热化学方程式知识点

热化学方程式：用于表示化学反应过程中能量的变化，也表示反应物和生成物的能量大小关系，书写方法在正确的化学方程式的基础上，在各物质后面标上状态：固体用s，液体用L，气体用g，溶液用ag表示。在方程式的后面注明焓变，注意焓变的单位是KJ/mol，其次在热化学法方程式中条件不能写在连接符“=”上，沉淀和气体符合不能标出。

热化学方程式知识点题库

关于反应CH₄（g）+2O₂（g） CO₂（g）+2H₂O（l）的有关说法错误的是（　　）

A . 该反应放出大量的热，甲烷可用作气体燃料 B . 如温度超过100℃，反应前后气体的体积不变 C . 可用干燥的冷烧杯检验生成的产物为CO₂和H₂O D . 此式中使用箭头表示此反应主产物为CO₂和H₂O，还可能有其他副产物如CO、C等

根据题意解答

（1） CH₃﹣CH₃_（g）→CH₂=CH₂_（g）+H₂_（g）；有关化学键的键能如下．
化学键
C﹣H
C=C
C﹣C
H﹣H
键能（kJ/mol）
414.4
615.3
347.4
435.3
试计算该反应的反应热△H=．
（2）白磷与氧可发生如下反应：P₄_（S）+5O₂_（g）=P₄O₁₀_（S）．已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为如下
化学键
P﹣P
P﹣O
P=O
O﹣O
O=O
键能（kJ/mol）
a
b
c
d
e
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H=；
（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N₂O₄反应生成N₂和水蒸气．
已知：①N₂_（g）+2O₂_（g）=N₂O₄_（1）△H₁=﹣195.0kJ•mol^﹣1
②N₂H₄_（1）+O₂_（g）=N₂_（g）+2H₂O_（g）△H₂=﹣534.2kJ•mol^﹣1
写出肼和N₂O₄反应的热化学方程式．

氮及其化合物在生产生活中有广泛应用．

（1）已知：CO可将部分氮的氧化物还原为N₂ ．
反应Ⅰ：2CO（g）+2NO（g）⇌N₂（g）+2CO₂（g）△H=﹣746kJ•mol^﹣¹
反应Ⅱ：4CO（g）+2NO₂（g）⇌N₂（g）+4CO₂（g）△H=﹣1200kJ•mol^﹣¹
写出CO将NO₂还原为NO的热化学方程式．
（2）在密闭容器中充入5mol CO和4mol NO，发生上述反应I，图1为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系．
回答下列问题：
①温度：T₁T₂（填“＜”或“＞”）．
②某温度下，在体积为2L的密闭容器中，反应进行10分钟放出热量373kJ，用CO的浓度变化表示的平均反应速率v（CO）=．
③某温度下，反应达到平衡状态D点时，容器体积为2L，此时的平衡常数K=（结果精确到0.01）；若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的点
（3）某温度时，亚硝酸银AgNO₂的 K_sp=9.0×10^﹣⁴、Ag₂SO₄的Ksp=4.0×10^﹣⁵ ，当向含NO₂^﹣、SO₄²^﹣混合溶液中加入AgNO₃溶液至SO₄²^﹣恰好完全沉淀（即SO₄²^﹣浓度等于1.0×10^﹣⁵ mol•L^﹣¹）时，c（NO₂^﹣）=．
（4）如图2，在酸性条件下，电解水中CN^﹣可转化为CO₂和N₂ ，请写出阳极的电极反应式．

中药药剂砒霜（主要成分为As₂O₃ ，微溶于水），可用于治疗急性白血病。工业上用含硫化砷（As₂S₃)的废渣生产砒霜的工艺流程如图所示：

（1）硫化砷中砷元素化合价为，其难溶于水，“碱浸”过程中硫元素价态不变，发生的主要反应的离子方程式为。
（2）氧化脱硫过程中被氧化的元素是。
（3）还原过程中H₃AsO₄转化为H₃AsO₃ ，反应的化学方程式是。
（4） “沉砷”是在一定温度下将砷元素转化为Ca₅(AsO₄)₃OH沉淀的过程，主要反应有：
a.Ca(OH)₂(S) $\text{[math]}$ Ca²⁺(aq) +2OH^-(aq) K_sp=10^-7

b.Ca₅(AsO₄)₃OH (S) $\text{[math]}$ 5Ca²⁺(aq)+OH^-(aq)+3AsO₄^3-(aq) K_sp=10^-40
加入石灰乳调溶液中c(OH^-) =0.01mol • L^-1 ，此时溶液中c(AsO₄^3-) =。(已知： $\text{[math]}$ =2. 15)
（5）还原后加热溶液，H₃AsO₃分解为As₂O₃ ，结晶得到粗As₂O₃。As₂O₃在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度度(S)曲线如下图所示。
为了提高粗As₂O₃的沉淀率，“结晶”过程进行的操作是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，在此过程中应控制的条件为。
（6）在工业生产中，最后一步所得滤液可循环使用，其目的是。
（7）砷元素广泛存在于自然界，砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等。
①砷的常见氧化物有As₂O₃和As₂O₅ ，其中As₂O₅热稳定性差。根据图1写出As₂O₅分解为As₂O₃的热化学方程式。
②砷酸钠具有氧化性，298 K时，在100 mL烧杯中加入10 mL 0.1 mol/L Na₃AsO₄溶液、20 mL 0.1 mol/L KI溶液和20 mL 0.05 mol/L硫酸溶液，发生下列反应：AsO₄^3-(无色)+2I^-+2H⁺ $\text{[math]}$ AsO₃^3-(无色)+I₂(浅黄色)+H₂O ，测得溶液中c(I₂)与时间(t)的关系如图2所示（溶液体积变化忽略不计）。下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是（填字母代号）。
a．溶液颜色保持不再变化
b.c(AsO₃^3-)+c(AsO₄^3-)不再变化

c.AsO₄^3-的生成速率等于I₂的生成速率
d. $\text{[math]}$ 保持不再变化

NO、NO₂是常见的氧化物。用H₂或CO催化还原NO可达到消除污染的目的。

已知：2NO(g)＝N₂(g)+O₂(g) △H＝-180.5kJ·mol^-1

2H₂O(l)＝2H₂(g)+O₂(g) △H＝+571.6kJ·mol^-1

则用H₂催化还原NO消除污染的热化学方程式是。

下列热化学方程式书写正确的是（）

A . 2NO₂＝2NO+O₂△H=－184.6kJ/mol（反应热） B . NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H₂O（l）△H=57.3kJ/mol(中和热) C . C(s)+1/2O₂(g)＝CO（g）△H=－184.6kJ/mol(燃烧热) D . S(s)+O₂(g)＝SO₂（g）△H=－184.6kJ/mol（燃烧热）

（1）反应3Fe（s）+4H₂O（g） $\text{[math]}$ Fe₃O₄（s）+4H₂（g）在一容积可变的密闭容器中进行，试回答：
①增加Fe的量，其反应速率（填“增大”、“不变”或“减小”，下同）。

②将容器的体积缩小一半，其反应速率。

③保持体积不变，充入He，其反应速率。

④保持压强不变，充入He，其反应速率。
（2）氨气可作为脱硝剂，在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH₃ ，在一定条件下发生反应：6NO（g）+4NH₃（g） $\text{[math]}$ 5N₂（g）+6H₂O（g）。
①能说明该反应已达到平衡状态的标志是（填字母序号）

a.反应速率5v（NH₃）=4v（N₂）

b.单位时间里每生成5mol N₂ ，同时生成4mol NH₃

c.容器内N₂的物质的量分数不再随时间而发生变化

d.容器内n(NO）：n（NH₃）：n（N₂）：n（H₂O）=6：4：5：6

②某次实验中测得容器内NO及N₂的物质的量随时间变化如图所示，图中v（正）与v（逆）相等的点为（选填字母）。
（3） 298K时，若已知生成标准状况下2.24LNH₃时放出热量为4.62kJ。写出合成氨反应的热化学方程式。
（4）一定条件下，在2L密闭容器内，反应2NO₂（g）=N₂O₄（g）△H=-180kJ·mol^-1 ， n（NO₂）随时间变化如下表：

时间/s

0

1

2

3

4

5

n(NO₂)/mol

0.040

0.020

0.010

0.005

0.005

0.005

用NO₂表示0～2s内该反应的平均速度。在第5s时，NO₂的转化率为。根据上表可以看出，随着反应进行，反应速率逐渐减小，其原因是。

根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是（）

图片_x0020_667597760

A . 1 mol C(g)与1 mol O₂(g)的能量之和为393.5 kJ B . 反应2CO(g)+O₂(g)＝2CO₂(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量 C . 由C→CO的热化学方程式为：2C(s)+O₂(g)＝2CO(g) ΔH=－221.2 kJ·mol⁻¹ D . 热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO热值ΔH=－10.1 kJ·mol⁻¹

资源的高效利用对保护环境。促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca₅(PO₄)₃F和CaCO₃·MgCO₃。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案，制备具有重要工业用途的CaCO₃、Mg(OH)₂_、P₄和H₂ ，其简化流程如下：

已知：①Ca₅(PO₄)₃F在950℃不分解

②4Ca₅(PO₄)₃F+18SiO₂+30C $\text{[math]}$ 2CaF₂+30CO↑+18CaSiO₃+3P₄

请回答下列问题：

（1） 950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是
（2）实验室过滤所需的玻璃仪器是
（3） NH₄NO₃溶液能从磷矿Ⅰ中浸取出Ca²⁺的原因是
（4）在浸取溶液Ⅱ中通入NH₃ ，发生反应的化学方程式是
（5）工业上通常用磷精矿[Ca₅(PO₄)₃F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃，101kPa时：
CaO(s)+H₂SO₄(l)=CaSO₄(s)+H₂O(l) △H=-271kJ/mol

5CaO(s)+3H₂SO₄(l)+HF(g)=5H₂O(l)+Ca₅(PO₄)₃F(s) △H=-937kJ/mol

则Ca₅(PO₄)₃F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是

进入冬季北方开始供暖后，雾霾天气愈发严重，各地PM2.5、PM10经常“爆表”。引发雾霾天气的污染物中，最为常见的是机动车尾气中的氮氧化物和燃煤产生的烟气。

I、用NH₃催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。反应原理为：NO(g)+NO₂(g)+2NH₃(g) $\text{[math]}$ 2N₂(g)+3H₂O(g)。

（1）该反应的△S0(填“>”、“=”或“<”)。
（2） II、已知反应N₂O₄(g) $\text{[math]}$ 2NO₂(g) △H，随温度升高，混合气体的颜色变深。将一定量N₂O₄气体充入绝热容器一段时间后，研究压缩和拉伸活塞过程中混合气体的气体的透光率(气体颜色越浅，透光率越大)随时间变化情况。
下列说法能说明透光率不再发生改变的有。

a．气体颜色不再改变 b．△H不再改变

c．v_正(N₂O₄)=2v_逆(NO₂) d．N₂O₄的转化率不再改变
（3） III、用CH₄催化还原NO_x也可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH₄(g)的标准燃烧热为－890kJ/mol，蒸发1mol H₂O(l)需要吸收44kJ热量。

CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H=﹣1114 kJ/mol

2NO(g)+O₂(g)=2NO₂(g) △H=﹣114 kJ/mol

写出CH₄催化还原NO₂(g)生成N₂和H₂O(g)的热化学方程式：。

（4）在温度为T₁℃和T₂℃时，分别将0.5mol CH₄和1.2mol NO₂充入体积为1L的密闭容器中，测得NO₂的物质的量随时间变化数据如下表：

时间/min

温度/℃

T₁

1.2

0.9

0.7

0.4

T₂

1.2

0.8

0.56

…

0.5

①温度为T₁℃时，0~20min内，v(CH₄)=。

②温度为T₂℃时，达平衡后，再向容器中加入0.5mol CH₄和1.2mol NO₂ ，达新平衡时CH₄的转化率将(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（1） I．氢气是一种常用的化工原料，应用十分广泛。
以H₂合成尿素CO(NH₂)₂的有关热化学方程式有：

①N₂(g)＋3H₂(g)=2NH₃(g)   ΔH₁＝－92.4 kJ·mol^－¹

②NH₃(g)＋1/2CO₂(g)=1/2NH₂CO₂NH₄(s)   ΔH₂＝－79.7 kJ·mol^－¹

③NH₂CO₂NH₄(s)=CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(l)   ΔH₃＝＋72.5 kJ·mol^－¹

则N₂(g)、H₂(g)与CO₂(g)反应生成CO(NH₂)₂(s)和H₂O(l)的热化学方程式为。
（2） II．某同学设计了一组电化学装置如下图所示，其中乙装置中X为阳离子交换膜，甲醇(CH₃OH)具有可燃性。

根据要求回答相关问题：

写出装置甲中负极的电极反应式：。
（3）装置乙中石墨电极（C）的电极反应式为：。
（4）当装置甲中消耗0.05molO₂时，丙装置中阳极产生气体的体积L(标况下)；装置乙中溶液的pH为（溶液体积为200mL不变），要使乙烧杯中的溶液恢复到原来的状态，需要加入的物质是。

（1）常温下，0.5mol 甲醇(CH₃OH)在氧气中完全燃烧生成CO₂和液态水，放出热量363.3kJ。写出该反应的热化学方程式。
（2）请设计一个燃料电池：电解质溶液为强碱溶液，Pt 作电极，在电极上分别通入CO和氧气。通入 CO的电极应为极(填“正”或“负”)，该电极上发生的电极反应式为。

工业废气、汽车尾气排放出的SO₂、NO_x等，是形成雾霾的重要因素.霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾．

（1） SO₂和NO_x在空气中存在下列平衡：
2NO(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO₂(g) △H=－113.0kJ·mol^－¹

2SO₂(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2SO₃(g) △H=－196.6kJ·mol^－¹

SO₂通常在二氧化氮的存在下，进一步被氧化，生成SO₃。

①写出NO₂和SO₂反应的热化学方程式为。

②随温度升高，该反应化学平衡常数变化趋势是(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。
（2）工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气.如图是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图

①电解饱和食盐水的化学方程式是。

②用溶液A吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是。

③用含气体B溶液吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是。

用50mL0.50mol·L^-1盐酸与50mL0.55mol·L^-1NaOH溶液在如图所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。回答下列问题：

图片_x0020_100020

（1）实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是，如果用金属搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，测得的中和热数值将（填：偏大、偏小或无影响）
（2）理论上稀的强酸溶液与强碱溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量，写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式：。
（3）大烧杯上有硬纸板，上面有两个小孔，两个小孔不能开得过大，其原因是。

从自然界直接获取的能源称为一次能源，一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源。下列说法错误的是（）

A . 天然气、太阳能都是一次能源，而氢气是二次能源 B . 吸热反应都需要加热到一定温度后才能进行的说法是错误的 C . 用水一次性就能区分出氯化钠、氢氧化钠、硝酸铵、碳酸钙四种固体 D . 常温常压下，1molC₂H₂完全燃烧时放出热量为1299.6kJ，则表示乙炔完全燃烧的热化学方程式为：2C₂H₂（g）+5O₂(g)=4CO₂(g)+2H₂O(g)△H=-2599.2kJ/mol

氮氧化物( $\text{[math]}$ )、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行化学方法处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

（1）利用甲烷催化还原 $\text{[math]}$ 。
已知： $\text{[math]}$

$\text{[math]}$

则甲烷将 $\text{[math]}$ 还原为 $\text{[math]}$ 并生成气态水时的热化学方程式为。
（2）利用 $\text{[math]}$ 生成甲醇燃料。

已知： $\text{[math]}$ ，将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 充入容积为2L的密闭容器中，恒温下， $\text{[math]}$ 的物质的量随时间的变化曲线如图1实线所示，则：

①该反应在0～8 $\text{[math]}$ 内 $\text{[math]}$ 的平均反应速率为。

②仅改变某一条件再进行实验，测得 $\text{[math]}$ 的物质的量随时间的变化曲线如图1虚线所示。与实线相比，虚线改变的条件可能是。
（3）工业上利用 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应合成甲醇。
已知： $\text{[math]}$ ，在一恒容密闭容器中，按照 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 投料，测得 $\text{[math]}$ 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示，则下列说法正确的是___________(填字母)。

A . 温度： $\text{[math]}$ B . 正反应速率： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ C . 平衡常数： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ D . 平均摩尔质量： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$
（4）利用如图3所示装置(电极均为惰性电极)可吸收 $\text{[math]}$ ，阳极的电极反应式为。
（5）常温下， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，控制条件可实现如下沉淀转换： $\text{[math]}$ 。
欲用 $\text{[math]}$ 溶液将 $\text{[math]}$ 全部转化为 $\text{[math]}$ ，此时溶液中 $\text{[math]}$ 为。

下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均符合题意)（）

A . C₂H₅OH(l)＋3O₂(g)=2CO₂(g)＋3H₂O(g) ΔH＝-1 367.0 kJ·mol^－¹(燃烧热) B . NaOH(aq)＋HI(aq)=NaI(aq)＋H₂O(l) ΔH＝-57.3 kJ·mol^－¹(中和热) C . S(s)＋3/2O₂(g)=SO₃(g) ΔH＝－296.8 kJ·mol^－¹(燃烧热) D . 2NO₂=O₂＋2NO ΔH＝＋116.2 kJ·mol^－¹(反应热)

在保温杯式量热计中(见图)。将100mL、0.500mol·L^-1CH₃COOH溶液与100mL、0.55mol·L^-1NaOH溶液混合，体温度从298.2K升高到301.2K，CH₃COONa溶液比热容c=4.2J·g^-1·K^-1 ，溶液的密度为1g·cm^-3.(已知：反应放出的热量Q=cm△t)

（1）通过计算，写出CH₃COOH中和反应热方程式。
（2）实验中NaOH溶液过量的目的是。
（3） CH₃COOH中和热的文献值为-56.1kJ·mol^-1 ，你认为(1)中测得的热量偏小的可能原因是。
（4）你认为CH₃COOH与NaOH中和反应的ΔH₁和HCl与NaOH中和反应的ΔH₂相比，(填“ΔH₁”“ΔH₂”或“一样”)大，原因是。

二氧化碳加氢可转化为二甲醚(CH₃OCH₃)，既可以降低二氧化碳排放量，也可以得到性能优良的燃料，是实现碳中和的有效手段之一、回答下列问题：

（1）已知：①CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g) ∆H₁=-49.0kJ∙mol^-1
②2CH₃OH(g)⇌CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) ∆H₂=-23.5kJ∙mol^-1

用二氧化碳和氢气反应制取二甲醚的热化学方程式为。
（2）一定条件下，向体积为2L的恒容闭容器中通入2molCO₂和6molH₂发生上述反应。
①下列有关叙述正确的是(填字母序号)。

a．容器内气体密度不再发生改变，说明反应达化学平衡状态

b．使用合适的催化剂可以提高单位时间内CH₃OCH₃的产率

c．反应达化学平衡后，向容器内通入少量氦气，则平衡向正反应方向移动

d．反应达平衡状态后向容器内再通入1molCO₂和3molH₂ ，重新达平衡后CH₃OCH₃体积分数增大

②升高温度，二甲醚的平衡产率(填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是。

③CO₂与H₂混合气体以一定的比例和一定流速分别通过填充有催化剂I和催化剂II的反应器，CO₂转化率与温度的关系如图。a点的CO₂转化率(填“是”或“不是”)平衡转化率，在催化剂I作用下，温度高于T₁时，CO₂转化率下降的原因可能是
（3）将组成(物质的量分数)为20％CO₂(g)、60％H₂(g)和20％N₂(g)(N₂不参与反应)的气体通入反应器，在一定温度和p=2.0MPa的条件下发生反应CO₂(g)+3H₂(g)→CH₃OH(g)+H₂O(g)。平衡时，若CO₂(g)转化率为50％，则H₂O(g)的分压为MPa，反应的平衡常数Kp=(MPa)^-2(保留两位有效数字，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的量分数)。

2021年6月17日搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉发射成功，中国人首次进入自己的空间站。发射卫星时可用液态肼(N₂H₄)为燃料，用气态二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知：

①N₂(g)+2O₂(g)=2NO₂(g)△H = +68 kJ·mol^-1

②N₂H₄(1)+3O₂(g)=2NO₂(g)+2H₂O(l)△H=-622kJ·mol^-1

③H₂O(g)=H₂O(l)△H=-44kJ·mol^-1

（1）写出液态N₂H₄与气态NO₂反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式：。
（2） N₂H₄可视为NH₃分子中的H被-NH₂取代的产物。合成氨的能量示意图如下：

已知分别破坏1molN≡N键、1molH-H键时需要吸收的能量为946kJ、436kJ，则破坏1molN-H键需要吸收的能量为kJ。现取1molN₂(g)和3molH₂(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量92kJ(填“大于”等于”或“小于”)，原因是。若加入催化剂，△H(填“变大”、“变小”或“不变”)。

化学键	C﹣H	C=C	C﹣C	H﹣H
键能（kJ/mol）	414.4	615.3	347.4	435.3

化学键	P﹣P	P﹣O	P=O	O﹣O	O=O
键能（kJ/mol）	a	b	c	d	e

时间/s	0	1	2	3	4	5
n(NO₂)/mol	0.040	0.020	0.010	0.005	0.005	0.005

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