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2019届二轮复习 化学能与热能 作业（全国通用） (1) 练习
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化学能与热能
1．[2018·河北邢台期末]一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法中错误的是( )
A．氢能属于二次能源
B．图中能量转化的方式至少有6种
C．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同
D．太阳能、风能、氢能都属于新能源
答案：C 解析：氢能属于二次能源，A项正确；图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能与光能、热能的转化等，B项正确；太阳能电池的供电原理是将太阳能转化为电能，而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能，所以二者供电原理不相同，C项错误；太阳能、风能、氢能都属于新能源，D项正确。
2. [2018·湖南教育联盟联考]已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g) ΔH＝＋100 kJ·mol－1的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是( )
A．加入催化剂，该反应的反应热ΔH将减小
B．每形成2 mol A—B键，将吸收b kJ能量
C．每生成2分子AB吸收(a－b)kJ能量
D．该反应正反应的活化能大于100 kJ·mol－1
答案：D 解析：催化剂不能改变化学反应中反应热的大小，A项错误；形成化学键放出能量，B项错误；热化学方程式的化学计量数表示物质的量，故每生成2 mol AB吸收(a－b)kJ的能量。
3.[2018·安徽A10联盟联考]四氯化钛是乙烯聚合催化剂的重要成分，制备反应如下：
①TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)
ΔH1＝＋175.4 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2＝－110.45 kJ·mol－1
下列说法中正确的是( )
A．C的燃烧热为110.45 kJ·mol－1
B．反应①若使用催化剂，ΔH1会变小
C．反应①中的能量变化如下图所示
D．四氯化钛制备的热化学方程式为TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH＝－45.5 kJ·mol－1
答案：D 解析：C的燃烧热对应的燃烧产物为CO2，A项错误；使用催化剂不能改变焓变，B项错误；反应①是吸热反应，生成物总能量高于反应物总能量，C项错误；①＋2×②得TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH＝－45.5 kJ·mol－1，D项正确。
4．[2018·河南中原名校第五次联考]已知：①1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键。②Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)
ΔH，其反应过程与能量变化如图所示。
176下列说法中正确的是( )
A．晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能
B．二氧化硅稳定性小于硅的稳定性
C．ΔH＝－988 kJ·mol－1
D．ΔH＝a－c kJ·mol－1
答案：C 解析：晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能，A项错误；根据化学键的键能判断，断裂1 mol二氧化硅中的Si—O键需要的能量为4×460 kJ＝1 840 kJ，断裂1 mol晶体硅中的Si—Si键需要的能量为2×176 kJ＝354 kJ，故二氧化硅的稳定性大于硅的稳定性，B项错误；Si(s)＋O2(g)===SiO2(s) ΔH＝(176×2＋500－460×4) kJ·mol－1＝－988 kJ·mol－1，C项正确；根据图中信息可知，ΔH＝－c kJ·mol，D项错误。
5．[2018·湖南衡阳联考]下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A．已知：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－185 kJ·mol－1，则H2的燃烧热为185 kJ·mol－1
B．已知：C(金刚石，s)===C(石墨，s) ΔH<0，则金刚石比石墨稳定
C．已知：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则1 mol HCl与1 mol NH3·H2O反应放出57.3 kJ能量
D．已知：S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1，S(g)＋O2(g)===SO2(l) ΔH2，则有ΔH1>ΔH2
答案：D 解析：燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，而H2(g)与Cl2(g)反应生成HCl(g)，并未生成稳定的氧化物，故H2的燃烧热不等于185 kJ·mol－1，A错误。C(金刚石，s)===C(石墨，s)的ΔH<0，该反应为放热反应，等量的石墨具有的能量低于金刚石具有的能量，故石墨比金刚石更稳定，B错误。NH3·H2O是弱电解质，电离时要吸收热量，故1 mol HCl与1 mol NH3·H2O反应放出能量小于57.3 kJ，C错误。S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)放出热量，生成等量的SO2(l)和SO2(g)，前者放出的热量多，因ΔH<0，则有ΔH1>ΔH2，D正确。
6．[2018·浙江金丽衢十二校联考]根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是(提示：热值是指单位质量的燃料完全燃烧放出的热量)( )
A．1 mol C(s)与1 mol O2(g)具有的能量之和为393.5 kJ
B．反应2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)中，反应物的总键能大于生成物的总键能
C．由C→CO的热化学方程式为2C(s)＋O2(g)===2CO(g)
ΔH＝－110.6 kJ·mol－1
D．CO的热值为10.1 kJ·g－1
答案：D 解析：转化Ⅰ中1 mol C(s)与1 mol O2(g)生成1 mol CO2(g)放出393.5 kJ热量，故1 mol C(s)与1 mol O2(g)具有的能量之和大于393.5 kJ，A错误。由图可知，反应2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)为放热反应，则反应物的总键能小于生成物的总键能，B错误。转化Ⅰ、Ⅱ的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－282.9 kJ·mol－1；根据盖斯定律，由①×2－②×2可得2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，则有ΔH＝(－393.5 kJ·mol－1)×2－(－282.9 kJ·mol－1)×2＝－221.2 kJ·mol－1，C错误。由CO(g)＋O2(g)===CO2(g)的ΔH＝－282.9 kJ·mol－1可知，1 mol CO完全反应放出282.9 kJ热量，故CO的热值为≈10.1 kJ·g－1，D正确。
7．[2018·安徽江淮十校第一次联考]已知：①2Fe2O3(s)＋3C(s)===3CO2(g)＋4Fe(s) ΔH＝＋468.2 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是( )
A．C(s)的燃烧热为393.5 kJ
B．如图可表示由C生成CO2的反应过程和能量关系
C．O2(g)与Fe(s)反应放出824.35 kJ热量时，转移电子数为4NA
D．Fe2O3(s)＋C(g)===CO2(g)＋2Fe(s) ΔH>＋234.1 kJ·mol－1
答案：B 解析：由热化学方程式②可知，C(s)的燃烧热为393.5 kJ·mol－1，单位不是kJ，A错误。C(s)与O2(g)反应生成CO2(g)是放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，符合图示关系，B正确。根据盖斯定律，由②×3－①可得4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH＝(－393.5 kJ·mol－1)×3－(＋468.2 kJ·mol－1)＝－1 648.7 kJ·mol－1，故放出824.35 kJ热量时，转移电子数为6NA，C错误。由①×可得Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s) ΔH＝＋234.1 kJ·mol－1，由于等质量的C(g)具有的能量高于C(s)具有的能量，故反应Fe2O3(s)＋C(g)===CO2(g)＋2Fe(s)的ΔH<＋234.1 kJ·mol－1，D错误。
8.[2018·安徽淮北实验高中期末]白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为E(P—P)＝a kJ·mol－1、E(P—O)＝b kJ·mol－1、E(P===O)＝c kJ·mol－1、E(O===O)＝d kJ·mol－1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是( )
A．(4a＋5d－4c－12b) kJ·mol－1
B．(4c＋12b－4a－5d) kJ·mol－1
C．(4c＋12b－6a－5d) kJ·mol－1
D．(6a＋5d－4c－12b) kJ·mol－1
答案：D 解析：白磷与氧气可发生反应P4＋5O2===P4O10，断裂P—P键和O===O键，形成P—O键和P===O键。分析图中P4和P4O10的分子结构可知，该反应中有6 mol P—P键和5 mol O===O键断裂，同时生成4 mol P===O键和12 mol P—O键，因此反应热ΔH＝(6a kJ·mol－1＋5d kJ·mol－1)－(4c kJ·mol－1＋12b kJ·mol－1)＝(6a＋5d－4c－12b) kJ·mol－1。
9．[2018·山东临沂一中月考]已知如下热化学方程式：
①MnO2(s)＋C(s)===MnO(s)＋CO(g)
ΔH1＝＋24.4 kJ·mol－1
②MnO2(s) ＋CO(g)===MnO(s)＋CO2(g)
ΔH2＝－148.1 kJ·mol－1
③2MnO2(s)＋C(s)===2MnO(s)＋CO2(g) ΔH3
则下列判断正确的是( )
A．ΔH1<ΔH2
B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．反应①的活化能为24.4 kJ·mol－1
D．反应③一定是吸热反应
答案：B 解析：分析题给热化学方程式可知，ΔH1>0，ΔH2<0，则有ΔH1>ΔH2，A错误。根据盖斯定律，由①＋②可得2MnO2(s)＋C(s)===2MnO(s)＋CO2(g)，则有ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，B正确。反应①的反应热ΔH＝＋24.4 kJ·mol－1，等于正、逆反应的活化能之差，故反应①的活化能不是24.4 kJ·mol－1，C错误。反应③的ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝(＋24.4 kJ·mol－1)＋(－148.1 kJ·mol－1)＝－123.7 kJ·mol－1<0，故反应③为放热反应，D错误。
10．[2018·辽宁丹东五校联考]已知：25℃、101 kPa时：
①4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)
ΔH＝－2 835 kJ·mol－1
②4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)
ΔH＝－3 119 kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．O3比O2稳定，由O2转化为O3是吸热反应
B．O2比O3稳定，由O2转化为O3是放热反应
C．等质量的O2比O3能量高，由O2转化为O3是放热反应
D．等质量的O2比O3能量低，由O2转化为O3是吸热反应
答案：D 解析：根据盖斯定律，由①－②可得3O2(g)===2O3(g)，则有ΔH＝(－2 835 kJ·mol－1)－(－3 119 kJ·mol－1)＝＋284 kJ·mol－1，故O2转化为O3的反应是吸热反应；据此推知，等质量的O2具有的能量比O3具有的能量低，故O2比O3更稳定。
11．[2018·江苏无锡期中检测]以下是大气中碳循环所涉及的部分重要反应。下列说法正确的是( )
①6CO2(g)＋6H2O(g)===C6H12O6(s)＋6O2(g)
ΔH1＝a kJ·mol－1
②C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(g)
ΔH2＝b kJ·mol－1
③2C6H12O6(s)===6CO2(g) ＋6CH4(g)
ΔH3＝c kJ·mol－1
④CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH4＝d kJ·mol－1
A．由反应①可知a<0
B．2a＋c＋6d＝0，a＋b＝0
C．反应②、③的ΔS<0
D．反应 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)的ΔH>d kJ·mol－1
答案：B 解析：反应①是植物吸收太阳光发生光合作用，CO2和H2O反应生成有机物C6H12O6(s)和O2，则有a>0，A错误。根据盖斯定律，由③＋④×6可得2C6H12O6(s)＋12O2(g)===12CO2(g)＋12H2O(g) ΔH＝(c＋6d) kJ·mol－1；由①×2可得12CO2(g)＋12H2O(g)===2C6H12O6(s)＋12O2(g) ΔH＝2a kJ·mol－1，上述两个反应的方向相反，则有2a＋c＋6d＝0。反应①和②中涉及物质相同，反应方向相反，根据盖斯定律，则有ΔH1＋ΔH2＝0，即a＋b＝0，B正确。反应②、③均为正向气体总分子数增加的反应，则有ΔS>0，C错误。等量CH4(g)与O2(g)反应生成H2O(l)放出的热量大于生成H2O(g)放出的热量，则反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)的ΔH
下列叙述正确的是( )
A．碳[C(s)]的燃烧热ΔH为－110.4 kJ·mol－1
B．1 mol CuO分解生成Cu2O放出73 kJ的热量
C．反应2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)的活化能为292 kJ·mol－1
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＝＋35.6 kJ·mol－1
答案：D 解析：1 g C(s)燃烧生成CO放出9.2 kJ的热量，则1 mol C(s)燃烧生成CO(g)放出的热量为9.2 kJ×12＝110.4 kJ，根据燃烧热的概念可知，碳[C(s)]的燃烧热ΔH不等于－110.4 kJ·mol－1，A错误。由图可得①2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s) ΔH＝－292 kJ·mol－1，故1 mol CuO分解生成Cu2O吸收73 kJ热量，B错误。由B项分析可知反应2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)的反应热为－292 kJ·mol－1，不能确定活化能的数值为292 kJ·mol－1，C错误。C(s)燃烧生成CO(g)的热化学方程式为②2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－220.8 kJ·mol－1，根据盖斯定律，由②×－①×可得C(s)＋2CuO(s)===Cu2O(s)＋CO(g)的ΔH＝(－220.8 kJ·mol－1)×－(－292 kJ·mol－1)×＝＋35.6 kJ·mol－1，D正确。
13．[2018·湖北武汉武昌区检测]下列热化学方程式或叙述正确的是( )
A．1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ的热量：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋642 kJ·mol－1
B．12 g石墨转化为CO时，放出110.5 kJ的热量：2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
C．已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1，则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)
ΔH＝＋572 kJ·mol－1
D．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－ 92.4 kJ·mol－1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)，充分反应放出46.2 kJ的热量
答案：C 解析：液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气为放热反应，ΔH<0，A错误。12 g石墨含有1 mol C(s)，石墨转化为CO时，放出110.5 kJ的热量，则2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1，B错误。反应H2(g)＋O2(g)===H2O(l)的ΔH＝－286 kJ·mol－1，则有2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的ΔH＝＋572 kJ·mol－1，C正确。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 是可逆反应，0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g) 充分反应生成的NH3(g)小于1 mol，故放出的热量小于46.2 kJ，D错误。
14.[2018·四川德阳三校联考]一定温度下，向10 mL 0.40 mol·L－1H2O2溶液中加入适量FeCl3溶液，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况下)如下表所示：
t/min
0
2
4
6
V(O2)/mL
0
9.9
17.2
22.4
资料显示，反应分两步进行：
①2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋
②H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋
反应过程中能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．Fe3＋的作用是加快H2O2的分解速率
B．反应①是吸热反应，反应②是放热反应
C．反应2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝E1－E2<0
D．0～6 min之间的平均反应速率为v(H2O2)＝3.33×10－2 mol·L－1·min－1
答案：C 解析：第①步反应中Fe3＋是反应物，第②步反应中Fe3＋是生成物，则Fe3＋在H2O2分解反应中是催化剂，其作用是加快H2O2的分解速率，A正确。由图可知，反应①中反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，反应②中反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，则①是吸热反应，②是放热反应，B正确。反应2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2<0，但ΔH≠E1－E2，C错误。由表中数据可知，6 min时V(O2)＝22.4 mL，则有n(H2O2)＝2n(O2)＝2×10－3 mol，故0～6 min之间的平均反应速率为v(H2O2)＝≈3.33×10－2 mol·L－1·min－1，D正确。
15．[2018·广东台山华侨中学期中](1)下列三个反应在某密闭容器中进行：
反应①：Fe(s)＋CO2(g)===FeO(s)＋CO(g)
ΔH1＝a kJ·mol－1
反应②：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH2＝b kJ·mol－1
反应③：2Fe(s)＋O2(g)===2FeO(s)
ΔH3＝________kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。
(2)焦炭与CO、CO2、H2均是重要的化工原料，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
ΔH1＝－49.58 kJ·mol－1
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
ΔH2＝＋41.19 kJ·mol－1
反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH3
则反应Ⅲ的ΔH3＝________kJ·mol－1。
(3)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：
①CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)
ΔH1＝＋210.5 kJ·mol－1
②CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g)
ΔH2＝－47.3 kJ·mol－1
反应：CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(4)现根据下列3个热化学方程式：①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝－24.8 kJ·mol－1
②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)
ΔH2＝－47.2 kJ·mol－1
③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)
ΔH3＝＋19.4 kJ·mol－1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学方程式：_____________________________。
答案：(1)2a＋b (2)－90.77 (3)－399.7 (4)CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－11 kJ·mol－1
解析：(1)分析反应①和②，根据盖斯定律，由①×2＋②可得2Fe(s)＋O2(g)===2FeO(s)，则有ΔH3＝2ΔH1＋ΔH2＝2a kJ·mol－1＋b kJ·mol－1＝(2a＋b)kJ·mol－1。
(2)分析反应Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ，根据盖斯定律，由反应Ⅰ－Ⅱ可得CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，则有ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝(－49.58 kJ·mol－1)－(＋41.19 kJ·mol－1)＝－90.77 kJ·mol－1。
(3)根据盖斯定律，由②×4－①可得CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g)，则有ΔH＝4ΔH2－ΔH1＝(－47.3 kJ·mol－1)×4－(＋210.5 kJ·mol－1)＝－399.7 kJ·mol－1。
(4)分析已知的三个热化学方程式，根据盖斯定律，由①×3－②－③×2可得6CO(g)＋6FeO(s)===6Fe(s)＋6CO2(g)，则有ΔH＝(－24.8 kJ·mol－1)×3－(－47.2 kJ·mol－1)－(＋19.4 kJ·mol－1)×2＝－66 kJ·mol－1，从而可得热化学方程式：CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－11 kJ·mol－1。
1．[2018·河北邢台期末]一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法中错误的是( )
A．氢能属于二次能源
B．图中能量转化的方式至少有6种
C．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同
D．太阳能、风能、氢能都属于新能源
答案：C 解析：氢能属于二次能源，A项正确；图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能与光能、热能的转化等，B项正确；太阳能电池的供电原理是将太阳能转化为电能，而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能，所以二者供电原理不相同，C项错误；太阳能、风能、氢能都属于新能源，D项正确。
2. [2018·湖南教育联盟联考]已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g) ΔH＝＋100 kJ·mol－1的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是( )
A．加入催化剂，该反应的反应热ΔH将减小
B．每形成2 mol A—B键，将吸收b kJ能量
C．每生成2分子AB吸收(a－b)kJ能量
D．该反应正反应的活化能大于100 kJ·mol－1
答案：D 解析：催化剂不能改变化学反应中反应热的大小，A项错误；形成化学键放出能量，B项错误；热化学方程式的化学计量数表示物质的量，故每生成2 mol AB吸收(a－b)kJ的能量。
3.[2018·安徽A10联盟联考]四氯化钛是乙烯聚合催化剂的重要成分，制备反应如下：
①TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)
ΔH1＝＋175.4 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2＝－110.45 kJ·mol－1
下列说法中正确的是( )
A．C的燃烧热为110.45 kJ·mol－1
B．反应①若使用催化剂，ΔH1会变小
C．反应①中的能量变化如下图所示
D．四氯化钛制备的热化学方程式为TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH＝－45.5 kJ·mol－1
答案：D 解析：C的燃烧热对应的燃烧产物为CO2，A项错误；使用催化剂不能改变焓变，B项错误；反应①是吸热反应，生成物总能量高于反应物总能量，C项错误；①＋2×②得TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH＝－45.5 kJ·mol－1，D项正确。
4．[2018·河南中原名校第五次联考]已知：①1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键。②Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)
ΔH，其反应过程与能量变化如图所示。
176下列说法中正确的是( )
A．晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能
B．二氧化硅稳定性小于硅的稳定性
C．ΔH＝－988 kJ·mol－1
D．ΔH＝a－c kJ·mol－1
答案：C 解析：晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能，A项错误；根据化学键的键能判断，断裂1 mol二氧化硅中的Si—O键需要的能量为4×460 kJ＝1 840 kJ，断裂1 mol晶体硅中的Si—Si键需要的能量为2×176 kJ＝354 kJ，故二氧化硅的稳定性大于硅的稳定性，B项错误；Si(s)＋O2(g)===SiO2(s) ΔH＝(176×2＋500－460×4) kJ·mol－1＝－988 kJ·mol－1，C项正确；根据图中信息可知，ΔH＝－c kJ·mol，D项错误。
5．[2018·湖南衡阳联考]下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A．已知：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－185 kJ·mol－1，则H2的燃烧热为185 kJ·mol－1
B．已知：C(金刚石，s)===C(石墨，s) ΔH<0，则金刚石比石墨稳定
C．已知：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则1 mol HCl与1 mol NH3·H2O反应放出57.3 kJ能量
D．已知：S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1，S(g)＋O2(g)===SO2(l) ΔH2，则有ΔH1>ΔH2
答案：D 解析：燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，而H2(g)与Cl2(g)反应生成HCl(g)，并未生成稳定的氧化物，故H2的燃烧热不等于185 kJ·mol－1，A错误。C(金刚石，s)===C(石墨，s)的ΔH<0，该反应为放热反应，等量的石墨具有的能量低于金刚石具有的能量，故石墨比金刚石更稳定，B错误。NH3·H2O是弱电解质，电离时要吸收热量，故1 mol HCl与1 mol NH3·H2O反应放出能量小于57.3 kJ，C错误。S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)放出热量，生成等量的SO2(l)和SO2(g)，前者放出的热量多，因ΔH<0，则有ΔH1>ΔH2，D正确。
6．[2018·浙江金丽衢十二校联考]根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是(提示：热值是指单位质量的燃料完全燃烧放出的热量)( )
A．1 mol C(s)与1 mol O2(g)具有的能量之和为393.5 kJ
B．反应2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)中，反应物的总键能大于生成物的总键能
C．由C→CO的热化学方程式为2C(s)＋O2(g)===2CO(g)
ΔH＝－110.6 kJ·mol－1
D．CO的热值为10.1 kJ·g－1
答案：D 解析：转化Ⅰ中1 mol C(s)与1 mol O2(g)生成1 mol CO2(g)放出393.5 kJ热量，故1 mol C(s)与1 mol O2(g)具有的能量之和大于393.5 kJ，A错误。由图可知，反应2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)为放热反应，则反应物的总键能小于生成物的总键能，B错误。转化Ⅰ、Ⅱ的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－282.9 kJ·mol－1；根据盖斯定律，由①×2－②×2可得2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，则有ΔH＝(－393.5 kJ·mol－1)×2－(－282.9 kJ·mol－1)×2＝－221.2 kJ·mol－1，C错误。由CO(g)＋O2(g)===CO2(g)的ΔH＝－282.9 kJ·mol－1可知，1 mol CO完全反应放出282.9 kJ热量，故CO的热值为≈10.1 kJ·g－1，D正确。
7．[2018·安徽江淮十校第一次联考]已知：①2Fe2O3(s)＋3C(s)===3CO2(g)＋4Fe(s) ΔH＝＋468.2 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是( )
A．C(s)的燃烧热为393.5 kJ
B．如图可表示由C生成CO2的反应过程和能量关系
C．O2(g)与Fe(s)反应放出824.35 kJ热量时，转移电子数为4NA
D．Fe2O3(s)＋C(g)===CO2(g)＋2Fe(s) ΔH>＋234.1 kJ·mol－1
答案：B 解析：由热化学方程式②可知，C(s)的燃烧热为393.5 kJ·mol－1，单位不是kJ，A错误。C(s)与O2(g)反应生成CO2(g)是放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，符合图示关系，B正确。根据盖斯定律，由②×3－①可得4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH＝(－393.5 kJ·mol－1)×3－(＋468.2 kJ·mol－1)＝－1 648.7 kJ·mol－1，故放出824.35 kJ热量时，转移电子数为6NA，C错误。由①×可得Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s) ΔH＝＋234.1 kJ·mol－1，由于等质量的C(g)具有的能量高于C(s)具有的能量，故反应Fe2O3(s)＋C(g)===CO2(g)＋2Fe(s)的ΔH<＋234.1 kJ·mol－1，D错误。
8.[2018·安徽淮北实验高中期末]白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为E(P—P)＝a kJ·mol－1、E(P—O)＝b kJ·mol－1、E(P===O)＝c kJ·mol－1、E(O===O)＝d kJ·mol－1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是( )
A．(4a＋5d－4c－12b) kJ·mol－1
B．(4c＋12b－4a－5d) kJ·mol－1
C．(4c＋12b－6a－5d) kJ·mol－1
D．(6a＋5d－4c－12b) kJ·mol－1
答案：D 解析：白磷与氧气可发生反应P4＋5O2===P4O10，断裂P—P键和O===O键，形成P—O键和P===O键。分析图中P4和P4O10的分子结构可知，该反应中有6 mol P—P键和5 mol O===O键断裂，同时生成4 mol P===O键和12 mol P—O键，因此反应热ΔH＝(6a kJ·mol－1＋5d kJ·mol－1)－(4c kJ·mol－1＋12b kJ·mol－1)＝(6a＋5d－4c－12b) kJ·mol－1。
9．[2018·山东临沂一中月考]已知如下热化学方程式：
①MnO2(s)＋C(s)===MnO(s)＋CO(g)
ΔH1＝＋24.4 kJ·mol－1
②MnO2(s) ＋CO(g)===MnO(s)＋CO2(g)
ΔH2＝－148.1 kJ·mol－1
③2MnO2(s)＋C(s)===2MnO(s)＋CO2(g) ΔH3
则下列判断正确的是( )
A．ΔH1<ΔH2
B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．反应①的活化能为24.4 kJ·mol－1
D．反应③一定是吸热反应
答案：B 解析：分析题给热化学方程式可知，ΔH1>0，ΔH2<0，则有ΔH1>ΔH2，A错误。根据盖斯定律，由①＋②可得2MnO2(s)＋C(s)===2MnO(s)＋CO2(g)，则有ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，B正确。反应①的反应热ΔH＝＋24.4 kJ·mol－1，等于正、逆反应的活化能之差，故反应①的活化能不是24.4 kJ·mol－1，C错误。反应③的ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝(＋24.4 kJ·mol－1)＋(－148.1 kJ·mol－1)＝－123.7 kJ·mol－1<0，故反应③为放热反应，D错误。
10．[2018·辽宁丹东五校联考]已知：25℃、101 kPa时：
①4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)
ΔH＝－2 835 kJ·mol－1
②4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)
ΔH＝－3 119 kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．O3比O2稳定，由O2转化为O3是吸热反应
B．O2比O3稳定，由O2转化为O3是放热反应
C．等质量的O2比O3能量高，由O2转化为O3是放热反应
D．等质量的O2比O3能量低，由O2转化为O3是吸热反应
答案：D 解析：根据盖斯定律，由①－②可得3O2(g)===2O3(g)，则有ΔH＝(－2 835 kJ·mol－1)－(－3 119 kJ·mol－1)＝＋284 kJ·mol－1，故O2转化为O3的反应是吸热反应；据此推知，等质量的O2具有的能量比O3具有的能量低，故O2比O3更稳定。
11．[2018·江苏无锡期中检测]以下是大气中碳循环所涉及的部分重要反应。下列说法正确的是( )
①6CO2(g)＋6H2O(g)===C6H12O6(s)＋6O2(g)
ΔH1＝a kJ·mol－1
②C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(g)
ΔH2＝b kJ·mol－1
③2C6H12O6(s)===6CO2(g) ＋6CH4(g)
ΔH3＝c kJ·mol－1
④CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH4＝d kJ·mol－1
A．由反应①可知a<0
B．2a＋c＋6d＝0，a＋b＝0
C．反应②、③的ΔS<0
D．反应 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)的ΔH>d kJ·mol－1
答案：B 解析：反应①是植物吸收太阳光发生光合作用，CO2和H2O反应生成有机物C6H12O6(s)和O2，则有a>0，A错误。根据盖斯定律，由③＋④×6可得2C6H12O6(s)＋12O2(g)===12CO2(g)＋12H2O(g) ΔH＝(c＋6d) kJ·mol－1；由①×2可得12CO2(g)＋12H2O(g)===2C6H12O6(s)＋12O2(g) ΔH＝2a kJ·mol－1，上述两个反应的方向相反，则有2a＋c＋6d＝0。反应①和②中涉及物质相同，反应方向相反，根据盖斯定律，则有ΔH1＋ΔH2＝0，即a＋b＝0，B正确。反应②、③均为正向气体总分子数增加的反应，则有ΔS>0，C错误。等量CH4(g)与O2(g)反应生成H2O(l)放出的热量大于生成H2O(g)放出的热量，则反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)的ΔH
下列叙述正确的是( )
A．碳[C(s)]的燃烧热ΔH为－110.4 kJ·mol－1
B．1 mol CuO分解生成Cu2O放出73 kJ的热量
C．反应2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)的活化能为292 kJ·mol－1
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＝＋35.6 kJ·mol－1
答案：D 解析：1 g C(s)燃烧生成CO放出9.2 kJ的热量，则1 mol C(s)燃烧生成CO(g)放出的热量为9.2 kJ×12＝110.4 kJ，根据燃烧热的概念可知，碳[C(s)]的燃烧热ΔH不等于－110.4 kJ·mol－1，A错误。由图可得①2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s) ΔH＝－292 kJ·mol－1，故1 mol CuO分解生成Cu2O吸收73 kJ热量，B错误。由B项分析可知反应2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)的反应热为－292 kJ·mol－1，不能确定活化能的数值为292 kJ·mol－1，C错误。C(s)燃烧生成CO(g)的热化学方程式为②2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－220.8 kJ·mol－1，根据盖斯定律，由②×－①×可得C(s)＋2CuO(s)===Cu2O(s)＋CO(g)的ΔH＝(－220.8 kJ·mol－1)×－(－292 kJ·mol－1)×＝＋35.6 kJ·mol－1，D正确。
13．[2018·湖北武汉武昌区检测]下列热化学方程式或叙述正确的是( )
A．1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ的热量：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋642 kJ·mol－1
B．12 g石墨转化为CO时，放出110.5 kJ的热量：2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
C．已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1，则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)
ΔH＝＋572 kJ·mol－1
D．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－ 92.4 kJ·mol－1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)，充分反应放出46.2 kJ的热量
答案：C 解析：液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气为放热反应，ΔH<0，A错误。12 g石墨含有1 mol C(s)，石墨转化为CO时，放出110.5 kJ的热量，则2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1，B错误。反应H2(g)＋O2(g)===H2O(l)的ΔH＝－286 kJ·mol－1，则有2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的ΔH＝＋572 kJ·mol－1，C正确。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 是可逆反应，0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g) 充分反应生成的NH3(g)小于1 mol，故放出的热量小于46.2 kJ，D错误。
14.[2018·四川德阳三校联考]一定温度下，向10 mL 0.40 mol·L－1H2O2溶液中加入适量FeCl3溶液，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况下)如下表所示：
t/min
0
2
4
6
V(O2)/mL
0
9.9
17.2
22.4
资料显示，反应分两步进行：
①2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋
②H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋
反应过程中能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．Fe3＋的作用是加快H2O2的分解速率
B．反应①是吸热反应，反应②是放热反应
C．反应2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝E1－E2<0
D．0～6 min之间的平均反应速率为v(H2O2)＝3.33×10－2 mol·L－1·min－1
答案：C 解析：第①步反应中Fe3＋是反应物，第②步反应中Fe3＋是生成物，则Fe3＋在H2O2分解反应中是催化剂，其作用是加快H2O2的分解速率，A正确。由图可知，反应①中反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，反应②中反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，则①是吸热反应，②是放热反应，B正确。反应2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2<0，但ΔH≠E1－E2，C错误。由表中数据可知，6 min时V(O2)＝22.4 mL，则有n(H2O2)＝2n(O2)＝2×10－3 mol，故0～6 min之间的平均反应速率为v(H2O2)＝≈3.33×10－2 mol·L－1·min－1，D正确。
15．[2018·广东台山华侨中学期中](1)下列三个反应在某密闭容器中进行：
反应①：Fe(s)＋CO2(g)===FeO(s)＋CO(g)
ΔH1＝a kJ·mol－1
反应②：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH2＝b kJ·mol－1
反应③：2Fe(s)＋O2(g)===2FeO(s)
ΔH3＝________kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。
(2)焦炭与CO、CO2、H2均是重要的化工原料，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
ΔH1＝－49.58 kJ·mol－1
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
ΔH2＝＋41.19 kJ·mol－1
反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH3
则反应Ⅲ的ΔH3＝________kJ·mol－1。
(3)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：
①CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)
ΔH1＝＋210.5 kJ·mol－1
②CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g)
ΔH2＝－47.3 kJ·mol－1
反应：CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(4)现根据下列3个热化学方程式：①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝－24.8 kJ·mol－1
②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)
ΔH2＝－47.2 kJ·mol－1
③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)
ΔH3＝＋19.4 kJ·mol－1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学方程式：_____________________________。
答案：(1)2a＋b (2)－90.77 (3)－399.7 (4)CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－11 kJ·mol－1
解析：(1)分析反应①和②，根据盖斯定律，由①×2＋②可得2Fe(s)＋O2(g)===2FeO(s)，则有ΔH3＝2ΔH1＋ΔH2＝2a kJ·mol－1＋b kJ·mol－1＝(2a＋b)kJ·mol－1。
(2)分析反应Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ，根据盖斯定律，由反应Ⅰ－Ⅱ可得CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，则有ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝(－49.58 kJ·mol－1)－(＋41.19 kJ·mol－1)＝－90.77 kJ·mol－1。
(3)根据盖斯定律，由②×4－①可得CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g)，则有ΔH＝4ΔH2－ΔH1＝(－47.3 kJ·mol－1)×4－(＋210.5 kJ·mol－1)＝－399.7 kJ·mol－1。
(4)分析已知的三个热化学方程式，根据盖斯定律，由①×3－②－③×2可得6CO(g)＋6FeO(s)===6Fe(s)＋6CO2(g)，则有ΔH＝(－24.8 kJ·mol－1)×3－(－47.2 kJ·mol－1)－(＋19.4 kJ·mol－1)×2＝－66 kJ·mol－1，从而可得热化学方程式：CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－11 kJ·mol－1。
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