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训练(二十七) 化学能与热能
1．(2020·四川成都期末)下列变化过程，属于放热反应的是( )
①NaOH固体溶于水 ②黑火药的爆炸 ③食物因氧化而腐败 ④铝热反应 ⑤酸碱
中和反应 ⑥煅烧石灰石制生石灰 ⑦盐酸溶液中插入打磨过的铝片
A．②③④⑤⑦ B．①②④⑤
C．②③④⑥ D．①②③⑥⑦
A [NaOH固体溶于水放热，为物理过程，不是放热反应，①错误；黑火药的爆炸为放热
反应，②正确；食物因氧化而腐败，为放热反应，③正确；铝热反应为放热反应，④正确；酸碱
中和反应为放热反应，⑤正确；煅烧石灰石制生石灰为吸热反应，⑥错误；盐酸溶液中插入打
磨过的铝片为放热反应，⑦正确。]
2．(2021·河北秦皇岛检测)下列说法正确的是( )
A．在101 kPa时，1 mol S(s)和2 mol S(s)的燃烧热相等
B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀HSO 溶液和稀
2 2 4
Ba(OH) 溶液反应的反应热ΔH>2×(－57.3)kJ·mol－1
2
D．已知2C(s)＋2O(g)===2CO (g) ΔH＝a kJ·mol－1，2C(s)＋O(g)===2CO(g) ΔH＝b
2 2 2
kJ·mol－1，则b>0>a
A [燃烧热与物质的物质的量多少无关，所以在25 ℃、101 kPa下，1 mol 硫和2 mol硫
燃烧热相等， A项正确；反应热与反应条件无关，如铝热反应为放热反应，但需在高温下进
行，B项错误；稀HSO 溶液和稀Ba(OH) 溶液反应生成水和BaSO 沉淀，生成硫酸钡沉淀会
2 4 2 4
放出热量，则ΔH<2×(－57.3)kJ·mol－1，C项错误；C的燃烧为放热反应，完全燃烧放出的能
量多，则0>b>a，D项错误。]
3．(2021·河南焦作检测)等物质的量的CH===CHCH===CH 与HBr加成生成两种主要
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产物X、Y的能量与反应进程如下图所示：
下列说法正确的是( )
A．产物Y比产物X更稳定
B．CH===CHCH===CH ＋HBr―→W的过程放出能量
2 2
C．W→X正反应的活化能比W→Y正反应的活化能大D．CH===CHCH===CH ＋HBr―→W的速率比W→X(或Y)的快
2 2
A [物质的能量越低越稳定，则产物 Y 比产物 X 更稳定，A 项正确；
CH===CHCH===CH 与HBr的总能量比W的总能量低，为吸热反应，B项错误；由图可知
2 2
W→X正反应的活化能小，W→Y正反应的活化能大，C项错误；活化能越小，反应速率越快，
则CH===CHCH===CH ＋HBr→W的速率比W→X(或Y)的慢，D项错误。]
2 2
4．(2021·湖南长沙一中检测)以TiO 为催化剂的光热化学循环分解CO 反应为温室气体
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减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A．过程①中钛氧键断裂会释放能量
B．该反应中，光能和热能转化为化学能
C．使用TiO 作催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率
2
D．CO 分解反应的热化学方程式为2CO(g)=== 2CO(g)＋O(g) ΔH＝＋30 kJ/mol
2 2 2
B [过程①中钛氧键断裂需要吸收能量，A项错误；由图可知，光热化学循环分解CO
2
反应转化为CO，故光能和热能转化为化学能，B项正确；使用TiO 作催化剂可以降低反应的
2
活化能，从而提高化学反应速率，但反应焓变(ΔH)不变，C项错误；结合图中数据，反应
2CO(g)=== 2CO(g)＋O(g)的ΔH＝(1 598 kJ/mol×2)－(2×1 072 kJ/mol＋496 kJ/mol)＝＋
2 2
556 kJ/mol，D项错误。]
5．(2021·浙江名校协作体联考)十氢萘(C H )是具有高储氢密度的氢能载体，经历
10 18
“C H →C H →C H”的脱氢过程释放氢气。
10 18 10 12 10 8
反应Ⅰ：C H (l)―→C H (l)＋3H(g) ΔH
10 18 10 12 2 1
反应Ⅱ：C H (l)―→C H(l)＋2H(g) ΔH
10 12 10 8 2 2
在一定温度下，其反应过程对应的能量变化如图。下列说法不正确的是
A．ΔH＞ΔH＞0
1 2
B．ΔH＝E －E
1 a1 a2
C．该脱氢过程速率的快慢由反应Ⅰ决定D．C H 脱氢过程中，不会有大量中间产物C H 积聚
10 18 10 12
B [由图可知，反应Ⅰ和反应Ⅱ均为吸热反应，且ΔH＞ΔH＞0，A项正确；图中E 代
1 2 a1
表反应Ⅰ中正反应活化能，但E 不是反应Ⅰ逆反应活化能，故ΔH≠E －E ，B项错误；活
a2 1 a1 a2
化能越大，反应速率越慢，反应Ⅰ中正反应活化能大于反应Ⅱ中正反应活化能，则反应Ⅰ的
反应速率慢，故脱氢过程速率的快慢由反应Ⅰ决定，C项正确；反应Ⅱ的速率比反应Ⅰ的速
率快，因此脱氢过程不会有大量中间产物C H 积聚，D项正确。]
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6．(2021·浙江嘉兴教学测试)2019年9月我国科研人员研制出Ti—H—Fe双温区催化剂
其中Ti—H区域和Fe区域的温度差可超过100 ℃。Ti—H—Fe双温区催化合成氨的反应历
程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是( )
A．①②③在Fe区域发生，处于低温区
B．④过程表示N原子由Fe区域向Ti—H区域传递
C．该历程中能量变化最大的是2.46 eV，①是氮分子中氮氮三键的断裂过程
D．使用Ti—H—Fe双温区催化合成氨，使合成氨反应转化为吸热反应
B [合成氨反应是放热反应，过程①②③涉及吸附和断键，应处于高温区，A项错误；过
程④中Ti—H—Fe—*N转化为Ti—H—*N—Fe，则该过程中N原子由Fe区域向Ti－H区域
传递，B项正确；由图可知，过程①能量变化最大(2.46 eV)，该过程中N 吸附在催化剂的表面，
2
氮分子中共价键未断裂，C项错误；使用催化剂，只能改变活化能，不能改变反应热(ΔH)，故
合成氨反应转化仍为放热反应，D项错误。]
7．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H，需要吸收10.94 kJ 热量，此反应的热化学方
2
程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)已知2.0 g燃料肼(N H)气体完全燃烧生成N 和水蒸气时，放出33.4 kJ的热量，则表
2 4 2
示肼燃烧的热化学方程式为________________________。
(3)2 mol Al(s)与适量O(g)反应生成Al O(s)，放出1 669.8 kJ的热量。此反应的热化学
2 2 3
方程式为_________________________________。
(4)2.3 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7 g液态水和
2.24 L CO(标准状况)并放出68.35 kJ的热量。写出此反应的热化学方程式：_______。
2
解析 (1)1 g 碳与适量水蒸气反应生成CO和H，需吸收10.94 kJ热量，则碳与水蒸气
2
反应的热化学方程式为C(s)＋HO(g)===CO(g)＋H(g) ΔH＝＋131.28 kJ·mol－1。
2 2
(2)2.0 g 肼气体完全燃烧生成氮气和水蒸气时放出33.4 kJ热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为NH(g)＋O(g)===N (g)＋2HO(g) ΔH＝－534.4 kJ·mol－1。
2 4 2 2 2
(3)2 mol Al(s)与适量O(g)反应生成Al O(s)，放出1 669.8 kJ的热量，则此反应的热化
2 2 3
学方程式为4Al(s)＋3O(g)===2AlO(s) ΔH＝－1 669.8 kJ·mol－1×2＝－3 339.6 kJ·mol－1。
2 2 3
(4)通过燃烧的产物可知该有机物中肯定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素。n(H O)
2
＝＝0.15 mol，n(H)＝0.3 mol，m(H)＝0.3 g，n(CO)＝＝0.1 mol，n(C)＝0.1 mol，m(C)＝1.2 g，
2
则碳元素和氢元素的质量之和是0.3 g＋1.2 g＝1.5 g<2.3 g，故该有机物中还含有氧元素，氧
元素的质量是2.3 g－1.5 g＝0.8 g，n(O)＝0.05 mol，从而可确定该有机物的分子式为C HO，
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该液态有机物为 C HOH，故该反应的热化学方程式为 C HOH(l)＋3O(g)===2CO (g)＋
2 5 2 5 2 2
3HO(l) ΔH＝－1 367 kJ·mol－1。
2
答案 (1)C(s)＋HO(g)===CO(g)＋H(g)ΔH＝＋131.28 kJ·mol－1
2 2
(2)N H(g)＋O(g)===N (g)＋2HO(g)ΔH＝－534.4 kJ·mol－1
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(3)4Al(s)＋3O(g)===2AlO(s)ΔH＝－3 339.6 kJ·mol－1
2 2 3
(4)C HOH(l)＋3O(g)===2CO (g)＋3HO(l)ΔH＝－1 367 kJ·mol－1
2 5 2 2 2
