一、由反应热比较物质的稳定性

1．化学反应：C(s)＋ O₂(g)===CO(g)　ΔH₁<0

CO(g)＋O₂(g)===CO₂(g)　ΔH₂<0

C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)　ΔH₃<0；

下列说法中不正确的是(相同条件下)                                     (　　)

A．56 gCO和32 gO₂所具有的总能量大于88 gCO₂所具有的总能量

B．12 gC所具有的能量一定大于28 gCO所具有的能量

C．ΔH₁＋ΔH₂＝ΔH₃

D．将两份质量相等的碳燃烧，生成CO₂的反应比生成CO的反应放出的热量多

2．已知25 ℃、101 kPa条件下：

(1)4Al(s)＋3O₂(g)===2Al₂O₃(s)

ΔH＝－2 834.9 kJ·mol^－1

(2)4Al(s)＋2O₃(g)===2Al₂O₃(s)

ΔH＝－3 119.1 kJ·mol^－1

由此得出的正确结论是                                                 (　　)

A．等质量的O₂比O₃能量低，由O₂变O₃为吸热反应

B．等质量的O₂比O₃能量高，由O₂变O₃为放热反应

C．O₃比O₂稳定，由O₂变O₃为吸热反应

D．O₂比O₃稳定，由O₂变O₃为放热反应

3．灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。

已知：

①Sn(白，s)＋2HCl(aq)===SnCl₂(aq)＋H₂(g)　ΔH₁

②Sn(灰，s)＋2HCl(aq)===SnCl₂(aq)＋H₂(g)　ΔH₂

③Sn(灰，s)>13.2 ℃<13.2 ℃Sn(白，s)

ΔH₃＝＋2.1 kJ·mol^－1

下列说法正确的是                                                     (　　)

A．ΔH₁>ΔH₂

B．锡在常温下以灰锡状态存在

C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应

D．锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中，会自行毁坏

二、盖斯定律的应用

4．已知：

①2C(s)＋O₂(g)===2CO(g)

ΔH＝－221.0 kJ·mol^－1；

②2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(g)

ΔH＝－483.6 kJ·mol^－1。

则制备水煤气的反应C(s)＋H₂O(g)===CO(g)＋H₂(g)的ΔH为                (　　)

A．＋262.6 kJ·mol^－1                      B．－131.3 kJ·mol^－1

C．－352.3 kJ·mol^－1                      D．＋131.3 kJ·mol^－1

5． 能源问题是人类社会面临的重大课题，H₂、CO、CH₃OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为285.8 kJ·mol^－1、282.5 kJ·mol^－1、726.7 kJ·mol^－1。已知CO和H₂在一定条件下可以合成甲醇CO(g)＋2H₂(g)===CH₃OH(l)。则CO与H₂反应合成甲醇的热化学方程式为                                                               (　　)

A．CO(g)＋2H₂(g)===CH₃OH(l)

ΔH＝－127.4 kJ·mol^－1

B．CO(g)＋2H₂(g)===CH₃OH(l)

ΔH＝＋127.4 kJ·mol^－1

C．CO(g)＋2H₂(g)===CH₃OH(g)

ΔH＝－127.4 kJ·mol^－1

D．CO(g)＋2H₂(g)===CH₃OH(g)

ΔH＝＋127.4 kJ·mol^－1

6． 已知：H₂O(g)===H₂O(l)　ΔH＝Q₁kJ·mol^－1

C₂H₅OH(g)===C₂H₅OH(l)　ΔH＝Q₂kJ·mol^－1

C₂H₅OH(g)＋3O₂(g)===2CO₂(g)＋3H₂O(g)

ΔH＝Q₃ kJ·mol^－1

若使46 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为             (　　)

A．－(Q₁＋Q₂＋Q₃) kJ

B．－0.5(Q₁＋Q₂＋Q₃) kJ

C．－(0.5Q₁－1.5Q₂＋0.5Q₃) kJ

D．－(3Q₁－Q₂＋Q₃) kJ

三、根据热化学方程式计算反应热

7． 已知：

H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(l)

ΔH＝－285.83 kJ·mol^－1

CO(g)＋O₂(g)===CO₂(g)

ΔH＝－282.9 kJ·mol^－1

若氢气与一氧化碳的混合气体完全燃烧可生成5.4 g H₂O(l)，并放出114.3 kJ热量，则混合气体中CO的物质的量为                                           (　　)

A．0.22 mol           B．0.15 mol           C．0.1 mol           D．0.05 mol

8．已知下列热化学方程式：

C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1

2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(g)

ΔH＝－483.6 kJ·mol^－1

现有0.2 mol的炭粉和氢气组成的气、固混合物在氧气中完全燃烧，共放出63.53 kJ热量，则炭粉与氢气的物质的量之比为                                     (　　)

A．1∶1              B．1∶2              C．2∶3              D．3∶2

9． 已知：

①CH₄(g)＋2O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂O(l)　ΔH₁

②2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(g)　ΔH₂

③2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(l)　ΔH₃

常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况)，经完全燃烧恢复至室温，放出的热量为                                                   (　　)

A．－(0.4 mol×ΔH₁＋0.05 mol×ΔH₃)

B．－(0.4 mol×ΔH₁＋0.05 mol×ΔH₂)

C．－(0.4 mol×ΔH₁＋0.1 mol×ΔH₃)

D．－(0.4 mol×ΔH₁＋0.1 mol×ΔH₂)

10．人体内葡萄糖的消耗可用下列热化学方程式表示：C₆H₁₂O₆(s)＋6O₂(g)===6CO₂(g)＋6H₂O(l)　ΔH＝－2 800.6 kJ·mol^－1，如果某人每天消耗12 540 kJ的热量，则他每天至少需摄入葡萄糖的质量为                                                 (　　)

A．806 g          B．1 000 g           C．1 250 g           D．15 000 g

[能力提升]

11．依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。

(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。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为____________________________________________________。

(2)用N_A表示阿伏加德罗常数，在C₂H₂(气态)完全燃烧生成CO₂和液态水的反应中，每有5N_A个电子转移时，放出650 kJ的热量。其热化学方程式为______________________

________________________________________________________________________。

12．发射卫星时可用肼(N₂H₄)为燃料和二氧化氮(NO₂)作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。

已知：

N₂(g)＋2O₂(g)===2NO₂(g)

ΔH＝＋67.7 kJ·mol^－1①

N₂H₄(g)＋O₂(g)===N₂(g)＋2H₂O(g)

ΔH＝－543 kJ·mol^－1②

H₂(g)＋F₂(g)===HF(g)　ΔH＝－269 kJ·mol^－1③

H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol^－1④

(1)肼和二氧化氮反应的热化学方程式为________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大，试写出肼和氟气反应的热化学方程式：

________________________________________________________________________。

13．“西气东输”是西部开发的重点工程，这里的气是指天然气，其主要成分是甲烷。工业上将C与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO和H₂，两者的体积比约为1∶1。

已知：1 mol CO气体完全燃烧生成CO₂气体放出283 kJ热量；1 mol H₂完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量；1 mol CH₄气体完全燃烧生成CO₂气体和液态水放出890 kJ热量。

(1)写出H₂完全燃烧生成液态水的热化学方程式：_______________________________

________________________________________________________________________；

若1 mol CH₄气体完全燃烧生成CO₂气体和水蒸气，放出的热量__________890 kJ(填“>”、“＝”或“<</span>”)。

(2)忽略水煤气中其他成分，相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为________；燃烧生成的CO₂的质量比约为________。

(3)以上数据和计算说明，以天然气代替水煤气作民用燃料，突出的优点是________________________________________________________________________。

14．把煤作为燃料可通过下列两种途径：

途径Ⅰ　C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)　ΔH₁<0①

途径Ⅱ　先制成水煤气：

C(s)＋H₂O(g)===CO(g)＋H₂(g)　ΔH₂>0②

再燃烧水煤气：

2CO(g)＋O₂(g)===2CO₂(g)　ΔH₃<0③

2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(g)　ΔH₄<0④

请回答下列问题：

(1)途径Ⅰ放出的热量理论上________(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。

(2)ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃、ΔH₄的数学关系式是_____________________________________。

(3)已知：

①C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)

ΔH₁＝－393.5 kJ·mol^－1

②2CO(g)＋O₂(g)===2CO₂(g)

ΔH₂＝－566 kJ·mol^－1

③TiO₂(s)＋2Cl₂(g)===TiCl₄(s)＋O₂(g)

ΔH₃＝＋141 kJ·mol^－1

则TiO₂(s)＋2Cl₂(g)＋2C(s)===TiCl₄(s)＋2CO(g)的ΔH＝__________________。

[拓展探究]

15．(1)许多运动会使用的火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧，丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题：

①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO₂和1 mol H₂O(l)

过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“＋”或

“－”。

②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：

________________________________________________________________________。

③二甲醚(CH₃OCH₃)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol 二甲醚完全燃烧生成CO₂和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO₂和液态水共放出1 645 kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。

(2)碳(s)在氧气供应不足时，生成CO同时还部分生成CO₂，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)＋ O₂(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有________________。

答案

1．B  2．A　3．D　4．D　5.A　6.D　7.C  8．A　9．A　10．A

11．(1)CH₃OH(l)＋ O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂O(l)

ΔH＝－725.76 kJ·mol^－1

(2)C₂H₂(g)＋ O₂(g)===2CO₂(g)＋H₂O(l)

ΔH＝－1 300 kJ·mol^－1

12．(1)2N₂H₄(g)＋2NO₂(g)===3N₂(g)＋4H₂O(g)　ΔH＝－1 153.7 kJ·mol^－1

(2)N₂H₄(g)＋2F₂(g)===N₂(g)＋4HF(g)

ΔH＝－1 135 kJ·mol^－1

13．(1)2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol^－1　<<o:p>

(2)3∶1　3∶2　(3)燃烧热值高，减少了CO₂的排放量，有利于保护环境

14．(1)等于　(2)ΔH₁＝ΔH₂＋(ΔH₃＋ΔH₄)/2

(3)－80 kJ·mol^－1

15．(1)①－　②C₃H₈(g)＋5O₂(g)===3CO₂(g)＋4H₂O(l)　ΔH＝－2 215.0 kJ·mol^－1　③1∶3

(2)碳和CO的燃烧热