第一章 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________ （滿分：100分 時(shí)間：60分鐘） 一、單選題（30分） 1．下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或圖像信息不能充分說明相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)的是 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【詳解】A．溫度計(jì)的水銀柱不斷上升說明稀鹽酸和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A不符合題意； B．由圖可知，該反應(yīng)為反應(yīng)物總能量大于生成物總能量的放熱反應(yīng)，故B不符合題意； C．反應(yīng)開始后，甲處液面低于乙處液面說明X和Y的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故C不符合題意； D．鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，反應(yīng)生成的氫氣會(huì)使針筒活塞向右移動(dòng)，則反應(yīng)開始后，針筒活塞向右移動(dòng)不能說明鋅與稀硫酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故D符合題意； 2．熱化學(xué)方程式C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH=+131.3kJ/mol表示 A．碳和水反應(yīng)吸收131.3kJ能量 B．1mol碳和1mol水反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣并吸收131.3kJ熱量 C．1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反應(yīng)生成1mol一氧化碳?xì)怏w和1mol氫氣，并吸熱131.3kJ D．1個(gè)固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應(yīng)吸熱131.1kJ 【答案】C 【詳解】A．未指明物質(zhì)的量的多少及各物質(zhì)的狀態(tài)，A錯(cuò)誤； B．未指明各物質(zhì)的狀態(tài)，B錯(cuò)誤； C．既指明了反應(yīng)物的物質(zhì)的量，又指明了各物質(zhì)的狀態(tài)，可以確定反應(yīng)的熱效應(yīng)，C正確； D．從ΔH的單位可知，熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)指的是物質(zhì)的量，不是原子和分子數(shù)，D錯(cuò)誤； 3．已知：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)??ΔH=a kJ·mol-1　 2C(s)＋O2(g)=2CO(g)??ΔH=-220 kJ·mol-1 H-H、O=O和O-H的鍵能分別為436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1，則a為 A．-332 B．-118 C．+350 D．+130 【答案】D 【詳解】①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=akJ·mol-1 ②2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-220kJ·mol-1 根據(jù)蓋斯定律①×2－②得2H2O(g)= 2H2(g)+ O2(g) ΔH=2akJ·mol-1+220kJ·mol-1；焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，即462kJ·mol-1×4－436kJ·mol-1×2－496kJ·mol-1=2akJ·mol-1+220kJ·mol-1，則a=+130，故選D。 4．已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1 3H2(g)+ Fe2O3(s)=2Fe(s)+ 3H2O(g) ΔH2 2Fe(s)+ 1.5O2(g)=Fe2O3(s) ΔH3 2Al(s)+ 1.5O2(g)=A12O3(S) ΔH4 2Al(s)+ Fe2O3(s)=Al2O3(s)+ 2Fe(s) ΔH5 下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是 A．ΔH1＜0，ΔH3＞0 B．ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3 C．ΔH1=ΔH2+ΔH3 D．ΔH3=ΔH4+ΔH5 【答案】B 【詳解】A．2Fe(s)+ 1.5O2(g)=Fe2O3(s)為化合反應(yīng)，屬于放熱反應(yīng)，所以ΔH3＜0，A不正確； B．2Al(s)+ Fe2O3(s)=Al2O3(s)+ 2Fe(s)為鋁熱反應(yīng)，屬于放熱反應(yīng)，ΔH5＜0，由于Al的金屬活動(dòng)性比Fe強(qiáng)，所以燃燒放出的熱量更多，但由于放熱反應(yīng)的ΔH＜０，所以ΔH4＜ΔH3，B正確； C．ΔH1為2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)放出的熱量，ΔH2+ΔH3為3H2(g)+1.5O2(g)=3H2O(g)放出的熱量，所以ΔH1≠ΔH2+ΔH3，C不正確； D．依據(jù)蓋斯定律，ΔH3=ΔH4-ΔH5，D不正確； 5．已知：一些烷烴的燃燒熱(101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量)如表： 下列說法中正確的是 A．C—H鍵的鍵能為 kJ·mol-1 B．乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)????△H=-1560.8kJ·mol-1 C．等質(zhì)量的三種烷烴完全燃燒，丙烷放出的熱量最多 D．由表中數(shù)據(jù)不能確定C—C鍵的鍵能 【答案】D 【詳解】A．燃燒熱不是燃料的鍵能和，故C—H鍵的鍵能不是，選項(xiàng)A項(xiàng)錯(cuò)誤； B．乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式中應(yīng)為液體，B項(xiàng)錯(cuò)誤； C．1g甲烷、乙烷、丙烷完全燃燒放出的熱量分別是891.0/16kJ、1560.8/30kJ、2221.5/44kJ，甲烷放出的熱量最多，C項(xiàng)錯(cuò)誤； D．由乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式??可知，反應(yīng)物的鍵能和生成物的鍵能和，反應(yīng)物和生成物中涉及的共價(jià)鍵有C—H鍵、C—C鍵、O=O鍵、C=O鍵和H—O鍵，共五個(gè)量，已知三種烷烴的燃燒熱，只能列出3個(gè)代數(shù)方程，故不能計(jì)算C—C鍵的鍵能，D項(xiàng)正確。 6．單質(zhì)或化合物必須是完全燃燒，如反應(yīng)物中C→CO2，H2→H2O(液)，S→SO2(氣)等。已知1mol燃料完全燃燒的數(shù)據(jù)分別為： 使用上述燃料最能體現(xiàn)“低碳經(jīng)濟(jì)”理念的是 A．一氧化碳 B．甲烷 C．異辛烷 D．乙醇 【答案】B 【詳解】通過所給的數(shù)據(jù)計(jì)算出題給物質(zhì)生成1 mol CO2放出的熱量分別為：283.0 kJ、891.0 kJ，=682.6 kJ、=683.4 kJ，所以生成1mol二氧化碳放出熱量最多的燃料為甲烷，即要得到相同的熱量，甲烷釋放出CO2最少，最能體現(xiàn)“低碳經(jīng)濟(jì)”理念。 7．灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體。已知： ①Sn(s，白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g)????ΔH1 ②Sn(s，灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g)????ΔH2 ③Sn(s，灰)Sn(s，白)????ΔH3=+2.1kJ?mol-1 下列說法正確的是 A．錫制器皿長期處在低于13.2℃的環(huán)境中，會(huì)自行毀壞 B．錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在 C．灰錫轉(zhuǎn)為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng) D．ΔH1＞ΔH2 【答案】A 【詳解】A．根據(jù)Sn(s，灰)Sn(s，白)可知，溫度低于13.2℃時(shí)，白錫會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榛义a，而灰錫以粉末狀態(tài)存在，即錫制器皿長期處在低于13.2℃的環(huán)境中，會(huì)自行毀壞，A正確； B．根據(jù)Sn(s，灰)Sn(s，白)可知，溫度高于13.2℃時(shí)，灰錫會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榘族a，所以在常溫下，錫以白錫狀態(tài)存在，故B錯(cuò)誤； C．根據(jù)反應(yīng)③Sn(s，灰)Sn(s，白)可知，由灰錫變?yōu)榘族a會(huì)吸熱反應(yīng)，故C錯(cuò)誤； D．依據(jù)蓋斯定律，由②-①可得反應(yīng)③，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以ΔH3=ΔH2 -ΔH1>0，所以，故D錯(cuò)誤； 8．以TiO2為催化劑的光熱化學(xué)循環(huán)分解CO2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)的能量變化如圖所示。 下列說法正確的是 A．過程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TiO2作催化劑可以降低反應(yīng)的焓變，從而提高化學(xué)反應(yīng)速率 D．CO2分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=+30kJ/mol 【答案】B 【詳解】A．化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量，過程①中鈦氧鍵斷裂會(huì)吸收能量，A錯(cuò)誤； B．根據(jù)圖示，該反應(yīng)中吸收光能和熱能，轉(zhuǎn)化為CO和O2的化學(xué)能，B正確； C．催化劑通過降低反應(yīng)的活化能提高化學(xué)反應(yīng)速率，催化劑不能降低反應(yīng)的焓變，C錯(cuò)誤； D．△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，CO2分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=(1598×2-1072×2-496)kJ/mol =+556kJ/mol，D錯(cuò)誤； 9．下列有關(guān)熱化學(xué)方程式書寫與對(duì)應(yīng)表述均正確的是 A．稀硫酸與NaOH溶液反應(yīng)： B．在101kPa下的燃燒熱，則水分解的熱化學(xué)方程式為 C．已知的燃燒熱，則有 D．已知9.6g硫粉與11.2g鐵粉混合加熱生成17.6g FeS時(shí)放出19.12kJ熱量，則 【答案】D 【詳解】A．稀和NaOH發(fā)生中和反應(yīng)，放出熱量，則，A項(xiàng)錯(cuò)誤； B．燃燒熱指101kPa時(shí)，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量，所以，水的分解是氫氣燃燒的逆過程，所以水分解的熱化學(xué)方程式為，B項(xiàng)錯(cuò)誤； C．燃燒熱強(qiáng)調(diào)1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物，如C→、H→，而中不是，C項(xiàng)錯(cuò)誤； D．根據(jù)生成硫化亞鐵17.6g(即0.2mol)時(shí)，放出19.12k熱量，可知生成1 mol時(shí)放出95.6kJ的熱量，所以硫粉與鐵粉反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為，D項(xiàng)正確； 10．已知下列反應(yīng)的能量變化示意圖如圖，有關(guān)說法正確的是 A．1molS(g)與O2(g)完全反應(yīng)生成SO2(g)放出的熱量小于297.0kJ B．在相同條件下，SO2(g)比SO3(g)穩(wěn)定 C．S(s)與O2(g)反應(yīng)生成SO3(g)的熱化學(xué)方程式為S(s)+O2(g)=SO3(g)ΔH=+395.7kJ·mol-1 D．一定條件下1molSO2(g)和molO2(g)反應(yīng)生成1molSO3(l)放出熱量大于98.7kJ 【答案】D 【詳解】A．物質(zhì)的量相同的 S（g）的能量大于S（s）的能量，則1mol S（g）與O2（g）完全反應(yīng)生成SO2（g）放出的熱量大于297.0kJ/mol，故A錯(cuò)誤； B．由圖可知，1molSO2(g)和molO2(g)的總能量大于1molSO3(g)，無法判斷1molSO2(g)和1molSO3(g)的能量大小，則在相同條件下，無法判斷SO2(g)和SO3(g)的穩(wěn)定性，故B正確； C．將分析中的熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①②，由蓋斯定律可知，反應(yīng)①+②可得S(s)與O2(g)反應(yīng)生成SO3(g)的熱化學(xué)方程式為S(s)+O2(g) SO3(g) ΔH=—395.7kJ/mol，故C錯(cuò)誤； D．物質(zhì)的量相同的SO3(g)的能量大于SO3(l)，則一定條件下1molSO2(g)和molO2(g)反應(yīng)生成1molSO3(l)放出熱量大于98.7kJ，故D正確； 11．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=154 kJ/mol+391 k/mol×4+500 kJ/mol=2218 kJ/mol，形成化學(xué)鍵放出的能量=946J/mol+464kJ/mol×4=2802 kJ/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464 kJ/mol，N-H鍵的鍵能為39 1kl/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154 kJ/mol，則斷裂1mol N-N鍵需要吸收154 kJ能量，故D正確； 12．已知1mol下列物質(zhì)分解為氣態(tài)原子消耗能量與熱化學(xué)方程式信息如下表： 則CO2的碳氧雙鍵能為 A．-1606kJ/mol B．1606kJ/mol C．803kJ/mol D．-803kJ/mol 【答案】C 【詳解】1mol下列物質(zhì)分解為氣態(tài)原子消耗能量即該物質(zhì)的鍵能，設(shè)CO2的碳氧雙鍵能為x，由?H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=(2×632+2×1076)-(946+2×2x)= -742，解得x=803，故選：C。 13．在一定條件下，S8(s)和O2(g)發(fā)生反應(yīng)依次轉(zhuǎn)化為SO2(g)和SO3(g)，反應(yīng)過程和能量關(guān)系可用如圖簡單表示(圖中的ΔH表示生成1mol含硫產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。由圖得出的結(jié)論正確的是 A．S8(s)的燃燒熱ΔH=-8akJ·mol-1 B．2SO3(g)?2SO2(g)+O2(g) ΔH=-2bkJ·mol-1 C．S8(s)+8O2(g)=8SO2(g) ΔH=-akJ·mol-1 D．由1molS8(s)生成SO3(g)的反應(yīng)熱ΔH=-(a+b)kJ·mol-1 【答案】A 【詳解】A． 根據(jù)燃燒熱的定義，25℃下，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時(shí)放出的熱量，所以S8(s)的燃燒熱ΔH=-8akJ·mol-1，故A正確； B． 根據(jù)能量關(guān)系圖，SO3分解生成SO2和氧氣是吸熱反應(yīng)，2SO3(g)?2SO2(g)+O2(g)??ΔH=2bkJ·mol-1，故B錯(cuò)誤； C．1molS8的反應(yīng)熱ΔH＝－8a kJ·mol－1， S8(s)+8O2(g)=8SO2(g)????ΔH=-8akJ·mol-1，故C錯(cuò)誤； D．根據(jù)蓋斯定律，由1 mol S8(s)生成SO3的反應(yīng)熱ΔH＝－8(a＋b) kJ·mol－1， 由1molS8(s)生成SO3(g)的反應(yīng)熱ΔH=-8(a+b)kJ·mol-1，故D錯(cuò)誤； 14．是一種廉價(jià)的碳資源，其綜合利用具有重要意義，用與為原料合成尿素是固定和利用的成功范例。 已知：① ② ③ 則：反應(yīng)的為 A． B． C． D． 【答案】B 【詳解】已知① ② ③ 根據(jù)蓋斯定律：則：①+②-③可得反應(yīng)的為72.5kJ/mol-159.5 kJ/mol-44.0 kJ/mol=-131kJ/mol，答案選B。 15．H2和 I2在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g) 2HI(g)　ΔH=—a kJ·mol-1，已知：a、b、c均大于零，下列說法不正確的是 A．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 B．?dāng)嚅_ 1 mol H—H 鍵所需能量小于斷開1 mol I—I鍵所需能量 C．?dāng)嚅_ 2 mol H—I鍵所需能量約為(c＋b＋a) kJ D．向密閉容器中加入2 mol H2和2 mol I2，充分反應(yīng)后放出的熱量小于 2a kJ 【答案】B 【詳解】A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，故A正確； B．一般而言，鍵長越短，鍵能越大，圖中顯示H—H鍵長短于I—I鍵長，H—H鍵能大于I—I鍵能，斷裂1molH—H鍵所需能量大于斷開1molI—I鍵所需能量，故B錯(cuò)誤； C．由反應(yīng)熱等于反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵需要的能量和生成物形成化學(xué)鍵放出的能量的差值可知，反應(yīng)熱ΔH=b kJ·mol﹣1＋c kJ·mol﹣1—2EH—I=-a kJ·mol-1，則2EH—I=(a+b+c)kJ/mol，斷開2 mol H—I鍵所需能量約為(a＋b＋c)kJ，故C正確； D．該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)不能進(jìn)行徹底，則2 mol H2和2 mol I2充分反應(yīng)后放出的熱量小于2a kJ，故D正確； 二、原理綜合題（10分） 16．請回答以下有關(guān)能源的問題： (1)未來新能源的特點(diǎn)是資源豐富，在使用時(shí)對(duì)環(huán)境無污染或污染很小，且可以再生。下列屬于未來新能源標(biāo)準(zhǔn)的是___________ ①天然氣②煤③核能④石油⑤太陽能⑥生物質(zhì)能⑦風(fēng)能⑧氫能 A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧ C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧ (2)打火機(jī)使用的燃料一般是丙烷(C3H8)。 ①已知11g丙烷(C3H8)在298K和101Kpa條件下完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出的熱量為555kJ，請寫出丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式 ； ②丙烷在一定條件下發(fā)生脫氫反應(yīng)可以得到丙烯。 已知：C3H8(g)→CH4(g)＋HC≡CH(g)＋H2(g)　ΔH1=+156.6kJ·mol-1 CH3CH=CH2(g)→CH4(g)＋HC≡CH(g)　ΔH2=+32.4kJ·mol-1 則相同條件下，反應(yīng)C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)＋H2(g)的ΔH= (3)已知：H—H鍵的鍵能為436kJ·mol-1，H—N鍵的鍵能為391kJ·mol-1，根據(jù)化學(xué)方程式：N2+3H2?2NH3　ΔH=-92.4kJ·mol-1 ①請計(jì)算出N≡N鍵的鍵能為 。 ②若向處于上述熱化學(xué)方程式相同溫度和體積一定的容器中，通入1molN2和3molH2，充分反應(yīng)后，恢復(fù)原溫度時(shí)放出的熱量 92.4kJ(填大于或小于或等于)。 【答案】(1)C (2) C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH=-2220kJ·mol-1 +kJ·mol-1 (3) 945.6kJ·mol-1 小于 【詳解】（1）（1）煤、石油、天然氣是化石能源，核能不可再生，但屬干新能源，⑤太陽能 ⑥生物質(zhì)能 ⑦風(fēng)能 ⑧氫能屬干新能源，故答案為C； （2）①11g丙烷（C3H8）在298K和101Kpa條件下完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出的熱量為555kJ，計(jì)算1mol丙烷放出熱量，則1mol丙烷燃燒放出熱量為2220kJ，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH=-2220kJ·mol-1 故答案為：C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH=-2220kJ·mol-1; ②已知：反應(yīng)①C3H8(g)→CH4(g)＋HC≡CH(g)＋H2(g) ΔH1=+156.6kJ·mol-1， 反應(yīng)②CH3CH=CH2(g)→CH4(g)＋HC≡CH(g)　ΔH2=+32.4kJ·mol-1，根據(jù)蓋斯定律，①-②得C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)＋H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2=156.6 kJ·mol-1-32.4kJ·mol-1=+124.2 kJ·mol-1，故答案為：+124.2 kJ·mol-1; （3）設(shè)N≡N鍵的鍵能是x，N2+3H2?2NH3 ΔH=-92.4kJ/mol，則x＋3×436 kJ·mol-1-2×3×391kJ/mol=-92.4kJ/mol，解得x=945.6kJ/mol,故答案為：945.6 kJ·mol-1；N2+3H2?2NH3 ΔH=-92.4kJ/mol，意義為1mol氨氣與3mol氫氣完全反應(yīng)生成2mol氨氣放出熱量，而該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，1mol氨氣與3mol氫氣不能完全反應(yīng)，所以放出的熱量小干92.4kJ，故答案為：小于。 三、填空題（30分） 17．生產(chǎn)生活中的化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，請根據(jù)有關(guān)知識(shí)回答下列問題： (1)冷敷袋在日常生活中有降溫、保鮮和鎮(zhèn)痛等用途。制作冷敷袋可以利用 (填“放熱”或“吸熱”)的化學(xué)變化或物理變化。 (2)“即熱飯盒”給人們生活帶來方便，它可利用下面 (填字母)反應(yīng)釋放的熱量加熱食物。 A．生石灰和水?????????B．濃硫酸和水 (3)已知：2mol 與足量充分燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出572kJ熱量。 ①該反應(yīng)的能量變化可用圖中的 (填字母)表示。 ②寫出燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式： 。 (4)表中是部分共價(jià)鍵的鍵能。 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)寫出工業(yè)合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)方程式： 。 【答案】(1)吸熱 (2)A (3) a ?? (4) 【詳解】（1）選擇利用吸熱的化學(xué)或物理變化制作冷敷袋，可以起到降溫、保鮮等作用，答案為：吸熱； （2）“即熱飯盒”需要使用安全可控的放熱反應(yīng)來提供熱量，濃硫酸有腐蝕性，使用存放危險(xiǎn)，應(yīng)選擇生石灰和水，答案為：A； （3）①與足量充分燃燒是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，能量變化可用圖中的a表示，答案為：a； ②根據(jù)2mol 與足量充分燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出572kJ熱量，推知熱化學(xué)方程式為：??，答案為：??； （4）反應(yīng)物的鍵能減去與生成物的鍵能和為該反應(yīng)的反應(yīng)熱，工業(yè)合成氨反應(yīng)的，所以工業(yè)合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為： 18．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，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)： 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?！边@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/mol II．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-571.6kJ/mol Ⅲ．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6mol P-P、5mol O=O，形成12molP-O、4mol P=O，所以12mol×335kJ/mol+4mol×xkJ/mol-(6mol×172 kJ/mol+5 mol×498 kJ/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y kJ/mol，所以生成0.1mol二氧化碳放出的熱量為0.1mol×y kJ/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1mol C與O2反應(yīng)生成CO的反應(yīng)熱△H=-=-(5x-0.5y)kJ/mol。 19．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-1 C8H18(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-1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.0kJ·mol-1 CO2(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)。 【答案】 (1) 8CO2(g)+25H2(g)=C8H18(l)+16H2O(l)??ΔH=-(25a-b) kJ·mol-1 (2)CH4(g)+2SO2(g)=2S(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=+352 kJ·mol-1 (3) 5CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s)　ΔH=-1 377 kJ·mol-1 (4) -746.5 (5) 或 【詳解】(1)已知：①H2(g)+O2(g)=H2O(l)??ΔH1=-a kJ·mol-1，②C8H18(l)+ O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)　ΔH2=-b kJ·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)圖象可知：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=Ea1-Ea2=126 kJ·mol-1-928 kJ·mol-1=-802 kJ·mol-1； ②S(g)+O2(g)=SO2(g)　ΔH=-577 kJ·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=+352 kJ·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=-1377 kJ·mol-1； (4)將反應(yīng)編號(hào)，N2(g)+O2(g)=2NO(g)　ΔH=+180.5 kJ·mol-1?、?2C(s)+O2(g)=2CO(g)　ΔH=-221.0 kJ·mol-1?、?CO2(g)=C(s)+O2(g)　ΔH=+393.5 kJ·mol-1　③ 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=-746.5 kJ·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3.36 L CO的物質(zhì)的量是0.15 mol，放出的熱量為kJ。 四、實(shí)驗(yàn)題（10分） 20．利用如圖裝置測定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①用量筒量取50 mL 0.25 mol·L-1硫酸倒入小燒杯中，測出硫酸溫度； ②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液，并用另一溫度計(jì)測出其溫度； ③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測出混合液的最高溫度。 回答下列問題： (1)倒入NaOH溶液的正確操作是 (填字母序號(hào)，下同)。 A．沿玻璃棒緩慢倒入???????B．分三次少量倒入?????????C．一次迅速倒入 (2)燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是 (3)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是 。 A．用溫度計(jì)小心攪拌????????????? B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌 C．輕輕地振蕩燒杯 D．用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng) (4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表： ①根據(jù)上表可知：溫度差平均值為 ②該實(shí)驗(yàn)測得的中和熱ΔH與理論值有偏差，其原因可能是 。 A．用量筒量取硫酸溶液仰視讀數(shù) B．大燒杯上硬紙板沒蓋好 C．大、小燒杯體積相差較大，夾層間放的碎泡沫塑料較多 D．測量完硫酸溶液溫度的溫度計(jì)直接用來測NaOH溶液的溫度 【答案】 (1) C (2) 保溫隔熱，減少熱量的損失 (3) D (4) 3.4℃ (5)BD 【詳解】(1)為減少熱量的散失從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，則NaOH溶液應(yīng)一次迅速倒入鹽酸中，綜上所述C符合題意，故選C； (2)碎泡沫塑料具有隔熱保溫的作用，所以燒杯間填滿碎泡沫塑料的目的是保溫隔熱，減少熱量的損失，故答案為：保溫隔熱，減少熱量的損失； (3) A．應(yīng)使用環(huán)形玻璃棒攪拌棒攪拌而不應(yīng)選用溫度計(jì)攪拌，故A錯(cuò)； B．為減少熱量的損失，不能揭開硬紙片，故B錯(cuò)； C．在振蕩過程中，可能會(huì)有液體灑出以及熱量的損失，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故C錯(cuò)； D．用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地上下攪動(dòng)，故選D； 答案選D (4)①由圖表可知、(錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，應(yīng)舍棄)、、，則，故答案為：； A．若在量取時(shí)仰視讀數(shù)雖然偏小，則倒液讀數(shù)偏多，又由題意氫氧化鈉本身過量，所以對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響，故A不選； B．大燒杯上硬紙板沒蓋好，會(huì)使大燒杯內(nèi)的空氣與外界對(duì)流，從而會(huì)有熱量損失，導(dǎo)致結(jié)果偏小，選B； C．大、小燒杯體積相差較大，夾層間放的碎泡沫塑料較多，會(huì)使隔熱效果更好，故C不選； D．測完硫酸的溫度計(jì)上附著由硫酸，若直接用來測氫氧化鈉溶液的溫度會(huì)影響讀數(shù)，故選D； 答案選BD。 題型選擇題原理題填空題實(shí)驗(yàn)題總計(jì)題數(shù)1513120小題得分A．溫度計(jì)的水銀柱不斷上升B．反應(yīng)物總能量大于生成物總能量C．反應(yīng)開始后，甲處液面低于乙處液面D．反應(yīng)開始后，針筒活塞向右移動(dòng)化合物甲烷乙烷丙烷燃燒熱△H/(kJ·mol-1)-891.0-1560.8-2221.5燃料一氧化碳甲烷異辛烷(C8H18)乙醇ΔH-283.0kJ·mol?1-891.0kJ·mol?1-5461.0kJ·mol?1-1366.8kJ·mol?1物質(zhì)NOCON2能量/(kJ/mol)6321076946熱化學(xué)方程式2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)????H=-742kJ/mol共價(jià)鍵鍵能()436946391化學(xué)鍵P－PP－OO=OP=O鍵能/(kJ·mol-1)172335498X溫度 實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度t1℃終止溫度 t2/℃溫度差平均值(t2-t1)/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.129.5227.027.427.232.3325.925.925.929.2426.426.226.329.8

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