第一章 化学反应的热效应 测试题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 第一章 化学反应的热效应 测试题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 862.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-21 00:00:00 | ||
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文档简介
第一章 化学反应的热效应 测试题
一、选择题
1．北京冬奥会秉承“绿色办奥”的理念，首次使用氢能作为火炬燃料。下列说法错误的是
A．火炬燃料的燃烧包含化学能转化为热能的过程
B．燃烧反应中，反应物的总能量一定高于生成物的总能量
C．火炬使用氢能燃料，碳排放量为零
D．需要加热的反应一定是吸热反应
2．已知：①CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) △H1 ；
②CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g) △H2
下列推断正确的是
A．若CO的燃烧热为ΔH3，则H2的燃烧热为ΔH3-ΔH1
B．反应CH4(g)＋CO2(g)=2 CO(g)+2 H2(g)的ΔH=ΔH1-ΔH2
C．若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时后者放热更多，则ΔH1 > 0
D．若反应的反应物总能量低于生成物总能量，则ΔH2 < 0
3．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A．已知，则氢气的燃烧热为
B．在一定温度和压强下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放出热量19.3kJ，则其热化学方程式为
C．已知酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热
D．已知，虽然该反应为可逆反应，但该反应的焓变仍可通过一定的实验方法直接测得
4．下列热化学方程式书写正确的是
A．，kJ·mol(燃烧热)
B．，kJ·mol(反应热)
C．，kJ·mol(反应热)
D．，kJ·mol(中和热)
5．下列有关叙述正确的是
A．测定中和反应的反应热时，需要用到天平
B．若用50 mL 0.55 mol·L-1的氢氧化钠溶液，分别与50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸和50 mL 0.50 mol·L-1的硝酸充分反应，两中和反应的反应热不相等
C．用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差
D．只需做一次实验，再根据公式即可得出中和反应的反应热
6．下列说法正确的是
A．图1为放热反应，放热反应不需要加热就能反应
B．图2为吸热反应，分解反应均为吸热反应
C．同温同压下，反应在光照和点燃条件下的不同
D．化学反应的实质是反应物化学键断裂和生成物化学键形成，过程中一定伴随能量变化
7．已知：①，
②，
下列有关说法正确的是
A．向含0.1molNaOH的溶液中加入一定体积的乙二酸，反应中的能量变化如图所示
B．
C．氢气的燃烧热
D．和分子中的化学键断裂时所吸收的总能量大于形成分子中的化学键所释放的总能量
8．反应 经过以下两步基元反应完成：
ⅰ.
ⅱ.
下列说法不正确的是
A．
B．因为ⅰ中断裂化学键吸收能量，所以
C．因为ⅱ中形成化学键释放能量，所以
D．断裂中的化学键吸收的能量大于断裂和中的化学键吸收的总能量
9．已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
共价键 H-H H-O
键能/(kJ·mol-1) 436 463
热化学方程式 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-482kJ·mol-1
则O=O的键能为
A．1462kJ·mol-1 B．8kJ·mol-1 C．498kJ·mol-1 D．536kJ·mol-1
10．利用含碳化合物合成燃料，已知反应过程中的能量变化如下图，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的情况。下列判断正确的是
A．如果该反应生成液态，则ΔH增大
B．加入催化剂，该反应的活化能和ΔH均变小
C．该反应的
D．反应物的总能量大于生成物的总能量
11．汽车安全气囊系统中有一定比例的叠氮化钠()，氧化铁、硝酸铵等物质，受到撞击点火器点火引发叠氨化钠迅速分解生成氮气和钠，硝酸铵分解为一氧化二氮和水蒸气。下列说法错误的是
A．叠氮化钠的稳定性较弱
B．硝酸铵分解反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1
C．金属钠和氧化铁反应生成铁和氧化钠
D．该系统利用了化学反应的物质变化、能量变化和化学反应速率等因素
12．已知三种气体燃烧的热化学方程式如下。下列有关说法正确的是
①
②
③
④
A．
B．气化为放出热量
C．
D．乙炔燃烧的火焰温度比乙烯高，是因为其燃烧热的值比乙烯的大
13．已知反应：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH1
②N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH2
③N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g) ΔH3，
则反应4NH3(g)＋7O2(g)=4NO2(g)＋6H2O(g)的ΔH为
A．2ΔH1＋2ΔH2-2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2-ΔH3
C．3ΔH1＋2ΔH2-2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3
14．一定条件下，在水溶液中、的能量的相对大小如图所示。下列有关说法正确的是
A．e是
B．a、b、c、d、e中c最稳定
C．反应的热化学方程式为
D．一定温度下，与溶液反应生成的产物中有a、b、d，溶液中a、b、d的浓度之比可能为
15．下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A．已知甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH= -890.3kJ/mol
B．已知石墨比金刚石稳定，则C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH<0
C．已知中和热ΔH= -57.3kJ/mol，则1L 1mol/L的稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应放出的热量为57.4kJ
D．已知P4(g)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1；P4(s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2，则ΔH1<ΔH2；
二、填空题
16．与反应生成1mol水蒸气，放出241.8kJ的热量，写出该反应的热化学方程式____________。若1g水蒸气转化为液态水，放出2.44kJ的热量，计算的___________。
17．在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用表示，请认真观察如图，然后回答问题。
(1)图中所示反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)已知拆开键、、键分别需要吸收的能量为、、，则由氢气和碘反应生成会_______填(“放出”或“吸收”)_______的热量。在化学反应过程中，是将_______转化为_______。
(3)下列能正确表示燃烧热的热化学方程式是_______(填字母)
A． B．
C． D．
18．若用100mL1.1mol·L-1的NaOH溶液和100mL1.0mol·L-1的盐酸进行该实验，所测得的反应热数值会更加准确，为什么_________？
19．已知：Ⅰ.2NO(g)+O2(g) =2NO2(g) ΔH1=-113 kJ·mol-1
Ⅱ.NO(g)+O3(g) =NO2(g)+O2(g) ΔH2=-199 kJ·mol-1
Ⅲ.N2O4(g) =2NO2(g) ΔH3=+55.3 kJ·mol-1
Ⅳ.4NO2(g)+O2(g) =2N2O5(g) ΔH4=-57 kJ·mol-1
则反应6NO2(g)+O3(g) =3N2O5(g) ΔH=_______ kJ·mol-1
20．已知：
若要将1t碳酸钙煅烧成生石灰，理论上需用__________千克焦炭？
21．常温常压下，断裂1mol(理想)气体分子化学键所吸收的能量或形成1 mol(理想）气体分子化学键所放出的能量称为键能(单位为kJ /mol)。下表是一些键能数据(kJ /mol)：
化学键 键能 化学键 键能 化学键 键能
C-F 427 C-Cl 330 C-I 218
H-H 436 S=S 255 H-S 339
回答下列问题：
(1)由表中数据规律预测C-Br键的键能范围为_______＜C-Br键能＜_______。
(2)热化学方程式2H2(g)＋S2(g)=2H2S(g)△H=Q kJ·mol－1；则Q＝___________。
(3)已知下列热化学方程式：
O2(g)=(g)＋e－ ΔH1=＋1175.7 kJ·mol－1
PtF6(g)＋e－=(g) ΔH2＝－771.1kJ·mol－1
(s)=(g)+(g) ΔH3＝＋482.2kJ·mol－1
则反应O2(g)＋_______(g)＝(s) ΔH＝_______。
(4)实验测得25℃、101kPa时5gCH3CH3完全燃烧恢复至常温时共放出393.5 kJ的热量，则CH3CH3燃烧热的热化学方程式为___________________________________________。
(5)2.4g碳在4.8gO2中燃烧至反应物耗尽，放出XkJ的热量。已知单质碳的燃烧热为YkJ/mol。试写出碳与氧气反应生成CO的热化学反应方程式_____________________________。
22．元素周期表中的四种元素的有关信息如下，请用合理的化学用语填写空白。
在周期表中的区域 元素代号 有关信息
短周期元素 X X的最高价氧化物的水化物甲是一种胃酸中和剂，且能溶于强碱溶液
Y Y的一种氢化物可用于制造纯碱和做制冷剂
长周期元素 Z Z的一种盐乙可以做净水剂，的某种氧化物丙可以做红色涂料
W W元素大量存在于海藻中，它的银盐可用于人工降雨
(1)X元素周期表中的位置为_____，X、Y、W三种元素的简单离子半径从大到小的顺序为_______。
(2)足量W的最高价氧化物的水化物的稀溶液与1mol甲完全反应，放出热量QkJ，请写出表示该过程中和热的热化学方程式_____。
(3)下列有关W的气态氢化物丁的说法正确的有_______(选填字母)
a、丁比氯化氢沸点高 b、丁比氯化氢稳定性好
c、丁比氟化氢还原性弱 d、丁比氟化氢酸性弱
(4)请写出丙溶于丁的水溶液的离子方程式____________。
23．某小组同学用下图所示装置制取氨气 ，并探究其性质。
(1)上图试管中发生反应的化学方程式是____________________ 。
(2)请将上图方框中的收集装置补充完整__________________。
(3)下图是甲同学设计的尾气处理装置，乙同学认为该设计不合理，其理由是_______。
(4)下图所示，将蘸有浓氨水和浓盐酸的棉球分别塞到玻璃管两端的A、B 处，可观察到的现象是___________________。
(5)将上图反应后试管中固体溶于水得到溶液a , 取溶液 a 少许于试管中，_____(填操作和现象)，则证明溶液 a 含有。
(6)工业合成氨为人类社会发展做出了巨大贡献。N2和 H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能最变化的示意图如下 ，用 、 、 )分别表示 N2、H2、NH3已知工业合成氨：N2(气)+ 3 H2(气)2NH3 ( 气)是一个放热反应下列说法正确的是 _________________。
a.使用催化剂，可以加快合成氨的反应速率
b.②→③过程，是吸热过程且只有H - H 键的断裂
c.③→④过程，N 原 子和 H 原子形成了含有极性键的NH3
d.合成氨反应中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．燃料的燃烧属于放热反应，将化学能转化为热能，A正确；
B．燃烧反应属于放热反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量，B正确；
C．火炬使用氢能燃料，产物为水，碳排放量为零，C正确；
D．燃烧需要加热，是通过加热达到反应的着火点，但该反应是放热反应，D错误；
故选D。
2．C
解析：A．若CO的燃烧热为ΔH3，则③CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3，③-①，整理可得H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=ΔH3-ΔH1，由于H2O的稳定状态是液态，因此该反应不能表示氢气的燃烧热，A错误；
B．①-②，整理可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH=ΔH2-ΔH1，B错误；
C. ③CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3， ④H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH4，若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时者后放热更多，则ΔH3>ΔH4，③-④，整理可得CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH1=ΔH3-ΔH4>0，C正确；
D. 若反应②的反应物总能量低于生成物总能量，则该反应是吸热反应，ΔH2>0，D错误；
故选C。
3．D
解析：A．氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol，故A错误；
B．合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以无法由将0.5mol氮气和1.5mol氢气置于密闭容器中充分反应生成氨气放出热量19.3kJ计算反应的焓变，故B错误；
C．中和热为稀的强酸溶液和稀的强碱溶液反应生成1mol水放出的热量，故C错误；
D．氢气与碘蒸气生成碘化氢的反应为可逆反应，但可逆反应的焓变仍可通过测定消耗一定量的反应物或生成物放出的热量的实验方法直接测得，故D正确；
故选D。
4．C
解析：A．燃烧热方程式中水应该是液体，正确应该为，kJ·mol，故A错误；
B．热化学方程式需要标注物质的聚集状态，正确应该为kJ·mol，故B错误；
C．，kJ·mol，符合热化学方程式的书写，故C正确；
D．强酸强碱在稀溶液中发生中和反应生成1mol水放出的热量为中和热，kJ·mol，故D错误；
故答案选C。
5．C
解析：A．测定中和反应的反应热时，所用稀溶液，需要用量筒量取，不需要天平，A错误；
B．氢氧化钠溶液稍过量，能使反应进行完全，由于参加反应的n(H+)和n(OH-)相等，测得的反应热也相等，B错误；
C．用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差，C正确；
D．为了减小误差，需做2~3次实验求平均值，D错误；
故选C。
6．D
解析：A．图1所示反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，但有的放热反应需要加热或点燃才能反应，如纸张的燃烧等，故A错误；
B．图2所示反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，但部分分解反应为放热反应，如硝酸铵分解爆炸等，故B错误；
C．反应的△H =反应物的键能之和一生成物的键能之和，与条件无关，故C错误；
D．化学反应的实质是反应物化学键断裂和生成物化学键形成，过程中一定伴随能量变化，D正确；
故本题选D。
7．A
解析：A．乙二酸属于弱酸，其电离是吸热过程，向含0.1molNaOH的溶液中加入500mL0.1mol/L乙二酸(HOOC-COOH)，放出的热量小于5.73kJ，故A正确；
B．钡离子与硫酸根离子生成硫酸钡沉淀时放热，所以H2SO4(aq)和Ba(OH)2(aq)生成1molH2O(l)时，即，故B错误；
C．H2O(g)→H2O(l)是放热过程，，则氢气的燃烧热，故C错误；
D．根据，可知此反应为放热反应，2molH2(g)和1molO2(g)分子中化学键断裂时所吸收的总能量小于形成2molH2O(g)分子中化学键所释放的总能量，故D错误；
答案为A。
8．B
解析：A．根据盖斯定律可知两个基元反应相加得反应2HI(g) H2(g)+I2(g)，H=H1+H2，选项A正确；
B．ⅰ中HI断裂化学键吸收能量，形成H2成键要放出能量，所以 H1要比较吸收能量和放出能量的相对多少，选项B错误；
C．ⅱ中只有I形成I2，成化学键释放能量，所以 H2＜0，选项C正确；
D．反应2HI(g) H2(g)+I2(g) ΔH>0，说明断裂2molHI(g)中的化学键吸收的能量大于断裂1molH2(g)和1molI2(g)中的化学键吸收的总能量，选项D正确；
答案选B。
9．C
【分析】根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。
解析：反应的ΔH=2(H-H)+(O=O)-4(H-O)，-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O=O)-4×463kJ/mol，解得O=O键的键能为498kJ/mol。
故选C。
10．D
解析：A．如果该反应生成液态，会放出更多热量，ΔH减小，A错误；
B．加入催化剂，该反应的活化能变小，ΔH不变，B错误；
C．由图可知，该反应的，C错误；
D．由图可知，该反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，D正确；故选D。
【点睛】ΔH=反应过程中吸收的热量－反应过程中放出的热量
11．B
解析：A．叠氨化钠点火迅速分解，说明其稳定性较弱，A正确；
B．硝酸铵发生分解，NH4NO3既是氧化剂又是还原剂，-3价和+5价氮化合价都变为+1价，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1，B错误；
C．金属钠和氧化铁加热条件下发生反应，生成铁和氧化钠，C正确；
D．该系统利用了化学反应的物质变化（产生大量气体）、能量变化（反应放热）和化学反应速率（迅速分解）等因素，D正确；
故选B。
12．C
解析：A．因为气态水的能量大于液态水，所以生成液态水放出的热量大于生成气态水的热量，所以，故A错误；
B．已知③；④，④-③可得=+(a+571.0) ，气化为应吸收热量，B项错误；
C．根据盖斯定律，得，C项正确；
D．从乙炔和乙烯的燃烧热看出，乙炔的燃烧热的值比乙烯的小，火焰温度的高低，不仅与燃烧热有关，还与生成水的量有关，D项错误；
故选C。
13．C
解析：已知反应：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH1
②N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH2
③N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g) ΔH3，
根据盖斯定律，将①×3+②×2-③×2，整理可得4NH3(g)＋7O2(g)=4NO2(g)＋6H2O(g)的ΔH=3ΔH1＋2ΔH2-2ΔH3，故合理选项是C。
14．C
解析：A．e中元素化合价为，则e是，选项A错误；
B．a、b、c、d、e中a的能量最低，能量越低越稳定，所以a最稳定，选项B错误；
C．反应的热化学方程式为 ，选项C正确；
D．与溶液反应生成的产物中有、、，根据氧化还原反应中得失电子守恒，可知，如果溶液中a、b、d的浓度之比为，则不能满足，选项D错误；
答案选C。
15．D
解析：A．燃烧热计算中生成物水的状态是液态，而所给出热化学方程式中水的状态为气态，A项错误；
B．石墨比金刚石稳定，则石墨的能量低于金刚石，则C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH＞0，B项错误；
C．1个硫酸分子可电离出两个H+，则1L 1mol/L的稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应放出的热量为114.6kJ，C项错误；
D．反应物中气态P4比固态P4的能量高，且这两个反应为放热反应，焓变为负，则前者放热更多，ΔH1<ΔH2，D项正确。
答案选D。
二、填空题
16． H2(g)+ (g)=H2O(g)=- 241.8kJ/mol -285.72kJ/mol
解析：与反应生成1mol水蒸气，放出241.8kJ的热量，所以热化学方程式为：H2(g)+ (g)=H2O(g)=- 241.8kJ/mol；水的摩尔质量18g/mol，1g水的物质的量为mol，若1g水蒸气转化为液态水，放出2.44kJ的热量，所以1mol水蒸气转化为液态水，放出2.44×18=43.92kJ的热量，因此的=-(241.8+43.92)=-285.72kJ/mol。
17．(1)放热
(2) 放出 11 化学能 热能
(3)D
解析：（1）由图示该反应反应物总能量高于生成物总能量，即该反应属于放热反应；
（2）知氢气和碘反应生成会放出11kJ热量；即将化学能转化为热能；
（3）燃烧热指1mol可燃物完全燃烧，生成指定产物所放出的热量，即氢气应生成液态水，故选D。
18．有利于盐酸全部参加反应
解析：略
19．-228
解析：根据盖斯定律×(Ⅳ×3+Ⅱ×2-Ⅰ)得：6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g) ΔH=×[(-57 kJ·mol-1)×3+(-199 kJ·mol-1)×2-(-113 kJ·mol-1)]=-228 kJ·mol-1。
20．36
解析：由热化学方程式可知，1t碳酸钙煅烧成生石灰需要吸收的热量为×178.2kJ/mol=1.782×106kJ，则理论上需用焦炭的质量为×12g/mol×10—3k g/g=54.36kg，故答案为：54.36kg。
21．kJ mol-1 330 kJ mol-1 -229 PtF6 -77.6 CH3CH3(g)+O2=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-2361 kJ mol-1 C(s)+O2=CO(g) △H= -(10X-Y) kJ mol-1
【分析】根据原子半径的大小比较键长，判断键能大小；△H=反应物键能总和-生成物键能总和；根据盖斯定律分析；根据燃烧热的概念计算并写出热化学方程式；根据原子守恒分析2.4g碳燃烧生成CO和CO2的物质的量，再结合碳燃烧分析判断。
解析：(1)元素周期表中同主族存在的变化规律，C-Br原子半径在C-Cl和C-I之间，键能应介于C-Cl和C-I之间，C-Br键的键能范围为218 kJ mol-1 ＜C-Br键能＜330 kJ mol-1；
(2)热化学方程式2H2(g)+S2(g)═2H2S(g)；△H=Q kJ mol-1，△H=反应物键能总和-生成物键能总和=2×436kJ/mol+255kJ/mol-2×2×339kJ/mol=-229kJ/mol；则Q=-229；
(3)①O2(g)═O+2(g)+e- △H1=+1175.7kJ mol-1；②PtF6(g)+e-═PtF6-(g)△H2=-771.1kJ mol-1；③O2+PtF6-(s)═O2+(g)+PtF6-(g)△H3=+482.2kJ mol-1；依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②-③得到O2(g)+PtF6 (g)=O2+PtF6-(s)△H=-77.6 kJ mol-1；
(4)5gCH3CH3的物质的量=mol，则1mol乙烷完全燃烧并恢复至常温时放出的热量为=2361kJ，故CH3CH3燃烧热的热化学方程式为CH3CH3(g)+O2=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-2361 kJ mol-1；
(5)2.4g碳的物质的量为=0.2mol，4.8gO2的物质的量为=0.15mol，设燃烧产物中CO2为amol、CO为b mol，根据原子守恒可知：a+b=0.2、2a+b=0.3，解得：a=0.1、b=0.1；单质碳的燃烧热为Y kJ mol-1，则生成0.1mol二氧化碳放出的热量为0.1mol×Y kJ/mol=0.1Y kJ，生成0.1molCO放出的热量为X kJ-0.1Y kJ，由于碳燃烧为放热反应，所以反应热△H的符号为“-”，故1mol C与O2反应生成CO的反应热△H=- kJ mol-1= - (10X-Y) kJ mol-1，碳与氧气反应生成CO的热化学反应方程式为C(s)+O2=CO(g) △H= -(10X-Y) kJ mol-1。
【点睛】应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
22． 第三周期ⅢA族 r（I—）＞r（N3—）＞r（Al3+） HIO4（aq）+Al（OH）3（s）=H2O（l）+Al（IO4）3（aq）△H=-QkJ/mol a Fe2O3+6H++2I—=2Fe2++I2+3H2O
【分析】X的最高价氧化物的水化物甲是一种胃酸中和剂，且能溶于强碱溶液，则甲为氢氧化铝，X为Al元素；Y的一种氢化物可用于制造纯碱和做制冷剂，则该氢化物为氨气，Y为N元素；Z的一种盐乙可以做净水剂，的某种氧化物丙可以做红色涂料，则丙为氧化铁，乙为铁盐，Z为Fe元素；W元素大量存在于海藻中，它的银盐可用于人工降雨，则W为I元素，在结合元素周期律与物质的性质分析答题。
解析：根据上述分析可知：X为Al元素，Y为N元素，Z为Fe元素，W为I元素，
（1）X为Al元素，原子序数为13，在周期表中的位置为第三周期第ⅢA族；原子的电子层数越大，其原子半径越大，电子层数相同时，其离子半径随着原子序数的增大而减小，则X、Y、W三种元素的简单离子半径从大到小的顺序为：r（I—）＞r（N3—）＞r（Al3+），故答案为r（I—）＞r（N3—）＞r（Al3+）。
（2）W的最高价氧化物的水化物为HIO4与1mol氢氧化铝完全反应，放出热量QkJ，则反应生成1mol水所放出的热量为QkJ，则表示该过程中和热的热化学方程式为：HIO4（aq）+Al(OH)3（s）=H2O（l）+Al(IO4)3（aq） △H=-QkJ/mol，故答案为HIO4（aq）+Al(OH)3（s）=H2O（l）+Al(IO4)3（aq） △H=-QkJ/mol。
（3）W的气态氢化物丁为HI，则
a.HCl与HI均为共价化合物，其分子间作用力越大，沸点越高，则分子间作用力大小：HI＞HCl，则沸点高低：HI＞HCl，故a正确；
b.非金属性越强，对应气态氢化物的稳定性越高，则碘化氢比氯化氢稳定性低，故b错误；
c.同主族元素中非金属性从上而下依次减弱，单质的氧化性依次减弱，则相应离子的还原性依次增强，则碘化氢比氟化氢还原性强，故c错误；
d.氟化氢为弱酸，碘化氢为强酸，则碘化氢比氟化氢酸性强，故d错误。
故答案为a。
（4）丙为氧化铁，丁为HI，两者会发生氧化还原反应，其离子方程式为：Fe2O3+6H++2I—=2Fe2++I2+3H2O，故答案为Fe2O3+6H++2I—=2Fe2++I2+3H2O。
23． 氨气极易溶于水，需用防倒吸装置 A、B两端呈白雾，玻璃管中央会产生白烟 向a溶液中加入强碱NaOH溶液后微热，并用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，试纸变蓝说明原溶液含有 ac
解析：(1)上图试管中发生的是实验室制备氨气的反应，其化学方程式为：,故答案为：。
(2)由于氨气的密度比空气的小，故需用向下排空气法，采用上图装置收集则需短进长出，故上图方框中补充完整的收集装置如下： ，故答案为：
(3)由于氨气极易溶于水，故尾气吸收时需防倒吸，故下图设计的尾气处理装置不合理，需接一个倒扣的漏斗，故其理由是氨气极易溶于水，需用防倒吸装置，故答案为：氨气极易溶于水，需用防倒吸装置；
(4) 由于浓氨水和浓盐酸都有很强的挥发性，挥发出来的NH3和HCl在玻璃管的中央发生反应：NH3+HCl=NH4Cl，产生NH4Cl固体小颗粒，故形成白烟，可观察到的现象是A、B两端呈白雾，玻璃管中央会产生白烟，故答案为：A、B两端呈白雾，玻璃管中央会产生白烟；
(5)将上图反应后试管中固体可能含有过量的NH4Cl，实验室检验的方法为：向a溶液中加入强碱NaOH溶液后微热，并用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，试纸变蓝说明原溶液含有，故答案为：向a溶液中加入强碱NaOH溶液后微热，并用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，试纸变蓝说明原溶液含有；
(6) a．使用催化剂，降低反应所需要的活化能，可以加快合成氨的反应速率，a正确；
b．断裂化学键均需吸收能量，故②→③过程，是吸热过程，但包括H - H 键和N≡N键的断裂，b错误；
c．由图中可知，不同非金属原子之间形成的共价键是极性共价键，故③→④过程，N 原 子和 H 原子形成了含有极性键的NH3，c正确；
d．合成氨反应是放热反应，故反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量，d错误；
故答案为：ac
一、选择题
1．北京冬奥会秉承“绿色办奥”的理念，首次使用氢能作为火炬燃料。下列说法错误的是
A．火炬燃料的燃烧包含化学能转化为热能的过程
B．燃烧反应中，反应物的总能量一定高于生成物的总能量
C．火炬使用氢能燃料，碳排放量为零
D．需要加热的反应一定是吸热反应
2．已知：①CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) △H1 ；
②CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g) △H2
下列推断正确的是
A．若CO的燃烧热为ΔH3，则H2的燃烧热为ΔH3-ΔH1
B．反应CH4(g)＋CO2(g)=2 CO(g)+2 H2(g)的ΔH=ΔH1-ΔH2
C．若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时后者放热更多，则ΔH1 > 0
D．若反应的反应物总能量低于生成物总能量，则ΔH2 < 0
3．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A．已知，则氢气的燃烧热为
B．在一定温度和压强下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放出热量19.3kJ，则其热化学方程式为
C．已知酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热
D．已知，虽然该反应为可逆反应，但该反应的焓变仍可通过一定的实验方法直接测得
4．下列热化学方程式书写正确的是
A．，kJ·mol(燃烧热)
B．，kJ·mol(反应热)
C．，kJ·mol(反应热)
D．，kJ·mol(中和热)
5．下列有关叙述正确的是
A．测定中和反应的反应热时，需要用到天平
B．若用50 mL 0.55 mol·L-1的氢氧化钠溶液，分别与50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸和50 mL 0.50 mol·L-1的硝酸充分反应，两中和反应的反应热不相等
C．用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差
D．只需做一次实验，再根据公式即可得出中和反应的反应热
6．下列说法正确的是
A．图1为放热反应，放热反应不需要加热就能反应
B．图2为吸热反应，分解反应均为吸热反应
C．同温同压下，反应在光照和点燃条件下的不同
D．化学反应的实质是反应物化学键断裂和生成物化学键形成，过程中一定伴随能量变化
7．已知：①，
②，
下列有关说法正确的是
A．向含0.1molNaOH的溶液中加入一定体积的乙二酸，反应中的能量变化如图所示
B．
C．氢气的燃烧热
D．和分子中的化学键断裂时所吸收的总能量大于形成分子中的化学键所释放的总能量
8．反应 经过以下两步基元反应完成：
ⅰ.
ⅱ.
下列说法不正确的是
A．
B．因为ⅰ中断裂化学键吸收能量，所以
C．因为ⅱ中形成化学键释放能量，所以
D．断裂中的化学键吸收的能量大于断裂和中的化学键吸收的总能量
9．已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
共价键 H-H H-O
键能/(kJ·mol-1) 436 463
热化学方程式 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-482kJ·mol-1
则O=O的键能为
A．1462kJ·mol-1 B．8kJ·mol-1 C．498kJ·mol-1 D．536kJ·mol-1
10．利用含碳化合物合成燃料，已知反应过程中的能量变化如下图，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的情况。下列判断正确的是
A．如果该反应生成液态，则ΔH增大
B．加入催化剂，该反应的活化能和ΔH均变小
C．该反应的
D．反应物的总能量大于生成物的总能量
11．汽车安全气囊系统中有一定比例的叠氮化钠()，氧化铁、硝酸铵等物质，受到撞击点火器点火引发叠氨化钠迅速分解生成氮气和钠，硝酸铵分解为一氧化二氮和水蒸气。下列说法错误的是
A．叠氮化钠的稳定性较弱
B．硝酸铵分解反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1
C．金属钠和氧化铁反应生成铁和氧化钠
D．该系统利用了化学反应的物质变化、能量变化和化学反应速率等因素
12．已知三种气体燃烧的热化学方程式如下。下列有关说法正确的是
①
②
③
④
A．
B．气化为放出热量
C．
D．乙炔燃烧的火焰温度比乙烯高，是因为其燃烧热的值比乙烯的大
13．已知反应：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH1
②N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH2
③N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g) ΔH3，
则反应4NH3(g)＋7O2(g)=4NO2(g)＋6H2O(g)的ΔH为
A．2ΔH1＋2ΔH2-2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2-ΔH3
C．3ΔH1＋2ΔH2-2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3
14．一定条件下，在水溶液中、的能量的相对大小如图所示。下列有关说法正确的是
A．e是
B．a、b、c、d、e中c最稳定
C．反应的热化学方程式为
D．一定温度下，与溶液反应生成的产物中有a、b、d，溶液中a、b、d的浓度之比可能为
15．下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A．已知甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH= -890.3kJ/mol
B．已知石墨比金刚石稳定，则C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH<0
C．已知中和热ΔH= -57.3kJ/mol，则1L 1mol/L的稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应放出的热量为57.4kJ
D．已知P4(g)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1；P4(s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2，则ΔH1<ΔH2；
二、填空题
16．与反应生成1mol水蒸气，放出241.8kJ的热量，写出该反应的热化学方程式____________。若1g水蒸气转化为液态水，放出2.44kJ的热量，计算的___________。
17．在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用表示，请认真观察如图，然后回答问题。
(1)图中所示反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)已知拆开键、、键分别需要吸收的能量为、、，则由氢气和碘反应生成会_______填(“放出”或“吸收”)_______的热量。在化学反应过程中，是将_______转化为_______。
(3)下列能正确表示燃烧热的热化学方程式是_______(填字母)
A． B．
C． D．
18．若用100mL1.1mol·L-1的NaOH溶液和100mL1.0mol·L-1的盐酸进行该实验，所测得的反应热数值会更加准确，为什么_________？
19．已知：Ⅰ.2NO(g)+O2(g) =2NO2(g) ΔH1=-113 kJ·mol-1
Ⅱ.NO(g)+O3(g) =NO2(g)+O2(g) ΔH2=-199 kJ·mol-1
Ⅲ.N2O4(g) =2NO2(g) ΔH3=+55.3 kJ·mol-1
Ⅳ.4NO2(g)+O2(g) =2N2O5(g) ΔH4=-57 kJ·mol-1
则反应6NO2(g)+O3(g) =3N2O5(g) ΔH=_______ kJ·mol-1
20．已知：
若要将1t碳酸钙煅烧成生石灰，理论上需用__________千克焦炭？
21．常温常压下，断裂1mol(理想)气体分子化学键所吸收的能量或形成1 mol(理想）气体分子化学键所放出的能量称为键能(单位为kJ /mol)。下表是一些键能数据(kJ /mol)：
化学键 键能 化学键 键能 化学键 键能
C-F 427 C-Cl 330 C-I 218
H-H 436 S=S 255 H-S 339
回答下列问题：
(1)由表中数据规律预测C-Br键的键能范围为_______＜C-Br键能＜_______。
(2)热化学方程式2H2(g)＋S2(g)=2H2S(g)△H=Q kJ·mol－1；则Q＝___________。
(3)已知下列热化学方程式：
O2(g)=(g)＋e－ ΔH1=＋1175.7 kJ·mol－1
PtF6(g)＋e－=(g) ΔH2＝－771.1kJ·mol－1
(s)=(g)+(g) ΔH3＝＋482.2kJ·mol－1
则反应O2(g)＋_______(g)＝(s) ΔH＝_______。
(4)实验测得25℃、101kPa时5gCH3CH3完全燃烧恢复至常温时共放出393.5 kJ的热量，则CH3CH3燃烧热的热化学方程式为___________________________________________。
(5)2.4g碳在4.8gO2中燃烧至反应物耗尽，放出XkJ的热量。已知单质碳的燃烧热为YkJ/mol。试写出碳与氧气反应生成CO的热化学反应方程式_____________________________。
22．元素周期表中的四种元素的有关信息如下，请用合理的化学用语填写空白。
在周期表中的区域 元素代号 有关信息
短周期元素 X X的最高价氧化物的水化物甲是一种胃酸中和剂，且能溶于强碱溶液
Y Y的一种氢化物可用于制造纯碱和做制冷剂
长周期元素 Z Z的一种盐乙可以做净水剂，的某种氧化物丙可以做红色涂料
W W元素大量存在于海藻中，它的银盐可用于人工降雨
(1)X元素周期表中的位置为_____，X、Y、W三种元素的简单离子半径从大到小的顺序为_______。
(2)足量W的最高价氧化物的水化物的稀溶液与1mol甲完全反应，放出热量QkJ，请写出表示该过程中和热的热化学方程式_____。
(3)下列有关W的气态氢化物丁的说法正确的有_______(选填字母)
a、丁比氯化氢沸点高 b、丁比氯化氢稳定性好
c、丁比氟化氢还原性弱 d、丁比氟化氢酸性弱
(4)请写出丙溶于丁的水溶液的离子方程式____________。
23．某小组同学用下图所示装置制取氨气 ，并探究其性质。
(1)上图试管中发生反应的化学方程式是____________________ 。
(2)请将上图方框中的收集装置补充完整__________________。
(3)下图是甲同学设计的尾气处理装置，乙同学认为该设计不合理，其理由是_______。
(4)下图所示，将蘸有浓氨水和浓盐酸的棉球分别塞到玻璃管两端的A、B 处，可观察到的现象是___________________。
(5)将上图反应后试管中固体溶于水得到溶液a , 取溶液 a 少许于试管中，_____(填操作和现象)，则证明溶液 a 含有。
(6)工业合成氨为人类社会发展做出了巨大贡献。N2和 H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能最变化的示意图如下 ，用 、 、 )分别表示 N2、H2、NH3已知工业合成氨：N2(气)+ 3 H2(气)2NH3 ( 气)是一个放热反应下列说法正确的是 _________________。
a.使用催化剂，可以加快合成氨的反应速率
b.②→③过程，是吸热过程且只有H - H 键的断裂
c.③→④过程，N 原 子和 H 原子形成了含有极性键的NH3
d.合成氨反应中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．燃料的燃烧属于放热反应，将化学能转化为热能，A正确；
B．燃烧反应属于放热反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量，B正确；
C．火炬使用氢能燃料，产物为水，碳排放量为零，C正确；
D．燃烧需要加热，是通过加热达到反应的着火点，但该反应是放热反应，D错误；
故选D。
2．C
解析：A．若CO的燃烧热为ΔH3，则③CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3，③-①，整理可得H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=ΔH3-ΔH1，由于H2O的稳定状态是液态，因此该反应不能表示氢气的燃烧热，A错误；
B．①-②，整理可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH=ΔH2-ΔH1，B错误；
C. ③CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3， ④H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH4，若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时者后放热更多，则ΔH3>ΔH4，③-④，整理可得CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH1=ΔH3-ΔH4>0，C正确；
D. 若反应②的反应物总能量低于生成物总能量，则该反应是吸热反应，ΔH2>0，D错误；
故选C。
3．D
解析：A．氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol，故A错误；
B．合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以无法由将0.5mol氮气和1.5mol氢气置于密闭容器中充分反应生成氨气放出热量19.3kJ计算反应的焓变，故B错误；
C．中和热为稀的强酸溶液和稀的强碱溶液反应生成1mol水放出的热量，故C错误；
D．氢气与碘蒸气生成碘化氢的反应为可逆反应，但可逆反应的焓变仍可通过测定消耗一定量的反应物或生成物放出的热量的实验方法直接测得，故D正确；
故选D。
4．C
解析：A．燃烧热方程式中水应该是液体，正确应该为，kJ·mol，故A错误；
B．热化学方程式需要标注物质的聚集状态，正确应该为kJ·mol，故B错误；
C．，kJ·mol，符合热化学方程式的书写，故C正确；
D．强酸强碱在稀溶液中发生中和反应生成1mol水放出的热量为中和热，kJ·mol，故D错误；
故答案选C。
5．C
解析：A．测定中和反应的反应热时，所用稀溶液，需要用量筒量取，不需要天平，A错误；
B．氢氧化钠溶液稍过量，能使反应进行完全，由于参加反应的n(H+)和n(OH-)相等，测得的反应热也相等，B错误；
C．用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差，C正确；
D．为了减小误差，需做2~3次实验求平均值，D错误；
故选C。
6．D
解析：A．图1所示反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，但有的放热反应需要加热或点燃才能反应，如纸张的燃烧等，故A错误；
B．图2所示反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，但部分分解反应为放热反应，如硝酸铵分解爆炸等，故B错误；
C．反应的△H =反应物的键能之和一生成物的键能之和，与条件无关，故C错误；
D．化学反应的实质是反应物化学键断裂和生成物化学键形成，过程中一定伴随能量变化，D正确；
故本题选D。
7．A
解析：A．乙二酸属于弱酸，其电离是吸热过程，向含0.1molNaOH的溶液中加入500mL0.1mol/L乙二酸(HOOC-COOH)，放出的热量小于5.73kJ，故A正确；
B．钡离子与硫酸根离子生成硫酸钡沉淀时放热，所以H2SO4(aq)和Ba(OH)2(aq)生成1molH2O(l)时，即，故B错误；
C．H2O(g)→H2O(l)是放热过程，，则氢气的燃烧热，故C错误；
D．根据，可知此反应为放热反应，2molH2(g)和1molO2(g)分子中化学键断裂时所吸收的总能量小于形成2molH2O(g)分子中化学键所释放的总能量，故D错误；
答案为A。
8．B
解析：A．根据盖斯定律可知两个基元反应相加得反应2HI(g) H2(g)+I2(g)，H=H1+H2，选项A正确；
B．ⅰ中HI断裂化学键吸收能量，形成H2成键要放出能量，所以 H1要比较吸收能量和放出能量的相对多少，选项B错误；
C．ⅱ中只有I形成I2，成化学键释放能量，所以 H2＜0，选项C正确；
D．反应2HI(g) H2(g)+I2(g) ΔH>0，说明断裂2molHI(g)中的化学键吸收的能量大于断裂1molH2(g)和1molI2(g)中的化学键吸收的总能量，选项D正确；
答案选B。
9．C
【分析】根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。
解析：反应的ΔH=2(H-H)+(O=O)-4(H-O)，-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O=O)-4×463kJ/mol，解得O=O键的键能为498kJ/mol。
故选C。
10．D
解析：A．如果该反应生成液态，会放出更多热量，ΔH减小，A错误；
B．加入催化剂，该反应的活化能变小，ΔH不变，B错误；
C．由图可知，该反应的，C错误；
D．由图可知，该反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，D正确；故选D。
【点睛】ΔH=反应过程中吸收的热量－反应过程中放出的热量
11．B
解析：A．叠氨化钠点火迅速分解，说明其稳定性较弱，A正确；
B．硝酸铵发生分解，NH4NO3既是氧化剂又是还原剂，-3价和+5价氮化合价都变为+1价，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1，B错误；
C．金属钠和氧化铁加热条件下发生反应，生成铁和氧化钠，C正确；
D．该系统利用了化学反应的物质变化（产生大量气体）、能量变化（反应放热）和化学反应速率（迅速分解）等因素，D正确；
故选B。
12．C
解析：A．因为气态水的能量大于液态水，所以生成液态水放出的热量大于生成气态水的热量，所以，故A错误；
B．已知③；④，④-③可得=+(a+571.0) ，气化为应吸收热量，B项错误；
C．根据盖斯定律，得，C项正确；
D．从乙炔和乙烯的燃烧热看出，乙炔的燃烧热的值比乙烯的小，火焰温度的高低，不仅与燃烧热有关，还与生成水的量有关，D项错误；
故选C。
13．C
解析：已知反应：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH1
②N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH2
③N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g) ΔH3，
根据盖斯定律，将①×3+②×2-③×2，整理可得4NH3(g)＋7O2(g)=4NO2(g)＋6H2O(g)的ΔH=3ΔH1＋2ΔH2-2ΔH3，故合理选项是C。
14．C
解析：A．e中元素化合价为，则e是，选项A错误；
B．a、b、c、d、e中a的能量最低，能量越低越稳定，所以a最稳定，选项B错误；
C．反应的热化学方程式为 ，选项C正确；
D．与溶液反应生成的产物中有、、，根据氧化还原反应中得失电子守恒，可知，如果溶液中a、b、d的浓度之比为，则不能满足，选项D错误；
答案选C。
15．D
解析：A．燃烧热计算中生成物水的状态是液态，而所给出热化学方程式中水的状态为气态，A项错误；
B．石墨比金刚石稳定，则石墨的能量低于金刚石，则C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH＞0，B项错误；
C．1个硫酸分子可电离出两个H+，则1L 1mol/L的稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应放出的热量为114.6kJ，C项错误；
D．反应物中气态P4比固态P4的能量高，且这两个反应为放热反应，焓变为负，则前者放热更多，ΔH1<ΔH2，D项正确。
答案选D。
二、填空题
16． H2(g)+ (g)=H2O(g)=- 241.8kJ/mol -285.72kJ/mol
解析：与反应生成1mol水蒸气，放出241.8kJ的热量，所以热化学方程式为：H2(g)+ (g)=H2O(g)=- 241.8kJ/mol；水的摩尔质量18g/mol，1g水的物质的量为mol，若1g水蒸气转化为液态水，放出2.44kJ的热量，所以1mol水蒸气转化为液态水，放出2.44×18=43.92kJ的热量，因此的=-(241.8+43.92)=-285.72kJ/mol。
17．(1)放热
(2) 放出 11 化学能 热能
(3)D
解析：（1）由图示该反应反应物总能量高于生成物总能量，即该反应属于放热反应；
（2）知氢气和碘反应生成会放出11kJ热量；即将化学能转化为热能；
（3）燃烧热指1mol可燃物完全燃烧，生成指定产物所放出的热量，即氢气应生成液态水，故选D。
18．有利于盐酸全部参加反应
解析：略
19．-228
解析：根据盖斯定律×(Ⅳ×3+Ⅱ×2-Ⅰ)得：6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g) ΔH=×[(-57 kJ·mol-1)×3+(-199 kJ·mol-1)×2-(-113 kJ·mol-1)]=-228 kJ·mol-1。
20．36
解析：由热化学方程式可知，1t碳酸钙煅烧成生石灰需要吸收的热量为×178.2kJ/mol=1.782×106kJ，则理论上需用焦炭的质量为×12g/mol×10—3k g/g=54.36kg，故答案为：54.36kg。
21．kJ mol-1 330 kJ mol-1 -229 PtF6 -77.6 CH3CH3(g)+O2=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-2361 kJ mol-1 C(s)+O2=CO(g) △H= -(10X-Y) kJ mol-1
【分析】根据原子半径的大小比较键长，判断键能大小；△H=反应物键能总和-生成物键能总和；根据盖斯定律分析；根据燃烧热的概念计算并写出热化学方程式；根据原子守恒分析2.4g碳燃烧生成CO和CO2的物质的量，再结合碳燃烧分析判断。
解析：(1)元素周期表中同主族存在的变化规律，C-Br原子半径在C-Cl和C-I之间，键能应介于C-Cl和C-I之间，C-Br键的键能范围为218 kJ mol-1 ＜C-Br键能＜330 kJ mol-1；
(2)热化学方程式2H2(g)+S2(g)═2H2S(g)；△H=Q kJ mol-1，△H=反应物键能总和-生成物键能总和=2×436kJ/mol+255kJ/mol-2×2×339kJ/mol=-229kJ/mol；则Q=-229；
(3)①O2(g)═O+2(g)+e- △H1=+1175.7kJ mol-1；②PtF6(g)+e-═PtF6-(g)△H2=-771.1kJ mol-1；③O2+PtF6-(s)═O2+(g)+PtF6-(g)△H3=+482.2kJ mol-1；依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②-③得到O2(g)+PtF6 (g)=O2+PtF6-(s)△H=-77.6 kJ mol-1；
(4)5gCH3CH3的物质的量=mol，则1mol乙烷完全燃烧并恢复至常温时放出的热量为=2361kJ，故CH3CH3燃烧热的热化学方程式为CH3CH3(g)+O2=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-2361 kJ mol-1；
(5)2.4g碳的物质的量为=0.2mol，4.8gO2的物质的量为=0.15mol，设燃烧产物中CO2为amol、CO为b mol，根据原子守恒可知：a+b=0.2、2a+b=0.3，解得：a=0.1、b=0.1；单质碳的燃烧热为Y kJ mol-1，则生成0.1mol二氧化碳放出的热量为0.1mol×Y kJ/mol=0.1Y kJ，生成0.1molCO放出的热量为X kJ-0.1Y kJ，由于碳燃烧为放热反应，所以反应热△H的符号为“-”，故1mol C与O2反应生成CO的反应热△H=- kJ mol-1= - (10X-Y) kJ mol-1，碳与氧气反应生成CO的热化学反应方程式为C(s)+O2=CO(g) △H= -(10X-Y) kJ mol-1。
【点睛】应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
22． 第三周期ⅢA族 r（I—）＞r（N3—）＞r（Al3+） HIO4（aq）+Al（OH）3（s）=H2O（l）+Al（IO4）3（aq）△H=-QkJ/mol a Fe2O3+6H++2I—=2Fe2++I2+3H2O
【分析】X的最高价氧化物的水化物甲是一种胃酸中和剂，且能溶于强碱溶液，则甲为氢氧化铝，X为Al元素；Y的一种氢化物可用于制造纯碱和做制冷剂，则该氢化物为氨气，Y为N元素；Z的一种盐乙可以做净水剂，的某种氧化物丙可以做红色涂料，则丙为氧化铁，乙为铁盐，Z为Fe元素；W元素大量存在于海藻中，它的银盐可用于人工降雨，则W为I元素，在结合元素周期律与物质的性质分析答题。
解析：根据上述分析可知：X为Al元素，Y为N元素，Z为Fe元素，W为I元素，
（1）X为Al元素，原子序数为13，在周期表中的位置为第三周期第ⅢA族；原子的电子层数越大，其原子半径越大，电子层数相同时，其离子半径随着原子序数的增大而减小，则X、Y、W三种元素的简单离子半径从大到小的顺序为：r（I—）＞r（N3—）＞r（Al3+），故答案为r（I—）＞r（N3—）＞r（Al3+）。
（2）W的最高价氧化物的水化物为HIO4与1mol氢氧化铝完全反应，放出热量QkJ，则反应生成1mol水所放出的热量为QkJ，则表示该过程中和热的热化学方程式为：HIO4（aq）+Al(OH)3（s）=H2O（l）+Al(IO4)3（aq） △H=-QkJ/mol，故答案为HIO4（aq）+Al(OH)3（s）=H2O（l）+Al(IO4)3（aq） △H=-QkJ/mol。
（3）W的气态氢化物丁为HI，则
a.HCl与HI均为共价化合物，其分子间作用力越大，沸点越高，则分子间作用力大小：HI＞HCl，则沸点高低：HI＞HCl，故a正确；
b.非金属性越强，对应气态氢化物的稳定性越高，则碘化氢比氯化氢稳定性低，故b错误；
c.同主族元素中非金属性从上而下依次减弱，单质的氧化性依次减弱，则相应离子的还原性依次增强，则碘化氢比氟化氢还原性强，故c错误；
d.氟化氢为弱酸，碘化氢为强酸，则碘化氢比氟化氢酸性强，故d错误。
故答案为a。
（4）丙为氧化铁，丁为HI，两者会发生氧化还原反应，其离子方程式为：Fe2O3+6H++2I—=2Fe2++I2+3H2O，故答案为Fe2O3+6H++2I—=2Fe2++I2+3H2O。
23． 氨气极易溶于水，需用防倒吸装置 A、B两端呈白雾，玻璃管中央会产生白烟 向a溶液中加入强碱NaOH溶液后微热，并用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，试纸变蓝说明原溶液含有 ac
解析：(1)上图试管中发生的是实验室制备氨气的反应，其化学方程式为：,故答案为：。
(2)由于氨气的密度比空气的小，故需用向下排空气法，采用上图装置收集则需短进长出，故上图方框中补充完整的收集装置如下： ，故答案为：
(3)由于氨气极易溶于水，故尾气吸收时需防倒吸，故下图设计的尾气处理装置不合理，需接一个倒扣的漏斗，故其理由是氨气极易溶于水，需用防倒吸装置，故答案为：氨气极易溶于水，需用防倒吸装置；
(4) 由于浓氨水和浓盐酸都有很强的挥发性，挥发出来的NH3和HCl在玻璃管的中央发生反应：NH3+HCl=NH4Cl，产生NH4Cl固体小颗粒，故形成白烟，可观察到的现象是A、B两端呈白雾，玻璃管中央会产生白烟，故答案为：A、B两端呈白雾，玻璃管中央会产生白烟；
(5)将上图反应后试管中固体可能含有过量的NH4Cl，实验室检验的方法为：向a溶液中加入强碱NaOH溶液后微热，并用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，试纸变蓝说明原溶液含有，故答案为：向a溶液中加入强碱NaOH溶液后微热，并用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，试纸变蓝说明原溶液含有；
(6) a．使用催化剂，降低反应所需要的活化能，可以加快合成氨的反应速率，a正确；
b．断裂化学键均需吸收能量，故②→③过程，是吸热过程，但包括H - H 键和N≡N键的断裂，b错误；
c．由图中可知，不同非金属原子之间形成的共价键是极性共价键，故③→④过程，N 原 子和 H 原子形成了含有极性键的NH3，c正确；
d．合成氨反应是放热反应，故反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量，d错误；
故答案为：ac