第04講 第一章《化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)》單元測(cè)試（培優(yōu)提升）（人教2019選擇性必修1）（教師版）

《化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)》單元測(cè)試（培優(yōu)提升）學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________一、單選題(共51分)1．(本題3分)下列過程中，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的是A．風(fēng)力發(fā)電機(jī)B．天然氣燒水C．硅太陽能電池D．電解熔融氯化鈉【答案】D【詳解】A．風(fēng)力發(fā)電機(jī)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，A不符合題意；B．天然氣燒水，通過天然氣的燃燒，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，B不符合題意；C．硅太陽能電池，是將太陽能(光能)轉(zhuǎn)化為電能，C不符合題意；D．電解熔融氯化鈉獲得鈉和氯氣，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，D符合題意；故選D。2．(本題3分)下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)，符合如圖所示能量變化的是A．與HCl的反應(yīng) B．灼熱的炭與反應(yīng)C．鋁片與稀反應(yīng) D．甲烷在中的燃燒反應(yīng)【答案】B【詳解】圖中所示，，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；A．與HCl的反應(yīng)，不是氧化還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．灼熱的炭與反應(yīng)，為吸熱反應(yīng)，并且屬于氧化還原反應(yīng)，B正確；C．鋁片與稀反應(yīng)，為放熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D．甲烷在中的燃燒反應(yīng)，為放熱反應(yīng)，D錯(cuò)誤；答案選B。3．(本題3分)單斜硫和正交硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫的能量變化，如圖所示，下列說法不正確的是A．單斜硫和正交硫互為同素異形體B．單斜硫比正交硫穩(wěn)定C．1molSO2(g)分解成1molS(s，單斜)和1molO2時(shí)會(huì)吸收熱量D．S(s，單斜)=S(s，正交)△H=-0.33kJ/mol【答案】B【詳解】A．單斜硫和正交硫都是由硫元素構(gòu)成的單質(zhì)，互為同素異形體，故A正確；B．根據(jù)圖示，利用蓋斯定律得：S(s，單斜)=S(s，正交)；△H=-0.33kJ·mol-1，可知單斜硫轉(zhuǎn)化為正交硫時(shí)要放出熱量，正交硫的能量要低，較穩(wěn)定，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖示可知，兩種硫的燃燒反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，1molSO2(g)分解成1molS(s，單斜)和1molO2時(shí)會(huì)吸收熱量，故C正確；D．根據(jù)B項(xiàng)分析可知，S(s，單斜)=S(s，正交)△H=-0.33kJ/mol，故D正確；答案選B。4．(本題3分)工業(yè)上，合成氨反應(yīng)，在催化劑表面的微觀歷程及能量變化如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是A．①→②可表示、化學(xué)鍵的斷裂，該過程吸收能量B．①→②→③的過程中有非極性鍵的斷裂和形成C．合成氨反應(yīng)屬于氮的固定，是放熱反應(yīng)D．合成氨過程中催化劑參與了反應(yīng)【答案】B【詳解】A．由圖可得①→②表示、化學(xué)鍵的斷裂，②的能量更高，該過程吸收能量，選項(xiàng)A正確；B。①→②→③的過程中有、非極性鍵的斷裂，極性鍵的形成，沒有非極性鍵的形成，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．合成氨反應(yīng)，將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物，屬于氮的固定，且圖示、反應(yīng)物的總能量高，生成物的能量低，是放熱反應(yīng)，選項(xiàng)C正確；D．催化劑參與了化學(xué)反應(yīng)但反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量不變，故合成氨過程中催化劑參與了反應(yīng)，選項(xiàng)D正確。答案選B。5．(本題3分)以為催化劑的光熱化學(xué)循環(huán)分解反應(yīng)為溫室氣體減排提供了一個(gè)新途徑，該反應(yīng)的機(jī)理及各分子化學(xué)鍵完全斷裂時(shí)的能量變化如下圖所示。下列說法正確的是A．該反應(yīng)①中鈦氧鍵斷裂會(huì)釋放能量B．該反應(yīng)中，光能和熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．使用作催化劑可降低反應(yīng)熱，從而提高化學(xué)反應(yīng)速率D．分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為【答案】B【詳解】A．?dāng)噫I化學(xué)鍵需要吸收能量，則過程①中鈦氧鍵斷裂會(huì)吸收能量，故A錯(cuò)誤；B．該圖中以TiO2為催化劑、光和熱條件下分解CO2反應(yīng)生成CO和氧氣，根據(jù)能量守恒定律知，該反應(yīng)中，光能和熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B正確；C．催化劑降低反應(yīng)所需活化能，不影響反應(yīng)熱，反應(yīng)熱與反應(yīng)物和生成物總能量的差有關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．二氧化碳分解生成CO和氧氣，且該反應(yīng)焓變=反應(yīng)物總能量-生成物總能量，焓變與其方程式計(jì)量數(shù)成正比，則熱化學(xué)方程式為2CO2(g)═2CO(g)+O2(g)△H=(1598×2-1072×2-496)kJ/mol=+556

kJ/mol，故D錯(cuò)誤；故選B。6．(本題3分)灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體，基于以上信息判斷，說法正確的是①Sn(s，白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g)△H1②Sn(s，灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g)△H2③Sn(s，灰)Sn(s，白)△H3=+2.1kJ/molA．△H1＞△H2B．錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在C．灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)D．錫制容器長期處于低于13.2℃的環(huán)境中，會(huì)自行毀滅【答案】D【詳解】A．由③Sn(s，灰)Sn(s，白)△H3=+2.1kJ/mol知Sn(灰)轉(zhuǎn)化為Sn(白)是吸熱的，根據(jù)①、②產(chǎn)物相同，則Sn(白)釋放的熱量多，則ΔH1＜ΔH2，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)③Sn(s，灰)Sn(s，白)△H3=+2.1kJ/mol，錫在常溫下以白錫狀態(tài)存在，故B錯(cuò)誤；C．由③知Sn(灰)轉(zhuǎn)化為Sn(白)是吸熱的，根據(jù)①、②，其產(chǎn)物相同，則Sn(白)釋放的熱量多，灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)③當(dāng)溫度低于13.2℃時(shí)Sn(白)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為Sn(灰)，錫制器皿長期處在低于13.2℃的環(huán)境中，會(huì)自行毀壞，變成粉末狀，故D正確；故答案：D。7．(本題3分)工業(yè)上可采用CH3OHCO+2H2的方法來制取高純度的CO和H2。我國科研人員通過計(jì)算機(jī)模擬，研究了在鈀基催化劑表面甲醇制氫的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在鈀催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。下列說法正確的是已知：甲醇(CH3OH)脫氫反應(yīng)的第一步歷程，有兩種可能的方式：方式I：CH3OH*→CH3O*+H*Ea=+103.1kJ·mol-1方式II：CH3OH*→CH*+OHEb=+249.3kJ·mol-1A．CH3OH*→CO*+2H2(g)的ΔH<0B．①②都為O—H鍵的斷裂過程C．由活化能E值推測(cè)，甲醇裂解過程主要?dú)v經(jīng)的方式應(yīng)為IID．放熱最多階段的化學(xué)方程式為CHO*+3H*→CO*+4H*【答案】D【詳解】A.△H=生成物相對(duì)能量-反應(yīng)物相對(duì)能量，根據(jù)圖示可知生成物的能量比反應(yīng)物的能量高，因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，A錯(cuò)誤；B.根據(jù)圖示可知過程①是斷裂H-O鍵，過程②斷裂的是C-H鍵，B錯(cuò)誤；C.催化劑能降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，方式I的活化能低，說明甲醇裂解過程主要經(jīng)歷方式為I，C錯(cuò)誤；D.由圖可知CHO*和3H*轉(zhuǎn)化為CO*和4H*這一步放出熱量最多，反應(yīng)方程式為：CHO*+3H*→CO*+4H*，D正確；故選D。8．(本題3分)已知：①CH3OH的燃燒熱為；②中和熱為；③下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是A．B．C．D．【答案】C【詳解】A．CH3OH燃燒熱是1mol甲醇完全燃燒產(chǎn)生CO2、液態(tài)H2O放出的熱量，物質(zhì)燃燒放出的熱量與反應(yīng)的物質(zhì)多少呈正比，則，A錯(cuò)誤；B．NH3·H2O是弱電解質(zhì)，電離吸熱，則其與酸反應(yīng)放出熱量小于57.3kJ，放出的熱量越少，反應(yīng)熱就越大，故，B錯(cuò)誤；C．H2O的穩(wěn)定狀態(tài)是液態(tài)，由于1mol氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放出44.0kJ的熱量，因此若CH3OH燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的氣態(tài)水，則其反應(yīng)放出熱量Q=725.76kJ-2×44.0kJ=637.76kJ，故，C正確；D．強(qiáng)酸、強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)產(chǎn)生1mol液態(tài)H2O放出熱量57.3kJ，則1mol液態(tài)H2O電離產(chǎn)生H+、OH-會(huì)吸熱57.3kJ，所以可得，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是C。9．(本題3分)下列熱化學(xué)方程式中ΔH的數(shù)值表示可燃物燃燒熱的是A．CO(g)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283kJ·mol－1B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802.3kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.6kJ·mol－1【答案】A【詳解】A．符合燃燒熱的概念，A正確；

B．生成物中的水是氣體，屬于不穩(wěn)定氧化物，B錯(cuò)誤；

C．熱化學(xué)方程式中是2mol可燃物氫氣燃燒放熱，不符合燃燒熱的概念，C錯(cuò)誤；

D．HCl不是氧化物，不符合燃燒熱的概念要求，D錯(cuò)誤；

故選A。10．(本題3分)科研人員利用Cu/ZnO作催化劑，在光照條件下實(shí)現(xiàn)了和合成，該反應(yīng)歷程示意圖如下下列說法錯(cuò)誤的是A．過程Ⅰ中在Cu表面斷裂成H原子，在ZnO表面上形成了B．過程Ⅱ中存在極性鍵的斷裂與形成，且有生成C．過程Ⅳ中有C—H鍵形成，會(huì)吸收能量D．總反應(yīng)的化學(xué)方程式是【答案】C【詳解】A．過程Ⅰ中在ZnO表面吸附，且和—OH轉(zhuǎn)化為，故A正確；B．過程Ⅱ中涉及C—O鍵的斷裂與C—H鍵和H—O鍵的形成，且C—O、C—H、H—O均為極性鍵，故B正確；C．過程Ⅴ中生成時(shí)，是與—H形成，存在H—O鍵形成的過程，則該過程放出能量，故C錯(cuò)誤；D．該過程總反應(yīng)是和在Cu/ZnO催化劑作用下，合成，總反應(yīng)方程式為，故D正確；故答案為C。11．(本題3分)在進(jìn)行中和熱的測(cè)定中，下列操作或說法錯(cuò)誤的是A．不可將溫度計(jì)當(dāng)攪拌棒使用，也不可靠在容器內(nèi)壁上B．?dāng)嚢钑r(shí)，環(huán)形玻璃攪拌棒應(yīng)上下移動(dòng)C．測(cè)量反應(yīng)混合液的溫度時(shí)要隨時(shí)讀取溫度，記錄下最高溫度D．為了使反應(yīng)完全，必須保證酸和堿恰好完全反應(yīng)【答案】D【詳解】A．不可將溫度計(jì)當(dāng)攪拌棒使用，測(cè)量時(shí)應(yīng)將溫度計(jì)的玻璃泡全部浸入被測(cè)液體中，不要碰到容器底或容器壁，以免受環(huán)境溫度影響，故A正確；B．環(huán)形玻璃攪拌棒不能碰到溫度計(jì)，所以應(yīng)上下移動(dòng)，故B正確；C．中和熱測(cè)定溫度為恰好中和時(shí)的溫度，即最高溫度，故C正確；D．為了使反應(yīng)進(jìn)行更完全，可以使酸或堿適當(dāng)過量，故D錯(cuò)誤；選D。12．(本題3分)將V1mL1.0mol?L-1NaOH溶液和V2mL未知濃度的HCl溶液混合均勻后測(cè)量并記錄溶液溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持V1+V2=50mL)。下列敘述正確的是A．做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為22℃B．該實(shí)驗(yàn)表明熱能可以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．HCl溶液的濃度約是1.5mol?L-1D．該實(shí)驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)【答案】C【詳解】A．由圖可知，溫度為22℃時(shí)，已經(jīng)加入了5mLNaOH溶液，而中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則該實(shí)驗(yàn)開始溫度低于22℃，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，NaOH溶液體積為30mL時(shí)，溶液溫度最高，說明NaOH溶液和HCl溶液恰好完全反應(yīng)，由V1+V2=50mL可知HCl溶液的體積為20mL，由反應(yīng)方程式可知V1c(NaOH)=V2c(HCl)，解得c(HCl)為1.5mol?L-1，故C正確；D．八水合氫氧化鋇與氯化銨反應(yīng)有水生成，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故選C。13．(本題3分)以太陽能為熱源，熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保的制氫方法，其流程圖如下：相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：反應(yīng)I：反應(yīng)II：反應(yīng)III：下列說法不正確的是A．該過程實(shí)現(xiàn)了太陽能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化B．和對(duì)總反應(yīng)起到了催化劑的作用C．總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：D．該過程使水分解制氫反應(yīng)更加容易發(fā)生，但總反應(yīng)的不變【答案】C【詳解】A．通過流程圖，反應(yīng)II和III，實(shí)現(xiàn)了太陽能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，故A正確；B．根據(jù)流程總反應(yīng)為H2O=H2↑＋O2↑，SO2和I2起到催化劑的作用，故B正確；C．反應(yīng)I+反應(yīng)II+反應(yīng)III，得到H2O(l)=H2(g)＋O2(g)，根據(jù)蓋斯定律，△H=△H1+△H2+△H3=(－213＋327＋172)kJmol－1=＋286kJmol－1，或者2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)△H=＋572kJmol－1，故C錯(cuò)誤；D．△H只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，該過程降低了水分解制氫的活化能，△H不變，故D正確；答案選C。14．(本題3分)合成氨原料中的H2可用甲烷在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)制得。部分1mol物質(zhì)完全燃燒生成常溫下穩(wěn)定氧化物的ΔH數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)ΔH/(kJ·mol－1)H2(g)－285.8CO(g)－283.0CH4(g)－890.3已知1molH2O(g)轉(zhuǎn)化生成1molH2O(l)時(shí)放出熱量44.0kJ。下列CH4和水蒸氣在高溫下反應(yīng)得到H2和CO的熱化學(xué)方程式正確的是A．CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH1＝＋206.1kJ·mol－1B．CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH2＝－206.1kJ·mol－1C．CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝＋365.5kJ·mol－1D．CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH4＝－365.5kJ·mol－1【答案】A【詳解】根據(jù)已知信息可以寫出下列熱化學(xué)方程式：①H2(g)＋O2(g)=H2O(l)ΔH1＝－285.8kJ·mol－1②CO(g)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－283.0kJ·mol－1③CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－890.3kJ·mol－1④H2O(g)=H2O(l)ΔH4＝－44.0kJ·mol－1根據(jù)蓋斯定律，由③＋④－②－①×3可得CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH＝ΔH3＋ΔH4－ΔH2－ΔH1×3＝－890.3kJ·mol－1－44.0kJ·mol－1＋283.0kJ·mol－1＋285.8kJ·mol－1×3＝＋206.1kJ·mol－1。綜上所述故選A。15．(本題3分)通過以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚()。下列說法不正確的是①②③④A．反應(yīng)①②為反應(yīng)③提供原料氣B．反應(yīng)③也是資源化利用的方法之一C．反應(yīng)的D．反應(yīng)的【答案】C【詳解】A．反應(yīng)①的產(chǎn)物為CO和，反應(yīng)②的產(chǎn)物為和，反應(yīng)③的原料為和，A項(xiàng)正確；B．反應(yīng)③將溫室氣體轉(zhuǎn)化為燃料，B項(xiàng)正確；C．反應(yīng)④生成物中為氣態(tài)，C項(xiàng)生成物中為液態(tài)，故C項(xiàng)中反應(yīng)的焓變不為，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．依據(jù)蓋斯定律可知，由可得所求反應(yīng)及其焓變，D項(xiàng)正確。故選C。16．(本題3分)肼()是一種高能燃料，在空氣中燃燒的化學(xué)方程式為，已知：下列說法不正確的是A．反應(yīng)中反應(yīng)物總能量比生成物總能量低B．肼()的電子式為C．H-O鍵的鍵能比N-H鍵的鍵能大D．?dāng)嗔?molN-N鍵需要吸收154kJ能量【答案】A【詳解】A．反應(yīng)中斷裂化學(xué)鍵吸收的能量=154kJ/mol+391k/mol×4+500kJ/mol=2218kJ/mol，形成化學(xué)鍵放出的能量=946J/mol+464kJ/mol×4=2802kJ/mol，放出的能量>吸收的能量，反應(yīng)放熱，因此反應(yīng)物總能量比生成物總能量高，A錯(cuò)誤；B．肼的電子式為，故B正確；C．根據(jù)圖示數(shù)據(jù)，H-O鍵的鍵能為464kJ/mol，N-H鍵的鍵能為391kl/mol，H-O鍵的鍵能比N-H鍵的鍵能大，故C正確；D．根據(jù)圖示數(shù)據(jù)，N-N鍵的鍵能為154kJ/mol，則斷裂1molN-N鍵需要吸收154kJ能量，故D正確；故選A。17．(本題3分)下列示意圖表示正確的是A．甲圖表示Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=+26.7kJ·mol-1反應(yīng)的能量變化B．乙圖表示碳的燃燒熱C．丙圖表示實(shí)驗(yàn)的環(huán)境溫度為20℃，將物質(zhì)的量濃度相等、體積分別為V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，混合液的最高溫度隨V(NaOH)的變化(已知V1+V2=60mL)D．已知穩(wěn)定性順序：B＜A＜C，某反應(yīng)由兩步反應(yīng)A→B→C構(gòu)成，反應(yīng)過程中的能量變化曲線如丁圖【答案】D【詳解】A．圖象表示的物質(zhì)能量變化為反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，為放熱反應(yīng)，反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=+26.7kJ·mol-1為吸熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．C的燃燒熱是指1molC完全燃燒生成CO2(g)時(shí)的焓變，且反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．H2SO4、NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度相等，當(dāng)二者體積比為1∶2時(shí)，二者恰好完全反應(yīng)，放出的熱量最多，混合液溫度最高，此時(shí)H2SO4溶液為20mL，NaOH溶液為40mL，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．穩(wěn)定性B＜A＜C，根據(jù)物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定可知，物質(zhì)的能量：B＞A＞C，故A→B為吸熱反應(yīng)，B→C為放熱反應(yīng)，A→C為放熱反應(yīng)，D項(xiàng)正確；答案為D。二、填空題(共37分)18．(本題8分)解答下列問題(1)2017年中科院某研究團(tuán)隊(duì)通過設(shè)計(jì)一種新型Na—Fe3O4/HZSM-5多功能復(fù)合催化劑，成功實(shí)現(xiàn)了CO2直接加氫制取辛烷值汽油，該研究成果被評(píng)價(jià)為“CO2催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的突破性進(jìn)展”。已知：H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH1=-akJ·mol-1C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH2=-bkJ·mol-1試寫出25℃、101kPa條件下，CO2與H2反應(yīng)生成汽油(以C8H18表示)的熱化學(xué)方程式：_______。(2)直接排放含SO2的煙氣會(huì)形成酸雨，危害環(huán)境。工業(yè)上常用催化還原法和堿吸收法處理SO2氣體。1molCH4完全燃燒生成氣態(tài)水和1molS(g)燃燒的能量變化如下圖所示：在催化劑作用下，CH4可以還原SO2生成單質(zhì)S(g)、H2O(g)和CO2，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_______。(3)合成氨在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要意義。在合成氨工業(yè)中I2O5常用于定量測(cè)定CO的含量。已知2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s)ΔH=-76kJ·mol-1；2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1。則該測(cè)定反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______。(4)化學(xué)反應(yīng)原理研究物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中的規(guī)律并在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。汽車排氣管內(nèi)的催化轉(zhuǎn)化器可實(shí)現(xiàn)尾氣無毒處理。已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1CO2(g)=C(s)+O2(g)ΔH=+393.5kJ·mol-1則反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的ΔH=_______kJ·mol-1。(5)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。氮氧化物是造成光化學(xué)煙霧和臭氧層損耗的主要?dú)怏w。已知：CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0)2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-bkJ·mol-1(b>0)若用CO還原NO2至N2，當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36LCO時(shí)，放出的熱量為_______kJ(用含有a和b的代數(shù)式表示)?！敬鸢浮?CO2(g)+25H2(g)=C8H18(l)+16H2O(l)ΔH=-(25a-b)kJ·mol-1CH4(g)+2SO2(g)=2S(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=+352kJ·mol-15CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s)ΔH=-1377kJ·mol-1-746.5或【詳解】(1)已知：①H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH1=-akJ·mol-1，②C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH2=-bkJ·mol-1；根據(jù)蓋斯定律，由①×25-②得8CO2(g)+25H2(g)=C8H18(l)+16H2O(l)ΔH=25ΔH1-ΔH2=-(25a-b)kJ·mol-1；(2)根據(jù)圖像可知：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=Ea1-Ea2=126kJ·mol-1-928kJ·mol-1=-802kJ·mol-1；②S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-577kJ·mol-1；根據(jù)蓋斯定律可知①-②×2即得到CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2S(g)+2H2O(g)ΔH=+352kJ·mol-1。(3)依次設(shè)反應(yīng)為①、②，根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)①×()+②×得到5CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s)ΔH=-1377kJ·mol-1；(4)將反應(yīng)編號(hào)，N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-1①2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1②CO2(g)=C(s)+O2(g)ΔH=+393.5kJ·mol-1③應(yīng)用蓋斯定律，由-(①+②+③×2)得反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的ΔH=-746.5kJ·mol-1；(5)依次設(shè)反應(yīng)為①、②，根據(jù)蓋斯定律①×2+②得4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)ΔH=-(2a+b)kJ·mol-1，標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36LCO的物質(zhì)的量是0.15mol，放出的熱量為kJ。19．(本題6分)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量不同所致。（1）鍵能也可以用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)，下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：化學(xué)鍵P－PP－OO=OP=O鍵能/(kJ·mol-1)172335498X已知白磷的燃燒熱為2378.0kJ/mol，白磷完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖所示，則上表中X=___________。（2）1840年，俄國化學(xué)家蓋斯在分析了許多化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出一條規(guī)律：“一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，不論是一步完成，還是分幾步完成，其總的熱效應(yīng)是完全相同的。”這個(gè)規(guī)律被稱為蓋斯定律。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測(cè)得，但可以利用蓋斯定律間接計(jì)算求得。①已知：I．C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/molII．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ/molⅢ．2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(1)ΔH3=-2599.2kJ/mol則由C(石墨，s)和H2(g)反應(yīng)生成1molC2H2(g)的熱化學(xué)方程式為___________。②已知3.6g碳在6.4g的氧氣中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，放出xkJ熱量。已知單質(zhì)碳的燃燒熱為ykJ/mol，則1molC與O2反應(yīng)生成CO的反應(yīng)熱△H為___________。【答案】（1）470（2）2C(石墨，s)+H2(g)=C2H2(g)ΔH=+226.8kJ/mol-(5x-0.5y)kJ/mol【分析】（1）白磷燃燒的方程式為P4+5O2＝P4O10，1mol白磷完全燃燒需拆開6molP-P、5molO=O，形成12molP-O、4molP=O，所以12mol×335kJ/mol+4mol×xkJ/mol-(6mol×172kJ/mol+5mol×498kJ/mol)=2378.0kJ，解得x=470。（2）①已知：①C(s，石墨)+O2(g)＝CO2(g)△H1=-393.5kJ?mol-1；②2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)△H2=-571.6kJ?mol-1；③2C2H2(g)+5O2(g)＝4CO2(g)+2H2O(l)△H2=-2599kJ?mol-1；2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)的反應(yīng)可以根據(jù)①×2+②×-③×得到，所以反應(yīng)焓變△H=2×(-393.5kJ?mol-1)+(-571.6kJ?mol-1)×-(-2599kJ?mol-1)×=+226.7kJ?mol-1；則由C(石墨，s)和H2(g)反應(yīng)生成1molC2H2(g)的熱化學(xué)方程式為：2C(石墨，s)+H2(g)=C2H2(g)ΔH=+226.8kJ/mol。②碳在氧氣中燃燒，氧氣不足發(fā)生反應(yīng)2C+O22CO，氧氣足量發(fā)生反應(yīng)C+O2CO2；3.6g碳的物質(zhì)的量為=0.3mol，6.4g的氧氣的物質(zhì)的量為=0.2mol，n(C):n(O2)=3:2；介于2:1與1:1之間，所以上述反應(yīng)都發(fā)生。令生成的CO為amol，CO2為bmol；根據(jù)碳元素守恒有a+b=0.3，根據(jù)氧元素守恒有a+2b=0.2×2，聯(lián)立方程，解得a=0.2，b=0.1；單質(zhì)碳的燃燒熱為ykJ/mol，所以生成0.1mol二氧化碳放出的熱量為0.1mol×ykJ/mol=0.1ykJ，因此生成0.2molCO放出的熱量為xkJ-0.1ykJ。由于碳燃燒為放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)熱△H的符號(hào)為“-”，故1molC與O2反應(yīng)生成CO的反應(yīng)熱△H=-=-(5x-0.5y)kJ/mol。20．(本題8分)回答下列問題（1）水煤氣變換[CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工過程，主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中。我國學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用﹡標(biāo)注?？芍簹庾儞Q的ΔH___________0(填“大于”“等于”或“小于”)。該歷程中最大能壘(活化能)E正=___________eV。（2）已知：P(s，白磷)=P(s，黑磷)ΔH=-39.3kJ·mol-1；P(s，白磷)=P(s，紅磷)ΔH=-17.6kJ·mol-1；由此推知，其中最穩(wěn)定的磷單質(zhì)是___________。（3）已知反應(yīng)器中還存在如下反應(yīng)：ⅰ．CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH1ⅱ．CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2ⅲ．CH4(g)=C(s)＋2H2(g)ΔH3……ⅲ為積炭反應(yīng)，利用ΔH1和ΔH2計(jì)算ΔH3時(shí)，還需要利用___________反應(yīng)的ΔH?！敬鸢浮浚?）小于2.02（2）黑磷（3）C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)=2CO(g)【分析】（1）根據(jù)圖像，初始時(shí)反應(yīng)物的總能量為0，反應(yīng)后生成物的總能量為-0.72eV，則ΔH=-0.72eV，即ΔH小于0；由圖像可看出，反應(yīng)的最大能壘在過渡態(tài)2，此能壘E正=1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV；（2）由蓋斯定律得P(s，黑磷)=P(s，紅磷)ΔH=＋21.7kJ·mol-1，能量越低越穩(wěn)定，P的三種同素異形體的穩(wěn)定性順序?yàn)镻(s，黑磷)>P(s，紅磷)>P(s，白磷)，因此黑磷最穩(wěn)定；（3）根據(jù)蓋斯定律，ⅰ式＋ⅱ式可得：CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)ΔH1＋ΔH2，則(ⅰ式＋ⅱ式)-ⅲ式可得：C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH；ⅰ式-ⅱ式可得：CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH1-ΔH2，則(ⅰ式-ⅱ式)-ⅲ式可得：C(s)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH，因此，要求反應(yīng)ⅲ式的ΔH3，還必須利用反應(yīng)C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)=2CO(g)的ΔH。21．(本題15分)在火箭推進(jìn)器中裝有強(qiáng)還原劑肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑(H2O2)，當(dāng)它們混合時(shí)，即產(chǎn)生大量的N2和水蒸氣，并放出大量熱。已知0.4mol液態(tài)肼和足量H2O2反應(yīng)，生成氮?dú)夂退魵猓懦?56.65kJ的熱量。(1)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______。(2)已知H2O(l)=H2O(g)；△H=+44kJ·mol﹣1，則16g液態(tài)肼燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時(shí)，放出的熱量是______kJ。(3)上述反應(yīng)應(yīng)用于火箭推進(jìn)劑，除釋放大量的熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很突出的優(yōu)點(diǎn)是______。(4)已知N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)；△H=+67.7kJ·mol﹣1，N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)；△H=﹣534kJ·mol﹣1，根據(jù)蓋斯定律寫出肼與NO2完全反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水的熱化學(xué)方程式______。(5)已知：N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ/molN2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=﹣543kJ/molH2(g)+F2(g)═HF(g)△H=﹣269kJ/molH2(g)+O2(g)═H2O(g)△H=﹣242kJ/mol有人認(rèn)為若用氟代替二氧化氮作氧化劑，則反應(yīng)釋放能量更大，肼和氟反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：______。(6)丙烷燃燒可以通過以下兩種途徑：途徑I：C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣akJ·mol﹣1途徑II：C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+bkJ·mol﹣12C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=﹣ckJ·mol﹣12H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣dkJ·mol﹣1(abcd均為正值)請(qǐng)回答下列問題：判斷等量的丙烷通過兩種途徑放出的熱量，途徑I放出的熱量______(填“大于”、“等于”或“小于”)途徑II放出的熱量。C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)的反應(yīng)中，反應(yīng)物具有的總能量______(填“大于”、“等于”或“小于”)生成物具有的總能量。b與a、c、d的數(shù)學(xué)關(guān)系式是______。【答案】N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g)△H=﹣641.625kJ/mol408.8產(chǎn)物為氮?dú)夂退?，無污染2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g)△H=﹣1135.7kJ·mol﹣1N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=﹣1135kJ·mol﹣1等于小于b=+﹣a【詳解】由0.4mol液態(tài)肼和足量H2O2反應(yīng)，生成氮?dú)夂退魵?，放?56.65kJ的熱量，可以計(jì)算出1mol液態(tài)肼和足量H2O2反應(yīng)，生成氮?dú)夂退魵?，放?41.625kJ的熱量。(1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g)△H=﹣641.625kJ/mol。(2)已知H2O(l)═H2O(g)；△H=+44kJ·mol﹣1，則H2O(g)═H2O(l)；△H=﹣44kJ·mol﹣1，所以N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(l)△H=﹣817.625kJ/mol則16g液態(tài)肼燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時(shí)，放出的熱量是817.625kJ/mol=408.8kJ。(3)上述反應(yīng)應(yīng)用于火箭推進(jìn)劑，除釋放大量的熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很突出的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)物為氮?dú)夂退?，無污染。(4)①N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)；△H=+67.7kJ·mol﹣1，②N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)；△H=﹣534kJ·mol﹣1.由②-①得：2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g)△H=(﹣534kJ·mol﹣1)-67.7kJ·mol﹣1=﹣1135.7kJ·mol﹣1，所以肼與NO2完全反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水的熱化學(xué)方程式為2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g)△H=﹣1135.7kJ·mol﹣1。(5)①N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol，②N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=﹣543kJ/mol，③H2(g)+F2(g)═HF(g)△H=﹣269kJ/mol，④H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H=﹣242kJ/mol。經(jīng)分析，由②+③-④可得：N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=﹣543kJ/mol+(﹣269kJ/mol)-(﹣242kJ/mol)=﹣1135kJ·mol﹣1，所以肼和氟反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=﹣1135kJ·mol﹣1。(6)化學(xué)反應(yīng)的焓變與反應(yīng)途徑無關(guān)，只與反應(yīng)的初始狀態(tài)和終了狀態(tài)有關(guān)，所以等量的丙烷通過兩種途徑放出的熱量，途徑I放出的熱量等于途徑II放出的熱量。由于C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)是吸熱反應(yīng)，所以反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量。根據(jù)途徑I：C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣akJ·mol﹣1，途徑II：①C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+bkJ·mol﹣1，②2C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=﹣ckJ·mol﹣1，③2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣dkJ·mol﹣1(abcd均為正值)，①-②-③可得：C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=kJ·mol﹣1=﹣akJ·mol﹣1，所以b與a、c、d的數(shù)學(xué)關(guān)系式是b=+﹣a。三、實(shí)驗(yàn)題(共12分)22．(本題12分)某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和熱的測(cè)定。Ⅰ．配制0.50mol/LNaOH溶液(1)若實(shí)驗(yàn)中大約要使用245mLNaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體___________g。(2)從下圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是(填字母)