2023-2024学年高二化学2019选择性必修1试题1.1.3化学反应中的热效应（能源的充分利用）

1.1.3化学反应中的热效应（能源的充分利用）基础知识清单基础知识清单一、能源的充分利用1．概念能源是可以提供能量的自然资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐等。2．分类（1）根据能源性质可分为不可再生能源(如化石燃料等)和可再生能源(太阳能、风能、氢能、生物质能等)。（2）我国目前使用的主要能源是化石燃料。（3）新能源的特点：资源丰富、可再生、无污染或少污染。3．能源危机的解决方法降低能耗，开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。4．燃料的选择(1)生活中选择何种物质作为燃料，考虑热值大小；(2)考虑燃料的稳定性、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等多方面的因素。二、标准燃烧热和热值1．标准燃烧热(1)概念。在101_kPa下，1_mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。(2)完全燃烧的标准。N→N2(g)、H→H2O(l)、C→CO2(g)。(3)单位。标准燃烧热是反应热的一种，单位为kJ·mol－1或kJ/mol。注意：标准燃烧热是反应热的一种类型，标准燃烧热规定可燃物必须是1mol，生成物必须是稳定产物。标准燃烧热的热化学方程式以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数系数。“表示标准燃烧热的热化学方程式”与“可燃物燃烧的热化学方程式”的书写不同。前者可燃物的化学计量数必须为1，后者不强调可燃物的物质的量，可为任意值。2．热值1_g物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。3．标准燃烧热和热值的意义标准燃烧热或热值可以衡量燃料燃烧放出热量的大小。利用标准燃烧热可计算一定量燃料燃烧能放出多少热量：由标准燃烧热定义可知，25℃、101kPa时，可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×|其标准燃烧热|，即Q放＝n(可燃物)×|ΔH|；或变换一下求物质的标准燃烧热：ΔH＝－eq\f(Q放,n(可燃物))。此公式中的ΔH是指物质的标准燃烧热，而不是指一般反应的反应热。2．标准燃烧热和中和热的比较标准燃烧热中和热相同点能量变化ΔH及其单位放热反应ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1不同点反应物的量1mol不一定为1mol生成物的量不确定生成水的量为1mol表示方法标准燃烧热为akJ·mol－1或ΔH＝－akJ·mol－1中和热为57.3kJ·mol－1或ΔH＝－57.3kJ·mol－1课后分层练课后分层练1．如图为“能源分类相关图”，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的是()A．煤炭、石油、潮汐能B．水能、生物质能、天然气C．太阳能、风能、沼气D．地热能、海洋能、核能[答案]C[解析]太阳能、风能、沼气这三种能源既是新能源、可再生能源，又是来自太阳的能源。2．下列说法正确的是()A．1mol硫酸与1molBa(OH)2完全中和所放出的热量为中和热B．25℃、101kPa时，1molS和2molS的标准燃烧热相等C．CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO2，所以CO的燃烧反应一定是吸热反应D．101kPa时，1mol碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热[答案]B[解析]A项，1molH2SO4与1molBa(OH)2反应生成2molH2O，同时还有BaSO4沉淀生成，不符合中和热的定义；B项，标准燃烧热与可燃物的物质的量无关；C项，CO的燃烧属于放热反应；D项，1mol碳燃烧不一定生成1molCO2。3．下列图示关系错误的是()ABCD[答案]B[解析]一次能源和二次能源是并列关系，而非交叉关系，B项错误。4．如图表示在催化剂(Nb2O5)表面进行的反应：H2(g)＋CO2(g)=CO(g)＋H2O(g)。已知下列反应：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1②C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2③C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH3下列说法不正确的是()A．ΔH2＜ΔH3B．图中的能量转化方式主要为太阳能转化为化学能C．反应2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)的ΔH＝2(ΔH3－ΔH2)D．反应H2(g)＋CO2(g)=CO(g)＋H2O(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH3＋eq\f(1,2)ΔH1[答案]A[解析]由②与③分析，碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量多，但焓变反而小，因此ΔH3＜ΔH2，A错误；根据图中信息，得到能量转化方式主要为太阳能转化为化学能，B正确；根据盖斯定律③×2－②×2得反应2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)的ΔH＝2(ΔH3－ΔH2)，C正确；根据盖斯定律②－③＋eq\f(1,2)×①得反应H2(g)＋CO2(g)=CO(g)＋H2O(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH3＋eq\f(1,2)ΔH1，D正确。5.天然气的主要成分是甲烷，已知甲烷的标准燃烧热为－890.3kJ•mol－1，下列能正确表示甲烷标准燃烧热的热化学方程式是()A．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802.3kJ•mol－1B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ•mol－1C．2CH4(g)＋4O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－890.3kJ•mol－1D．2CH4(g)＋3O2(g)=2CO(g)＋4H2O(l)ΔH＝－607.3kJ•mol－1[答案]B[解析]101kPa时，1mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。甲烷标准燃烧热的热化学方程式是CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ•mol－1。故选B。6．下列各组物质的标准燃烧热相等的是()A．C和COB．红磷和白磷C．3molC2H2(乙炔)和1molC6H6(苯)D．1gH2和2gH2[答案]D[解析]A.C和CO是不同的物质，物质不同，具有不同的能量，标准燃烧热不相等，故A错误；B.白磷和红磷是不同的物质，物质不同，具有不同的能量，标准燃烧热不相等，故B错误；C.C2H2(乙炔)和C6H6(苯)是不同的物质，物质不同，具有不同的能量，标准燃烧热不相等，故C错误；D.标准燃烧热是物质的性质，与量的多少无关，故D正确。7．25℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的标准燃烧热依次是393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、890.3kJ·mol－1、2800kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是()A．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝571.6kJ·mol－1C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1D．eq\f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1[答案]D[解析]根据标准燃烧热的定义，碳的燃烧产物应是CO2；氢气燃烧是放热反应(ΔH<0)且生成液态水；25℃时甲烷的燃烧产物是CO2(g)和H2O(l)。8．标准状态下，1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示：物质O2(g)N2(g)NO(g)C(石墨，s)CH4(g)CO2(g)相对能量/(kJ•mol－1)00x0－75－393.5解离总耗能/kJ4989466327171656y下列说法正确的是()A．x＝180B．逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJC．解离C(石墨，s)中的每摩尔碳碳键平均耗能为239kJD．根据4NO(g)＋CH4(g)=CO2(g)＋2N2(g)＋2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能[答案]D[解析]焓变＝生成物总能量－反应物总能量，则N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH＝2xkJ•mol－1，焓变＝反应物总键能－生成物总键能，即498＋946－632×2＝2x，x＝90，A错误；逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量不相等，B错误；石墨晶体中每个碳原子形成3条共价键，两个碳原子形成1条键，则1mol石墨含有1.5molC—C键，解离C(石墨，s)中的每摩尔碳碳键平均耗能为478kJ，C错误；焓变＝反应物总键能－生成物总键能，C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)的ΔH可计算出y值，再根据4NO(g)＋CH4(g)=CO2(g)＋2N2(g)＋2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能，D正确。9．已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ/molNa2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－226kJ/mol，根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是()A．CO的标准燃烧热为－566kJB．如图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)=2Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH>－452kJ/molD．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数为6.02×1023[答案]C[解析]2molCO完全燃烧生成二氧化碳气体放热566kJ，标准燃烧热是1mol物质完全燃烧的反应热，故CO的标准燃烧热为－283kJ•mol－1，A错误；图中物质的物质的量和焓变不统一，B错误；根据Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－226kJ•mol－1可知，2Na2O2(s)＋2CO2(g)=2Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH＝－452kJ•mol－1，二氧化碳固体的能量低于等量二氧化碳气体的能量，则改为二氧化碳固体反应时放出的热量少、但焓变大，C正确；已知①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ•mol－1、②Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－226kJ•mol－1，依据盖斯定律②×2＋①得：2Na2O2(s)＋2CO(g)=2Na2CO3(s)ΔH＝－1018kJ•mol－1，即：Na2O2(s)＋CO(g)=Na2CO3(s)ΔH＝－509kJ•mol－1，则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时消耗1molCO，转移了2mol电子，电子转移数为2×6.02×1023，D错误。故选C。10．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2(g)和H2(g)反应的热化学方程式：。(2)若已知下列数据：化学键H—HN≡N键能/(kJ•mol－1)436946根据表中及图中数据计算N—H键的键能是kJ•mol－1。(3)用NH3催化还原NO，还可以消除氮氧化物的污染。已知：4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g)ΔH1＝akJ•mol－1①N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH2＝bkJ•mol－1②若1molNH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝kJ•mol－1(用含a、b的式子表示)。[答案](1)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ•mol－1(2)391(3)eq\f(a－3b,4)[解析](1)由图像可知，该反应为放热反应，且生成1molNH3(g)时，放出的热量为(1173－1127)kJ＝46kJ，故N2和H2反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ•mol－1。(2)设N—H键的键能为x，故反应热ΔH＝－92kJ•mol－1＝(3×436＋946)kJ•mol－1－6x，解得x＝391kJ•mol－1。(3)根据盖斯定律①－②×3，可得4NH3(g)＋6NO(g)=5N2(g)＋6H2O(g)，故其反应热ΔH＝(a－3b)kJ•mol－1，故1molNH3还原NO至N2，反应热为eq\f(a－3b,4)kJ•mol－1。11.液态肼(N2H4)和液态双氧水可作为火箭推进剂的原料，它们混合时发生反应，生成N2和水蒸气，并放出大量的热。已知1g液态肼完全反应生成气态水放出的热量为20kJ。(1)H2O(l)=H2O(g)ΔH＝44kJ•mol－1，写出液态肼与液态双氧水反应生成N2和液态水的热化学方程式：。(2)以N2和H2为原料通过一定途径可制得N2H4，已知断裂1molN—N键、N≡N键、N—H键、H—H键所需的能量分别为193kJ•mol－1、946kJ•mol－1、390.8kJ•mol－1、436kJ•mol－1，试写出由N2、H2合成气态肼(N2H4)的热化学方程式为。(3)温度在150℃以上时，H2O2便迅速分解为H2O和O2，发射火箭时用过氧化氢作强氧化剂就是利用这个原理，已知：①H2(g)＋O2(g)=H2O2(l)ΔH1＝－134.3kJ•mol－1；②H2O(l)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH2＝286kJ•mol－1。则反应③H2O2(l)=H2O(l)＋eq\f(1,2)O2(g)的ΔH＝。[答案](1)N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－816kJ•mol－1(2)N2(g)＋2H2(g)=N2H4(g)ΔH＝61.8kJ•mol－1(3)－151.7kJ•mol－1[解析](1)①N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－32×20kJ•mol－1＝－640kJ•mol－1；②H2O(l)=H2O(g)ΔH＝44kJ•mol－1，根据盖斯定律，①－4×②可得，N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－816kJ•mol－1。(2)N2(g)＋2H2(g)=N2H4(g)，断键时吸收的能量为946kJ＋2×436kJ＝1818kJ；成键时释放的能量为4×390.8kJ＋193kJ＝1756.2kJ，故ΔH＝(1818－1756.2)kJ•mol－1＝61.8kJ•mol－1。(3)根据盖斯定律：－(①＋②)可得③，ΔH＝－(286－134.3)kJ•mol－1＝－151.7kJ•mol－1。1．下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25℃，101kPa)：①C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2878kJ·mol－1②C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(g)ΔH＝－2658kJ·mol－1③C4H10(g)＋eq\f(9,2)O2(g)=4CO(g)＋5H2O(l)ΔH＝－1746kJ·mol－1④C4H10(g)＋eq\f(9,2)O2(g)=4CO(g)＋5H2O(g)ΔH＝－1526kJ·mol－1由此判断，正丁烷的标准燃烧热ΔH为()A．－2878kJ·mol－1 B．－2658kJ·mol－1C．－1746kJ·mol－1 D．－1526kJ·mol－1[答案]A[解析]标准燃烧热是指在25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。因此正丁烷完全燃烧产物应为CO2(g)和H2O(l)，所以正丁烷的标准燃烧热为ΔH＝－2878kJ·mol－1。2.下列关于反应热的描述中不正确的是()A．氢气的标准燃烧热为－285.8kJ•mol－1，则水电解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝571.6kJ•mol－1B．CO(g)的标准燃烧热是－283.0kJ•mol－1，则2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝2×283.0kJ•mol－1C．反应热有正负之分，标准燃烧热ΔH全部是负值D．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ•mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ•mol－1[答案]D[解析]标准燃烧热是指1mol物质完全燃烧的反应热，即1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量为285.8kJ，则电解1molH2O(l)时要吸收285.8kJ热量，故热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝2×285.8kJ•mol－1＝571.6kJ•mol－1，A正确；结合标准燃烧热的概念，可推断B正确；反应热有正负之分，燃烧放热，故标准燃烧热ΔH全部是负值，C正确；中和热是以生成1molH2O(l)作为标准的，D错误。3．下列关于热化学反应的描述中正确的是()A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1，则CH3OH(g)的标准燃烧热为192.9kJ·mol－1C．已知2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1，则H2(g)的标准燃烧热是285.8kJ·mol－1D．葡萄糖的标准燃烧热是2800kJ·mol－1，则eq\f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1[答案]D[解析]A项中H2SO4与Ba(OH)2反应除有H＋与OH－反应放热外，生成BaSO4沉淀亦放热，故ΔH＜2×(－57.3)kJ·mol－1；B项中甲醇未完全生成稳定的氧化物，H元素应生成H2O(l)；C项可表示为H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)＝H2O(g)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，而水为气态，所以不是H2的标准燃烧热；D项标准燃烧热是指1mol葡萄糖完全燃烧放出的热量，热化学方程式中C6H12O6(s)的化学计量数为eq\f(1,2)，则ΔH＝－1400kJ·mol－1。4.分析下表中的3个热化学方程式，下列说法正确的是()2022年北京冬奥会“飞扬”火炬的燃料H2①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－484kJ/mol2008年北京奥运会“祥云”火炬的燃料C3H8②C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－2039kJ/mol③2C3H8(g)＋7O2(g)=6CO(g)＋8H2O(g)ΔH＝－2380kJ/molA.丙烷的燃烧热为－2039kJ/molB．等质量的氢气与丙烷相比较，充分燃烧时，丙烷放热更多C．3CO2(g)＋10H2(g)=C3H8(g)＋6H2O(g)ΔH＝－381kJ/molD．3CO(g)＋7H2(g)=C3H8(g)＋3H2O(g)ΔH＝504kJ/mol[答案]C[解析]C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－2039kJ•mol－1为生成气态水，则丙烷的标准燃烧热不是－2039kJ•mol－1，A错误；由2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－484kJ•mol－1可知，4g氢气反应放出484kJ热量，由C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－2039kJ•mol－1可知，44g丙烷反应放出2039kJ热量，则4g丙烷反应放出185.4kJ热量，因此等质量的氢气与丙烷相比较，充分燃烧时，氢气放热更多，B错误；根据盖斯定律，反应①×5－反应②可得3CO2(g)＋10H2(g)=C3H8(g)＋6H2O(g)ΔH＝5×(－484kJ•mol－1)－(－2039kJ•mol－1)＝－381kJ•mol－1，C正确；根据盖斯定律，反应①×eq\f(7,2)－eq\f(1,2)×反应③可得3CO(g)＋7H2(g)=C3H8(g)＋3H2O(g)ΔH＝(－484kJ•mol－1)×eq\f(7,2)－eq\f(1,2)×(－2380kJ•mol－1)＝－504kJ•mol－1，D错误。5．下列热化学方程式正确的是(ΔH的绝对值均正确)()A．S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－269.8kJ·mol－1(反应热)B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.3kJ·mol－1(中和热)C．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1367.0kJ·mol－1(标准燃烧热)D．2NO2=2NO＋O2ΔH＝＋116.2kJ·mol－1(反应热)[答案]A[解析]硫的燃烧是放热反应，因此ΔH<0，热化学方程式应体现物质的状态，A项正确；中和热是放热反应，即ΔH＝－57.3kJ·mol－1，B项错误；标准燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，H2O应是液态，C项错误；没有体现出物质的状态，D项错误。6．下列热化学方程式中，ΔH能表示对应物质的标准燃烧热的是()A．2C8H18(l)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－11828.0kJ•mol－1B．CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ•mol－1C．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ•mol－1D．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ•mol－1[答案]B[解析]可燃物化学计量数不是1，A错误，B正确；C没有转化为CO2(g)，C错误；生成物H2O不是液态，D错误。7．下列说法正确的是()A．1gH2和4gO2反应生成液态水时放出71.45kJ热量，则氢气的标准燃烧热为－142.9kJ•mol－1B．在稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ•mol－1，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的氢氧化钠溶液混合，放出的热量大于57.3kJC．盐酸和NaOH溶液反应的中和热ΔH＝－57.3kJ•mol－1，则H2SO4溶液和KOH溶液反应的中和热ΔH＝2×(－57.3kJ•mol－1)D．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的标准燃烧热[答案]B[解析]经计算，参加反应的氢气的物质的量为0.25mol，放出71.45kJ热量，同样条件下1molH2在O2中完全燃烧生成液态水时放出的热量为71.45kJ×eq\f(1mol,0.25mol)＝285.8kJ，A错误；浓硫酸稀释时放热，将含1molNaOH的溶液和含0.5molH2SO4的浓硫酸混合，放出的热量大于57.3kJ，B正确；稀硫酸和KOH溶液反应的实质为H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)，其中和热ΔH＝－57.3kJ•mol－1，C错误；生成的水必须为液态，D错误。8．下列说法正确的是()A．H2的标准燃烧热ΔH＝－285.8kJ•mol－1，则2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝571.6kJ•mol－1B．测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度不再变化时，该温度为终止温度C．碳中和涉及多种形式的化学反应吸收CO2气体，全部是吸热反应D．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH1＝－57.3kJ•mol－1，稀醋酸和稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时的反应热为ΔH2，则ΔH1<ΔH2[答案]D[解析]H2的标准燃烧热ΔH＝－285.8kJ•mol－1，生成的是液态水，则2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH<＋571.6kJ•mol－1，A错误；测定中和反应热的实验中，混合溶液的温度最高时，该温度为终止温度，B错误；碳中和涉及多种形式的化学反应吸收CO2气体，有的是放热反应，如二氧化碳与氢气合成甲醇的反应属于放热反应，C错误；已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH1＝－57.3kJ•mol－1，醋酸电离过程吸热，稀醋酸和稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时，放出的热量小于57.3kJ•mol－1，则反应热ΔH1<ΔH2，D正确。9．根据能量变化示意图，下列说法错误的是()A．相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，前者具有的能量较高B．相同质量的NO2(g)和N2O4(g)，后者的总键能较大C．ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4D．N2H4(l)＋NO2(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(l)ΔH，则ΔH>ΔH4[答案]D[解析]N2H4(l)变为N2H4(g)要吸收热量，故相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，N2H4(g)的能量高于N2H4(l)，A正确；ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，由题图可知NO2(g)eq\f(1,2)N2O4(g)ΔH3<0，则eq\f(1,2)molN2O4(g)的总键能大于1molNO2(g)的总键能，B正确；由盖斯定律可知，ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，C正确；N2H4(l)＋NO2(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(l)ΔH，由盖斯定律可知，ΔH＝ΔH4＋ΔH3，因ΔH3<0，故ΔH4>ΔH，D错误。10．下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法不正确的是()A．ΔH3＜0B．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3C．按照Cl、Br、I的顺序，ΔH2依次增大D．途径Ⅰ生成HCl放出热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定[答案]C[解析]解析：原子形成化学键放热，焓变小于0，即2H(g)＋2X(g)=2HX(g)的ΔH3＜0，故A正确；根据盖斯定律可知，途径Ⅰ的反应热等于途径Ⅱ、Ⅲ反应热之和，则ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，故B正确；Cl、Br、I的原子半径依次增大，Cl2、Br2、I2具有的能量依次减小，则断裂其化学键需要的能量依次减小，即途径Ⅱ吸收的热量ΔH2依次减小，故C错误；途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl能量低，比HBr稳定，故D正确。故选C。11．已知H2的标准燃烧热为－285.8kJ•mol－1，CO的标准燃烧热为－282.8kJ•mol－1。现有H2和CO组成的混合气体56.0L(标准状况)，经充分燃烧后，共放出热量710.0kJ，并生成液态水。下列说法正确的是()A．CO标准燃烧热的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－282.8kJ•mol－1B．H2标准燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－285.8kJ•mol－1C．燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为40%D．混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，电子转移总数为2NA[答案]C[解析]一氧化碳标准燃烧热为－282.8kJ•mol－1，热化学方程式为CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－282.8kJ•mol－1，故A错误；选项中水应为液态，故B错误；依据氢气和一氧化碳标准燃烧热的热化学方程式计算，设氢气物质的量为xmol，一氧化碳物质的量为ymol，气体总物质的量为2.5mol，则x＋y＝2.5，放出的总热量为710kJ，285.8x＋282.8y＝710，计算得到x＝1，y＝1.5，燃烧前混合气体中H2的体积百分数＝eq\f(1,2.5)×100%＝40%，故C正确；氢气1mol、CO1.5mol，则生成水和二氧化碳分别为1mol和1.5mol，据H2O、CO2和过氧化钠反应的方程式分析，可知能反应掉过氧化钠的物质的量为2.5mol，Na2O2与水的反应为歧化反应，1mol过氧化钠转移1mol电子，Na2O2与二氧化碳的反应为歧化反应，1mol过氧化钠转移1mol电子，则该过程转移电子的物质的量为2.5mol，电子转移总数为2.5NA，故D错误。故选C。12．俄罗斯用“质子－M”号运载火箭成功将“光线”号卫星送入预定轨道，发射用的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。已知如图条件，下列说法正确的是()A．2molH2(g)与1molO2(g)所具有的总能量比2molH2O(g)所具有的总能量低B．氢气的标准燃烧热为ΔH＝－285.8kJ•mol－1C．火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)＋O2(l)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ•mol－1D．H2O(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[答案]B13．(1)在标准状况下的11.2L甲烷完全燃烧生成CO2和液态水放出444.8kJ热量，能表示其标准燃烧热的热化学方程式是。(2)氨是制备氮肥、硝酸等的重要原料。已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ•mol－1N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH＝180kJ•mol－12H2(g)＋O2(g)2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ•mol－1试写出NH3(g)燃烧生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式：。[答案](1)CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－889.6kJ•mol－1(2)NH3(g)＋eq\f(3,4)O2(g)=eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2O(l)ΔH＝－382.5kJ•mol－1。[解析](2)本题考查热化学方程式的计算，从盖斯定律入手，①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，②2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)，将②×eq\f(3,4)－①×eq\f(1,2)得出NH3(g)＋eq\f(3,4)O2(g)=eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2O(l)ΔH＝[－571.6×eq\f(3,4)－(－92.4)×eq\f(1,2)]kJ•mol－1＝－382.5kJ•mol－1。14．已知下列两个热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220kJ·mol－1请根据上面两个热化学方程式，回答下列问题：(1)H2的标准燃烧热为_________________，C3H8的标准燃烧热为________________。(2)1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为____________________。(3)现有H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是________________。[答案](1)285.8kJ·mol－12220kJ·mol－1(2)4725.8kJ(3)3∶1[解析](1)根据标准燃烧热的概念知H2、C3H8的标准燃烧热分别为285.8kJ·mol－1、2220kJ·mol－1。(2)完全燃烧释放的总能量的计算式为Q放＝1mol×285.8kJ·mol－1＋2mol×2220kJ·mol－1＝4725.8kJ。(3)设H2、C3H8的物质的量分别为n1、n2，则有eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(n1＋n2＝5mol,n1×285.8kJ·mol－1＋n2×2220kJ·mol－1＝3847kJ))解得n1＝eq\f(15,4)mol，n2＝eq\f(5,4)mol，在相同p、T时，V(H2)∶V(C3H8)＝n(H2)∶n(C3H8)＝3∶1。15．已知下列两个热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ•mol－1C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220kJ•mol－1请根据上面两个热化学方程式，回答下列问题：(1)H2的标准燃烧热为，C3H8的标准燃烧热为。(2)1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为。(3)现有H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是。[答案](1)－285.8kJ•mol－1－2220kJ•mol－1（2）4725.8kJ(3)3：1[解析](2)完全燃烧释放的总能量的计算式为Q放＝1mol×285.8kJ•mol－1＋2mol×2220kJ•mol－1＝4725.8kJ。(3)设H2、C3H8的物质的量分别为n1、n2，则有eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(n1＋n2＝5mol，,n1×285.8kJ•mol－1＋n2×,2220kJ•mol－1＝3847kJ，))解得n1≈eq\f(15,4)mol，n2≈eq\f(5,4)mol，在相同p、T时，V(H2)：V(C3H