1、热化学方程式时间:45分钟满分:100分一、选择题(每小题5分,共50分)1工业生产水煤气的反应为C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.4 kJ/mol,下列判断正确的是(C)A反应物的总能量大于生成物的总能量BCO(g)H2(g)=C(s)H2O(l)H131.4 kJ/molC该反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ的热量D该反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ的热量解析:该反应为吸热反应,故反应物的总能量小于生成物的总能量,A项错误;B项,热化学方程式中水的状态应为气态;D项,1体积应改为“1 mol”。2如图所示为25 、101 kPa时氢气在氯气
2、中燃烧生成氯化氢气体的变化过程,则下列有关说法中不正确的是(C)A断裂1 mol H2中的化学键时需吸收436 kJ的能量B形成2 mol HCl中的化学键时要放出862 kJ的能量C此反应的热化学方程式为H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJ/molD此反应的热化学方程式为H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJ/mol解析:题图表示1 mol HH键断裂需要吸收436 kJ的能量,1 mol ClCl键断裂需要吸收243 kJ的能量,1 mol HCl键形成会放出431 kJ的能量,由此可知A、B正确;根据热化学方程式的书写要求,可知1 mol H2(g)和1 m
3、ol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)的热效应为436 kJ/mol243 kJ/mol431 kJ/mol2183 kJ/mol,即该反应为放热反应,则H0,故C错误,D正确。3已知:2H(g)=H2(g)H435.7 kJmol1,此热化学方程式包含的意义是(C)A2 mol氢原子的能量比1 mol氢分子的能量低B两个氢原子结合成一个氢分子时放出435.7 kJ能量C1 mol氢分子分解成2 mol氢原子要吸收435.7 kJ能量D2 mol氢原子结合成1 mol氢分子要吸收435.7 kJ能量解析:A项,由于2 mol氢原子生成1 mol氢分子时放热,故2 mol氢原子的能量
4、比1 mol氢分子的能量高,A项错误。热化学方程式中各物质前的化学计量数表示的是物质的量,即2 mol氢原子结合成1 mol氢分子要放出435.7 kJ能量或1 mol氢分子分解成2 mol氢原子要吸收435.7 kJ能量,B、D项错误,C项正确。4胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量;1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是(B)A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJmol1BCH4(
5、g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1DCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1解析:2 mol H2完全燃烧生成液态水,放出的热量为285.8 kJ2571.6 kJ,故A项的反应中H应为571.6 kJmol1,A项错误;B项中的热化学方程式正确;C项中H2O的状态应为液态而不是气态,故C项错误;D项反应放热,H|H1|D|H2|H1|解析:热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量,而非物质的分子个数,A项错误;相同条件下,反应
6、2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H2b kJmol1是反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1483.6 kJmol1的逆过程,所以H2483.6 kJmol1,即b483.6,C项错误,B、D项正确。7已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是(A)A2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H4b kJ/molBC2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H2b kJ/molC2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H2b kJ/molD2C2H2(g)5O2(g
7、)=4CO2(g)2H2O(l)Hb kJ/mol解析:此题考查了热化学方程式的书写及有关反应热的计算,侧重考查分析、计算、应用能力。由题设知2 mol CO22b kJ1 mol C2H2,则乙炔的热化学方程式为2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H4b kJ/mol,或C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H2b kJ/mol,故选A。8已知:H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJmol1,下列说法正确的是(C)A氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应B1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol 液态HF放出的热量小于270 k
8、JC在相同条件下,1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量D该反应中的能量变化可用如图所示曲线来表示9如图为硫燃烧的能量变化图,下列有关热化学方程式或说法正确的是(C)AS(s,单斜)O2(g)=SO2(g)H297.16 kJmol1BS(s,单斜)O2(g)=SO2(g)H296.83 kJmol1CS(s,正交)O2(g)=SO2(g)H296.83 kJmol1D单斜硫的稳定性强于正交硫解析:根据图像可知硫的燃烧反应为放热反应,故A项错误;1 mol单斜硫完全燃烧放出的能量为297.16 kJ,故B项错误;由图像可以看出单斜硫具有的能量高于正交硫,物质
9、的能量越高越不稳定,即单斜硫的稳定性弱于正交硫,故D项错误。10乙醇燃料是一种清洁的能源燃料。燃烧a g乙醇(液态)生成CO2气体和液态H2O,放出热量为Q kJ,经测定a g乙醇与足量Na反应能生成H2 5.6 L(标准状况),则乙醇燃烧的热化学方程式表示正确的是(C)AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(298 K)Q kJmol1BC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(298 K)Q kJmol1C.C2H5OH(l)O2(g)=CO2(g)H2O(l)H(298 K)Q kJmol1DC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3
10、H2O(l)H(298 K)Q kJmol1解析:据化学方程式:2C2H5OH2Na2C2H5ONaH22 mol 22.4 Ln(C2H5OH) 5.6 Ln(C2H5OH)0.5 mol,即0.5 mol C2H5OH完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的反应热为HQ kJ/mol,C项正确。二、非选择题(50分)11(10分)下表中的数据表示破坏1 mol物质中的化学键消耗的能量(即键能):化学键HHClClHCl键能/(kJmol1)436243431H2和Cl2反应生成HCl过程中的热效应可用图示表示(如图),请回答下列问题:(1)H1243 kJmol1,H2436 kJmol1
11、,H3431 kJmol1。(2)据实验测定,H2和Cl2的混合气体在光照下反应生成HCl,引发该反应的步骤是如图中分子转化为原子的一步,你认为首先发生的是第(填序号)步,请说明原因:ClCl键的键能比HH键的键能小,更易断裂,从而引发反应。(3)该反应的热化学方程式为H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol1。解析:(1)化学反应中,化学键断裂需要吸收能量,形成化学键放出能量。因此,H1243 kJmol1,H2436 kJmol1,H3431 kJmol1。(2)化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成,显然键能越小,越容易断裂,故首先发生的是第步。(3)此反应的反应热H2
12、43 kJmol1436 kJmol12(431 kJmol1)183 kJmol1,故热化学方程式为H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol1。12(12分)已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在,其结构如图甲所示。甲在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。能量和反应过程的关系可用图乙简单表示(图中的H表示生成1 mol产物的数据)。乙试根据上图回答下列问题:(1)写出表示S8(s)燃烧的热化学方程式:S8(s)8O2(g)=8SO2(g)H8a kJmol1。(2)写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式:2SO3(
13、g)=2SO2(g)O2(g)H2b kJmol1。(3)若已知SO的键能为d kJ/mol,O=O的键能为e kJ/mol,则S8分子中SS键的键能为(2dae)_kJ/mol。解析:(1)依据图像分析1 mol O2和 mol S8反应生成二氧化硫放出热量a kJ,燃烧热的概念是101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,根据概念先写出化学方程式,然后标注物质聚集状态,反应的反应热,因此该反应的热化学方程式为S8(s)8O2(g)=8SO2(g)H8a kJmol1。(2)可根据题图直接写出热化学方程式:2SO3(g)=2SO2(g)O2(g)H2b kJmol1。(
14、3)设S8分子中SS键的键能为x kJ/mol,由于反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,结合(1)可得8x8e16d8a,解得x2dae。13(12分)“神舟”七号载人航天飞船于2008年9月25日晚在酒泉卫星发射中心发射升空,火箭推进器中盛有强还原性液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水,当它们混合反应时,生成大量氮气和水蒸气,并放出大量的热,已知0.4 mol液态肼与过量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ的热量:(1)该反应的热化学方程式为N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.625 kJ/mol。(2)又已知:H2O(g)=
15、H2O(l)H44 kJ/mol,则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是408.813_kJ。(3)此反应应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是生成物不会污染大气。14(16分)依据叙述,写出下列反应的热化学方程式。(1)在25 、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.76 kJmol1。(2)若适量的N2和O2完全反应,每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。其热化学方程式为N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.8 kJmol1。(3)用NA表示阿伏加德罗常数,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650 kJ的热量。其热化学方程式为C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H1 300 kJmol1。(4)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、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92 kJmol1。解析:根据反应热和燃烧热的定义计算出相关的热量,同时注意物质的状态,再书写相应的热化学方程式即可。