第32講反應(yīng)熱熱化學(xué)方程式及能源

【復(fù)習(xí)目標】1.了解反應(yīng)熱、焰變的概念，知道化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)與反應(yīng)的焙變之間

的關(guān)系。2.知道常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，能從多角度分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的

原因°3.了解熱化學(xué)方程式的含義，能正確書寫熱化學(xué)方程式。

考點一反應(yīng)熱熔變

必備知識

1.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

⑴化學(xué)反應(yīng)中的兩大變化：物質(zhì)變化和能量變化。

(2)化學(xué)反應(yīng)中的兩大守恒：質(zhì)量守恒和能量守恒。

⑶化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式：熱能、光能、電能等。通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。

2.反應(yīng)熱和焰變

⑴反應(yīng)熱(Q)

在等溫條件下,化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量。單位為

(2)焰變

①內(nèi)能(U)：物質(zhì)所具有的各種能量的總和。

②焰(H)：與內(nèi)能有關(guān)的物理量。

③焰變(△")：A"="(生成物)一”(反應(yīng)物),單位

⑶反應(yīng)熱與焰變的關(guān)系

等壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的焰變紅反應(yīng)熱，即△H=Qp。

3.吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)

⑴從能量(或焰)高低的角度理解

能

能

成物

」

量

量反應(yīng)物.

((

或

或

玷

培AH<0,AH>0,

)放向反應(yīng))吸熱反應(yīng)

生成物反應(yīng)物

(2)從化學(xué)鍵的角度理解

【微思考】下列化學(xué)反應(yīng)的能量變化符合下圖所示的是(填序號)，這些反

應(yīng)發(fā)生時，斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的能量形成生成物中的化學(xué)鍵放出的

能量C

①Ba(OH)2,8H2O與NH4cl的反應(yīng)②大多數(shù)的分解反應(yīng)③大多數(shù)的化合反應(yīng)④大

多數(shù)的鹽類水解⑤C和H2O(g)>C和C02的反應(yīng)⑥中和反應(yīng)⑦可燃物的燃燒

⑧金屬與酸的置換反應(yīng)

⑨鋁熱反應(yīng)⑩鹽酸與碳酸氫鈉的反應(yīng)

提示：③⑥⑦⑧⑨⑩小于

、關(guān)鍵能力,廠提升、

國①反應(yīng)過程中物質(zhì)能量變化圖像

1.根據(jù)如圖所示的反應(yīng)，回答下列問題:

o反應(yīng)過程

(1)該反應(yīng)是反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。

(2)反應(yīng)的\H=o

學(xué)生用書1第i89頁

(3)從化學(xué)鍵角度分析，akJ.mo「1代表

(4)從過渡態(tài)理論分析，反應(yīng)的活化能為o

(5)試在圖中用虛線表示在反應(yīng)中使用催化劑后活化能的變化情況。

答案：(1)放熱(2)—/?kJ-mor1

(3)反應(yīng)物斷鍵吸收的能量(4)^7kJmoF1

(5)［能5/(kJ?moL)

ri—-

跪棚八Z

I一裕藏一

0反應(yīng)過程

2.水煤氣變換［CO(g)+H2O(g)-CO2(g)+H2(g)］是重要的化工過程，主要用于合成

氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中。我國學(xué)者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究

了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上

的物種用*標注。

>2

&

31

善0

-0.72

B-1-0.16\-O.83

過

?33*過**G

00OH0O

渡

O渡

=￡=O=

H++++X

態(tài)

Z*態(tài)***++

HK3

&01=23

=+++=

O**X

3+*HH+

*=OO簟&

00OO0O

3+UU

*。3

s

可知水煤氣變換的。(填"大于”“等于”或“小于”)O該歷程中最大能

壘(活化能)￡=eV,寫出該步驟的化學(xué)方程式：

答案：小于2.02

COOH*+H*+氏。*—COOH*+2H*+OH*(或H2O'^=H*+OH*)

解析：觀察始態(tài)物質(zhì)的相對能量與終態(tài)物質(zhì)的相對能量知，終態(tài)物質(zhì)相對能量低于始

態(tài)物質(zhì)相對能量，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，△“小于0。過渡態(tài)物質(zhì)相對能量與起始態(tài)

物質(zhì)相對能量相差越大，活化能越大，由題圖知，最大活化能E正=1.86eV—(—0.16

eV)=2.02eV,該步起始物質(zhì)為COOH*+H*+H2。'，產(chǎn)物為COOH*+2H'+OH*。

由②根據(jù)鍵能計算烙變

3.通常把斷裂1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡

量化學(xué)鍵的強弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(△”)，化學(xué)反應(yīng)的

如2H2(g)+Ch(g)^2H2。⑴AH=-571.6kJ-mol-1,表示在25℃、101kPa條件下，

2mol①包)和1molCh(g)完全反應(yīng)生成2molH2OG),放出571.6kJ的熱量。

3.注意事項

⑴熱化學(xué)方程式中必須標明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)，若為同素異形體，還要注明名

稱。

(2)熱化學(xué)方程式要注明反應(yīng)時的溫度和壓強。如不注明，即表示25℃和101kPa。

(3)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)為物質(zhì)的量的數(shù)值。

(4)要注明△”的符號和單位。

【正誤判斷】

1.熱化學(xué)方程式前面的化學(xué)計量數(shù)既表示分子數(shù)也表示物質(zhì)的量()

2.CH4(g)+2O2(g)^CO2(g)+2H2O(g)△"=一890.3kJ()

學(xué)生用書［第190頁

3.對于SO2(g)+#>2(g)=SO3(g)AH=—QkJ.moL,增大壓強平衡右移，放出的熱量

增大，△“減小()

4.若31g白磷的能量比31g紅磷多bkJ,則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為

1

P4(S)^=4P(S)\H=~4hkJ-moF()

答案：1.X2.X3.X4.X

關(guān)鍵能力

國①依據(jù)反應(yīng)事實書寫熱化學(xué)方程式

1.用H2還原SiCl4蒸氣可制取純度很高的硅，當(dāng)反應(yīng)中有1mol電子轉(zhuǎn)移時吸收59kJ

熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為O

答案：SiC14(g)+2H2(g)^Si(s)+4HCl(g)△”=+236kJ/mol

解析：在反應(yīng)中硅元素的化合價從+4價降低到0價，得到4個電子。當(dāng)反應(yīng)中有1

mol電子轉(zhuǎn)移時吸收59kJ熱量，則消耗1mol氟化硅吸收的熱量是59kJX4=236kJ,

因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為SiCl4(g)+2H2(g)^Si(s)+4HCl(g)\H=+236

kJ/molo

2.在1L密閉容器中，4moi氨氣在一定條件下分解生成氮氣和氫氣。2min時反應(yīng)吸

收熱量為46.1kJ,此時氨氣的轉(zhuǎn)化率為25%。該反應(yīng)的熱化學(xué)力程式為o

答案：2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)△H=+92.2kJ-mor1

解析：熱化學(xué)方程式2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)\H=+QkJ-moP1表示2molNH3完全

分解需要吸收QkJ的熱量，反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量為△〃(NH3)=4molX25%=1mol,

則2moiNH3完全分解需要吸收的熱量(2=2X46.1kJ=92.2kJ,即△”=+92.2kJ-mol

-1

o

目勵②依據(jù)能量圖像書寫熱化學(xué)方程式

3.化學(xué)反應(yīng)N2+3H2U2NH3的能量變化如圖所示(假設(shè)該反應(yīng)反應(yīng)完全)。

能

hEtAdkJ

增

加

ImolN2(g)+1molH2(g)AE=bkJ

…H3A-kJ

1molNH3(1)

試寫出N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成NH3(I)的熱化學(xué)方程式：O

1

答案：N2(g)+3H2(g)^2NH3(l)\H=-2(c+b-a)kJ-moF

4.釘及其化合物在合成工業(yè)上有廣泛用途，如圖是用釘(Ru)基催化劑催化合成甲酸的

過程。每生成92g液態(tài)HCOOH放出62.4kJ的熱量。

根據(jù)圖示寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。

1

答案：H2(g)+CO2(g)^=HCOOH(l)△"=一31.2kJ-moF

解析：根據(jù)整個流程可知，CO2和H?為反應(yīng)物，產(chǎn)物為HCOOH,92gHeOOH的物

質(zhì)的量為92g=2mol,所以生成1mol液態(tài)HCOOH放出31.2kJ能量，熱化學(xué)方程

46gmol

式為H2(g)+CO2(g)^HCOOH(I)A"=-3L2kJmoL。

考點三燃燒熱、燃料的選擇及能源

必備知識廠整合、

1.燃燒熱

(1)概念：在1()1kPa時，1血純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量。

⑵意義：衡量燃料燃燒時放出熱量的多少。

⑶常見元素完全燃燒生成的指定物質(zhì)

元素CHSN

指定產(chǎn)物及狀態(tài)

82(g)H2O(1)so2(g)N2(g)

【微思考】已知氫氣的燃燒熱為285.8kJ,moL,表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為

1

提示：H2(g)+|O2(g)^H2O(l)AH=-285.8kJmoF

2.選擇燃料的原則

⑴環(huán)境保護；

(2)熱值大??；

⑶其他因素，如來源、價格、運輸、穩(wěn)定性等。

3.能源分類及利用

【正誤判斷】

1.開發(fā)利用各種新能源，減少對化石燃料的依賴，可以降低空氣中PM2.5的含量

()

2,使用氫氣作燃料有助于控制溫室效應(yīng)()

3.101kPa時，1mol碳燃燒所放出的熱量為碳的燃燒熱()

4.燃料燃燒階段，可通過改進鍋爐的爐型、燃料空氣比等提高燃料的燃燒效率()

5.空氣燃料比越大，燃料燃燒越充分，則燃燒效率一定越高()

答案：1.V2.V3.X4.V5.X

學(xué)生用書1第191頁

關(guān)鍵能力

1.（2024?河北保定期末）已知:C2H2（g）、H2（g）＞C2H4（g）的標準燃燒熱依次為1299.6

kJ-mol285.8kJ-mol\1411.0kJ-mol'o下列說法正確的是（）

A.三種物質(zhì)中，比熱值最大

B.C2H2（g）+H2（g）^=C2H4（g）

△”=+174.4kJmor1

C.斷裂1molH-H鍵放出285.8kJ能量

D.乙塊燃燒的熱化學(xué)方程式為C2H2（g）+|O2（g）=2CO2（g）+H2O（g）A〃=-1299.6

kJmor1

答案：A

解析：單位質(zhì)量（或體積）的燃料完全燃燒時所放出的熱量稱為熱值，1g的H2完全燃燒

放出±1X285.8kJ=142.9kJ,1g的C2H2完全燃燒放出的熱1量為上X1299.6kJ=49.98

226

kJ,1g的C2H4完全燃燒放出的熱量為工X14U.0kJ=50.39kJ,故三種物質(zhì)中，比熱

28

值最大，A正確；根據(jù)題意可知，①C2H2（g）+^O2（g）^2co2（g）+H2O（l）\H=~\

299.6kJ-mol'1,②H?（g）+：02包）^+0⑴-285.8kJ-mol-1,③C2H4（g）+

-1

3O2（g）^2CO2（g）+2H2O（1）\H=-\411.0kJ-mol,則①+②一③得C2H2（g）+

H2（g）^=C2H4（g）,AW=-1299.6-285.8+1411.0=-174.4kJ-moF1,B錯誤；斷開

H—H鍵要吸熱，且數(shù)值也不是285.8kJ,C錯誤；乙快燃燒的熱化學(xué)方程式為C2H2（g）

1

+jo2（g）^2CO2（g）+H2O（1）\H=~\299.6kJ-mol_,D錯誤。

2.美國Marchetin博士對世界一次能源替代趨勢曾作如下預(yù)測。有關(guān)說法不正確的是

18501900195020002050年年

A.太陽能、氫能和生物質(zhì)能等均屬于新能源

B.隨著新能源的發(fā)現(xiàn)與利用，煤炭等能源完全失去作用

C.天然氣與煤炭、石油及柴薪相比，具有熱值高、潔凈等優(yōu)勢

D.煤、石油及天然氣蘊藏的能量來自遠古時期生物體所吸收利用的太陽能

答案：B

解析：太陽能、氫能、生物質(zhì)能等利用過程中無污染，都屬于新能源，A說法正確；

隨著新能源的發(fā)現(xiàn)與利用，堞炭等仍舊可作為能源，B說法錯誤；天然矢與煤炭、石

油等能源相比具有使用安全、熱值高、潔凈等優(yōu)勢，C說法正確；遠古時期生物體吸

收利用太陽能，經(jīng)過非常復(fù)雜的過程和漫長的時間形成煤、石油及天然氣，D說法正

確。

高考真題

1.(2024.全國甲卷)人類對能源的利用經(jīng)歷了柴薪、煤炭和石油時期，現(xiàn)正向新能源方

向高質(zhì)量發(fā)展。下列有關(guān)能源的敘述錯誤的是()

A.木材與煤均含有碳元素

B.石油裂化可生產(chǎn)汽油

C.燃料電池將熱能轉(zhuǎn)化為電能

D.太陽能光解水可制氫

答案：C

解析：木材的主要成分為纖維素，纖維素中含碳、氫、氧三種元素，煤是古代植物埋

藏在地下經(jīng)歷了復(fù)雜的變化逐漸形成的固體，是有機物和無機物組成的復(fù)雜混合物，

主要含碳元素，A正確；石油裂化是將相對分子質(zhì)量較大、沸點較高的燒斷裂為相對

分子質(zhì)量較小、沸點較低的燒的過程，汽油的相對分子質(zhì)量較小，可以通過石油裂化

的方式得到，B正確；燃料電池是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，不是將熱能轉(zhuǎn)

化為電能，C錯誤；在催化劑作用下，利用太陽能光解水可以生成氫氣和氧氣，D正

確。

2.(2024?安徽卷)某溫度下，在密閉容器中充入一定量的X(g),發(fā)生下列反應(yīng)：

X(g)=Y(g)A//i<0,Y(g)=Z(g)A//2<0,測得各氣體濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖

所示。下列反應(yīng)進程示意圖符合題意的是()

cD

答案:B

解析：由圖可知，反應(yīng)初期隨著時間的推移X的濃度逐漸減小、Y和Z的濃度逐漸增

大，后來隨著時間的推移X和Y的濃度逐漸減小、Z的濃度繼續(xù)逐漸增大，說明

X(g)=Y(g)的反應(yīng)速率大于Y(g)=Z(g)的反應(yīng)速率，則反應(yīng)X(g)=Y(g)的活化能小于反

應(yīng)Y(g)=Z(g)的活化能。A.X(g)UY(g)和Y(g)=Z(g)的都小于0,而圖像顯示Y的

能量高于X,即圖像顯示X(g)=Y(g)為吸熱反應(yīng)，A項不符合題意；B.圖像顯示

X(g)=Y(g)和Y(g)=Z(g)的M都小于()，且X(g)=Y(g)的活化能小于Y(g)=Z(g)的活化

能，B項符合題意；C.圖像顯示X(g)=Y(g)和Y(g)=Z(g)的△”都小于0,但圖像上

X(g)=Y(g)的活化能大于Y(g)=Z(g)的活化能，C項不符合題意；D.圖像顯示

X(g)=Y(g)和Y(g)=Z(g)的△”都大于0,且X(g)=Y(g)的活化能大于Y(g)=Z(g)的活化

能，D項不符合題意。

3.(2023-新課標卷節(jié)選)根據(jù)下圖數(shù)據(jù)計算反應(yīng)：N2(g)+|H2(g)^NH3(g)的A”=

kJ-moP'o

4g)+3H(g)

7

C6

UXg|NH()4-2H(8)

18

?

工臀史姆聲NH2(g)+H(g)

)

彳

越

油2?+..?§NH,(g)

能量轉(zhuǎn)換關(guān)系

答案：一45

解析：在化學(xué)反應(yīng)中，斷開化學(xué)鍵要吸收能量，形成化學(xué)鍵要釋放能量，反應(yīng)的蛤變

等于反應(yīng)物的鍵能總和與生成物的鍵能總和的差，因此，由題圖數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)

[N2(g)+油(g)^NH3(g)的△”=(473+654—436—397—339)kJ,mo「=-45kJ-mol-

22

1

o

4.(2023?湖北卷節(jié)選)納米碗C40H10是一種奇特的碗狀共瓏體系。高溫條件下，C4()HIO

可以由C40H20分子經(jīng)過連續(xù)5步氫抽提和閉環(huán)脫氫反應(yīng)生成。C40H20(g)上C40HEg)+

HXg)的反應(yīng)機理和能量變化如下：

學(xué)生用書I第192頁

(過渡態(tài)3

I150.8

I過渡態(tài)2

?過渡態(tài)1110.3

pO+H

lC4H18+H-2

)70.9

/

z：\20.7；

*0。/C4OH19+H2

&0H&+H2

C4OHW+H-

反應(yīng)歷程

已知C40Hx中的碳氫鍵和碳碳鍵的鍵能分別為431.0kJ-mol-1和298.0kJ-rnol-1,H-H

鍵能為436.0估算C40H2o（g）=C40Hl8（g）+H2（g）的\H=kJmoF^

答案：+128

解析：由C40H20和C40Hl8的結(jié)構(gòu)簡式和反應(yīng)歷程可以看出，C40H20中斷裂了2個碳氫

鍵，C40H18形成了1個碳碳鍵，生成H2形成了1個氫氫鍵，所以C40H20（g）UC4（）H18（g）

+H2（g）的△”=（431.0X2—298.0—436.0）kJmol「=+128kJ-moF'o

課時測評32反應(yīng)熱熱化學(xué)方程式及能源^

用T5P435

（時間：45分鐘滿分：60分）

（本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨立形式分冊裝訂?。?/p>

選擇題1一13題，每小題3分，共39分。

1.化學(xué)與人類生活、社會可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，下列說法正確的是（）

A,直接燃燒煤和將煤進行深加工后再燃燒的效率相同

B.天然氣、水能屬于一次能源，水煤氣、電能屬于二次能源

C.人們可以把放熱反應(yīng)釋放的能量轉(zhuǎn)化為其他可利用的能量，而吸熱反應(yīng)沒有利用價

值

D.地?zé)崮堋L(fēng)能、天然氣和氫能都屬于新能源

答案：B

解析：A項，將煤進行深加工后，脫硫處理、氣化處理能很好地減少污染氣體，提高

燃燒效率，燃燒的效果好，錯誤；C項，有時需通過吸熱反應(yīng)吸收熱量降低環(huán)境溫

度，有利用價值，錯誤；D項，天然氣是化石燃料，不屬于新能源，錯誤。

2.下列能量屬于反應(yīng)熱的是（）

A.1molHC1分解成H、C1時吸收的能量

B.石墨轉(zhuǎn)化成金剛石時吸收的能量

C.H+H一歸2時放出的能量

D.冰變成水時吸收的能量

答案：B

解析：化學(xué)反應(yīng)中吸收或放出的能量為反應(yīng)熱，物理變化中的能量變化不是反應(yīng)熱。

ImolHCl分解成H、C1時吸收的能量僅僅是化學(xué)鍵斷裂吸收的能量，不是反應(yīng)熱，A

不符合題意；石墨轉(zhuǎn)化成金剛石時吸收的能量是化學(xué)反應(yīng)過程中吸收的熱量，屬于反

應(yīng)熱，B符合題意；H+H一丑2是形成化學(xué)鍵時放出的能量，不屬于反應(yīng)熱，C不符

合題意；冰變成水是物理變化，該過程吸收的能量不屬于反應(yīng)熱，D不符合題意。

3.反應(yīng)M+Z——>Q(A"VO)分兩步進行：①M+Z——>X(A//>0),②X——>Q(AW<

0)o下列能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是()

CD

答案：D

解析：M+Z——Q(AHVO)是放熱反應(yīng)，M和Z的能量之和大于Q的能量；由①M+

Z——>X(A">0)可知這步反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則M和Z的能量之和小于X的能量；②

X-Q(AH<0)是放熱反應(yīng)，故X的能量大于Q的能量；綜上可知，只有圖像D符

合。

4.研究表明，在一定條件下，氣態(tài)HCN(a)與HNC(b)兩種分子的互變反應(yīng)過程能量變

化如圖所示。下列說法正確的是()

A.HNC比HCN更穩(wěn)定

B.HCN轉(zhuǎn)化為HNC,反應(yīng)條件一定要加熱

C.HNC(g)=HCN(g)NH=-59.3kJ-mol-1

D.加入催化劑，可以減小反應(yīng)的熱效應(yīng)

答案：C

解析：能量越低越穩(wěn)定，根據(jù)題圖，等物質(zhì)的量的HNC比HCN的能量高，HCN比

HNC更穩(wěn)定，A錯誤；HCN轉(zhuǎn)化為HNC是吸熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)的發(fā)生不一定需要加

熱，B錯誤；加入催化劑，能降低反應(yīng)的活化能，反應(yīng)的熱效應(yīng)不變，D錯誤。

5.丙烷與澳原子能發(fā)生以下兩種反應(yīng)：

①CH3cH2cH3(g)+Br-(g)~~CH3cH2cH2(g)+HBr(g)

②CH3cH2cH3(g)+Br-(g)——*CH3CHCH3(g)+HBr(g)

反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列說法不正確的是()

A.反應(yīng)①與②均為吸熱反應(yīng)

B.反應(yīng)②使用了催化劑

C.產(chǎn)物中CH3cH2cH2?(g)的含量比CH3cHeH3(g)低

D.CH3cH2cH2?(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镃H3cHeH3(g)放出熱量

答案：B

解析：催化劑能改變反應(yīng)途徑，降低反應(yīng)的活化能，加快化學(xué)反應(yīng)速率。反應(yīng)②的活

化能低，反應(yīng)速率快，但反應(yīng)①與②同時發(fā)生，不能確定反應(yīng)②是否使用催化劑，B

說法錯誤。

6.在25°C、1.01X105Pa下，1mol氫氣燃燒生成氣態(tài)水的能量變化如下圖所示，已

知：2H2(g)+Ch(g)^2H2O(g)AW=-490kJ/mol,下列有關(guān)說法正確的是()

甲乙

A.O-H鍵的鍵能為930kJ/mol

B.。二249

C.物質(zhì)所具有的總能量大小關(guān)系：甲＞乙＞丙

D.1molHzOQ)分解為2molH與1molO時吸收930kJ熱量

答案：B

解析：2molH原子和1mol0形成2moi0—H鍵，故O—H鍵的鍵能為［“⑹=465

kJ/mol,A錯誤；該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)物總鍵能減去生成物總鍵能，故△”=

(2X436+2。一930X2)kJ/mol=-49()kJ/mol,a=249,B正確；斷鍵吸熱，成鍵放

熱，甲到乙為斷鍵過程，乙到丙為成鍵過程，故乙的能量最高，C錯誤；lmolH9(g)

分解為2moiH與1mol0時吸收930kJ熱量，D錯誤。

7.分析表中的四個熱化學(xué)方程式，判斷氫氣和丙烷的燃燒熱分別是()

1

“嫦娥一號”液氨①2H2(g)+O2(g)——2H2O(1)\H--571.6kJ-mol

發(fā)射火箭燃料②1

(H2)2H2(1)+026——2H2O(g)NH--482.6kJ-mol-

③C3H8⑴+5O2(g)——3CO2(g)+4H2O(g)

北京奧運會

丙烷A//=-2013.8kJ-mol'1

“祥云”火炬

(C3H8)

@C3H8(g)+5O2(g)——3CO2(g)+4H2O(l)

燃料

△”=-2221.5kJ-mol-1

A.571.6kJmol1,2221.5kJmol1

B.285.8kJ-mol-1,2013.8kJ-mol-1

C.285.8kJ-mol-1,2221.5kJ-mol-1

D.241.3kJ-mol-1,2013.8kJ-mol-1

答案：C

8.已知：①H2的燃燒熱△”為一285.8kJ-mol-1；②中和反應(yīng)生成1mol水時的反應(yīng)熱

△”為一57.3kJ-moF1；

③水的汽化熱為十44.0kJ-moP1

下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()

A.2H2(g)+Ch(g)^2H2。⑴△"=-285.8kJ-moF1

+

B.H2O(l)^=H(aq)+OH-(aq)\H=+57.3kJmo「

-1

C.H2(g)+1o2(g)^H2O(g)AW=-329.8kJ-mol

D.OH-(aq)+CH3coOH(aq)^=CH3coeT(aq)+H2。⑴\H=+57.3kJ-mol-1

答案：B

9.根據(jù)如下能量關(guān)系示意圖，下列說法正確的是(

1molC(s)+1molO2(g)

1molC0(g)+0.5molO2(g)

393.5kJ-mol'*'f轉(zhuǎn)化II

轉(zhuǎn)化［282.9kJ-mol-1

|1molCOj(g)

反應(yīng)過程

A.1molC(s)與1molCh(g)的能量之和為393.5kJ

B.反應(yīng)2co(g)+Ch(g)^2co2(g)中，生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量

C.由C(s)―90(g)的熱化學(xué)方程式為2C(s)+02(g)—:2C0(g)△"=+221.2kJ-moF

D.熱值指一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量，則CO的熱值為10.1

kJ-g-1

答案：D

解析：由題圖可知，1moIC(s)與1molCMg)的能量比1moICO2(g)的能量高393.5kJ,

A錯誤；反應(yīng)2co(g)+Ch(g)^2co2(g)為放熱反應(yīng)，生成物的總能量小于反應(yīng)物的

總能量,B錯誤；由題圖可知,11力01(200與().51?01029)反應(yīng)生成10101。3包)放出的

熱量為393.5kJ—282.9kJ=110.6kJ,物質(zhì)的量與熱量成正比，蛤變?yōu)樨撝?，則熱化學(xué)

方程式為2c⑸+Ch(g)^=2CO(g)A//=-221.2kJ-mol-1,C錯誤；熱值指一定條件

下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量，則CO的熱值為史必上10.1kJ-g「，D正

28g°

確。

10.甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)分別生成1mol相關(guān)有機物的能量變化如圖所示：

能A//,=-99

1

—I—kj'DiorA//2=-197

1

kj-mol'A/7j=-301

kJ-mol-1

CH.Cl^A//4=-400

kJmor1

下列說法不正確的是(

A.CH4與Cl2的取代反應(yīng)是放熱反應(yīng)

B.1molCH4的能量比1molCH3cl的能量多99kJ

C./田幺“3乏4"2出”],說明CH4與Cb的四步取代反應(yīng)難易程度相當(dāng)

432

D.已知C1-C1的鍵能為243kJ/mol,C-C1的鍵能為327kJ/mol,則CH4(g)+

Cl-(g)~~CH3?(g)+HCl(g)的AH<0

答案：B

解析：由題干信息可知，CH4與C12的取代反應(yīng)不管生成CH3CI、CH2C12>CHC13還是

CCL均為AaV0,則CH4與CL的取代反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A正確；由題干信息可知，1

molCH4和1molCI2的能量之和比1molCH3CI和1molHC1的能量之和多99kJ,B錯

誤；由題干圖中信息可知，-99--X(-I97)--X(-301)--X(-400)即

234

-AW4^A//3--AW2^AWI,說明CH4與CI2的四步取代反應(yīng)難易程度相當(dāng)，C正確；已知

43-2

CH4(g)+Cb(g)——CH3?(g)+HCl(g)過程中斷裂了1molC—H鍵，形成了1molH-C1

鍵，已知C1-C1的鍵能為243kJ/mol,C-C1的鍵能為327kJ/mol,且有：CH4(g)+

Ch(g)*CH3cl(g)+HCl(g)△"=-99kJ/mol,即4E(C-H)+￡,(CI-CI)—3E(C-H)—￡(c-ci)

—￡(H-CI)——99kJ/mol,即E(C-H)+￡(ci-ci)—￡(c-ci)~￡(H-CI)——99kJ/mol,則E(C-H)+

243kJ/mol_327kJ/mol—E(H—ci)=-99kJ/mol,貝"￡(C-H)-E(H-CI)=-15kJ/mol,Rf7

CH4(g)+Cb(g)——<H3?(g)+HCl(g)的AH=~15kJ/mol<0,D正確。

11.利用化學(xué)鏈將高爐廢氣中CO2轉(zhuǎn)化為CO的示意圖如下。下列說法不正確的是

()

A.Fe、Q4和CaO可循環(huán)利用

B.反應(yīng)④為吸熱反應(yīng)

C.該化學(xué)鏈的總反應(yīng)是CO2+H2催化劑8+越0

△

D.該方法可降低分離CO和N2所需的能耗

答案：B

解析：反應(yīng)中，先將Fe3O4和CaO轉(zhuǎn)化為Fe和CaCCh，后將Fe和CaCCh轉(zhuǎn)化為FesCU

高溫

和CaO,所以Fe3C）4和CaO可循環(huán)利用，A正確；反應(yīng)①Fe3（D4+4CO=^3Fe+4co2

高溫

是吸熱反應(yīng)，所以反應(yīng)④3Fe+4cO2^^Fe3O4+4CO為放熱反應(yīng)，B不正確；該化學(xué)

高溫高溫

鏈中發(fā)生的反應(yīng)為Fe3O4+4H2^=3Fe+4H2OFe3C）4+4CO^^3Fe+4co2（相對于

高溫

反應(yīng)④是少量的）、3Fe+4co2^=Fe3O4+4CO（反應(yīng)④），所以總反應(yīng)是C02+

HCO+H2O,C正確；反應(yīng)①Fe3CU+4CO^=3Fe+4co2,可將CO與N2分

2△

離，大大降低分離CO和N2所需的能耗，D正確。

12.下圖是CO和0在釘催化劑的表面形成化學(xué)鍵的過程。下列說法正確的是（）

狀態(tài)I狀態(tài)n狀態(tài)in

■表示cO表示。勿勿切勿多表。催化劑

A.C02和CO都能與堿反應(yīng)生成鹽和水

B.該過程中，CO先斷鍵成C和O

C.CO與0形成化學(xué)鍵的過程中放出能量

D.釘催化劑降低了該反應(yīng)的焰變

答案：C

解析：CO為不成鹽氧化物，不能與堿發(fā)生反應(yīng)，A錯誤；根據(jù)題給過程圖可知，該

過程中，CO未斷鍵，B錯誤；形成化學(xué)鍵時會釋放能量，C正確；催化劑只是降低了

反應(yīng)的活化能，不會改變反應(yīng)的蛤變，D錯誤。

13.（2024?安徽巢湖聯(lián)考）在標準壓強1（）1kPa、298K下，由最穩(wěn)定的單質(zhì)合成1mol物

質(zhì)B的反應(yīng)焰變，叫做物質(zhì)B的標準摩爾生成焰，用符號AfHMkJ.moP）表示。部分

物質(zhì)的△冉&如圖所示，已知：H2（g）、N2（g）＞Ch（g）的標準摩爾生成焰為0。下列有關(guān)

判斷正確的是（）

NO(g)91.3

-241.8H2O(g)

-45.9NH3(g)

電凡⑴50.6

-300-250-200-150-100-50050100150

d成/(kJ?mol'1)

A.根據(jù)圖中信息，可判斷熱穩(wěn)定性：N2H4⑴〉NH3(g)

1

B.O2(g)+2H2(g)^2H2O(l)AW>-483.6kJ-moF

C.1molN2H4⑴的鍵能小于1molN?(g)與2molHz(g)的鍵能之和

D.N2H4⑴標準燃燒熱的熱化學(xué)方程式為

1

N2H4(1)+O2(g)^N2(g)+2H2O(g)AW=-534.2kJ-mol-

答案：C

解析：NFh(g)的標準摩爾生成本為一45.9kJ?mo「,N2H4。)的標準摩爾生成本為50.6

kJ-mol-1,N2和H2反應(yīng)生成NH3放熱，而生成N2H4吸熱，則NH3的能量比N2H4低，

熱穩(wěn)定性:N2H4(l)<NH3(g),A錯誤；由題圖中信息知:O2(g)+2H2(g)^2H2O(g)

1

△H=-483.6kJ-moP,因為周。⑴的能量低于H2O(g),所以O(shè)2(g)+2H2(g)^=2H2O(l)

AW<-483.6kJ-mol_1,B錯誤;N2H4⑴的標準摩爾生成始為50.6kJ?mo「,則N?(g)+

2H2(g)—N2H4⑴A/7=+50.6kJ-mol"1,由△”=反應(yīng)物的總鍵能一生成物的總鍵

能,則ImolN2H4⑴的鍵能小于lmolN2(g)與2molH2(g)的鍵能之和,C正確;N2H*1)

標準燃燒熱的熱化學(xué)方程式為N2H4(1)+O2(g)^N2(g)+2H2O(1),N2H4。)標準摩爾生

成蛤為50.6kJ-moL,H2O(g)標準摩爾生成蛤為一241.8kJ-mo「，可以求出N2H4⑴+

0?(g)^N?(g)+2H?0(g)-534.2kJ-mol_1,但是HQ⑴的能量低于H?O(g),

N2H4⑴標準燃燒熱的熱化學(xué)方程式中水應(yīng)該是液態(tài)，D錯誤。

14.(6分)(1)已知CH30H⑴的燃燒熱AH=-726.5kJ-mol_1,CH30H(1)+

i_1

O2(g)^CO2(g)+2H2(g)\H=-akJ-mol,則a_________(填或

2

“)726.5o

⑵將Cb和H2O(g)通過灼熱的炭層，生成HC1和CO2，當(dāng)有1C12參與反應(yīng)時釋放

出145.0kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。

⑶火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在

高溫下燃燒，所得物質(zhì)可作耐高溫材料：4Al(s)+3TiO2(s)+3C(S)^2A12O3(S)+

3TiC(s)\H=~\176.0kJ-mol-1,則反應(yīng)過程中，每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量

為。

-1

答案：(1)V(2)2Ch(g)+2H2O(g)+C(s)^4HCl(g)+CO2(g)△〃=-290.0kJ-mol

(3)98.0kJ

解析：(1)該反應(yīng)未完全燃燒，生成的氫氣燃燒還要放出熱量，則t/<726.5o(2)當(dāng)有1

molCb參與反應(yīng)時釋放出145.0kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2Cb(g)+2H2O(g)+

1

C(s)^4HCl(g)+CO2(g)AW=-145.0kJ-moFX2=-290.0kJ-rnoF^(3)4Al(s)+

3TiCh(s)+3CXs)^=2ALO3(s)+3TiC(s)A