1．固体酒精是目前饭桌上常用的火锅燃料，关于固体酒精燃烧过程的叙述正确的是( )
A．不发生状态变化
B．反应中化学能转化为热能
C．没有化学键断裂
D．不存在氧化还原反应
解析：选B。固体酒精的燃烧首先发生状态变化，其次是一个化学能转化成热能的化学反应。
2．(2012·大连高三模拟)已知化学反应：A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是( )
A．每生成2分子AB吸收b kJ热量
B．该反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1
C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D．断裂1 mol A—A和1 mol B—B键，放出a kJ能量
解析：选B。观察题给图像可以得到，上述反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，其中反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1。化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程。
3．(2012·杭州质检)试判断下列热化学方程式书写不正确的是( )
A．1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝－91.5 kJ·mol－1
B．1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝＋91.5 kJ·mol－1
C．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1
D．2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋183 kJ·mol－1
解析：选B。注意ΔH的符号是“＋”还是“－”；H2和Cl2化合时肯定放热。
4．已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的标准燃烧热分别是－285.8 kJ·mol－1、－1411.0 kJ·mol－1和－1366.8 kJ·mol－1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为( )
A．－44.2 kJ·mol－1 B．＋44.2 kJ·mol－1
C．－330 kJ·mol－1 D．＋330 kJ·mol－1
答案：A
5．煤作为燃料，可以有下列两种途径(把煤看成由碳组成)：
途径Ⅰ：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－a kJ/mol
途径Ⅱ：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋b kJ/mol
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－c kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－d kJ/mol
试回答下列问题：
(1)燃烧等质量的煤，途径Ⅰ放出的热量____________途径Ⅱ放出的热量(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)b的数学关系式是________(用a、c、d表示)。
(3)由于制取水煤气反应中，反应物具有的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物所具有的总能量，那么在反应时，反应物需要________(填“吸收”或“放出”)能量才能转化为生成物。
(4)简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)物质燃烧时放出热量的多少仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中间的变化过程无关，所以燃烧等质量的煤，途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量。(2)将途径Ⅱ的3个热化学方程式变形得：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝b－(c＋d)/2，则与途径Ⅰ比较得：－a＝b－(c＋d)/2。(3)根据制取水煤气的反应知，该反应为吸热反应，所以反应物具有的总能量小于生成物所具有的总能量，反应物需要吸收能量才能转化为生成物。
答案：(1)等于
(2)b＝－a＋(c＋d)/2
(3)小于 吸收
(4)固体煤经处理变为气体燃料后，不仅在燃烧时可以大大减少SO2和烟尘对大气造成的污染，而且燃烧效率高
1．(2011·高考浙江卷)下列说法不正确的是( )
A．已知冰的熔化热为6.0 kJ·mol－1，冰中氢键键能为20 kJ·mol－1。假设每摩尔冰中有2 mol氢键，且熔化热完全用于打破冰的氢键，则最多只能破坏冰中15%的氢键
B．已知一定温度下，醋酸溶液的物质的量浓度为c，电离度为α，Ka＝。若加入少量CH3COONa固体，则电离平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋向左移动，α减小，Ka变小
C．实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为－3916 kJ·mol－1、－3747 kJ·mol－1和－3265 kJ·mol－1，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键
D．已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)===2Fe(s)＋3CO(g)
ΔH＝489.0 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
C(石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
则4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH＝－1641.0 kJ·mol－1
解析：选B。本题考查反应热、盖斯定律、弱电解质的电离平衡和氢键等化学基本理论知识。A中依题意可计算熔化热能破坏冰中氢键的比例为×100%＝15%，故A选项正确；B中醋酸溶液中加少量CH3COONa固体，电离平衡左移，醋酸电离度α减小，但电离常数Ka不变，故B选项错误；C中若苯分子中存在独立的碳碳双键，则其标准燃烧热应为－[3916 kJ·mol－1－3×(3916－3747)kJ·mol－1]＝－3409 kJ·mol－1≠－3265 kJ·mol－1，从而说明苯分子中不存在独立的碳碳双键，故C选项正确；D选项由盖斯定律可求出所给反应的反应热ΔH＝(－393.5 kJ·mol－1)×6－(－283.0 kJ·mol－1)×6－(489.0 kJ·mol－1)×2＝－1641.0 kJ·mol－1，故D选项正确。
2．(2011·高考江苏卷)下列图示与对应的叙述相符的是( )
A．图1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
B．图2表示0.1000 mol·L－1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L－1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线
C．图3表示KNO3的溶解度曲线，图中a点所示的溶液是80 ℃时KNO3的不饱和溶液
D．图4表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时反应物转化率最大
解析：选C。A项反应物能量高于生成物，应为放热反应；B项0.1000 mol·L－1CH3COOH溶液的pH大于1；D项t时还未达平衡。
3．(2011·高考北京卷)25 ℃、101 kPa 下：①2Na(s)＋O2(g)===Na2O(s) ΔH1＝－414 kJ/mol
②2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s) ΔH2＝－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
D．25 ℃、101 kPa 下，Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s)
ΔH＝－317 kJ/mol
解析：选D。A项，Na2O2的电子式为Na＋[]2－Na＋，两个氧原子形成一个阴离子，所以Na2O2中阴阳离子个数比也为1∶2，与Na2O相同。B项，生成1 mol Na2O、1 mol Na2O2都转移2 mol电子。C项，在较高的温度下产物可能是Na2O2而非Na2O。D项，①×2－②可得Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s) ΔH＝－317 kJ/mol。
1．下列说法正确的是( )
A．测定HCl和NaOH反应的中和热时，每次实验均应测量3个温度，即盐酸起始温度、NaOH起始温度和反应后终止温度
B．在101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，H2的燃烧热为－285.8 kJ·mol－1
C．在101 kPa时，1 mol C与适量O2反应生成1 mol CO时，放出110.5 kJ热量，则C的燃烧热为110.5 kJ·mol－1
D．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3 kJ
解析：选A。燃烧热是指1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，且燃烧热一定是正值，B、C错误；浓硫酸与NaOH的溶液混合会发生中和反应，同时又因为浓硫酸的稀释一定放热，该反应放出的热量大于57.3 kJ，D错误。
2．下列各图中，表示正反应是吸热反应的是( )
解析：选A。根据吸热反应的定义，判断一个反应是吸热反应的标准应是其反应物总能量小于生成物总能量，从图中可知A项中反应物总能量小于生成物总能量，其他三项均不是。
3．下列说法中，正确的是( )
A．在一个确定的化学反应中，反应物的总焓与反应产物的总焓一般是不同的
B．在一个确定的化学反应中，反应物的总焓一定高于反应产物的总焓
C．化学反应的焓变就是反应热
D．对于ΔH＞0的化学反应，反应物的总焓大于产物的总焓，为放热反应
解析：选A。在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓(设为H1)与反应产物的总焓(设为H2)之间的关系有如下可能：若H1＞H2(即ΔH＝H2－H1＜0)，化学反应为放热反应；若H1＜H2(即ΔH＝H2－H1＞0)，化学反应为吸热反应。化学反应产物的焓变一般不会为0，即H2≠H1。化学反应的焓变和反应热是两个不同的概念，当满足一定条件时，即恒压、能量变化仅限在化学能与热能及可能发生的体积功之间进行，二者可视为相等，而实际中的多数反应一般都能满足这种条件，故往往用焓变表示反应热。
4．化学反应C(石墨)===C(金刚石) ΔH＞0，由此可知( )
A．石墨比金刚石稳定
B．金刚石和石墨可以相互转化
C．金刚石比石墨稳定
D．金刚石和石墨不能相互转化
解析：选A。根据ΔH＞0可以推断E(石墨)＜E(金刚石)，即石墨键能大于金刚石的键能或者说石墨的能量比金刚石的低，判断石墨比金刚石稳定。本题中，没有足够证据表明金刚石能否可以转化成石墨。
5．(2012·山东青岛高三模拟)25 ℃、101 kPa 下，CO、HCOOH、CH4和CH3OH的燃烧热依次是67.6 kJ/mol、62.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol和726 kJ/mol，则下列热化学方程式书写不正确的是( )
A．CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－67.6 kJ/mol
B．HCOOH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－62.8 kJ/mol
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ/mol
D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－1452 kJ/mol
解析：选C。物质的燃烧热是指101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。25 ℃、101 kPa下，水的稳定状态不是气态，应为液态，所以C错。热化学方程式的化学计量数可以写成整数或分数。A、B选项分别表示的是1 mol CO和1 mol HCOOH完全燃烧时所放出的热量，D选项表示的是2 mol CH3OH完全燃烧时所放出的热量，书写上都没有错误。
6．下列各组热化学方程式的ΔH前者大于后者的是( )
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH4
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH5
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
解析：选C。①前面反应式减去后面反应式可得：CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1－ΔH2，该反应为放热反应，即ΔH1－ΔH2＜0，所以ΔH1＜ΔH2；②等量的固态硫变为硫蒸气时吸热，故在与O2反应生成同样的SO2时，气态硫放出的热量多，即ΔH3＞ΔH4；③发生同样的燃烧反应，物质的量越多，放出的热量越多，故ΔH5＞ΔH6；④碳酸钙分解吸收热量，ΔH7＞0，CaO与H2O反应放出热量，ΔH8＜0，显然ΔH7＞ΔH8。
7．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
解析：选A。首先给反应编号①②③，对应的ΔH分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。利用①＋②×2便得反应③，由盖斯定律可知ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，A项正确。
8．已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－12.1 kJ·mol－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－55.6 kJ·mol－1。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于( )
A．－67.7 kJ·mol－1 B．－43.5 kJ·mol－1
C．＋43.5 kJ·mol－1 D．＋67.7 kJ·mol－1
解析：选C。根据题意可得如下热化学方程式：HCN(aq)＋OH－(aq)===CN－(aq)＋H2O(l) ΔH＝－12.1 kJ·mol－1，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－55.6 kJ·mol－1，依据盖斯定律得到HCN(aq)===H＋(aq)＋CN－(aq) ΔH＝(－12.1 kJ·mol－1)－(－55.6 kJ·mol－1)＝＋43.5 kJ·mol－1。
9．(2012·河南周口高三调研)据美国《科学》杂志报道，外太空的某个星球的大气层中含有大量的CH2===CHOH，此物质常温下为液体，不稳定，易转化为CH3CHO，化学方程式为CH2===CHOHCH3CHO ΔH＝－Q1 kJ·mol－1。据此，以下叙述中不正确的是( )
A．该星球表面温度很低
B．低温下稳定性：CH2===CHOH＜CH3CHO
C．该星球表面温度很高
D．高温下稳定性：CH2===CHOH＞CH3CHO
解析：选A。由于该反应为放热反应，则反应物能量大于产物能量，产物更稳定，即CH2===CHOH能量高，CH3CHO能量低，更稳定。该反应同时为可逆反应，低温时，平衡正向移动，CH2===CHOH低温下会以CH3CHO形式存在，则星球大气层中大量存在CH2===CHOH，则说明该星球表面为高温。
10．寻找清洁能源一直是化学家努力的方向，下列说法错误的是( )
A．科学家研制一种可将水分解成氢气和氧气的催化剂，这使大量获得氢能源成为可能
B．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
C．煤的气化技术在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用
D．石油作为重要的可再生能源应该被尽量地利用
解析：选D。石油为化石燃料，属于不可再生能源。
11．(2011·高考江苏卷改编题)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝206.2 kJ·mol－1
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝247.4 kJ·mol－1
2H2S(g)===2H2(g)＋S2(g) ΔH＝169.8 kJ·mol－1
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)H2S热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分H2S燃烧，其目的是
________________________________________________________________________；
燃烧生成的SO2与H2S进一步反应，生成物在常温下均非气体，写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)H2O的热分解也可得到H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是______________________。
(4)Mg2Cu是一种储氢合金。350 ℃时，Mg2Cu与H2反应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)将第①个热化学方程式乘以2再减去第②个热化学方程式即可得到正确答案。
(3)温度在3000 K时，H2O分解成氢原子、氧原子，氢原子、氧原子部分结合成H2、O2，另一部分仍以原子状态存在于混合气体中。5000 K以上时，氢原子、氧原子不再结合成分子，体系中只有两种原子。
(4)根据元素守恒可确定该氢化物只能是镁的氢化物，再根据氢的质量分数可确定其化学式。
答案：(1)CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝165.0 kJ·mol－1
(2)为H2S热分解反应提供能量
2H2S＋SO2===2H2O＋3S(或4H2S＋2SO2===4H2O＋3S2)
(3)H、O(或氢原子、氧原子)
(4)2Mg2Cu＋3H2MgCu2＋3MgH2
12．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下图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题：
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
上述分解反应是一个可逆反应。温度T1时，在密闭容器中加入0.80 mol PCl5，反应达平衡时PCl5还剩0.60 mol，其分解率α1等于____________；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率为α2，α2________α1(填“大于”、“小于”或“等于”)；
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是
________________________________________________________________________；
(4)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3＝______，P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的ΔH4________ΔH3(填“大于”、“小于”或“等于”)；
(5)PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是
________________________________________________________________________。
解析：(1)、(2)中ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量，不难写出两个热化学方程式。分解率α1＝×100%＝25%；升温，化学平衡向吸热反应方向移动，因PCl5的分解要吸热，故升温使其分解率增大，α2＞α1。
(3)降温，化学平衡向放热反应方向移动。
(4)根据盖斯定律：一个化学反应不论是一步完成还是多步完成，其热效应总是相同的。
(5)PCl5和水的反应为水解反应。
答案：(1)Cl2(g)＋P(s)===PCl3(g) ΔH＝－306 kJ·mol－1
(2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋93 kJ·mol－1 25% 大于
(3)两步反应均为放热反应，降温有利于提高产率，防止产物分解
(4)－399 kJ·mol－1 等于
(5)PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl
13．Ⅰ.(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2(s)和H2O(l)。已知室温下2 g SiH4自燃放出的热量为89.2 kJ，则其热化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，其燃烧的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ/mol，又已知H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ/mol，则11.2 L(标准状况)CH4完全燃烧生成气态水时放出的热量为________________。
Ⅱ.已知下列几种烷烃的燃烧热如下：
烷烃
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
己烷
燃烧热/ (kJ·mol－1)
890.3
1559.8
2219.9
2877.0
3536.2
4163.1
今有10 L(标准状况下)某种天然气，假设仅含甲烷和乙烷两种气体，燃烧时共放出热量480 kJ。
(1)试写出乙烷气体燃烧的热化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)计算该天然气中甲烷的体积分数____________。
(3)由上表可总结出的近似规律是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)根据(3)的近似规律可预测癸烷的燃烧热约为________kJ·mol－1。
解析：Ⅰ.根据题意得关系式：CH4(g)～2H2O(g) ΔH＝－890 kJ·mol－1＋44 kJ·mol－1×2＝－802 kJ/mol，则0.5 mol CH4完全燃烧生成气态水时放出的热量为401 kJ。
Ⅱ.(2)根据题意，1 mol甲烷和乙烷的混合气体放出的热量为480÷(10÷22.4)＝1075.2(kJ)，根据十字交叉法得：
则甲烷的体积分数＝×100%＝72.38%。
(3)观察表中6种烷烃的燃烧热可知，烷烃分子中每增加一个CH2，燃烧热平均增加654 kJ·mol－1左右。
(4)根据规律可预测癸烷的燃烧热约为(890.3＋654×9)kJ·mol－1≈6776 kJ·mol－1。
答案：Ⅰ.(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)
ΔH＝－1427.2 kJ·mol－1 (2)401 kJ
Ⅱ.(1)2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(l)
ΔH＝－3119.6 kJ·mol－1
(2)72.38%
(3)烷烃分子中每增加一个CH2，燃烧热平均增加654 kJ·mol－1左右
(4)6776
14．学习了反应热后，某化学小组对生石灰与水反应是显著放热反应进行了实验探究，在除了用手触摸试管壁感觉发热外，还设计了下列几个可行性方案。
甲方案：将温度计与盛有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起，放入有水的小烧杯中，用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水，看到的现象是
________________________________________________________________________，
______________________________，说明反应放热。(下列装置中支撑及捆绑等仪器已略去)
乙方案：将盛放有生石灰的小试管插入带支管的试管中，支管接①或②，用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水，看到的现象是(接①)____________________，(接②)
________________________________________________________________________，
说明反应放热。
丙方案：用胶头滴管向盛放有生石灰且带支管的试管中滴加水，支管接的导管中盛适量无水硫酸铜粉末，看到的现象是______________________________，说明反应放热，其原因是________________________________________________________________________。
解析：实验从反应放热的“热”为出发点进行探究，通过放热使温度上升、气体膨胀、水被蒸发等特征现象，合理地设计了实验探究方案。
答案：甲方案：小试管中固体变成乳状，同时有大量水蒸气产生，温度计温度上升
乙方案：①有气泡产生 ②左边水柱下降，右边水柱上升
丙方案：无水硫酸铜粉末变蓝色 水和生石灰反应放出热量，使水蒸发
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