2015-2016学年高中化学 第1章 化学反应与能量（课件+试题）（打包8套）新人教版选修4.zip

11.3 化学反应热的计算一、选择题(本题包括 13 小题，每小题 4 分，共 52 分)1．下列关于盖斯定律描述不正确的是( )A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态与终态有关，也与反应的途径有关B．盖斯定律遵守能量守恒定律C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热【答案】 A2．已知： Fe2O3(s)＋ C(s)=== CO2(g)＋2 Fe(s) Δ H＝＋234.1 kJ·mol－132 32C(s)＋ O2(g)===CO2(g) Δ H＝－393.5 kJ·mol－1则 2Fe(s)＋ O2(g)===Fe2O3(s)的 Δ H 是( )32A．－824.4 kJ·mol－1 B．－627.6 kJ·mol－1C．－744.7 kJ·mol－1 D．－169.4 kJ·mol－1【答案】 A【解析】 根据盖斯定律由已知的热化学方程式乘以相应的数值进行加减，来构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的数值进行加减。已知：(1) Fe2O3(s)＋ C(s)=== CO2(g)＋2 Fe(s) Δ H＝＋234.1 kJ·mol－132 32(2)C(s)＋ O2(g)===CO2(g) Δ H＝－393.5 kJ·mol－1由盖斯定律(2)× －(1)，得：2 Fe(s)＋ O2(g)===Fe2O3(s) Δ H＝(－393.5 32 32kJ·mol－1 )× －234.1 kJ·mol－1 ＝－824.35 kJ·mol－1 ，故选 A。323．已知① C2H5OH(g)＋3 O2(g)===2CO2(g)＋3 H2O(g) Δ H1＝－Q 1 kJ·mol－1 ；② C2H5OH(g)===C2H5OH(l) Δ H2＝－Q 2 kJ·mol－1 ；③ H2O(g)===H2O(l) Δ H3＝－Q 3 kJ·mol－1 ；若使 23 g 液体酒精完全燃烧，恢复到室温，则放出的热量( kJ)为( )A．Q 1＋Q 2＋Q 3B．0.5Q 1－0.5Q 2＋1.5Q 3C．0.5(Q 1＋Q 2＋Q 3)D．0.5Q 1－1.5Q 2＋0.5Q 3【答案】 B【解析】 根据盖斯定律，由①－②＋③×3，得 C2H5OH(l)＋3 O2(g)===2CO2(g)＋3 H2O(l) Δ H＝－(Q 1－Q 2＋3Q 3) kJ·mol－1 ，所以 23 g 液体酒精完全燃烧，恢复到室温，放出的热量为(0.5Q 1－0.5Q 2＋1.5Q 3) kJ。4.盖斯定律指出：化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与具体反应进行的途径无关。物质 A 在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的是( )A． A→ F： Δ H＝－ Δ H6B． Δ H1＋ Δ H2＋ Δ H3＋ Δ H4＋ Δ H5＋ Δ H6＝1C． C→ F：| Δ H|＝| Δ H1＋ Δ H2＋ Δ H6|D．| Δ H1＋ Δ H2＋ Δ H3|＝| Δ H4＋ Δ H5＋ Δ H6|2【答案】 B【解析】 要注意箭头的方向。 A 项是由 A→ F，从图中可以看出 F→ A 的 Δ H＝ Δ H6，所以 A→ F 的 Δ H＝－ Δ H6； B 项， Δ H1＋ Δ H2＋ Δ H3＋ Δ H4＋ Δ H5＋ Δ H6＝0，所以 B 项错误；C 项是由 C→ F，其 Δ H＝ Δ H3＋ Δ H4＋ Δ H5，与式子Δ H1＋ Δ H2＋ Δ H3＋ Δ H4＋ Δ H5＋ Δ H6＝0 联立可知其与 Δ H1＋ Δ H2＋ Δ H6的值互为相反数，其绝对值是相等的， C 项正确； D 项中其表达的意义和 C 项相同。5．火箭发射时可用肼( N2H4)作燃料，以二氧化氮作氧化剂，它们相互反应生成氮气和水蒸气。已知：① N2(g)＋2 O2(g)===2NO2(g)Δ H＝＋67.7 kJ/ml② N2H4(g)＋ O2(g)===N2(g)＋2 H2O(g)Δ H＝－534 kJ/mol则 1 mol 气体肼和 NO2完全反应时放出的热量为( )A．100.3 kJ B．567.85 kJC．500.15 kJ D．601.7 kJ【答案】 B【解析】 根据盖斯定律： 令②×2－①得：2 N2H4(g)＋2 NO2(g)===3N2(g)＋4 H2O(g) Δ H＝－1 135.7 kJ·mol－1 ，则 1 mol 气体肼和 NO2完全反应时放出的热量为 567.85 kJ。6．已知 1 mol 白磷转化为红磷时放出 18.39 kJ 的热量。在下列两个反应中：①4 P(白磷， s)＋5 O2(g)===2P2O5(s)Δ H＝－a kJ/mol(a0)②4 P(红磷， s)＋5 O2(g)===2P2O5(s)Δ H＝－b kJ/mol(b0)a 和 b 的关系为( )A．ab D．无法确定【答案】 C【解析】 此题可利用盖斯定律法进行比较，令①－②，整理，得 4P(白磷， s)===4P(红磷， s) Δ H＝b－a kJ/mol。根据题中信息可知，白磷转化为红磷时会放出热量，故 b－ab。【点拨】 盖斯定律法比较 Δ H 大小，是指比较两个热化学方程式相减所得物质变化或新的热化学方程式的 Δ H 是大于 0 还是小于 0，可以用来判断原来两个反应的 Δ H 的大小。7．已知热化学方程式：① C(金刚石， s)＋ O2(g)===CO2(g) Δ H1② C(石墨， s)＋ O2(g)===CO2(g) Δ H2③ C(石墨， s)===C(金刚石， s) Δ H＝＋1.9 kJ·mol－1下列说法正确的是( )A．石墨转化为金刚石的反应是吸热反应B．金刚石比石墨稳定C． Δ H3＝ Δ H1－ Δ H2D． Δ H1Δ H2【答案】 A【解析】 由 Δ H3＝＋1.9 kJ·mol－1 0 得出结论：反应③为吸热反应，石墨具有的能量低于金刚石，石墨比金刚石稳定，故 A 项正确， B 项错误。由盖斯定律可得Δ H3＝ Δ H2－ Δ H1，因 Δ H30，所以 Δ H2Δ H1，故 C、 D 两项错误。【点拨】 物质具有的能量越低越稳定。8．已知 3.6 g 碳在 6.4 g 氧气中燃烧，至反应物耗尽，测得放出热量 a kJ。又知道12.0 g 碳完全燃烧，放出热量为 b kJ，则热化学方程式 C(s)＋ O2(g)===CO(g) Δ H，其12中 Δ H 等于( )3A．－(a－b) kJ/molB．－(a＋b) kJ/molC．－(5a－0.5b) kJ/molD．－(10a－b) kJ/mol【答案】 C【解析】 n( C)＝3.6 g÷12 g/mol＝0.3 mol，n( O2)＝6.4÷32 g/mol＝0.2 mol。由以上数据可知 C 燃烧产物为 CO 和 CO2的混合物，由题意得：n( CO2)＋n( CO)＝0.3 mol ①，2n( CO2)＋n( CO)＝0.2 mol×2 ②。解①②组成的方程组得，n( CO)＝0.2 mol，n( CO2)＝0.1 mol。根据题意得两个热化学方程式：①3 C(s)＋2 O2(g)===2CO(g)＋ CO2(g) Δ H＝－10a kJ·mol－1 ② C(s)＋ O2(g)===CO2(g) Δ H＝－b kJ·mol－1 ，则 (①－②)得：12C(s)＋ O2(g)===CO(g) Δ H＝－ (5a－0.5b) kJ·mol－1 。129．(双选) S(单斜)和 S(正交)是硫的两种同素异形体。已知：① S(单斜， s)＋ O2(g)===SO2(g)Δ H1＝－297.16 kJ·mol－1② S(正交， s)＋ O2(g)===SO2(g)Δ H2＝－296.83 kJ·mol－1③ S(单斜， s)===S(正交， s) Δ H3下列说法正确的是( )A． Δ H3＝＋0.33 kJ·mol－1B．同素异形体间的转化属于化学变化C． S(单斜， s)===S(正交， s) Δ H30，单斜硫比正交硫稳定【答案】 BC10．键能是指断开 1 mol 共价键吸收的能量或形成 1 mol 共价键放出的能量，已知H—H 键能为 436 kJ·mol－1 ， H—Cl 键能为 431 kJ·mol－1 ， H2(g)＋ Cl2(g)===HCl(g) 12 12Δ H＝－a kJ·mol－1 则 Cl—Cl 键能为( )A．(2a－426) kJ·mol－1B．(426－a) kJ·mol－1C．(426－2a) kJ·mol－1D．(426＋a) kJ·mol－1【答案】 C【解析】 由 H2(g)＋ Cl2(g)===HCl(g) Δ H＝－a kJ·mol－1 ，知 H2(g)＋ Cl2(g)12 12===2HCl(g)的 Δ H＝－2a kJ·mol－1 ，则 436 kJ·mol－1 ＋E( Cl—Cl)－431 kJ·mol－1 ×2＝－2a kJ·mol－1 ，故 Cl—Cl 键能为(426－2a) kJ·mol－1 .11．已知： HCN(aq)与 NaOH(aq)反应的 Δ H＝－12.1 kJ·mol－1 ； HCl(aq)与 NaOH(aq)反应的 Δ H＝－55.6 kJ·mol－1 。则 HCN 在水溶液中电离的 Δ H 等于( )A．－67.7 kJ·mol－1 B．－43.5 kJ·mol－1C．＋43.5 kJ·mol－1 D．＋67.7 kJ·mol－1【答案】 C【解析】 根据题意可得如下热化学方程式： HCN(aq)＋ OH－ (aq)===CN－ (aq)＋ H2O(l) Δ H＝－12.1 kJ·mol－1 ， H＋ (aq)＋ OH－ (aq)===H2O(l) Δ H＝－55.6 kJ·mol－1 ，依据盖斯定律得到 HCN(aq)===H＋ (aq)＋ CN－ (aq) Δ H＝(－12.1 kJ·mol－1 )－(－55.6 kJ·mol－1 )＝＋43.5 kJ·mol－1 。12．已知： H2O(g)===H2O(l) Δ H＝Q 1 kJ·mol－1C2H5OH(g)===C2H5OH(l) Δ H＝Q 2 kJ·mol－1C2H5OH(g)＋3 O2(g)===2CO2(g)＋3 H2O(g)Δ H＝Q 3 kJ·mol－14若使 46 g 酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为( )A．(Q 1＋Q 2＋Q 3) kJB．0.5(Q 1＋Q 2＋Q 3) kJC．(0.5Q 1－1.5Q 2＋0.5Q 3) kJD．－(3Q 1－Q 2＋Q 3) kJ【答案】 D【解析】 46 g 酒精为 1 mol，由盖斯定律和题意可得，乙醇燃烧的热化学方程式：C2H5OH(l)＋3 O2(g)===2CO2(g)＋3 H2O(l) Δ H＝(3Q 1－Q 2＋Q 3) kJ·mol－1 ，故其放出的热量为－(3Q 1－Q 2＋Q 3) kJ。13．已知：2 H2(g)＋ O2(g)===2H2O(l)Δ H＝－571.6 kJ·mol－1CO(g)＋ O2(g)===CO2(g)12Δ H＝－282.8 kJ·mol－1现有 CO、 H2、 CO2组成的混合气体 67.2 L(标准状况)，经完全燃烧后放出的总热量为710.0 kJ，并生成 18 g 液态水，则燃烧前混合气体中 CO 的体积分数为( )A．80% B．50%C．60% D．20%【答案】 B【解析】 标准状况下混合气体的物质的量为 ＝3 mol，其中 H2有67.2 L22.4 L·mol－ 1＝1 mol,1 mol H2燃烧生成液态水时放热 ＝285.8 kJ。 CO 燃烧时放18 g18 g·mol－ 1 571.6 kJ2出的热量为 710.0 kJ－285.8 kJ＝424.2 kJ(CO2不燃烧)，故 n(CO)＝ ＝1.5 mol。 CO 的体积分数为 ×100%＝50%。424.2 kJ282.8 kJ·mol－ 1 1.5 mol3 mol二、非选择题(本题包括 4 小题，共 48 分)14．(12 分)1840 年，瑞士化学家盖斯提出了化学反应的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中间步骤无关。按此规律，结合下述反应方程式，回答问题。已知：① NH3(g)＋ HCl(g)===NH4Cl(s)Δ H＝－176 kJ·mol－1② NH3(g)＋ H2O(l)===NH3·H2O(aq)Δ H＝－35.1 kJ·mol－1③ HCl(g)＋ H2O(l)===HCl(aq)Δ H＝－72.3 kJ·mol－1④ NH3·H2O(aq)＋ HCl(aq)===NH4Cl(aq)Δ H＝－52.3 kJ·mol－1⑤ NH4Cl(s)＋2 H2O(l)===NH4Cl(aq)Δ H＝Q则第⑤个方程式中的反应热是________。【答案】 ＋16.3 kJ·mol－1【解析】 虚拟路径法：设计反应的虚拟过程5则有：－35.1 kJ·mol－1 ＋(－72.3 kJ·mol－1 )＋(－52.3 kJ·mol－1 )＋176 kJ·mol－1 ＝ Δ HΔ H＝＋16.3 kJ·mol－1 。15．(12 分)氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。(1)上图是 N2(g)和 H2(g)反应生成 1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出 N2和 H2反应的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若已知下列数据：化学键 H—H N≡ N键能/kJ·mol－1 435 943试根据表中及图中数据计算 N—H 的键能：________ kJ·mol－1 。(3)用 NH3催化还原 NOx，还可以消除氮氧化物的污染。已知：4NH3(g)＋3 O2(g)===2N2(g)＋6 H2O(g)Δ H1＝－a kJ·mol－1 ①N2(g)＋ O2(g)===2NO(g) Δ H2＝－b kJ·mol－1 ②求：若 1 mol NH3还原 NO 至 N2，则该反应过程中的反应热 Δ H3＝________ kJ·mol－1 (用含 a、b 的式子表示)。【答案】 (1) N2(g)＋3 H2(g)2 NH3(g) Δ H＝－92 kJ·mol－1 (2)390 (3)3b－ a416．(12 分)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼( N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，立即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知 0.4 mol 液态肼与足量液态双氧水反应，生成水蒸气和氮气，放出 256.652 kJ 的热量。(1)反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。(2)已知 H2O(l)===H2O(g) Δ H＝＋44 kJ·mol－1 ，则 16 g 液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是________ kJ。(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)发射卫星可用肼为燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)＋2 O2(g)===2NO2(g)6Δ H＝＋67.7 kJ·mol－1 ①N2H4(g)＋ O2(g)===N2(g)＋2 H2O(g)Δ H＝－534 kJ·mol－1 ②肼和二氧化氮反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。【答案】 (1) N2H4(l)＋2 H2O2(l)===N2(g)＋4 H2O(g) Δ H＝－641.63 kJ·mol－1 (2)408.815 (3)产物不会造成环境污染 (4) N2H4(g)＋ NO2(g)=== N2(g)＋2 H2O(g) 32Δ H＝－567.85 kJ·mol－1【解析】 (1)0.4 mol N2H4反应放热 256.652 kJ，则 1 mol N2H4反应应放热 641.63 kJ。(2)16 g N2H4的物质的量为 0.5 mol。由方程式知生成水的物质的量 n(H2O)＝0.5 mol×4＝2 mol，则 16 g N2H4与 H2O2反应生成 H2O(l)放热为 641.63 kJ×0.5 mol＋2 mol×44 kJ·mol－1 ＝408.815 kJ。(3)产物为 N2(g)和 H2O，无污染。(4)由所提供方程式，利用盖斯定律，将②－①÷2 可得肼和二氧化氮反应的热化学方程式。17．(12 分)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知： CH4(g)＋ H2O(g)===CO(g)＋3 H2(g)Δ H＝＋206.2 kJ·mol－1CH4(g)＋ CO2(g)===2CO(g)＋2 H2(g)Δ H＝＋247.4 kJ·mol－12H2S(g)===2H2(g)＋ S2(g)Δ H＝＋169.8 kJ·mol－1(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。 CH4(g)与 H2O(g)反应生成 CO2(g)和 H2(g)的热化学方程式为________________________________________________________________________。(2)H2S 热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例的空气，使部分 H2S 燃烧，其目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)H2O 的热分解也可得到 H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中 A、 B 表示的物质依次是________________________________________________________________________。【答案】 (1) CH4(g)＋2 H2O(g)===CO2(g)＋4 H2(g) Δ H＝＋165.0 kJ·mol－1(2)为 H2S 热分解反应提供能量 (3) H、 O【解析】 本题是以新能源为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式的书写、读图、读表的综合题。是把化学知识具体运用的典型试题。(1)利用盖斯定律即可得出；(2) H2S热分解制氢属于吸热反应，需要提供能量；(3)高温下，水的分解化学键断裂先生成 H 和O， H 结合生成 H2， O 结合生成 O2，由水的分子式可知 n(H)是 n(O)的 2 倍，故 A 为 H， B 为O。11.2 燃烧热能源一、选择题(本题包括 12 小题，每小题 5 分，共 60 分)1．(双选)关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是( )A．氢气和氧气都是可以燃烧的物质，因此研究在水不分解的情况下使氢成为二级能源B．设法将太阳能聚集，产生高温，使水分解产生氢气C．寻找高效催化剂，使水分解，同时释放能量D．寻找特殊物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气【答案】 AC2．在 101 kPa 时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。一些烷烃的燃烧热如下表：化合物 燃烧热( kJ·mol－1 ) 化合物 燃烧热( kJ·mol－1 )甲烷 891.0 正丁烷 2 878.0乙烷 1 559.8 异丁烷 2 869.6丙烷 2 221.5 异戊烷 3 531.3下列说法正确的是( )A．正戊烷的燃烧热大于 3 531. 3 kJ·mol－1B．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多C．正丁烷转化为异丁烷的热化学方程式为 CH3CH2CH2CH3(g)===CH3CH(CH3)CH3(g) Δ H＝＋8.4 kJ·mol－1D．甲烷燃烧的热化学方程式为 CH4(g)＋2 O2(g)===CO2(g)＋2 H2O(g) Δ H＝－891.0 kJ·mol－1【答案】 A3．下列热化学方程式中， Δ H 能正确表示物质的燃烧热的是( )A． CO(g)＋1/2 O2(g)===CO2(g)Δ H＝－283.0 kJ/molB． C(s)＋1/2 O2(g)===CO(g)Δ H＝－110.5 kJ/molC． H2(g)＋1/2 O2(g)===H2O(g)Δ H＝－241.8 kJ/molD．2 C8H18(l)＋25 O2(g)===16CO2(g)＋18 H2O(l) Δ H＝－11 036 kJ/mol【答案】 A【解析】 A 项， Δ H 的数值能表示 CO 的燃烧热； B 项， CO 不是 C 完全燃烧生成的稳定氧化物； C 项，生成物 H2O(g)不是稳定的氧化物，其稳定的氧化物为 H2O(l)； D 项，C8H18的物质的量不是 1 mol。4．下列燃烧反应的反应热不是燃烧热的是( )① H2(g)＋ O2(g)===H2O(l) Δ H112② C(s)＋ O2(g)===CO(g) Δ H212③ S(s)＋ O2(g)===SO2(g) Δ H3④2 H2S(g)＋3 O2(g)===2SO2(s)＋2 H2O(l) Δ H4A．①③ B．②④C．②③ D．①④【答案】 B【解析】 ①生成物液态水是最稳定的氧化物，故正确；②生成物应是 CO2(g)，否则不是燃烧热，故错误；③符合燃烧热的定义，故正确；④可燃物的化学计量数不是 1，故错误。【点拨】 易忽略燃烧热对可燃物的量以及产物状态的要求。燃烧热要求：可燃物为1 mol；产物为稳定状态的氧化物，如碳元素完全燃烧生成 CO2(g)，氢元素完全燃烧生成2H2O(l)，硫元素完全燃烧生成 SO2(g)。5．下列热化学方程式正确的是(注： Δ H 的绝对值均正确)( )A． C2H5OH(l)＋3 O2(g)===2CO2(g)＋3 H2O(g) Δ H＝－1 367.0 kJ/mol(燃烧热)B．2 NaOH(aq)＋ H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2 H2O(l) Δ H＝－114.6 kJ/mol(中和热)C． S(s)＋ O2(g)===SO2(g) Δ H＝－269.8 kJ/mol(反应热)D．2 NO2===O2＋2 NO Δ H＝＋116.2 kJ/mol(反应热)【答案】 C【解析】 燃烧热是 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，而 A 项反应中生成的气态水不是稳定的氧化物，故错误。中和热是强酸与强碱在稀溶液中反应生成1 mol 水时放出的热量，而 B 项热化学方程式的反应热表示生成 2 mol 水时放出的热量，故错误；硫燃烧生成二氧化硫气体放热， C 项符合热化学方程式的书写方法，故正确； D 项未标注物质聚集状态，故错误。【点拨】 写热化学方程式的注意事项：标明各反应物和生成物的聚集状态，气体是“g”，液体是“ l”，固体是“ s”，溶液是“ aq”，还要注意反应是吸热还是放热，吸热反应Δ H 为“＋” ，放热反应 Δ H 为“－” ，反应热的单位是 kJ/mol。另外还需注意反应热 Δ H的值与物质的量的关系。6．下列关于反应热的说法正确的是( )A．当 Δ H－192.9 12kJ·mol－1【答案】 D【解析】 燃烧热是指在 101 kPa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，而在选项 A 中甲醇与氧气反应生成的是氢气，而非 H2O(l)，故 A 项错误；反3应①中 Δ H0，属于吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，故 B 项错误；反应②中将甲醇蒸气燃烧转化为 H2是放热反应，该过程中释放出能量，故 C 项错误；由于CH3OH 由气态变为液态要放出能量，反应物的总能量降低，所以反应 CH3OH(l)＋ O2(g)12===CO2(g)＋2 H2(g)放热减少， Δ H 增大，故 D 项正确。【点拨】 同种物质，聚集状态不同，具有的能量不同。同一物质在不同聚集状态时的能量大小关系为：气态液态固态。8．下列热化学方程式书写正确的是( Δ H 的绝对值均正确)( )A． C(s)＋ O2(g)===CO(g) Δ H＝－110.5 kJ·mol－1 (燃烧热)12B．2 H2O(g)===2H2(g)＋ O2(g) Δ H＝＋483.6 kJ·mol－1 (反应热)C． C2H5OH＋3 O2===2CO2＋3 H2O Δ H＝－1 368.8 kJ·mol－1 (反应热)D．2 NaOH(aq)＋ H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2 H2O(l) Δ H＝－114.6 kJ·mol－1 (中和热)【答案】 B【解析】 燃烧热是 1 mol 的物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，碳完全燃烧生成的稳定的氧化物是 CO2，不是 CO， A 项错误。水的分解反应为吸热反应，Δ H0， B 项正确。物质所含能量的多少与聚集状态有关，不指明聚集状态，则能量的大小无意义， C 项错误。中和热是强酸与强碱的稀溶液发生中和反应产生 1 mol 水时放出的热量，与发生反应的酸、碱的物质的量的多少无关， D 项错误。【点拨】 热化学方程式正误判定原则：①检查 Δ H 的单位是否正确。②检查 Δ H 的“＋” “－”是否与吸热、放热对应。③检查物质的聚集状态是否标注及标注的聚集状态是否正确。④检查△ H 是否与反应物或生成物的物质的量相对应(成正比)。9．(双选)下列说法不正确的是( )A．化石燃料在任何条件下都能充分燃烧B．化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的 CO、 SO2等有害气体C．直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好D．固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更低【答案】 AD10．下列两个热化学方程式：2H2(g)＋ O2(g)===2H2O(l)Δ H＝－571.6 kJ·mol－1 ；C3H8(g)＋5 O2(g)===3CO2(g)＋4 H2O(l)Δ H＝－2 220 kJ·mol－1 。现有 H2和 C3H8的混合气体共 5 mol，完全燃烧时放热 3 847 kJ，则在混合气体中 H2和 C3H8的体积比是( )A．2∶1 B．3∶1C．4∶1 D．5∶1【答案】 B【解析】 设 H2、 C3H8的物质的量分别为 n1、n 2，则有Error!解得Error!在相同压强、温度下，V(H2)∶V( C3H8)＝n( H2)∶n( C3H8)＝3∶1。11．根据热化学方程式： S(s)＋ O2(g)===SO2(g) Δ H＝a kJ/mol(a＝－297.2)，分析下列说法中不正确的是( )A． S(s)在 O2(g)中燃烧的反应是放热反应B． S(g)＋ O2(g)===SO2(g) Δ H＝b kJ/mol，则 ab。 B 错误；因为 S的燃烧是放热的反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故 1 mol SO2(g)所具有的能量小于 1 mol S(s)与 1 mol O2(g)所具有的能量之和， C 正确；16 g 固体硫在空气中充分燃烧放出的热量为 148.6 kJ， D 正确。12．下列说法或表示正确的是( )A．由“ C(s，石墨)― → C(s，金刚石)Δ H＝＋119 kJ·mol－1 ”可知金刚石比石墨稳定B．在 101 kPa 时，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表示为：2 H2(g)＋ O2(g)===2H2O(l) Δ H＝＋285.8 kJ·mol－1C．在 101 kPa 时，1 mol 碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多【答案】 D【解析】 石墨的能量比金刚石低，稳定性更好； H2燃烧放热， Δ H0；1 mol 碳完全燃烧生成 CO2时的反应热为碳的燃烧热。二、非选择题(本题包括 4 小题，共 40 分)13．(10 分)(1)含 11.2 g KOH 的稀溶液与 1 L 0.1 mol·L－1 的 H2SO4溶液反应放出11.46 kJ 的热量，该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________，则 KOH 与 H2SO4反应的中和热为________________________________________________________________________。(2)已知在 101 kPa 时， CO 的燃烧热为 283 kJ·mol－1 。相同条件下，若 2 mol CH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为 1 mol CO 完全燃烧放出热量的 6.30 倍， CH4完全燃烧的热化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在 25 ℃、 101 kPa 时， 1.00 g C6H6(l)燃烧生成 CO2(g)和 H2O(l)，放出 41.8 kJ的热量， C6H6的燃烧热 Δ H＝________ kJ/mol，该反应的热化学方程式为________。【答案】 (1) KOH(aq)＋ H2SO4(aq)=== K2SO4(aq)＋ H2O(l) Δ H＝－57.3 kJ·mol－1 12 1257.3 kJ·mol－1(2)CH4(g)＋2 O2(g)===CO2(g)＋2 H2O(l) Δ H＝－891.45 kJ·mol－1(3)－3 260.4 C6H6(l)＋ O2(g)===6CO2(g)＋3 H2O(l) Δ H＝－3 260.4 kJ·mol－1152【解析】 (1)n( KOH)＝0.2 mol，n( H2SO4)＝0.1 mol，两者恰好完全反应生成 0.2 mol 水，放出 11.46 kJ 的热量，由中和热的定义可知，生成 1 mol 水，放出的热量为11.46 kJ×5＝57.3 kJ。(2)1 mol CH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为 283 kJ×6.30÷2＝891.45 kJ。(3)1 mol C6H6(l)完全燃烧生成 CO2(g)和 H2O(l)放出的热量：41.8 kJ/g×78 g＝3 260.4 kJ，热化学方程式为 C6H6(l)＋ O2(g)===6CO2(g)＋3 H2O(l) Δ H＝－3 260.4 152kJ·mol－114．(10 分)已知 C、 H2、 CO 的燃烧热的数据如下表所示：物质 C H2 COΔ H(kJ/mol) －393.5 －285.8 －283.0(1)写出 C 完全燃烧的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)能表示 H2燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)现以 H2或 CO 为燃料来提供热能，从热能的角度考虑，你认为应该选择5________(填写序号)。A． H2 B． CO C．均可以理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】 (1) C(s)＋ O2(g)===CO2(g) Δ H＝－393.5 kJ/mol(2)H2(g)＋ O2(g)===H2O(l) Δ H＝－285.8 kJ/mol12(3)A 等质量的 H2完全燃烧放出的热量比 CO 多，且 H2的燃烧产物为 H2O，对环境无污染【解析】 由 C 和 H2的燃烧热 Δ H 可书写出 C 完全燃烧和表示 H2燃烧热的热化学方程式。1 g H2完全燃烧放出的热量为 ＝142. 9 kJ，而 1 g CO 完全燃烧放出的热量285.8 kJ2为 ≈10.1 kJ。故应选择 H2。283.0 kJ2815．(10 分)把煤作为燃料可通过下列两种途径获得热量：途径Ⅰ：直接燃烧：C(s)＋ O2(g) CO2(g) (放热 Q1kJ)= = = = =点 燃 途径Ⅱ：先制成水煤气，再燃烧水煤气：C(s)＋ H2O(g)===CO(g)＋ H2(g) (吸热 Q2kJ)Error!(共放热 Q3kJ)试回答下列问题：(1)判断途径Ⅰ放出的总热量________(填“大于” “小于”或“等于”)途径Ⅱ放出的总热量。(2)在制水煤气的反应中，反应物所具有的总能量________(填“大于” “小于”或“等于”)生成物所具有的总能量，因此在反应时，反应物就需要________能量才能转化为生成物，其反应的条件为________。(3)简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】 (1)等于 (2)小于 吸收 高温 (3)固体煤经处理变为气体燃料后，不仅在燃烧时降低了 SO2和烟尘对大气造成的污染，而且燃烧效率高，也便于输送【解析】 物质燃烧时放出的热量仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中间变化过程无关。所以，碳虽先变为水煤气，后水煤气燃烧又变为 CO2，其实质就相当于碳燃烧生成 CO2的一步反应，故放出热量相等。【点拨】 提高燃料利用率常采用的措施：一是将块状固体燃料粉碎或将液体燃料以雾状喷出以增大反应物的接触面积，提高燃烧效率；二是将煤进行气化和液化，以除去煤中所含的硫，防止煤在燃烧过程中产生的 SO2形成酸雨。16．(10 分)(1)可用气化或________的办法来改善煤的燃烧性能，以煤制取高热值气的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)天然气的燃烧产物无毒、热值高、管道输送方便，将成为我国西部开发的重点之一。天然气常和石油伴生，其主要成分是甲烷。与燃烧煤相比，燃烧甲烷的显著优点是________(填序号)。①减少 SO2的排放量 ②减少粉尘排放量 ③减少氮氧化合物排放量 ④减少 CO2排放量(3)1980 年我国首次制成燃氢汽车，乘员 12 人，以 50 km/h 行驶了 40 km。为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济的制氢方法是________(填序号)。6①电解水 ②锌和稀硫酸反应 ③光解海水其次，制得纯氢气后还需要解决的问题是________________________________________________________________________。(写出其中一个)【答案】 (1)液化 C(s)＋ H2O(g) CO(g)＋ H2(g)； CO(g)＋3 H2(g)= = = = =高 温 CH4(g)＋ H2O(g) (2)①②③④ (3)③ 储存、运输= = = = =催 化 剂 △【解析】 用煤制取高热值气，实质是将煤气化，发生的反应为： C(s)＋ H2O(g)CO(g)＋ H2(g)， CO(g)＋3 H2(g) CH4(g)＋ H2O(g)。燃烧甲= = = = =高 温 = = = = =催 化 剂 △烷放热多，产物 CO2的量少，无污染。开发氢气的合理途径有：光解海水或采用其他形式的较廉价的能量分解水制 H2。