1、第10讲化学反应与能量变化考纲考向素养考纲要求热点考向核心素养(1)了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。(2)了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。(3)了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。(4)了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。(5)了解焓变(H)与反应热的含义。(6)理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。(1)焓变与反应热(2)热化学方程式及盖斯定律的应用宏观辨识与微观探析：从宏观和微观相结合的视角分析物质化学变化和伴随发生的能量转化与物质微观结构化学键之间的联系。变化观念与平衡
2、思想：能运用守恒的观点分析化学变化，并能运用化学计量单位定量分析化学变化及其伴随发生的能量转化。1一念对错(正确的划“”，错误的划“”)(1)如图表示燃料燃烧反应的能量变化()(2)催化剂能改变反应的焓变()(3)催化剂能降低反应的活化能()(4)同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同()(5)甲烷的燃烧热H890.3 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1()(6)25 、101 kPa时，强酸、强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJmol1，则2H(aq)S
3、O(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H114.6 kJmol1()(7)已知P(白磷，s)=P(红磷，s)H0，则白磷比红磷稳定()(8)已知S(s)O2(g)=SO2(g)H1Q1 kJmol1，S(g)O2(g)=SO2(g)H2Q2 kJmol1，则Q1Q2()(9)已知反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H99 kJmol1中的相关化学键能如下：化学键HHCOCOHOCHE/(kJmol1)436343x465413则x976()(10)500 、30 MPa下，N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6 kJmol1；将1.5 mol H2
4、和过量的N2在此条件下充分反应，放出热量19.3 kJ()2写出下列反应的热化学方程式(1)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和H2，在25 、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式：_。(2)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)，放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式：_。(3)1 mol CH3OH(l)在O2(g)中完全燃烧，生成CO2(g)和H2O(l)，放出443.5 kJ热量：_。(4)化学反应N23H22NH3的
5、能量变化如图所示(假设该反应反应完全)。试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：_。答案：(1)NaBH4(s)2H2O(l)=NaBO2(s)4H2(g)H216.0 kJmol1(2)4CuCl(s)O2(g)=2CuCl2(s)2CuO(s)H177.6 kJmol1(3)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H443.5 kJmol1(4)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H2(cba)kJmol13试比较下列三组H的大小：(1)A(g)B(g)=C(g)H10A(g)B(g)=C(l)H20H1_H2(填“”“”或“”，下同)。(2)P4(g
6、)5O2(g)=P4O10(s)H10P4(s)5O2(g)=P4O10(s)H20则H1_H2。(3)C(s)O2(g)=CO2(g)H10C(s)O2(g)=CO(g)H20则H1_H2。答案：(1)(2)(3)考点一反应热真题引领1(2019江苏，T11)氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是()A一定温度下，反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)能自发进行，该反应的H0B氢氧燃料电池的负极反应为O22H2O4e=4OHC常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.021023D反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)的
7、H可通过下式估算：H反应中形成新共价键的键能之和反应中断裂旧共价键的键能之和解析：AA.体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向，该反应属于混乱度减小的反应，能自发说明该反应为放热反应，即H0，故A正确；B.氢氧燃料电池，氢气作负极，失电子发生氧化反应，中性条件的电极反应式为：2H24e=4H，故B错误；C.常温常压下，Vm22 L/mol，无法根据气体体积进行微粒数目的计算，故C错误；D.反应中，应该如下估算：H反应中断裂旧共价键的键能之和反应中形成新共价键的键能之和，故D错误。2(2018北京，7)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。
8、该历程示意图如下。下列说法不正确的是()A生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%BCH4CH3COOH过程中，有CH键发生断裂C放出能量并形成了CC键D该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率解析：DA项，根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH，总反应为CH4CO2CH3COOH，只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为100%，A项正确；B项，CH4CH3COOH过程中，有1个CH键发生断裂，B项正确；C项，根据图示，的总能量高于的总能量，放出能量，对比和，形成CC键，C项正确；D项，催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D项错误；故选D
9、。3(2018海南化学)(双选)炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法正确的是()A每活化一个氧分子吸收0.29 eV的能量B水可使活化氧分子的活化能降低0.42 eVC氧分子的活化是OO的断裂与CO键的生成过程D炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂解析：CD由图可知每活化一个氧分子放出0.29 eV的能量，A错误；水可使活化氧分子的活化能升高0.42 eV，B错误。4(1)(2017全国卷，节选)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算，可知
10、系统()和系统()制氢的热化学方程式分别为_、_，制得等量H2所需能量较少的是_。(2)(2017天津理综，7(3)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2xH2O的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为_。(3)(2016天津理综)硅和氯两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化合物，恢复至室温，放热687 kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为69 和58 。写出该反应的热化学方程式：_。解析：(1)H2SO4(aq)=SO2(g)H2O(l)O2(g)H1327 kJmol1SO2(g)I2(s)2H2O(l)=2HI(aq
11、)H2SO4(aq)H2151 kJmol12HI(aq)=H2(g)I2(s)H3110 kJmol1H2S(g)H2SO4(aq)=S(s)SO2(g)2H2O(l)H461 kJmol1，整理可得系统()的热化学方程式H2O(l)=H2(g)O2(g)H286 kJmol1；，整理可得系统()的热化学方程式H2S(g)=H2(g)S(s)H20 kJmol1。根据系统()、系统()的热化学方程式可知：每反应产生1 mol氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H2所需能量较少的是系统()。(3)Si与Cl2生成Si的最高价化合物为SiCl4，根据SiCl4的熔、沸点可知其室温下状态为
12、液态，故该反应的热化学方程式为Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H687 kJmol1。答案：(1)H2O(l)=H2(g)O2(g)H286 kJmol1H2S(g)=H2(g)S(s)H20 kJmol1系统()(2)2Cl2(g)TiO2(s)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g)H85.6 kJmol1(3)Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H687 kJmol1知能必备1产生化学反应热效应的原因(1)从宏观角度分析HH1生成物的总能量H2反应物的总能量。(2)从微观角度分析HE1反应物的键能总和E2生成物的键能总和。(3)从活化能角度分析HE1正反应活化能E2逆反应
13、活化能。2热化学方程式书写和正误判断的六个易错点3反应热的大小比较方法(1)利用盖斯定律比较。(2)同一反应的生成物状态不同时，如A(g)B(g)=C(g)H1，A(g)B(g)=C(l)H2，则H1H2。(3)同一反应的同一反应物状态不同时，如A(s)B(g)=C(g)H1，A(g)B(g)=C(g)H2，则H1H2。(4)两个有联系的反应相比较时，如2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)H1；2Al(s)O2(g)=Al2O3(s)H2；2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)H3，H1与H2比较。利用反应(包括H2)乘以某计量数减去反应(包括H1)乘以某计量数，即得出
14、H3H2某计量数H1某计量数，根据H3小于0进行比较。题组训练题组1能量变化图像1下列有关图像的叙述不正确的是()A图：H2的燃烧热为245 kJmol1B图：b可能为使用催化剂的曲线，活化能降低C图：恒温恒容时，向容器中充入1 mol N2、3 mol H2，充分反应后放热小于92.2 kJD图：HgO(s)=Hg(l)O2(g)H90.7 kJmol1解析：A根据燃烧热的概念，H2的燃烧热为1 mol H2(g)完全燃烧生成稳定氧化物H2O(l)时所放出的热量，由图可知H2O为气态，A项叙述错误。由图可知，曲线b的活化能低于a的，b可能使用了催化剂，B项叙述正确。由于N2与H2合成NH3为
15、可逆反应，故充分反应后达到平衡时放热小于92.2 kJ，C项叙述正确。由图可知，HgO(s)分解为Hg(l)和O2(g)为吸热反应，热化学方程式书写正确，D项叙述正确。2中国研究人员研制一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如下图所示下列说法不正确的是()A整个过程实现了光能向化学能的转化B过程放出能量并生成了OO键C总反应2H2O2H2O2D过程属于分解反应也是吸热反应解析：DA.由图可知，利用太阳光在催化剂表面实现水分解为氢气和氧气，光能转化为化学能，A正确；B.过程生成了OO键，释放能量，B正确；C.该过程的总反应是水分解为氢气和氧气，C正确；D.由图可知，
16、过程有既有OH键断裂，也有HH键形成，D错误。题组2热化学方程式书写3(1)在高温下， 一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1CO2(g)C(s)=2CO(g)H2172.5 kJmol1S(s)O2(g)=SO2(g)H3296.0 kJmol1请写出CO与SO2反应的热化学方程式：_。(2)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2。已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H889.6 kJmol1N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJmol1则CH4还原NO2生成
17、水蒸气和氮气的热化学方程式是_。解析：(1)根据盖斯定律，热化学方程式是由得到。(2)根据盖斯定律，热化学方程式是由得到。答案：(1)2CO(g)SO2(g)=S(s)2CO2(g)H270.0 kJmol1(2)CH4(g)2NO2(g)=CO2(g)N2(g)2H2O(g)H957.3 kJmol1题组3反应热的比较4同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2Q1的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)HQ12H2(g)O2(g)=2H2O(g)HQ2BS(g)O2(g)=SO2(g)HQ1S(s)O2(g)=SO2(g)HQ2CC(s)O2(g)=CO(g)HQ1C(s)O2(g)=
18、CO2(g)HQ2DH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)HQ1H2(g)Cl2(g)=HCl(g)HQ2解析：C反应放出或吸收的热量的多少，跟反应物和生成物的聚集状态有密切关系。A中两式仅生成物中水的状态不同，由于生成液态水比生成气态水放热多，所以Q1Q2；B中两式仅硫的状态不同，由于固态硫变成气态硫要吸收热量，所以Q1Q2；C中固态碳与氧气完全反应生成二氧化碳，放出的热量Q2应大于不完全燃烧时生成一氧化碳所放出的热量Q1；D中两式各物质的物质的量不同，有Q12Q2的关系。5室温下，将1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为H1，将1 mol的CuSO4(s)溶于
19、水会使溶液温度升高，热效应为H2；CuSO45H2O受热分解的化学方程式为CuSO45H2O(s)CuSO4(s)5H2O(l)，热效应为H3。则下列判断正确的是()AH2H3BH1H3CH1H3H2DH1H2H3解析：B1 mol CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故H10,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热反应，故H20,1 mol CuSO45H2O(s)溶于水可以分为两个过程，先分解成1 mol CuSO4(s)和5 mol水，然后1 mol CuSO4(s)再溶于水，CuSO45H2O的分解为吸热反应，即H30，根据盖斯定律得到关系式
20、H1H2H3，分析得到答案：H1H3。考点二盖斯定律与反应热的计算真题引领1(2018全国卷节选)(1)已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g)H14.4 kJmol12NO2(g)=N2O4(g)H255.3 kJmol1则反应N2O5(g)=2NO2(g)O2(g)的H_kJmol1。(2)(2018全国卷节选)CH4CO2催化重整反应为：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)。已知：C(s)2H2(g)=CH4(g)H75 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H394 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H111 kJmol1该催化重整反应的H_kJm
21、ol1。(3)(2018全国卷节选)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)H148 kJmol13SiH2Cl2(g)=SiH4(g)2SiHCl3(g)H230 kJmol1则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)的H为_kJmol1。解析：(1)把已知两反应按顺序编号为a、b，根据盖斯定律，a式b式可得：N2O5(g)=2NO2(g)O2(g)H53.1 kJmol1。(2)将题给已知三个反应依次编号为、，根据盖斯定律，由2可得：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247 kJmol1。(3)将题给
22、两个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由3可得：4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)，则有H3H1H2348 kJmol1(30 kJmol1)114 kJmol1。答案：(1)53.1(2)247(3)1142(2017全国卷节选)已知：As(s)H2(g)2O2(g)=H3AsO4(s)H1H2(g)O2(g)=H2O(l)H22As(s)O2(g)=As2O5(s)H3则反应As2O5(s) 3H2O(l)=2H3AsO4(s)的H_。解析：将已知热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由23可得：As2O5(s)3H2O(l)=2H3AsO4(s)H2H13H2
23、H3。答案：2H13H2H33(1)(2018天津理综)CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：化学键CHC=OHHCO(CO)键能/kJmol14137454361 075则该反应的H_。(2)(2015全国卷，节选)已知反应2HI(g)=H2(g)I2(g)H11 kJmol1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_ kJ。解析：(1)反应的H413 kJmol14745 kJ
24、mol121 075 kJmol12436 kJmol12120 kJmol1。(2)根据焓变等于反应物键能总和减去生成物键能总和可知：2EH1EHHEII11 kJ，得EHI299 kJ。答案：(1)120 kJmol1(2)299知能必备1定义化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。2图示：盖斯定律的理解热化学方程式焓变之间的关系aA=BH1A=BH2H2H1或H1aH2aA=BH1B=aAH2H1H2HH1H23.反应热的计算方法方法1利用键能计算反应热(H)计算公式：H反应物的总键能生成物的总键能熟悉掌
25、握常见物质中的化学键数目物质CO2(CO)CH4(CH)P4(PP)SiO2(SiO)石墨金刚石S8(SS)Si键数24641.5282方法2利用盖斯定律计算反应热根据盖斯定律计算H的步骤方法3依据能量变化图计算反应热(H)如：已知由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示：若生成1 mol N2，则H(209348)kJmol1139 kJmol1题组训练题组1盖斯定律的应用1某反应的能量转换如图所示，下列说法不正确的是()AH1H2H3BH10、H20、H30C将煤转化为H2(g)和CO(g)后燃烧与煤直接燃烧放出的热量一样多D将煤转化为水煤气后再燃烧，从提高煤燃烧利用率看是得不
26、偿失解析：D由盖斯定律可知，H1H2H3，A项正确；反应1是放热反应、反应2是吸热反应、反应3是放热反应，故H10、H20、H30，B项正确；将煤转化为H2(g)和CO(g)是吸热过程，根据盖斯定律可知，将煤转化为H2(g)和CO(g)后燃烧与煤直接燃烧放出的热量一样多，C项正确；将煤转化为水煤气后再燃烧，提高了煤燃烧利用率，D项错误。2氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是()A已知HF气体溶于水放热，则HF的H10B相同条件下，HCl的H2比HBr小C相同条件下，HCl的H3H4比HI大D一定条件下，气态原子生成1 mol HX键放出a kJ能量，则该条件下H2a kJmol1解析：D
27、HF气体溶于水放热，则HF气体溶于水的逆过程吸热，即HF的H10，A项错误；由于HCl比HBr稳定，故相同条件下HCl的H2比HBr大，B项错误；H3H4代表H(g)H(aq)的焓变，与HCl和HI无关，C项错误；形成1 mol HX键放出a kJ能量，则断开1 mol HX键形成气态原子吸收a kJ能量，即H2a kJmol1，D项正确。题组2反应热的计算3已知几种化学键的键能和热化学方程式如下：化学键HNNNClClNNHCl键能/ (kJmol1)391193243946432N2H4(g)2Cl2(g)=N2(g)4HCl(g)H。下列推断正确的是()AH(g)Cl(g)=HCl(g)
28、H432 kJmol1B断裂1 mol ClCl键吸收能量比断裂1 mol NN键多703 kJC上述反应中，H431 kJmol1D上述反应中，断裂极性键和非极性键，只形成极性键解析：C形成化学键时放出能量，A项错误；根据表格数据知，氯氯键的键能小于氮氮三键键能，B项错误；反应热等于断裂化学键的总键能与形成化学键的总键能之差，H(391419324329464324) kJmol1431 kJmol1，C项正确；反应物N2H4中含极性键和非极性键，氯气中含非极性键，产物氮气中含非极性键，氯化氢中含极性键，所以该反应中断裂和形成的化学键都有极性键和非极性键，D项错误。4向Na2CO3溶液中滴加
29、盐酸，反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是()A反应HCO(aq)H(aq)=CO2(g)H2O(l)为放热反应BCO(aq)2H(aq)=CO2(g)H2O(l)HH1H2H3CH1H2，H2H3DH2CO3(aq)=CO2(g)H2O(l)，若使用催化剂，则H3变小解析：B由题意可知，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，则反应HCO(aq)H(aq)=CO2(g)H2O(l)为吸热反应，A错误；反应CO(aq)2H(aq)=CO2(g)H2O(l)分三步进行：CO(aq)2H(aq)HCO(aq)H(aq)H2CO3(aq)CO2(g)H2O(l)，则该反应的HH1H2H3，
30、B正确；由图可知，反应CO(aq)2H(aq)=HCO(aq)H(aq)放出的能量比反应HCO(aq)H(aq)=H2CO3(aq)放出的能量多，则有H1H2，C错误；使用催化剂能改变反应的活化能，从而改变反应速率，但反应热不变，故H3不变，D错误。1中国学者在水煤气变换CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下：下列说法正确的是()A过程、过程均为放热过程B过程生成了具有极性共价键的H2、CO2C使用催化剂降低了水煤气变换反应的HD图示过程中的H2O均参与了反应过程解
31、析：DA.根据反应过程示意图，过程中水分子中的化学键断裂的过程为吸热过程，故A错误；B.过程中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气，H2中的化学键为非极性键，故B错误；C.催化剂不能改变反应的H，故C错误；D.根据反应过程示意图，过程中水分子中的化学键断裂，过程也是水分子中的化学键断裂的过程，过程中形成了水分子，因此H2O均参与了反应过程，故D正确。2N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O表面转化为无害气体，其反应为N2O(g)CO(g)CO2(g)N2(g)H，有关化学反应的物质变化过程(图甲)及能量变化过程(图乙)如下：下列说法正确的是()A由图甲可知：H1HH2B由图乙可
32、知：H226 kJmol1C为了实现转化需不断向反应器中补充Pt2O和Pt2OD由图乙可知该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能解析：BN2O(g)Pt2O(s)=Pt2O(s)N2(g)H1，Pt2O(s)CO(g)=Pt2O(s)CO2(g)H2，结合盖斯定律计算得到Na2O(g)CO(g)=CO2(g)N2(g)HH1H2，A错误；由图乙分析可知，反应物能量高于生成物的能量，反应为放热反应，反应焓变H134 kJmol1360 kJmol1226 kJmol1，B正确；反应过程中Pt2O和Pt2O参与反应后又生成，不需要补充，C错误；正反应的活化能(E1134 kJmol1)小于逆反应的
33、活化能(E2360 kJmol1)，D错误。3下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A若S(单斜，s)=S(斜方，s)H0.33 kJmol1，则单斜硫比斜方硫稳定B若2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H2 687.2 kJmol1，则C2H2(g)的燃烧热H1 343.6 kJmol1C已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则NaOH(s)与稀盐酸完全中和生成1 mol H2O(l)时，放出57.3 kJ的热量D已知2H2S(g)O2(g)=2S(g)2H2O(l)H1；2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l)H2，则H
34、1H2解析：B单斜硫转化为斜方硫的反应为放热反应，说明等质量的斜方硫能量比单斜硫的低，能量越低的物质越稳定，A项错误；燃烧热为1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，B项正确；NaOH固体溶于水放热，C项错误；物质完全燃烧时放热更多，而比较H1和H2时要带上正负号比较，D项错误。4利用图(a)和(b)中的信息，按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。下列推断正确的是()A2H2O2(l)2H2O(l)O2(g)H0BN2O4(g)2NO2(g)H0C烧瓶A中气体颜色比烧瓶B中的深D2 mol NO2(g)的总能量低于1 mol N2O4(g)的总能量解析：B由图
35、(a)可知，H2O2的分解反应是放热反应，即H0，A项错误；由图(b)知，NO2生成N2O4时放出热量。则N2O4分解时吸收热量，B项正确；对于图(c)，因为NO2呈红棕色，B对应烧杯中水的温度较高，促进平衡2NO2(g)N2O4(g)H0向左移动，故烧瓶B中气体颜色加深，C项错误。根据图(b)知，2 mol NO2(g)的总能量高于1 mol N2O4(g)的总能量，D项错误。5已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3S(g)O2(g)=SO2(g)H44Al(s)3O2(g)=
36、2Al2O3(s)H54Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H6以下表述不正确的是()AH1H2BH3H4CH5H6 DH5H6解析：D能量：H2O(l)H2O(g)，燃烧为放热反应，生成H2O(l)时放热较多，故H1H2，A项正确；能量；S(s)S(g)，燃烧为放热反应，S(g)燃烧放出热量较多，故H3H4，B项正确；可得铝与Fe2O3的铝热反应方程式，铝热反应是放热反应，即H5H60，故H5H6，C项正确，D项错误。6三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示。下列说法正确的是()A转化过程中，氮元素均被还原B依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程C还原
37、过程中生成0.1 mol N2，转移电子数为0.5 molD三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化解析：D根据图中信息可知，NOx被氧气氧化得到硝酸盐，硝酸盐还原产生氮气，A项错误；催化剂参与储存和还原过程，反应前后质量和化学性质不变，B项错误；还原过程中氮元素从5价降为0价，生成0.1 mol N2，转移电子数为1.0 mol，C项错误；三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化，转化为无污染的气体再排放，D项正确。7碳循环(如图)对人类生存、发展有着重要的意义。下列说法错误的是()A碳是构成有机物的主要元素B光合作用是将太阳能转化为化学能
38、的过程C化石燃料的大量燃烧是产生温室效应的原因之一D石油的年产量是一个国家石油化工发展水平的标志解析：D有机物中一定含有碳元素，A项正确；光合作用是利用光能将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气的过程，B项正确；化石燃料大量燃烧生成的二氧化碳和烃类，均能产生温室效应，C项正确；乙烯的年产量是一个国家石油化工发展水平的标志，D项错误。8根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图，下列说法正确的是()AH50BH1H20CH3H4H5DH1H2H3H4H50解析：D水由510 的气态变为25 的液态放热，H50，A项错误；由图可知，有关H1与H2的反应进行时，反应物与生成物的温度不同，H1H20，B项错
39、误；由图可知，H30，H40，H50，所以H3H4H5，C项错误；根据能量守恒定律，H1H2H3H4H50，D项正确。9CO、H2、C2H5OH三种物质燃烧的热化学方程式如下：CO(g)O2(g)=CO2(g)H1a kJmol1；H2(g)O2(g)=H2O(g)H2b kJmol1；C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H3c kJmol1。下列说法正确的是()AH10B2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H2b kJmol1CCO2与H2合成C2H5OH反应的原子利用率为100%D2CO(g)4H2(g)=H2O(g)C2H5OH(l)H(2a4bc) kJmol
40、1解析：D燃烧为放热反应，H10，A项错误；反应中水的状态为气态，B项错误；原子利用率为100%是指反应物的原子全部转化到目标产物中，C项错误；根据盖斯定律24得：2CO(g)4H2(g)=H2O(g)C2H5OH(l)H(2a4bc) kJmol1，D项正确。102SO2(g)O2(g)2SO3(g)H198 kJmol1，V2O5存在时，该反应机理为V2O5SO22VO2SO3(快)；4VO2O22V2O5(慢)。下列说法正确的是()A反应速率主要取决于V2O5的质量BVO2是该反应的催化剂C逆反应的活化能大于198 kJmol1D升高温度，该反应的H增大解析：CV2O5是固体，该反应速率
41、取决于第二步反应，A项错误；V2O5为催化剂，B项错误；反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，故逆反应的活化能大于198 kJmol1，C项正确；温度不影响反应热，D项错误。11(2019河北衡水期中)已知：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H1；CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H2。下列推断正确的是()A若CO的燃烧热为H3，则H2的燃烧热为H3H1B反应CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)的HH2H1C若反应的反应物总能量低于生成物总能量，则H20D若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则H10解析：B若CO的燃烧热为H
42、3，则CO(g)O2(g)=CO2(g)H3，根据盖斯定律，得H2(g)O2(g)=H2O(g)H4H3H1，但生成的水不是液态，故H2的燃烧热不是H3H1，A错误；根据盖斯定律，由得CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)HH2H1，B正确；若反应的反应物总能量低于生成物总能量，则该反应为吸热反应，H20，C错误；若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则H3H4，H1H3H40，D错误。12已知：4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(l)Hx kJmol1。蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的热量为44 kJ，其他相关数据如下表：NH3(g)O2
43、(g)NO(g)H2O(g)1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量a kJb kJz kJd kJ则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为()A.B.C.D.解析：A由题给条件可得6H2O(l)=6H2O(g)H264 kJmol1，根据盖斯定律，将此式与题干中热化学方程式相加得4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H(x264) kJmol1，依据键能与反应热的关系可得4a5b(4z6d)(x264)，解得z，A项正确。13氨在工农业生产中应用广泛。在压强为30 MPa时，合成氨时平衡混合气体中NH3的体积分数与温度的关系如表所示：温度/200300400500600氨
44、的体积分数/%89.971.047.026.413.8请回答下列问题：(1)根据表中数据，结合化学平衡移动原理，说明合成氨反应是放热反应的原因：_。(2)据图写出合成氨反应的热化学方程式：_。(3)将1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量_(填“大于”“等于”或“小于”)92.2 kJ，原因是_；若加入催化剂，H_(填“变大”“不变”或“变小”)。(4)已知分别破坏1 mol NN键、1 mol HH键时需要吸收的能量为946 kJ、436 kJ，则破坏1 mol NH键需要吸收的能量为_kJ。(5)N2H4可视为NH3分子中
45、的H被NH2取代的产物。发射卫星时以N2H4(g)为燃料、NO2为氧化剂，二者反应生成N2和H2O(g)。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H167.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534 kJmol1则1 mol N2H4与NO2完全反应的热化学方程式为_。解析：(3)合成氨的反应是可逆反应，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g)，故测得反应放出的热量小于92.2 kJ。(4)设破坏1 mol NH键需吸收的能量为x kJ，则94643636x92.2，x391。(5)N2H4和NO2反应的化学方
46、程式为N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)，依据盖斯定律可得此反应的HH2H1567.85 kJmol1。答案：(1)温度升高，平衡向吸热反应方向移动，因氨在混合气体中的体积分数减小，故正反应是放热反应(2)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.2 kJmol1(3)小于该反应是可逆反应，反应物不能全部转化为生成物不变(4)391(5)N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)H567.85 kJmol114根据已知热化学方程式写出下列变化的热化学方程式：(1)用H2或CO催化还原NO可达到消除污染的目的。已知：2NO(g)=N2(g)O2(g)H180.5 k
47、Jmol12H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol1则用H2催化还原NO消除污染的热化学方程式是_。(2)将H2与CO2以41的体积比混合，在适当的条件下制得CH4。已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是_。(3)已知：2C(s)O2(g)=2CO(g)HQ1 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)HQ2 kJmol1S(s)O2(g)=SO2(g)HQ3 kJmol1工业上常用CO将SO2还
48、原为单质硫，该反应的热化学方程式是_。解析：(1)根据盖斯定律，由即得2H2(g)2NO(g)=N2(g)2H2O(l)H752.1 kJmol1。(2)利用盖斯定律，由4得CO2(g)4H2(g)=CH4(g)2H2O(l)H252.9 kJmol1。(3)SO2与CO反应的化学方程式为SO2(g)2CO(g)=S(s)2CO2(g)，运用盖斯定律，由2即得该反应的H(Q12Q2Q3) kJmol1。答案：(1)2H2(g)2NO(g)=N2(g)2H2O(l)H752.1 kJmol1(2)CO2(g)4H2(g)=CH4(g)2H2O(l)H252.9 kJmol1(3)SO2(g)2CO(g)=S(s)2CO2(g)H(Q12Q2Q3) kJmol1