文档内容
《化学反应的热效应》单元测试（培优提升）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题(共51分)
1．(本题3分) 下列过程中，将电能转化为化学能的是
A．风力发电机 B．天然气烧水 C．硅太阳能电池 D．电解熔融氯化钠
【答案】D
【详解】
A．风力发电机，将风能转化为电能，A不符合题意；
B．天然气烧水，通过天然气的燃烧，将化学能转化为热能，B不符合题意；
C．硅太阳能电池，是将太阳能(光能)转化为电能，C不符合题意；
D．电解熔融氯化钠获得钠和氯气，是将电能转化为化学能，D符合题意；
故选D。
2．(本题3分) 下列反应既是氧化还原反应，符合如图所示能量变化的是
A． 与HCl的反应 B．灼热的炭与 反应
C．铝片与稀 反应 D．甲烷在 中的燃烧反应
【答案】B
【详解】
图中所示， ，该反应为吸热反应；A． 与HCl的反应，不是氧化还原反应，A错误；
B．灼热的炭与 反应，为吸热反应，并且属于氧化还原反应，B正确；
C．铝片与稀 反应，为放热反应，C错误；
D．甲烷在 中的燃烧反应，为放热反应，D错误；
答案选B。
3．(本题3分) 单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化，如图所示，下列说法不正确的是
A．单斜硫和正交硫互为同素异形体
B．单斜硫比正交硫稳定
C．1mol SO (g)分解成1 mol S(s，单斜)和1mol O 时会吸收热量
2 2
D．S(s，单斜)= S(s，正交) H=-0.33 kJ/mol
【答案】B △
【详解】
A．单斜硫和正交硫都是由硫元素构成的单质，互为同素异形体，故A正确；
B．根据图示，利用盖斯定律得：S(s，单斜) = S(s，正交)；△H= -0.33kJ·mol-1，可知单斜硫转化为正交硫
时要放出热量，正交硫的能量要低，较稳定，故B错误；
C．根据图示可知，两种硫的燃烧反应均为放热反应，1mol SO (g)分解成1 mol S(s，单斜)和1mol O 时会
2 2
吸收热量，故C正确；
D．根据B项分析可知，S(s，单斜)= S(s，正交) H=-0.33 kJ/mol，故D正确；
答案选B。 △4．(本题3分) 工业上，合成氨反应 ，在催化剂表面的微观历程及能量变化如
图所示，下列说法错误的是
A．①→②可表示 、 化学键的断裂，该过程吸收能量
B．①→②→③的过程中有非极性键的断裂和形成
C．合成氨反应属于氮的固定，是放热反应
D．合成氨过程中催化剂参与了反应
【答案】B
【详解】
A．由图可得①→②表示 、 化学键的断裂，②的能量更高，该过程吸收能量，选项A正确；
B。①→②→③的过程中有 、 非极性键的断裂， 极性键的形成，没有非极性键的形成，选项B
错误；
C．合成氨反应，将游离态的氮转化为氮的化合物，属于氮的固定，且图示 、 反应物的总能量高，
生成物 的能量低，是放热反应，选项C正确；
D．催化剂参与了化学反应但反应前后化学性质和质量不变，故合成氨过程中催化剂参与了反应，选项D
正确。
答案选B。
5．(本题3分) 以 为催化剂的光热化学循环分解 反应为温室气体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下图所示。
杨sir化学，侵权必究下列说法正确的是
A．该反应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 作催化剂可降低反应热，从而提高化学反应速率
D． 分解反应的热化学方程式为
【答案】B
【详解】
A．断键化学键需要吸收能量，则过程①中钛氧键断裂会吸收能量，故A错误；
B．该图中以TiO 为催化剂、光和热条件下分解CO 反应生成CO和氧气，根据能量守恒定律知，该反应
2 2
中，光能和热能转化为化学能，故B正确；
C．催化剂降低反应所需活化能，不影响反应热，反应热与反应物和生成物总能量的差有关，故C错误；
D．二氧化碳分解生成CO和氧气，且该反应焓变=反应物总能量-生成物总能量，焓变与其方程式计量数成
正比，则热化学方程式为2CO(g)═2CO(g)+O (g) H=(1598×2-1072×2-496)kJ/mol=+556 kJ/mol，故D错误；
2 2
故选B。 △
6．(本题3分) 灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体，基于以上信息判断，说法正确的是
①Sn(s，白)+2HCl(aq)=SnCl (aq)+H (g) H
2 2 1
②Sn(s，灰)+2HCl(aq)=SnCl
2
(aq)+H
2
(g) △H
2
△
③Sn(s，灰) Sn(s，白) H=+2.1 kJ/mol
3
△
A． H＞ H
1 2
B．锡△在常△温下以灰锡状态存在
C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D．锡制容器长期处于低于13.2℃的环境中，会自行毁灭【答案】D
【详解】
A．由③Sn(s，灰) Sn(s，白) H=+2.1 kJ/mol知Sn(灰)转化为Sn(白)是吸热的，根据①、②产
3
△
物相同，则Sn(白)释放的热量多，则ΔH＜ΔH，故A错误；
1 2
B．根据③Sn(s，灰) Sn(s，白) H=+2.1 kJ/mol，锡在常温下以白锡状态存在，故B错误；
3
△
C．由③知Sn(灰)转化为Sn(白)是吸热的，根据①、②，其产物相同，则Sn(白)释放的热量多，灰锡转化为
白锡的反应是吸热反应，故C错误；
D．根据③当温度低于13.2℃时Sn(白)自动转化为Sn(灰)，锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自
行毁坏，变成粉末状，故D正确；
故答案：D。
7．(本题3分) 工业上可采用 CHOH CO+2H 的方法来制取高纯度的 CO 和 H。我国科研人员通
3 2 2
过计算机模拟，研究了在钯基催化剂表面甲醇制氢的反应历程如图所示，其中吸附在钯催化剂表面上的物
种用*标注。下列说法正确的是
已知：甲醇(CHOH)脱氢反应的第一步历程，有两种可能的方式：
3
方式I：CHOH*→CH O*+H* E=+103.1 kJ·mol-1
3 3 a
方式II：CHOH*→CH*+OH E =+249.3 kJ·mol-1
3 b
A．CHOH*→CO*+2H (g)的ΔH<0
3 2
B．①②都为 O—H 键的断裂过程
C．由活化能 E 值推测，甲醇裂解过程主要历经的方式应为II
D．放热最多阶段的化学方程式为 CHO*+3H*→CO*+4H*
【答案】D【详解】
A. H=生成物相对能量-反应物相对能量，根据图示可知生成物的能量比反应物的能量高，因此该反应为吸
热△反应，ΔH>0，A错误；
B. 根据图示可知过程①是断裂H-O键，过程②断裂的是C-H键，B错误；
C.催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，方式I的活化能低，说明甲醇裂解过程主要经历方式为I，
C错误；
D.由图可知CHO*和3H*转化为CO*和4H*这一步放出热量最多，反应方程式为：CHO*+3H*→CO*+4H*，D
正确；
故选D。
8．(本题3分) 已知：①CHOH的燃烧热为 ；
3
②中和热为 ；
③
下列热化学方程式书写正确的是
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】
A．CHOH燃烧热是1 mol甲醇完全燃烧产生CO、液态HO放出的热量，物质燃烧放出的热量与反应的
3 2 2
物质多少呈正比，则 ，A错误；
B．NH ·H O是弱电解质，电离吸热，则其与酸反应放出热量小于57.3 kJ，放出的热量越少，反应热就越
3 2
大，故 ，B错误；
C．HO的稳定状态是液态，由于1 mol气态水转化为液态水放出44.0 kJ的热量，因此若CHOH燃烧反应
2 3产生的气态水，则其反应放出热量Q=725.76 kJ-2×44.0 kJ=637.76 kJ，故
，C正确；
D．强酸、强碱发生中和反应产生1 mol 液态HO放出热量57.3 kJ，则1 mol液态 HO电离产生H+、OH-
2 2
会吸热57.3 kJ，所以可得 ，D错误；
故合理选项是C。
9．(本题3分) 下列热化学方程式中ΔH的数值表示可燃物燃烧热的是
A．CO(g)＋ O(g)=CO (g) ΔH＝－283 kJ·mol－1
2 2
B．CH(g)＋2O(g)=CO (g)＋2HO(g) ΔH＝－802.3 kJ·mol－1
4 2 2 2
C．2H(g)＋O(g)=2HO(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
2 2 2
D．H(g)＋Cl(g)=2HCl(g) ΔH＝－184.6 kJ·mol－1
2 2
【答案】A
【详解】
A．符合燃烧热的概念，A正确；
B．生成物中的水是气体，属于不稳定氧化物，B错误；
C．热化学方程式中是2 mol可燃物氢气燃烧放热，不符合燃烧热的概念，C错误；
D．HCl不是氧化物，不符合燃烧热的概念要求，D错误；
故选A。
10．(本题3分) 科研人员利用Cu/ZnO作催化剂，在光照条件下实现了 和 合成 ，该反应历
程示意图如下
下列说法错误的是A．过程Ⅰ中 在Cu表面断裂成H原子， 在ZnO表面上形成了
B．过程Ⅱ中存在极性键的断裂与形成，且有 生成
C．过程Ⅳ中有C—H键形成，会吸收能量
D．总反应的化学方程式是
【答案】C
【详解】
A．过程Ⅰ中在ZnO表面吸附 ，且 和—OH转化为 ，故A正确；
B．过程Ⅱ中涉及C—O键的断裂与C—H键和H—O键的形成，且C—O、C—H、H—O均为极性键，故
B正确；
C．过程Ⅴ中生成 时，是 与—H形成 ，存在H—O键形成的过程，则该过程放出能
量，故C错误；
D．该过程总反应是 和 在Cu/ZnO催化剂作用下，合成 ，总反应方程式为
，故D正确；
故答案为C。
11．(本题3分) 在进行中和热的测定中，下列操作或说法错误的是
A．不可将温度计当搅拌棒使用，也不可靠在容器内壁上
B．搅拌时，环形玻璃搅拌棒应上下移动
C．测量反应混合液的温度时要随时读取温度，记录下最高温度
D．为了使反应完全，必须保证酸和碱恰好完全反应
【答案】D
【详解】
A．不可将温度计当搅拌棒使用，测量时应将温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中，不要碰到容器底或容
器壁，以免受环境温度影响，故A正确；
B．环形玻璃搅拌棒不能碰到温度计，所以应上下移动，故B正确；C．中和热测定温度为恰好中和时的温度，即最高温度，故C正确；
D．为了使反应进行更完全，可以使酸或碱适当过量，故D错误；
选D。
12．(本题3分) 将VmL 1.0 mol•L-1NaOH 溶液和VmL未知浓度的HCl溶液混合均匀后测量并记录溶液温
1 2
度，实验结果如下图所示(实验中始终保持V+V=50 mL)。下列叙述正确的是
1 2
A．做该实验时环境温度为 22℃
B．该实验表明热能可以转化为化学能
C．HCl 溶液的浓度约是 1.5 mol•L-1
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
【答案】C
【详解】
A．由图可知，温度为 22℃时，已经加入了5mLNaOH 溶液，而中和反应为放热反应，则该实验开始温度
低于22℃，故A错误；
B．由图可知该反应是一个放热反应，表明化学能可以转化为热能，故B错误；
C．由图可知，NaOH 溶液体积为30mL时，溶液温度最高，说明NaOH 溶液和HCl溶液恰好完全反应，
由V+V=50 mL可知HCl溶液的体积为20mL，由反应方程式可知Vc(NaOH)= Vc(HCl)，解得c(HCl)为
1 2 1 2
1.5 mol•L-1，故C正确；
D．八水合氢氧化钡与氯化铵反应有水生成，该反应是吸热反应，故D错误；
故选C。
13．(本题3分) 以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：
相关反应的热化学方程式为：反应I：
反应II：
反应III：
下列说法不正确的是
A．该过程实现了太阳能到化学能的转化
杨sir化学，侵权必究
B． 和 对总反应起到了催化剂的作用
C．总反应的热化学方程式为：
D．该过程使水分解制氢反应更加容易发生，但总反应的 不变
【答案】C
【详解】
A．通过流程图，反应II和III，实现了太阳能到化学能的转化，故A正确；
B．根据流程总反应为HO=H↑＋ O↑，SO 和I 起到催化剂的作用，故B正确；
2 2 2 2 2
C．反应I+反应II+反应III，得到HO(l)=H(g)＋ O(g)，根据盖斯定律，△H= H + H + H =(－213
2 2 2 1 2 3
△ △ △
＋327＋172)kJ mol－1=＋286kJ mol－1，或者2HO(l)=2H(g)＋O(g) H=＋572kJ mol－1，故C错误；
2 2 2
D．△H只与始态和终态有关，该过程降低了水分解制氢的活化能，△△H不变，故D正确；
答案选C。
14．(本题3分) 合成氨原料中的H 可用甲烷在高温条件下与水蒸气反应制得。部分1 mol物质完全燃烧生
2
成常温下稳定氧化物的ΔH数据如下表：
物质 ΔH/(kJ·mol－1)
H(g) －285.8
2
CO(g) －283.0
CH(g) －890.3
4
已知1 mol H O(g)转化生成1 mol H O(l)时放出热量44.0 kJ。下列CH 和水蒸气在高温下反应得到H 和CO
2 2 4 2
的热化学方程式正确的是
A．CH(g)＋HO(g)=CO(g)＋3H(g) ΔH＝＋206.1 kJ·mol－1
4 2 2 1
B．CH(g)＋HO(g)=CO(g)＋3H(g) ΔH＝－206.1 kJ·mol－1
4 2 2 2
C．CH(g)＋HO(g)=CO(g)＋3H(g) ΔH＝＋365.5 kJ·mol－1
4 2 2 3D．CH(g)＋HO(g)=CO(g)＋3H(g) ΔH＝－365.5 kJ·mol－1
4 2 2 4
【答案】A
【详解】
根据已知信息可以写出下列热化学方程式：
①H(g)＋ O(g)=HO(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
2 2 2 1
②CO(g)＋ O(g)=CO (g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
2 2 2
③CH(g)＋2O(g)=CO (g)＋2HO(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
4 2 2 2 3
④HO(g)=H O(l) ΔH＝－44.0 kJ·mol－1
2 2 4
根据盖斯定律，由③＋④－②－①×3可得CH(g)＋HO(g)=CO(g)＋3H(g) ΔH＝ΔH＋ΔH－ΔH－ΔH×3
4 2 2 3 4 2 1
＝－890.3 kJ·mol－1－44.0 kJ·mol－1＋283.0 kJ·mol－1＋285.8 kJ·mol－1×3＝＋206.1 kJ·mol－1。综上所述故选
A。
15．(本题3分) 通过以下反应可获得新型能源二甲醚( )。下列说法不正确的是
①
②
③
④
A．反应①②为反应③提供原料气
B．反应③也是 资源化利用的方法之一
C．反应 的
D．反应 的
【答案】C
【详解】
A．反应①的产物为CO和 ，反应②的产物为 和 ，反应③的原料为 和 ，A项正确；B．反应③将温室气体 转化为燃料 ，B项正确；
C．反应④生成物中 为气态，C项生成物中 为液态，故C项中反应的焓变不为 ，C项
错误；
D．依据盖斯定律可知，由 可得所求反应及其焓变，D项正确。
故选C。
16．(本题3分) 肼( )是一种高能燃料，在空气中燃烧的化学方程式为 ，已知：
下列说法不正确的是
A．反应 中反应物总能量比生成物总能量低
B．肼( )的电子式为
C．H-O键的键能比N-H键的键能大
D．断裂1molN-N键需要吸收154kJ能量
【答案】A
【详解】
A．反应 中断裂化学键吸收的能量=154 kJ/mol+391 k/mol×4+500 kJ/mol=2218
kJ/mol，形成化学键放出的能量=946J/mol+464kJ/mol×4=2802 kJ/mol，放出的能量>吸收的能量，反应放热，
因此反应物总能量比生成物总能量高，A错误；
B．肼的电子式为 ，故B正确；
C．根据图示数据，H-O键的键能为464 kJ/mol，N-H键的键能为39 1kl/mol，H-O键的键能比N-H键的键能大，故C正确；
D．根据图示数据，N-N键的键能为154 kJ/mol，则断裂1mol N-N键需要吸收154 kJ能量，故D正确；
故选A。
17．(本题3分) 下列示意图表示正确的是
A．甲图表示Fe O(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO (g) ΔH=+26.7kJ·mol-1反应的能量变化
2 3 2
B．乙图表示碳的燃烧热
C．丙图表示实验的环境温度为20℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V、V 的HSO 、NaOH溶液混
1 2 2 4
合，混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V+V =60mL)
1 2
D．已知稳定性顺序：B＜A＜C，某反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化曲线如丁图
【答案】D
【详解】
A．图象表示的物质能量变化为反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，反应Fe O(s)
2 3
+3CO(g)=2Fe(s)+3CO (g) ΔH=+26.7kJ·mol-1为吸热反应，A项错误；
2
B．C的燃烧热是指1mol C完全燃烧生成CO(g)时的焓变，且反应物的总能量高于生成物的总能量，B项
2
错误；
C．HSO 、NaOH溶液的物质的量浓度相等，当二者体积比为1∶2时，二者恰好完全反应，放出的热量
2 4
最多，混合液温度最高，此时HSO 溶液为20mL，NaOH溶液为40mL，C项错误；
2 4
D．稳定性B＜A＜C，根据物质的能量越低越稳定可知，物质的能量：B＞A＞C，故A→B为吸热反应，
B→C为放热反应，A→C为放热反应，D项正确；
答案为D。
二、填空题(共37分)
18．(本题8分) 解答下列问题
(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na—Fe O/HZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了CO 直
3 4 2
接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO 催化转化领域的突破性进展”。
2已知：H(g)+ O(g)=HO(l)ΔH =-akJ·mol-1
2 2 2 1
C H (l)+ O(g)=8CO (g)+9HO(l)ΔH =-bkJ·mol-1
8 18 2 2 2 2
试写出25℃、101kPa条件下，CO 与H 反应生成汽油(以C H 表示)的热化学方程式：_______。
2 2 8 18
(2)直接排放含SO 的烟气会形成酸雨，危害环境。工业上常用催化还原法和碱吸收法处理SO 气体。
2 2
1molCH 完全燃烧生成气态水和1molS(g)燃烧的能量变化如下图所示：
4
杨sir化学，侵权必究
在催化剂作用下，CH 可以还原SO 生成单质S(g)、HO(g)和CO，写出该反应的热化学方程式：_______。
4 2 2 2
(3)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中IO 常用于定量测定CO的含量。已知2I(s)
2 5 2
+5O (g)=2I O(s) ΔH=-76kJ·mol-1；2CO(g)+O(g)=2CO (g) ΔH=-566kJ·mol-1。则该测定反应的热化学方程式
2 2 5 2 2
为_______。
(4)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可
实现尾气无毒处理。
已知：N(g)+O(g)=2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
2 2
2C(s)+O(g)=2CO(g) ΔH=-221.0kJ·mol-1
2
CO(g)=C(s)+O (g) ΔH=+393.5kJ·mol-1
2 2
则反应2NO(g)+2CO(g)=N (g)+2CO (g)的ΔH=_______kJ·mol-1。
2 2 杨sir化学，侵权必究
(5)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。
已知：CO(g)+NO (g)=NO(g)+CO (g) ΔH=-akJ·mol-1(a>0)
2 2
2CO(g)+2NO(g)=N (g)+2CO (g) ΔH=-bkJ·mol-1(b>0)
2 2
若用CO还原NO 至N，当消耗标准状况下3.36LCO时，放出的热量为_______kJ(用含有a和b的代数式
2 2
表示)。
【答案】8CO(g)+25H(g)=C H (l)+16H O(l) ΔH=-(25a-b) kJ·mol-1 CH(g)+2SO(g)=2S(g)+CO (g)
2 2 8 18 2 4 2 2
+2H O(g) ΔH=+352 kJ·mol-1 5CO(g)+IO(s)=5CO(g)+I (s) ΔH=-1 377 kJ·mol-1 -746.5
2 2 5 2 2或
【详解】
(1)已知：①H(g)+ O(g)=HO(l) ΔH =-a kJ·mol-1，②C H (l)+ O(g)=8CO (g)+9HO(l) ΔH=-b
2 2 2 1 8 18 2 2 2 2
kJ·mol-1；根据盖斯定律，由①×25-②得8CO(g)+25H(g)=C H (l)+16H O(l) ΔH=25ΔH -ΔH =-(25a-b)
2 2 8 18 2 1 2
kJ·mol-1；
(2)根据图像可知：①CH(g)+2O(g)=CO (g)+2HO(g) ΔH=E -E =126 kJ·mol-1-928 kJ·mol-1=-802 kJ·mol-1；
4 2 2 2 a1 a2
②S(g)+O(g)=SO(g) ΔH=-577 kJ·mol-1；根据盖斯定律可知①-②×2即得到CH(g)+2SO(g)=CO (g)+2S(g)
2 2 4 2 2
+2H O(g) ΔH=+352 kJ·mol-1。
2
(3)依次设反应为①、②，根据盖斯定律，反应①×( )+②× 得到5CO(g)+IO(s)=5CO(g)+I (s)
2 5 2 2
ΔH=-1377 kJ·mol-1；
(4)将反应编号，N(g)+O(g)=2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1 ①
2 2
2C(s)+O(g)=2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol-1 ②
2
CO(g)=C(s)+O (g) ΔH=+393.5 kJ·mol-1 ③
2 2
应用盖斯定律，由-(①+②+③×2)得反应2NO(g)+2CO(g)=N (g)+2CO (g)的ΔH=-746.5 kJ·mol-1；
2 2
(5)依次设反应为①、②，根据盖斯定律①×2+②得4CO(g)+2NO (g)=N(g)+4CO (g) ΔH=-(2a+b) kJ·mol-1，
2 2 2
标准状况下3.36 L CO的物质的量是0.15 mol，放出的热量为 kJ。
19．(本题6分) 化学反应中的能量变化，是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放
出的能量不同所致。
（1）键能也可以用于估算化学反应的反应热(ΔH)，下表是部分化学键的键能数据：
化学键 P－P P－O O=O P=O
键能/(kJ·mol-1) 172 335 498 X
已知白磷的燃烧热为2378.0kJ/mol，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中X=___________。（2）1840年，俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应热效应的基础上，总结出一条规律：“一个化学反应，
不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。”这个规律被称为盖斯定律。有些反应
的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得。
①已知：I．C(石墨，s)+O(g)=CO (g) ΔH=-393.5kJ/mol
2 2 1
II．2H(g)+O(g)=2HO(l) ΔH=-571.6kJ/mol
2 2 2 2
Ⅲ．2C H(g)+5O(g)=4CO (g)+2HO(1) ΔH=-2599.2kJ/mol
2 2 2 2 2 3
则由C(石墨，s)和H(g)反应生成1molC H(g)的热化学方程式为___________。
2 2 2
②已知3.6g碳在6.4g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出xkJ热量。已知单质碳的燃烧热为ykJ/mol，则
1molC与O 反应生成CO的反应热△H为___________。
2
【答案】
（1）470
（2） 2C(石墨，s)+H(g)=C H(g) ΔH=+226.8kJ/mol -(5x-0.5y)kJ/mol
2 2 2
【分析】
（1）
白磷燃烧的方程式为P+5O＝PO ，1mol白磷完全燃烧需拆开6mol P-P、5mol O=O，形成12molP-O、
4 2 4 10
4mol P=O，所以12mol×335kJ/mol+4mol×xkJ/mol-(6mol×172 kJ/mol+5 mol×498 kJ/mol)=2378.0kJ，解得
x=470。
（2）
①已知：①C(s，石墨)+O (g)＝CO(g) H=-393.5kJ•mol-1；②2H(g)+O(g)＝2HO(l) H=-571.6kJ•mol-1；
2 2 1 2 2 2 2
③2C H(g)+5O(g)＝4CO(g)+2HO(l) △H=-2599kJ•mol-1；2C(s，石墨)+H (g)=C H(g)△的反应可以根据
2 2 2 2 2 2 2 2 2
△
①×2+②× -③× 得到，所以反应焓变△H=2×(-393.5kJ•mol-1)+(-571.6kJ•mol-1)× -(-2599kJ•mol-1)×
=+226.7kJ•mol-1；则由C(石墨，s)和H(g)反应生成1molC H(g)的热化学方程式为：2C(石墨，s)
2 2 2
+H (g)=C H(g) ΔH=+226.8kJ/mol。
2 2 2
②碳在氧气中燃烧，氧气不足发生反应2C+O 2CO，氧气足量发生反应C+O CO；3.6g碳的物
2 2 2质的量为 =0.3mol，6.4g的氧气的物质的量为 =0.2mol，n(C):n(O )=3:2；介于2:1与1:1
2
之间，所以上述反应都发生。令生成的CO为amol，CO 为bmol；根据碳元素守恒有a+b=0.3，根据氧元
2
素守恒有a+2b=0.2×2，联立方程，解得a=0.2，b=0.1；单质碳的燃烧热为y kJ/mol，所以生成0.1mol二氧
化碳放出的热量为0.1mol×y kJ/mol=0.1ykJ，因此生成0.2molCO放出的热量为xkJ-0.1ykJ。由于碳燃烧为放
热反应，所以反应热△H的符号为“-”，故1mol C与O 反应生成CO的反应热△H=- =-
2
(5x-0.5y)kJ/mol。
20．(本题8分) 回答下列问题
（1）水煤气变换[CO(g)＋HO(g)=CO(g)＋H(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加
2 2 2
工等工业领域中。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，
如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用﹡标注。
可知水煤气变换的ΔH___________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E
正
=___________eV。
（2）已知：
P(s，白磷)=P(s，黑磷) ΔH=-39.3 kJ·mol-1；
P(s，白磷)=P(s，红磷) ΔH=-17.6 kJ·mol-1；
由此推知，其中最稳定的磷单质是___________。
（3）已知反应器中还存在如下反应：
ⅰ．CH(g)＋HO(g)=CO(g)＋3H(g) ΔH
4 2 2 1
ⅱ．CO(g)＋HO(g)=CO(g)＋H(g) ΔH
2 2 2 2
ⅲ．CH(g)=C(s)＋2H(g) ΔH
4 2 3……
ⅲ为积炭反应，利用ΔH 和ΔH 计算ΔH 时，还需要利用___________反应的ΔH。
1 2 3
【答案】
（1） 小于 2.02
（2）黑磷
（3）C(s)＋2HO(g)=CO(g)＋2H(g)或C(s)＋CO(g)=2CO(g)
2 2 2 2
【分析】
（1）
根据图像，初始时反应物的总能量为0，反应后生成物的总能量为-0.72 eV，则ΔH=-0.72 eV，即ΔH小于
0；由图像可看出，反应的最大能垒在过渡态2，此能垒E =1.86 eV-(-0.16 eV)=2.02 eV；
正
（2）
由盖斯定律得P(s，黑磷)=P(s，红磷) ΔH=＋21.7 kJ·mol-1，能量越低越稳定，P的三种同素异形体的稳定
性顺序为P(s，黑磷)>P(s，红磷)>P(s，白磷)，因此黑磷最稳定；
（3）
根据盖斯定律，ⅰ式＋ⅱ式可得：CH(g)＋2HO(g)=CO(g)＋4H(g) ΔH＋ΔH，则(ⅰ式＋ⅱ式)-ⅲ式可得：
4 2 2 2 1 2
C(s)＋2HO(g)=CO(g)＋2H(g) ΔH；ⅰ式-ⅱ式可得：CH(g)＋CO(g)=2CO(g)＋2H(g) ΔH-ΔH ，则(ⅰ式-
2 2 2 4 2 2 1 2
ⅱ式)-ⅲ式可得：C(s)＋CO(g)=2CO(g) ΔH，因此，要求反应ⅲ式的ΔH，还必须利用反应C(s)＋
2 3
2HO(g)=CO(g)＋2H(g)或C(s)＋CO(g)=2CO(g)的ΔH。
2 2 2 2
21．(本题15分) 在火箭推进器中装有强还原剂肼(N H)和强氧化剂(H O)，当它们混合时，即产生大量的
2 4 2 2
N 和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量HO 反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的
2 2 2
热量。
(1)写出该反应的热化学方程式______。
(2)已知HO(l)=HO(g)； H=+44kJ·mol﹣1，则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是
2 2
______kJ。 △
(3)上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是______。
(4)已知N(g)+2O(g)═2NO(g)； H=+67.7kJ·mol﹣1，NH(g)+O(g)═N (g)+2HO (g)； H=﹣534kJ·mol﹣1，
2 2 2 2 4 2 2 2
根据盖斯定律写出肼与NO 完全△反应生成氮气和气态水的热化学方程式______。 △
2
(5)已知：N (g)+2O (g)═2NO (g) H=+67.7kJ/mol
2 2 2
N
2
H
4
(g)+O
2
(g)═N
2
(g)+2H
2
O (g) H=﹣△543kJ/mol
△
H (g)+ F (g)═HF (g) H=﹣269kJ/mol
2 2
△H(g)+ O(g)═H O (g) H=﹣242kJ/mol
2 2 2
△
有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放能量更大，肼和氟反应的热化学方程式：______。
(6)丙烷燃烧可以通过以下两种途径：
途径I：C H(g)+5O(g)═3CO (g)+4HO(l) H=﹣a kJ·mol﹣1
3 8 2 2 2
途径II：C
3
H
8
(g)═C
3
H
6
(g)+H
2
(g) H=+b kJ△·mol﹣1
2C
3
H
6
(g)+9O
2
(g)═6CO
2
(g)+6H
2
O△(l) H=﹣c kJ·mol﹣1
2H
2
(g)+O
2
(g)═2H
2
O(l) H=﹣d kJ·△mol﹣1 (abcd均为正值)
请回答下列问题： △
判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径I放出的热量______(填“大于”、“等于”或“小于”)途径II放
出的热量。C H(g)═C H(g)+H(g) 的反应中，反应物具有的总能量______(填“大于”、“等于”或“小于”)生
3 8 3 6 2
成物具有的总能量。b 与a、c、d的数学关系式是______。
【答案】NH(1)+2HO(1)=N(g)+4HO(g) H=﹣641.625kJ/mol 408.8 产物为氮气和水，无污染
2 4 2 2 2 2
2NH(g)+2 NO (g)═3N (g)+4 H O(g) H=﹣△1135.7kJ·mol﹣1 NH(g)+2F (g)=N(g)+4HF (g) H=﹣
2 4 2 2 2 2 4 2 2
△ △
1135kJ·mol﹣1 等于 小于 b= + ﹣a
【详解】
由0.4mol液态肼和足量HO 反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量，可以计算出1mol液态肼和
2 2
足量HO 反应，生成氮气和水蒸气，放出641.625kJ的热量。
2 2
(1)该反应的热化学方程式NH(1)+2HO(1)=N(g)+4HO(g) H=﹣641.625kJ/mol。
2 4 2 2 2 2
(2)已知H
2
O(l)═H
2
O(g)； H=+44kJ·mol﹣1，则H
2
O(g)═H
2
O△(l)； H=﹣44kJ·mol﹣1，所以
NH(1)+2HO(1)=N(g)+△4HO(l) H=﹣817.625kJ/mol则16g液态△肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量
2 4 2 2 2 2
△
是 817.625kJ/mol=408.8kJ。
(3)上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是产物为
氮气和水，无污染。
(4)①N(g)+2O(g)═2NO(g)； H=+67.7kJ·mol﹣1，②NH(g)+O(g)═N (g)+2HO (g)； H=﹣534kJ·mol﹣1.
2 2 2 2 4 2 2 2
由② -①得：2NH(g)+2 NO△ (g)═3N (g)+4 H O(g) H=(﹣534kJ·mol﹣1) -67.7kJ·m△ol﹣1=﹣1135.7kJ·mol
2 4 2 2 2
﹣1，所以肼与NO 完全反应生成氮气和气态水的热化学△方程式为2NH(g)+2 NO (g)═3N (g)+4 H O(g) H=
2 2 4 2 2 2
﹣1135.7kJ·mol﹣1。 △(5)①N (g)+2O (g)═2NO (g) H=+67.7kJ/mol，②NH(g)+O(g)═N (g)+2HO (g) H=﹣543kJ/mol，③
2 2 2 2 4 2 2 2
△ △
H (g)+ F (g)═HF (g) H=﹣269kJ/mol，④H(g)+ O(g)═H O (g) H=﹣242kJ/mol。经分析，由②+③
2 2 2 2 2
△ △
-④ 可得：NH(g)+2F (g)=N(g)+4HF (g) H=﹣543kJ/mol+(﹣269kJ/mol) -(﹣242kJ/mol) =﹣
2 4 2 2
1135kJ·mol﹣1，所以肼和氟反应的热化学方程式△为NH(g)+2F (g)=N(g)+4HF (g) H=﹣1135kJ·mol﹣1。
2 4 2 2
(6)化学反应的焓变与反应途径无关，只与反应的初始状态和终了状态有关，所以△等量的丙烷通过两种途径
放出的热量，途径I放出的热量等于途径II放出的热量。由于C H(g)═C H(g)+H(g)是吸热反应，所以反
3 8 3 6 2
应物具有的总能量小于生成物具有的总能量。根据途径I：C H(g)+5O(g)═3CO (g)+4HO(l) H=﹣a kJ·mol
3 8 2 2 2
﹣1，途径II：①C H(g)═C H(g)+H(g) H=+b kJ·mol﹣1，②2C H(g)+9O(g)═6CO (g)+6HO(△l) H=﹣c
3 8 3 6 2 3 6 2 2 2
△ △
kJ·mol﹣1，③2H(g)+O (g)═2H O(l) H=﹣d kJ·mol﹣1 (abcd均为正值)，① - ② - ③ 可得：
2 2 2
△
C H(g)+5O(g)═3CO (g)+4HO(l) H= kJ·mol﹣1=﹣a kJ·mol﹣1，所以b 与a、c、d的数学关系式
3 8 2 2 2
△
是b= + ﹣a。
三、实验题(共12分)
22．(本题12分) 某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ．配制0.50 mol/L NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体___________g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母)：___________。
名 托盘天平(带砝
小烧杯 坩埚钳 玻璃棒 药匙 量筒
称 码)
仪
器
序
a b c d e f
号
Ⅱ．测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJ/mol)：___________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。
①请填写下表中的空白：
起始温度T/℃
温度 1 终止温 温度差平均值
实验次数 度T/℃ (T-T)/℃
HSO NaOH 平均值 2 2 1
2 4
1 26.2 26.0 26.1 30.1
2 27.0 27.4 27.2 33.3
________
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
②近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容
c=4.18 J/(g·℃)。则中和热ΔH=___________(只代入数据和单位，不要求计算结果)。
③上述实验数值结果比57.3 kJ/mol偏小，产生偏差的原因可能是(填字母)___________。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HSO 溶液的温度
2 4
【答案】5.0 abe NaOH(aq)+ HSO (aq)= NaSO (aq)+H O(l) H=-57.3kJ/mol 4.0
2 4 2 4 2
△
acd
【分析】
根据容量瓶的规格计算NaOH固体的质量，称量时结合NaOH易潮解和有强腐蚀性质分析；结合中和热测
定实验原理计算和分析误差。
【详解】Ⅰ．(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，需要选择250mL容量瓶，则至少需要称量NaOH固体
m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g；
(2)氢氧化钠易潮解和有强腐蚀性，需要在小烧杯中称量，所用的仪器有天平、烧杯和药匙，故答案为
abe；
Ⅱ．(1)中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，若中和热为57.3kJ/mol，则稀硫酸
和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式：NaOH(aq)+ HSO (aq)= NaSO (aq)
2 4 2 4
+H O(l) H=-57.3kJ/mol；
2
(2)①4次△温度差分别为：4.0℃，6.1℃，3.9℃，4.1℃，第3组数据误差较大，舍去，温度差平均值=
=4.0℃，故答案为4.0；
②50mL0.50mol/L氢氧化钠与30mL0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应，生成水的物质的量为
0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为80mL×1g/mL=80g，温度变化的值为 T=4℃，则生成0.025mol
水放出的热量为Q=m•c• T=80g×4.18J/(g•℃)×4.0℃，所以实验测得的中和热ΔH△=-
△
，故答案为： ；
③a．实验装置保温、隔热效果差，热量散失较大，所得中和热的数值偏小，故a正确；
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高，则大于
57.3kJ/mol，故b错误；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中，热量散失较大，所得中和热的数值偏小，故c正确；
d．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀HSO 测温度，硫酸的起始温度偏高，测得的热量偏小，
2 4
中和热的数值偏小，故d正确；
故答案为：acd。
【点睛】
考查中和热的理解与实验测定，明确实验原理是解题关键，特别注意实验过程中防止热量散失是减小测定
误差的主要措施，易错点是NaOH固体称量时忽视其易潮解和强腐蚀的性质，直接放置在天平托盘上称量。倒卖拉黑，关注更新免费领取，淘宝唯一每月更新店铺:知二教育
