PAGE1-專題01焓變和反應熱蓋、斯定律的三大應用題組1能源及其利用1.下列關于能源和作為能源的物質敘述錯誤的是()A.化石能源物質內部蘊涵著大量的能量B.綠色植物進行光合作用時，將太陽能轉化為化學能“貯存”起來C.物質的化學能可以在不同的條件下轉化為熱能、電能被人類利用D.吸熱反應沒有利用價值【答案】D2.形成節約能源和愛護生態環境的產業結構是人類與自然和諧發展的重要保證，你認為下列行為中有悖于這一保證的是()A.開發太陽能、水能、風能等新能源，削減運用煤、石油等化石燃料B.探討采煤、采油新技術，提高產量以滿意工業生產的快速發展C.在農村推廣運用沼氣D.削減資源消耗、增加資源的重復運用和資源的循環再生【答案】B【解析】采煤、采油新技術不利于節約能源和愛護生態環境題組2中和熱和燃燒熱的概念3.25℃、101kPa時，強酸與強堿的稀溶液中發生中和反應的中和熱為57.3kJ·mol－1，則下列描述正確的是()A.KOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1B.NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.3kJ·mol－1C.H2SO4和Ca(OH)2反應的中和熱為ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應生成1mol水，放出57.3kJ熱量【答案】A【解析】依據中和熱的定義和題意，A正確；中和反應為放熱反應，ΔH為負值，B錯誤；中和熱指生成1molH2O(l)時的反應熱，C錯誤；D中醋酸是弱酸，電離要汲取熱量，生成1mol水時放出的熱量小于57.3kJ。4.已知反應熱：①25℃、101kPa時，2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1弱電解質電離時吸熱。下列結論正確的是()A.C的燃燒熱大于110.5kJ·mol－1B.①的反應熱為221kJ·mol－1C.稀硫酸與稀NaOH溶液反應的中和熱為－57.3kJ·mol－1D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應生成1mol水，放出57.3kJ熱量【答案】A題組3熱化學方程式書寫正誤推斷5.已知在1.01×105Pa、298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ的熱量，下列熱化學方程式正確的是()A.H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋242kJ·mol－1B.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－484kJ·mol－1C.H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝＋242kJ·mol－1D.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝＋484kJ·mol－1【答案】A【解析】2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，則1mol氫氣燃燒生成水蒸氣應放出eq\f(1,2)×484kJ＝242kJ熱量，放出熱量ΔH為“－”，各物質的狀態分別是H2(g)、O2(g)、H2O(g)。B項中的H2O的狀態應為氣態；C、D項中ΔH的符號應為“－”；A項是逆向進行的反應，ΔH為“＋”，數值相等，故應選A。6.已知充分燃燒ag乙炔氣體時生成1mol二氧化碳氣體和液態水，并放出熱量bkJ，則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是()A.2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2bkJ·mol－1B.C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝＋2bkJ·mol－1C.2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－4bkJ·mol－1D.2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋bkJ·mol－1【答案】C7.下列熱化學方程式正確的是()A.甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒熱的熱化學方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B.500℃、30MPa下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉容器中充分反應生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up9(500℃),\s\do3(30MPa))2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1C.已知在120℃、101kPa下，1gH2燃燒生成水蒸氣放出121kJ熱量，其熱化學方程式為H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－242kJ·mol－1D.25℃、101kPa時，強酸與強堿的稀溶液發生中和反應的中和熱為57.3kJ·mol－1，硫酸溶液與氫氧化鉀溶液反應的熱化學方程式為H2SO4(aq)＋2KOH(aq)=K2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1【答案】C【解析】由燃燒熱的定義可知，水應以液態形式存在，A項錯誤；N2與H2反應生成NH3為可逆反應，不能完全進行，所以19.3kJ不是0.5molN2與1.5molH2完全反應放出的熱量，B項錯誤；D選項，反應物的物質的量與ΔH不對應。題組4蓋斯定律在反應熱計算中的典型應用8.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃燒熱分別是285.8kJ·mol－1、1411.0kJ·mol－1和1366.8kJ·mol－1，則由C2H4(g)和H2O(l)反應生成C2H5OH(l)的ΔH為()A.－44.2kJ·mol－1 B.＋44.2kJ·mol－1C.－330kJ·mol－1 D.＋330kJ·mol－1【答案】A【解析】本題由已知反應的燃燒熱計算新反應的反應熱。依據燃燒熱的概念，寫出熱化學方程式。①C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1411.0kJ·mol－1②C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1366.8kJ·mol－1①－②得：C2H4(g)＋H2O(l)=C2H5OH(l)ΔH＝－44.2kJ·mol－1，故應選A。9.S(單斜)和S(正交)是硫的兩種同素異形體。已知：①S(單斜，s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1＝－297.16kJ·mol－1②S(正交，s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2＝－296.83kJ·mol－1③S(單斜，s)=S(正交，s)ΔH3下列說法正確的是()A.ΔH3＝＋0.33kJ·mol－1B.單斜硫轉化為正交硫的反應是吸熱反應C.S(單斜，s)=S(正交，s)ΔH3<0，正交硫比單斜硫穩定D.S(單斜，s)=S(正交，s)ΔH3>0，單斜硫比正交硫穩定【答案】C10.已知膽礬溶于水時溶液溫度降低。膽礬分解的熱化學方程式為CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH＝＋Q1kJ·mol－1，室溫下，若將1mol無水硫酸銅溶解為溶液時放熱Q2kJ，則()A.Q1>Q2B.Q1＝Q2C.Q1<Q2D.無法比較【答案】A【解析】依據蓋斯定律，可設計下列分步反應：依題意，膽礬溶于水時，溶液溫度降低，說明該反應為吸熱反應，ΔH總>0。ΔH＝＋Q1，ΔH′＝－Q2。由蓋斯定律ΔH總＝ΔH＋ΔH′＝＋Q1＋(－Q2)>0，則Q1>Q2。題組5化學反應與能量有關學問的綜合應用11.為了合理利用化學能，確保平安生產，化工設計須要充分考慮化學反應的焓變，并實行相應措施。化學反應的焓變通常用試驗進行測定，也可進行理論推算。(1)試驗測得，5g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態水時釋放出113.5kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學方程式：______________________________________。(2)由氣態基態原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學鍵的角度分析，化學反應的過程就是反應物的化學鍵的斷裂和生成物的化學鍵的形成過程。在化學反應過程中，拆開化學鍵須要消耗能量，形成化學鍵又會釋放能量。已知反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝akJ·mol－1。化學鍵H—HN—HN≡N鍵能(kJ·mol－1)436391945試依據表中所列鍵能數據估算a的數值：___________________________________。(3)依據蓋斯定律可以對某些難以通過試驗干脆測定的化學反應的焓變進行推算。已知：C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－1①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2＝－571.6kJ·mol－1②2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－2599kJ·mol－1③依據蓋斯定律，計算298K時由C(石墨，s)和H2(g)生成1molC2H2(g)反應的焓變：______________________________________________________________________。【答案】(1)2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1452.8kJ·mol－1(2)－93(3)ΔH＝＋226.7kJ·mol－1(3)由題意知，需求下述反應的焓變：2C(石墨，s)＋H2(g)=C2H2(g)ΔH，由蓋斯定律，將題給熱化學方程式加合，(①×4＋②－③)/2得：2C(石墨，s)＋H2(g)=C2H2(g)ΔH＝2ΔH1＋eq\f(ΔH2,2)－eq\f(ΔH3,2)則ΔH＝[2×(－393.5)＋eq\f(－571.6,2)－eq\f(－2599,2)]kJ·mol－1＝＋226.7kJ·mol－1。12.探討NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。(1)處理含CO、SO2煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉化為單質S。已知：①CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1②S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－296.0kJ·mol－1此反應的熱化學方程式是___________________________________________________。(2)氮氧化物是造成光化學煙霧和臭氧層損耗的主要氣體。已知：CO(g)＋NO2(g)=NO(g)＋CO2(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a>0)2CO(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－bkJ·mol－1(b>0)若用標準狀況下3.36LCO還原NO2至N2(CO完全反應)的整個過程中轉移電子的物質的量為________mol，放出的熱量為______________kJ(用含有a和b的代數式表示)。(3)用CH4催化還原NOx也可以