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1、反应热的计算一、单选题（本大题共13小题）1. 物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的是()A. AF，H=H6B. H1+H2+H3+H4+H5+H6=1C. CF，|H|=|H1+H2+H6|D. |H1+H2+H3|=|H4+H5+H6|2. 己知：CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=akJmol1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=bkJmol1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=ckJmol1则下列叙述正确的是()A. 由上述热化学方程式可知bcB. 甲烷的燃烧热为bkJ/molC.
2、2CH3OH(g)=2CH4(g)+O2(g)H=2(ba)kJmol1D. 当甲醇和甲烷物质的量之比为1：2时，其完全燃烧生成CO2和H2O(l)时，放出的热量为QkJ，则该混合物中甲醇的物质的量为Q/(a+2b)mol3. 已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=Q2H2O(g)=H2O(l)H=Q3常温下，取体积比为4:1的甲烷和H2的混合气体112L(标准状况下)，经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为()A. 4Q1+0.5Q2B. 4Q1+Q2+10Q3C. 4Q1+2Q2D. 4Q1+0.5Q2+9Q34.
3、 下列说法错误的是 ()A. 利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变B. 在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的C. 当同一个化学反应以不同的过程完成时，反应的焓变是不同的D. 如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到，那么该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到5. 已知25、101kPa下，1mol水蒸发为水蒸气需要吸收44.01kJ的热量，2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)H=+571.66kJmol1C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=+131.29kJmol1则反应C(s)+12O2(g)=CO(g)的H为()A. 396.36kJm
4、ol1B. 198.55kJmol1C. 154.54kJmol1D. 110.53kJmol16. 空间探测器发射时常用肼(N2H4)作燃料，以二氧化氮作氧化剂，它们相互反应生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H=+67.7kJmol1；N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=534kJmol1。则N2H4(g)和NO2(g)反应的热化学方程式可表示为()A. 2N2H4+2NO2=3N2+4H2O H=1135.7kJmol1B. N2H4g+NO2g=32N2g+2H2Og H=567.85kJmol1C. 2N2H4(g)+2NO2(g
5、)=3N2(g)+4H2O(g) H=+1135.7kJmol1D. N2H4l+NO2g=32N2g+2H2Ol H=+567.85kJmol17. 已知：H2O(l)=H2O(g)H=+Q1kJmol12H2O(g)=2H2(g)+O2(g) H=+Q2kJmol1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=Q3kJmol1则H2和CH4的燃烧热的比值为()A. Q1+Q22Q1+Q2B. Q1+Q22Q1+Q3C. 2Q1+Q22Q3D. Q1+2Q22Q38. 已知：1gC(s)燃烧生成一氧化碳放出9.2kJ的热量；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
6、是()A. 碳C(s)的燃烧热为110.4kJmol1B. 1molCuO分解生成Cu2O放出73kJ的热量C. 反应2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s)的活化能为292kJmol1D. 足量碳与CuO反应生成Cu2O的热化学方程式为C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g)H=+35.6kJmol19. 在一定条件下发生如下反应：反应：2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)H1=+551kJmol1反应：S(s)+O2(g)SO2(g)H2=297kJmol1反应：3SO2(g)+2H2O(g)2H3SO4(l)+S(s)H3下列说法正确的是()A.
7、反应中各物质的化学计量数既可表示物质的量，又可表示分子个数B. 反应中S(s)和O2(g)的总能量低于SO2(g)的总能量C. H3的数值为254D. H的数值大小与物质的状态无关10. NH4X(X为卤素原子)有关转化过程的能量关系如图所示。下列说法不正确的是()A. H1H4B. H1+H2+H3+H4+H5+H6=0C. 因为NH4Cl固体溶于水吸热，所以H6Ksp(CuCl)B. 向电解液中加入稀硫酸，有利于Cl的除去C. Cu(s)+Cu2+(aq)2Cu+(aq)的平衡常数的数量级是106D. 除去上述电解循环溶液的Cl产生1molCuCl(s)的H=(a+2b)kJmol1二、填
8、空题（本大题共1小题）14. 甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。 I. 甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。(1)汽油的主要成分之一是辛烷C8H18(l)。已知：25、101kPa时，1molC8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518kJ热量。该反应的热化学方程式为_。(2)已知：25、101kPa时，CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=726.5kJ/mol。相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是_。(3)某研究者分别以甲醇和汽油做燃料，实验测得在发动机高负荷工作情况下，汽车尾气中CO的百分含量与汽
9、车的加速性能的关系如下所示。根据图信息分析，与汽油相比，甲醇作为燃料的优点是_。II.甲醇的合成(4)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如下图所示。该反应需要加入铜锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的H_(填“变大”“变小”或“不变”)。(5)已知： CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H1=283kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H2=242kJ/molCH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H3=676kJ/mol以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。该反应的H为_
10、kJ/mol。三、流程题（本大题共2小题）15. 多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。回答下列问题：(1)硅粉与HCl在300时反应生成1molSiHCl3气体和H2，放出225kJ热量，该反应的热化学方程式为 _。SiHCl3的电子式为_。(2)将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为：SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g) H103SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g) H202SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)3SiHCl3(g) H3H3=_(用H1，H2表示)。温度升高，
11、反应的平衡常数K_(填“增大”、“减小”或“不变”)。氢化过程中所需的高纯度H2，可用惰性电极电解KOH溶液制备，写出产生H2的电极反应方程式_。(3)已知体系自由能变G=HTS，Gv逆 b.v正：A点E点 c.反应适宜温度：48052016. 氯酸钠是一种基础化工原料。(1)已知：Cl2(g)+2OH(aq)=ClO(aq)+Cl(aq)+H2O(l)H=186kJmol1，3ClO(aq)=ClO3(aq)+2Cl(aq)H=113kJmol1，则：3Cl2(g)+6OH(aq)=ClO3(aq)+5Cl(aq)+3H2O(l)H=_kJmol1，该反应中生成1molClO3，转移电子数为
12、_。(2)工业上采用无隔膜电解饱和食盐水可制备氯酸钠。该工艺过程中，生成氯酸钠的相关反应为：Cl2+H2OH+Cl+HClO，HClOH+ClO，2HClO+ClO=ClO3+2H+2Cl。已知：溶液中，Cl2、HClO、ClO的物种分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如下图。电解过程中，为按化学计量数比反应，需控制电解液的pH约为_(填序号)。A.5 B.6.8 C.7.2 D.7.5若电解液碱度过大，阳极会有较多的_放出。已知：Cr2O72+H2O2CrO42+2H+，电解时向食盐水中加入的重铬酸钠(Na2Cr2O7)可以防止电解液碱度过大，其原理是_。若电解液
13、pH5时，溶液中HClO浓度会随pH减小迅速降低，其原因是_(用离子方程式表示)。(3)电解时须对电解槽进行冷却处理以防止电解液温度过高的原因是_。(4)氯酸钠与硫酸酸化的双氧水溶液反应常用于制备饮用水消毒剂ClO2(g)，该反应的化学方程式为_。四、计算题（本大题共1小题）17. 乙炔(C2H2)气体在氧气中完全燃烧放出大量热，形成高温火焰(氧炔焰)，可以用于焊接或切割钢板。已知乙炔在氧气中完全燃烧的热化学方程式是：2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=2599.2kJmol1则1kg乙炔在氧气中完全燃烧生成CO2和液态水放出多少热？答案和解析1.【答案】B【解
14、答】AFA，H=H6，则AF，H=H6，A正确；BH1+H2+H3+H4+H5+H6应是AA的过程，在此过程中没有能量变化，H=0，B错误；CFC的H=H6+H1+H2，则CF的H=(H6+H1+H2)，C正确；DAD的H=H1+H2+H3，DA的H=H4+H5+H6，二者的绝对值相等，符号相反，D正确；2.【答案】C【解答】A.水在液化时会放热，所以由和可知bc，故A错误；B.甲烷燃烧热的热化学方程式为式，所以甲烷的燃烧热为ckJ/mol，故B错误；C.根据盖斯定律22可知2CH3OH(g)=2CH4(g)+O2(g)H=2(ba)kJmol1，故C正确；D.设甲醇和甲烷物质的量分别为n、2
15、n，由甲醇燃烧时生成的是气态的水，若燃烧生成液态水，对应的反应热应大于na，由甲烷燃烧时生成的是气态的水，若燃烧生成液态水对应的反应热应大于2nb，则na+2nb0，由X(g)转变为X(g)是原子结合电子形成稳定结构的过程，能量越低越稳定，则X(g)转变为X(g)放热，则H4H4，故A正确；根据盖斯定律可知，H1+H2+H3+H4+H5=H6，即H1+H2+H3+H4+H5+H6=0，故B正确；因为由NH4X固体变为NH4+(g)和X(g)是断开化学键的过程，断键吸收热量，则逆过程形成化学键需要放热，所以H6Ksp(CuCl)，故A正确;B.根据图中信息：溶液的pH越大，氯离子的浓度越小，电解
16、液中加入稀硫酸，不利于Cl的去除，故B错误;C.反应Cu(s)+Cu2+(aq)2Cu+(aq)，其平衡常数为K=c2(Cu+)c(Cu2+)=c2(Cu+)c2(Cl)c(Cu2+)c2(Cl)=Ksp2CuClKspCuCl2，根据图2，当氯离子浓度负对数为0.6时，c(Cu2+)=c(Cu+)=106mol/L，Ksp(CuCl2)=c(Cu2+)c2(Cl)=107.2，代入数据得K=(106.6)2107.2=106，平衡常数的数量级是106，故C错误;D.Cu(s)+Cu2+(aq)2Cu+(aq)H1=akJmol1，Cl(aq)+Cu+(aq)CuCl(s)H2=bkJmol1
17、，根据盖斯定律12+可得：12Cu(s)+12Cu2+(aq)+Cl(aq)CuCl(s)，该反应的H=(12a+b)kJ/mol，故D错误。故选A。14.【答案】I.(1)C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)H=5518kJ/mol(2)C8H18(3)在汽车的加速性能相同的情况下，甲醇作为燃料时，产生的尾气中CO含量更低，对环境产生的污染更小II(4)不变(5)91【解答】I.(1)依据题意1molC8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518kJ热量，结合热化学方程式的书写规则，可知该热化学方程式为：C8H18(l)+25/2O2(g)=8
18、CO2(g)+9H2O(l)H=5518kJ/mol；故答案为：C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)H=5518kJ/mol； (2)依据C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)H=5518kJ/mol ，可知1gC8H18(l)完全燃烧释放出约48.4kJ的热量；依据CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=726.5kJ/mol，1gCH3OH(l)完全燃烧释放出约22.7kJ的热量。故相同质量的甲醇和辛烷燃烧时放出热量较多的是C8H18；故答案为：C8H18；(3)由所给图示横、纵坐标信息可知，汽车加速
19、性能相同的情况下，甲醇作为燃料时，产生的尾气中CO含量明显更低。故答案为在汽车的加速性能相同的情况下，甲醇作为燃料时，产生的尾气中CO含量更低，对环境产生的污染更小；故答案为：在汽车的加速性能相同的情况下，甲醇作为燃料时，产生的尾气中CO含量更低，对环境产生的污染更小；II(4)加入催化剂，能同等程度的改变正、逆反应的活化能的大小，但对H的大小无影响，故H不变；故答案为：不变；(5)将各热化学方程式标记CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H1=283kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H2=242kJ/molCH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O
20、(g) H3=676kJ/molCO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) H4为_kJ/mol依据盖斯定律可知，目标方程=+2，相应H4=H1+2H2H3，代入相应数据H4=283kJ/mol+2(242)kJ/mol(676)kJ/mol=91kJ/mol。故答案为 91。15.【答案】(1)Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g) H=225kJmol1；(2)H2H1；减小；2H2O+2e=2OH+H2(3)1000；H203SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)H20根据盖斯定律可知，得2SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)3
21、SiHCl3(g)H3=H2H10、中H20，且反应S0，H2H1导致反应的G小，故答案为：1000；H2v逆，故a正确；b.温度越高化学反应速率越快，温度AE，所以反应速率AE，故b错误；c.根据图知，反应温度480520C时转化率较高，故c正确；故答案为：ac。16.【答案】(1)671；5NA (2)B O2；当碱度过大时，平衡Cr2O72+H2O2CrO42+2H+，向右移动，抑制碱度增大 HClO+H+Cl=Cl2+H2O (3)温度过高，HClO分解速率加快，也不利于氯气的溶解 (4)2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2+Na2SO4+O2+2H2O【解答】(1)Cl2
22、(g)+2OH(aq)=ClO(aq)+Cl(aq)+H2O(l)H=186kJmol13ClO(aq)=ClO3(aq)+2Cl(aq)H=113kJmol1根据盖斯定律3+计算3Cl2(g)+6OH(aq)=ClO3(aq)+5Cl(aq)+3H2O(l)的焓变H=(186kJmol1)3+(113kJmol1)=671kJmol1；反应3Cl2(g)+6OH(aq)=ClO3(aq)+5Cl(aq)+3H2O(l)发生歧化反应，其中1个Cl化合价升高5，5个Cl化合价降低51，所以有3molCl2反应转移电子5mol，即转移电子数5NA；(2)生成氯酸钠的反应为2HClO+ClO=ClO
23、3+2H+2Cl，其中反应物中n(HClO)：n(ClO)=2：1，即HClO的物质的量分数约为23即0.67，由物种分布分数与pH的关系图可知，pH=6.8，故选B；电解液碱度过大，则OH放电生成O2，所以阳极会有较多的O2放出；当碱度过大即c(OH)过大时，OH和H+反应生成H2O，使平衡Cr2O72+H2O2CrO42+2H+向右移动，抑制碱度增大；HClO具有强氧化性，酸性条件下，氧化Cl生成Cl2，离子方程式为HClO+H+Cl=Cl2+H2O；(3)电解槽中温度不宜过高，其原因是温度过高，HClO分解速率加快，也不利于氯气的溶解；(4)氯酸钠与硫酸酸化的双氧水溶液反应常用于制备饮用
24、水消毒剂ClO2，氯酸钠是氧化剂，双氧水是还原剂，发生氧化反应生成氧气，化学方程式为2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2+Na2SO4+O2+2H2O。17.【答案】解：1kg乙炔的物质的量为1000g26g/mol=38.46mol，由热化学方程式2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=2599.2kJmol1可知，38.46mol乙炔完全燃烧放出的热量为38.46mol2599.2kJ/mol2=49982.6kJ，答：1kg乙炔在氧气中完全燃烧放出49982.6kJ热量。【解析】1kg乙炔的物质的量为1000g26g/mol=38.46mol，由热化学方程式2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(1)H=2599.2kJmol1可知，38.46mol乙炔完全燃烧放出的热量为38.46mol2599.2kJ/mol2=49982.6kJ。第15页，共15页学科网（北京）股份有限公司