1、 1 化学反应与能量变化化学反应与能量变化：反应热反应热 盖斯定律盖斯定律 【名师预测】【名师预测】 1.下列有关能量的判断和表示方法正确的是 （ ） A由 C(s，石墨)=C(s，金刚石) H=1.9 kJ/mol，可知：石墨比金刚石更稳定 B等质量的硫蒸气和固体硫分别完全燃烧，后者放出的热量更多 C由 H (aq)OH(aq)=H 2O(l) H=57.3 kJ mol 1，可知：含 1 mol H 2SO4的浓溶液与含 1 mol NaOH 的 溶液混合，放出的热量等于 57.3 kJ D 2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量， 则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O
2、2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ 【解析】A.石墨转化为金刚石是吸热反应，金刚石能量高，石墨比金刚石稳定，A 正确；B.等质量的硫蒸气 和硫固体分别完全燃烧，固体硫变为蒸气需要吸收热量，故前者放出热量更多，B 错误；C.含 1 mol H2SO4 的浓溶液与含 1 mol NaOH 的溶液混合， 由于浓硫酸溶解放热， 故放出的热量大于 57.3 kJ， C 错误； D.2 g H2 的物质的量为 1 mol，此反应为放热反应，H574，C 错误；D.根据盖斯定律() 1 2可 得 CH4(g)2NO2(g)=CO2(g)2H2O(g)N2(g) H=867 kJ mol 1，标准
3、状况下 4.48 L CH 4的物质的量为 0.2 mol，则放出的热量为 0.2 mol 867 kJ mol 1=173.4 kJ，D 正确；答案选 C。 【答案】C 2 3.已知：1 mol 晶体硅中含有 2 mol SiSi 键。 Si(s)O2(g)=SiO2(s) H，其反应过程与能量变化如图所示。 化学键 SiO O=O SiSi 断开 1 mol 共价键所需能量/kJ 460 500 176 下列说法中正确的是 （ ） A晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能 B二氧化硅稳定性小于硅的稳定性 CH=988 kJ mol 1 DH=ac 【解析】A.晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能
4、，A 错误；B.根据化学键的键能判断，断裂 1 mol 二氧化 硅中的 SiO 键需要的能量为 4 460 kJ=1 840 kJ，断裂 1 mol 晶体硅中的 SiSi 键需要的能量为 2 176 kJ=352 kJ，故二氧化硅的稳定性大于硅的稳定性，B 错误；C.Si(s)O2(g)=SiO2(s) H=(176 2500 460 4)kJ mol 1=988 kJ mol1，C 正确；D.根据图中信息可知，H=c=b-a，D 错误；答案选 C。 【答案】C 4.为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反 应的焓变通常用实验进行测定，也可进
5、行理论推算。 （1）实验测得 5 g 甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 113.5 kJ 的热量，试写出甲 醇燃烧的热化学方程式：_。 （2）由气态基态原子形成 1 mol 化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就 是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量， 形成化学键又会释放能量。 化学键 HH NH NN 3 键能/(kJ mol 1) 436 391 945 已知反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g) H=a kJ mol 1，试根据表中所列键能数据估算 a 的值为 _。 （3）依据盖斯定律
6、可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知： C(s，石墨)O2(g)=CO2(g) H1=393.5 kJ mol 1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H2=571.6 kJ mol 1 2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H3=2 599 kJ mol 1 根据盖斯定律，计算 298 K 时由 C(s，石墨)和 H2(g)生成 1 mol C2H2(g)反应的焓变：_。 【解析】 （1）设 2 mol CH3OH(l)完全燃烧生成 CO2气体和液态水放出的热量为 Q，则有 5 g 32 g mol 1 113.5 kJ =2 mol Q ，
7、 解得 Q=1 452.8 kJ，所以甲醇燃烧的热化学方程式为 2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H=1 452.8 kJ mol 1。 （2）反应热 H=a=反应物键能总和生成物键能总和=3 436 kJ mol 1945 kJ mol16 391 kJ mol1= 93 kJ mol 1。 （3） 应用盖斯定律， 2C （s， 石墨） +H2（g） =C2H2（g） H=2H1+1 2H2- 1 2H3=2 （-393.5kJ/mol） + 1 2 （-571.6kJ/mol） -1 2 （-2599kJ/mol）=226.7 kJ mol 1。 【答案】（1）
8、 2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H=1 452.8 kJ mol 1 （2） 93 （3） 226.7 kJ mol 1 【知识精讲】【知识精讲】 考点一、焓变、反应热 1.焓变和反应热 （1）焓(H)：用于描述物质所具有能量的物理量。 （2）焓变(H)：H=H(生成物)H(反应物)，单位 kJ mol 1。 （3） 反应热： 当化学反应在一定温度下进行时， 反应所放出或吸收的热量， 通常用符号 Q 表示， 单位 kJ mol 1。 （4）焓变与反应热的关系 对于恒压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有：H=Qp。 （5）反应热、活
9、化能图示 4 在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，H=E1E2。 催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。 2.吸热反应与放热反应 （1）从能量高低角度理解 放热反应 吸热反应 图示 能量高低 反应物的总能量大于生成物的总能量，H0 说明 a 表示断裂旧化学键吸收的能量，也可以表示反应的活化能。 b 表示生成新化学键放出的能量，也可以表示活化分子结合成生成物分子所释放的能量。 图中 c 表示反应的反应热，可通过计算焓变值求得。 计算 H生成物的总能量反应物的总能量 （2）从化学键角度理解 H反应物的总键能生成物的总键能。 （3）常见的放热反应与吸热反应 放热反
10、应 吸热反应 常见反应 可燃物的燃烧 酸碱中和反应 弱电解质的电离 盐类的水解反应 5 金属与酸的置换反应 物质的缓慢氧化 铝热反应 大多数化合反应 Ba(OH)2 8H2O 与 NH4Cl 的反应 C 和 H2O(g)、C 和 CO2的反应 大多数的分解反应 注意：化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热，但这并不是唯一的表现形式，其他的还有发光、放 电等。 化学反应表现为吸热或放热，与反应的条件没有必然关系，而是取决于反应物和生成物具有的总能量(或 焓)的相对大小。 化学反应表现为吸热或放热，与反应开始时是否需要加热无关。需要加热的反应不一定是吸热反应，如 C O2CO2为放热反应；不需要加
11、热的反应也不一定是放热反应，如 Ba(OH)2 8H2O 与 NH4Cl 的反应为 吸热反应。 考点二、热化学方程式 1.概念：表示参加反应的物质的量和反应热关系的化学方程式。 2意义 不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。例如：H2(g)1 2O2(g)=H2O(l) H= 285.8 kJ mol 1，表示在 25 和 1.01 105 Pa 下，1 mol 氢气和 0.5 mol 氧气完全反应生成 1 mol 液态水时 放出 285.8 kJ 的热量。 3.书写步骤 4.注意事项 （1）热化学方程式不注明反应条件。 （2）热化学方程式不标，但必须用 s、l、g、a
12、q 等标出物质的聚集状态，对于同素异形体，除注明聚 6 集状态外，还要注明名称。 （3）热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其 H 必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。 5.判断热化学方程式正误的5 审 考点三、燃烧热与中和热 能源 1.燃烧热 2.中和热 （1）中和热的概念及表示方法 7 （2）中和热的测定 装置： 计算公式 H=0.418(t2t1) 0.025 kJ mol 1（t 1起始温度，t2终止温度） 。 实验步骤 几个注意问题。 注意事项 a.泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量散失。 b.为保证酸完全中和，采取的措施是使碱稍过量。 c
13、. 实验时不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜丝导热性好，比用环形玻璃搅拌棒误差大。 d.为保证实验结果的准确性，重复实验 23 次，取其平均值。 8 误差分析。 a.分析的依据 看实验中有哪些因素能造成(t2t1)出现误差。若(t2t1)偏大，则|H|偏大；若(t2t1)偏小，则|H |偏小。 b.误差分析实例 50 mL 0.50 mol L 1 盐酸与 50 mL 0.55 mol L 1NaOH 溶液反应的误差分析： 引起误差的实验操作 t2t1 |H| 保温措施不好 偏小 偏小 搅拌不充分 偏小 偏小 所用酸、碱浓度过大 偏大 偏大 用同浓度的氨水代替 NaOH 溶液 偏小
14、偏小 用同浓度的醋酸代替盐酸 偏小 偏小 用 50 mL 0.50 mol L 1NaOH 溶液 偏小 偏小 （3）燃烧热和中和热 由于中和反应和燃烧均是放热反应，因此表示中和热和燃烧热的 H 要带号。如：某物质的燃烧热为 H=Q kJ mol 1。 表示燃烧热、中和热的热化学方程式 3.能源 9 考点四、反应热的计算和比较 1.反应热的计算 （1）根据化学方程式计算反应热 反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比，依据热化学方程式中的 H 求反应热， 注意事项 a.热化学方程式中化学计量数表示的是实际参加反应物质的物质的量。 b.列比例时注意上下单位一致。 （2）根据键能计算反应热 计算公式：
15、H=反应物的键能总和生成物的键能总和。 根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目，中学阶段常见单质、化合物 中所含共价键的种类和数目。 物质 CO2(C=O) CH4(CH) P4(PP) SiO2(SiO) 石墨 (CC) 金 刚 石 (CC) S8(SS) Si(SiSi) 每mol物 质 所 含 键数 2mol 4mol 6mol 4mol 1.5mol 2mol 8mol 2mol （3）利用盖斯定律计算反应热 盖斯定律 a.内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都一样。即化学反应的反应热只 与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无
16、关。如图，H=H1H2。 b.特点：反应的热效应只与始态、终态有关，与途径无关。 c.盖斯定律的意义 盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方 法测定。 利用盖斯定律计算反应热的一般步骤 10 2.反应热大小的比较 （1）总体原则 比较 H 的大小时，必须把反应热的与反应热的数值看作一个整体进行比较。对放热反应，放热 越多，H 越小；对吸热反应，吸热越多，H 越大。 反应物的化学计量数不同，则 H 不同。 同一物质，状态不同，反应热也不同。 如 A(g)A(l)A(s)。 （2）比较类型 直接比较法 a.物质燃烧时，可燃物物质的量越大，燃烧放
17、出的热量越多。 b.等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多。 c.生成等量的水时， 强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或弱碱和强酸或弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的 热量多。 d.对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反 应热数值。例如：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H=197 kJ mol 1，表示 2 mol SO 2(g)和 1 mol O2(g)完全 反应生成 2 mol SO3(g)时，放出的热量为 197 kJ，实际上向密闭容器中通入 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)，反 应达到平衡
18、后，放出的热量要小于 197 kJ。 盖斯定律比较法 a.同一反应，生成物状态不同时 11 如 A(g)B(g)=C(g) H10，C 错误；D. 由上 分析可知 H1+H20，H30，故 H1H2H3，D 正确；答案选 C。 【答案】C 4.（2018 海南高考）炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的 13 能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化 SO2。下列说法正确的是（ ） A每活化一个氧分子吸收 0.29eV 能量 B水可使氧分子活化反应的活化能降低 0.42eV C氧分子的活化是 OO 的断裂与 CO 键的生成过程 D炭黑颗粒是大气中 S
19、O2转化为 SO3的催化剂 【解析】A. 由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此是放出能量，A 错误；B. 由图可知，水 可使氧分子活化反应的活化能降低 0.75eV-0.57eV=0.18eV，B 错误；C. 由图可知，氧分子的活化是 OO 的断裂与 CO 键的生成过程，故 C 正确；D. 活化氧可以快速氧化 SO2，而炭黑颗粒可以活化氧分子，因 此炭黑颗粒可以看作大气中 SO2转化为 SO3的催化剂，D 正确；答案选 CD。 【答案】CD 5.（高考题节选）请回答下列问题： （1）已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g) H1=4.4 kJ mol 1 2NO2(g)=
20、N2O4(g) H2=55.3 kJ mol 1 则反应 N2O5(g)=2NO2(g)1 2O2(g)的 H=_kJ mol 1。 （2）CH4CO2催化重整反应为 CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)。 已知：C(s)2H2(g)=CH4(g) H=75 kJ mol 1 C(s)O2(g)=CO2(g) H=394 kJ mol 1 C(s)1 2O2(g)=CO(g) H=111 kJ mol 1 该催化重整反应的 H_kJ mol 1。 （3）SiHCl3在催化剂作用下发生反应： 2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g) H1=48 kJ mol 1
21、3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)2SiHCl3(g) H2=30 kJ mol 1 则反应 4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)的 H 为_kJ mol 1。 （4）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下： 14 反应：2H2SO4(l)=2SO2(g)2H2O(g)O2(g) H1=551 kJ mol 1 反应：S(s)O2(g)=SO2(g) H3297 kJ mol 1 反应的热化学方程式：_。 （5）CO2与 CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)，已知上述反应中相 关的化学键键能数据
22、如下： 化学键 CH C=O HH CO(CO) 键能/kJ mol 1 413 745 436 1 075 则该反应的 H=_。 【解析】 （1）将已知的两反应按顺序编号为 a、b，根据盖斯定律，a 式 1 2b 式可得：N2O5(g)=2NO2(g) 1 2 O2(g) H=53.1 kJ mol 1。 （2） 将题给已知三个反应依次编号为、 、 ， 根据盖斯定律， 2可得： CH4(g)CO2(g)=2CO(g) 2H2(g) H=247 kJ mol 1。 （3）将题给两个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由 3可得：4SiHCl3(g)=SiH4(g) 3SiCl4(g) H=
23、3H1H2=3 48 kJ mol 1(30 kJ mol1)=114 kJ mol1。 （4）由题图可知，反应的化学方程式为 3SO22H2O = 催化剂 2H2SO4S；根据盖斯定律，反应=(反 应反应)可得：3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s) H2=254 kJ mol 1。 （ 5 ） CH4(g) CO2(g)2CO(g) 2H2(g) H=4 E(CH) 2 E(CO) 2 E(CO) 2 E(HH)=(4 4132 745)kJ mol 1(2 1 0752 436)kJ mol1=120 kJ mol1。 【答案】 （1）53.1 （2）247 （3）11
24、4 （4）3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s) H2=254 kJ mol 1 （5）120 kJ mol1 【名校新题】【名校新题】 1.（2018 甘肃省静宁县第一中学模考）下列说法正确的是 （ ） A101 kPa 时，2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H=572 kJ mol1，则 H2的燃烧热为 572 kJ mol1 B已知稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l) H=57.3 kJ mol1，则稀盐酸与稀氨水溶液反应生成 1 mol 15 水时放出 57.3 kJ 的热量 C若将等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多 D已知：2C(s)
25、2O2(g)=2CO2(g) H1 ；2C(s)O2(g)=2CO(g) H2；则 H1 H2 【解析】A. 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，H2的燃烧热 为 286kJ/mol，A 错误；B. NH3 H2O 电离过程中吸收能量，所以稀盐酸与稀氨水溶液反应生成 1 mol 水时放 出的热量小于 57.3 kJ，B 错误；C. 由固态硫得到硫蒸气需要吸收能量，所以若将等质量的硫蒸气和硫固体 分别完全燃烧，后者放出热量少，C 错误；D.等量的碳完全燃烧生成 CO2时放出的热量比生成 CO 时放出 的热量多，所以 H1 H2，D 正确；答案选 D。 【
26、答案】D 2.（2019 江苏盐城四模）用石灰石硫化床法对燃料脱硫时的部分反应如下： CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g) H1=a kJ/mol 2CaO(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s) H2=b kJ/mol CaSO4(s)+4CO(g)=CaS(s)+4CO2(g) H3=c kJ/mol CaO(s)+SO2(g)+3CO(g)=CaS(s)+3CO2(g) H4=d kJ/mol 下列说法错误的是 （ ） A反应为放热反应 B反应在常温下可自发进行，则该反应的 H0，S0 C反应 2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)= 2CaSO4(s)+2C
27、O2(g)的 H=(a+b) kJ/mol D反应 3CaSO4(s)+CaS(s)= 4CaO(s)+4SO2(g)的 H=(3c-4d) kJ/mol 【解析】A.大多数的分解反应为吸热反应，反应为吸热反应，A 错误；B.H-TS0 的反应可自发进行， 由化学计量数可知，S0，反应在常温下可自发进行，则H0，B 正确；C.根据盖斯定律，将 2+ 得 2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)= 2CaSO4(s)+2CO2(g)的 H=(2a+b) kJ/mol ，C 错误；D.结合盖斯定律可知， 3- 4 得 3CaSO4(s)+CaS(s)= 4CaO(s)+4SO2(g)的 H=
28、(3c-4d) kJ/mol ，D 正确；答案选 AC。 【答案】AC 3.（2018 江苏徐州考前模拟）联氨（N2H4）常温下为无色液体，可用作火箭燃料。下列说法不正确的是 （ ） 2O2(g)N2(g)=N2O4(l) H1 N2(g)2H2(g)=N2H4(l) H2 O2(g)2H2(g)=2H2O(g) H3 2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g) H4=1048.9 kJ mol1 16 AO2(g)2H2(g)=2H2O(l) H5，H5H3 BH4=2H32H2H1 C1 mol O2(g)和 2 mol H2(g)具有的总能量高于 2 mol H2O(g)
29、 D联氨和 N2O4作火箭推进剂的原因之一是反应放出大量的热 【解析】A. O2(g)2H2(g)=2H2O(g) H3，O2(g)2H2(g)=2H2O(l) H5，两个反应均为放热反应，H 均 为负值，生成液态水放热更多，所以 H5H3，A 错误；B.根据盖斯定律， 2- 2-得 2N2H4(l) N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g) H4=2H32H2H1，B 正确；C. O2(g)2H2(g)=2H2O(g) H3，该反应为放 热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，C 正确；D. 由 H4=1048.9 kJ mol1知，反应放出大量的 热，所以可以用联氨和 N2O4作火箭推
30、进剂，D 正确；答案选 A。 【答案】A 4.（2018 浙江高考）氢卤酸的能量关系如图所示下列说法正确的是 （ ） A已知 HF 气体溶于水放热，则 HF 的H10 B相同条件下，HCl 的H2比 HBr 的小 C相同条件下，HCl 的H3+H4比 HI 的大 D一定条件下，气态原子生成 1molH-X 键放出 akJ 能量，则该条件下H2=+akJ/mol 【解析】AH1代表的是 HX 气体从溶液中逸出的过程，因为 HF 气体溶于水放热，则 HF 气体溶于水的 逆过程吸热，即 HF 的H10，A 错误；B由于 HCl 比 HBr 稳定，所以相同条件下 HCl 的H2比 HBr 的 大，B
31、错误；CH3+H4代表 H(g)H+(aq)的焓变，与是 HCl 的还是 HI 的无关，C 错误；D一定条件 下，气态原子生成 1molH-X 键放出 akJ 能量，则断开 1molH-X 键形成气态原子吸收 aKJ 的能量，即为 H2=+akJ/mol，D 正确；故选 D。 【答案】D 5.（2018 江苏省如东高级中学模考）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示(图中 E1表示 正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能。下列有关叙述正确的是 （ ） 17 A该反应的逆反应为放热反应，升高温度可提高活化分子的百分数 BH=E1-E2，使用催化剂改变活化能，但不改变反
32、应热 C该反应中，反应物的总键能大于生成物的总键能 D500、101kPa 下，将 1molSO2(g)和 0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成 SO3(g)放热 akJ，其热化 学方程式为 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H =-2akJ mol-1 【解析】A. 根据图中信息可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应的正反应为放热反应，则逆 反应为吸热反应，A 错误；B.根据反应的焓变H=生成物的总能量-反应物的总能量得：H=E1-E2，使用催 化剂改变活化能，但不改变反应热，B 正确；C.该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能，C 错误； D.该反应是可逆反
33、应， 反应不可能完全， 将 1molSO2(g)和 0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成 SO3(g)， 生成的 SO3(g)小于 1mol，放热 akJ，则 500、101kPa 下，将 1molSO2(g)和 0.5molO2(g)置于密闭容器中充 分反应生成 SO3(g)放热 akJ，其热化学方程式为 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H -2akJ mol-1，D 错误；答 案选 B。 【答案】B 6.（2018 江苏常熟模考）根据如下能量关系示意图分析，下列说法正确的是 （ ） A1mol C(g) 与 1mol O2(g)的能量之和为 393.5 kJ B反应
34、 2CO( g) +O2(g)=2CO2( g) 中，反应物的总键能小于生成物的总键能 CCCO 的热化学方程式为 2C(s) +O2(g)=2CO( g) H=-110.6 kJ/mol D热值是指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则 CO 的热值H=10.1kJ/g 18 【解析】A 项，由图知 1molC（s）与 1molO2（g）的能量之和比 1molCO2（g）的能量多 393.5kJ，无法得 出 1molC（g）与 1molO2（g）的能量之和，A 错误；B.根据图示可写出热化学方程式：CO（g）+1 2O2（g） =CO2（g）H=-282.9kJ/mol，该反应为放
35、热反应，断裂反应物中的化学键吸收的能量小于形成生成物中化 学键释放的能量，则反应物的总键能小于生成物的总键能，B 正确；C.根据图示写出热化学方程式：C（s） +O2（g）=CO2（g）H=-393.5kJ/mol（式） ，CO（g）+1 2O2（g）=CO2（g）H=-282.9kJ/mol（式） ，应 用盖斯定律， 式-式得 C （s） +1 2O2 （g） =CO （g） H=-110.6kJ/mol， 则 2C （s） +O2（g） =2CO （g） H=-221.2kJ/mol， C 错误； D.根据热化学方程式： CO （g） +1 2O2 （g） =CO2（g） H=-282.9
36、kJ/mol， 1gCO 完全燃烧放出282.9kJ 28 =10.1kJ 热 量，CO 的热值 H=-10.1kJ/g，D 错误；答案选 B。 【答案】B 7.（2018 江苏金陵中学第四次模考）2017 年中国首次海域可燃冰（CH4 nH2O，密度 1 g cm3）试开采成 功。若以辛烷代表汽油（密度 2 g cm3）的组成，下列说法不正确的是（ ） CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) H1 = -a kJ mol1 2C8H18(l) + 25O2(g) 16CO2 (g) + 18H2O(l) H 2 = -b kJ mol1 A可燃冰适宜保存在低温，高压
37、的环境中 B1 m3可燃冰可释放出标准状况下 22.41 16:18m 3的 CH 4 C汽油的燃烧热约为 0.5b kJ mol1 D1m3可燃冰释放出的甲烷燃烧放出的热量约为等体积汽油的 2281 (16:18)2倍 【解析】A.可燃冰是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，可燃冰适宜保存在低温、高 压的环境中，A 正确；B.1m3可燃冰的质量为 1106g，n（CH4 nH2O）=110 6 16:18nmol，释放出 CH4 物质的量 为110 6 16:18nmol，1m 3 可燃冰释放出标准状况下 CH4的体积为110 6 16:18nmol22.4L/mol= 22.
38、41106 16:18n L=22.4110 3 16:18n m3，B 错误；C.根据，汽油的燃烧热为 0.5bkJ/mol，C 正确；D.1m3可燃冰释放出的 CH4物质的量为110 6 16:18nmol， 根据，这些 CH4燃烧放出的热量为a110 6 16:18nkJ，1m 3 汽油的物质的量为210 6 114 mol，根据，1m3汽油完全燃 烧放出的热量为b210 6 228 kJ，1m3可燃冰释放出的甲烷燃烧放出的热量约为等体积汽油的a110 6 16:18nkJ b2106 228 kJ =228a1/（16+18n）b2倍，D 正确；答案选 B。 【答案】B 8.（2019
39、 福建龙岩一模）一定条件下，在水溶液中 1 mol ClOx(x=0，1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图 19 所示。下列有关说法错误的是 （ ） A上述离子中结合 H 能力最强的是 E B上述离子中最稳定的是 A CCB+D 反应的热化学方程式为 2ClO2(aq)=ClO3(ag)+ClO(aq) H=76kJ mol1 DBA+D 的反应物的键能之和小于生成物的键能之和 【解析】A. 酸根离子对应的酸越弱，结合氢离子能力越强，E 对应的是 ClO4-，高氯酸是最强的无机酸，酸 根离子结合氢离子能力最弱，A 错误；B.能量越低越稳定原理，A 最稳定，B 正确；C. H=生成物的总能
40、量 反应物的总能量=64kJ/mol+60kJ/mol2 100kJ/mol=76kJ mol1，所以 CB+D 反应的热化学方程式为 2ClO2(aq)=ClO3(aq)+ClO(aq) H=76kJ mol1，C 正确；D. 3ClO(aq)=2Cl-(aq)+ ClO3(aq)的H=生 成物的总能量反应物的总能量=0kJ/mol+64kJ/mol-3 60kJ/mol=116kJ mol1， 所以反应物的键能之和小于 生成物的键能之和，D 正确；答案选 A。 【答案】A 9.（2019 安徽定远中学模考）氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和防建设中都有广泛的应用请回答下 列问题： （1）氨
41、气可由 N2和 H2反应制取，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）反应过程的能量变化如图所示： 已知 1molN2分子中的化学键断裂时需要吸收 942kJ 的能量；1molH2分子中的化学键断裂时需要吸收 436kJ 的能量；形成 1molNH 键时释放 390.8kJ 的能量。 图中 E 的大小对该反应热有无影响？_，该反应需要用铁触媒作催化剂，加铁触媒会使图中 B 点 升高还是降低？_，理由_。 图中H=_kJ/mol。 20 如果反应速率 （H2） 为0.15mol/ （Lmin） ， 则 （N2） =_mol/ （Lmin） ， （NH3） =_。 （2）肼可作为火箭发动机的燃料，与
42、氧化剂 N2O4反应生成 N2和水蒸气。 已知：N2（g）+2O2（g）=N2O4（l） H=19.5kJmol1 N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）H=534.2kJmol1 请写出肼和 N2O4反应的热化学反应方程式_。 【解析】 （1）图中 A、C 分别表示反应物总能量、生成物总能量，而 E 为反应的活化能，由于反应热的 大小取决于反应物和生成物的总能量的相对大小，故 E 的大小对反应热无影响；加入催化剂，改变了反应 路径，使反应的活化能减小，即 B 点降低。 根据反应 N2（g） +3H2（g）2NH3（g） ， 1molN2分子中的化学键断裂时需要吸收 942kJ
43、 的能量、 1molH2 分子中的化学键断裂时需要吸收 436kJ 的能量、形成 1molN-H 键时释放 390.8kJ 的能量，则反应的反应热 H=942kJ/mol+3 436kJ/mol-390.8kJ/mol 6=-94.8kJ/mol。 由于 （H2）=0.15mol/（Lmin） ，化学反应速率之比等于化学计量数之比，故 （N2）=1 3（H2）=0.05mol/ （Lmin） ，（NH3）=2（N2）=0.1mol/（Lmin） 。 （2）已知N2（g）+2O2（g）N2O4（l） H=-19.5kJ/mol， N2H4（l）+O2（g）N2（g）+2H2O（g） H=-534
44、.7kJ/mol， 利用盖斯定律， 将 2-可得 2N2H4（l） +N2O4（g） 3N2（g） +4H2O （g） H= （-534.7kJ/mol） 2- （-19.5kJ/mol） =-1049.9kJ/mol。 【答案】 （1）无影响 降低 催化剂参与反应，改变了反应路径，降低反应的活化能 94.8 0.05 0.1mol/（L min） （2）2N2H4（l）+N2O4（g）3N2（g）+4H2O（g）H=1049.9kJ/mol 10. （2019 广东汕头金山中学模拟） （1）综合治理 NO 和 CO 污染时，涉及的反应有 .2NO(g)2CO(g) N2(g)2CO2(g)
45、H=746.5 kJ mol 1 .C(s)2NO(g) N2(g)CO2(g) H172.5 kJ mol 1 高温下，C(s)与 CO2反应生成 CO 的热化学方程式为_。 （2）天然气的主要成分为甲烷(CH4)，部分氧化的热化学方程式为 CH4(g)1 2O2(g)=CO(g)2H2(g) H= 35.6 kJ mol 1。有人认为甲烷部分氧化的机理为 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H1=890.3 kJ mol 1 CH4(g)十 CO2(g)=2CO(g)2H2(g) H2=247.3 kJ mol 1 CH4(g)H2O(l)=CO(g)3H2(g) H3 则 H3=_。 21 （3）N2H4和 H2O2混合可作火箭推进剂。已知： 16 g 液态 N2H4和足量氧气反应生成 N2(g)和 H2O(l)，放出 310.6 kJ 的热量； 2H2O2(l)=O2(g)2H2O(l) H=196.4 kJ mol 1。 则反应 N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)的 H=_kJ mol 1；N 2H4和 H2O2反应生成 N2(g)和 H2O(l) 的热化学方程式为_
