热化学方程式知识点题库

碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素，在工农业生产中有广泛的应用。

（1）用于发射“天宫一号”的长征二号火箭的燃料是液态偏二甲肼（CH₃）₂N－NH₂ ，氧化剂是液态四氧化二氮。二者在反应过程中放出大量能量，同时生成无毒、无污染的气体。已知室温下，1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ，请写出该反应的热化学方程式。
（2）
298 K时，在2L恒容密闭容器中发生反应：2NO₂(g) N₂O₄(g)ΔH＝－a kJ·mol^－¹ (a＞0) 。N₂O₄的物质的量浓度随时间变化如下图。达平衡时， N₂O₄的浓度为NO₂的2倍，回答下列问题。
①298k时，该反应的平衡常数为。
②在温度为T₁、T₂时，平衡体系中NO₂的体积分数随压强变化曲线如下图所示。
下列说法正确的是
a.A、C两点的反应速率：A＞C
b.B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
c.A、C两点气体的颜色：A深，C浅
d.由状态B到状态A，可以用加热的方法
③若反应在398K进行，某时刻测得n（NO₂）=0.6 mol 、n（N₂O₄）=1.2mol，则此时V_（正）V_（逆）（填“>”“<”或“=”）。
（3）
NH₄HSO₄在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L^－¹NH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol·L^－¹NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d、e五个点，
①水的电离程度最大的是（填“a”“b”“c”“d”或“e”，下同）
②其溶液中c(OH^-)的数值最接近NH₃·H₂O的电离常数K数值的是；
③在c点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是。

将氧化铁还原为铁的技术在人类文明的进步中占有十分重要的地位．炼铁高炉中发生的关键反应如下：

C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=﹣393.5kJ/mol

CO₂（g）+C（s）═2CO（g）△H=+172.46kJ/mol

Fe₂O₃+CO→Fe+CO₂

若已知：2Fe（s）+ $\text{[math]}$ O₂（g）═Fe₂O₃（s）△H=﹣824.21kJ/mol

根据上面三个热化学方程式，回答下列问题：

（1） CO的燃烧热为；写出其热化学方程式．
（2）高炉内Fe₂O₃被CO还原为Fe的热化学方程式为．
（3）炼制1t（吨）含铁96%的生铁所需焦炭的理论用量是 t（结果保留两位有效数字），实际生产中所需焦炭远高于理论用量，其原因是．

2015年8月12日天津港特大爆炸事故，再一次引发了人们对环境问题的关注．据查危化仓库中存有大量的钠、钾、白磷（P₄）、硝酸铵和氰化钠（NaCN）．

（1）白磷有毒能和氯酸溶液发生氧化还原反应：3P₄+10HClO₃+18H₂O=10HCl+12H₃PO₄ ，该反应的氧化产物是，若有1mol P₄参加反应转移电子为 mol．
（2）氰化钠（NaCN）是一种化工原料，用于基本化学合成、电镀、冶金和有机合成医药、农药及金属处理等方面．
①已知：25℃时，HCN的电离平衡常数K_a=6.2×10^﹣¹⁰ ， H₂CO₃在25℃时的电离平衡常数是K_a1=4.5×10^﹣⁷、
K_a2=4.7×10^﹣¹¹ ，则向 NaCN溶液通入少量CO₂反应方程式是：．
②常温下，氰化钠能与过氧化氢溶液反应，生成碳酸氢钠和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，大大降低其毒性．该反应的化学方程式是：．
③电解法可以处理空气中的氮氧化物，用如图示电解池，将NO_x在电解池中分解成无污染的N₂和O₂除去，两电极间是固体氧化物电解质，在一定条件下可自由传导O²﹣，电解池阴极反应为
（3） ①传统工业上利用氨气可以合成尿素．主要反应如下：
2NH₃（g）+CO₂（g）=NH₂CO₂NH₄（s）△H=﹣159.47kJ•mol^﹣¹
NH₂CO₂NH₄（s）=CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）△H=+72.49kJ•mol^﹣¹
反应2NH₃（g）++CO₂（g）=CO（NH₂）（s）+H₂O（g）的△H=kJ•mol^﹣¹
②工业上用氨气制备硝酸，将一定质量的铁粉加入到100mL某浓度的稀硝酸中充分反应后，容器中剩余m₁g铁粉，此时共收集到NO气体448mL（标准状况）．然后向上述混合物中加入稀硫酸至不再产生NO为止，容器剩余铁粉m₂g，则m₁﹣m₂为．（若铁改为铜，答案相应改正）

近年来全国各地长期被雾霾笼罩，雾霾颗粒中汽车尾气占20%以上．已知汽车尾气中的主要污染物为NO_x、CO、超细颗粒（PM2.5）等有害物质．目前，已研究出了多种消除汽车尾气污染的方法．根据下列示意图回答有关问题：

（1）汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，其能量变化示意图如图1：
写出该反应的热化学方程式：
（2）空燃比较易产生CO，有人提出可以设计反应2CO（g）═2C（s）+O₂（g）来消除CO的污染．判断该设想是否可行，并说出理由：．
（3）在汽车上安装三元催化转化器可实现反应：
（Ⅱ）2NO（g）+2CO（g）⇌N₂（g）+2CO₂（g）△H＜0．若该反应在恒压的密闭容器中进行，则下列有关说法正确的是　　

A . 其他条件不变，增大催化剂与反应物的接触面积，能提高反应速率，使平衡常数增大 B . 平衡时，其他条件不变，升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小 C . 在恒温条件下，混合气体的密度不变时，反应达到化学平衡状态 D . 平衡时，其他条件不变，增大NO的浓度，反应物的转化率都增大
（4）将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应（Ⅱ），经过相同时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率（脱氮率即NO的转化率），结果如图2所示．以下说法正确的是　　．

A . 第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高 B . 相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响 C . 在该题条件下，两种催化剂分别适宜于55℃和75℃左右脱氮
（5）甲醇﹣空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，其工作原理示意图如图3甲，
该燃料电池的电池反应式为 2CH₃OH （g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）
①负极的电极反应式为，氧气从口通入（填b或c）
②用该原电池电解AgNO₃溶液，若Fe电极增重5.4g，则燃料电池在理论上消耗的氧气的体积为mL（标准状况）

2010年广州亚运会主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（C₃H₈）完全燃烧生成CO₂和1mol H₂O（l）过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“+”或“﹣”．
（2）写出表示丙烷标准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.1mol 二甲醚完全燃烧生成CO₂和液态水放出1455kJ的热量．若1mol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1645kJ的热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为．

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）△H=+49.0kJ•mol^﹣1

②CH₃OH（g）+ $\text{[math]}$ O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H=﹣192.9kJ•mol^﹣1

下列说法正确的是（　　）

A . CH₃OH的燃烧热为192.9 kJ•mol^﹣1 B . 反应①中的能量变化如图所示

C . CH₃OH转变成H₂的过程一定要吸收能量 D . 根据②推知反应CH₃OH（l）+ $\text{[math]}$ O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）的△H＞﹣192.9 kJ•mol^﹣1

CH₄的燃烧热为893 kJ·mol^－1 ，写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：。

在同温同压下，下列各组热化学方程式中，Q₁〉Q₂的是 (　　)

A . 2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(l) ；△H= Q₁ 2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(g)； △H= Q₂ B . S(g)+O₂(g)＝SO₂(g) ；△H= Q₁ S(s)+O₂(g)＝SO₂(g)；△H= Q₂ C . C(s)+0.5O₂(g)＝CO(g)；△H= Q₁ C(s)+O₂(g)＝CO₂(g)；△H= Q₂ D . H₂(g)+Cl₂(g)＝2HCl(g)；△H= Q₁ 0.5H₂(g)+0.5 Cl₂(g)＝HCl(g)；△H= Q₂

50mL 0.50mol·L^﹣¹盐酸与50mL 0.55mol·L^﹣¹NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．回答下列题：

（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是．
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是．
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值（填“偏大”“偏小”“无影响”）．
（4）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会．（填“偏大”“偏小”“无影响”）
（5）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式：．若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，则氢气的燃烧热为kJ·mol^﹣¹ ．

已知：S（s）+O₂（g）＝SO₂（g）△H＝﹣297.2kJ•mol^﹣1 ．下列说法中正确的是（）

A . S（s）具有的能量大于SO₂（g）具有的能量 B . S（g）+O₂（g）＝SO₂（g）的△H＞﹣297.2kJ•mol^﹣1 C . S（s）的燃烧热△H＝﹣297.2kJ•mol^﹣1 D . 形成1molSO₂中的化学键所需能量大于断裂1molS中的化学键所需能量

（1） I.在恒温、体积为1.0L的密闭容器中通入1.0molN₂和xmolH₂发生如下反应N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g)，20min后达到平衡，测得反应放出的热量为18.4kJ，混合气体的物质的量为1.6mol，容器内的压强变为原来的80%。请回答下列问题：
20min内，V(N₂)=。
（2）该反应的热化学方程式为。
（3）下列叙述中能表示该反应达到平衡状态的是(填序号)。
①N₂体积分数保持不变②单位时间断裂03tmolH-H键，同时生成0.6molN-H键

③混合气体的密度不再改变④2v_正(H₂)=3v_逆(NH₃)⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
（4） II.1883年，瑞典化学家阿伦尼乌斯创立了电离学说，在水溶液范围内对酸、碱作出了严密的概括。请回答下列有关水溶液的问题：
①用电离方程式表示氨水溶液是碱性的原因；

②用离子方程式表示碳酸钠溶液显碱性的原因。

下列对热化学方程式：2SO₂(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2SO₃(g) ΔH₁＝－a kJ/mol(a＞0)的描述，不正确的是（）

A . 该热化学方程式中，物质状态发生变化时，a值发生变化 B . 将方程式的系数缩小1/2，则新方程式的ΔH＝1/2ΔH₁ C . 该方程式的逆反应ΔH＞0 D . 开始时充入2 mol SO₂和1 mol O₂ ，达平衡时，放出a kJ的热量

下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确)( )

A . CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g) △H=-890.3 kJ/mol (燃烧热) B . NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H₂O(l) △H=+57.3 kJ/mol (中和热) C . 1/2H₂+1/2Cl₂=HCl △H=-91.5 kJ/mol (反应热) D . N₂O₄(g)⇌2NO₂(g) △H=+56.9 kJ/mol (反应热)

碘在科研与生活中有重要应用。

（1） I₂O₅ 是白色粉末状固体，在合成氨工业中常用 I₂O₅ 来定量测量 CO 的含量。
已知：2I₂ (s)+5O₂(g)=2I₂O₅ (s) △H=﹣75.56kJ·mol^-1

2CO (g)+O₂ (g)=2CO₂ (g) △H=﹣566.0kJ·mol^-1

写出 CO (g)与 I₂O₅ (s)反应析出固态 I₂的热化学方程式：，若这个反应一定能自发进行，则反应的△S0(填“>”，“<”或 “=”)；

（2）某兴趣小组用 0.50mol·L^-1KI、0.2％淀粉溶液、0.20mol·L^-1K₂S₂O₈、0.10mol·L^-1Na₂S₂O₃ 等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。

已知：Ⅰ、S₂O₈^2-＋2I^-＝2SO₄^2-＋I₂(慢) Ⅱ、I₂＋2S₂O₃^2-＝2I^-＋S₄O₆^2-(快)

①向 KI、Na₂S₂O₃与淀粉的混合溶液中加入一定量的 K₂S₂O₈ 溶液，当溶液中的耗尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色。请从碰撞理论的角度解释上述产物未耗尽前溶液中看不到蓝色的原因：

②为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：

实验序号	体积 V/mL
实验序号	K₂S₂O₈ 溶液	水	KI 溶液	Na₂S₂O₃ 溶液	淀粉溶液
ⅰ	10.0	0.0	4.0	4.0	2.0
ⅱ	9.0	1.0	4.0	4.0	2.0
ⅲ	8.0	V_x	4.0	4.0	2.0

表中 V_x=mL，理由是。

③已知某条件下，浓度 c (S₂O₈^2-)～反应时间 t 的变化曲线如图，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时 c (S₂O₈^2-)～t 的变化曲线示意图 (进行相应的标注)

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H₂在生物学、医学等领域有重要应用，传统制氢成本高、技术复杂，研究新型制氢意义重大，已成为科学家研究的重要课题。回答下列问题：

（1）我国科学家研究发现，在Rh的催化下，单分子甲酸分解制H₂反应的过程如图1所示，其中带“*”的物种表示吸附在Rh表面，该反应过程中决定反应速率步骤的化学方程式为；甲酸分解制H₂的热化学方程式可表示为(阿伏加德罗常数用N_A表示)。
（2） T℃下H₂S可直接分解制取H₂ ，反应的原理如下：2H₂S(g) $\text{[math]}$ 2H₂(g)+S₂(g)。实际生产中往刚性容器中同时通入H₂S和水蒸气，水蒸气与反应体系的任何物质均不发生反应，测得容器总压(P_总压)和H₂S的转化率(a)随时间的变化关系如图2所示。计算反应在0~20 min内的平均反应速率v(H₂)= kPa·min^-1；平衡时，p(水蒸气)=kPa，平衡常数Kp=kPa(Kp为以分压表示的平衡常数)。
（3）工业上也可采用乙苯( )气体催化脱氢法制取H₂ ，同时生成苯乙烯( )气体。其他条件不变时，在不同催化剂(n、m、p)作用下，反应进行相同时间后，乙苯的转化率随反应温度的变化如图3所示。相同温度下，三种催化剂(n、m、p)的催化活性由高到低的顺序为；b点乙苯的转化率高于a点的原因是。

（1） Ⅰ．在101kPa时， $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 中完全燃烧生成2mol液态水，放出 $\text{[math]}$ 的热量，请写出 $\text{[math]}$ 燃烧热的热化学方程式为。
（2）已知在常温常压下：① $\text{[math]}$
② $\text{[math]}$

③ $\text{[math]}$

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：
（3） Ⅱ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N₂₊3H₂ $\text{[math]}$ 2NH₃ ， △H＜0，该反应的化学平衡常数表达式是K=。已知平衡常数K与温度T的关系如表：

T/℃

400

300

平衡常数K

K₁

K₂

①试判断K₁K₂(填写“＞”“=”或“＜”)。

②下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是(填字母)。

a．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1∶3∶2

b．v(N₂)_正=3v(H₂)_逆

c．容器内压强保持不变

d．混合气体的密度保持不变

③合成氨在农业和国防中有很重要的意义，在实际工业生产中，常采用下列措施，其中可以用勒夏特列原理解释的是(填字母)。

a．采用较高温度(400~500℃) b．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来

c．用铁触媒加快化学反应速率 d．采用较高压强(20~50MPa)

按要求填空

（1） Cr₂O $\text{[math]}$ 的颜色是。
（2）已知：16.0g甲烷气体完全燃烧生成液态水放出的热量为890.3kJ(298K、1.01×10⁵Pa时测定)。写出该条件下，甲烷燃烧的热化学方程式。

下列事实的描述或化学用语表达不正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 溶液与稀 $\text{[math]}$ 混合出现浑浊的离子方程式为： $\text{[math]}$ B . 甲烷的燃烧热为890.3 $\text{[math]}$ ，则甲烷燃烧的热化学方程式为： $\text{[math]}$ C . 稀溶液中， $\text{[math]}$ ，则稀 $\text{[math]}$ 与稀 $\text{[math]}$ 溶液反应生成1 $\text{[math]}$ 液态水，放出的热量大于57.3 $\text{[math]}$ D . 反应 $\text{[math]}$ 在高温时能自发进行，则该反应的 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

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	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
能量/ $\text{[math]}$	249	218	39	10	0	0	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

可根据 $\text{[math]}$ 计算出 $\text{[math]}$ 中氧氧单键的键能为 $\text{[math]}$ 。下列说法不正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 的键能为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 的键能大于 $\text{[math]}$ 中氧氧单键的键能的两倍 C . 解离氧氧单键所需能量： $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（）

A . 2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)为放热反应，则该反应的反应物总能量低于生成物总能量 B . 由C(s)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=CO(g) △H=-110.5kJ·mol^-1 ，可知碳的燃烧热为110.5kJ·mol^-1 C . 若C(石墨，s)⇌C(金刚石，s)△H＞0，则石墨比金刚石稳定 D . 已知C(s)+O₂(g)=CO₂(g)△H₁；C(s)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=CO(g)△H₂ ，则△H₁＞△H₂

T/℃	400	300
平衡常数K	K₁	K₂

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