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專題23 化學反應與能量 熱化學方程式
（滿分42分 時間20分鐘）
姓名：_______________ 班級：_______________ 得分：_______________
1．下列有關熱化學方程式書寫及對應表述均正確的是
A． 濃H2SO4與0.1 molL－1NaOH反應：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1
B． 密閉容器中，9.6 g硫粉與11.2 g鐵粉混合加熱充分反應，放出19.12 kJ熱量。則Fe(s)＋S(s)===FeS(s) ΔH＝－95.6 kJmol－1
C． 已知1 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水所放出的熱量為285.5 kJ，則水分解的熱化學方程式：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋285.5 kJmol－1
D． 已知2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJmol－1，則可知C的燃燒熱ΔH＝－110.5 kJmol－1
【答案】B
【解析】
A. 中和熱是強酸強堿的稀溶液反應生成1mol水放出的熱量，濃H2SO4與0.1 molL－1NaOH反應時，濃硫酸稀釋也要放熱，所以生成1mol水時放出的熱量大于57.3 kJ，故A錯誤；B. 密閉容器中，9.6g硫粉的物質的量為： =0.3mol，11.2g鐵粉的物質的量為： =0.2mol，二者混合加熱發(fā)生反應：Fe(s)＋S(s)===FeS(s)，0.2mol鐵完全反應放出熱量19.12kJ，則1mol鐵完全反應放出熱量為19.12kJ5=95.6kJ，熱化學方程式為：Fe(s)＋S(s)===FeS(s) ΔH＝－95.6 kJmol－1，故B正確；C. 已知1 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水所放出的熱量為285.5 kJ，則水分解的熱化學方程式：H2O(l)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋285.5 kJmol－1，故C錯誤；D. 燃燒熱指的是1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量，碳燃燒生成的CO不是穩(wěn)定的氧化物，故D錯誤；答案選B。
2．2mol金屬鈉和1mol氯氣反應的能量關系如圖所示，下列說法不正確的是
A． 相同條件下，K(s)的(ΔH2′+ΔH3′)
ΔH5
D． ΔH7<0，且該過程形成了分子間作用力
【答案】D
【解析】
【詳解】
A.鈉的熔沸點比鉀高，相同條件下，鈉氣化需要的熱量比鉀多，即K(s)的ΔH2′ΔH5，故C正確；D. 氯化鈉固體為離子晶體，不存在分子間作用力，故D錯誤；故選D。
3．雪是冬之精靈，在雪水冰的轉化中能量變化的敘述正確的是
A． ΔH1＞0，ΔH2＞0 B． ΔH1＜0，ΔH2＜0
C． ΔH1＞0，ΔH2＜0 D． ΔH1＜0，ΔH2＞0
【答案】C
【解析】
【詳解】
雪→水的過程需吸收熱量，焓變是正值，故△H1＞0，水→冰的過程需放出熱量，焓變是負值，故△H2＜0，故選C。
4．下列敘述或書寫正確的是
A． 2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH=-483．6kJmol－1，則1mol氫氣的燃燒熱大于241.8 kJmol－1
B． H2（g）+F2（g）=2HF（g）ΔH=-270kJmol－1，則相同條件下，2molHF氣體的能量大于1mol氫氣和1mol 氟氣的能量之和
C． 含20．0g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28．7kJ的熱量，則表示該中和反應的熱化學方程式為NaOH+HCl=NaCl+H2OΔH=-57．4kJmol－1
D． 500℃、30MPa時，發(fā)生反應N2（g）+3H2（g）2NH3（g） ΔH=-38．6kJmol－1。在此條件下將1．5molH2和過量N2充分反應，放出熱量19．3kJ
【答案】A
【解析】
【分析】
A、水由氣體變成液體要放出熱量；
B、反應吸放熱由反應物和生成物的總能量的大小關系決定．
C、熱化學方程式要標明物質的狀態(tài)；
D、N2（g）+3H2（g）2NH3（g）是可逆反應，反應物不能全部反應。
【詳解】
A、 2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH=-483．6kJmol－1，水由氣體變成液體要放出熱量，則1mol氫氣的燃燒熱大于241.8 kJmol－1，故A正確；
B、從熱化學方程式H2（g）+F2（g）=2HF（g）△H=-270 kJmol－1可知，反應放熱，即1 mol氫氣與1 mol氟氣的總能量大于2 mol氟化氫的總能量，故B錯誤；
C、熱化學方程式?jīng)]有標明物質的狀態(tài)，故C錯誤；
D、H2的物質的量為1.5mol，完全消耗1.5mol氫氣會放出19.3kJ熱量，由于該反應為可逆反應，氫氣不可能完全轉化成氨氣，所以放出的熱量小于19.3kJ，故D錯誤；
故選A。
【點睛】
本題考查了燃燒熱的定義、可逆反應對反應熱的影響以及物質穩(wěn)定性的判斷，易錯點D，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）是可逆反應，反應物不能100%轉化為生成物。．
5．NF3是一種溫室氣體，其存儲能量的能力是CO2的12 000～20 000倍，在大氣中的壽命可長達740年，如表所示是幾種化學鍵的鍵能：
化學鍵
N≡N
F—F
N—F
鍵能/kJ/mol
946
154.8
283.0
下列說法中正確的是（ ）
A． 過程N2(g)→2N(g)放出能量
B． 過程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量
C． 反應N2(g)＋3F2(g)===2NF3(g)的ΔH＞0
D． NF3吸收能量后如果沒有化學鍵的斷裂與生成，仍可能發(fā)生化學反應
【答案】B
【解析】
【詳解】
A．N2(g)→2N(g)為化學鍵的斷裂過程，應吸收能量，故A錯誤；B．N(g)+3F(g)→NF3(g)為形成化學鍵的過程，放出能量，故B正確；C．反應N2(g)+3F2(g)→2NF3(g) △H=(946+3154.8-283.06)kJ?mol-1=-287.6kJ?mol-1，△H＜0，為放熱反應，故C錯誤；D．NF3吸收能量后如果沒有化學鍵的斷裂與生成，無化學變化的發(fā)生，故D錯誤；故選B。
【點睛】
本題考查反應熱與焓變。把握化學鍵與焓變、化學反應與鍵能的關系為解答的關鍵。本題的易錯點為CD，C中要注意焓變等于斷裂化學鍵吸收的能量減去成鍵釋放的能量，D中要注意化學反應的本質。
6．幾種物質的能量關系如下圖所示。下列說法正確的是
A． C(s)+O2(g)=CO2(g) △H =—965.1 kJmol-1
B． 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H =-221.2 kJmol-1
C． 由圖可知，甲烷的燃燒熱為779.7 kJmol-1
D． 通常由元素最穩(wěn)定的單質生成生成1mol純化合物時的反應熱稱為該化合物的標準生成焓，由圖可知，CH4(g)的標準生成焓為+74.8 kJmol-1
【答案】B
【解析】
【詳解】
A、根據(jù)能量關系，無法計算出C和O2生成CO2的焓變，故A錯誤；B、根據(jù)能量關系，CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g) △H=(854.5－965.1)kJmol－1=－110.6kJmol－1，故B正確；C、根據(jù)圖可知，甲烷的燃燒熱為890.3kJmol－1，故C錯誤；D、該反應為化合反應，屬于放熱反應，即CH4(g)的標準生成焓為(890.3－965.1)kJmol－1=－74.8kJmol－1，故D錯誤。
7．已知 X + Y M + N 反應中的能量變化過程如圖，則下列推斷一定正確的是（ ）
A． X 的能量低于 M 的能量
B． Y 的能量低于 N 的能量
C． X 和 Y 總能量低于 M 和 N 總能量
D． 該反應是吸熱反應，反應條件是加熱
【答案】C
【解析】
【分析】
A．由圖可知，生成物的總能量大于反應物的總能量，而不是某一種反應物或生成物的能量關系；
B．同A，由圖可知，生成物的總能量大于反應物的總能量，而不是某一種反應物或生成物的能量關系；
C．由圖可知，X和Y總能量低于M和N總能量；
D．反應物的總能量低于生成物的總能量是吸熱反應，反應放熱還是吸熱與條件沒有關系．
【詳解】
A．由圖可知，M和N的總能量大于X和Y的總能量，不能說明X的能量一定低于M的能量，故A錯誤；
B．同A，由圖可知，M和N的總能量大于X和Y的總能量，Y的能量一定低于N的能量，故B錯誤；
C．由圖可知，X和Y總能量低于M和N總能量，故C正確；
D．反應物的總能量低于生成物的總能量是吸熱反應，但是反應放熱還是吸熱與條件沒有關系，故D錯誤。
故選：C。
8．已知斷裂1 mol H2(g)中的H－H鍵需要吸收436.4 kJ的能量，斷裂1 mol O2(g)中的共價鍵需要吸收498 kJ的能量，生成H2O(g)中的1 mol H－O鍵能放出462.8 kJ的能量。下列說法正確的是
A． 斷裂1 mol H2O中的化學鍵需要吸收925.6 kJ的能量
B． 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH＝－480.4 kJ/mol
C． 2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g)ΔH＝+480.4 kJ/mol
D． H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)ΔH＝－240.2 kJ/mol
【答案】B
【解析】
【詳解】
A．生成H2O（g）中的1molH-O鍵能放出462.8kJ的能量，則斷裂1molH2O（g）中的化學鍵需要吸收熱量462.8kJ2＝925.6kJ，但題干中并未說明水的狀態(tài)，A錯誤；
B.反應熱等于斷鍵吸收的能量和形成化學鍵所放出的能量的差值，則2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）△H＝436.4kJ/mol2+498kJ/mol-22462.8kJ/mol＝－480.4kJ/mol，B正確；
C.已知氣態(tài)水轉化為液態(tài)水放熱，則2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）△H＜－480.4kJ/mol，由此可知2H2O（l）＝2H2（g）+O2（g）△H＞+480.4kJ/mol，C錯誤；
D.2H2O（l）＝2H2（g）+O2（g）△H＞+480.4kJ/mol，則H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（l）△H＜－240.2 kJ/mol，D錯誤；
答案選B。
【點睛】
本題考查反應熱與焓變，為高頻考點，把握反應中能量變化、焓變的計算為解答的關鍵。注意氣態(tài)水轉化為液態(tài)水為放熱；焓變等于斷鍵吸收的能量減去成鍵釋放的能量，且物質的量與熱量成正比，互為逆反應時焓變的數(shù)值相同、符號相反，答題時需要靈活應用。
9．如圖為氟利昂（如CFCl3）破壞臭氧層的反應過程示意圖，下列不正確的是
A． 過程Ⅰ中斷裂極性鍵C-Cl鍵
B． 過程Ⅱ可表示為O3+ Cl =ClO + O2
C． 過程Ⅲ中O + O = O2是吸熱過程
D． 上述過程說明氟利昂中氯原子是破壞O3的催化劑
【答案】C
【解析】
A、過程Ⅰ中CFCl3轉化為CFCl2和氯原子，斷裂極性鍵C-Cl鍵，選項A正確；B、根據(jù)圖中信息可知，過程Ⅱ可表示為O3 + Cl = ClO + O2，選項B正確；C、原子結合成分子的過程是放熱的，選項C錯誤；D、上述過程說明氟利昂中氯原子是破壞O3的催化劑，選項D正確。答案選C。
10．下列有關氫原子（用H表示）與氫分子的說法中錯誤的是（ ）
A． 化學能：2molH ＞1molH2 B． H原子間發(fā)生碰撞就能轉化為H2
C． 穩(wěn)定性：H＜H2 D． H2→2H的過程是吸熱過程
【答案】B
【解析】
【詳解】
由H轉化為H2時要形成化學鍵,而形成化學鍵的過程會放出熱量,故產(chǎn)物所具有的能量比反應物的低,物質具有的能量越低越穩(wěn)定,A、C、D均正確，只有粒子間的有效碰撞才能引發(fā)反應,B錯誤；正確選項B。
11．下列說法正確的是
A． CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-801.3kJmol－1，結論：CH4 的燃燒熱為△H=-801.3kJmol－1
B． 稀溶液中有 H＋(aq)+OH－(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol，結論：將鹽酸與氨水的稀溶液混合后，若生成 1mol H2O，則會放出 57.3kJ 的能量
C． Sn(s，灰)Sn(s，白) ΔH=+2.1kJ/mol (灰錫為粉末狀)，結論：錫制品在寒冷的冬天因易轉化為灰錫而損壞
D． C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH=－393.5kJ/mol C(s，金剛石)+O2(g)=CO2(g) ΔH=－395kJmol－1，結論：相同條件下金剛石性質比石墨穩(wěn)定
【答案】C
【解析】
【分析】
A.1mol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱；
B.強酸和強堿的稀溶液完全發(fā)生中和反應生成1mol液態(tài)水時放出的熱量叫中和熱；
C.降低溫度平衡向放熱反應方向進行；
D.將題目所給兩個方程式相減可得出石墨與金剛石的能量轉化關系，物質所含能量越低越穩(wěn)定。
【詳解】
A、1mol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱，水為液態(tài)水時才是甲烷的燃燒熱，故錯誤；
B、強酸和強堿的稀溶液完全發(fā)生中和反應生成1mol液態(tài)水時放出的熱量叫中和熱，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l) ΔH＝－57.3kJ/mol，氨水是弱堿，電離需要吸熱，反應放出的熱量小于57.3kJ，故錯誤；
C、降溫平衡向放熱反應方向移動，冬天溫度低正反應吸熱，平衡逆向移動轉化為粉末狀的灰錫而損壞，故正確；
D、C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－393.5kJmol－1①；C(s，金剛石)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－395kJmol－1②；①-②得C(s，石墨)=C(s，金剛石) ΔH=+1.5kJ/mol，說明石墨變成金剛石要吸收熱量，即金剛石比石墨能量高，物質所含能量越低越穩(wěn)定，所以石墨更穩(wěn)定，故錯誤；
綜上所述，本題選C。
12．已知熱化學方程式：2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g) ΔH＝－Q kJmol－1(Q＞0)。下列說法正確的是 ( )。
A． 相同條件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g)所具有的能量
B． 將2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密閉容器中充分反應后，放出熱量為Q kJ
C． 增大壓強或升高溫度，該反應過程放出更多的熱量
D． 如將一定量SO2(g)和O2(g)置于某密閉容器中充分反應后放熱Q kJ，則此過程中有2 mol SO2(g)被氧化
【答案】D
【解析】
【詳解】
A．反應是放熱反應，依據(jù)反應前后能量守恒，相同條件下，2molSO2（g）和1molO2（g）所具有的能量大于2molSO3（g）所具有的能量，選項A錯誤；B、△H＝－QkJmol－1，Q的具體含義是：當2mol 的二氧化硫與1mol 的氧氣完全反應生成2mol 的三氧化硫時，放出的熱量為QkJ ，但這是一個可逆反應，不可能完全反應，因此放出的熱量小于Q kJ，選項B錯誤；C、增大壓強，該平衡向正反應方向移動，放出熱量更多，升高溫度，該平衡向逆反應方向移動，放出熱量減少，選項C錯誤；D、如將一定量SO2（g）和O2（g）置于某密閉容器中充分反應后放熱QkJ，參加反應的二氧化硫為2mol，故一定有2molSO2（g）被氧化，選項D正確；答案選D。
13．已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝a kJmol－1,2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－220 kJmol－1,H—H、O===O和O—H鍵的鍵能分別為436、496和462 kJmol－1，則a為( )
A． －332 B． －118 C． ＋350 D． ＋130
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)鍵能計算反應2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）的ΔH，再應用蓋斯定律計算。
【詳解】
根據(jù)ΔH=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和，反應2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH=2E（H—H）+E（O=O）-4E（O—H）=2436kJ/mol+496kJ/mol-4462kJ/mol=-480kJ/mol，將反應編號，2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH=-480kJ/mol（①），2C（s）+O2（g）=2CO（g）ΔH=-220kJ/mol（②），應用蓋斯定律，將（②-①）2得，C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）ΔH=[（-220kJ/mol）-（-480kJ/mol）]2=+130kJ/mol，即a=+130，答案選D。
【點睛】
掌握反應熱ΔH的各種計算方法是解答本題的關鍵。反應熱ΔH的計算常用的方法有：（1）ΔH=生成物的總能量-反應物的總能量；（2）ΔH=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和；（3）應用蓋斯定律計算。
14．一些烷烴的燃燒熱如下表：
下列表達正確的是( )
A． 乙烷燃燒的熱化學方程式為2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1560.8 kJmol－1
B． 穩(wěn)定性：正丁烷>異丁烷
C． 正戊烷的燃燒熱大于3531.3 kJmol－1
D． 相同質量的烷烴，碳的質量分數(shù)越大，燃燒放出的熱量越多
【答案】C
【解析】
【詳解】
A項，乙烷的燃燒熱為1560.8kJ/mol，指1molC2H6（g）完全燃燒生成CO2（g）和H2O（l）放出1560.8kJ的熱量，乙烷燃燒熱表示的熱化學方程式為C2H6（g）+O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）ΔH=-1560.8kJ/mol，A項錯誤；
B項，正丁烷和異丁烷互為同分異構體，1mol正丁烷和異丁烷完全燃燒都生成4molCO2（g）和5molH2O（l），正丁烷的燃燒熱>異丁烷的燃燒熱，則正丁烷具有的能量>異丁烷具有的能量，根據(jù)能量越低越穩(wěn)定，穩(wěn)定性：正丁烷<異丁烷，B項錯誤；
C項，正戊烷和2—甲基丁烷互為同分異構體，根據(jù)正丁烷的燃燒熱>異丁烷的燃燒熱知，互為同分異構體的化合物支鏈多的燃燒熱小，正戊烷的燃燒熱>2—甲基丁烷的燃燒熱，正戊烷的燃燒熱大于3531.3kJ/mol，C項正確；
D項，隨著碳原子數(shù)的增多烷烴含碳質量分數(shù)逐漸增大，1gCH4、C2H6、C3H8完全燃燒放出的熱量依次為55.64kJ（=55.64kJ）、52.03kJ（=52.03kJ）、50.49kJ（=50.49kJ），可見相同質量的烷烴，碳的質量分數(shù)越大，燃燒放出的熱量越少，D項錯誤；
答案選C。
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