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化学反应中的热效应
一、选择题
1．(2019·绍兴一中高二期中)下列反应属于吸热反应的是( ) A．碳在氧气中的燃烧 B．葡萄糖在人体内氧化分解 C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 D．锌粒与稀H2SO4反应制取H2 答案：C
2．(2017·浙江11月选考，T5)下列不属于化石燃料的是( ) A．煤 C．天然气 答案：D
3．下列有关能量转换的说法正确的是( ) A．风力发电是化学能转换为电能
B．动物体内的葡萄糖被氧化成CO2，是热能转换成化学能
C．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖，是将太阳能转换成热能 D．植物燃烧时放出的能量来源于太阳能 答案：D
4．已知反应X＋Y===M＋N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是( ) A．X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量 B．因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行
C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中的化学键所放出的能量 D．X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
解析：选D。X＋Y===M＋N ΔH>0，说明X与Y的总能量低于M与N的总能量，A错误，D正确；破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中的化学键所放出的能量，C错误；吸热反应有的不需要加热也可反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵搅拌即可，B错误。
5．(2019·稽阳联谊学校高三联考)臭氧层中臭氧分解历程如图所示，下列说法正确的是( )
B．石油 D．甲醇
- 1 -
A．催化反应①、②均为放热反应 B．催化剂不能改变该反应的焓变 C．ClO是该反应的催化剂
D．在该反应过程中没有化学键的断裂与生成
解析：选B。由题可知反应①为吸热反应，反应②为放热反应，A错误；催化剂改变了反应的活化能，没有改变反应的焓变，B正确；ClO是中间产物，Cl是催化剂，C错误；任何化学反应中都既有化学键的断裂又有化学键的形成，D错误。
6．(2019·宁波选考适应性考试)固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下： ①H2(g)＋I2(？)②H2(g)＋I2(？)
2HI(g) ΔH1＝－9.48 kJ/mol 2HI(g) ΔH2＝26.48 kJ/mol
下列判断不正确的是( )
A．①中的I2为气态，②中的I2为固态 B．②的反应物总能量比①的反应物总能量低 C．反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好 D．1 mol固态碘升华时将吸热35.96 kJ
解析：选C。根据反应热ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量，说明①中反应物的总能量大于②中反应物的总能量，由于物质在气态时的能量大于在固态时的能量，则①中的I2为气体，②中的I2为固体，故A、B都正确；由于两个反应的产物相同、状态相同，热稳定性也相同，故C错误；根据盖斯定律，由②－①得I2(s)
I2(g) ΔH＝ΔH2－ΔH1＝26.48
kJ/mol－(－9.48 kJ/mol)＝35.96 kJ/mol，说明1 mol固态碘升华为碘蒸气需要吸收35.96 kJ的热量，故D正确。
7．(2019·温州平阳二中高二期中)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为
S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH＝x kJ·mol 已知：碳的标准燃烧热ΔH1＝a kJ·mol S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2＝b kJ·mol 2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝c kJ·mol 则x为( )
- 2 -
－1
－1－1
－1
A．3a＋b－c C．a＋b－c
B．c－3a－b D．c－a－b
解析：选A。表示碳的标准燃烧热的热化学方程式为①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝a kJ·mol ，将另外两个热化学方程式进行编号，②S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2＝b kJ·mol
－1
－1
，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝c kJ·mol，运用盖斯定律，①×3＋②－
－1
－1
③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s) ＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH＝(3a＋b－c) kJ·mol ，则
x＝3a＋b－c，故A正确。
8．(2019·宁波高二月考)在25 ℃、101 kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的标准燃烧热分别为393.5 kJ·mol
－1
、285.8 kJ·mol
－1
、870.3 kJ·mol
－1
，则2C(s)＋2H2(g)＋
O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为( )
A．－488.3 kJ·mol C．－191 kJ·mol
－1
－1
B．488.3 kJ·mol D．191 kJ·mol
－1
－1
解析：选A。由题知表示各物质标准燃烧热的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)===CO2(g) 1－1－1
ΔH＝－393.5 kJ·mol；②H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol；③CH3COOH(l)
2＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－870.3 kJ·mol
－1
。则2C(s)＋2H2(g)＋
－1
O2(g)===CH3COOH(l)可由反应①×2＋②×2－③得出，则反应热为－393.5 kJ·mol×2＋(－285.8 kJ·mol×2)－(－870.3 kJ·mol)＝－488.3 kJ·mol。
9．在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： 3
H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g) ΔH1
23
2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g) ΔH2
21
H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g) ΔH3
22S(g)===S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为( ) 2
A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)
32
B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)
33
C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)
23
D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)
2
3
解析：选A。给题中方程式依次编号为①②③④，①＋②－③×3得3S(g)===S2(g) ΔH2
- 3 -
－1
－1
－1
2
＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)，故2S(g)===S2(g) ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。
3
二、非选择题
10．(2019·杭州选考模拟)(1)丙烷热值较高，污染较小，是一种优良的燃料。试回答下列问题。
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和 1 mol H2O(l)过程中的能量变化图，则图中的括号内应填入______(填“＋”或“－”)。
②写出表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 ③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol 二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出 1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。
(2)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题。
①已知：
H2O(g)===H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ·mol Ⅰ C2H5OH(g)===C2H5OH(l)
ΔH2＝－Q2 kJ·mol Ⅱ
C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)
ΔH3＝－Q3 kJ·mol Ⅲ
若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为______________kJ。
②碳在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反1
应：C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算
2时需要测得的实验数据有__________________。
解析：(1)①丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)的过程放热，ΔH为“－”。②标准燃烧热是101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，所以表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 215.0 kJ·mol。
- 4 -
－1－1－1
－1
③n(二甲醚)×1 455 kJ·mol＋[1 mol－n(二甲醚)]×2 215.0 kJ·mol＝1 645 kJ，解得n(二甲醚)＝0.75 mol，n(丙烷)＝0.25 mol。
(2)①由Ⅰ×3＋Ⅲ－Ⅱ可得C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－(3Q1－Q2＋
－1－1
Q3) kJ·mol－1，所以使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，整个过程中放出的热量
1
为(3Q1－Q2＋Q3)kJ。②利用盖斯定律计算反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH，需要测得的实验
2数据有碳和CO的标准燃烧热。
答案：(1)①－ ②C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 215.0 kJ·mol ③1∶3
(2)①3Q1－Q2＋Q3 ②碳和CO的标准燃烧热
11．测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。
－1
(1)写出该反应的热化学方程式(中和热ΔH为－57.3 kJ·mol________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (2)取50 mL 0.50 mol·L NaOH溶液和30 mL 0.50 mol·L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：
温度 实验次数 1 2 3 4 起始温度T1/℃ H2SO4溶液 26.2 27.0 25.9 26.4 －1－1
－1
－1
)：
NaOH溶液 26.0 27.4 25.9 26.2 平均值 26.1 27.2 25.9 26.3 －1终止温度T2/℃ 温度差平均值(T2－T1)/℃ 30.1 33.3 29.8 30.4 －3 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·cm，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g·℃。则中和热ΔH＝________(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ·mol有偏差，产生偏差的原因可能是________。 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
－1－1
－1
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