1、反应热的计算时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题5分，共50分)1假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示，则下列说法不正确的是(A)A|H1|H2|B|H1|H3|CH1H2H30D甲丙的HH1H2解析：题述过程中甲为始态，乙为中间态，丙为终态，由盖斯定律可知：甲丙，HH1H20，D正确；在过程中H1与H2的大小无法判断，A错误；因|H3|H1|H2|，B正确；因为甲丙和丙甲是两个相反的过程，所以H1H2H30，C正确。2肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为
2、500、NN为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是(B)A194B391C516 D658解析：H3(H2H1)2 752 kJmol1(534 kJmol1)2 218 kJmol1，则断裂1 mol NH键所需的能量(2 218 kJ500 kJ154 kJ)4391 kJ。3SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为(B)A1 780 kJmol1 B1 220 kJmol1C4
3、50 kJmol1 D430 kJmol1解析：反应热H反应物总键能生成物总键能，所以对于S(s)3F2(g)=SF6(g)，其反应热H280 kJmol13160 kJmol16330 kJmol11 220 kJmol1。4火箭推进器常以联氨(N2H4)为燃料，过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应的热化学方程式：N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H1533.23 kJmol1H2O(g)=H2O(l)H244 kJmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H3196.4 kJmol1则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为(B)AN2H4(g)2H2O2(l)=N
4、2(g)4H2O(l)H817.63 kJmol1BN2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63 kJmol1CN2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H641.63 kJmol1DN2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H817.63 kJmol1解析：将题中已知热化学方程式依次编号为(1)(2)(3)，联氨与过氧化氢反应生成液态水时的反应为(1)(3)2(2)，生成气态水的反应为(1)(3)2(2)，B项正确。5在298 K、1.01105 Pa下，将22 g CO2通入750 mL 1 molL1的NaOH溶液中充分反应，测得反应
5、放出x kJ的热量。已知在该条件下，1 mol CO2通入1 L 2 molL1的NaOH溶液中充分反应，放出y kJ的热量，则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式是 (C)ACO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2yx) kJmol1BCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2xy) kJmol1CCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(4xy) kJmol1D2CO2(g)2NaOH(l)=2NaHCO3(l)H(8x2y) kJmol1解析：由题意可知，CO2(g)NaOH(aq)=Na2CO3(aq)NaHCO3(aq)H2
6、O(l)H1x kJmol1，CO2(g)2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)H2O(l)H2y kJmol1，则CO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)HH14H2(4xy) kJmol1。6用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574 kJmol1，CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 160 kJmol1。若在标准状况下4.48 L CH4恰好能将一定量NO2还原成N2和H2O(g)，则整个过程中放出的热量为(D)A114.8 kJ B232 kJC368.8 k
7、J D173.4 kJ解析：由盖斯定律知：CH4还原NO2生成N2和H2O(g)的热化学方程式为CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol1，所以0.2 mol CH4参加反应，放出的热量为173.4 kJ。7HCN是无色有苦杏仁气味的有毒气体，早期广泛用于船舱、仓库的烟熏灭鼠。已知HCN(aq)与NaOH(aq)反应生成1 mol H2O(l)的H12.1 kJmol1，HCl(aq)与NaOH(aq)反应生成1 mol H2O(l)的H55.6 kJmol1。则1 mol HCN在水溶液中电离的H等于(C)A67.7 kJmol1 B43.5 kJ
8、mol1C43.5 kJmol1 D67.7 kJmol1解析：根据题中信息可知，HCN(aq)OH(aq)=CN(aq)H2O(l)H12.1 kJmol1，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H55.6 kJmol1。根据盖斯定律，由可得HCN在水溶液中电离的热化学方程式：HCN(aq)H(aq)CN(aq)H12.1 kJmol1(55.6 kJmol1)43.5 kJmol1。8已知：a.C2H2(g)H2(g)=C2H4(g)H0。以下三个热化学方程式：C(s)2H2(g)=CH4(g)H1C(s)H2(g)=C2H2(g)H2C(s)H2(g)=C2H4(g)H3H1、H2、H3由
9、大到小的顺序是 (A)AH2H3H1 BH3H2H1CH3H1H2 DH1H2H3解析：利用盖斯定律，()2得出：C2H4(g)=C2H2(g)H2(g)H2(H2H3)，根据反应a的逆过程为吸热反应，得H2H30，H2H3；()2得出：2CH4(g)=C2H4(g)2H2(g)H2(H3H1)；根据反应b的热效应，H3H10，H3H1，故A项正确。9Mg还原SiCl4的反应如下：SiCl4(g)2Mg(l)Si(s)2MgCl2(g)H1SiCl4(g)2Mg(g)Si(s)2MgCl2(g)H2下列说法正确的是(A)AMg(l)=Mg(g)H(H1H2)B硅太阳能电池可以将化学能转化为电能
10、C减少Mg(l)的量，H1变小DH10，故H1H2，D错误。10已知以下的热化学反应方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H24.8 kJmol1Fe2O3(s)CO(g)=Fe3O4(s)CO2(g)H15.73 kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H640.4 kJmol1则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的H约为(B)A218 kJmol1 B109 kJmol1C218 kJmol1 D109 kJmol1解析：n(CO)0.5 mol，得：FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H24.8
11、 kJmol115.73 kJmol1640.4 kJmol1218 kJmol1，0.5 mol CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的H约为(218 kJmol1)0.5109 kJmol1，B项正确。二、非选择题(50分)11(12分)(1)我国北方到了冬季烧煤供暖所产生的废气是雾霾的主要来源之一。经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧，能够降低燃煤时NO的排放，主要反应为：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H若N2(g)O2(g)2NO(g)H1180.5 kJmol1CO(g)C(s)O2(g)H2110.5 kJmol1C(s)O2(g)CO2
12、(g)H3393.5 kJmol1则H746.5 kJmol1。(2)科学家常用量热计来直接测定某一反应的反应热，现测得：CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H192.9 kJmol1，又知H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，请写出32 g CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式：CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H280.9 kJmol1。(3)工业上采用高温分解H2S制取氢气，在膜反应器中分离出H2。其反应为2H2S(g)2H2(g)S2(g)H1。已知：H2S(g)H2(g)S(g)H22S(g)S2(g)H3则H12H2H3(
13、用含H2、H3式子表示)。解析：(1)根据盖斯定律，22可得2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)，则H2H2H12H3110.5 kJmol12180.5 kJmol1(393.5 kJmol12)746.5 kJmol1。(2)已知CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H1929 kJmol1，H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，根据盖斯定律，2可得32 g甲醇(1 mol)完全燃烧的热化学方程式为CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H280.9 kJmol1。(3)将已知方程式编号为，根据盖斯定律，2得2H2S(g)2H2(g)S2
14、(g)，因此H12H2H3。12(16分)根据要求回答下列问题：(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是减小(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，H的变化是不变。(2)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2Cl2(g)TiO2(s)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g)H85.6 kJmol1。(3)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学
15、方程式如下：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1已知H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1，则甲醇蒸气燃烧为液态水的热化学方程式为CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJmol1。(4)在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。这两步的能量变化如图：第二步反应是放热(填“放热”或“吸热”)反应。1 mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是NH(aq)O2(g)=NO(aq)2H(aq)H2O(l)H273 k
16、Jmol1。解析：(1)加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E1和E2都减小，催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量，即反应热不变。(2)根据元素守恒，0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体CO和一种易水解成TiO2xH2O的液态化合物TiCl4(l)，放热4.28 kJ，则2 mol Cl2反应放热4.28 kJ85.6 kJ，该反应的热化学方程式为2Cl2(g)TiO2(s)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g)H85.6 kJmol1。(3)已知CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1，CH3OH(g)O2(g)=
17、CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1，H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1，根据盖斯定律，322得CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H3(192.9 kJmol1)2(49.0) kJmol1(44 kJmol1)2764.7 kJmol1。(4)由图可知，第二步反应的反应物总能量高于生成物总能量，该反应是放热反应；第一步反应的热化学方程式为NH(aq)O2(g)=2H(aq)NO(aq)H2O(l)H273 kJmol1。13(10分)(1)O3将I氧化成I2的过程由3步反应组成：I(aq)O3(g)=IO(aq)O2(g)H1IO(aq)H(aq
18、)HOI(aq)H2HOI(aq)I(aq)H(aq)I2(aq)H2O(l)H3总反应的化学方程式为2I(aq)O3(g)2H(aq)=I2(aq)O2(g)H2O(l)，其反应热HH1H2H3。(2)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：反应：2NH3(l)H2O(l)CO2(g)(NH4)2CO3(aq)H1反应：NH3(l) H2O(l)CO2(g)NH4HCO3(aq)H2反应：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)2NH4HCO3(aq)H3H3与H1、H2之间
19、的关系是：H32H2H1。(3)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：2Ca3(PO4)2(s)10C(s)=6CaO(s)P4(s)10CO(g)H13 359.26 kJmol1CaO(s)SiO2(s)=CaSiO3(s)H289.61 kJmol12Ca3(PO4)2(s)6SiO2(s)10C(s)=6CaSiO3(s)P4(s)10CO(g)H3则H32_821.6 kJmol1。解析：(1)根据盖斯定律，将三个反应相加，可得总反应：2I(aq)O3(g)2H(aq)=I2(aq)O2(g)H2O(l)，则HH1H2H3。(2
20、)根据盖斯定律，将第二个热化学方程式2第一个热化学方程式即得第三个热化学方程式，故H32H2H1。(3)根据盖斯定律，第二个热化学方程式6第一个热化学方程式，即得第三个热化学方程式，则H3H1H263 359.26 kJmol16(89.61 kJmol1)2 821.6 kJmol1。14(12分)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如下图所示(图中的H表示生成1 mol 产物的数据)。根据上图回答下列问题：(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是Cl2(g)P(s)=PCl3(g)H306 kJ/mol。(2)PCl5分解成PCl
21、3和Cl2的热化学方程式是PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJ/mol。(3)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的H3399_kJ/mol，P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的H4等于(填“大于”“小于”或“等于”)H3。(4)PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是PCl54H2O=H3PO45HCl。解析：(1)、(2)中H生成物的总能量反应物的总能量，根据图示中标出的反应热数据不难写出两个热化学方程式。(3)根据盖斯定律：一个化学反应不论是一步完成还是多步完成，其热效应总是相同的。(4)PCl5和水的反应为水解反应，反应中各元素的化合价保持不变。