高考化学二轮复习专题11《热化学方程式的书写》精准培优专练（含详解）

这是一份高考化学二轮复习专题11《热化学方程式的书写》精准培优专练（含详解），共7页。试卷主要包含了热化学方程式判断正误，键能与热化学方程式书写，图像与热化学方程式书写，盖斯定律与热化学方程式书写，参考下列图表和有关要求回答问题等内容，欢迎下载使用。

1．热化学方程式判断正误
典例1．已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 ml二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是（ ）
A．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2b kJ·ml−1
B．C2H2(g)＋eq \f(5,2)O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝＋2b kJ·ml−1
C．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－4b kJ·ml−1
D．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋b kJ·ml−1
【解析】 放热反应中ΔH＜0，所以B、D错误；生成1 ml CO2时放出b kJ 的热量，所以，生成4 ml CO2时放出的热量为4b kJ，所以C正确。
【答案】C
2．键能与热化学方程式书写
典例2．下表中列出了25℃、101kPa时一些物质的燃烧热数据。
已知键能：C－H键 413.4 kJ·ml−1、H－H键 436.0 kJ·ml−1。
则下列叙述正确的是（ ）
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ·ml−1
B．C≡C键的键能为796.0 kJ·ml−1
C．C－H键键长小于H－H键键长
D．2CH4(g)===C2H2(g)＋3H2(g) ΔH＝－376.4 kJ·ml−1
【解析】A项，生成的水应为液态；B项，C原子半径大于H原子半径，故C—H键键长大于H—H键键长；由盖斯定律和已知数据可得2CH4(g)===C2H2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋376.4 kJ·ml−1，由键能与反应热的关系可知376.4 kJ·ml−1＝8×413.4 kJ·ml−1－2×413.4 kJ·ml−1－x－3×436.0 kJ·ml－1，解得x＝796.0 kJ·ml−1，故B项正确，D项错误。
【答案】B
3．图像与热化学方程式书写
典例3．依据下图判断，下列说法正确的是（ ）
A．2 ml H2(g)与1 ml O2(g)所具有的总能量比2 ml H2O(g)所具有的总能量低
B．氢气的燃烧热为ΔH＝－241.8 kJ·ml−1
C．液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·ml−1
D．H2O(g)变成H2O(l)时，断键吸收的能量小于成键放出的能量
【解析】A项，观察题图知，2 ml H2(g)与1 ml O2(g)所具有的总能量比2 ml H2O(g)所具有的总能量高；B项，氢气的燃烧热是指1 ml氢气完全燃烧生成液态水时所放出的能量，氢气的燃烧热为ΔH＝－285.8 kJ·ml−1；D项，H2O(g)变成H2O(l)是物理变化，不涉及化学键的断裂与形成。
【答案】C
4．盖斯定律与热化学方程式书写
典例4．氢气不仅是新能源，也是重要的化工原料。氢气可由甲烷制备：CH4(g)＋H2O(l)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋250.1 kJ·ml−1，已知298 K时，CH4(g)、CO(g)的燃烧热分别为890 kJ·ml−1、283 kJ·ml−1。写出氢气燃烧热的热化学方程式_________________________________________________。
【解析】CH4(g)＋H2O(l)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋250.1 kJ·ml−1①；CH4(g)、CO(g)的燃烧热的热化学方程式分别为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·ml−1②；CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283 kJ·ml−1③；根据盖斯定律，由(②－①－③)/3得H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.7 kJ·ml−1。
【答案】H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.7 kJ·ml−1
二．对点增分集训
1．已知在398 K、1×105 Pa条件下，2 ml H2燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是（ ）
A．H2O(g)===H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g) ΔH＝＋242 kJ·ml−1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－484 kJ·ml−1
C．H2(g)＋eq \f(1,2)O2 (g)===H2O(g) ΔH＝＋242 kJ·ml−1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O (g) ΔH＝＋484 kJ·ml−1
【解析】选项B中生成物水的状态表述错误，产物水应为气态；选项C和D中反应热ΔH的符号错误，放热反应应用负号“－”表示。
【答案】A
2．下列热化学方程式中正确的是（ ）
A．甲烷的燃烧热为890.3 kJ·ml−1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·ml−1
B．500℃、30 MPa下，将0.5 ml N2(g)和1.5 ml H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·ml−1
C．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·ml−1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3) kJ·ml−1
D．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ 热量，氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·ml−1
【解析】燃烧热要求产物必须是稳定的氧化物，水必须是液态，A错误；合成氨为可逆反应，故放出19.3 kJ热量时生成NH3的物质的量小于1 ml，因此N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<－38.6 kJ·ml−1；B错误；中和热是指强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 ml H2O时放出的热量，而与生成水的物质的量的多少无关，C错误；2 g H2的物质的量为1 ml，故2 ml H2燃烧生成液态水时放出热量应为571.6 kJ，D正确。
【答案】D
3．天然气燃烧不完全会产生有毒气体CO，又知CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·ml−1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·ml−1
又知由1 ml H2与O2反应生成液态H2O比生成气态H2O多放出44 kJ的热量。则下列热化学方程式正确的是（ ）
A．2CH4(g)＋eq \f(7,2)O2(g)===CO2(g)＋CO(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1214 kJ·ml−1
B．2CH4(g)＋eq \f(7,2)O2(g)===CO2(g)＋CO(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1038 kJ·ml−1
C．3CH4(g)＋5O2(g)===CO2(g)＋2CO(g)＋6H2O(l) ΔH＝－1538 kJ·ml−1
D．3CH4(g)＋5O2(g)===CO2(g)＋2CO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1840 kJ·ml−1
【解析】根据题意写出有关反应的热化学方程式如下：①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH1＝－566 kJ·ml−1；②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2＝－890 kJ·ml−1；③H2O(g)===H2O(l) ΔH3＝－44 kJ·ml−1；④CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH4；⑤CH4(g)＋eq \f(3,2)O2(g)===CO(g)＋2H2O(l) ΔH5；④＝②－③×2，可求ΔH4＝－890 kJ·ml−1＋88 kJ·ml−1＝－802 kJ·ml−1；⑤＝②－①×eq \f(1,2)，可求ΔH5＝－890 kJ·ml−1＋283 kJ·ml−1＝－607 kJ·ml−1。A项中，ΔH＝ΔH2＋ΔH5＝－1497 kJ·ml−1；同理，B项中ΔH为－1321 kJ·ml−1，C项中ΔH为－2104 kJ·ml−1，D项中ΔH为－1840 kJ·ml−1。
【答案】D
4．化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是（ ）
A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c)kJ·ml−1
B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝2(b－a)kJ·ml−1
C．eq \f(1,2)N2(g)＋eq \f(3,2)H2(g)NH3(g) H＝(b＋c－a)kJ·ml−1
D．eq \f(1,2)N2(g)＋eq \f(3,2)H2(g)NH3(g) ΔH＝(a＋b)kJ·ml−1
【解析】由图可以看出，△E为反应的活化能，反应热等于反应物的活化能减生成物的活化能，所以eq \f(1,2)N2(g)＋eq \f(3,2)H2(g)NH3(g) △H=(a-b）kJ·ml−1，即N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H=-2(b-a)kJ·ml−1，故BD错误；而1ml的NH3(g)转化为1ml的NH3(l)放出的热量为ckJ，根据盖斯定律有：eq \f(1,2)N2(g)＋eq \f(3,2)H2(g)NH3(l) △H =（a-b-c）kJ·ml−1，即：N2(g)＋3H2(g)2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c) kJ·ml−1，故A正确，C错误；故选：A。
【答案】A
5．在25℃、1.01×105 Pa下,将22 g CO2通入到750 mL 1.0 ml·L−1的NaOH溶液中充分反应，放出x kJ热量。在该条件下1 ml CO2通入到2 L 1.0 ml·L−1的NaOH溶液中充分反应，放出y kJ热量，则CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方程式为（ ）
A．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH＝－(2y－x) kJ·ml−1
B．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH＝－(4x－y) kJ·ml−1
C．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH＝－(2x－y) kJ·ml−1
D．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH＝－(8x－2y) kJ·ml−1
【解析】根据题意，22 g CO2通入750 mL 1.0 ml·L−1的NaOH溶液中充分反应，n(CO2)＝0.5 ml，n(NaOH)＝1.0 ml·L−1×0.75 L＝0.75 ml，该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠，方程式为2CO2＋3NaOH===NaHCO3＋Na2CO3＋H2O，由0.5 ml CO2反应放出热量为x kJ，则2 ml CO2反应放出热量为4x kJ，即热化学方程式为2CO2(g)＋3NaOH(aq)===NaHCO3(aq)＋Na2CO3(aq)＋H2O(l) ΔH＝－4x kJ·ml−1①，又1 ml CO2通入2 L 1.0 ml·L−1 NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热量，则热化学方程式为2NaOH(aq)＋CO2(g)===Na2CO3(aq)＋H2O(l) ΔH＝－y kJ·ml−1②，由盖斯定律可知，①－②可得，NaOH(aq)＋CO2(g)===NaHCO3(aq) ΔH＝－(4x－y) kJ·ml−1。
【答案】B
6．硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为
①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJ·ml−1
②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 160 kJ·ml−1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为___________________________。
【解析】根据盖斯定律，（①＋②）×eq \f(1,2)即可得出答案。
【答案】CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g) ΔH＝－867 kJ·ml−1
7．参考下列图表和有关要求回答问题：

（1）图Ⅰ是1 ml NO2(g)和1 ml CO(g)反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是________。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_____________________________________________________。
（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·ml−1
②CH3OH(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·ml−1
又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ·ml－1
则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_______________________________________。
（3）下表是部分化学键的键能数据：
已知1 ml白磷(P4)完全燃烧放热为d kJ，白磷及其完全燃烧的生成物结构如上图Ⅱ所示，则上表中x＝__________________kJ·ml－1(用含有a、b、c、d的代数式表示)。
【解析】（1）观察图形，E1应为反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是ΔH不变；1 ml NO2(g)和1 ml CO(g)反应生成CO2和NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该热反应的化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·ml−1。（2）方程式3×②－①×2＋③×2得：CH3OH(g)＋eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝3×(－192.9 kJ·ml−1)－2×49.0 kJ·ml−1＋2×(－44 kJ·ml−1)＝－764.7kJ·ml−1。（3）反应热＝反应物键能总和－生成物键能总和，即6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，可得x＝eq \f(1,4)(6a＋5c＋d－12b)。
【答案】（1）减小 不变 NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·ml−1
（2）CH3OH(g)＋eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJ·ml−1
（3）eq \f(1,4)(6a＋5c＋d－12b)物质
CH4
C2H2
H2
燃烧热(kJ·ml−1)
890.3
1 299.6
285.8
化学键
P—P
P—O
O==O
P==O
键能/kJ·ml－1
a
b
c
x