2022高考化学一轮复习专练28热化学方程式的书写及正误判断含解析

专练28　热化学方程式的书写及正误判断

一、单项选择题

1．铁系氧化物材料在光催化、电致变色、气敏传感器以及光电化学器件中有着广泛的应用和诱人的前景。实验室中可利用FeCO3和O2为原料制备少量铁红，每生成160g固体铁红放出130kJ热量，则下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是(　　)

A．2FeCO3(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)＋2CO2(g)　ΔH＝－130kJ/mol

B．4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g)　ΔH＝＋260kJ/mol

C．4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g)　ΔH＝－260kJ/mol

D．4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g)　ΔH＝＋130kJ/mol

2．[2021·湖南辰溪县博雅中学月考]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＝－1367.0kJ/mol(燃烧热)

B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝＋57.3kJ/mol(中和热)

C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－296.8kJ/mol(反应热)

D．2NO2===O2＋2NO　ΔH＝＋116.2kJ/mol(反应热)

3．在一定条件下，将64g二氧化硫气体氧化成三氧化硫气体时，实验测得放出的热量为78.64kJ，已知二氧化硫在此条件下的转化率为80%。下列热化学方程式书写正确的是(　　)

A．SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－98.3kJ·mol－1

B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(l)　ΔH＝－196.6kJ·mol－1

C．SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－78.64kJ·mol－1

D．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝＋196.6kJ·mol－1

4．[2021·山东枣庄质检]已知：C(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.4kJ·mol－1，氧化亚铜与氧气反应的能量变化如图所示。

下列叙述正确的是(　　)

A．1molC(s)完全燃烧的反应热大于－110.4kJ·mol－1

B．CuO分解生成Cu2O的反应为放热反应

C．由图可知在隔绝空气的条件下CuO的热稳定性比Cu2O差

D．足量炭粉与CuO反应生成Cu2O的热化学方程式为C(s)＋2CuO(s)===Cu2O(s)＋CO(g)　ΔH＝＋35.6kJ·mol－1

5．[2021·黑龙江大庆实验中学月考]已知H2的燃烧热为ΔH＝－285.8kJ·mol－1，CO的燃烧热为ΔH＝－282.8kJ·mol－1；现有H2和CO组成的混合气体5.6L(标准状况)，经充分燃烧后，放出总热量为71.15kJ，并生成液态水。下列说法正确的是(　　)

A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－282.8kJ·mol－1

B．H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－571.6kJ·mol－1

C．燃烧前混合气体中CO的体积分数为60%

D．燃烧后的产物全部与足量的过氧化钠作用可产生0.125molO2

6．[2021·牡丹江一中高三月考]一些烷烃的燃烧热如下表：

下列表达正确的是(　　)

A．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1560.8kJ·mol－1

B．稳定性：正丁烷>异丁烷

C．正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol－1

D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多

7．[2021·全国百强校宁夏育才中学月考]下列有关热化学方程式的叙述中，正确的是(　　)

A．含20.0gNaOH的稀溶液与足量的稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示中和热的热化学方程式为2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.8kJ·mol－1

B．已知热化学方程式：SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－98.32kJ·mol－1，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为196.64kJ

C．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6kJ·mol－1，则H2的燃烧热为241.8kJ·mol－1

D．已知石墨转化为金刚石吸热，那么石墨比金刚石稳定

8．[2021·邢台市高三第二次月考]肼是一种常见的还原剂，不同条件下分解产物不同。60～300℃时，在Cu等金属表面肼分解的机理如图：

已知200℃时：

Ⅰ：3N2H4(g)===N2(g)＋4NH3(g)　

ΔH1＝－32.9kJ·mol－1；

Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g)===2NH3(g)　

ΔH2＝－41.8kJ·mol－1。

下列说法不正确的是(　　)

A．肼属于共价化合物

B．图示过程①、②都是吸热反应

C．反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1

D．200℃时，肼分解的热化学方程式为N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋50.7kJ·mol－1

二、不定项选择题

9．肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图1。已知200℃时反应Ⅰ：3N2H4(g)===N2(g)＋4NH3(g)　ΔH1＝－32.9kJ·mol－1，反应Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g)===2NH3(g)　ΔH2＝－41.8kJ·mol－1。

下列说法不正确的是(　　)

A．图1所示过程①、②都是放热反应

B．反应Ⅱ的能量变化示意图如图2所示

C．断开3molN2H4(g)中的化学键吸收的能量大于形成1molN2(g)和4molNH3(g)中的化学键释放的能量

D．200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为：N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋50.7kJ·mol－1

10．下列有关热化学方程式的叙述，正确的是(　　)

A．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热

B．由N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝－56.9kJ·mol－1，可知将1molN2O4(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量为56.9kJ

C．由H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ/mol，可知：含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出热量为57.3kJ

D．已知101kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221kJ/mol，则1mol碳完全燃烧生成CO2放出的热量大于110.5kJ

11．我国利用合成气直接制烯烃获重大突破，其原理是

反应①：C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH1

反应②：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2

反应③：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　

ΔH3＝－90.1kJ·mol－1

反应④：2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH4，能量变化如图所示

反应⑤：3CH3OH(g)===CH3CH===CH2(g)＋3H2O(g)

ΔH5＝－31.0kJ·mol－1

下列说法正确的是(　　)

A．反应③使用催化剂，ΔH3减小

B．反应④中正反应的活化能小于逆反应的活化能

C．ΔH1－ΔH2<0

D．3CO(g)＋6H2(g)―→CH3CH===CH2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－121.1kJ·mol－1

12．[2021·经典习题选萃]化学上规定稳定单质的生成热为0；可用物质的生成热表示该物质的相对能量高低。氮的几种氧化物的相对能量如下表所示(25℃，105Pa条件下)：

下列推断不正确的是(　　)

A．在5种氮的氧化物中，NO最活泼

B．N2O4(l)2NO2(g)　ΔH＝－86kJ·mol－1

C．N2O5(g)===2NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋55kJ·mol－1

D．1molN2O(g)分解成N2(g)和O2(g)需要放出82kJ能量

三、非选择题

13．(1)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：

Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)

写出SiCl4的电子式：________；在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量，写出该反应的热化学方程式：________________________________。

(2)已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6℃和76℃，AX5的熔点为167℃。室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5，放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为________。

(3)CuCl(s)和O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下，已知该反应每消耗1molCuCl(s)，放热44.4kJ，该反应的热化学方程式是____________________。

(4)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：

2NO(g)

写出该反应的热化学方程式：________________。

(5)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。

反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O

已知：ⅰ.反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。

ⅱ.

①H2O的电子式是________。

②反应A的热化学方程式是________。

③断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为________kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键________(填“强”或“弱”)。

14．[2021·专题模块测试]甲醇是重要的工业原料。煤化工可以利用煤炭制取水煤气从而合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。

已知①常压下反应的能量变化如图所示。

②

③CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－280kJ/mol

H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－284kJ/mol

H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44kJ/mol

请回答下列问题：

(1)请写出表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式______________________________________。

(2)H—O键的键能x为________kJ/mol。

(3)甲醇气体分解为CO和H2两种气体的反应的活化能为________kJ/mol。

(4)在________(填“高温”或“低温”)情况下有利于CO和H2制备甲醇的反应自发进行。

(5)某兴趣小组同学利用甲醇燃料电池探究电浮选法处理污水的一种方式：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3具有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。装置如图所示。

①写出甲池的A极电极反应式：____________________________________________。

②若乙池实验时污水中离子浓度较小，导电能力较差，净水效果不好，此时应向污水中加入适量的________。

A．H2SO4  B．BaSO4

C．Na2SO4  D．CH3CH2OH

专练28　热化学方程式的书写及正误判断

1．C　每生成160g固体铁红的物质的量为＝1mol，放出130kJ热量，所以生成2mol氧化铁放出的热量为260kJ，故热化学方程式为：4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g)　ΔH＝－260kJ/mol。

2．C　C2H5OH的燃烧热是生成二氧化碳和液态水放出的热量，故A错误；中和反应放热，NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3kJ/mol，故B错误；硫燃烧放热，热化学方程式是S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－296.8kJ/mol，故C正确；热化学方程式要标注物质的聚集状态，故D错误。

3．A　根据题目可知该反应为放热反应，且物质均为气态，n(SO2)＝1mol，参加反应的有0.8mol，放出的热量为78.64kJ，若参加反应的SO2是1mol，则放出的热量为98.3kJ，故A项正确。

4．D　1molC(s)完全燃烧生成CO2(g)所放出的热量大于生成CO(g)所放出的热量，则其反应热小于－110.4kJ·mol－1，A错误；由图可知，CuO(s)的能量低于Cu2O(s)和O2(g)的能量之和，所以CuO分解生成Cu2O的反应为吸热反应，B错误；由图中数据可知，CuO(s)的能量比Cu2O(s)和O2(g)的总能量低，但无法比较CuO(s)和Cu2O(s)的能量高低，则CuO与Cu2O的热稳定性也无法比较，C错误；由题干信息可知，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH1＝－220.8kJ·mol－1，反应4CuO(s)===2Cu2O(s)＋O2(g)的ΔH2＝＋292kJ·mol－1，则反应C(s) ＋2CuO(s)===Cu2O(s)＋CO(g)的ΔH3＝ΔH1/2＋ΔH2/2＝＋35.6kJ·mol－1，D正确。

5．D　一氧化碳燃烧热为282.8kJ·mol－1，根据燃烧热概念，热化学方程式为CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.8kJ·mol－1，故A错误；氢气燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，H2燃烧的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6kJ·mol－1，故B错误；H2和CO组成的混合气体5.6L(标况)，物质的量为＝0.25mol，经充分燃烧后，放出总热量为71.15kJ，并生成液态水，根据氢气和一氧化碳燃烧热的热化学方程式计算，设氢气物质的量为x，一氧化碳物质的量为y，则x＋y＝0.25,285.8x＋282.8y＝71.15，计算得到x＝0.15，y＝0.1，燃烧前混合气体中CO的体积百分数＝×100%＝40%，故C错误；氢气0.15mol，CO有0.1mol，则生成水和二氧化碳分别为0.15mol和0.1mol，由2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2,2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，可以知道生成氧气的物质的量为0.15mol×＋0.1mol×＝0.125mol，故D正确。

6．C　乙烷的燃烧热为1560.8kJ/mol，指1molC2H6(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出1560.8kJ的热量，乙烷燃烧热表示的热化学方程式为C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1560.8kJ/mol，A项错误；正丁烷和异丁烷互为同分异构体，1mol正丁烷和异丁烷完全燃烧都生成4molCO2(g)和5molH2O(l)，正丁烷的燃烧热>异丁烷的燃烧热，则正丁烷具有的能量>异丁烷具有的能量，根据能量越低越稳定，稳定性：正丁烷<异丁烷，B项错误；正戊烷和2­甲基丁烷互为同分异构体，根据正丁烷的燃烧热>异丁烷的燃烧热知，互为同分异构体的化合物支链多的燃烧热小，正戊烷的燃烧热>2­甲基丁烷的燃烧热，正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ/mol，C项正确；随着碳原子数的增多烷烃含碳质量分数逐渐增大，1gCH4、C2H6、C3H8完全燃烧放出的热量依次为55.64kJ(＝55.64kJ)、52.03kJ(＝52.03kJ)、50.49kJ(＝50.49kJ)，可见相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少，D项错误。

7．D　中和热是酸碱发生中和反应产生1mol液态水时放出的热量，表示中和热的热化学方程式为NaOH(aq)＋1/2H2SO4(aq)===1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.4kJ·mol－1, A错误；该反应是可逆反应，不能进行到底，所以在容器中充入2molSO2和1molO2反应物不能完全反应，最终放出的热量小于196.64kJ，B错误；燃烧热是1mol的物质完全燃烧产生稳定的氧化物时所放出的热量；水在气态时不稳定，只有生成液态水时稳定，C错误；石墨转化为金刚石为吸热反应，说明石墨能量低，金刚石能量高，石墨比金刚石稳定，D正确。

8．B　肼中氮与氮间，氮与氢之间都只有共价键，所以肼是共价化合物，A正确；过程①为反应Ⅰ，是放热反应，过程②发生的反应是NH3分解为N2和H2是吸热反应，B错误；反应Ⅰ中，氧化剂还原剂都为N2H4，但氧化产物为N2，还原产物为NH3，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1，C正确；用Ⅰ减去2×Ⅱ得肼分解的热化学方程式为N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋50.7kJ·mol－1, D正确。

9．AC　由题给信息可知，过程①中N2H4转化为N2和NH3的反应为放热反应，结合盖斯定律可知，过程②中氨气转化为N2和H2的反应为吸热反应，A项错误；反应Ⅱ放热，与图2相符，B项正确；由反应Ⅰ可知，3molN2H4(g)转化为1molN2(g)和4molNH3(g)的反应为放热反应，故断开3molN2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1molN2(g)和4molNH3(g)中的化学键放出的能量，C项错误；根据盖斯定律可知，目标热化学方程式的ΔH＝ΔH1－2ΔH2＝＋50.7kJ·mol－1，D项正确。

10．D　1mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热，故A项错误；该反应是可逆反应，不可能反应完全，即不可能放出56.9kJ的热量，故B项错误；醋酸为弱酸，电离吸热，所以含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出热量小于57.3kJ，故C项错误；CO燃烧会继续放出热量，所以1mol碳完全燃烧生成CO2放出的热量大于110.5kJ，故D项正确。

11．BC　催化剂不能改变焓变，A错误；反应④是放热反应，其中正反应的活化能小于逆反应的活化能，B正确；根据盖斯定律：①－②即得到氢气燃烧的热化学方程式，氢气燃烧放热，所以ΔH1－ΔH2<0，C正确；根据盖斯定律：③×3＋⑤得3CO(g)＋6H2(g)―→CH3CH===CH2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－301.3kJ·mol－1，D错误。

12．B　A项，由表格中的数据看出，NO的相对能量最大，化学性质最活泼，最不稳定，正确。B项，反应热等于生成物总能量与反应物总能量之差，ΔH＝66kJ·mol－1－(－20kJ·mol－1)＝＋86kJ·mol－1，错误。C项，ΔH＝66kJ·mol－1＋0－11kJ·mol－1＝＋55kJ·mol－1，正确。D项，N2O(g)===N2(g)＋O2(g)　ΔH＝0＋0－82kJ·mol－1＝－82kJ·mol－1，正确。

13．(1):

SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)　

ΔH＝＋0.025akJ·mol－1

(2)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)

ΔH＝－123.8kJ·mol－1

(3)4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)　

ΔH＝－177.6kJ·mol－1

(4)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)

ΔH＝＋183kJ·mol－1

(5)①H::H

②4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　

ΔH＝－115.6kJ·mol－1

③31.9　强

解析：(1)SiCl4是共价化合物，电子式为。根据生成1.12kg硅，吸收akJ热量，求出生成1mol硅，吸收0.025akJ热量，则热化学方程式为SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)　ΔH＝＋0.025akJ·mol－1。

(2)由题目信息可知，常温时AX3为液体，AX5为固体，从而可写出该反应的热化学方程式为AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8kJ·mol－1。

(3)由题意知生成的黑色固体是氧化铜，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式。再根据反应消耗1molCuCl放热44.4kJ可写出该反应的热化学方程式：4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)　

ΔH＝－177.6kJ·mol－1。

(4)由题干信息可知：ΔH＝945kJ·mol－1＋498kJ·mol－1－2×630kJ·mol－1＝＋183kJ·mol－1。

(5)据氧化还原反应的概念，反应A中HCl只作还原剂，4molHCl全部被氧化，对应ΔH＝－115.6kJ·mol－1；设H—Cl键键能为xkJ·mol－1，H—O键键能为ykJ·mol－1，则4x＋498－243×2－4y＝－115.6，解得y－x＝31.9，说明H—O键与H—Cl键键能相差31.9kJ·mol－1，且H—O键键能强于H—Cl键键能。

14．(1) CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－757kJ/mol

(2)462　(3)510　(4)低温

(5)①CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O　②C

解析：(1)燃烧热的热化学方程式中，可燃物为1mol，反应生成稳定的氧化物。由反应的能量变化图可得热化学方程式：①CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－91kJ/mol，又已知：②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－280kJ/mol，③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－284kJ/mol，根据盖斯定律，③×2＋②－①可得：CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－757kJ·mol－1；

(2)已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－284kJ/mol，H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44kJ/mol，二者相加可得：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－240kJ/mol，反应热＝反应物总键能－生成物总键能，则436kJ/mol＋×496kJ/mol－2×xkJ/mol＝－240kJ/mol，解得x＝462；

(3)根据图像，甲醇气体分解为CO和H2两种气体的反应的活化能＝91kJ/mol＋419kJ/mol＝510kJ/mol；

(4)CO(g)＋2H2(l)===CH3OH(g)　ΔH＝－91kJ/mol的ΔH＜0、ΔS＜0，ΔH－TΔS＜0反应自发进行，故在低温下反应具有自发性；

(5)①甲池的A极为负极，发生氧化反应，电极反应式为CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O；

②A.H2SO4能够与氢氧化铁反应，错误；

B．BaSO4不溶于水，不能增大导电能力，错误；

C．Na2SO4与氢氧化铁不发生反应，能够增大导电能力，正确；

D．CH3CH2OH属于非电解质，不能增大导电能力，错误。