寒假作业一
学习目标 1.熟知图像在化学反应能量变化中的应用。 2.由题给信息书写热化学方程式。
3.掌握中和反应反应热的测定实验及其误差分析。
知识点回顾
一、图像在化学反应能量变化中的应用
将化学反应中的能量变化过程通过图像的方式呈现出来，是这类题目的最大特点。解答这类题目的关键：
(1)读懂图像，明确图像所提供的信息；
(2)根据图像提供的信息综合运用相关知识，分析、判断、计算。
二、根据已知信息书写热化学方程式
根据已知信息书写热化学方程式的方法思路
(1)根据题目给出的信息，确定反应物和生成物，写出化学方程式，并标明各物质的状态。
(2)根据题中一定量反应物 (或生成物 )反应 (或生成 )时对应的热量变化，求出 1 mol反应物 (或生成物 )反应 (或生成 )时
对应的热量变化 ， 标明该反应的 ΔH。
(3)注意特殊要求。如表示中和热的热化学方程式中生成物 H2O(l)的化学计量数必须是 1。
三 、 应用盖斯定律计算反应热 (ΔH)
四 、 反应热 (ΔH)的大小比较方法
(1)吸热反应的 ΔH肯定比放热反应的大 ， 吸热反应的 ΔH＞ 0， 放热反应的 ΔH＜ 0。
(2)同一放热反应 (吸热反应 )， 其他条件相同时 ， 参与反应的反应物的物质的量越大 ， 放出 (吸收 )的热量越多 ， ΔH的
值越小 (大 )。
(3)产物相同时，气态物质燃烧放出的热量比等量的同种固态物质燃烧放出的热量多；反应物相同时，生成液态物质
放出的热量比生成等量的同种气态物质放出的热量多。
(4)生成等量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱 (或弱碱和强酸，或弱酸和弱碱 )的稀溶液反应放出的热
量多。
(5)对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数
值。
1．已知： 2NO2(g) N2O4(g) ΔH1＝ a kJ·mol－ 1， N2O4(l) 2NO2(g) ΔH2＝ b kJ·mol－ 1， 又知 “ 2NO2(g)”
的总能量高于 “ N2O4(g)” ，下列有关这两个反应的说法错误的是 ( )
A． ΔH1＜ 0
B． ΔH1＝－ ΔH2
C．能量关系如图所示
D．消耗 2 mol NO2(g)生成 1 mol N2O4(g)时，放出的热量为 |a| kJ
2．某反应由两步反应： A B、 B C构成，它的反应能量曲线如图所示 (E1、 E2、 E3、 E4表示活化
能 )。下列有关叙述正确的是 ( )
A．两步反应均为吸热反应 B．稳定性： A＞ B＞ C
C． A→ C的反应中 ， ΔH＝ (E1＋ E3)－ (E2＋ E4) D． 加入催化会改变反应的焓变
题组二 由题给信息写热化学方程式
3．在 25 ℃ 、 101 kPa下， 1 g甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是 ( )
A． CH3OH(l)＋ 32O2(g)===CO2(g)＋ 2H2O(l) ΔH＝＋ 725.76 kJ·mol－ 1
B． 2CH3OH(l)＋ 3O2(g)===2CO2(g)＋ 4H2O(l) ΔH＝－ 1 451.52 kJ·mol－ 1
C． 2CH3OH(l)＋ 3O2(g)===2CO2(g)＋ 4H2O(l) ΔH＝－ 725.76 kJ·mol－ 1
D． 2CH3OH(l)＋ 3O2(g)===2CO2(g)＋ 4H2O(l) ΔH＝＋ 1 451.52 kJ·mol－ 1
4．下列热化学方程式正确的是 ( )
A． 16 g甲烷燃烧放出 890.3 kJ·mol－ 1， 则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为 CH4(g)＋ 2O2(g)===CO2(g)＋ 2H2O(g) ΔH
＝－ 890.3 kJ·mol－ 1
B． 500 ℃ 、 30 MPa下，将 0.5 mol N2和 1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成 NH3(g)，放热 19.3 kJ，其热化学
方程式为 N2(g)＋ 3H2(g) 500 ℃30 MPa NH3(g) ΔH＝－ 38.6 kJ·mol－ 1
C．已知在 120 ℃ 、 101 kPa下， 1 g H2燃烧生成水蒸气放出 121 kJ热量，其热化学方程式为 H2(g)＋ 12O2(g)=====120 ℃101 kPaH2O(g)
ΔH＝－ 242 kJ·mol－ 1
D． 25 ℃ 、 101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为 57.3 kJ·mol－ 1，硫酸溶液与氢氧化钾溶液反
应的热化学方程式为 H2SO4(aq)＋ 2KOH(aq)===K2SO4(aq)＋ 2H2O(l) ΔH＝－ 57.3 kJ·mol－ 1
题组三 盖斯定律的应用
5．一定条件下，废水中的 NO－2可被氧化为 NO－3。已知反应 2NO－2(aq)＋ O2(g)===2NO－3(aq) ΔH1＝－ 146.0 kJ·mol－ 1，
NO－2(aq)＋ O2(g)===NO－3(aq)＋ O(g) ΔH2＝ x kJ·mol－ 1， O==O键断裂需要的能量为 499.0 kJ·mol－ 1。 则 x的值为 ( )
A．＋ 176.5 B．－ 176.5 C．＋ 322.5 D．－ 322.5
6．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：
S(s)＋ 2KNO3(s)＋ 3C(s)===K2S(s)＋ N2(g)＋ 3CO2(g) ΔH＝ x kJ·mol－ 1
已知 ： 碳的燃烧热 ΔH1＝ a kJ·mol－ 1
S(s)＋ 2K(s)===K2S(s) ΔH2＝ b kJ·mol－ 1
2K(s)＋ N2(g)＋ 3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝ c kJ·mol－ 1
则 x为 ( )
A． 3a＋ b－ c B． c－ 3a－ b C． a＋ b－ c D． c－ a－ b
7． 已知胆矾溶于水时溶液温度降低 。 胆矾分解的热化学方程式为 CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋ 5H2O(l) ΔH＝＋
Q1 kJ·mol－ 1，室温下，若将 1 mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热 Q2 kJ，则 ( )
A． Q1＞ Q2 B． Q1＝ Q2
C． Q1＜ Q2 D．无法比较
8．已知红磷通常要比白磷稳定，下列两个反应：
① P4(白磷 ， s)＋ 5O2(g)===2P2O5(s) ΔH1 ② 4P(红磷 ， s)＋ 5O2(g)===2P2O5(s) ΔH2
则 ΔH1和 ΔH2的关系是 ( )
A． ΔH1＝ ΔH2 B． ΔH1＞ ΔH2 C． ΔH1＜ ΔH2 D．无法确定
9． 已知 ： C(s)＋ O2(g)===CO2(g) ΔH1
CO2(g)＋ C(s)===2CO(g) ΔH2
2CO(g)＋ O2(g)===2CO2(g) ΔH3
4Fe(s)＋ 3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4
3CO(g)＋ Fe2O3(s)===3CO2(g)＋ 2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是 ( )
A． ΔH1>0， ΔH3<0 B． ΔH2>0， ΔH4>0 C． ΔH1＝ ΔH2＋ ΔH3 D． ΔH3＝ ΔH4＋ ΔH5
10．已知热化学方程式：
① H2(g)＋ 12O2(g)===H2O(g) ΔH＝ a kJ·mol－ 1 ② H2(g)＋ 12O2(g)===H2O(l) ΔH＝ b kJ·mol－ 1
③ C(s)＋ 12O2(g)===CO(g) ΔH＝ c kJ·mol－ 1 ④ C(s)＋ O2(g)===CO2(g) ΔH＝ d kJ·mol－ 1
关于上面热化学方程式的判断不正确的是 ( )
A． a、 b、 c、 d都小于 0 B． a＋ c＞ b＋ d
C． CO的燃烧热为 |c－ d| kJ·mol－ 1 D．燃烧 10 g H2最多放出的热量为 |5a| kJ
11．根据你的认识和理解，结合所给提示写出下列有关反应的热化学方程式。
(1)1 mol CaCO3(s)分解生成 CaO(s)和 CO2(g)，吸收 178.2 kJ热量：
。
(2)N2(g)与 H2(g)反应生成 1 mol NH3(g)，放出 46.1 kJ热量：
。
(3)1 g甲烷在空气中燃烧，恢复至常温下测得放出 55.625 kJ热量：
。
(4)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图所示 (图中的 ΔH表示生成 1 mol产物
的数据 )。试回答下列问题：
① 写出 P和 Cl2反应生成 PCl3的热化学方程式：
。
② 写出 PCl5分解生成 PCl3和 Cl2的热化学方程式：
。
12．有科学家预言，氢能将成为 21世纪的主要能源 ，而且是一种理想的绿色能源。
(1)氢能被称为绿色能源的原因是 (任答一点 )。
(2)在 101 kPa下， 1 g氢气完全燃烧生成液态水放出 142.9 kJ的热量，请回答下列问题：
① 该反应的反应物总能量 (填 “ 大于 ”“ 小于 ” 或 “ 等于 ” )生成物总能量。
② 氢气的燃烧热为 。
③ 该反应的热化学方程式为 。
④ 若 1 mol氢气完全燃烧生成 1 mol气态水放出 241 kJ的热量 ， 已知 H— O键能为 463 kJ·mol－ 1， O==O键能为 498 kJ·mol
－ 1， 计算 H— H键能为 kJ·mol－ 1。
(3)氢能的储存是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金 Mg2Ni，已知：
Mg(s)＋ H2(g)===MgH2(s) ΔH1＝－ 74.5 kJ·mol－ 1；
Mg2Ni(s)＋ 2H2(g)===Mg2NiH4(s) ΔH2＝－ 64.4 kJ·mol－ 1；
Mg2Ni(s)＋ 2MgH2(s)===2Mg(s)＋ Mg2NiH4(s) ΔH3。
则 ΔH3＝ kJ·mol－ 1。
13．参考下列图和有关要求回答问题：
(1)图 Ⅰ 是 1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2(g)和 NO(g)过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，
反应速率增大 ， E1的变化是 (填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ” ， 下同 )， ΔH的变化是 。 请写出 NO2(g)
和 CO(g)反应的热化学方程式： 。
(2)下表是部分化学键的键能数据：
化学键 P— P P— O O==O P==O
键能 /(kJ·mol－ 1) a b c x
已知 1 mol 白磷 (P4)完全燃烧放热为 d kJ，白磷及其完全燃烧的生成物结构如上图 Ⅱ 所示，则上表中 x＝
kJ·mol－ 1(用含有 a、 b、 c、 d的代数式表示 )。
14． (1)随着化石能源的减少，新能源的开发利用日益迫切。 Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成：
SO2(g)＋ I2(g)＋ 2H2O(g)===2HI(g)＋ H2SO4(l) ΔH＝ a kJ·mol－ 1
2H2SO4(l)===2H2O(g)＋ 2SO2(g)＋ O2(g) ΔH＝ b kJ·mol－ 1
2HI(g)===H2(g)＋ I2(g) ΔH＝ c kJ·mol－ 1
则 ： 2H2O(g)===2H2(g)＋ O2(g) ΔH＝ kJ·mol－ 1。
(2)据粗略统计，我国没有经过处理便排放的焦炉煤气已超过 250亿立方米，这不仅是能源的浪费，也对环境造成极
大污染。为解决这一问题，我国在 2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。
已知 CO中的 C与 O之间为三键连接，且合成甲醇的主要反应原理为 CO(g)＋ 2H2(g) CH3OH(g) ΔH。 下
表所列为常见化学键的键能数据：
化学键 C— C C— H H— H C— O C≡ O H— O
键能 / (kJ·mol－ 1) 348 414 436 326.8 1 032 464
则该反应的 ΔH＝ kJ·mol－ 1。
(3)恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图所示。
已知： 2SO2(g)＋ O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－ 196.6 kJ·mol－ 1
① 写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式： 。
② ΔH2＝ kJ·mol－ 1。
15．研究 NOx、 SO2、 CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)处理含 CO、 SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质 S。已知：
① CO(g)＋ 12O2(g)===CO2(g) ΔH＝－ 283.0 kJ·mol－ 1
② S(s)＋ O2(g)===SO2(g) ΔH＝－ 296.0 kJ·mol－ 1
此反应的热化学方程式是 。
(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：
CO(g)＋ NO2(g)===NO(g)＋ CO2(g) ΔH＝－ a kJ·mol－ 1(a>0)
2CO(g)＋ 2NO(g)===N2(g)＋ 2CO2(g) ΔH＝－ b kJ·mol－ 1(b>0)
若用标准状况下 3.36 L CO还原 NO2至 N2(CO完全反应 )的 整个过程中转移电子的物质的量为 mol，放出的
热量为 kJ(用含有 a和 b的代数式表示 )。
(3)用 CH4催化还原 NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋ 4NO2(g)===4NO(g)＋ CO2(g)＋ 2H2O(g) ΔH1＝－ 574 kJ·mol－ 1①
CH4(g)＋ 4NO(g)===2N2(g)＋ CO2(g)＋ 2H2O(g) ΔH2＝？ ②
若 1 mol CH4还原 NO2至 N2， 整个过程中放出的热量为 867 kJ， 则 ΔH2＝ 。
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