周测1 化学反应的热效应
(时间：60分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题6分，共72分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．古代诗词中蕴含着许多科学知识，下列叙述正确的是( )
A．“冰，水为之，而寒于水”说明等质量的水和冰相比，冰的能量更低
B．于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，描述的石灰石煅烧是放热反应
C．曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的变化只有化学能转化为热能
D．苏轼《石炭·并引》“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”，所指高温时碳与水蒸气的反应为放热反应
2．(2024·重庆高二检测)在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是( )
A．在测定中和反应反应热实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、温度计、玻璃棒
B．完成一次中和反应反应热测定实验，温度计需要使用2次，分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度
C．用50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液与60 mL 0.50 mol·L－1的盐酸反应，测得的中和反应反应热数值偏大
D．使用环形玻璃搅拌器是为了使反应物充分混合减小实验误差
3.O2与葡萄糖反应生成H2O和CO2的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．该反应属于吸热反应
B．断开氧气中的化学键会放出能量
C．形成H—O吸收能量
D．反应物的总能量大于生成物的总能量
4．下列关于反应热的叙述正确的是( )
A．当ΔH<0时，表示反应为吸热反应
B．由C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热为－110.5 kJ·mol－1，可知碳的燃烧热为110.5 kJ·mol－1
C．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关
D．在一个确定的化学反应中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同
5．已知：25 ℃、101 kPa下，0.025 mol偏二甲肼完全燃烧生成液态水时放出50 kJ热量，则该条件下，偏二甲肼的燃烧热为( )
A．1 000 kJ·mol－1
B．1 500 kJ·mol－1
C．2 000 kJ·mol－1
D．3 000 kJ·mol－1
6．近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长，因此将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。Deacon发明的直接氧化法：4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－116 kJ·mol－1。若断裂1 mol H—Cl、1 mol Cl—Cl、1 mol H—O需要吸收的能量分别为431 kJ、243 kJ、464 kJ，则断裂1 mol O==O需要吸收的能量为( )
A．502 kJ B．438 kJ
C．325 kJ D．608 kJ
7．已知：H2S在与不足量的O2反应时，生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式：
2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH1
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH2
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH3
判断ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是( )
A．ΔH3＞ΔH2＞ΔH1
B．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2
C．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3
D．ΔH2＞ΔH1＞ΔH3
8．2022年北京冬奥会中的火炬“飞扬”使用了氢燃料，在研制过程中，解决了火焰颜色与稳定性、高压储氢、氢能安全利用等多项技术难题。我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水制氢气，主要过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A．整个过程实现了光能向化学能的转化
B．过程Ⅰ释放能量，过程Ⅱ吸收能量
C．过程Ⅲ属于氧化还原反应
D．整个过程中反应物的总能量小于生成物的总能量
9．已知红磷比白磷稳定。常温常压下，31 g红磷或白磷分别与等量的Cl2发生反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．A物质是红磷和氯气
B．B→C的过程是放热反应，不需要加热
C．由反应的能量变化可知，ΔH1>ΔH2
D．4P(红磷，s)===P4(白磷，s) ΔH＝4(ΔH2－ΔH1) kJ·mol－1
10．化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化。已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，下列表述正确的是( )
A．0.5 mol H2SO4和足量Ba(OH)2反应的ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
B．20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和，放出28.65 kJ的热量
C．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
D．在101 kPa下C(s)的燃烧热ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，则CO2(g)分解的热化学方程式为2CO2(g)===2C(s)＋2O2(g) ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1
11．在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是( )
A．C(s，石墨)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2
B．1 mol C(s，石墨)和1 mol C(s，金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g)，前者放热多
C．ΔH5＝ΔH1－ΔH3
D．化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
12．(2022·浙江6月选考，18)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量/ (kJ· mol－1) 249 218 39 10 0 0 －136 －242
可根据HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ· mol－1。下列说法不正确的是( )
A．H2的键能为436 kJ· mol－1
B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量：HOO
二、非选择题(本题共3小题，共28分)
13．(6分，每空3分)根据要求，回答下列问题：
(1)[2022·海南，16(1)]已知：电解液态水制备1 mol O2(g)，电解反应的ΔH＝＋572 kJ· mol－1。由此计算H2(g)的燃烧热(焓)ΔH＝__________ kJ· mol－1。
(2)[2022·湖北，19(1)]已知：
①CaO(s)＋H2O(l)??Ca(OH)2(s) ΔH1＝－65.17 kJ·mol－1
②Ca(OH)2(s)??Ca2＋(aq)＋2OH－(aq) ΔH2＝－16.73 kJ· mol－1
③Al(s)＋OH－(aq)＋3H2O(l)??[Al(OH)4]－(aq)＋H2(g) ΔH3＝－415.0 kJ·mol－1
则CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)===Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)的ΔH4＝__________ kJ·mol－1。
14．(12分，每空3分)(1)S8分子可形成单斜硫和斜方硫，转化过程为S(s，单斜)S(s，斜方) ΔH＝－0.398 kJ·mol－1，则S(s，单斜)、S(s，斜方)相比，较稳定的是________[填“S(s，单斜)”或“S(s，斜方)”]。
(2)下表中的数据表示破坏1 mol化学键需消耗的能量，即键能(单位为kJ·mol－1)
化学键 H—H H—Cl
键能 436 431
热化学方程式：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1，则Cl—Cl的键能为________ kJ·mol－1。
(3)已知：C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－c kJ·mol－1
计算C(s，石墨)与H2(g)反应生成1 mol CH4(g)的ΔH为________kJ·mol－1 (用含a、b、c的式子表示)。
(4)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。则反应过程中，每生成2 mol N2，理论上放出的热量为________。
15．(10分)完成下列反应的热化学方程式。
(1)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，常温下，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445 kJ热量，则热化学方程式为________________________________。
(2)已知H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为a kJ·mol－1，写出H2S的燃烧热的热化学方程式：_________________________________________________________。
(3)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示：
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
燃烧热ΔH/( kJ·mol－1) －1 560 －1 411 －286
则ΔH＝__________ kJ·mol－1。
(4)已知： ①HF(aq)＋OH－(aq)===F－(aq)＋H2O(l) ΔH＝－67.7 kJ·mol－1
②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
试写出HF电离的热化学方程式：_______________________________________________。
(5)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：
反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g) ΔH1＝＋551 kJ·mol－1
反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3＝－297 kJ·mol－1
反应Ⅱ的热化学方程式：__________________________________________________。
周测1 化学反应的热效应
(时间：60分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题6分，共72分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．古代诗词中蕴含着许多科学知识，下列叙述正确的是( )
A．“冰，水为之，而寒于水”说明等质量的水和冰相比，冰的能量更低
B．于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，描述的石灰石煅烧是放热反应
C．曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的变化只有化学能转化为热能
D．苏轼《石炭·并引》“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”，所指高温时碳与水蒸气的反应为放热反应
答案 A
2．(2024·重庆高二检测)在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是( )
A．在测定中和反应反应热实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、温度计、玻璃棒
B．完成一次中和反应反应热测定实验，温度计需要使用2次，分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度
C．用50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液与60 mL 0.50 mol·L－1的盐酸反应，测得的中和反应反应热数值偏大
D．使用环形玻璃搅拌器是为了使反应物充分混合减小实验误差
答案 D
解析 在测定中和反应反应热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、温度计、玻璃棒、玻璃搅拌器，A错误；中和反应反应热是在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量，与反应物的物质的量无关，C错误；使用环形玻璃搅拌器是为了使反应物充分混合，防止热量散失，减小实验误差，D正确。
3.O2与葡萄糖反应生成H2O和CO2的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．该反应属于吸热反应
B．断开氧气中的化学键会放出能量
C．形成H—O吸收能量
D．反应物的总能量大于生成物的总能量
答案 D
解析 从图中看出：反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应是放热反应，故A错误、D正确；化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成，断开氧气中的化学键会吸收能量，形成H—O放出能量，故B、C错误。
4．下列关于反应热的叙述正确的是( )
A．当ΔH<0时，表示反应为吸热反应
B．由C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热为－110.5 kJ·mol－1，可知碳的燃烧热为110.5 kJ·mol－1
C．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关
D．在一个确定的化学反应中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同
答案 D
解析 A项，ΔH<0表示反应为放热反应；B项，C完全燃烧生成的指定产物是CO2(g)；C项，反应热等于生成物总能量与反应物总能量的差值，故与二者的能量有关；D项，因为任何反应都有热效应，在一个确定的化学反应中，反应物的总焓和生成物的总焓一定不同。
5．已知：25 ℃、101 kPa下，0.025 mol偏二甲肼完全燃烧生成液态水时放出50 kJ热量，则该条件下，偏二甲肼的燃烧热为( )
A．1 000 kJ·mol－1
B．1 500 kJ·mol－1
C．2 000 kJ·mol－1
D．3 000 kJ·mol－1
答案 C
6．近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长，因此将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。Deacon发明的直接氧化法：4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－116 kJ·mol－1。若断裂1 mol H—Cl、1 mol Cl—Cl、1 mol H—O需要吸收的能量分别为431 kJ、243 kJ、464 kJ，则断裂1 mol O==O需要吸收的能量为( )
A．502 kJ B．438 kJ
C．325 kJ D．608 kJ
答案 A
解析 设断裂1 mol O==O需要吸收的能量为x kJ，利用键能计算ΔH，可列式：[4×431＋x－(2×243＋2×2×464)] kJ＝－116 kJ，解得x＝502 kJ，故选A。
7．已知：H2S在与不足量的O2反应时，生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式：
2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH1
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH2
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH3
判断ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是( )
A．ΔH3＞ΔH2＞ΔH1
B．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2
C．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3
D．ΔH2＞ΔH1＞ΔH3
答案 A
8．2022年北京冬奥会中的火炬“飞扬”使用了氢燃料，在研制过程中，解决了火焰颜色与稳定性、高压储氢、氢能安全利用等多项技术难题。我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水制氢气，主要过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A．整个过程实现了光能向化学能的转化
B．过程Ⅰ释放能量，过程Ⅱ吸收能量
C．过程Ⅲ属于氧化还原反应
D．整个过程中反应物的总能量小于生成物的总能量
答案 B
解析 利用太阳光催化分解水生成氢气和氧气，实现了光能向化学能的转化，A项正确；由图可知，过程Ⅰ中断裂O—H，过程Ⅱ中形成O—O、H—H，断键吸收能量，成键释放能量，B项错误；由图可知，过程Ⅲ中H2O2转化为H2和O2，该反应为氧化还原反应，C项正确；整个过程为H2O分解生成H2和O2，该反应为吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，D项正确。
9．已知红磷比白磷稳定。常温常压下，31 g红磷或白磷分别与等量的Cl2发生反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．A物质是红磷和氯气
B．B→C的过程是放热反应，不需要加热
C．由反应的能量变化可知，ΔH1>ΔH2
D．4P(红磷，s)===P4(白磷，s) ΔH＝4(ΔH2－ΔH1) kJ·mol－1
答案 D
解析 已知红磷比白磷稳定，则等质量的红磷比白磷能量低，A物质是白磷和氯气，A错误；有的放热反应也需要加热以克服活化能，B→C是放热反应，但红磷在氯气中反应需要先加热，B错误；ΔH是负值，放出能量多的焓变值小，C错误；如图所示为31 g红磷或白磷分别与等量的Cl2生成相同的产物时的能量变化，1 mol P(红磷，s)转化为0.25 mol P4(白磷，s)时ΔH＝4(ΔH2－ΔH1) kJ·mol－1，则可得4P(红磷，s)===P4(白磷，s) ΔH＝4(ΔH2－ΔH1) kJ·mol－1，D正确。
10．化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化。已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，下列表述正确的是( )
A．0.5 mol H2SO4和足量Ba(OH)2反应的ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
B．20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和，放出28.65 kJ的热量
C．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
D．在101 kPa下C(s)的燃烧热ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，则CO2(g)分解的热化学方程式为2CO2(g)===2C(s)＋2O2(g) ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1
答案 C
解析 硫酸和足量Ba(OH)2反应生成硫酸钡沉淀和水，生成沉淀放出热量，则0.5 mol H2SO4和足量Ba(OH)2反应放出的热量大于57.3 kJ，A错误；20.0 g NaOH固体的物质的量n＝＝0.5 mol，与稀盐酸完全中和生成0.5 mol水，NaOH固体溶于水放热则此时放出的热量大于28.65 kJ，B错误。
11．在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是( )
A．C(s，石墨)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2
B．1 mol C(s，石墨)和1 mol C(s，金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g)，前者放热多
C．ΔH5＝ΔH1－ΔH3
D．化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
答案 B
解析 由题干信息可知，反应Ⅰ：C(s，石墨)＋O2(g)===CO(g) ΔH1 ，反应Ⅱ：CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2，则反应Ⅰ－反应Ⅱ得C(s，石墨)＋ CO2(g) ===2CO(g)，根据盖斯定律可知ΔH＝ΔH1－ΔH2，A正确；由题干信息可知，C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH5>0，即1 mol C(s，石墨)具有的总能量低于1 mol C(s，金刚石)，则1 mol C(s，石墨)和1 mol C(s，金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g)，后者放热多，B错误；由题干信息可知，反应Ⅰ：C(s，石墨)＋O2(g)===CO(g) ΔH1，反应Ⅲ：C(s，金刚石)＋O2(g)===CO(g) ΔH3，则反应Ⅰ－反应Ⅲ得C(s，石墨)===C(s，金刚石)，根据盖斯定律可知，ΔH5＝ΔH1－ΔH3，C正确。
12．(2022·浙江6月选考，18)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量/ (kJ· mol－1) 249 218 39 10 0 0 －136 －242
可根据HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ· mol－1。下列说法不正确的是( )
A．H2的键能为436 kJ· mol－1
B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量：HOO
答案 C
解析 根据表格中的数据可知，H2的键能为218 kJ· mol－1×2＝436 kJ· mol－1，A正确；由表格中的数据可知O2的键能为249 kJ· mol－1×2＝498 kJ· mol－1，由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ· mol－1，则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，B正确；由表格中的数据可知HOO===HO＋O，解离其中氧氧单键需要的能量为249 kJ· mol－1＋39 kJ· mol－1－10 kJ· mol－1＝278 kJ· mol－1，H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ· mol－1，C错误；由表格中的数据可知H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)的ΔH＝－136 kJ· mol－1－(－242 kJ· mol－1)－249 kJ· mol－1＝－143 kJ· mol－1，D正确。
二、非选择题(本题共3小题，共28分)
13．(6分，每空3分)根据要求，回答下列问题：
(1)[2022·海南，16(1)]已知：电解液态水制备1 mol O2(g)，电解反应的ΔH＝＋572 kJ· mol－1。由此计算H2(g)的燃烧热(焓)ΔH＝__________ kJ· mol－1。
(2)[2022·湖北，19(1)]已知：
①CaO(s)＋H2O(l)??Ca(OH)2(s) ΔH1＝－65.17 kJ·mol－1
②Ca(OH)2(s)??Ca2＋(aq)＋2OH－(aq) ΔH2＝－16.73 kJ· mol－1
③Al(s)＋OH－(aq)＋3H2O(l)??[Al(OH)4]－(aq)＋H2(g) ΔH3＝－415.0 kJ·mol－1
则CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)===Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)的ΔH4＝__________ kJ·mol－1。
答案 (1)－286 (2)－911.9
解析 (1)电解液态水制备1 mol O2(g)，电解反应的ΔH＝＋572 kJ· mol－1，由此可以判断，2 mol H2(g)完全燃烧消耗1 mol O2(g)生成液态水时，放出的热量为572 kJ，故1 mol H2(g)完全燃烧生成液态水放出的热量为286 kJ，因此，H2(g)的燃烧热(焓)ΔH＝－286 kJ· mol－1。(2)根据盖斯定律，①＋②＋2×③可得反应CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)===Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)，则ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3＝(－65.17 kJ·mol－1)＋(－16.73 kJ·mol－1)＋2×(－415.0 kJ·mol－1)＝－911.9 kJ·mol－1。
14．(12分，每空3分)(1)S8分子可形成单斜硫和斜方硫，转化过程为S(s，单斜)S(s，斜方) ΔH＝－0.398 kJ·mol－1，则S(s，单斜)、S(s，斜方)相比，较稳定的是________[填“S(s，单斜)”或“S(s，斜方)”]。
(2)下表中的数据表示破坏1 mol化学键需消耗的能量，即键能(单位为kJ·mol－1)
化学键 H—H H—Cl
键能 436 431
热化学方程式：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1，则Cl—Cl的键能为________ kJ·mol－1。
(3)已知：C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－c kJ·mol－1
计算C(s，石墨)与H2(g)反应生成1 mol CH4(g)的ΔH为________kJ·mol－1 (用含a、b、c的式子表示)。
(4)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。则反应过程中，每生成2 mol N2，理论上放出的热量为________。
答案 (1)S(s，斜方) (2)243 (3)c－2b－a
(4)278 kJ
解析 (1)能量越高越不稳定，根据热化学方程式：S(s，单斜)S(s，斜方) ΔH＝－0.398 kJ·mol－1，可知S(s，单斜)能量高于S(s，斜方)，所以S(s，斜方)较稳定。(2)根据已知条件可知，(431×2) kJ·mol－1－[436 kJ·mol－1＋E(Cl—Cl)]＝183 kJ·mol－1，计算可得到Cl—Cl的键能为243 kJ·mol－1。(3)根据盖斯定律，C(s，石墨)与H2(g)反应生成1 mol CH4(g)的热化学方程式为C(s，石墨)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH＝ΔH1＋2ΔH2－ΔH3＝[－a＋2×(－b)－(－c)]kJ·mol－1＝(c－2b－a)kJ·mol－1。(4)根据能量变化图像可知，热化学方程式为N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g) ΔH＝(209－348)kJ·mol－1＝－139 kJ·mol－1，则反应过程中，每生成2 mol N2理论上放出的热量为278 kJ。
15．(10分)完成下列反应的热化学方程式。
(1)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，常温下，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445 kJ热量，则热化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)已知H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为a kJ·mol－1，写出H2S的燃烧热的热化学方程式：_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示：
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
燃烧热ΔH/( kJ·mol－1) －1 560 －1 411 －286
则ΔH＝__________ kJ·mol－1。
(4)已知： ①HF(aq)＋OH－(aq)===F－(aq)＋H2O(l) ΔH＝－67.7 kJ·mol－1
②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
试写出HF电离的热化学方程式：__________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：
反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g) ΔH1＝＋551 kJ·mol－1
反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3＝－297 kJ·mol－1
反应Ⅱ的热化学方程式：__________________________________________________。
答案 (1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1
(2)H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－a kJ· mol－1
(3)＋137
(4)HF(aq)??H＋(aq)＋F－(aq) ΔH＝－10.4 kJ·mol－1
(5)3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s) ΔH2＝－254 kJ·mol－1
解析 (1)0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445 kJ热量，则1 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时放出445 kJ×2＝890 kJ热量，所以1 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1。(2)已知H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为a kJ·mol－1，所以H2S的燃烧热的热化学方程式为H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－a kJ· mol－1。(3)由表格数据可知：①C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 560 kJ·mol－1；②C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－1 411 kJ·mol－1；③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1，根据盖斯定律：①－②－③得C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH＝(－1 560＋1 411＋286) kJ·mol－1＝＋137 kJ· mol－1。(4)HF电离的化学方程式为HF(aq)??H＋(aq)＋F－(aq)，将HF电离的化学方程式编号为③，根据盖斯定律：③＝①－②，故ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－67.7 kJ·mol－1＋57.3 kJ·mol－1＝－10.4 kJ·mol－1，故HF电离的热化学方程式为HF(aq)??H＋(aq)＋F－(aq) ΔH＝－10.4 kJ·mol－1。(5)根据题中转化过程可知反应Ⅱ的化学方程式为3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)，将反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别编号为①、②、③，根据盖斯定律：②＝－①－③，ΔH2＝－ΔH1－ΔH3＝－551 kJ·mol－1＋297 kJ·mol－1＝－254 kJ·mol－1，故反应Ⅱ的热化学方程式为3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s) ΔH2＝－254 kJ·mol－1。
