2019届一轮复习苏教版化学反应中的热量学案 16页

‎[学考要求]‎ 知识条目 考试要求 知识条目 考试要求 ‎1.化学反应中能量转化的主要形式 a ‎5.热化学方程式的书写 a ‎2.吸热反应和放热反应 a ‎6.利用热化学方程式进行简单计算 b ‎3.从化学反应中的反应物的总能量与生成物的总能量变化理解反应中的热效应 b ‎7.合理利用化石燃料，提高燃料燃烧效率的方法 a ‎4.化学键的断裂和形成与反应中能量变化的关系 b 一、化学反应中能量转化 ‎1．化学反应的特征 化学反应中，不仅有物质的变化，同时还伴随着能量的变化。‎ ‎2．化学反应中能量转化的主要形式 化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等，通常主要表现为热量的变化。‎ ‎3．吸热反应和放热反应 ‎(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。‎ ‎(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析 ‎(3)常见的放热反应和吸热反应 放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化等。‎ 吸热反应：①大多数分解反应；②盐类的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。‎ 特别提醒 需要加热或点燃的反应不一定是吸热反应，如Fe与S反应生成FeS的反应是一个放热反应，但需要加热反应才能发生；有些吸热反应在常温下也可以发生，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应。‎ ‎1．(2017·浙江4月学考)下列物质放入水中，会显著放热的是(　　)‎ A．食盐 B．蔗糖 C．酒精 D．生石灰 答案　D 解析　食盐、蔗糖、酒精溶于水，放热不明显，A、B、C错误；生石灰溶于水生成氢氧化钙，属于放热反应，D正确。‎ ‎2．(2018·金华市十校3月联考)下列过程中，发生吸热反应的是(　　)‎ A．碘的升华 B．生石灰溶于水 C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl D．盐酸和氢氧化钠溶液混合 答案　C 解析　碘升华吸热，但此过程属于物理变化，A错误；生石灰溶于水，发生CaO＋H2O===Ca(OH)2，属于放热反应，B错误；盐酸和氢氧化钠发生中和反应，属于放热反应，D错误。‎ ‎3．(2016·浙江4月学考)2A(g)??B(g)　ΔH1(ΔH1<0)；2A(g)??B(l)　ΔH2；下列能量变化示意图正确的是(　　)‎ 答案　B 解析　ΔH＜0的反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，则2A(g)的总能量大于B(g)的总能量，B(g)的总能量大于B(l)的总能量，所以B图像符合。‎ ‎4．工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，已知下列化学键的键能：‎ 化学键 H—H N—H N≡N 键能/kJ·mol－1‎ ‎436‎ ‎391‎ ‎946‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应为吸热反应 B．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 C．反应热ΔH＝92 kJ·mol－1‎ D．生成1 mol NH3放出92 kJ热量 答案　B 解析　反应N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)过程中，共断裂1 mol N≡N键和3 mol H—H键，形成6 mol N—H键，则断键共吸热为946 kJ·mol－1×1 mol＋436 kJ·mol－1×3 mol＝2 254 kJ，形成N—H键共放热为391 kJ·mol－1×6 mol＝2 346 kJ，由于放出热量＞吸收热量，故反应放热，放热反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，A项错误，B项正确；1 mol N2完全反应生成NH3的反应热为ΔH＝－(2 346－2 254) kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1，C项错误；生成1 mol NH3时放出的热量为ΔE＝92 kJ·mol－1× mol＝46 kJ，D项错误。‎ 二、热化学方程式 ‎1．概念 表示参加反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。‎ ‎2．热化学方程式的意义 不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，表示在25 ℃和1.01×105 Pa下，1 mol氢气和0.5 mol氧气完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量。‎ ‎3．热化学方程式的书写步骤 ‎4．通常用“四看”法判断热化学方程式的正误 ‎(1)“一看”各物质的聚集状态是否正确；‎ ‎(2)“二看”ΔH变化的“＋”“－”是否正确；‎ ‎(3)“三看”反应热的单位是否为kJ·mol－1；‎ ‎(4)“四看”反应热数值与化学计量数是否对应。‎ ‎5．利用热化学方程式进行简单计算 根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。‎ ‎5．(2015·浙江10月学考)已知1 mol CH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3 kJ热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是(　　)‎ A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝890.3 kJ·mol－1‎ B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝890.3 kJ·mol－1‎ D．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ 答案　B 解析　1 mol CH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3 kJ热量，而放热的ΔH为负值，书写热化学方程式时要标出物质的状态，故热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1。‎ ‎6．(2017·浙江4月学考)已知断裂1 mol H2(g)中的H—H键需要吸收436.4 kJ的能量，断裂1 mol O2(g)中的共价键需要吸收498 kJ的能量，生成H2O(g)中的1 mol H—O键能放出462.8 kJ的能量。下列说法正确的是(　　)‎ A．断裂1 mol H2O中的化学键需要吸收925.6 kJ的能量 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－480.4 kJ·mol－1 ‎ C．2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝471.6 kJ·mol－1‎ D．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－240.2 kJ·mol－1‎ 答案　B 解析　未说明1 mol H2O的状态，不能计算能量变化，A错误；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝436.4 kJ·mol－1×2＋498 kJ·mol－1－4×462.8 kJ·mol－1＝－480.4 kJ·mol－1，B正确；未标明气态水转化为液态水时放出的热量，不能计算焓变，C错误；根据B中分析可知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－240.2 kJ·mol－1，D错误。‎ ‎7．(2018·浙江6月学考)已知断开1 mol H2(g)中H—H键需要吸收436 kJ能量。根据能量变化示意图，下列说法或热化学方程式不正确的是(　　)‎ A．断开1 mol HCl(g)中的H—Cl键要吸收432 kJ能量 B．生成1 mol Cl2(g)中的Cl—Cl键放出243 kJ能量 C．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－864 kJ·mol－1‎ D．HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)　ΔH＝92.5 kJ·mol－1‎ 答案　C 解析　由能量变化示意图，H2(g)和Cl2(g)反应的热化学方程式为：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ·mol－1，分解的热化学方程式为：HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)　ΔH＝92.5 kJ·mol－1，则C项错误，D项正确；可知2 mol H(g)＋2 mol Cl(g)→2 mol HCl(g)，放出864 kJ的能量，则断开1 mol HCl(g)中的H—Cl键要吸收432 kJ能量，A正确；由ΔH ‎＝反应物总键能之和－生成物总键能之和，结合H—Cl的键能、H—H的键能和热化学方程式可计算出Cl—Cl的键能：(436 kJ·mol－1＋ECl—Cl)－864 kJ·mol－1＝－185 kJ·mol－1，ECl—Cl＝864 kJ·mol－1－185 kJ·mol－1－436 kJ·mol－1＝243 kJ·mol－1，B正确。‎ ‎8．(2017·浙江11月学考)根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．ΔH5＞0‎ B．ΔH1＋ΔH2＝0‎ C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5‎ D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0‎ 答案　D 解析　根据气态水变为液态水放热，故A错误；由转化关系图可知ΔH1＋ΔH2≠0，故B错误；由转化关系图可知ΔH3≠ΔH4＋ΔH5，故C错误；由转化关系图可知，经过一个循环之后回到原始状态，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0，故D正确。‎ 三、合理利用化石燃料，提高燃料燃烧效率的方法 ‎1．当前社会的主要能源 煤、石油、天然气等化石燃料，是当今社会的主要能源。‎ ‎2．提高能源的利用效率 ‎(1)改善开采、运输、加工等各个环节；‎ ‎(2)科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。‎ ‎3．解决燃料燃烧存在问题的研究方向 ‎(1)防止燃料燃烧造成环境污染的解决方法；‎ ‎(2)通过化学方法将化石燃料转化为清洁能源；‎ ‎(3)开发氢能、太阳能等清洁新能源。‎ ‎9．下列说法不正确的是(　　)‎ ‎①化石燃料在任何条件下都能充分燃烧 ‎②化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体 ‎③直接燃烧煤不如煤进行深加工后再燃烧的效果好 ‎④固体煤变为气体燃料后，燃烧效率更低 A．①④ B．②③④‎ C．②③ D．①③④‎ 答案　A 解析　①化石燃料需在足量的氧气中才能充分燃烧，氧气量不足，不完全燃烧生成一氧化碳等气体，故①错误；②化石燃料在燃烧过程中产生的CO、SO2等有害气体会污染环境，故②正确；③将煤进行脱硫处理、气化处理等深加工后，都很好地减少了污染气体的排放，提高了燃烧效率，燃烧的效果好，故③正确；④固体煤变为气体燃料后，燃烧效率更高，故④错误。故选A。‎ ‎10．已知C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，煅烧1.00 mol CaCO3生成CaO和CO2，需要吸收177.7 kJ的热量。若这些热量全部由C燃烧来提供，从理论上计算，煅烧10.0 mol CaCO3需要燃烧C的质量为______。‎ 答案　54.19 g 解析　煅烧10.0 mol CaCO3需要吸收的热量为177.7 kJ·mol－1×10.0 mol＝1 777 kJ,10.0 mol CaCO3分解所吸收的热量全部由C燃烧来提供，即与一定质量的C燃烧放出的热量相等。‎ 设需要燃烧C的质量为x C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ ‎12 g　　　　　　　　　　　393.5 kJ x　　　　　　　　　　　　1 777 kJ ＝，解得：x≈54.19 g，‎ 需要燃烧C的质量为54.19 g。‎ 专题突破训练 一、选择题 题组一　化学反应中的能量转化 ‎1．下列过程中ΔH小于零的是(　　)‎ A．Ba(OH)2与NH4Cl固体混合 B．氯化铵分解得氨气 C．碳酸钙分解得二氧化碳 D．实验室制备氢气 答案　D 解析　ΔH小于零，说明反应放热。Ba(OH)2与NH4Cl固体混合反应是吸热反应，A 错误；氯化铵分解得氨气是吸热反应，B错误；碳酸钙分解得二氧化碳是吸热反应，C错误；实验室制备氢气利用锌和稀硫酸反应，属于放热反应，D正确。‎ ‎2．反应A＋B―→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH＞0)，②X―→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　)‎ 答案　D 解析　①A＋B―→X，此反应是吸热反应，即反应物总能量小于生成物的总能量；②X―→C，此反应是放热反应，X具有的能量大于C，A＋B―→C是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，D正确。‎ ‎3．(2016·温州市十校联合体高二上期初)已知反应：X＋Y===M＋N为放热反应。下列关于该反应的说法正确的是(　　)‎ A．X的能量一定高于M B．Y的能量一定高于N C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量 D．因为该反应为放热反应，故不必加热，反应就可以发生 答案　C 解析　此反应是放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量，A、B错误，C正确；放热反应有时也需要加热，达到反应温度，D错误。‎ ‎4．(2018·新高考研究联盟二模)根据如图的能量图，下列说法正确的是(　　)‎ A．A2(g)＋B2(g)===2AB(g)是一个放热反应 B．2 mol AB的总能量大于1 mol A2和1 mol B2的能量之和 C．1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的能量之和为a kJ D．2AB(g)===A2(l)＋B2(l)　ΔH<(b－a)kJ·mol－1‎ 答案　D 解析　根据能量图，反应物总能量小于生成物总能量，此反应为吸热反应，A错误；没有指明物质的状态，B错误；a kJ·mol－1不是A2(g)和B2(g)总能量，C错误；A2(g)===A2(l)、B2(g)===B2(l)属于放热过程，因此2AB(g)===A2(l)＋B2(l)　ΔH<(b－a) kJ·mol－1，D正确。‎ ‎5．(2018·杭州十四中3月模拟)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：‎ 下列说法中正确的是(　　)‎ A．CO和O生成CO2是吸热反应 B．在该过程中，CO断键形成C和O C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2‎ D．状态Ⅰ→状态Ⅲ可以表示CO与O2反应的过程 答案　C 解析　由图可知反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，A错误；由图可知不存在CO的断键过程， B错误； CO与O在催化剂表面形成CO2，CO2含有极性共价键， C正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程，而不是与氧气反应， D错误。‎ ‎6．单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应 B．正交硫比单斜硫稳定 C．相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高 D．①表示断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ 答案　B 解析　根据图示可知单斜硫的能量比正交硫的能量高，所以单斜硫转化为正交硫的反应是放热反应，A错误；物质所含有的能量越低，物质的稳定性就越强，由于正交硫比单斜硫的能量低，所以正交硫比单斜硫稳定，B正确；由图可以看出，相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量低，C错误；①表示断裂1 mol O2中的共价键和1 mol S(s，单斜)的化学键所吸收的总能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ，D错误。‎ 题组二　热化学方程式 ‎7．下列热化学方程式书写正确的是(　　)‎ A．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝241.8 kJ·mol－1‎ B．CH4＋2O2===CO2＋2H2O　ΔH＝－802.3 kJ·mol－1‎ C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ D．CO(g)＋O2(g)===CO2　ΔH＝－283 kJ·mol－1‎ 答案　C 解析　氢气燃烧是放热反应，A错误；没有标明物质的状态，B错误；热化学方程式正确，C正确；CO2没有注明状态，D错误。‎ ‎8．工业生产水煤气的反应为C(s)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(g)　ΔH＝131.4 kJ·mol－1，下列判断正确的是(　　)‎ A．反应物能量总和大于生成物能量总和 B．CO(g)＋H2(g)??C(s)＋H2O(l)‎ ΔH＝－131.4 kJ·mol－1‎ C．水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ热量 D．水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ热量 答案　C 解析　该反应是吸热反应，故反应物的总能量小于生成物的总能量，A错误；正反应吸热，逆反应放热，但水的状态不同，ΔH的值不同，B错误；由题干反应可知生成1 mol氢气即2 g氢气吸收的热量为131.4 kJ，C正确；由题干反应可知生成1 mol CO吸收的热量为131.4 kJ，而1体积CO物质的量不是1 mol，D错误。‎ ‎9．(2018·宁波市3月模拟)固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下：‎ ‎①H2(g)＋I2(？)??2HI(g)　ΔHl＝－9.48 kJ·mol－1‎ ‎②H2(g)＋I2(？)??2HI(g)　ΔH2＝26.48 kJ·mol－1‎ 下列判断不正确的是(　　)‎ A．①中的I2为气态，②中的I2为固态 B．②的反应物总能量比①的反应物总能量低 C．反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好 D．1 mol固态碘升华时将吸热35.96 kJ 答案　C 解析　根据反应热ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量，说明①中反应物的总能量大于②中反应物的总能量，由于物质在气态时的能量大于在固态时的能量，则①中的I2为气态，②中的I2为固态，即A、B都正确；由于两个反应的产物相同、状态相同，热稳定性也相同，C错误；结合两个热化学方程式可得：I2(s)??I2(g)　ΔH＝ΔH2－H1＝35.96 kJ·mol－1，说明1 mol固态碘升华为碘蒸气需要吸收35.96 kJ的热量，D正确。‎ ‎10．根据能量变化示意图，下列说法正确的是(　　)‎ A．C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)‎ ΔH＝(E4－E1) kJ·mol－1‎ B．2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝(E2－E3) kJ·mol－1‎ C．C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝(E3－E4) kJ·mol－1‎ D．2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)　ΔH＝2(E2－E1) kJ·mol－1‎ 答案　D 解析　金刚石燃烧是放热反应，ΔH＜0，A错误；根据图像可知1 mol石墨不完全燃烧生成1 mol CO放热是(E3－E2) kJ，则2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝2(E2－E3) kJ·mol－1，B错误；根据图像可知石墨的总能量低于金刚石，则C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝(E4－E3) kJ·mol－1，C错误；CO2分解生成CO和氧气是吸热反应，则根据图像可知2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)　ΔH＝2(E2－E1) kJ·mol－1，D正确。‎ ‎11．(2018·金华市十校3月联考)25 ℃、101 kPa时，有以下能量转化图，下列说法不正确的是(　　)‎ A．转化Ⅱ的热化学方程式2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)‎ ΔH＝－282.9 kJ·mol－1‎ B．相同条件下，1 mol C(s)和0.5 mol O2(g)总能量高于1 mol CO(g)的能量 C．由C→CO的热化学方程式2C(s)＋O2(g)===2CO(g)‎ ΔH＝－221.2 kJ·mol－1‎ D．CO2(g)分解为C(s)和O2(g)是吸热反应 答案　A 解析　根据能量转化图，转化Ⅱ的热化学反应方程式为CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.9 kJ·mol－1或者2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－282.9×2 kJ·mol－1＝－565.8 kJ·mol－1，A错误；碳和氧气反应生成CO属于放热反应，1 mol C(s)和0.5 mol O2(g)总能量高于1 mol CO(g)的能量，B正确；C→CO的热化学方程式为2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－(393.5－282.9)×2 kJ·mol－1＝－221.2 kJ·mol－1，C正确；C和O2反应是放热反应，CO2分解为C和O2是吸热反应，D正确。‎ ‎12．(2018·杭州市3月模拟)已知在25 ℃、1.01×105 Pa下，1 mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如下图所示，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．H2O分解为H2与O2时放出热量 B．热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)‎ ΔH＝－490 kJ·mol－1‎ C．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为甲>乙>丙 D．乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将小于930 kJ 答案　B 解析　氢气和氧气反应生成1 mol H2O(g)的ΔH＝反应物键能和－生成物键能和＝436 kJ·mol－1＋249 kJ·mol－1－930 kJ·mol－1＝－245 kJ·mol－1，反应放热，所以水分解吸热，A错误；断键吸收能量，成键释放能量，甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙＞甲＞丙，C 错误；水蒸气变成液态水会放热，乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将大于930 kJ，D错误。‎ ‎13．Na2CO3(aq)与盐酸反应过程中的能量变化示意图如下，下列选项正确的是(　　)‎ A．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应 B．CO(aq)＋H＋(aq)===HCO(aq)‎ ΔH＝a kJ·mol－1‎ C．HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)‎ ΔH＝(c－b) kJ·mol－1‎ D．CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)‎ ΔH＝(a＋b－c) kJ·mol－1‎ 答案　C 解析　根据H2CO3(aq)和CO2(g)、H2O(l)的能量高低可知，H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，A错误； CO(aq)＋H＋(aq)===HCO(aq)　ΔH＝－a kJ·mol－1，B错误； HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，ΔH>0，故ΔH＝(c－b) kJ·mol－1，C正确； CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应，ΔH<0，故ΔH＝(c－a－b) kJ·mol－1，D错误。‎ ‎14．在一定条件下，CH4和CO燃烧的热化学方程式分别为 CH4(g)＋2O2(g)===2H2O(l)＋CO2(g)　‎ ΔH＝－890 kJ·mol－1‎ ‎2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1‎ 一定量的CO和CH4的混合气体完全燃烧时，放出的热量为262.9 kJ，生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50 g白色沉淀。求混合气体中CO和CH4的体积比(　　)‎ A．3∶5 B．2∶3 C．3∶2 D．5∶3‎ 答案　C 解析　设CH4为a mol，CO为b mol，根据碳元素守恒：a mol＋b mol＝＝0.5 mol，由CH4和CO燃烧的热化学方程式及放出的热量，可得：890 kJ·mol－1×a mol＋ kJ·mol－1×b mol＝262.9 kJ，联立方程解得：a＝0.2、b＝0.3，则混合气体中CO和CH4的体积比为0.3 mol∶0.2 mol＝3∶2。‎ 题组三　化学反应中的能量转化综合 ‎15．下列有关能源的说法不正确的是(　　)‎ A．煤、石油、天然气、氢能中，氢能是可再生能源 B．生物质能包括农业废弃物、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等 C．贮氢合金的发现和应用，解决了氢气贮存、运输的难题 D．生物质能通过直接燃烧产生热量，能量利用效率较高 答案　D ‎16．(2018·嘉兴市二模)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)‎ ΔHl＝－32.9 kJ·mol－1‎ 反应Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g)===2NH3(g)‎ ΔH2＝－41.8 kJ·mol－1‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．图1所示过程①是放热反应，②是吸热反应 B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图2所示 C．断开3 mol N2H4(g)中的化学键吸收的能量大于形成1 mol N2(g)和4 mol NH3(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＝50.7 kJ·mol－1‎ 答案　C 解析　反应Ⅱ是放热反应，图2所示的能量过程示意图正确，B正确；由于反应Ⅰ为放热反应，因此断开3 mol N2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)中的化学键释放的能量，C错误；结合题给的两个热化学方程式可得：Ⅰ－2×Ⅱ得N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g)　ΔH＝50.7 kJ·mol－1，D正确。‎ ‎17．(2018·浙江教育绿色评价联盟3月模拟)下列说法不正确的是(　　)‎ A．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3‎ B．ΔH1<0、ΔH2>0、ΔH3<0‎ C．将煤转化为H2(g)和CO(g)后燃烧与煤直接燃烧放出热量相同 D．将煤转化为水煤气后再燃烧，从提高煤燃烧利用率看是得不偿失 答案　D 解析　由转化关系图可知，经过不同的途径得到相同的物质，能量转化相同，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，A正确；反应1是放热反应、反应2是吸热反应、反应3是放热反应，所以，ΔH1<0、ΔH2>0、ΔH3<0，B正确；将煤转化为H2(g)和CO(g)后燃烧与煤直接燃烧放出热量相同，C正确；将煤转化为水煤气后再燃烧，提高了煤燃烧利用率，D错误。‎ ‎18．(2018·浙江4月学考)氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1<0‎ B．相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的小 C．相同条件下，HCl的(ΔH1＋ΔH2)比HI的大 D．一定条件下，气态原子生成1 mol H—X键放出a kJ能量，则该条件下ΔH2＝a kJ·mol－1‎ 答案　D 解析　A项，ΔH1为溶液到气体的热效应，为吸热过程ΔH1＞0，错误；B项，Cl的非金属性更强，HCl更稳定，对应ΔH2更大，错误；C项，Cl的非金属性更强，HCl更稳定，ΔH2较大，但HI沸点更高，ΔH1较大，错误；D项，ΔH2即为键能，正确。‎ 二、非选择题 ‎19．依据事实，写出下列反应的热化学方程式 ‎(1)2 mol H2与2 mol I2(g)完全反应时，生成碘化氢气体，放出了29.8 kJ的热量。则该热化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)12 g镁在氧气中完全燃烧，生成氧化镁固体，放出247 kJ的热量。则该热化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)已知通常状况下，N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.625 kJ·mol－1；当转移1.6 mol电子时，放出的热量为________。‎ 答案　(1)H2(g)＋I2(g)===2HI(g)‎ ΔH＝－14.9 kJ·mol－1‎ ‎(2)Mg(s)＋O2(g)===MgO(s)‎ ΔH＝－494 kJ·mol－1　‎ ‎(3)256.65 kJ 解析　(1)2 mol H2与2 mol I2(g)完全反应时，生成4 mol HI气体，则1 mol氢气与1 mol碘蒸气反应生成2 mol HI气体，放热14.9 kJ，热化学方程式为H2(g)＋I2(g)===2HI(g)　ΔH＝－14.9 kJ·mol－1。(2)12 g Mg的物质的量为0.5 mol，其完全燃烧放热247 kJ，则1 mol Mg燃烧放热494 kJ，热化学方程式为Mg(s)＋O2(g)===MgO(s)　ΔH＝－494 kJ·mol－1。(3)反应H2O2中O元素的化合价从－1价降低到－2价，理论上转移4 mol电子，放出641.625 kJ的热量，当转移电子数为1.6NA时，放出的热量为×641.625 kJ＝256.65 kJ。‎ ‎20．(1)在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：‎ ‎①第一步反应是________(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是____________________。‎ ‎②1 mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是______________________________。‎ ‎(2)已知红磷比白磷稳定，则反应P4(白磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH1；4P(红磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH2；ΔH1和ΔH2的关系是ΔH1________ΔH2(填“>”“<”或“＝”)。‎ 答案　(1)①放热　ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)　②NH(aq)＋2O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－346 kJ·mol－1　(2)<‎ 解析　(1)由图可知：NH(aq)＋O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－273 kJ·mol－1，NO(aq)＋O2(g)===NO(aq)　ΔH＝－73 kJ·mol－1，2个热化学方程式相加即可得第②问答案。(2)将2个热化学方程式相减得P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH＝ΔH1－ΔH2，由红磷比白磷稳定可知白磷的能量高，白磷转化为红磷是放热反应，ΔH<0，所以ΔH1<ΔH2。‎