1、二 反应热的测量与计算(40分钟 70分)一、选择题(本题包括6小题，每小题7分，共42分)1C(s)12O2(g)=CO(g)H126.4 kJmol1，这个热化学方程式表示()A1 g碳燃烧生成一氧化碳时放出126.4 kJ的热量B1 g碳燃烧生成一氧化碳时吸收126.4 kJ的热量C1 mol固体碳在氧气中燃烧生成一氧化碳气体时放出126.4 kJ的热量D12 g碳和氧气反应生成一氧化碳时放出126.4 kJ的热量【解析】选C。根据热化学方程式的意义可知：该热化学方程式表示1 mol(或12 g)固体碳在氧气中燃烧生成CO气体时放出126.4 kJ的热量，C项满足题意。2(2021徐州高
2、二检测)肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料。8 g N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是()AN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1BN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1CN2H4(g)O2(g)=N2(g)H2O(l)H267 kJmol1DN2H4(g)O2(g)=N2(g)H2O(g)H267 kJmol1【解析】选A。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时放出133.5 kJ热量，则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时
3、放出133.5 kJ4534 kJ热量，热化学方程式为N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1，A项正确。3关于中和热测定实验的下列说法不正确的是()A烧杯间填满碎泡沫塑料是减少实验过程中的热量损失B使用环形玻璃搅拌棒既可以搅拌又避免损坏温度计C向盛装酸的烧杯中加碱时要小心缓慢D测酸后的温度计要用水清洗后再测碱的温度【解析】选C。因泡沫塑料能隔热，则烧杯间填满碎泡沫塑料能减少实验过程中的热量损失，A项正确；环形玻璃搅拌棒能上下搅拌液体，且不导热，所以使用环形玻璃搅拌棒既可以搅拌又避免损坏温度计，B项正确；向盛装酸的烧杯中加碱时应迅速一次性加入，减少热量的散失，C
4、项错误；测定酸后的温度计用水清洗后，不会发生酸碱中和反应，然后测定碱的温度，较准确，D项正确。4(2021武汉高二检测)下列各反应均为放热反应，同温同压下下列各热化学方程式中H最小的是()A2A(l)B(l)=2C(g)H1B2A(g)B(g)=2C(g)H2C2A(g)B(g)=2C(l)H3D2A(l)B(l)=2C(l)H4【解析】选C。各反应中对应物质的物质的量相同，同一物质的能量gls，所以反应物的总能量为BCAD，生成物的能量为ABCD，反应为放热反应，反应物的总能量越高，生成物的总能量越低，反应放出的热量越多，故C放出的热量最多，反应热符号为“”，反应放出的热量越多，反应热越小，
5、故C的反应热最小。5(2021成都高二检测)已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1a kJmol1H2(g)12 O2(g)=H2O(g)H2b kJmol1C(s)12 O2(g)=CO(g)H3c kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H4d kJmol1下列说法正确的是()AcdB0.5abC氢气的燃烧热为Hb kJmol1DCO(g)12 O2(g)=CO2(g)H(cd)kJmol1【解析】选B。是不完全燃烧，是完全燃烧，相同物质的量的C燃烧，完全燃烧比不完全燃烧释放出的热量多，则cd，故A项错误；相同物质的量的氢气燃烧，生成液态水比生成水蒸气释放的热量多，则0.5a
6、b，故B项正确；燃烧热是指1 mol可燃物燃烧生成指定产物时释放的热量，氢气的燃烧热为12 a kJmol1，故C项错误；据盖斯定律，得CO(g)12 O2(g)=CO2(g)H(dc)kJmol1，故D项错误。【加固训练】已知下列热化学方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H 24.8 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H 47.2 kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H 640.5 kJmol1则14 g CO气体与足量FeO充分反应得到Fe单质和CO2气体时的释放或吸收的热量为()A放出218
7、kJ B放出109 kJC吸收218 kJ D吸收109 kJ【解析】选B。Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H 24.8 kJmol1，3Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H47.2 kJmol1，Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H 640.5 kJmol1，由盖斯定律可知，3（2）6得到反应CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)H24.83（47.2）640.526 kJmol1218 kJmol1，14 g CO为0.5 mol，故答案选B。6(2021西安高二检测)2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系
8、如图所示，下列说法不正确的是()A.H20B H4H5H8H1C在相同条件下，2K(g)2K(g)的HH3D H6H7H8【解析】选B。金属钠由固态变为气态的过程中需要吸收热量，因此H20，故A项正确；由盖斯定律可知，过程1为2、3、4、5、6、7的过程之和，则H2H3H4H5H6H7H1，故B项错误；由钾原子原子核外有4个电子层，其失去最外层一个电子所需的能量较小，因此2K(g)2K(g)的HH3，故C项正确；由盖斯定律可知H6H7H8，故D项正确。二、非选择题(本题包括2小题，共28分)7(12分)(1)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问
9、题：N2(g)2O2=N2O4(l)H1N2(g)2H2(g)=N2H4(l)H22H2(g)O2(g)=2H2O(g)H32N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H41 048.9 kJmol1上述反应热效应之间的关系式为 H4_，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_。(2)工业上常用磷精矿Ca5(PO4)3F和硫酸反应制备磷酸。已知25，101 kPa时：CaO(s)H2SO4(l)=CaSO4(s)H2O(l)H271 kJmol15CaO(s)3H3PO4(l)HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)5H2O(l)H937 kJmol1则Ca5(PO4)3F和硫
10、酸反应生成磷酸的热化学方程式是_。【解析】(1)由盖斯定律可知，四个热化学方程式的关系为22，则2H32H2H1H4；由反应可知，2 mol N2H4(l)和 1 mol N2O4(l)反应生成3 mol N2(g)和 4 mol H2O(g)时，放出 1 048.9 kJ 热量，且产生 7 mol 气体，由此推断，联氨和 N2O4 可作为火箭推进剂的主要原因是反应放热多、产生大量气体。(2)将题中两个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由5得，Ca5(PO4)3F(s)5H2SO4(l)=5CaSO4(s)3H3PO4(l)HF(g)H418 kJmol1。答案：(1)2H32H2H1
11、反应放热多、产生大量气体(2)Ca5(PO4)3F(s)5H2SO4(l)=5CaSO4(s)3H3PO4(l)HF(g)H418 kJmol18(16分)(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3，已知拆开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、945.7 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_。(2)N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂，已知：16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ 的热量，反应N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)的H_kJmol1。已知：2
12、H2O2(l)=O2(g)2H2O(l)H196.4 kJmol1。N2H4和H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为_。(3)实验室用50 mL 0.50 molL1盐酸与50 mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有一处明显的错误，该处错误是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为_。【解析】(1)在反应N23H22NH3中，断裂3 mol HH键，1 mol NN键共吸收的能量为3436 kJ945.7 kJ2 253.7 kJ，生成2 mol NH3，共形成6 mol NH键，放出的能量为6391 kJ2 346 kJ，
13、吸收的热量少，放出的热量多，该反应为放热反应，放出的热量为2 346 kJ2 253.7 kJ92.3 kJ；(2)16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ的热量，热化学方程式为N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H621.2 kJmol1；2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196.4 kJmol1 根据盖斯定律，得：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H817.6 kJmol1；(3)根据量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒。答案：(1)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.3 kJmo
14、l1(2)621.2N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H817.6 kJmol1；(3)环形玻璃搅拌棒(20分钟 30分)一、选择题(本题包括2小题，每小题5分，共10分)9已知在25、1.01105 Pa下，1 mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如图所示，下列有关说法不正确的是()A热化学方程式可表示为2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H 490 kJmol1B乙丙的过程中若生成液态水，释放的能量将小于930 kJCH2O分解为H2与O2时吸收热量D甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙甲丙【解析】选B。根据能量变化关系可知，H2(g)和 12O2(g)
15、反应共释放(930436249)245 kJ的能量，则热化学方程式可表示为2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H490 kJmol1，A正确；水由气态变为液态时，将释放热量，故乙丙的过程中若生成液态水，释放的能量将大于930 kJ，B错误；O2和H2化合生成H2O时释放热量，因此H2O分解为H2与O2时吸收热量，C正确；甲乙吸收热量，乙丙释放能量，甲丙释放能量，因此甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙甲丙，D正确。10少量运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知：(1)H2(g)=H2(l)H10.92 kJmol1(2)O2(g)=O2(l)H26.84 k
16、Jmol1(3)如图：下列说法正确的是()A2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量低B火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)O2(l)=2H2O(g)H474.92 kJmol1C氢气的标准燃烧热为H241.8 kJmol1DH2O(g)变成H2O(l)的过程中，断键吸收的能量小于成键放出的能量【解析】选B。由图像可知2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)，放出483.6 kJ的热量，故2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量高，
17、选项A错误；由图像可知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1，H2(g)=H2(l)H10.92 kJmol1，O2(g)=O2(l)H26.84 kJmol1，根据盖斯定律可知将2可得2H2(l)O2(l)=2H2O(g)H474.92 kJmol1，选项B正确；氢气的标准燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，故氢气的标准燃烧热为H(483.688)kJmol12285.8 kJmol1，选项C错误；H2O(g)变成H2O(l)为物理变化，不存在化学键的断裂和生成，选项D错误。二、非选择题(本题包括1小题，共20分)11将煤转化为水煤气是通过化学方法将
18、煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为CH2O(g)=高温COH2。C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1；H2(g)12 O2(g)=H2O(g)H2242.0 kJmol1；CO(g)12 O2(g)=CO2(g)H3283.0 kJmol1。试回答：(1)请你根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式：_。(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量_(填“多”或“少”)。
19、甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量。”乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图请你写出H1、H2、H3、H4之间存在的关系式_。乙同学据此认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量，最多与直接燃烧煤放出的热量相同。”请分析：甲、乙两同学观点正确的是_(填“甲”或“乙”)同学，另一同学出现错误观点的原因是_。【解析】首先考虑的是如何把“C(s)与水蒸气”这两种反应物和“CO和H2”这两种生成物“同位”。基本原则就是在确定好化学计量数的前提下，用加减法达到“同位”异侧减过来，同侧加上来。再根据方程式组合时的倍数和加减来确定H 的组合，方法相同。计算多步反应的焓变之间的关系，关键是看各反应之间能否构成总反应与各步反应之间的关系，在图形上看应该是一个闭合的反应关系，它们之间符合盖斯定律。答案：(1)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.5 kJmol1(2)多 H1H2H3H4 乙 甲同学忽视了反应C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)为吸热反应
