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(完整)人教版化学选修4化学能与热能教案(无答案)
第17讲化学能与热能
1．化学反应中的能量变化
(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。
(2）化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。
（3）化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热能的变化。
2．焓变
在恒压条件下进行的反应的热效应,符号：ΔH，单位:kJ/mol或kJ·mol－1。
3．吸热反应与放热反应
(1)当反应物能量大于生成物能量时,反应放热，ΔH<0。当反应物能量小于生成物能量时，反应吸热，ΔH〉0。
(2）当旧化学键断裂吸收的能量小于新化学键形成放出的能量时，反应放热，ΔH〈0。当旧化学键断裂吸收的能量大于新化学键形成放出的能量时，反应放热,ΔH>0。
[认知无盲区]

（1）
(2）化学反应的本质是旧化学键断裂、新化学键形成,任何化学反应都具有热效应.
（3）需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应.
(4）放热反应、吸热反应的常见反应类型：
①放热反应：大多数化合反应；中和反应;金属与酸的反应;所有的燃烧反应.
②吸热反应：大多数分解反应；盐的水解反应;Ba（OH)2·8H2O和NH4Cl反应；C与H2O（g）反应、C与CO2反应。
［练习点点清]
1．已知：H2(g）＋F2（g）===2HF(g)　ΔH＝－270 kJ/mol，下列说法正确的是(　　）
A．氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应
B．1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于270 kJ
C．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下图来表示

［基础全扫描］
1．燃烧热和中和热的比较
比较项目
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热反应
ΔH
ΔH＜0，单位：kJ·mol－1
不同点
反应物的量
1 mol（O2的量不限)
可能是1 mol，也可能是0。5 mol
生成物的量
不限量
H2O是1 mol

反应热的含义
25℃101_kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；不同反应物，燃烧热不同
稀溶液中强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量;不同反应物的中和热大致相同,均约为57.3 kJ·mol－1

2．中和热的测定实验
(1）实验原理：
在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水，这时的反应热叫中和热，ΔH＝，c＝4。18 J/（g·℃）＝4。18×10－3 kJ/（g·℃）；n为生成H2O的物质的量。
(2)实验用品：
大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）、温度计、量筒(50 mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒、0。5 mol/L盐酸、0。5 mol/L NaOH溶液。
（3)实验步骤：
①在大烧杯底部垫泡沫塑料,使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料，大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,如图所示。
注意:大、小烧杯放置时，要使两杯口相平，同时填碎泡沫塑料（或碎纸条)。目的是可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的.若换用隔热、密封性能高的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。
实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜传热快,热量损失。
②用一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。
注意：a.温度计上的酸要用水冲洗干净，因为该温度计还要用来测碱的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失；b。冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入,会使溶液的总质量增加,而导致实验结果误差。
③用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。
注意：实验中所用HCl和NaOH的物质的量比不是1∶1而是NaOH过量,是为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和.
④把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次性倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记入下表。
注意：酸、碱混合时,要把量筒中的NaOH溶液一次性倒入小烧杯而不能缓缓倒入,因为动作迟缓,热量损失而使误差增大。
⑤重复实验两到三次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。
　　　温度

实验次数　 　
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温度差
（t2－t1)/℃

HCl
NaOH
平均值
1

2

3

(4）实验数据处理：
①取三次测量所得数据的平均值作为计算依据
t1/℃
t2/℃
(t2－t1)/℃

②计算反应热
50 mL 0.50 mol/L盐酸的质量m1＝50 g
50 mL 0。55 mol/L氢氧化钠溶液的质量m2＝50 g
中和后生成的溶液的比热容c＝4。18 J/(g·℃)
反应放出的热量为：Q＝(m1＋m2)c（t2－t1）＝0.418(t2－t1) kJ
生成1 mol H2O时放出的热量为：
ΔH＝－ kJ/mol.
[认知无盲区]
（1）燃烧热是指可燃物完全燃烧、生成稳定的氧化物:
如C―→CO2(g）而不是CO，如H2―→H2O（l)而不是H2O（g)，S―→SO2(g)而不是SO3.
(2）中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量为57。3 kJ,弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57。3 kJ。浓硫酸稀释时放热,生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。
（3）对于中和热、燃烧热，由于它们的反应放热是确定的，所以描述中不带“－”，但其焓变为负值。
(4)当用热化学方程式表示中和热时,生成H2O的物质的量必须是1 mol，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 mol.
［练习点点清］
4．（2007·广东高考)将V1 mL 1.0 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以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约是1。00 mol/L
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
5．填写下列空格.
(1）氢气的燃烧热为285。5 kJ·mol·－1，则水分解的热化学方程式为：
________________________________________________________________________.
(2)已知N2(g）＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则在一定条件下将1 mol N2 和3 mol H2 置于一密闭容器中充分反应后,放出92.4 kJ的热量________。（填“大于”“小于”或“等于"）
(3）已知乙醇和乙烯的燃烧热分别为1 366.8 kJ·mol－1和1 411。0 kJ·mol－1，则乙烯水化制乙醇的热化学方程式为：
________________________________________________________________________。
1．热化学方程式
（1)概念:表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式。
(2)意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化.
如2H2(g）＋O2(g）===2H2O（l)
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
表示在25 ℃、101 kPa条件下，2_mol_H2（g)和1_mol_O2(g）反应生成2_mol_H2O（l)，放出的热量为571.6_kJ.
2．盖斯定律
(1）内容:化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的.
如由A到B可以设计如下两个途径:
途径一：A→B（ΔH)
途径二：A→C→B（ΔH1＋ΔH2)
则焓变ΔH、ΔH1、ΔH2的关系可以表示为
ΔH＝ΔH1＋ΔH2.
（2)应用：间接计算某些反应的反应热。
如已知在25 ℃、101 kPa时：
①C(s）＋O2（g)===CO2（g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
②2C（s)＋O2（g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1
则CO(g)＋O2（g）===CO2(g）的ΔH为
－283_kJ·mol－1。
［认知无盲区]
（1）书写热化学方程式要注明反应时环境的温度与压强（对于25℃、101 kPa时进行的反应，可以不注明)。
(2）书写热化学方程式要注明各物质的聚集状态，即固体-—s、液体--l、气体-—g、溶液-—aq。
(3)书写热化学方程式要注明焓变的“＋”、“－"号,“＋”表示吸热,“－"表示放热.
（4)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关.
［练习点点清]
2．已知25℃,101 Kpa下,0.5 mol甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时，放出445。15 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为：__________________________。
3．用H2O2和H2SO4的混合溶液中溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：
Cu(s）＋2H＋（aq）===Cu2＋(aq）＋H2(g）；
ΔH＝＋64.39 kJ·mol－1
2H2O2（l)===2H2O（l)＋O2（g)；ΔH＝－196。46 kJ·mol－1
H2(g)＋O2（g)===H2O（l）；ΔH＝－285.84 kJ·mol－1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的热化学方程式为__________________。

[考点一　热化学方程式的书写］[动态课件见光盘]
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1．2H2（g）＋O2（g）===2H2O(g)　ΔH1，2H2(g）＋O2（g)===2H2O(l）　ΔH2，ΔH1和ΔH2相等吗？其大小关系如何？
不相等，ΔH1〉ΔH2
2．已知：N2(g）＋3H2（g）2NH3（g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1，kJ·mol－1的含义是什么？若1 mol N2和3 mol H2在一定条件下发生反应,放出的热量等于92 kJ吗？
表示每摩尔反应发生完成后所放出的热量;不等，该反应是可逆反应,不能进行完全，放出的热量小于92 kJ.
3．已知：H2(g）＋Cl2(g）===2HCl(g）　ΔH1＝a kJ·mol－1
则H2（g）＋Cl2（g）===HCl（g)与2HCl（g）===H2(g)＋Cl2（g)的焓变ΔH2、ΔH3分别是多少？
ΔH2＝kJ·mol－1　ΔH3＝－a kJ·mol－1

与普通化学方程式相比，热化学方程式不仅代表物质变化，还代表着能量变化，在书写时要切实注意以下几点：
1．物质状态
物质所处的状态不同，ΔH值不同，所以必须注明物质状态。
2．反应条件
(1）热化学方程式可不用标反应条件。如氢气在空气中燃烧生成液态水的热化学方程式为：
H2（g）＋O2（g）===H2O(l）　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，可不用标明反应条件“点燃”。
(2)不管反应是可逆反应还是不可逆反应，热化学方程式中的热效应都是指完全反应时的热效应，计算可逆反应的反应热时，要注意其不能进行到底。
（3)在25 ℃，101 kPa时进行的反应,可不标明温度和压强,不在此条件下进行的反应需要标明温度和压强。
3．反应热（ΔH）
(1)单位：kJ/mol或kJ·mol－1。
(2）符号：放热反应为“－"；吸热反应为“＋”.
4．化学计量数
(1)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。
(2）热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
[例1］　(2012·天津高考节选）X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大.X、Z同主族，可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。已知X2M的燃烧热ΔH＝－a kJ·mol－1，写出 X2M燃烧反应的热化学方程式_________。

1．（2009·重庆高考）下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)（　　）
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2（g)＋3H2O（g)
ΔH＝－1 367。0 kJ·mol－1(燃烧热）
B．NaOH(aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O(l）
ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1（中和热）
C．S（s)＋O2（g）===SO2（g）
ΔH＝－296。8 kJ·mol－1(反应热）
D．2NO2===O2＋2NO
ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1（反应热)
2．(2013·广州高三调研）已知下列数据：
Fe（s)＋O2（g)===FeO（s)　ΔH1＝－272 kJ·mol－1
2Al(s）＋O2(g）===Al2O3(s）　ΔH2＝－1675 kJ·mol－1则2Al(s）＋3FeO(s)===Al2O3(s）＋3Fe（s）的ΔH是(　　）
A．＋859 kJ·mol－1　　　　　B．－859 kJ·mol－1
C．－1403 kJ·mol－1 D．－2491 kJ·mol－1
［考点二　反应热的计算］[动态课件见光盘]
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　1．8 g CH4(g）充分燃烧生成CO2(g）和H2O（l),释放出445 kJ的热量，2 mol CH4（g)充分燃
烧生成CO2（g）和H2O(l),释放出的热量是多少?
1 780 kJ
2．H2在Cl2中燃烧生成HCl的反应：H2(g）＋Cl2(g）===2HCl(g)，旧键
断裂吸收的总能量为679 kJ/mol,新键形成过程中释放的总能量为
862 kJ/mol，则该反应的反应热是多少？
－183 kJ/mol
3．根据下图你能表示出Ⅰ、Ⅱ的反应热吗？

图ⅠΔH＝E1－E2　图ⅡΔH＝E2－E1

计算反应热的题目类型有多种，现总结如下:
（1)利用热化学方程式进行有关计算。
根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应焓变当作“产物”，计算反应的反应热。
（2)依据燃烧热数据，利用公式直接计算反应热。
反应热＝燃烧热×n(可燃物的物质的量）
(3）根据图示中能量变化来确定焓变
ΔH＝H(生成物）－H（反应物)
如图Ⅰ：ΔH＝H1－H2〈0，该反应为放热反应；
如图Ⅱ：ΔH＝H2－H1>0，该反应为吸热反应；焓变＝a－b。

（4）根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算反应热。
如反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2,则反应的ΔH＝E1－E2.
（5）利用盖斯定律求解——合并热化学方程式。
首先根据已知的热化学方程式，进行相应的变化,然后进行加减得出需要求解的热化学方程式,最后进行必要的有关反应物物质的量或反应吸、放热的有关计算。
［例2］　(1)(2012·海南高考节选）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知：①N2(g）＋2O2(g)===N2O4 （l)
ΔH1＝－19。5 kJ/mol
②N2H4(l)＋O2（g)=== N2（g）＋2H2O(g）
ΔH2＝－534.2 kJ/mol
写出肼和N2O4 反应的热化学方程式_________________________________________
________________________________________________________________________。
（2)(2012·广东高考节选)碘也可用作心脏起搏器电源——锂碘电池的材料，
该电池反应为：2Li(s)＋I2（s)===2LiI（s）　　ΔH
已知:4Li（s）＋O2(g)===2Li2O(s) ΔH1
4LiI（s)＋O2（g）===2I2（s)＋2Li2O（s） ΔH2
则电池反应的ΔH＝________；碘电极作为该电池的________极.
(3)（2012·天津高考节选）已知:温度过高时，WO2（s)转变为WO2(g)：
WO2(s)＋2H2(g)W(s)＋2H2O（g）
ΔH＝＋66。0 kJ/mol
WO2(g)＋2H2（g)W（s)＋2H2O(g）
ΔH＝－137.9 kJ/mol
则WO2(s)WO2(g)的ΔH＝________________.
（4）(2012·江苏高考节选)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
真空碳热还原－氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：
Al2O3(s）＋AlCl3（g)＋3C(s）===3AlCl（g）＋3CO(g)
ΔH＝a kJ/mol
3AlCl(g)===2Al（l）＋AlCl3(g）　ΔH＝b kJ/mol
则反应Al2O3(s）＋3C(s)===2Al（l）＋3CO(g)的ΔH＝_______ kJ/mol(用含a、b的代数式表示）。

（2010·广东高考）在298 K、100 kPa时,已知：
2H2O（g)===O2（g)＋2H2（g)　ΔH1
Cl2（g）＋H2(g）===2HCl(g）　ΔH2
2Cl2（g）＋2H2O(g)===4HCl（g）＋O2（g）　ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2　　　　B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
4．(2011·海南高考)已知:
2Zn(s）＋O2(g）===2ZnO（s)ΔH＝－701.0 kJ/mol
2Hg(l)＋O2(g）===2HgO（s）ΔH＝－181.6 kJ/mol
则反应Zn(s）＋HgO（s）===ZnO（s）＋Hg（l）的ΔH为（　　)
A．＋519.4 kJ/mol　　　　B．＋259.7 kJ/mol
C．－259。7 kJ/mol D．－519。4 kJ/mol
4．(2011·重庆高考)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F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 F—F、S—F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ΔH为(　　)
A．－1 780 kJ/mol B．－1 220 kJ/mol
C．－450 kJ/mol D．＋430 kJ/mol
利用盖斯定律巧求反应热
用盖斯定律进行有关反应热的简单计算及热化学方程式的书写是近几年新课程高考的必考点。该类题目常常与元素化合物知识相结合,以能源危机为背景，以能量变化图像为载体进行命题设计，突出对化学核心概念和基本原理的考查，同时还考查了学生获取信息并初步加工和运用的能力。
解答该类题目的一般步骤

如已知下列热化学方程式
Fe2O3（s）＋3CO（g)===2Fe（s）＋3CO2（g)
ΔH1＝－25 kJ·mol－1　①
3Fe2O3(s)＋CO(g）===2Fe3O4(s)＋CO2（g)
ΔH2＝－47 kJ·mol－1　②
Fe3O4(s）＋CO(g）===3FeO(s)＋CO2(g)
ΔH3＝＋19 kJ·mol－1　③
书写FeO（s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式过程为：
第一步：写出CO还原FeO的化学方程式：
CO＋FeO===Fe＋CO2
第二步：通过观察,找出与上述化学方程式有关的热化学方程式，通过观察可知上述①②③三个热化学方程式均可应用
第三步：调整可用热化学方程式的方向和倍数并加和，该反应可用题给的三个反应来表示：×［3×①－(2×③＋②）］
第四步：求焓变。该反应的焓变为
ΔH＝［3ΔH1－（2ΔH3＋ΔH2)］＝×［3×(－25 kJ·mol－1）－(2×19 kJ·mol－1－47 kJ·mol－1）］
＝－11 kJ·mol－1
第五步:得出所求热化学方程式并检查
FeO（s）＋CO(g)===Fe(s）＋CO2（g）
ΔH＝－11 kJ·mol－1
［典例印证］
（2012·重庆高考)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）：N≡N为942、O===O为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H键所需的能量（kJ）是(　　）

A．194　　　　　　　　　　B．391
C．516 D．658
［专题集训］
1．(2012·广东汕头二调)已知：Fe2O3（s)＋C(s）===CO2(g）＋2Fe(s）　ΔH＝234.14 kJ·mol－1
C(s)＋O2（g)===CO2（g）　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
则2Fe（s）＋O2（g)===Fe2O3（s)的ΔH是(　　）
A．－824.4 kJ·mol－1　　　　B．－627。6 kJ·mol－1
C．－744.7 kJ·mol－1 D．－169。4 kJ·mol－1
2。（2011·新课标全国卷）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池.已知H2（g)、CO(g)和CH3OH（l)的燃烧热ΔH分别为－285。8 kJ·mol－1、－283。0 kJ·mol－1和－726。5 kJ·mol－1。
请回答下列问题：
（1)用太阳能分解10 mol 水消耗的能量是__________________________kJ。
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________________________________________________________________________。

1．下列有关化学方程式的叙述正确的是(　　）
A．已知C（石墨，s)===C（金刚石，s)；ΔH〉0。则金刚石比石墨稳定
B．已知2H2(g)＋O2（g）===2H2O（l);ΔH＝－571.6 kJ/mol。则H2的燃烧热为285.8 kJ/mol
C．已知2C(s）＋O2（g)===2CO(g)；ΔH＝－221。0 kJ/mol。则C(碳）的燃烧热为110。5 kJ/mol
D．已知2NaOH(aq)＋H2SO4(aq）===Na2SO4（aq）＋2H2O(l)；ΔH＝－114.6 kJ/mol.则该反应的中和热为114.6 kJ/mol
2．已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O===O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为（　　)
A．920 kJ　　　　　　　B．557 kJ
C．436 kJ D．188 kJ
3．（2007·广东高考)灰锡（以粉末状存在）和白锡是锡的两种同素异形体。已知：
①Sn（s、白）＋2HCl(aq)===SnCl2（aq）＋H2(g)；ΔH1
②Sn（s、灰）＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2（g)；ΔH2
③Sn（s、灰）Sn（s、白）;ΔH3＝＋2。1 kJ/mol
下列说法正确的是（　　)
A．ΔH1＞ΔH2
B．锡在常温下以灰锡状态存在
C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D．锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中,会自行毁坏
4．发射卫星时可用肼（N2H4）为燃料,用NO2作氧化剂，两者反应生成氮气和水蒸气。
已知：①N2（g）＋2O2(g）===2NO2(g）
ΔH＝＋67。7 kJ·mol－1;
②N2H4(g)＋O2（g)===N2(g）＋2H2O（g)
ΔH＝－534 kJ·mol－1
a．写出肼和二氧化氮反应的热化学方程式____________________________________。
b．又知1 mol液态水汽化时需吸收44 kJ的热量,则16 g肼和二氧化氮完全反应生成液态水时放出的热量为________kJ。

一、单项选择题（本题包括6小题，每小题4分,共24分)

1．下列说法正确的是(　　)
A．(2012·安徽高考)NaHCO3＋H2HCOONa＋H2O反应中,储氢、释氢过程均无能量变化
B．（2011·江苏高考）如图表示某吸热反应分别在有无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
C．（2011·浙江高考)化学反应有新物质生成，并遵循质量守恒定律和能量守恒定律
D．（2012·福建高考)2SO2(g）＋O2(g)===2SO3(g）和4SO2(g)＋2O2(g）===4SO3（g）的ΔH相等
2．(2012·广州六校第二次联考)关于如图，下列说法不正确的是(　　)

A．ΔE1是该反应的活化能
B．ΔE2是2 mol HCl(g）的总键能
C．该反应的热化学方程式为：H2(g)＋Cl2（g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ/mol
D．该反应是一个吸热反应
3．(2011·上海高考）根据碘与氢气反应的热化学方程式:
(ⅰ）I2(g）＋H2（g）2HI(g） ΔH＝－9。48 kJ/mol
(ⅱ）I2(s）＋H2(g)2HI（g） ΔH＝＋26。48 kJ/mol
下列判断正确的是(　　）
A．254 g I2（g）中通入2 g H2(g)，反应放热9.48 kJ
B．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ
C．反应(ⅰ)的产物比反应（ⅱ）的产物稳定
D．反应(ⅱ)的反应物总能量比反应（ⅰ)的反应物总能量低
4．分析下表中的四个热化学方程式，判断氢气和丙烷的燃烧热分别是(　　）
“天宫一
号"发射
火箭燃料
液氢
（H2)
①2H2(g)＋O2（g）===2H2O（l）ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
②2H2（l)＋O2（l)===2H2O(g)ΔH＝－482.6 kJ·mol－1
伦敦奥
运会火
炬燃料
丙烷
（C3H8)
③C3H8(l）＋5O2(g)===3CO2（g)＋4H2O（g）
ΔH＝－2 013。8 kJ·mol－1
④ C3H8(g)＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l)
ΔH＝－2 221。5 kJ·mol－1

A．571.6 kJ·mol－1，2 221。5 kJ·mol－1
B．241。3 kJ·mol－1，2 013。8 kJ·mol－1
C．285.8 kJ·mol－1，2 013。8 kJ·mol－1
D．285。8 kJ·mol－1，2 221.5 kJ·mol－1
5．已知：2H2(g)＋O2（g）===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
2CH3OH(l）＋3O2(g）===2CO2（g）＋4H2O(l）
ΔH＝－1 452 kJ·mol－1
H＋（aq)＋OH－（aq)===H2O（l)　ΔH＝－57。3 kJ·mol－1
下列说法正确的是(　　)
A．H2(g）的燃烧热为571。6 kJ·mol－1
B。H2SO4（aq)＋Ba(OH）2（aq）===BaSO4(s)＋H2O（l)　ΔH＝－57。3 kJ·mol－1
C．同质量的H2(g）和CH3OH（l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多
D．3H2(g）＋CO2(g)===CH3OH(l）＋H2O（l）
ΔH＝＋135。9 kJ·mol－1
6。高温下，在密闭容器中用H2还原WO2可得到金属钨，其总反应为WO2(s）＋2H2（g）W(s）＋2H2O（g)　ΔH＝＋66。0 kJ·mol－1；又已知WO2(g)＋2H2(g)W(s）＋2H2O（g）　ΔH＝－137。9 kJ·mol－1,下列判断正确的是（　　）
A．总反应中，反应物能量总和大于生成物能量总和
B．W（s)＋2H2O（l)WO2（s)＋2H2(g）ΔH＝－66。0 kJ·mol－1
C．总反应中生成1 mol W(s)放出66。0 kJ热量
D．WO2(s）WO2(g）的ΔH＝＋203。9 kJ·mol－1
二、双项选择题（本题包括2小题，每小题6分，共12分)
7．(2008·广东高考）下列有关能量转换的说法正确的是(　　)
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
8．已知Cl2（g)、Br2(g）分别跟H2反应的热化学方程式如下（Q1、Q2均大于零）H2（g)＋Cl2（g）===2HCl（g)　ΔH＝－Q1，H2(g)＋Br2(g）===2HBr(g)　ΔH＝－Q2，有关上述反应的叙述正确的是（　　）
A．Q1＞Q2
B．生成物总能量均高于反应物总能量
C．生成1 mol HCl气体时放出Q1热量
D．1 mol HBr（g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量
三、非选择题（本题包括4小题，共64分）
9．（16分）（2012·普宁新建中学质检）甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示.

(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是________(填“吸热”或“放热”）反应。
（2）过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同？________,原因是________________________________________________________________________。
(3)写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式
________________________________________________________________________。
10．（16分)（1）(2012·新课标全国卷）工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(ΔH)分别为－890.3 kJ·mol－1、－285.8 kJ·mol－1和－283.0 kJ·mol－1,则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为________。
(2）（2011·天津高考)已知Fe3O4与 1 mol Al 反应转化为Fe单质时放出a kJ的热量，写出该反应的热化学方程式_____________________________________
11．(16分)（2012·浙江高考改编)(1)甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整.向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:

化学方程式
焓变
ΔH(kJ·mol－1)
甲烷氧化
CH4(g)＋2O2(g）===
CO2（g）＋2H2O(g）
ΔH1
CH4(g）＋O2（g)===
CO2(g)＋2H2(g)
－322。0
蒸汽重整
CH4（g）＋H2O(g）===CO（g）＋3H2（g）
CH4(g）＋2H2O(g）===CO2（g)＋4H2(g)
①反应CO(g）＋H2O（g)===CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝______kJ·mol－1。
②甲烷的燃烧热为ΔH2，则ΔH2________ΔH1(填“>”、“＝”或“<”）。
（2)物质(t­BuNO）2在正庚烷溶剂中发生如下反应：
(t。BuNO）22(t。BuNO)　ΔH。实验测得该反应的
ΔH＝＋50.5 kJ·mol－1,活化能Ea ＝ 90。4 kJ·mol－1.下列能量关系图合理的是_______。

12．(16分）（2011·广东高考）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)作用下，CH4产量随光照时间的变化如图所示。

(1）在0~30小时内，CH4的平均生成速率vⅠ、vⅡ和vⅢ从大到小的顺序为____________;反应开始后的12小时内，在第__________种催化剂的作用下，收集的CH4最多。
(2)将所得CH4与H2O(g）通入聚焦太阳能反应器，发生反应:CH4(g）＋H2O(g)CO(g）＋3H2(g），该反应的ΔH＝＋206 kJ·mol－1，画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注）.
（3）已知:CH4(g）＋2O2（g）===CO2(g）＋2H2O（g）　ΔH＝－802 kJ·mol－1写出由CO2生成CO的热化学方程式_________________________________________________________。
题组一、化学反应的反应热

1．［双选题](2011·海南高考)某反应的ΔH＝＋100 kJ·mol－1，下列有关该反应的叙述正确的是（　　）
A．正反应活化能小于100 kJ·mol－1
B．逆反应活化能一定小于100 kJ·mol－1
C．正反应活化能不小于100 kJ·mol－1
D．正反应活化能比逆反应活化能大100 kJ·mol－1
2．(2010·山东高考)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(　　）
A．生成物总能量一定低于反应物总能量
B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变
D．同温同压下，H2（g）＋Cl2(g）===2HCl（g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
题组二、热化学方程式的判断和书写
3．（2010·全国卷Ⅱ）下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25℃ 101 kPa)：
(1)C4H10（g)＋O2（g）===4 CO2（g)＋5H2O（l）;ΔH＝－2 878 kJ/mol
(2）C4H10（g）＋O2（g)===4 CO2(g)＋5H2O（g）;ΔH＝－2 658 kJ/mol
(3)C4H10(g)＋O2（g）===4 CO（g）＋5H2O（l)；ΔH＝－1 746 kJ/mol
(4)C4H10(g)＋O2（g）===4 CO(g)＋5H2O(g)；ΔH＝－1 526 kJ/mol
由此判断，正丁烷的燃烧热为（　　）
A．－2 878 kJ/mol　　　　　B．－2 658 kJ/mol
C．－1 746 kJ/mol D．－1 526 kJ/mol
4．(2011·四