【www.shanpow.com--化学试题】
【一】:化学反应中的热效应
化学反应中的热效应
(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共8题，每小题6分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求)
1．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：
下列说法中正确的是( )。
A．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应放出的能量为180 kJ
B．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量
C．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)
D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水
2．(2012江苏)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1 表示正反应的活化能，E2 表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是( )。
A．该反应为放热反应
B．催化剂能改变该反应的焓变
C．催化剂能降低该反应的活化能
D．逆反应的活化能大于正反应的活化能
3．在相同温度和压强下，将32 g硫分别在纯氧中和空气中完全燃烧，令前者放出热量为Q1，后者放热为Q2，则关于Q1和Q2的相对大小正确的判断是( )。
A．Q1＝Q2 B．Q1＞Q2
C．Q1＜Q2 D．无法判断
33－14．已知：Fe2O3(s)＋CO2(g)＋2Fe(s) ΔH＝＋234.14 kJ·mol 22
－1C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol
3则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是( )。 2
－1－1A．－824.4 kJ·mol B．－627.6 kJ·mol
－1－1C．－744.7 kJ·mol D．－169.4 kJ·mol
5．25 ℃、101 kPa下：①2Na(s)＋1/2O2(g)===Na2O(s)
－1ΔH1＝－414 kJ·mol；②2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)
－1ΔH2＝－511 kJ·mol，下列说法正确的是( )。
A．①和②产物的阴阳离子个数比不相等
B．①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同
C．常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
－1D．25 ℃、101 kPa下，Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s) ΔH＝－317 kJ·mol
6．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是( )。
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
1C(s)＋2(g)===CO(g) ΔH2 2
②S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3www.shanpow.com_化学反应的热效应分为什么。
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH4
1③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH5 2
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH7
CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8
A．① B．④
C．②③④ D．①②③
－17．将V1 mL 1.00 mol·L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并
记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。下列叙述正确的是
( )。
A．做该实验时环境温度为22 ℃
B．该实验表明化学能可能转化为热能
－1C．NaOH溶液的浓度约为1.0 mol·L
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
8．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
－1ΔH＝－571.6 kJ·mol
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
－1ΔH＝－890 kJ·mol
现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO2和H2O(l)，若实验测得反应放热3 695 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是( )。
A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3
二、非选择题(本题共4个小题，共52分)
9．(14分)(1)“嫦娥一号”的成功发射，实现了中国人“奔月”梦想。
①发射“嫦娥一号”的长征三号甲火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧，下列是298 K时氢气(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式：
1H2(g)2(g)===H2O(l) 2
－1ΔH＝－285.8 kJ·mol
C(s)＋O2(g)===CO2(g)
－1ΔH＝－393.5 kJ·mol
25－1C8H18(l)2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol 2
－1CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol
通过计算说明H2、C、C8H18、CH4中热值最高的是__________，发射“嫦娥一号”的长征
三号甲火箭的第三级使用液氢和液氧这种推进剂的优点是________________________(请写两条)。
－1②已知：H2(g)===H2(l) ΔH＝－0.92 kJ·mol；O2(g)===O2(l) ΔH＝－6.84 kJ·mol
－1－1；H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol。请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
－1CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJ·mol
－1CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 160 kJ·mol
若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为______，写出上述反应的热化学方程式_______________________________________________________。
(3)(2012全国新课标卷)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备
－1－1CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(ΔH)分别为－890.3 kJ·mol、－285.8 kJ·mol和－
－13283.0 kJ·mol，则生成1 m(标准状况)CO所需热量为________________。
10．(12分)测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。
(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJ·mol)：______________________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。
①请填写下表中的空白：
－1
－3②近似认为0.50 mol·L NaOH溶液和0.50 mol·L硫酸溶液的密度都是1 g·cm，
－1中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J·(g·℃)。则中和热ΔH＝______(取小数点后一位)。
－1③上述实验数值结果与57.3 kJ·mol有偏差，产生偏差的原因可能是(填字
母)______。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
11．(12分)已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在，而在蒸气状态时，含有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体，其中S4、S6和S8具有相似的结构特点，其结构如下图－1－1www.shanpow.com_化学反应的热效应分为什么。
所示：
(1)在一定温度下，测得硫蒸气的平均摩尔质量为80 g·mol，则该蒸气中S2分子的体积分数不小于________。
(2)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)。反应过程和能量关系可用下图简单表示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。
－1
①写出表示S8燃烧热的热化学方程式__________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式___________________________________ ________________________________________________________________________。
－1－1③若已知硫氧键的键能为d kJ·mol，氧氧键的键能为e kJ·mol，则S8分子中硫
硫键的键能为
____________________________________________________________________。
催化剂12．(14分)2SO(g)＋O(g)△222SO3(g)反应过程的能量变化如下图所示。已
－1知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol。
请回答下列问题：
(1)图中A、C分别表示______、______，E的大小对该反应的反应热有无影响？______。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？______，理由是________________________________________________________________________；
－1(2)图中ΔH＝______ kJ·mol；
(3)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式
________________________________________________________________________；
－1－(4)如果反应速度v(SO2)为0.05 mol·(L·min)，则v(O2)＝______ mol·(L·min)
1－1、v(SO3)＝______ mol·(L·min)；
－1(5)已知单质硫的标准燃烧热为－296 kJ·mol，计算由S(s)生成 3 mol SO3(g)的
ΔH(要求计算过程)。
参考答案
1．B 解析：选项A，根据图示可以看出拆开1 mol N2和1 mol O2需要吸收的能量分
－1别为946 kJ和498 kJ，生成2 mol NO(g)放出的能量＝2 mol×632 kJ·mol，故反应吸
收能量为180 kJ。选项B，N2和O2的反应是吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量。选项C，N2与O2在高压放电时才能化合生成NO。选项D，NO不是酸性氧化物，不能与NaOH溶液反应。
2．C 解析：A项，从图中看，反应物的总能量低于生成物的能量，故为吸热反应，错；B项，焓变是指反应物与生成物之间的能量差值，与反应过程无关，错；D项，正、逆反应的活化能都减小，减小程度相等，由此可知，逆反应的活化能小于正反应的活化能，错。
3．C 解析：相同的反应物具有相同的能量，相同的生成物具有相同的能量，两种环境下反应时，反应物与生成物之间的能量差也是相同的。但能量是守恒的，这些能量并不一定完全以热量形式放出，第一种情况下反应剧烈，产生的“明亮的蓝紫色火焰”较第二种情况下产生的“微弱的淡蓝色火焰”以光能形式释放的能量要多，所以以热量形式放出的能量就较在空气中放热要少些。
4．A 解析：把已知两个方程式变换为：
33①2Fe(s)＋2(g)===Fe2O3(s)＋C(s) 22
－1ΔH＝－234.14 kJ·mol
333－1②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－590.25 kJ·mol 222
3①＋②得：2Fe(s)＋2(g)===Fe2O3(s) 2
－1－1－1ΔH＝－234.14 kJ·mol＋(－590.25 kJ·mol)＝－824.39 kJ·mol≈－824.4
－1kJ·mol。
＋2－＋2－5．D 解析：Na2O是由Na和O构成的，二者的个数比是2∶1。Na2O2是由Na和O2构
成的，二者的个数比也是2∶1，选项A不正确；由化合价变化可知生成1 mol Na2O转移2 mol电子，而生成1 mol Na2O2也转移2 mol电子，因此选项B不正确；常温下Na与O2反应生成Na2O，在加热时生成Na2O2，所以当温度升高到一定程度时就不再生成Na2O，所以选项C也不正确；由盖斯定律知①×2－②即得到反应：Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s) ΔH＝－317
－1kJ·mol，因此选项D正确。
6．C
7．B 解析：中和反应为放热反应，B正确；分析表中数据，当加入盐酸5 mL、NaOH溶液45 mL时，反应后温度为22 ℃，故实验时环境温度低于22 ℃，A错误；加入HCl溶
－1液30 mL时反应放热最多，此时酸碱正好完全中和，c(NaOH)＝1.0 mol·L×30 mL÷20 mL
－1＝1.5 mol·L，C错误；有水生成的反应不一定是放热反应，如H2＋CuO===H2O＋Cu是吸热
反应，D错误。
8．B 解析：本题考查的知识点是有关热化学反应方程式的计算。设H2、CH4的物质的
－1－1量分别为x、y。则x＋y＝5 mol，571.6 kJ·mol x/2＋890 kJ·mol y＝3 695 kJ，
解得x＝1.25 mol；y＝3.75 mol，两者比为1∶3，故选B项。
9．答案：(1)①H2 相同质量时，氢气放出的热量多；产物为水、无污染
1－1②H2(l)＋O2(l)===H2O(g) ΔH＝－237.46 kJ·mol 2
－1(2)1.6NA CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－867 kJ·mol
3(3)5.52×10 kJ
解析：(1)①氢气的相对分子质量最小，通过计算比较可以得出1 g氢气完全燃烧放出
1的热量最多。②通过题给的几个变化过程的能量变化，结合H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2
－1＝－285.8 kJ·mol，利用盖斯定律可以求得。(2)反应中1 mol CH4转化为CO2时转移电
4.48 L子8 mol，故标准状况下4.48 L CH4转移电子数为－1NA＝1.6NA；将所给两22.4 L·mol
【二】:化学反应中的热效应教案
教学过程
一、复习预习
一个化学反应过程中，除了生成新的物质而且伴随这能量的变化（比如化学能转化成电能，电能转化成化学能，热能转化成化学能，电能转化成热能等等）。一个化学反应过程要么需要放热要么需要吸热，所以又把化学反应分为放热反应和吸热反应。然后，举例说明常见的化学反应，哪些反应是吸热反应哪些反应是放热反应。
二、知识讲解
考点1： 焓 焓变 反应热
在化学反应过程中，不仅有物质的变化，同时还伴有能量的变化。
－1焓是与物质内能有关的物理量。单位：kJ·mol，符号：H。
焓变是在恒压条件下，反应的热效应。单位：kJ·mol－1，符号：ΔH。
考点2：化学反应中能量变化的原因
化学反应的本质是反应物分子中旧化学键断裂和生成物生成时新化学键形成的过程。
任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。
ΔH＝反应物分子的总键能－生成物分子的总键能。
考点3： 放热反应与吸热反应
当反应完成时，生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小，决定化学反应是吸热反应还是放热反应。
(1)当ΔH为“－”或ΔH<0时，为放热反应，反应体系能量降低。
(2)当ΔH为“＋”或ΔH>0时，为吸热反应，反应体系能量升高。
考点4： 反应热思维模型
1．放热反应和吸热反应
放热反应 吸热反应
2.反应热的本质
－1(以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，ΔH＝－186 kJ·mol为例)
E1：E(H—H)＋E(Cl—Cl) E2：2E(H—Cl) ΔH＝E1－E2
三、例题精析
【例题1】已知在相同状况下，要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法正确的是( )
A．电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应
B．水分解产生氢气和氧气时放出能量
C．相同状况下，反应2SO2＋O2===2SO3是一个放热反应，则反应2SO3===2SO2＋O2是一个吸热反应
D．氯化氢分解成氢气和氯气时放出能量
【答案】C
【解析】由题意可以推测，如果一个反应过程放出能量，那么使该反应向反方向进行则需要吸收能量，所以C正确；另外氢气和氧气反应、氢气和氯气反应、铝和氧气反应都是放出能量的反应，与它们相反的反应：水、氯化氢和Al2O3的分解都应该是吸收能量的反应，故A、
B、D错误。
【例题2】已知H—H键键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为436 kJ·mol－1，H—N键键能为391 kJ·mol，根据热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol。则－1－1NN键的键能是( )
