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高中化学人教版 (2019)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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这是一份高中化学人教版 (2019)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9页。试卷主要包含了由合成气制备二甲醚，涉及反应，盖斯定律指出，氯原子对O3分解有催化作用，已知，已知氢气燃烧的三个反应等内容，欢迎下载使用。
(建议用时：40 min)
考点
题号
基础过关
能力提升
1.盖斯定律的理解与应用
1,4,5
9,10,11,12,13
2.反应热的计算
2,3,6,7
3.综合应用
8
1．由合成气制备二甲醚，涉及反应：
(i)2CH3OH(g)C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH1； [][\]《状\元桥》教辅资源[^勿上传]~*#]
(ii)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2。 [][\]《状元桥&》教辅^资源@\[勿上传~]]
能量变化如图所示，下列说法正确的是( ) [][\]《状@元桥》教%辅*资源[勿&上传~]]
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A．ΔH1＜ΔH2
B．反应(ii)为吸热反应
C．C2H4(g)＋H2O(g)CH3OCH3(g) ΔH＝－5.2 kJ·mol－1
D．若在容器中加入催化剂，则E2－E1将变小
答案 A
解析 根据图像数据可知，ΔH1＝－29.1 kJ·mol－1，ΔH2＝－23.9 kJ·mol－1，则ΔH1＜ΔH2，A项正确；从图像数据可看出，ΔH2＜0，即反应(ii)为放热反应，B项错误；根据盖斯定律可知，反应(ii)－反应(i)可得反应C2H4(g)＋H2O(g)CH3OCH3(g)，则ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1－(－29.1 kJ·mol－1)＝＋5.2 kJ·mol－1，C项错误；若在容器中加入催化剂，则会降低反应活化能，而不会改变反应焓变，故E2－E1的差值不变，D项错误。
2．已知C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是1 411.0 kJ·mol－1和1 366.8 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 [][\*]《状&元~桥》@教辅资源[勿#上传]]
解析 由题意可知，C2H4(g)燃烧的热化学方程式为①C2H4(g)＋3O2(g)===2H2O(l)＋2CO2(g) ΔH＝－1 411.0 kJ·mol－1；C2H5OH(l)燃烧的热化学方程式为②C2H5OH(l)＋3O2(g)===3H2O(l)＋2CO2(g) ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1；根据盖斯定律，①－②可得C2H4(g)＋H2O(l)===C2H5OH(l) ΔH＝(－1 411.0 kJ·mol－1)－(－1 366.8 kJ·mol－1)＝－44.2 kJ·mol－1，A项正确。
3．已知Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s) ΔH＝＋234.1 kJ/mol，C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol，则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是( )
A．－824.4 kJ/mol B．－627.6 kJ/mol
C．－744.7 kJ/mol D．－169.4 kJ/mol
答案 A
解析 将题给热化学方程式依次编号为①②，结合盖斯定律，②×－①可得2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)，则ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－824.35 kJ/mol≈－824.4 kJ/mol，A项正确。
4．盖斯定律指出：化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与具体反应途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列错误的是( )
A．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝1
B．A―→D的ΔH＝－ΔH4 []2022版新教%材教辅备课资#源*@\[]
C．ΔH1＋ΔH2＝－ΔH3－ΔH4
D．B―→D的ΔH＝ΔH2＋ΔH3
答案 A
解析 根据盖斯定律及图示知，物质A经过一系列转化最终又得到物质A，所以始、末状态相同，反应热为0，则ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝0，A项错误。
5．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH＝x kJ·mol－1。已知碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1；S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2＝b kJ·mol－1；2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝c kJ·mol－1。则x为( )
A．3a＋b－c B．c＋3a－b
C．a＋b－c D．c＋a－b
答案 A
解析 已知碳的燃烧热为ΔH1＝a kJ·mol－1，则碳燃烧的热化学方程式为①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1，②S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2＝b kJ·mol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝c kJ·mol－1，根据盖斯定律可得，ΔH＝3ΔH1＋ΔH2—ΔH3，即x＝3a＋b－c，A项正确。
6．氯原子对O3分解有催化作用：O3＋Cl===ClO＋O2 ΔH1；ClO＋O===Cl＋O2 ΔH2。大气臭氧层的分解反应是O3＋O===2O2 ΔH，该反应的能量变化如图： [][@\#]《状%元桥》教辅资源&[勿上*传]]
下列叙述中正确的是( )
A．反应O3＋O===2O2的ΔH＝E1－E3
B．O3＋O===2O2是吸热反应
C．ΔH＝ΔH1＋ΔH2
D．ΔH＝E3－E2>0
答案 C
解析 ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝E3－E2<0，故O3＋O===2O2为放热反应，A、B、D项错误；据盖斯定律得ΔH＝ΔH1＋ΔH2，C项正确。
7．已知：①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJ·mol－1；②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 160 kJ·mol－1。下列说法中错误的是( )
A．等物质的量的CH4在反应①、②中转移电子数相同
B．由反应①可知：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH>－574 kJ·mol－1 [][\]#《状元*^桥@》教辅~资源[勿上传]]
C．4NO2(g)＋2N2(g)===8NO(g) ΔH＝＋586 kJ·mol－1
D．若用标准状况下4.48 L CH4把NO2还原为N2，整个过程中转移的电子总数为1.6 mol
答案 B
解析 等物质的量的甲烷参加反应都转化成CO2，因此转移电子的物质的量相等，A项正确；气态水转化成液态水是放热过程，因此ΔH<－574 kJ·mol－1，B项错误；①－②得4NO2(g)＋2N2(g)===8NO(g) ΔH＝－574 kJ·mol－1－(－1 160 kJ·mol－1)＝＋586 kJ·mol－1，C项正确；①＋②得CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，转移电子物质的量为4.48×8/22.4 mol＝1.6 mol，D项正确。 []2*022版@#新^教\材教辅备课资源[]
8．盖斯定律是人们研究热化学的重要工具和方法。
(1)煤加工的重要手段是煤的气化，如用煤合成水煤气的原理为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH。
已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol；
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242.0 kJ/mol；
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol。
①6 g C(s)完全燃烧放出的热量为______kJ。
②C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的ΔH＝___________________。
③将煤转化为水煤气时，下列有关说法正确的是____(填序号)。
A．可以使煤燃烧放出更多的热量 [][\]《状#元桥@》教辅资源&\[%勿上传]]
B．可减少粉尘污染，且可使燃料燃烧更充分
C．将煤转化为水煤气，再使用水煤气作燃料，该过程中的能量变化违背了盖斯定律
D．将固态煤转化为气态水煤气，用管道运输，节约运输成本
(2)煤的液化原理是以煤气化得到的水煤气为原料合成甲醇等液体燃料，如合成甲醇的原理为CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l) ΔH＝－99 kJ/mol。已知反应中相关化学键的键能数据如表： []版*@权%归教辅#&公司[]
化学键
H—H
C—H
C—O
O—H
E/(kJ·mol－1)
436
413
343
465
则断开1 mol CO气体中的C≡O键需提供的最低能量为____。
解析 (1)①已知C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol，6 g碳即0.5 mol释放的热量为196.75 kJ。②将已知三个反应依次编号为i、ii、iii，根据盖斯定律，i－ii－iii可得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，则ΔH＝－393.5 kJ/mol＋242.0 kJ/mol＋283.0 kJ/mol＝＋131.5 kJ/mol。③将煤转化为水煤气，改变了反应的过程，但未改变物质的始态与终态，煤燃烧放出的热量不变，A项错误；将煤转化为水煤气，无固体物质参与反应，可减少粉尘污染，且可使燃料燃烧更充分，B项正确；将煤转化为水煤气，再使用水煤气作燃料，该过程中的能量变化只与物质的始态与终态有关，与过程无关，符合盖斯定律，C项错误；将固态煤转化为气态水煤气，用管道运输，减少物流运输，可节约运输成本，D项正确。(2)由ΔH＝E(反应物键能总和)－E(生成物键能总和)＝E(C≡O)＋436 kJ/mol×2－413 kJ/mol×3－343 kJ/mol－465 kJ/mol＝－99 kJ/mol，E(C≡O)＝1 076 kJ/mol，即断开1 mol CO气体中的C≡O键需提供的最低能量为1 076 kJ。
答案 (1)①196.75 ②＋131.5 kJ/mol ③BD (2)1 076 kJ
9．已知氢气燃烧的三个反应：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH1＝－a kJ·mol－1；H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH3＝－c kJ·mol－1。下列关系正确的是( ) []2�*22版新教材@教辅%备课资源[]
①b>a ②bc ④2b＝c
A．①和④ B．②和④
C．②和③ D．①和③
答案 A []%版@权归教辅公&司~[\]
解析 氢气燃烧放出热量，H2O(g)→H2O(l)放热，则燃烧生成1 mol H2O(g)放出的热量比生成1 mol H2O(l)的热量少，故a＜b；由热化学方程式的含义可知c＝2b＞2a；①和④正确，故选A项。
10．向足量稀H2SO4中加入100 mL 0.4 mol·L－1Ba(OH)2溶液时，放出的热量为5.12 kJ，如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1稀盐酸时，放出的热量为2.2 kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为( )
A．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－2.92 kJ·mol－1
B．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－0.72 kJ·mol－1
C．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－73 kJ·mol－1
D．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－18 kJ·mol－1
答案 D
解析 100 mL 0.4 mol·L－1Ba(OH)2溶液中Ba(OH)2的物质的量为0.04 mol，向稀H2SO4中加入100 mL 0.4 mol·L－1Ba(OH)2溶液，发生的离子反应是①Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)＋2H＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH1＝＝－128 kJ·mol－1；100 mL 0.4 mol·L－1稀盐酸中H＋的物质的量为0.04 mol，向Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1稀盐酸，发生的离子反应为②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)，ΔH2＝－＝－55 kJ·mol－1。Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的离子方程式为Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)，根据盖斯定律，①－2×②可得目标反应，则ΔH＝ΔH1－2ΔH2＝(－128 kJ·mol－1)－2×(－55 kJ·mol－1)＝－18 kJ·mol－1，D项正确。
11．SO2的催化氧化反应是合成硫酸的重要步骤，如图是该反应中的能量变化示意图。已知：SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(aq) ΔH4＝－d kJ·mol－1，且a、b、c、d均为正值。下列说法错误的是( ) [][\]《状元~#%桥》&教辅\资源[勿上传]]
A．SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g) ΔH3＝－c kJ·mol－1
B．2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(s)的ΔH<ΔH3
C．由S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ []202&2版新教材~教辅备*课资源[#\]
D．2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(aq) ΔH＝－(c＋d) kJ·mol－1
答案 D
解析 由能量变化示意图可知SO2催化氧化反应的热化学方程式为SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g) ΔH3＝－c kJ·mol－1，A项正确；由于凝华放热，SO3(g)===SO3(s) ΔH<0，则2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(s)的ΔH<ΔH3，B项正确；由盖斯定律可知S(g)＋3O(g)===SO3(g)的ΔH＝＝ kJ·mol－1，则S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ，C项正确；由盖斯定律可得2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(aq) ΔH＝－(c＋2d) kJ·mol－1，D项错误。
12．(1)金刚石和石墨为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，充分时燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示：
[][\]《状元%~桥》@教辅资源[*勿上传&]]
等物质的量的金刚石和石墨完全燃烧______(填“金刚石”或“石墨”)放出热量更多。在通常状况下，金刚石和石墨相比______(填“金刚石”或“石墨”)更稳定。请写出表示石墨燃烧热的热化学方程式_____________________。 []版权^归@\教辅公*司%[]
(2)意大利科学家FulvioCacace等获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量，生成1 mol N≡N放出942 kJ热量。根据以上信息和数据，计算1 mol N4气体转变为N2的ΔH＝____________ kJ/mol。
解析 (1)由题图可知，金刚石能量高于石墨，故等物质的量的两者完全燃烧，金刚石放出热量多；能量越低越稳定，说明石墨稳定，石墨的燃烧热为ΔH＝－110.5 kJ·mol－1＋(－283.0 kJ·mol－1)＝－393.5 kJ·mol－1，所以石墨燃烧热的热化学方程式为C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1。(2)根据反应热ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和，故1 mol N4气体转变为N2的ΔH＝6E(N－N)－2E(N≡N)＝6×167 kJ/mol－2×942 kJ/mol＝－882 kJ/mol。 []版^权归&教辅公司@*[~]
答案 (1)金刚石 石墨 C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 (2)－882
13．(1)已知：P4(s)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·mol－1，P4(s)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol－1；破坏PCl5中1 mol P—Cl键所需能量为c kJ，破坏PCl3中1 mol P—Cl键所需能量为1.2c kJ。则破坏Cl2中1 mol Cl—Cl键所需的能量为__________。
(2)工业合成氨时，合成塔中每生成1 mol NH3放出46 kJ的热量，其反应过程的能量变化如图(a>0，b>0)。b为____；加入催化剂，a____(填“增大”“减小”或“不变”)。 []2022版新教~材教辅^*备课\资源&[]
(3)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只包括CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量，该反应的热化学方程式为________________________________________________。
解析 (1)①P4(s)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·mol－1②P4(s)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol－1；利用盖斯定律由得Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(g) ΔH＝ kJ·mol－1＝反应物键能之和－生成物键能之和＝E(Cl－Cl)＋3×1.2c kJ·mol－1－5c kJ·mol－1＝ kJ·mol－1，解得E(Cl－Cl)＝ kJ·mol－1。(2)根据题图可知，1 mol氮气和3 mol氢气完全反应生成2 mol NH3时放出的热量为b kJ，又因为每生成1 mol NH3放出46 kJ的热量，所以b＝46×2＝92；加入催化剂，反应热不变，即b不变。(3)10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量，则1 mol液态偏二甲肼与足量液态四氧化二氮完全反应生成N2(g)、CO2(g)、H2O(g)放出的热量为×425 kJ＝2 550 kJ，则热化学方程式为C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===3N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－2 550 kJ·mol－1。
答案 (1) kJ (2)92 不变 (3)C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g) ΔH＝－2 550 kJ·mol－1
(建议用时：40 min)
考点
题号
基础过关
能力提升
1.盖斯定律的理解与应用
1,4,5
9,10,11,12,13
2.反应热的计算
2,3,6,7
3.综合应用
8
1．由合成气制备二甲醚，涉及反应：
(i)2CH3OH(g)C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH1； [][\]《状\元桥》教辅资源[^勿上传]~*#]
(ii)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2。 [][\]《状元桥&》教辅^资源@\[勿上传~]]
能量变化如图所示，下列说法正确的是( ) [][\]《状@元桥》教%辅*资源[勿&上传~]]
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A．ΔH1＜ΔH2
B．反应(ii)为吸热反应
C．C2H4(g)＋H2O(g)CH3OCH3(g) ΔH＝－5.2 kJ·mol－1
D．若在容器中加入催化剂，则E2－E1将变小
答案 A
解析 根据图像数据可知，ΔH1＝－29.1 kJ·mol－1，ΔH2＝－23.9 kJ·mol－1，则ΔH1＜ΔH2，A项正确；从图像数据可看出，ΔH2＜0，即反应(ii)为放热反应，B项错误；根据盖斯定律可知，反应(ii)－反应(i)可得反应C2H4(g)＋H2O(g)CH3OCH3(g)，则ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1－(－29.1 kJ·mol－1)＝＋5.2 kJ·mol－1，C项错误；若在容器中加入催化剂，则会降低反应活化能，而不会改变反应焓变，故E2－E1的差值不变，D项错误。
2．已知C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是1 411.0 kJ·mol－1和1 366.8 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 [][\*]《状&元~桥》@教辅资源[勿#上传]]
解析 由题意可知，C2H4(g)燃烧的热化学方程式为①C2H4(g)＋3O2(g)===2H2O(l)＋2CO2(g) ΔH＝－1 411.0 kJ·mol－1；C2H5OH(l)燃烧的热化学方程式为②C2H5OH(l)＋3O2(g)===3H2O(l)＋2CO2(g) ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1；根据盖斯定律，①－②可得C2H4(g)＋H2O(l)===C2H5OH(l) ΔH＝(－1 411.0 kJ·mol－1)－(－1 366.8 kJ·mol－1)＝－44.2 kJ·mol－1，A项正确。
3．已知Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s) ΔH＝＋234.1 kJ/mol，C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol，则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是( )
A．－824.4 kJ/mol B．－627.6 kJ/mol
C．－744.7 kJ/mol D．－169.4 kJ/mol
答案 A
解析 将题给热化学方程式依次编号为①②，结合盖斯定律，②×－①可得2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)，则ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－824.35 kJ/mol≈－824.4 kJ/mol，A项正确。
4．盖斯定律指出：化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与具体反应途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列错误的是( )
A．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝1
B．A―→D的ΔH＝－ΔH4 []2022版新教%材教辅备课资#源*@\[]
C．ΔH1＋ΔH2＝－ΔH3－ΔH4
D．B―→D的ΔH＝ΔH2＋ΔH3
答案 A
解析 根据盖斯定律及图示知，物质A经过一系列转化最终又得到物质A，所以始、末状态相同，反应热为0，则ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝0，A项错误。
5．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH＝x kJ·mol－1。已知碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1；S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2＝b kJ·mol－1；2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝c kJ·mol－1。则x为( )
A．3a＋b－c B．c＋3a－b
C．a＋b－c D．c＋a－b
答案 A
解析 已知碳的燃烧热为ΔH1＝a kJ·mol－1，则碳燃烧的热化学方程式为①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1，②S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2＝b kJ·mol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝c kJ·mol－1，根据盖斯定律可得，ΔH＝3ΔH1＋ΔH2—ΔH3，即x＝3a＋b－c，A项正确。
6．氯原子对O3分解有催化作用：O3＋Cl===ClO＋O2 ΔH1；ClO＋O===Cl＋O2 ΔH2。大气臭氧层的分解反应是O3＋O===2O2 ΔH，该反应的能量变化如图： [][@\#]《状%元桥》教辅资源&[勿上*传]]
下列叙述中正确的是( )
A．反应O3＋O===2O2的ΔH＝E1－E3
B．O3＋O===2O2是吸热反应
C．ΔH＝ΔH1＋ΔH2
D．ΔH＝E3－E2>0
答案 C
解析 ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝E3－E2<0，故O3＋O===2O2为放热反应，A、B、D项错误；据盖斯定律得ΔH＝ΔH1＋ΔH2，C项正确。
7．已知：①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJ·mol－1；②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 160 kJ·mol－1。下列说法中错误的是( )
A．等物质的量的CH4在反应①、②中转移电子数相同
B．由反应①可知：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH>－574 kJ·mol－1 [][\]#《状元*^桥@》教辅~资源[勿上传]]
C．4NO2(g)＋2N2(g)===8NO(g) ΔH＝＋586 kJ·mol－1
D．若用标准状况下4.48 L CH4把NO2还原为N2，整个过程中转移的电子总数为1.6 mol
答案 B
解析 等物质的量的甲烷参加反应都转化成CO2，因此转移电子的物质的量相等，A项正确；气态水转化成液态水是放热过程，因此ΔH<－574 kJ·mol－1，B项错误；①－②得4NO2(g)＋2N2(g)===8NO(g) ΔH＝－574 kJ·mol－1－(－1 160 kJ·mol－1)＝＋586 kJ·mol－1，C项正确；①＋②得CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，转移电子物质的量为4.48×8/22.4 mol＝1.6 mol，D项正确。 []2*022版@#新^教\材教辅备课资源[]
8．盖斯定律是人们研究热化学的重要工具和方法。
(1)煤加工的重要手段是煤的气化，如用煤合成水煤气的原理为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH。
已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol；
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242.0 kJ/mol；
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol。
①6 g C(s)完全燃烧放出的热量为______kJ。
②C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的ΔH＝___________________。
③将煤转化为水煤气时，下列有关说法正确的是____(填序号)。
A．可以使煤燃烧放出更多的热量 [][\]《状#元桥@》教辅资源&\[%勿上传]]
B．可减少粉尘污染，且可使燃料燃烧更充分
C．将煤转化为水煤气，再使用水煤气作燃料，该过程中的能量变化违背了盖斯定律
D．将固态煤转化为气态水煤气，用管道运输，节约运输成本
(2)煤的液化原理是以煤气化得到的水煤气为原料合成甲醇等液体燃料，如合成甲醇的原理为CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l) ΔH＝－99 kJ/mol。已知反应中相关化学键的键能数据如表： []版*@权%归教辅#&公司[]
化学键
H—H
C—H
C—O
O—H
E/(kJ·mol－1)
436
413
343
465
则断开1 mol CO气体中的C≡O键需提供的最低能量为____。
解析 (1)①已知C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol，6 g碳即0.5 mol释放的热量为196.75 kJ。②将已知三个反应依次编号为i、ii、iii，根据盖斯定律，i－ii－iii可得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，则ΔH＝－393.5 kJ/mol＋242.0 kJ/mol＋283.0 kJ/mol＝＋131.5 kJ/mol。③将煤转化为水煤气，改变了反应的过程，但未改变物质的始态与终态，煤燃烧放出的热量不变，A项错误；将煤转化为水煤气，无固体物质参与反应，可减少粉尘污染，且可使燃料燃烧更充分，B项正确；将煤转化为水煤气，再使用水煤气作燃料，该过程中的能量变化只与物质的始态与终态有关，与过程无关，符合盖斯定律，C项错误；将固态煤转化为气态水煤气，用管道运输，减少物流运输，可节约运输成本，D项正确。(2)由ΔH＝E(反应物键能总和)－E(生成物键能总和)＝E(C≡O)＋436 kJ/mol×2－413 kJ/mol×3－343 kJ/mol－465 kJ/mol＝－99 kJ/mol，E(C≡O)＝1 076 kJ/mol，即断开1 mol CO气体中的C≡O键需提供的最低能量为1 076 kJ。
答案 (1)①196.75 ②＋131.5 kJ/mol ③BD (2)1 076 kJ
9．已知氢气燃烧的三个反应：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH1＝－a kJ·mol－1；H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH3＝－c kJ·mol－1。下列关系正确的是( ) []2�*22版新教材@教辅%备课资源[]
①b>a ②b
A．①和④ B．②和④
C．②和③ D．①和③
答案 A []%版@权归教辅公&司~[\]
解析 氢气燃烧放出热量，H2O(g)→H2O(l)放热，则燃烧生成1 mol H2O(g)放出的热量比生成1 mol H2O(l)的热量少，故a＜b；由热化学方程式的含义可知c＝2b＞2a；①和④正确，故选A项。
10．向足量稀H2SO4中加入100 mL 0.4 mol·L－1Ba(OH)2溶液时，放出的热量为5.12 kJ，如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1稀盐酸时，放出的热量为2.2 kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为( )
A．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－2.92 kJ·mol－1
B．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－0.72 kJ·mol－1
C．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－73 kJ·mol－1
D．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－18 kJ·mol－1
答案 D
解析 100 mL 0.4 mol·L－1Ba(OH)2溶液中Ba(OH)2的物质的量为0.04 mol，向稀H2SO4中加入100 mL 0.4 mol·L－1Ba(OH)2溶液，发生的离子反应是①Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)＋2H＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH1＝＝－128 kJ·mol－1；100 mL 0.4 mol·L－1稀盐酸中H＋的物质的量为0.04 mol，向Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1稀盐酸，发生的离子反应为②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)，ΔH2＝－＝－55 kJ·mol－1。Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的离子方程式为Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)，根据盖斯定律，①－2×②可得目标反应，则ΔH＝ΔH1－2ΔH2＝(－128 kJ·mol－1)－2×(－55 kJ·mol－1)＝－18 kJ·mol－1，D项正确。
11．SO2的催化氧化反应是合成硫酸的重要步骤，如图是该反应中的能量变化示意图。已知：SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(aq) ΔH4＝－d kJ·mol－1，且a、b、c、d均为正值。下列说法错误的是( ) [][\]《状元~#%桥》&教辅\资源[勿上传]]
A．SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g) ΔH3＝－c kJ·mol－1
B．2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(s)的ΔH<ΔH3
C．由S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ []202&2版新教材~教辅备*课资源[#\]
D．2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(aq) ΔH＝－(c＋d) kJ·mol－1
答案 D
解析 由能量变化示意图可知SO2催化氧化反应的热化学方程式为SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g) ΔH3＝－c kJ·mol－1，A项正确；由于凝华放热，SO3(g)===SO3(s) ΔH<0，则2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(s)的ΔH<ΔH3，B项正确；由盖斯定律可知S(g)＋3O(g)===SO3(g)的ΔH＝＝ kJ·mol－1，则S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ，C项正确；由盖斯定律可得2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(aq) ΔH＝－(c＋2d) kJ·mol－1，D项错误。
12．(1)金刚石和石墨为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，充分时燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示：
[][\]《状元%~桥》@教辅资源[*勿上传&]]
等物质的量的金刚石和石墨完全燃烧______(填“金刚石”或“石墨”)放出热量更多。在通常状况下，金刚石和石墨相比______(填“金刚石”或“石墨”)更稳定。请写出表示石墨燃烧热的热化学方程式_____________________。 []版权^归@\教辅公*司%[]
(2)意大利科学家FulvioCacace等获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量，生成1 mol N≡N放出942 kJ热量。根据以上信息和数据，计算1 mol N4气体转变为N2的ΔH＝____________ kJ/mol。
解析 (1)由题图可知，金刚石能量高于石墨，故等物质的量的两者完全燃烧，金刚石放出热量多；能量越低越稳定，说明石墨稳定，石墨的燃烧热为ΔH＝－110.5 kJ·mol－1＋(－283.0 kJ·mol－1)＝－393.5 kJ·mol－1，所以石墨燃烧热的热化学方程式为C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1。(2)根据反应热ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和，故1 mol N4气体转变为N2的ΔH＝6E(N－N)－2E(N≡N)＝6×167 kJ/mol－2×942 kJ/mol＝－882 kJ/mol。 []版^权归&教辅公司@*[~]
答案 (1)金刚石 石墨 C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 (2)－882
13．(1)已知：P4(s)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·mol－1，P4(s)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol－1；破坏PCl5中1 mol P—Cl键所需能量为c kJ，破坏PCl3中1 mol P—Cl键所需能量为1.2c kJ。则破坏Cl2中1 mol Cl—Cl键所需的能量为__________。
(2)工业合成氨时，合成塔中每生成1 mol NH3放出46 kJ的热量，其反应过程的能量变化如图(a>0，b>0)。b为____；加入催化剂，a____(填“增大”“减小”或“不变”)。 []2022版新教~材教辅^*备课\资源&[]
(3)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只包括CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量，该反应的热化学方程式为________________________________________________。
解析 (1)①P4(s)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·mol－1②P4(s)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol－1；利用盖斯定律由得Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(g) ΔH＝ kJ·mol－1＝反应物键能之和－生成物键能之和＝E(Cl－Cl)＋3×1.2c kJ·mol－1－5c kJ·mol－1＝ kJ·mol－1，解得E(Cl－Cl)＝ kJ·mol－1。(2)根据题图可知，1 mol氮气和3 mol氢气完全反应生成2 mol NH3时放出的热量为b kJ，又因为每生成1 mol NH3放出46 kJ的热量，所以b＝46×2＝92；加入催化剂，反应热不变，即b不变。(3)10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量，则1 mol液态偏二甲肼与足量液态四氧化二氮完全反应生成N2(g)、CO2(g)、H2O(g)放出的热量为×425 kJ＝2 550 kJ，则热化学方程式为C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===3N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－2 550 kJ·mol－1。
答案 (1) kJ (2)92 不变 (3)C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g) ΔH＝－2 550 kJ·mol－1
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