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化学选择性必修1第一章 化学反应的热效应本单元综合与测试课后测评
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这是一份化学选择性必修1第一章 化学反应的热效应本单元综合与测试课后测评，共7页。试卷主要包含了热化学方程式的书写及判断，化学反应热的计算及大小比较，图像在化学反应能量变化中的应用， 综合应用等内容，欢迎下载使用。
1．在25 ℃、101 kPa下，1 g 甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是( )
A．CH3OH(l)＋eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋725.8 kJ·ml－1
B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 452 kJ·ml－1
C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－725.8 kJ·ml－1
D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋1 452 kJ·ml－1
答案 B
解析 在25 ℃、101 kPa下，1 ml甲醇(即32 g)燃烧生成CO2和液态水放热为
32×22.68 kJ≈725.8 kJ,2 ml甲醇燃烧放热1 452 kJ。
2．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )
A．Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2 ΔH＝－24.8 kJ·ml－1(反应热)
B．CH3OH(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·ml－1(反应热)
C．C4H10(g)＋eq \f(13,2)O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g) ΔH＝－2 658.0 kJ·ml－1(燃烧热)
D．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋57.3 kJ·ml－1
答案 B
解析 没有注明物质的状态，故A错误；物质的状态、焓变均注明，书写合理，故B正确；燃烧热中水应为液态，故C错误；中和反应为放热反应，焓变为负，故D错误。
3．下列热化学方程式或叙述正确的是( )
A．1 ml液态肼(N2H4)在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ热量：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋642 kJ·ml－1
B．12 g 石墨转化为CO时，放出110.5 kJ热量：2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·
ml－1
C．已知：H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·ml－1，则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋572 kJ·ml－1
D．已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml－1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 ml N2(g)和1.5 ml H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量
答案 C
二、化学反应热的计算及大小比较
4．在一定条件下，若64 g SO2气体被完全氧化成SO3气体，共放出热量98.3 kJ，已知SO2在此条件下转化率为80%，据此，下列热化学方程式正确的是( )
A．SO2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)SO3(g) ΔH＝－98.3 kJ·ml－1
B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(l) ΔH＝－196.6 kJ·ml－1
C．SO2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)SO3(g) ΔH＝－78.64 kJ·ml－1
D．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝＋196.6 kJ·ml－1
答案 A
5．在25 ℃、101 kPa条件下，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·ml－1、285.8 kJ·
ml－1、870.3 kJ·ml－1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为( )
A．－488.3 kJ·ml－1 B．＋488.3 kJ·ml－1
C．－191 kJ·ml－1 D．＋191 kJ·ml－1
答案 A
6．已知H2的燃烧热为285.8 kJ·ml－1，CO的燃烧热为282.8 kJ·ml－1。现有H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况)，经充分燃烧后，一共放出热量710.0 kJ，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＝＋282.8 kJ·ml－1
B．H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ·ml－1
C．燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为40%
D．混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，电子转移总数为2NA
答案 C
解析 A项应为1 ml CO(g)燃烧生成1 ml CO2(g)放热282.8 kJ，且ΔH<0，错误；B项中由于题目中已知的是H2的燃烧热，因此生成的H2O应为液态，错误；设56.0 L混合气体中含H2的物质的量为x，CO的物质的量为y，列式x＋y＝eq \f(56.0 L,22.4 L·ml－1)＝2.5 ml ①，285.8 kJ·
ml－1×x＋282.8 kJ·ml－1×y＝710.0 kJ ②，联立①②解得x＝1 ml，则H2的体积分数为eq \f(1,2.5)×100%＝40%，C项正确；混合气体燃烧后生成H2O、CO2共2.5 ml，与足量的过氧化钠反应能产生O2 1.25 ml，其电子转移总数为2.5NA，D项错误。
7．某硝酸厂处理尾气中NO的方法是在催化剂存在下，用H2将NO还原为N2，其热化学方程式为NO(g)＋H2(g)===eq \f(1,2)N2(g)＋H2O(g) ΔH＝m kJ·ml－1，其能量变化过程如下：
下列说法正确的是( )
A．过程①、②、③、④都是放热过程
B．m＝＋eq \f(1,2)(a＋b－c－d) kJ·ml－1
C．m＝－eq \f(1,2)(c＋a－d－b) kJ·ml－1
D．m＝＋eq \f(1,2)(c＋d－a－b) kJ·ml－1
答案 B
8．室温下，将1 ml的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 ml的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2，CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3，则下列判断正确的是( )
A．ΔH2＞ΔH3
B．ΔH1＜ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2
D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3
答案 B
解析 ①胆矾溶于水时，溶液温度降低，反应为CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)＋5H2O(l) ΔH1＞0；
②CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SOeq \\al(2－,4)(aq) ΔH2＜0；
③已知CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l) ΔH3；
依据盖斯定律①－②得到③，所以ΔH3＝ΔH1－ΔH2；ΔH2＜0，ΔH1＞0，ΔH3＞0。
上述分析可知ΔH2＜ΔH3，故A项错误；分析可知ΔH2＝ΔH1－ΔH3，由于ΔH2＜0，ΔH3＞ΔH1，故B项正确；ΔH3＝ΔH1－ΔH2，故C项错误；ΔH2＜0，ΔH1＞0，ΔH3＞ΔH1＋ΔH2，故D项错误。
9．已知：a.C2H2(g)＋H2(g)===C2H4(g) ΔH<0
b．2CH4(g)===C2H4(g)＋2H2(g) ΔH>0
判断以下3个热化学方程式：①C(s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH1
②C(s)＋eq \f(1,2)H2(g)===eq \f(1,2)C2H2(g) ΔH2
③C(s)＋H2(g)===eq \f(1,2)C2H4(g) ΔH3
ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的顺序是( )
A．ΔH2>ΔH3>ΔH1
B．ΔH3>ΔH2>ΔH1
C．ΔH3>ΔH1>ΔH2
D．ΔH1>ΔH2>ΔH3
答案 A
解析 由已知反应及盖斯定律可知，③×2－②×2＝a，③×2－①×2＝b，则2ΔH3－2ΔH2<0，即ΔH2>ΔH3；2ΔH3－2ΔH1>0，即ΔH3>ΔH1，综上所述，ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的顺序是ΔH2>ΔH3>ΔH1。
三、图像在化学反应能量变化中的应用
10．已知：
①1 ml晶体硅中含有2 ml Si—Si，1 ml SiO2晶体中含有4 ml Si—O。
②Si(s)＋O2(g)===SiO2(s) ΔH，其反应过程与能量变化如图所示。
③
下列说法正确的是( )
A．晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能
B．二氧化硅的稳定性小于硅的稳定性
C．ΔH＝－988 kJ·ml－1
D．ΔH＝a－c
答案 C
解析 晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能，A错误；根据化学键的键能判断，1 ml二氧化硅中的化学键断裂需要的能量为4×460 kJ＝1 840 kJ,1 ml晶体硅中的化学键断裂需要的能量为2×176 kJ＝352 kJ，故二氧化硅的稳定性大于硅的稳定性，B错误；ΔH＝(176×2＋500－460×4) kJ·ml－1＝－988 kJ·ml－1，C正确；根据图中信息可知，ΔH＝－c kJ·ml－1，D错误。
11．(2020·大庆期中)如图所示，E1＝393.5 kJ·ml－1，E2＝395.4 kJ·ml－1，下列说法或热化学方程式正确的是( )
A．石墨与金刚石之间的转化是物理变化
B．C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝＋1.9 kJ·ml－1
C．金刚石的稳定性强于石墨
D．断裂1 ml石墨的化学键吸收的能量比断裂1 ml金刚石的化学键吸收的能量少
答案 B
解析 石墨与金刚石是两种不同的单质，二者之间的转化是化学变化，A项错误；由图可知，1 ml金刚石的能量比1 ml石墨的能量高395.4 kJ－393.5 kJ＝1.9 kJ，故有C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝＋1.9 kJ·ml－1，B项正确；金刚石的能量高于石墨的能量，物质的能量越高越不稳定，C项错误；C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝＋1.9 kJ·ml－1，1 ml石墨的总键能比1 ml金刚石的总键能大1.9 kJ，D项错误。
四、 综合应用
12．50 mL 1.0 ml·L－1盐酸跟50 mL 1.1 ml·L－1氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应，并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。试回答下列问题：
(1)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______________________________________。
(2)______(填“能”或“不能”)将玻璃搅拌器改为环形金属(如铜)棒，其原因是________________________________________________________________________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和反应反应热数值的影响是______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)如果改用60 mL 1.0 ml·L－1盐酸跟50 mL 1.1 ml·L－1氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所放热量____(填“增加”“减少”或“不变”)，理由是
________________________________________________________________________。
(5)______(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液，理由是________________________________________________________________________。
(6)Q＝cmΔt，其中Q表示此中和反应放出的热量，m表示反应后混合液的质量，c表示反应后混合溶液的比热容，Δt表示反应前后溶液的温度的差值。该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50 mL，并记录如下原始数据：
已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00 g·cm－3，中和后混合液的比热容c＝4.184×10－3kJ·g－1·℃－1，则该反应生成1 ml水的反应热为ΔH＝__________(保留小数点后一位)。
(7)上述实验数值结果与57.3 kJ·ml－1有偏差，产生偏差的原因可能是______(填字母)。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取盐酸的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度
答案 (1)保温、隔热、减少热量散失 (2)不能 金属导热，导致热量散失 (3)偏低 (4)增加 后者生成0.055 ml H2O，而前者只能生成0.050 ml H2O (5)不能 因为硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热 (6)－56.5 kJ·ml－1 (7)acd
13．化学反应中的能量变化，是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。
(1)键能也可以用于估算化学反应的反应热(ΔH)。下表是部分化学键的键能数据：
已知白磷的燃烧热为2 378.0 kJ·ml－1，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中X＝________。
(2)1840年，俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应热效应的基础上，总结出一条规律：“一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。”这个规律被称为盖斯定律。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得。
①已知：Ⅰ.C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·ml－1
Ⅱ.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ·ml－1
Ⅲ.2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－2 599.2 kJ·ml－1
则由C(石墨，s)和H2(g)反应生成1 ml C2H2(g)的焓变为________________。
②已知3.6 g碳在6.4 g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出x kJ热量，已知单质碳的燃烧热为y kJ·ml－1，则1 ml C与O2反应生成CO的反应热ΔH为________________。
答案 (1)470 (2)①＋226.8 kJ·ml－1
②－(5x－0.5y) kJ·ml－1
解析 (1)由反应P4(s)＋5O2(g)===P4O10(s)，可知ΔH＝6E(P—P)＋5E(O==O)－[4E(P==O)＋12E(P—O)]可求得P==O的键能。(2)①关键是理解信息，由盖斯定律可知，一个反应的焓变仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关。将Ⅰ×2＋Ⅱ×eq \f(1,2)－Ⅲ×eq \f(1,2)，得ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×eq \f(1,2)－ΔH3×eq \f(1,2)。
14．(1)随着化石能源的减少，新能源的开发利用日益迫切。Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成：
SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(g)===2HI(g)＋H2SO4(l) ΔH＝a kJ·ml－1
2H2SO4(l)===2H2O(g)＋2SO2(g)＋O2(g) ΔH＝b kJ·ml－1
2HI(g)===H2(g)＋I2(g) ΔH＝c kJ·ml－1
则：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝____________ kJ·ml－1。
(2)恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图所示。
已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·ml－1
①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：__________________________________
________________________________________________________________________。
②ΔH2＝________ kJ·ml－1。
答案 (1)(2a＋b＋2c) (2)①S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297 kJ·ml－1 ②－78.64化学键
Si—O
O==O
Si—Si
断开1 ml共价键所需能量/kJ
460
500
176
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温差(t2－t1)/℃
1
25.0
32.6
2
25.1
31.8
3
25.1
31.9
化学键
P—P
P—O
O==O
P==O
键能/kJ·ml－1
172
335
498
X
1．在25 ℃、101 kPa下，1 g 甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是( )
A．CH3OH(l)＋eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋725.8 kJ·ml－1
B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 452 kJ·ml－1
C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－725.8 kJ·ml－1
D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋1 452 kJ·ml－1
答案 B
解析 在25 ℃、101 kPa下，1 ml甲醇(即32 g)燃烧生成CO2和液态水放热为
32×22.68 kJ≈725.8 kJ,2 ml甲醇燃烧放热1 452 kJ。
2．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )
A．Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2 ΔH＝－24.8 kJ·ml－1(反应热)
B．CH3OH(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·ml－1(反应热)
C．C4H10(g)＋eq \f(13,2)O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g) ΔH＝－2 658.0 kJ·ml－1(燃烧热)
D．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋57.3 kJ·ml－1
答案 B
解析 没有注明物质的状态，故A错误；物质的状态、焓变均注明，书写合理，故B正确；燃烧热中水应为液态，故C错误；中和反应为放热反应，焓变为负，故D错误。
3．下列热化学方程式或叙述正确的是( )
A．1 ml液态肼(N2H4)在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ热量：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋642 kJ·ml－1
B．12 g 石墨转化为CO时，放出110.5 kJ热量：2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·
ml－1
C．已知：H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·ml－1，则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋572 kJ·ml－1
D．已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml－1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 ml N2(g)和1.5 ml H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量
答案 C
二、化学反应热的计算及大小比较
4．在一定条件下，若64 g SO2气体被完全氧化成SO3气体，共放出热量98.3 kJ，已知SO2在此条件下转化率为80%，据此，下列热化学方程式正确的是( )
A．SO2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)SO3(g) ΔH＝－98.3 kJ·ml－1
B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(l) ΔH＝－196.6 kJ·ml－1
C．SO2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)SO3(g) ΔH＝－78.64 kJ·ml－1
D．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝＋196.6 kJ·ml－1
答案 A
5．在25 ℃、101 kPa条件下，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·ml－1、285.8 kJ·
ml－1、870.3 kJ·ml－1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为( )
A．－488.3 kJ·ml－1 B．＋488.3 kJ·ml－1
C．－191 kJ·ml－1 D．＋191 kJ·ml－1
答案 A
6．已知H2的燃烧热为285.8 kJ·ml－1，CO的燃烧热为282.8 kJ·ml－1。现有H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况)，经充分燃烧后，一共放出热量710.0 kJ，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＝＋282.8 kJ·ml－1
B．H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ·ml－1
C．燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为40%
D．混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，电子转移总数为2NA
答案 C
解析 A项应为1 ml CO(g)燃烧生成1 ml CO2(g)放热282.8 kJ，且ΔH<0，错误；B项中由于题目中已知的是H2的燃烧热，因此生成的H2O应为液态，错误；设56.0 L混合气体中含H2的物质的量为x，CO的物质的量为y，列式x＋y＝eq \f(56.0 L,22.4 L·ml－1)＝2.5 ml ①，285.8 kJ·
ml－1×x＋282.8 kJ·ml－1×y＝710.0 kJ ②，联立①②解得x＝1 ml，则H2的体积分数为eq \f(1,2.5)×100%＝40%，C项正确；混合气体燃烧后生成H2O、CO2共2.5 ml，与足量的过氧化钠反应能产生O2 1.25 ml，其电子转移总数为2.5NA，D项错误。
7．某硝酸厂处理尾气中NO的方法是在催化剂存在下，用H2将NO还原为N2，其热化学方程式为NO(g)＋H2(g)===eq \f(1,2)N2(g)＋H2O(g) ΔH＝m kJ·ml－1，其能量变化过程如下：
下列说法正确的是( )
A．过程①、②、③、④都是放热过程
B．m＝＋eq \f(1,2)(a＋b－c－d) kJ·ml－1
C．m＝－eq \f(1,2)(c＋a－d－b) kJ·ml－1
D．m＝＋eq \f(1,2)(c＋d－a－b) kJ·ml－1
答案 B
8．室温下，将1 ml的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 ml的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2，CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3，则下列判断正确的是( )
A．ΔH2＞ΔH3
B．ΔH1＜ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2
D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3
答案 B
解析 ①胆矾溶于水时，溶液温度降低，反应为CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)＋5H2O(l) ΔH1＞0；
②CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SOeq \\al(2－,4)(aq) ΔH2＜0；
③已知CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l) ΔH3；
依据盖斯定律①－②得到③，所以ΔH3＝ΔH1－ΔH2；ΔH2＜0，ΔH1＞0，ΔH3＞0。
上述分析可知ΔH2＜ΔH3，故A项错误；分析可知ΔH2＝ΔH1－ΔH3，由于ΔH2＜0，ΔH3＞ΔH1，故B项正确；ΔH3＝ΔH1－ΔH2，故C项错误；ΔH2＜0，ΔH1＞0，ΔH3＞ΔH1＋ΔH2，故D项错误。
9．已知：a.C2H2(g)＋H2(g)===C2H4(g) ΔH<0
b．2CH4(g)===C2H4(g)＋2H2(g) ΔH>0
判断以下3个热化学方程式：①C(s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH1
②C(s)＋eq \f(1,2)H2(g)===eq \f(1,2)C2H2(g) ΔH2
③C(s)＋H2(g)===eq \f(1,2)C2H4(g) ΔH3
ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的顺序是( )
A．ΔH2>ΔH3>ΔH1
B．ΔH3>ΔH2>ΔH1
C．ΔH3>ΔH1>ΔH2
D．ΔH1>ΔH2>ΔH3
答案 A
解析 由已知反应及盖斯定律可知，③×2－②×2＝a，③×2－①×2＝b，则2ΔH3－2ΔH2<0，即ΔH2>ΔH3；2ΔH3－2ΔH1>0，即ΔH3>ΔH1，综上所述，ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的顺序是ΔH2>ΔH3>ΔH1。
三、图像在化学反应能量变化中的应用
10．已知：
①1 ml晶体硅中含有2 ml Si—Si，1 ml SiO2晶体中含有4 ml Si—O。
②Si(s)＋O2(g)===SiO2(s) ΔH，其反应过程与能量变化如图所示。
③
下列说法正确的是( )
A．晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能
B．二氧化硅的稳定性小于硅的稳定性
C．ΔH＝－988 kJ·ml－1
D．ΔH＝a－c
答案 C
解析 晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能，A错误；根据化学键的键能判断，1 ml二氧化硅中的化学键断裂需要的能量为4×460 kJ＝1 840 kJ,1 ml晶体硅中的化学键断裂需要的能量为2×176 kJ＝352 kJ，故二氧化硅的稳定性大于硅的稳定性，B错误；ΔH＝(176×2＋500－460×4) kJ·ml－1＝－988 kJ·ml－1，C正确；根据图中信息可知，ΔH＝－c kJ·ml－1，D错误。
11．(2020·大庆期中)如图所示，E1＝393.5 kJ·ml－1，E2＝395.4 kJ·ml－1，下列说法或热化学方程式正确的是( )
A．石墨与金刚石之间的转化是物理变化
B．C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝＋1.9 kJ·ml－1
C．金刚石的稳定性强于石墨
D．断裂1 ml石墨的化学键吸收的能量比断裂1 ml金刚石的化学键吸收的能量少
答案 B
解析 石墨与金刚石是两种不同的单质，二者之间的转化是化学变化，A项错误；由图可知，1 ml金刚石的能量比1 ml石墨的能量高395.4 kJ－393.5 kJ＝1.9 kJ，故有C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝＋1.9 kJ·ml－1，B项正确；金刚石的能量高于石墨的能量，物质的能量越高越不稳定，C项错误；C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝＋1.9 kJ·ml－1，1 ml石墨的总键能比1 ml金刚石的总键能大1.9 kJ，D项错误。
四、 综合应用
12．50 mL 1.0 ml·L－1盐酸跟50 mL 1.1 ml·L－1氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应，并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。试回答下列问题：
(1)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______________________________________。
(2)______(填“能”或“不能”)将玻璃搅拌器改为环形金属(如铜)棒，其原因是________________________________________________________________________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和反应反应热数值的影响是______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)如果改用60 mL 1.0 ml·L－1盐酸跟50 mL 1.1 ml·L－1氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所放热量____(填“增加”“减少”或“不变”)，理由是
________________________________________________________________________。
(5)______(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液，理由是________________________________________________________________________。
(6)Q＝cmΔt，其中Q表示此中和反应放出的热量，m表示反应后混合液的质量，c表示反应后混合溶液的比热容，Δt表示反应前后溶液的温度的差值。该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50 mL，并记录如下原始数据：
已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00 g·cm－3，中和后混合液的比热容c＝4.184×10－3kJ·g－1·℃－1，则该反应生成1 ml水的反应热为ΔH＝__________(保留小数点后一位)。
(7)上述实验数值结果与57.3 kJ·ml－1有偏差，产生偏差的原因可能是______(填字母)。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取盐酸的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度
答案 (1)保温、隔热、减少热量散失 (2)不能 金属导热，导致热量散失 (3)偏低 (4)增加 后者生成0.055 ml H2O，而前者只能生成0.050 ml H2O (5)不能 因为硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热 (6)－56.5 kJ·ml－1 (7)acd
13．化学反应中的能量变化，是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。
(1)键能也可以用于估算化学反应的反应热(ΔH)。下表是部分化学键的键能数据：
已知白磷的燃烧热为2 378.0 kJ·ml－1，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中X＝________。
(2)1840年，俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应热效应的基础上，总结出一条规律：“一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。”这个规律被称为盖斯定律。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得。
①已知：Ⅰ.C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·ml－1
Ⅱ.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ·ml－1
Ⅲ.2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－2 599.2 kJ·ml－1
则由C(石墨，s)和H2(g)反应生成1 ml C2H2(g)的焓变为________________。
②已知3.6 g碳在6.4 g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出x kJ热量，已知单质碳的燃烧热为y kJ·ml－1，则1 ml C与O2反应生成CO的反应热ΔH为________________。
答案 (1)470 (2)①＋226.8 kJ·ml－1
②－(5x－0.5y) kJ·ml－1
解析 (1)由反应P4(s)＋5O2(g)===P4O10(s)，可知ΔH＝6E(P—P)＋5E(O==O)－[4E(P==O)＋12E(P—O)]可求得P==O的键能。(2)①关键是理解信息，由盖斯定律可知，一个反应的焓变仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关。将Ⅰ×2＋Ⅱ×eq \f(1,2)－Ⅲ×eq \f(1,2)，得ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×eq \f(1,2)－ΔH3×eq \f(1,2)。
14．(1)随着化石能源的减少，新能源的开发利用日益迫切。Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成：
SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(g)===2HI(g)＋H2SO4(l) ΔH＝a kJ·ml－1
2H2SO4(l)===2H2O(g)＋2SO2(g)＋O2(g) ΔH＝b kJ·ml－1
2HI(g)===H2(g)＋I2(g) ΔH＝c kJ·ml－1
则：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝____________ kJ·ml－1。
(2)恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图所示。
已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·ml－1
①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：__________________________________
________________________________________________________________________。
②ΔH2＝________ kJ·ml－1。
答案 (1)(2a＋b＋2c) (2)①S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297 kJ·ml－1 ②－78.64化学键
Si—O
O==O
Si—Si
断开1 ml共价键所需能量/kJ
460
500
176
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温差(t2－t1)/℃
1
25.0
32.6
2
25.1
31.8
3
25.1
31.9
化学键
P—P
P—O
O==O
P==O
键能/kJ·ml－1
172
335
498
X
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