苏教版（2019）高中化学选择性必修1 1.1.3能源的充分利用同步练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 苏教版（2019）高中化学选择性必修1 1.1.3能源的充分利用同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 967.7KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-18 09:41:59 | ||
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文档简介
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1.1.3能源的充分利用同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法中正确的是
A．目前人类直接利用的能源都来源于太阳能
B．生石灰溶于水的过程中有物质变化，也伴随着能量变化
C．炎热夏季，洒在道路上的水吸热蒸发，该过程是吸热反应
D．烛光晚餐时，蜡烛燃烧仅产生热能一种能量
2．已知：298K时，相关物质的相对能量如图所示。下列说法错误的是。
A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H=-566kJ mol-1
B．H2的燃烧热为 H=-242kJ mol-1
C．C2H6比C2H4稳定
D．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)是放热反应
3．我国是世界上第二大乙烯生产国，乙烯可由乙烷裂解得到：C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)，相关化学键的键能数据如下表所示，则上述反应的 H等于
化学键 C—H C—C C=C H—H
键能/(kJ mol-1) 410 345 610 430
A．-120kJ·mol-1 B．+120kJ·mol-1
C．-125kJ·mol-1 D．+125kJ·mol-1
4．化学反应中一定伴随着能量的变化，下列有关能量的说法正确的是
A．相同条件下，等物质的量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧，前者放出热量多
B．已知、条件下：，则比稳定
C．根据热化学方程式：，可推知的能量总和大于和的能量总和
D．在稀水溶液中，将含的浓硫酸与含的溶液混合时，放出的热量小于
5．已知，和反应过程中的能量变化如图所示。a、b、c、d、e都表示正数，下列说法正确的是
A．c代表新键形成所放出的能量
B．该反应是吸热反应
C．若，则d>e
D．d=c
6．下列各组热化学方程式，的是
A．；
B．；
C．；
D．；
7．已知3.0g乙烷在常温下完全燃烧放出的热量为155.98kJ，则下列表示乙烷标准燃烧热的热化学方程式书写正确的是
A．2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-3119.6kJ·mol-1
B．C2H6(g)+O2(g)=2CO(g)+3H2O(l) ΔH=-1559.8kJ·mol-1
C．C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1559.8kJ·mol-1
D．C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1559.8kJ·mol-1
8．下列物质的应用不正确的是（ ）
A．新型氮化硅陶瓷用作人造骨 B．偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料 C．氯化银可用作人工降雨 D．氧化铁可用作外墙涂料
A．A B．B C．C D．D
9．化学反应H2+Cl2→2HCl的能量变化如图所示。关于该过程能量变化的叙述不正确的是
A．氢气与氯气反应的热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)+183kJ
B．该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的
C．2molHCl分子中的化学键形成时要释放862kJ能量
D．2mol气态氢原子的能量低于1mol氢气的能量
10．下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是
A．金属镁和卤素单质(X2)的反应能自发进行是因为ΔH均小于零
B．热稳定性：MgI2 >MgBr2 >MgCl2 >MgF2
C．工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg，该过程需吸收热量
D．由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为：MgBr2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2（g）△H=+117kJ·mol－1
二、填空题
11．工业上利用反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)合成氨气。已知在1×105Pa和25℃时，拆开1molN≡N键和1molH—H键所需能量分别为946kJ和436kJ，生成1molN—H键放出的能量为391kJ。回答下列问题：
(1)根据上述数据判断，在1×105Pa和25℃时，工业合成氨的反应是 反应(填“吸热”或“放热”)；
(2)每消耗1molN2，反应放出或吸收的热量Q1为 kJ；
(3)1molN2和3molH2在该条件下反应，达平衡时，放出或吸收的热量为Q2kJ，则Q2 Q1(填“>”“<”或“=”)。
12．已知由氢气和氧气反应生成4.5g水蒸气时放出60.45kJ的热量。
(1)写出H2燃烧的热化学方程式 。
(2)计算该条件下50gH2燃烧放出的热量 。
13．CH3OH是重要的基本有机原料，利用反应A可将CH4转化为CH3OH。
反应A：2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) ΔH＜0
(1)已知：破坏1mol化学键所需要的能量如下表所示。
化学键 C—H O=O O—H C—O
能量/kJ a b c d
①CH4的电子式是 。
②ΔH= kJ·mol-1。
③CH4难溶于水，而CH3OH能与水任意比互溶，原因是 。
(2)一定条件下将CH4与O2直接混合实现反应A，往往产生CO2等副产物。我国科研工作者利用FeCl3实现CH4的选择性氯化，使CH4转化为CH3Cl，并进一步水解得到CH3OH，流程示意如下。
①反应i的化学方程式是 。
②物质b是 。
③由FeCl3溶液结晶得到FeCl3·6H2O晶体，在HCl的气流中加热FeCl3·6H2O晶体，能得到无水FeCl3，实现物质的循环利用。结合平衡移动原理解释HCl的作用： 。
14．近几年，大气污染越来越严重，雾霾天气对人们的生活、出行、身体健康产生许多不利的影响。汽车尾气是主要的大气污染源。降低汽车尾气危害的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生的反应为：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。已知：
则2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)，△H= kJ·mol-1(用含a、b、c、d的式子表示)。
15．水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间)，彼此结合而形成(H2O)2。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。
(1)1 mol冰中有 mol“氢键”。
(2)水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的方法是_______。
A．标准状况下把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积
B．标准状况下把1 L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量
C．该水蒸气冷凝后，测水的pH
D．该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比
(3)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为 。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是 。
(4)在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11 kJ·mol-1)。已知冰的升华热是51 kJ·mol-1，则冰晶体中氢键的能量是 kJ·mol-1。
16．人类利用化学反应不仅可以创造新物质，还可以获取能量或实现不同形式能量之间的转化。已知下列热化学方程式：
①氢气燃烧
②太阳光分解水制氢气
(1)从能量转化角度分析，反应①为 反应。(选填“吸热”或“放热”)
(2)反应②中主要能量转化形式为 能转化为 能。
(3)若在反应②中使用催化剂， 。(选填“增大”“减小”或“不变”)
(4)时，单位质量或单位体积的燃料完全燃烧所放出的热量叫做该燃料的热值。根据下表一些燃料的热值及所学知识简要说明氢气作为能源的优点 。
燃料 热值
氢气 142.9
一氧化碳 10.11
甲烷 55.64
(5)可以通过图示的方法表示化学反应是放热反应还是吸热反应。下列化学反应中的能量变化与图中所示不符合的是_______。
A．铝热反应 B．生石灰与水反应 C．铁粉与硫粉加热反应 D．氯酸钾分解制氧气
(6)天然气是一种高效、清洁的气体燃料，主要成分是甲烷。时，气体完全燃烧生成液态水和气体，放出的热量，反应的热化学方程式为 。
(7)根据键能数据计算的反应热为 。(已知：共价键的强弱可用键能来衡量。键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量。)
化学键 C-H C-F H-F F-F
键能 414 489 565 155
17．在火箭推进器中装有强还原剂肼（N2H4）和强氧化剂（H2O2），当它们混合时，即产生大量的N2和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量。
（1）写出该反应的热化学方程式 。
（2）已知H2O(l)=H2O(g)；△H=+44kJ·mol-1，则16 g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是 kJ。
（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是 。
（4）已知N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)；△H=+67.7 kJ·mol-1， N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O (g)；△H= -534kJ·mol-1，根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式 。
（5）已知：N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol
N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) △H=-543kJ/mol
1/2H2(g)＋1/2F2(g)＝HF(g) △H=-269kJ/mol
H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g) △H=-242kJ/mol
有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放能量更大，肼和氟反应的热化学方程式： 。
18．化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化.这种能量的变化常以热量的形式表现出来，叫做反应热.由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热等.
(1).下列表示物质燃烧热的是 ；表示物质中和热的是 。
A． B．
C．
D．
E.
F.
G.
H.
(2)2.00g 气体完全燃烧生成液态水和气体，放出99.6kJ的热量，写出该反应的热化学方程式 。
(3)充分燃烧一定量的丁烷放出的热量大小为，生成的恰好与100mL浓度为5的KOH溶液完全反应，则燃烧1mol丁烷放出的热量为 。
19．按要求写热化学方程式或者计算：
(1)已知：H2和CH4的燃烧热分别为ΔH=-285.8 kJ·mol-1和ΔH=-890 kJ·mol-1 ，112 L H2和CH4的混合气体(标准状况下)完全燃烧生成CO2和液态水时放出3695 kJ的热量，则混合气体中H2和CH4的物质的量之比是 。
(2)已知在25℃、101 kPa下，10 g乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出295 kJ的热量，试写出乙醇燃烧热的热化学方程式 。
(3)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g) CH3NH2(g)+H2O(g) ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如表：
共价键 C-O H-O N-H C-N
键能/kJmol-1 351 463 393 293
则该反应的ΔH= kJ·mol-1
20．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)在101 kPa时，H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol液态H2O，放出571.6 kJ的热量，表示H2燃烧的热化学方程式为 。
(2)卫星发射时可用肼(N2H4)为燃料，3.2 g N2H4(气态)在O2(气态)中燃烧，生成N2(气态)和H2O(气态)，放出53.4 kJ的热量
(3)已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－283.0kJ·mol-1和－726.5kJ·mol-1。写出CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式
(4)已知稀溶液中，1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ的热量，表示其中和热的热化学方程式
(5)已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－437.3 kJ·mol-1
H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH＝－285.8 kJ·mol-1
CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol-1
则碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是 。
三、实验题
21．用量筒量取50 mL 0.5mol/L的HCl与50mL 0.55mol/L的NaOH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Q1可计算中和反应的反应热 H1。
(1)实验中为什么要用0.55mol/LNaOH溶液 。
(2)实验数据如下表：
实验药品 溶液温度 温度差 (t2- t1)/℃ 的平均值
初始温度t1 混合溶液的最高温度t2
① 50 mL 0.5mol/LHCl溶液 50mL0.55mol/LNaOH溶液 20℃ 23.1℃ t
② 50 mL 0.5mol/LHCl溶液 50mL0.55mol/LNaOH溶液 20℃ 23.8℃
③ 50 mL 0.5mol/LHCl溶液 50mL0.55mol/LNaOH溶液 20℃ 22.9℃
④ 50 mL 0.5mol/LHCl溶液 50mL0.55mol/LNaOH溶液 20℃ 23.0℃
(为了计算简便，可以近似认为反应后生成溶液的比热容为4.18J/(g ℃)；各物质的密度近似为1g/cm3)。 t= ；写出此反应的热化学方程式 。(用该实验的数据，取小数点后一位)。
(3)实际测定的实验数据与理论有偏差，使实验结果偏小的原因可能是
A．量取HCl的体积时仰视读数
B．分多次将NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
C．用温度计测定NaOH起始温度后直接测定HCl溶液的温度
D．实验装置保温、隔热效果差
(4)若实验中改用60mL 0.5mol/L的HCl与50mL 0.55mol/L的NaOH溶液进行反应，放出的热量为Q2，则Q1 Q2((填“>”“ <”或“=”)；所求的中和反应反应热 H2，则 H1 H2((填“>”“ <”或“=”)。
22．化学反应的能量变化通常表现为热量的变化，因此反应热的研究对于化学学科发展具有重要意义。
Ⅰ.已知反应：①101 kPa时，2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1
②稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1
(1)下列结论中正确的是_______。
A．碳的燃烧热等于110.5kJ·mol-1
B．①的反应热为221kJ·mol-1
C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为114.6kJ·mol-1
D．含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.65kJ的热量
Ⅱ.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取100mL 0.50mol·L-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；
②用另一量筒量取100mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；
③将NaOH和盐酸溶液一并倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。
回答下列问题：
(2)仪器a的名称是 。烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 。
(3)配制100mL 0.55mol/L的氢氧化钠溶液，需要用到的仪器有托盘天平(附砝码)、烧杯、药匙、镊子、玻璃棒、量筒以及 。
(4)实验中改用80mL0.50mol/L盐酸跟80mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等”“不相等”)。反应过程中NaOH溶液的浓度为0.55mol·L-1不是0.50mol·L-1 的原因是 。用Ba(OH)2溶液和硫酸代替上述试剂，所测中和热的数值 。(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(5)倒入NaOH和盐酸溶液的正确操作是_______ (填字母)。
A．沿玻璃棒缓慢倒入 B．分三次倒入
C．一次迅速倒入 D．一边搅拌一边一次滴入
(6)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L 1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为 。
(7)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：
实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.2 23.3
2 20.2 20.4 23.5
3 20.3 20.5 25.6
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH= (结果保留一位小数)。
23．用50mL0.25mol·L-1H2SO4溶液与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行反应。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：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的重要仪器为 。
(2)已知：中和后生成的溶液的比热容为4.18J/(g·℃)，溶液的密度均为1g/cm3，某学习小组三次实验测得温度平均升高3.3℃。写出该反应表示中和热的热化学方程式(计算保留三位有效数字)：
(3)实验中若用70mL0.25mol·L-1H2SO4溶液跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)，所求中和热 (填“相等”或“不相等”)。
(4)中和热测定实验中，下列操作能保证实验准确性的是 (填字母)。
a.为节省时间，只做一次实验
b.两烧杯夹层间碎纸条没有填满
c.记录混合液的最高温度作为终止温度
d.用铁制容器代替烧杯进行实验
e.测量HCl溶液的温度计用水洗净擦干后才用来测NaOH溶液的温度
参考答案：
1．B
【详解】A．当前能源结构中，燃料的燃烧是主要的能量来源，故目前人类直接利用的能源大部分来源于由化学反应产生，A错误；
B．生石灰溶于水，发生反应CaO+H2O=Ca(OH)2，该反应是放热反应，即该过程中有物质变化，也伴随着能量变化，B正确；
C．炎热夏季，洒在道路上的水吸热蒸发，该过程是吸热的过程，但不是化学反应，C错误；
D．蜡烛燃烧，既产生热能，又产生光能，D错误；
故选B。
2．B
【详解】A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H=[(-393×2)-(-110×2+0)] kJ mol-1=-566kJ mol-1，A正确；
B．H2的燃烧热为 H=[(-286)-(0+×0)] kJ mol-1=-286kJ mol-1，B错误；
C．C2H6的能量为-84kJ mol-1，C2H4的能量为52kJ mol-1，物质具有的能量越低，稳定性越强，则C2H6比C2H4稳定，C正确；
D．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=[(-393+0)-(-110-242)] kJ mol-1=-41kJ mol-1，是放热反应，D正确；
故选B。
3．D
【详解】焓变=反应物键能之和-生成物键能之和，可知反应C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)的 H =345kJ/mol+6×410kJ/mol-4×410kJ/mol-430kJ/mol×1-610kJ/mol=+125kJ/mol；
故答案为D。
4．A
【详解】A．同质量的硫蒸气的能量比硫粉多，所以分别完全燃烧时，硫蒸气放出的热量多，A正确；
B．设4Al(s)+3O2(g)=2A12O3(s)为式①，4Al(s)+ 2O3(g)= 2A12O3(s)为式②，①-②得，3O2(g)=2O3(g) △ H=+284.2 kJ mol 1，反应吸热，O3的能量比O2高，故O2比O3稳定，B错误；
C．该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以1 mol SO2(g)的能量小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和，C错误；
D．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出热量57.3kJ，由于浓硫酸溶于水放热，所以放出的热量大于57.3kJ，D错误；
故选A。
5．D
【详解】A．b代表新键形成所放出的能量，c是反应过程中放出的能量，即c=b-a，A错误；
B．由图可知，1molH2(g)和0.5molO2(g)的总能量大于1molH2O(g)的总能量，则反应放热，B错误；
C．，放热，则dD．d和c都是1molH2(g)和0.5molO2(g)反应生成1molH2O(g)时放出的热量，则d=c，D正确；
故选D。
6．B
【详解】A．、，都为放热反应，ΔH<0，前者完全反应，放出的热量多，则，故A不选；
B． 硫单质燃烧都为放热反应，ΔH<0，气态二氧化硫转化为固态二氧化硫时会放出热量，因此生成二氧化硫固体放出的热量多，则，故B选；
C．气态硫单质的能量高于固态硫单质，硫单质燃烧都为放热反应，ΔH<0，因此气态硫燃烧放出的热量高，则，故C不选；
D．<0，>0，则，故D不选；
综上所述，各组热化学方程式，的是B项，故答案为B。
7．D
【详解】1 mol乙烷完全燃烧放出的热量为×155.98 kJ=1559.8 kJ，则其标准燃烧热为1559.8 kJ·mol-1，乙烷标准燃烧热的热化学方程式为C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1559.8kJ·mol-1，综上所述故选D。
8．C
【详解】A．新型氮化硅陶瓷具有高硬度，高耐磨性，且能与人体组织融合，可用作人造骨，A正确；
B．偏二甲肼燃烧时放出的能量高，燃烧产物对环境的影响小，可用作火箭的燃料，B正确；
C．用于人工降雨的物质是碘化银或干冰，C不正确；
D．氧化铁可用于生产红色油漆，可用作外墙涂料，D正确；
故选C。
9．D
【详解】A．由图可知1mol H2(g)和1molCl2(g)反应生成2mol HCl(g)放出(862-679)kJ=183kJ能量，因此氢气与氯气反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)+183kJ，A正确；
B．反应热效应只与反应的始态和终态有关，与条件、途径无关，因此该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的，B正确；
C．由图可知2molHCl分子中的化学键形成时要释放862kJ能量，C正确；
D．气态氢原子形成氢气分子时形成化学键，形成化学键释放能量，因此2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量，D错误。
答案选D。
10．A
【详解】A．由图可知，均为反应物总能量大于生成物总能量，均为放热反应，放热反应利于反应自发进行，则金属镁和卤素单质（X2）的反应能自发进行是因为△H均小于零，故A正确；
B．能量低的物质稳定，则化合物的热稳定性顺序为：MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，故B错误；
C．电解MgCl2溶液生成氢氧化镁、氢气、氯气，电解时电能转化为化学能，吸收能量，故C错误；
D．由图可知：
Mg（s）+Cl2（l）=MgCl2（s）△H=-641kJ·mol－1
Mg（s）+Br2（l）=MgBr2（s）△H=-524kJ·mol－1；
结合盖斯定律，将第一个方程式减去第二方程式得MgBr2（s）+Cl2（g）═MgCl2（s）+Br2（g）△H=-117KJ·mol－1，故D错误；
故选A。
11．(1)放热
(2)92
(3)＜
【解析】（1）
反应的焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能，则△H=E(NN)+3E(H-H)–2×3E(N-H)=946kJ/mol+3×436kJ/mol-2×3×391kJ/mol=-92kJ/mol<0，为放热反应；
（2）
由化学方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可知，每消耗1molN2，反应放出热量92kJ，即Q1=92kJ；
（3）
合成氨的反应是可逆反应，开始时加入的1molN2和3molH2不能完全反应生成2molNH3，放出的热量小于92kJ，即Q212．(1)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH＝-483.6 kJ·mol-1
(2)6045 kJ
【解析】（1）
4.5g水蒸气的物质的量为，即由氢气和氧气反应生成0.25mol水蒸气时放出60.45kJ的热量，则H2燃烧的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH＝-483.6 kJ·mol-1，故答案为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH＝-483.6 kJ·mol-1；
（2）
由（1）中的热化学方程式可知，2mol氢气（4g氢气）燃烧放出热量483.6kJ，所以该条件下50g H2燃烧放出的热量为：，故答案为：；
13．(1) -(2c+2d -2a-b) 或 2a+b-2c-2d 甲醇中的羟基可与水分子之间形成氢键
(2) CH4 + 2FeCl3CH3Cl + 2FeCl2 + HCl HCl FeCl3·6H2OFe(OH)3 + 3HCl+ 3H2O，通入HCl，抑制FeCl3水解；同时，HCl气流可带走H2O
【详解】（1）甲烷的电子式为：；反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，故该反应的； CH3OH中羟基能与水形成分子间氢键，能与水任意比互溶，故原因是：甲醇中的羟基可与水分子之间形成氢键；
（2）反应i：甲烷中碳元素由-4价变为-2价，化合价升高，故铁元素化合价降低，反应i的化学方程式为：CH4 + 2FeCl3CH3Cl + 2FeCl2 + HCl，即物质a为FeCl2；一氯甲烷水解得到甲醇和HCl，b为HCl；FeCl2、O2和HCl反应得到FeCl3。三氯化铁晶体会发生水解生成氢氧化铁和氯化氢，在HCl氛围中加热，可抑制三氯化铁晶体的水解，同时HCl气流可带走水，减小晶体的水解程度，故原因是：FeCl3·6H2OFe(OH)3 + 3HCl+ 3H2O，通入HCl，抑制FeCl3水解；同时，HCl气流可带走H2O。
14．(2a+2b-2c-d)
【详解】2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，故△H=(2a+2b-2c-d)kJ·mol-1，答案：(2a+2b-2c-d)。
15．(1)2
(2)AB
(3) H2O＋H2OH3O＋＋OH- 双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用
(4)20
【详解】（1）冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体，1 mol冰中含有氢键的物质的量为，故答案：2。
（2）A.该物质也能与金属钠反应产生氢气，1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，若混有该物质，由于(H2O)2也能生成氢气，且一分子(H2O)2生成2分子氢气，所以产生氢气体积多，故A正确；
B.该物质也能被浓硫酸吸收，若1 L水蒸气通过浓硫酸后，由于相对H2O而言，(H2O)2的相对分子质量大，所以分子数目相同时，浓硫酸增重的质量大，说明存在该物质，故B正确；C.该物质的pH也等于7，无论该物质是否存在，pH都等于7，故C错误；
D.该物质的分子中氢氧原子个数比仍为2∶1，无论是否存在，氢氧原子个数比不变，故D错误；故答案：AB。
（3）水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH-，已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是双氧水的相对分子质量比水的相对分子质量稍大，但题中强调双氧水的沸点明显高于水，因此可判断双氧水分子之间存在着更为强烈的氢键作用。故答案：H2O＋H2OH3O＋＋OH-；双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用。
（4）1 mol冰吸收的总能量为51 kJ，克服范德华力吸收的能量为11 kJ，故克服氢键吸收的总能量为40 kJ，而1 mol 冰中含有2 mol氢键，故冰晶体中氢键的能量是20 kJ·mol-1，故答案：20。
16．(1)放热
(2) 太阳 化学
(3)不变
(4)热值高、无污染、可再生、原料丰富等
(5)D
(6)CH4(g)+2O2(g)＝2H2O(l)+CO2(g) ΔH＝－890.3kJ/mol
(7)－1940
【详解】（1）由于ΔH1＜0，所以反应从能量转化角度分析，反应①为放热反应，故答案为：放热；
（2）由于ΔH2＞0，则反应②中主要能量转化形式为太阳能转化为化学能，故答案为：太阳；化学；
（3）催化剂改变反应机理，但不改变反应热；若在反应②中使用催化剂，△H2不变，故答案为：不变；
（4）根据表中内容可知，氢气的热值高，燃烧产物为水，无污染，经过催化分解又获得氢气，故可再生自然界中含有大量的氢元素，则原料丰富，这些优势使得氢气被称为“绿色能源”，故答案为：热值高、无污染、可再生、原料丰富等。
（5）根据图示可判断反应物总能量高于生成物总能量，因此属于放热反应，则：
A.铝热反应属于放热反应，A不选；
B.生石灰与水反应属于放热反应，B不选；
C.铁粉与硫粉加热反应属于放热反应，C不选；
D.氯酸钾分解制氧气属于吸热反应，D选；
答案选D。
（6）时，气体完全燃烧生成液态水和气体，放出的热量，反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)＝2H2O(l)+CO2(g) ΔH＝－890.3kJ/mol。
（7）反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则的反应热为(4×414+4×155－4×489－4×565)＝－1940kJ/mol。
17． N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=-641.625kJ·mol-1 408.8 生成N2和H2O，对环境无污染 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1135.7kJ·mol-1 N2H4(g)＋2F2(g)＝N2(g)＋4HF(g) △H=－1135kJ/mol
【详解】(1)已知0.4mol液态肼和足量H2O2（l）反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热量，依据热化学方程式的书写原则，结合定量关系写出，1mol肼和过氧化氢反应生成氮气和水蒸气放出的热量==641.6KJ，所以热化学方程式为：N2H4(l)+2 H2O2(l) = N2(g)+ 4 H2O (g) △H=-641.625 kJ·mol-1；
(2)16g液态肼物质的量==0.5mol，由①N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）；△H=-641.6kJ/mol；②H2O（1）=H2O（g）△H=+44kJ/mol，结合盖斯定律，可以把②×4方向倒转得到③：4H2O（g）=4H2O（l）△H=-44×4kJ/mol=-176kJ/mol，①+③得到N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（l）；△H=-817.6kJ/mol，所以0.5mol液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量==408.8kJ；
故答案为：408.8；
(3)反应应用于火箭推进器，除释放出大量热量和快速生成大量气体产生巨大推力外，反应的生成物是氮气和水，很突出的优点是对环境无污染；
故答案为：产物为氮气和水，无污染；
(4)①N2（g）+2O2（g）═2NO2（g），△H=+67.7kJ·mol-1；②N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O （g），△H=-534kJ·mol-1将方程式②×2-①得2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=2（-534kJ·mol-1）-（+67.7kJ·mol-1）=-1135.7kJ·mol-1；
故答案为：2N2H4（g）+2 NO2（g）═3N2（g）+4 H2O（g）；△H=-1135.7kJ·mol-1；
(5)已知：①N2H4(g)＋O2(g) ＝N2(g) ＋2H2O (g)△H = -543kJ/mol；②1/2H2(g) ＋1/2F2(g)＝HF (g) △H= -269kJ/mol；③H2(g) ＋1/2O2(g) ＝H2O (g) △H= -242kJ/mol。肼和氟气反应的化学方程式为④N2H4(g) ＋2F2(g) ＝ N2(g) ＋4HF；根据盖斯定律可得：④=①＋②×4－③×2，则肼和氟气反应的热化学方程式：N2H4(g)＋2F2(g)＝N2(g)＋4HF (g) △H =－1135kJ/mol。
18． DE F C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) =-1294.8kJ/mol 16QkJ或8QkJ
【详解】（1）A．氢气的物质的量为2mol，反应热△H1不能表示燃烧热；
B．碳燃烧的生成物为CO，碳元素的稳定氧化物为CO2，反应热△H2不能表示燃烧热；
C．1mol甲烷完全燃烧，生成的水是气态，不是稳定的状态，应为液态水，故反应热△H3不能表示燃烧热；
D．中1molC完全燃烧生成二氧化碳，符合燃烧热概念，反应热△H4能表示燃烧热；
E．中1molC6H12O6完全燃烧生成二氧化碳与液态水，符合燃烧热概念，反应热△H5能表示燃烧热；
F．中实质是1mol氢离子与1mol氢氧根离子反应生成1molH2O，符合中和热概念，反应热△H6能表示中和热；
G．反应生成的水为2mol，反应热△H7不能表示中和热；
H．是弱酸与强碱反应生成1molH2O，但由于醋酸电离吸热，故不符合中和热概念，反应热△H8不能表示中和热，
故答案为：D E；F；
（2）C2H2气体完全燃烧反应的化学方程式为：2C2H2+5O2=4CO2+2H2O，2.00g C2H2气体n（C2H2）==mol，放出99.6kJ的热量，则1molC2H2燃烧放出的热量为：99.6kJ×13=1294.8kJ，则热化学方程式为：C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) =-1294.8kJ/mol；
（3） KOH的物质的量为0.1L×5mol/L=0.5mol；
若生成K2CO3，据钾离子守恒，故n（K2CO3）=0.5mol×=0.25mol，根据碳元素守恒由n（CO2）=n（K2CO3）=0.25mol，根据碳元素守恒可知，n（C4H10）=n（CO2）=×0.25mol=mol；即mol的丁烷燃烧放热为Q，那么1mol丁烷放出的热量为16QkJ；
若生成KHCO3，据钾离子守恒，故n（KHCO3）=0.5mol，根据碳元素守恒由n（CO2）=n（KHCO3）=0.5mol，根据碳元素守恒可知，n（C4H10）=n（CO2）=×0.5mol=mol；即mol的丁烷燃烧放热为Q，那么1mol丁烷放出的热量为8QkJ；
答案为16QkJ或8QkJ。
19．(1)1∶3
(2)CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H=-1357 kJ/mol
(3)-12
【分析】(1)
气体的物质的量为n ==5mol，设H2和CH4的物质的量分别为x、y，根据题意可知得：
，解得，故=；
(2)
燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成指定氧化物放出的热量，10 g乙醇的物质的量为=mol，则1mol乙醇燃烧放出的热量为=1357 kJ，乙醇燃烧热的热化学方程式为CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H=-1357 kJ/mol；
(3)
ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和，设C-H键的键能为akJ/mol，ΔH=3a kJ/mol +351 kJ/mol +463 kJ/mol =3×393 kJ/mol -(3a kJ/mol +293 kJ/mol +2×393 kJ/mol +2×463 kJ/mol)=12 kJ/mol。
20．(1)H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol-1
(2)N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol-1
(3)CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2 H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1
(4)
(5)C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ·mol-1
【详解】（1）1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量称为燃烧热，在101 kPa时，H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol液态H2O，放出571.6 kJ的热量，则表示H2燃烧的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol-1；
（2）卫星发射时可用肼(N2H4)为燃料，3.2 g N2H4(气态)O2(气态)中燃烧，生成N2(气态)和H2O(气态)，放出53.4 kJ的热量，则1mol N2H4(气态)在O2(气态)中燃烧，生成N2(气态)和H2O(气态)，放出53.4 kJ×=534kJ的热量，则热化学方程式可表示为N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol-1；
（3）已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－283.0kJ·mol-1和－726.5kJ·mol-1，则
①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0kJ·mol-1；
②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝－726.5kJ·mol-1；
根据盖斯定律，②-①得CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1，即CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1；
（4）在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水放出的热量称为中和热，在稀溶液中，1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ的热量，则表示其中和热的热化学方程式为；
（5）①C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－437.3 kJ·mol-1
②H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH＝－285.8 kJ·mol-1
③CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol-1
根据盖斯定律，①-②-③得C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ·mol-1，则碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ·mol-1。
21．(1)氢氧化钠溶液过量，可促进盐酸完全反应
(2) 3.0℃ HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H =-50.2kJ/mol
(3)BCD
(4) > =
【详解】（1）为了保证中和完全，氢氧化钠溶液稍微过量，可促进盐酸完全反应；
（2）②的数值相差较大，故舍去， t=(23.1℃-20℃+22.9℃-20℃+23.0℃-20℃)÷3=3.0℃；50 mL 0.5mol/L的HCl与50mL 0.55mol/L的NaOH溶液中和反应的到水的物质的量为： ，，，，此反应的热化学方程式：HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H =-50.2kJ/mol；
（3）A．量取HCl的体积时仰视读数，实际上HCl的体积偏大，使实验结果偏大，错误；
B．分多次将NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，会有热量损失，使实验结果偏小，正确；
C．用温度计测定NaOH起始温度后直接测定HCl溶液的温度，但是NaOH溶液起始温度偏高，会使差值偏少，正确；
D．实验装置保温、隔热效果差，会有热量损失，使实验结果偏小，正确；
故选BCD；
（4）60mL 0.5mol/L的HCl与50mL 0.55mol/L的NaOH溶液进行反应，生成的水大于1mol，放出的热量为更多(Q2)，由于为放热，数值为负值，故 Q1大于Q2；所求的中和反应反应热 H2，则 H1= H2，因为 H与参与反应的物质的量无关。
22．(1)D
(2) 环形玻璃搅拌棒 保温、隔热，减少实验过程中的热量损失
(3)100mL容量瓶、胶头滴管
(4) 不相等 确保盐酸被完全中和 偏大
(5)C
(6)ΔH1=ΔH2＜ΔH3
(7)-53.5kJ/mol
【分析】
利用环形玻璃搅拌棒搅拌稀盐酸溶液和稀强氧化钠溶液使其快速反应，利用碎泡沫塑料和厚纸板减少热量损失，利用温度计测量放出的热量使体系温度升高的变化量，利用Q=mcΔt计算反应放出的热后进一步转化得到中和热ΔH的值。
(1)
A．碳的燃烧热指1mol碳完全燃烧时的焓变，已知反应①的焓变指产物为CO气体，不是完全燃烧产物CO2，A错误；
B．在化学反应过程中所释放或吸收的能量都可用热量（或换成相应的热量）来表示，叫反应热，又称“焓变”，反应①中-221kJ·mol-1是其焓变，①的反应热为-221kJ·mol-1，B错误；
C．中和热指强酸稀溶液与强碱稀溶液反应生成1mol水放出的热，从反应②可知，其ΔH=-57.3kJ·mol-1，C错误；
D．含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，生成0.5molH2O，根据H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1，则放出=28.65kJ的热量，D正确；
故选D。
(2)
根据图示，仪器a是环形玻璃搅拌棒；该实验关键要准确测量体系温度能达到的最大值，故烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保温、隔热，减少实验过程中的热量损失。
(3)
配制100mL 0.55mol/L的氢氧化钠溶液，需要用到的仪器有托盘天平(附砝码)、烧杯、药匙、镊子、玻璃棒、量筒以及100mL容量瓶、胶头滴管。
(4)
实验中改用80mL0.50mol/L盐酸跟80mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，反应物的物质的量减少，所放出的热量不相等（减少）；反应过程中NaOH溶液的浓度为0.55mol·L-1不是0.50mol·L-1 的原因是确保盐酸被完全中和，使生成水的量与计算值一致；用Ba(OH)2溶液和硫酸代替上述试剂，则反应除了生成水还生成沉淀BaSO4，析出沉淀放出热量，导致所测中和热的数值偏大。
(5)
为了准确测量实验放出热量对体系温度影响的最大值，应使反应充分快速进行，故应一次迅速倒入，选C。
(6)
与稀盐酸恰好完全反应，用稀氢氧化钠溶液则正好是中和热ΔH，ΔH1=ΔH，用稀氢氧化钙可溶性强碱溶液，其反应热也是正好是中和热，ΔH2=ΔH，用稀氨水则反应过程弱碱电离需要吸热，导致放出热量较少，ΔH3是负值增大，ΔH3>ΔH。故ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为ΔH1=ΔH2＜ΔH3。
(7)
从表中数据分析，反应前后体系温度差值，1号实验为3.2℃，2号实验为3.2℃，3号实验为5.2℃，3号值与其它值偏差较大而舍弃。故放热Q=mcΔt=(100+100)mL×1 g·cm-3×4.18J·g-1·℃-1×3.2℃=2675.2J，该实验生成0.05mol的水，则中和热ΔH==-53.5kJ/mol。
23．(1)环形玻璃搅拌器
(2)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-55.2kJ/mol
(3) 不相等 相等
(4)ce
【详解】（1）根据量热计的构造可知，该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌器；
（2）反应放出的热量Q=3.3℃4.18J/(g·℃)1g/cm3100mL=1379.4J=1.38kJ，△H=-=-=-55.2kJ/mol，热化学方程式为：H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-55.2kJ/mol；
（3）反应放出的热量和所用酸以及碱的量有关，若用70mL0.25mol·L-1H2SO4溶液跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热为稀的强酸和强碱溶液反应生成1mol水时放出的热量，与酸碱的用量无关，因此中和热相等；
（4）a．为节省时间，只做一次实验，会造成实验误差大，应重复几次，以减少实验误差，a错误；
b．两烧杯夹层间碎纸条没有填满，保温效果不好，实验误差大，b错误；
c．最高温度为恰好反应时的温度，记录混合液的最高温度作为终止温度，可减少实验误差，提高实验准确性，c正确；
d．铁的导热性好，用铁制容器代替烧杯进行实验，热量散失多，实验误差大，d错误；
e．测量HCl溶液的温度计用水洗净擦干后才用来测NaOH溶液的温度，会减少酸和碱之间因为中和反应而导致的热量散失，提高实验准确性，e正确；
答案选ce。
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1.1.3能源的充分利用同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法中正确的是
A．目前人类直接利用的能源都来源于太阳能
B．生石灰溶于水的过程中有物质变化，也伴随着能量变化
C．炎热夏季，洒在道路上的水吸热蒸发，该过程是吸热反应
D．烛光晚餐时，蜡烛燃烧仅产生热能一种能量
2．已知：298K时，相关物质的相对能量如图所示。下列说法错误的是。
A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H=-566kJ mol-1
B．H2的燃烧热为 H=-242kJ mol-1
C．C2H6比C2H4稳定
D．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)是放热反应
3．我国是世界上第二大乙烯生产国，乙烯可由乙烷裂解得到：C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)，相关化学键的键能数据如下表所示，则上述反应的 H等于
化学键 C—H C—C C=C H—H
键能/(kJ mol-1) 410 345 610 430
A．-120kJ·mol-1 B．+120kJ·mol-1
C．-125kJ·mol-1 D．+125kJ·mol-1
4．化学反应中一定伴随着能量的变化，下列有关能量的说法正确的是
A．相同条件下，等物质的量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧，前者放出热量多
B．已知、条件下：，则比稳定
C．根据热化学方程式：，可推知的能量总和大于和的能量总和
D．在稀水溶液中，将含的浓硫酸与含的溶液混合时，放出的热量小于
5．已知，和反应过程中的能量变化如图所示。a、b、c、d、e都表示正数，下列说法正确的是
A．c代表新键形成所放出的能量
B．该反应是吸热反应
C．若，则d>e
D．d=c
6．下列各组热化学方程式，的是
A．；
B．；
C．；
D．；
7．已知3.0g乙烷在常温下完全燃烧放出的热量为155.98kJ，则下列表示乙烷标准燃烧热的热化学方程式书写正确的是
A．2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-3119.6kJ·mol-1
B．C2H6(g)+O2(g)=2CO(g)+3H2O(l) ΔH=-1559.8kJ·mol-1
C．C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1559.8kJ·mol-1
D．C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1559.8kJ·mol-1
8．下列物质的应用不正确的是（ ）
A．新型氮化硅陶瓷用作人造骨 B．偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料 C．氯化银可用作人工降雨 D．氧化铁可用作外墙涂料
A．A B．B C．C D．D
9．化学反应H2+Cl2→2HCl的能量变化如图所示。关于该过程能量变化的叙述不正确的是
A．氢气与氯气反应的热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)+183kJ
B．该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的
C．2molHCl分子中的化学键形成时要释放862kJ能量
D．2mol气态氢原子的能量低于1mol氢气的能量
10．下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是
A．金属镁和卤素单质(X2)的反应能自发进行是因为ΔH均小于零
B．热稳定性：MgI2 >MgBr2 >MgCl2 >MgF2
C．工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg，该过程需吸收热量
D．由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为：MgBr2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2（g）△H=+117kJ·mol－1
二、填空题
11．工业上利用反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)合成氨气。已知在1×105Pa和25℃时，拆开1molN≡N键和1molH—H键所需能量分别为946kJ和436kJ，生成1molN—H键放出的能量为391kJ。回答下列问题：
(1)根据上述数据判断，在1×105Pa和25℃时，工业合成氨的反应是 反应(填“吸热”或“放热”)；
(2)每消耗1molN2，反应放出或吸收的热量Q1为 kJ；
(3)1molN2和3molH2在该条件下反应，达平衡时，放出或吸收的热量为Q2kJ，则Q2 Q1(填“>”“<”或“=”)。
12．已知由氢气和氧气反应生成4.5g水蒸气时放出60.45kJ的热量。
(1)写出H2燃烧的热化学方程式 。
(2)计算该条件下50gH2燃烧放出的热量 。
13．CH3OH是重要的基本有机原料，利用反应A可将CH4转化为CH3OH。
反应A：2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) ΔH＜0
(1)已知：破坏1mol化学键所需要的能量如下表所示。
化学键 C—H O=O O—H C—O
能量/kJ a b c d
①CH4的电子式是 。
②ΔH= kJ·mol-1。
③CH4难溶于水，而CH3OH能与水任意比互溶，原因是 。
(2)一定条件下将CH4与O2直接混合实现反应A，往往产生CO2等副产物。我国科研工作者利用FeCl3实现CH4的选择性氯化，使CH4转化为CH3Cl，并进一步水解得到CH3OH，流程示意如下。
①反应i的化学方程式是 。
②物质b是 。
③由FeCl3溶液结晶得到FeCl3·6H2O晶体，在HCl的气流中加热FeCl3·6H2O晶体，能得到无水FeCl3，实现物质的循环利用。结合平衡移动原理解释HCl的作用： 。
14．近几年，大气污染越来越严重，雾霾天气对人们的生活、出行、身体健康产生许多不利的影响。汽车尾气是主要的大气污染源。降低汽车尾气危害的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生的反应为：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。已知：
则2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)，△H= kJ·mol-1(用含a、b、c、d的式子表示)。
15．水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间)，彼此结合而形成(H2O)2。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。
(1)1 mol冰中有 mol“氢键”。
(2)水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的方法是_______。
A．标准状况下把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积
B．标准状况下把1 L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量
C．该水蒸气冷凝后，测水的pH
D．该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比
(3)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为 。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是 。
(4)在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11 kJ·mol-1)。已知冰的升华热是51 kJ·mol-1，则冰晶体中氢键的能量是 kJ·mol-1。
16．人类利用化学反应不仅可以创造新物质，还可以获取能量或实现不同形式能量之间的转化。已知下列热化学方程式：
①氢气燃烧
②太阳光分解水制氢气
(1)从能量转化角度分析，反应①为 反应。(选填“吸热”或“放热”)
(2)反应②中主要能量转化形式为 能转化为 能。
(3)若在反应②中使用催化剂， 。(选填“增大”“减小”或“不变”)
(4)时，单位质量或单位体积的燃料完全燃烧所放出的热量叫做该燃料的热值。根据下表一些燃料的热值及所学知识简要说明氢气作为能源的优点 。
燃料 热值
氢气 142.9
一氧化碳 10.11
甲烷 55.64
(5)可以通过图示的方法表示化学反应是放热反应还是吸热反应。下列化学反应中的能量变化与图中所示不符合的是_______。
A．铝热反应 B．生石灰与水反应 C．铁粉与硫粉加热反应 D．氯酸钾分解制氧气
(6)天然气是一种高效、清洁的气体燃料，主要成分是甲烷。时，气体完全燃烧生成液态水和气体，放出的热量，反应的热化学方程式为 。
(7)根据键能数据计算的反应热为 。(已知：共价键的强弱可用键能来衡量。键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量。)
化学键 C-H C-F H-F F-F
键能 414 489 565 155
17．在火箭推进器中装有强还原剂肼（N2H4）和强氧化剂（H2O2），当它们混合时，即产生大量的N2和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量。
（1）写出该反应的热化学方程式 。
（2）已知H2O(l)=H2O(g)；△H=+44kJ·mol-1，则16 g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是 kJ。
（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是 。
（4）已知N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)；△H=+67.7 kJ·mol-1， N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O (g)；△H= -534kJ·mol-1，根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式 。
（5）已知：N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol
N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) △H=-543kJ/mol
1/2H2(g)＋1/2F2(g)＝HF(g) △H=-269kJ/mol
H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g) △H=-242kJ/mol
有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放能量更大，肼和氟反应的热化学方程式： 。
18．化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化.这种能量的变化常以热量的形式表现出来，叫做反应热.由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热等.
(1).下列表示物质燃烧热的是 ；表示物质中和热的是 。
A． B．
C．
D．
E.
F.
G.
H.
(2)2.00g 气体完全燃烧生成液态水和气体，放出99.6kJ的热量，写出该反应的热化学方程式 。
(3)充分燃烧一定量的丁烷放出的热量大小为，生成的恰好与100mL浓度为5的KOH溶液完全反应，则燃烧1mol丁烷放出的热量为 。
19．按要求写热化学方程式或者计算：
(1)已知：H2和CH4的燃烧热分别为ΔH=-285.8 kJ·mol-1和ΔH=-890 kJ·mol-1 ，112 L H2和CH4的混合气体(标准状况下)完全燃烧生成CO2和液态水时放出3695 kJ的热量，则混合气体中H2和CH4的物质的量之比是 。
(2)已知在25℃、101 kPa下，10 g乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出295 kJ的热量，试写出乙醇燃烧热的热化学方程式 。
(3)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g) CH3NH2(g)+H2O(g) ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如表：
共价键 C-O H-O N-H C-N
键能/kJmol-1 351 463 393 293
则该反应的ΔH= kJ·mol-1
20．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)在101 kPa时，H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol液态H2O，放出571.6 kJ的热量，表示H2燃烧的热化学方程式为 。
(2)卫星发射时可用肼(N2H4)为燃料，3.2 g N2H4(气态)在O2(气态)中燃烧，生成N2(气态)和H2O(气态)，放出53.4 kJ的热量
(3)已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－283.0kJ·mol-1和－726.5kJ·mol-1。写出CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式
(4)已知稀溶液中，1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ的热量，表示其中和热的热化学方程式
(5)已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－437.3 kJ·mol-1
H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH＝－285.8 kJ·mol-1
CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol-1
则碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是 。
三、实验题
21．用量筒量取50 mL 0.5mol/L的HCl与50mL 0.55mol/L的NaOH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Q1可计算中和反应的反应热 H1。
(1)实验中为什么要用0.55mol/LNaOH溶液 。
(2)实验数据如下表：
实验药品 溶液温度 温度差 (t2- t1)/℃ 的平均值
初始温度t1 混合溶液的最高温度t2
① 50 mL 0.5mol/LHCl溶液 50mL0.55mol/LNaOH溶液 20℃ 23.1℃ t
② 50 mL 0.5mol/LHCl溶液 50mL0.55mol/LNaOH溶液 20℃ 23.8℃
③ 50 mL 0.5mol/LHCl溶液 50mL0.55mol/LNaOH溶液 20℃ 22.9℃
④ 50 mL 0.5mol/LHCl溶液 50mL0.55mol/LNaOH溶液 20℃ 23.0℃
(为了计算简便，可以近似认为反应后生成溶液的比热容为4.18J/(g ℃)；各物质的密度近似为1g/cm3)。 t= ；写出此反应的热化学方程式 。(用该实验的数据，取小数点后一位)。
(3)实际测定的实验数据与理论有偏差，使实验结果偏小的原因可能是
A．量取HCl的体积时仰视读数
B．分多次将NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
C．用温度计测定NaOH起始温度后直接测定HCl溶液的温度
D．实验装置保温、隔热效果差
(4)若实验中改用60mL 0.5mol/L的HCl与50mL 0.55mol/L的NaOH溶液进行反应，放出的热量为Q2，则Q1 Q2((填“>”“ <”或“=”)；所求的中和反应反应热 H2，则 H1 H2((填“>”“ <”或“=”)。
22．化学反应的能量变化通常表现为热量的变化，因此反应热的研究对于化学学科发展具有重要意义。
Ⅰ.已知反应：①101 kPa时，2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1
②稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1
(1)下列结论中正确的是_______。
A．碳的燃烧热等于110.5kJ·mol-1
B．①的反应热为221kJ·mol-1
C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为114.6kJ·mol-1
D．含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.65kJ的热量
Ⅱ.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取100mL 0.50mol·L-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；
②用另一量筒量取100mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；
③将NaOH和盐酸溶液一并倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。
回答下列问题：
(2)仪器a的名称是 。烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 。
(3)配制100mL 0.55mol/L的氢氧化钠溶液，需要用到的仪器有托盘天平(附砝码)、烧杯、药匙、镊子、玻璃棒、量筒以及 。
(4)实验中改用80mL0.50mol/L盐酸跟80mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等”“不相等”)。反应过程中NaOH溶液的浓度为0.55mol·L-1不是0.50mol·L-1 的原因是 。用Ba(OH)2溶液和硫酸代替上述试剂，所测中和热的数值 。(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(5)倒入NaOH和盐酸溶液的正确操作是_______ (填字母)。
A．沿玻璃棒缓慢倒入 B．分三次倒入
C．一次迅速倒入 D．一边搅拌一边一次滴入
(6)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L 1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为 。
(7)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：
实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.2 23.3
2 20.2 20.4 23.5
3 20.3 20.5 25.6
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH= (结果保留一位小数)。
23．用50mL0.25mol·L-1H2SO4溶液与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行反应。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：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的重要仪器为 。
(2)已知：中和后生成的溶液的比热容为4.18J/(g·℃)，溶液的密度均为1g/cm3，某学习小组三次实验测得温度平均升高3.3℃。写出该反应表示中和热的热化学方程式(计算保留三位有效数字)：
(3)实验中若用70mL0.25mol·L-1H2SO4溶液跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)，所求中和热 (填“相等”或“不相等”)。
(4)中和热测定实验中，下列操作能保证实验准确性的是 (填字母)。
a.为节省时间，只做一次实验
b.两烧杯夹层间碎纸条没有填满
c.记录混合液的最高温度作为终止温度
d.用铁制容器代替烧杯进行实验
e.测量HCl溶液的温度计用水洗净擦干后才用来测NaOH溶液的温度
参考答案：
1．B
【详解】A．当前能源结构中，燃料的燃烧是主要的能量来源，故目前人类直接利用的能源大部分来源于由化学反应产生，A错误；
B．生石灰溶于水，发生反应CaO+H2O=Ca(OH)2，该反应是放热反应，即该过程中有物质变化，也伴随着能量变化，B正确；
C．炎热夏季，洒在道路上的水吸热蒸发，该过程是吸热的过程，但不是化学反应，C错误；
D．蜡烛燃烧，既产生热能，又产生光能，D错误；
故选B。
2．B
【详解】A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H=[(-393×2)-(-110×2+0)] kJ mol-1=-566kJ mol-1，A正确；
B．H2的燃烧热为 H=[(-286)-(0+×0)] kJ mol-1=-286kJ mol-1，B错误；
C．C2H6的能量为-84kJ mol-1，C2H4的能量为52kJ mol-1，物质具有的能量越低，稳定性越强，则C2H6比C2H4稳定，C正确；
D．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=[(-393+0)-(-110-242)] kJ mol-1=-41kJ mol-1，是放热反应，D正确；
故选B。
3．D
【详解】焓变=反应物键能之和-生成物键能之和，可知反应C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)的 H =345kJ/mol+6×410kJ/mol-4×410kJ/mol-430kJ/mol×1-610kJ/mol=+125kJ/mol；
故答案为D。
4．A
【详解】A．同质量的硫蒸气的能量比硫粉多，所以分别完全燃烧时，硫蒸气放出的热量多，A正确；
B．设4Al(s)+3O2(g)=2A12O3(s)为式①，4Al(s)+ 2O3(g)= 2A12O3(s)为式②，①-②得，3O2(g)=2O3(g) △ H=+284.2 kJ mol 1，反应吸热，O3的能量比O2高，故O2比O3稳定，B错误；
C．该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以1 mol SO2(g)的能量小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和，C错误；
D．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出热量57.3kJ，由于浓硫酸溶于水放热，所以放出的热量大于57.3kJ，D错误；
故选A。
5．D
【详解】A．b代表新键形成所放出的能量，c是反应过程中放出的能量，即c=b-a，A错误；
B．由图可知，1molH2(g)和0.5molO2(g)的总能量大于1molH2O(g)的总能量，则反应放热，B错误；
C．，放热，则d
故选D。
6．B
【详解】A．、，都为放热反应，ΔH<0，前者完全反应，放出的热量多，则，故A不选；
B． 硫单质燃烧都为放热反应，ΔH<0，气态二氧化硫转化为固态二氧化硫时会放出热量，因此生成二氧化硫固体放出的热量多，则，故B选；
C．气态硫单质的能量高于固态硫单质，硫单质燃烧都为放热反应，ΔH<0，因此气态硫燃烧放出的热量高，则，故C不选；
D．<0，>0，则，故D不选；
综上所述，各组热化学方程式，的是B项，故答案为B。
7．D
【详解】1 mol乙烷完全燃烧放出的热量为×155.98 kJ=1559.8 kJ，则其标准燃烧热为1559.8 kJ·mol-1，乙烷标准燃烧热的热化学方程式为C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1559.8kJ·mol-1，综上所述故选D。
8．C
【详解】A．新型氮化硅陶瓷具有高硬度，高耐磨性，且能与人体组织融合，可用作人造骨，A正确；
B．偏二甲肼燃烧时放出的能量高，燃烧产物对环境的影响小，可用作火箭的燃料，B正确；
C．用于人工降雨的物质是碘化银或干冰，C不正确；
D．氧化铁可用于生产红色油漆，可用作外墙涂料，D正确；
故选C。
9．D
【详解】A．由图可知1mol H2(g)和1molCl2(g)反应生成2mol HCl(g)放出(862-679)kJ=183kJ能量，因此氢气与氯气反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)+183kJ，A正确；
B．反应热效应只与反应的始态和终态有关，与条件、途径无关，因此该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的，B正确；
C．由图可知2molHCl分子中的化学键形成时要释放862kJ能量，C正确；
D．气态氢原子形成氢气分子时形成化学键，形成化学键释放能量，因此2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量，D错误。
答案选D。
10．A
【详解】A．由图可知，均为反应物总能量大于生成物总能量，均为放热反应，放热反应利于反应自发进行，则金属镁和卤素单质（X2）的反应能自发进行是因为△H均小于零，故A正确；
B．能量低的物质稳定，则化合物的热稳定性顺序为：MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，故B错误；
C．电解MgCl2溶液生成氢氧化镁、氢气、氯气，电解时电能转化为化学能，吸收能量，故C错误；
D．由图可知：
Mg（s）+Cl2（l）=MgCl2（s）△H=-641kJ·mol－1
Mg（s）+Br2（l）=MgBr2（s）△H=-524kJ·mol－1；
结合盖斯定律，将第一个方程式减去第二方程式得MgBr2（s）+Cl2（g）═MgCl2（s）+Br2（g）△H=-117KJ·mol－1，故D错误；
故选A。
11．(1)放热
(2)92
(3)＜
【解析】（1）
反应的焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能，则△H=E(NN)+3E(H-H)–2×3E(N-H)=946kJ/mol+3×436kJ/mol-2×3×391kJ/mol=-92kJ/mol<0，为放热反应；
（2）
由化学方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可知，每消耗1molN2，反应放出热量92kJ，即Q1=92kJ；
（3）
合成氨的反应是可逆反应，开始时加入的1molN2和3molH2不能完全反应生成2molNH3，放出的热量小于92kJ，即Q2
(2)6045 kJ
【解析】（1）
4.5g水蒸气的物质的量为，即由氢气和氧气反应生成0.25mol水蒸气时放出60.45kJ的热量，则H2燃烧的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH＝-483.6 kJ·mol-1，故答案为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH＝-483.6 kJ·mol-1；
（2）
由（1）中的热化学方程式可知，2mol氢气（4g氢气）燃烧放出热量483.6kJ，所以该条件下50g H2燃烧放出的热量为：，故答案为：；
13．(1) -(2c+2d -2a-b) 或 2a+b-2c-2d 甲醇中的羟基可与水分子之间形成氢键
(2) CH4 + 2FeCl3CH3Cl + 2FeCl2 + HCl HCl FeCl3·6H2OFe(OH)3 + 3HCl+ 3H2O，通入HCl，抑制FeCl3水解；同时，HCl气流可带走H2O
【详解】（1）甲烷的电子式为：；反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，故该反应的； CH3OH中羟基能与水形成分子间氢键，能与水任意比互溶，故原因是：甲醇中的羟基可与水分子之间形成氢键；
（2）反应i：甲烷中碳元素由-4价变为-2价，化合价升高，故铁元素化合价降低，反应i的化学方程式为：CH4 + 2FeCl3CH3Cl + 2FeCl2 + HCl，即物质a为FeCl2；一氯甲烷水解得到甲醇和HCl，b为HCl；FeCl2、O2和HCl反应得到FeCl3。三氯化铁晶体会发生水解生成氢氧化铁和氯化氢，在HCl氛围中加热，可抑制三氯化铁晶体的水解，同时HCl气流可带走水，减小晶体的水解程度，故原因是：FeCl3·6H2OFe(OH)3 + 3HCl+ 3H2O，通入HCl，抑制FeCl3水解；同时，HCl气流可带走H2O。
14．(2a+2b-2c-d)
【详解】2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，故△H=(2a+2b-2c-d)kJ·mol-1，答案：(2a+2b-2c-d)。
15．(1)2
(2)AB
(3) H2O＋H2OH3O＋＋OH- 双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用
(4)20
【详解】（1）冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体，1 mol冰中含有氢键的物质的量为，故答案：2。
（2）A.该物质也能与金属钠反应产生氢气，1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，若混有该物质，由于(H2O)2也能生成氢气，且一分子(H2O)2生成2分子氢气，所以产生氢气体积多，故A正确；
B.该物质也能被浓硫酸吸收，若1 L水蒸气通过浓硫酸后，由于相对H2O而言，(H2O)2的相对分子质量大，所以分子数目相同时，浓硫酸增重的质量大，说明存在该物质，故B正确；C.该物质的pH也等于7，无论该物质是否存在，pH都等于7，故C错误；
D.该物质的分子中氢氧原子个数比仍为2∶1，无论是否存在，氢氧原子个数比不变，故D错误；故答案：AB。
（3）水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH-，已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是双氧水的相对分子质量比水的相对分子质量稍大，但题中强调双氧水的沸点明显高于水，因此可判断双氧水分子之间存在着更为强烈的氢键作用。故答案：H2O＋H2OH3O＋＋OH-；双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用。
（4）1 mol冰吸收的总能量为51 kJ，克服范德华力吸收的能量为11 kJ，故克服氢键吸收的总能量为40 kJ，而1 mol 冰中含有2 mol氢键，故冰晶体中氢键的能量是20 kJ·mol-1，故答案：20。
16．(1)放热
(2) 太阳 化学
(3)不变
(4)热值高、无污染、可再生、原料丰富等
(5)D
(6)CH4(g)+2O2(g)＝2H2O(l)+CO2(g) ΔH＝－890.3kJ/mol
(7)－1940
【详解】（1）由于ΔH1＜0，所以反应从能量转化角度分析，反应①为放热反应，故答案为：放热；
（2）由于ΔH2＞0，则反应②中主要能量转化形式为太阳能转化为化学能，故答案为：太阳；化学；
（3）催化剂改变反应机理，但不改变反应热；若在反应②中使用催化剂，△H2不变，故答案为：不变；
（4）根据表中内容可知，氢气的热值高，燃烧产物为水，无污染，经过催化分解又获得氢气，故可再生自然界中含有大量的氢元素，则原料丰富，这些优势使得氢气被称为“绿色能源”，故答案为：热值高、无污染、可再生、原料丰富等。
（5）根据图示可判断反应物总能量高于生成物总能量，因此属于放热反应，则：
A.铝热反应属于放热反应，A不选；
B.生石灰与水反应属于放热反应，B不选；
C.铁粉与硫粉加热反应属于放热反应，C不选；
D.氯酸钾分解制氧气属于吸热反应，D选；
答案选D。
（6）时，气体完全燃烧生成液态水和气体，放出的热量，反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)＝2H2O(l)+CO2(g) ΔH＝－890.3kJ/mol。
（7）反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则的反应热为(4×414+4×155－4×489－4×565)＝－1940kJ/mol。
17． N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=-641.625kJ·mol-1 408.8 生成N2和H2O，对环境无污染 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1135.7kJ·mol-1 N2H4(g)＋2F2(g)＝N2(g)＋4HF(g) △H=－1135kJ/mol
【详解】(1)已知0.4mol液态肼和足量H2O2（l）反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热量，依据热化学方程式的书写原则，结合定量关系写出，1mol肼和过氧化氢反应生成氮气和水蒸气放出的热量==641.6KJ，所以热化学方程式为：N2H4(l)+2 H2O2(l) = N2(g)+ 4 H2O (g) △H=-641.625 kJ·mol-1；
(2)16g液态肼物质的量==0.5mol，由①N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）；△H=-641.6kJ/mol；②H2O（1）=H2O（g）△H=+44kJ/mol，结合盖斯定律，可以把②×4方向倒转得到③：4H2O（g）=4H2O（l）△H=-44×4kJ/mol=-176kJ/mol，①+③得到N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（l）；△H=-817.6kJ/mol，所以0.5mol液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量==408.8kJ；
故答案为：408.8；
(3)反应应用于火箭推进器，除释放出大量热量和快速生成大量气体产生巨大推力外，反应的生成物是氮气和水，很突出的优点是对环境无污染；
故答案为：产物为氮气和水，无污染；
(4)①N2（g）+2O2（g）═2NO2（g），△H=+67.7kJ·mol-1；②N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O （g），△H=-534kJ·mol-1将方程式②×2-①得2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=2（-534kJ·mol-1）-（+67.7kJ·mol-1）=-1135.7kJ·mol-1；
故答案为：2N2H4（g）+2 NO2（g）═3N2（g）+4 H2O（g）；△H=-1135.7kJ·mol-1；
(5)已知：①N2H4(g)＋O2(g) ＝N2(g) ＋2H2O (g)△H = -543kJ/mol；②1/2H2(g) ＋1/2F2(g)＝HF (g) △H= -269kJ/mol；③H2(g) ＋1/2O2(g) ＝H2O (g) △H= -242kJ/mol。肼和氟气反应的化学方程式为④N2H4(g) ＋2F2(g) ＝ N2(g) ＋4HF；根据盖斯定律可得：④=①＋②×4－③×2，则肼和氟气反应的热化学方程式：N2H4(g)＋2F2(g)＝N2(g)＋4HF (g) △H =－1135kJ/mol。
18． DE F C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) =-1294.8kJ/mol 16QkJ或8QkJ
【详解】（1）A．氢气的物质的量为2mol，反应热△H1不能表示燃烧热；
B．碳燃烧的生成物为CO，碳元素的稳定氧化物为CO2，反应热△H2不能表示燃烧热；
C．1mol甲烷完全燃烧，生成的水是气态，不是稳定的状态，应为液态水，故反应热△H3不能表示燃烧热；
D．中1molC完全燃烧生成二氧化碳，符合燃烧热概念，反应热△H4能表示燃烧热；
E．中1molC6H12O6完全燃烧生成二氧化碳与液态水，符合燃烧热概念，反应热△H5能表示燃烧热；
F．中实质是1mol氢离子与1mol氢氧根离子反应生成1molH2O，符合中和热概念，反应热△H6能表示中和热；
G．反应生成的水为2mol，反应热△H7不能表示中和热；
H．是弱酸与强碱反应生成1molH2O，但由于醋酸电离吸热，故不符合中和热概念，反应热△H8不能表示中和热，
故答案为：D E；F；
（2）C2H2气体完全燃烧反应的化学方程式为：2C2H2+5O2=4CO2+2H2O，2.00g C2H2气体n（C2H2）==mol，放出99.6kJ的热量，则1molC2H2燃烧放出的热量为：99.6kJ×13=1294.8kJ，则热化学方程式为：C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) =-1294.8kJ/mol；
（3） KOH的物质的量为0.1L×5mol/L=0.5mol；
若生成K2CO3，据钾离子守恒，故n（K2CO3）=0.5mol×=0.25mol，根据碳元素守恒由n（CO2）=n（K2CO3）=0.25mol，根据碳元素守恒可知，n（C4H10）=n（CO2）=×0.25mol=mol；即mol的丁烷燃烧放热为Q，那么1mol丁烷放出的热量为16QkJ；
若生成KHCO3，据钾离子守恒，故n（KHCO3）=0.5mol，根据碳元素守恒由n（CO2）=n（KHCO3）=0.5mol，根据碳元素守恒可知，n（C4H10）=n（CO2）=×0.5mol=mol；即mol的丁烷燃烧放热为Q，那么1mol丁烷放出的热量为8QkJ；
答案为16QkJ或8QkJ。
19．(1)1∶3
(2)CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H=-1357 kJ/mol
(3)-12
【分析】(1)
气体的物质的量为n ==5mol，设H2和CH4的物质的量分别为x、y，根据题意可知得：
，解得，故=；
(2)
燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成指定氧化物放出的热量，10 g乙醇的物质的量为=mol，则1mol乙醇燃烧放出的热量为=1357 kJ，乙醇燃烧热的热化学方程式为CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H=-1357 kJ/mol；
(3)
ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和，设C-H键的键能为akJ/mol，ΔH=3a kJ/mol +351 kJ/mol +463 kJ/mol =3×393 kJ/mol -(3a kJ/mol +293 kJ/mol +2×393 kJ/mol +2×463 kJ/mol)=12 kJ/mol。
20．(1)H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol-1
(2)N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol-1
(3)CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2 H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1
(4)
(5)C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ·mol-1
【详解】（1）1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量称为燃烧热，在101 kPa时，H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol液态H2O，放出571.6 kJ的热量，则表示H2燃烧的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol-1；
（2）卫星发射时可用肼(N2H4)为燃料，3.2 g N2H4(气态)O2(气态)中燃烧，生成N2(气态)和H2O(气态)，放出53.4 kJ的热量，则1mol N2H4(气态)在O2(气态)中燃烧，生成N2(气态)和H2O(气态)，放出53.4 kJ×=534kJ的热量，则热化学方程式可表示为N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol-1；
（3）已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－283.0kJ·mol-1和－726.5kJ·mol-1，则
①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0kJ·mol-1；
②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝－726.5kJ·mol-1；
根据盖斯定律，②-①得CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1，即CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1；
（4）在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水放出的热量称为中和热，在稀溶液中，1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ的热量，则表示其中和热的热化学方程式为；
（5）①C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－437.3 kJ·mol-1
②H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH＝－285.8 kJ·mol-1
③CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol-1
根据盖斯定律，①-②-③得C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ·mol-1，则碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ·mol-1。
21．(1)氢氧化钠溶液过量，可促进盐酸完全反应
(2) 3.0℃ HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H =-50.2kJ/mol
(3)BCD
(4) > =
【详解】（1）为了保证中和完全，氢氧化钠溶液稍微过量，可促进盐酸完全反应；
（2）②的数值相差较大，故舍去， t=(23.1℃-20℃+22.9℃-20℃+23.0℃-20℃)÷3=3.0℃；50 mL 0.5mol/L的HCl与50mL 0.55mol/L的NaOH溶液中和反应的到水的物质的量为： ，，，，此反应的热化学方程式：HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H =-50.2kJ/mol；
（3）A．量取HCl的体积时仰视读数，实际上HCl的体积偏大，使实验结果偏大，错误；
B．分多次将NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，会有热量损失，使实验结果偏小，正确；
C．用温度计测定NaOH起始温度后直接测定HCl溶液的温度，但是NaOH溶液起始温度偏高，会使差值偏少，正确；
D．实验装置保温、隔热效果差，会有热量损失，使实验结果偏小，正确；
故选BCD；
（4）60mL 0.5mol/L的HCl与50mL 0.55mol/L的NaOH溶液进行反应，生成的水大于1mol，放出的热量为更多(Q2)，由于为放热，数值为负值，故 Q1大于Q2；所求的中和反应反应热 H2，则 H1= H2，因为 H与参与反应的物质的量无关。
22．(1)D
(2) 环形玻璃搅拌棒 保温、隔热，减少实验过程中的热量损失
(3)100mL容量瓶、胶头滴管
(4) 不相等 确保盐酸被完全中和 偏大
(5)C
(6)ΔH1=ΔH2＜ΔH3
(7)-53.5kJ/mol
【分析】
利用环形玻璃搅拌棒搅拌稀盐酸溶液和稀强氧化钠溶液使其快速反应，利用碎泡沫塑料和厚纸板减少热量损失，利用温度计测量放出的热量使体系温度升高的变化量，利用Q=mcΔt计算反应放出的热后进一步转化得到中和热ΔH的值。
(1)
A．碳的燃烧热指1mol碳完全燃烧时的焓变，已知反应①的焓变指产物为CO气体，不是完全燃烧产物CO2，A错误；
B．在化学反应过程中所释放或吸收的能量都可用热量（或换成相应的热量）来表示，叫反应热，又称“焓变”，反应①中-221kJ·mol-1是其焓变，①的反应热为-221kJ·mol-1，B错误；
C．中和热指强酸稀溶液与强碱稀溶液反应生成1mol水放出的热，从反应②可知，其ΔH=-57.3kJ·mol-1，C错误；
D．含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，生成0.5molH2O，根据H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1，则放出=28.65kJ的热量，D正确；
故选D。
(2)
根据图示，仪器a是环形玻璃搅拌棒；该实验关键要准确测量体系温度能达到的最大值，故烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保温、隔热，减少实验过程中的热量损失。
(3)
配制100mL 0.55mol/L的氢氧化钠溶液，需要用到的仪器有托盘天平(附砝码)、烧杯、药匙、镊子、玻璃棒、量筒以及100mL容量瓶、胶头滴管。
(4)
实验中改用80mL0.50mol/L盐酸跟80mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，反应物的物质的量减少，所放出的热量不相等（减少）；反应过程中NaOH溶液的浓度为0.55mol·L-1不是0.50mol·L-1 的原因是确保盐酸被完全中和，使生成水的量与计算值一致；用Ba(OH)2溶液和硫酸代替上述试剂，则反应除了生成水还生成沉淀BaSO4，析出沉淀放出热量，导致所测中和热的数值偏大。
(5)
为了准确测量实验放出热量对体系温度影响的最大值，应使反应充分快速进行，故应一次迅速倒入，选C。
(6)
与稀盐酸恰好完全反应，用稀氢氧化钠溶液则正好是中和热ΔH，ΔH1=ΔH，用稀氢氧化钙可溶性强碱溶液，其反应热也是正好是中和热，ΔH2=ΔH，用稀氨水则反应过程弱碱电离需要吸热，导致放出热量较少，ΔH3是负值增大，ΔH3>ΔH。故ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为ΔH1=ΔH2＜ΔH3。
(7)
从表中数据分析，反应前后体系温度差值，1号实验为3.2℃，2号实验为3.2℃，3号实验为5.2℃，3号值与其它值偏差较大而舍弃。故放热Q=mcΔt=(100+100)mL×1 g·cm-3×4.18J·g-1·℃-1×3.2℃=2675.2J，该实验生成0.05mol的水，则中和热ΔH==-53.5kJ/mol。
23．(1)环形玻璃搅拌器
(2)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-55.2kJ/mol
(3) 不相等 相等
(4)ce
【详解】（1）根据量热计的构造可知，该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌器；
（2）反应放出的热量Q=3.3℃4.18J/(g·℃)1g/cm3100mL=1379.4J=1.38kJ，△H=-=-=-55.2kJ/mol，热化学方程式为：H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-55.2kJ/mol；
（3）反应放出的热量和所用酸以及碱的量有关，若用70mL0.25mol·L-1H2SO4溶液跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热为稀的强酸和强碱溶液反应生成1mol水时放出的热量，与酸碱的用量无关，因此中和热相等；
（4）a．为节省时间，只做一次实验，会造成实验误差大，应重复几次，以减少实验误差，a错误；
b．两烧杯夹层间碎纸条没有填满，保温效果不好，实验误差大，b错误；
c．最高温度为恰好反应时的温度，记录混合液的最高温度作为终止温度，可减少实验误差，提高实验准确性，c正确；
d．铁的导热性好，用铁制容器代替烧杯进行实验，热量散失多，实验误差大，d错误；
e．测量HCl溶液的温度计用水洗净擦干后才用来测NaOH溶液的温度，会减少酸和碱之间因为中和反应而导致的热量散失，提高实验准确性，e正确；
答案选ce。
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