第一章检测卷
（化学反应的热效应）
班级：__________ 姓名：__________ 学号：__________ 成绩：__________
考生注意：
1．本试卷共8页。
2．满分为100分，考试用时为60分钟。
3．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的班级、姓名、学号填写在相应位置上。
4．请在相应位置上作答，保持试卷清洁完整。
一、选择题：本大题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2023·北京一六一中学期中）下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( )
A B C D
燃气灶 铅蓄电池 太阳能热水器 风力发电
2．下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是( )
A．浓硫酸的稀释 B．Na与水反应
C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 D．KClO3受热分解
3．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A．生成物总能量一定小于反应物总能量
B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变
D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
4．下列热化学方程式或有关叙述正确的是( )
A．1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出534 kJ的热量：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋534 kJ·mol-1
B．12 g石墨转化为CO(g)时，放出110.5 kJ的热量：2C（石墨，s）＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol-1
C．已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol-1，则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的ΔH＝＋572 kJ·mol-1
D．已知N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol-1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量
5．（2023·广州三中、四中、培正中学联考）某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是( )
A．实验a、b、c中温度计读数均增大
B．将实验a中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C．实验b中用搅拌器的目的是使反应的焓变增大
D．实验c中若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果的绝对值偏高
6．下列关于反应能量的说法正确的是( )
A．Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s) ΔH＝－216 kJ·mol-1，则反应物总能量>生成物总能量
B．相同条件下，如果1 mol氢原子所具有的能量为E1，1 mol 氢分子所具有的能量为E2，则2E1＝E2
C．101 kPa时，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol-1，则H2的燃烧热为571.6 kJ·mol-1
D．氧化还原反应一定是放热反应
7．（2024·广州第三、第四中学期中）N-甲基二乙醇胺（用MDEA表示）水溶液吸收CO2的反应分为以下两步进行：
ⅰ.CO2(g)＋H2O(l) H2CO3(aq) ΔH1＝－20.4 kJ·mol-1慢反应
ⅱ.MDEA(aq)＋H2CO3(aq) MDEAH＋(aq)＋HCO(aq)
ΔH2＝－35.5 kJ·mol-1快反应
能够正确表示MDEA吸收CO2的反应的能量变化的图象是( )
8．化学上，可用物质的生成热表示该物质的相对能量高低，规定单质的生成热为0。氮的几种氧化物的相对能量如表所示（25 ℃，101 kPa条件下）：
物质及状态 N2O(g) NO(g) NO2(g) N2O4(l) N2O5(g)
相对能量/(kJ·mol-1) 82 90 33 －20 11
下列推断不正确的是( )
A．在5种氮的氧化物中，NO(g)最活泼
B．N2O4(l) 2NO2(g)的过程为放热过程
C．N2O5(g)===2NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋55 kJ·mol-1
D．1 mol N2O(g)分解成N2(g)和O2(g)需要放出82 kJ能量
9．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法中正确的是( )
A．石墨转变为金刚石是放热反应
B．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1，S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2，则ΔH1<ΔH2
C．白磷比红磷稳定
D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH>0
10．已知：①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJ·mol-1；
②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 160 kJ·mol-1。
下列说法错误的是( )
A．等物质的量的CH4在反应①、②中转移电子数相同
B．由反应①可知：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH>－574 kJ·mol-1
C．4NO2(g)＋2N2(g)===8NO(g) ΔH＝＋586 kJ·mol-1
D．若用标准状况下4.48 L CH4把NO2还原为N2，整个过程中转移的电子总数为1.6 mol
11．已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.0 kJ·mol-1。以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下：
过程Ⅰ：2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g) ΔH＝＋313.2 kJ·mol-1
过程Ⅱ：……
下列说法不正确的是( )
A．过程Ⅰ中每消耗232 g Fe3O4[Mr(Fe3O4)＝232 g·mol-1]转移2 mol电子
B．过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能→化学能→热能
C．铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点
D．过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH＝＋128.9 kJ·mol-1
12．下列变化一定为放热的化学反应的是( )
A．H2O(g)===H2O(l)放出44 kJ热量
B．ΔH>0的化学反应
C．形成化学键时放出862 kJ能量的化学反应
D．能量变化如图所示的化学反应
13．已知光照条件下，甲烷氯化反应是一个自由基型的取代反应。在链转移反应过程中，经历两步反应，反应1：CH4(g)＋Cl·(g)―→·CH3(g)＋HCl(g)，反应2：·CH3(g)＋Cl2(g)―→CH3Cl(g)＋Cl·(g)（·CH3和Cl·分别表示甲基和氯原子）。各物质的相对能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．该链转移反应的反应速率由第1步反应决定
B．过渡态结构的稳定性：过渡态1<过渡态2
C．CH4(g)＋Cl2(g)===CH3Cl(g)＋HCl(g) ΔH＝－105.4 kJ·mol-1
D．反应1逆反应的活化能为8.3 kJ·mol-1
14．根据以下3个热化学方程式：
2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ·mol-1
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH2＝－Q2 kJ·mol-1
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH3＝－Q3 kJ·mol-1
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( )
A．Q1>Q2>Q3 B．Q1>Q3>Q2
C．Q3>Q2>Q1 D．Q2>Q1>Q3
15．在25 ℃、101 kPa条件下，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1、870.3 kJ·mol-1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为( )
A．－488.3 kJ·mol-1 B．＋488.3 kJ·mol-1
C．－191 kJ·mol-1 D．＋191 kJ·mol-1
16．在一定条件下，H2和O2发生反应：2H2(g)＋O2(g) 2H2O(g) ΔH＝－a kJ·mol-1，已知：a、b、c均大于零，下列说法不正确的是( )
A．反应物的总键能低于生成物的总键能
B．图乙中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
C．断开4 mol H—O键所需能量约为(a＋2b＋c)kJ
D．焓变的绝对值存在关系：|ΔH3|>|ΔH1|＝0.5a
二、非选择题：本大题共4小题，共56分。
17．（14分）
煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体，它由煤炭与水（蒸气）反应制得，故又称水煤气。
(1)试写出制取水煤气的主要化学方程式：____________________________________。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式：
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220.0 kJ·mol-1。
已知CO气体燃烧的热化学方程式：CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol-1。
①2 mol CO(g)完全燃烧放出的热量为________kJ。
②试比较相同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生热量的比值约为____________。
(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol-1。
试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为________________。
(4)氢气是未来的理想能源，除产生的热量多之外，还具有的优点是________________________________________________________________________。
18．（14分）
（2023·云南阶段）2023年全国两会于3月5日上午在北京开幕，“碳达峰碳中和”的建议提案有很多，当前对二氧化碳的回收利用显得尤为重要。回答下列问题：
(1)已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)＝CH2===CH2(g)＋4H2O(g)。
①几种物质的能量如表所示（在25 ℃、101 kPa条件下，规定单质的能量为0，测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量）：
物质 CO2(g) H2(g) CH2===CH2(g) H2O(g)
能量/(kJ·mol-1) －394 0 52 －242
则该反应的ΔH＝________kJ·mol-1。
②几种化学键的键能如表所示：
化学键 C===O H—H C===C C—H H—O
能量/(kJ·mol-1) 803 436 615 a 463
则a＝________。
(2)0.2 mol液态高能燃料联氨（分子式为N2H4），在氧气中燃烧会生成氮气和液态水，并放出124.25 kJ的热量，则其热化学方程式为______________________________________。
(3)已知：H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44kJ·mol-1；
C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 228 kJ·mol-1。
写出液态酒精完全燃烧后温度恢复到室温时反应的热化学方程式：___________ _______________________。
19．（13分）
(1)某次运动会的火炬采用丙烷为燃料。丙烷燃烧放出的热量大，污染较小，是一种优良的燃料。试回答下列问题：
①一定量的丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化曲线如上图所示，请在图中的括号内填“＋”或“－”。
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：______________________________________ ______________________________________________________。
③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)时共放出1 645 kJ热量，则混合气体中丙烷和二甲醚的物质的量之比为______________。
(2)运用盖斯定律回答下列问题：
碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO的同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验，并利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有______________________。
20．（15分）
(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1 丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：
①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g) ΔH1
已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g) ΔH2＝－119 kJ·mol-1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH3＝－242 kJ·mol-1
反应①的ΔH1为________ kJ·mol-1。
(2)已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2
2As(s)＋O2(g)===As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝______________________。
(3)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为__________________ ____________________________、____________________________________________，制得等量H2所需能量较少的系统是____________[填“(Ⅰ)”或“(Ⅱ)”]。第一章检测卷
（化学反应的热效应）
班级：__________ 姓名：__________ 学号：__________ 成绩：__________
考生注意：
1．本试卷共8页。
2．满分为100分，考试用时为60分钟。
3．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的班级、姓名、学号填写在相应位置上。
4．请在相应位置上作答，保持试卷清洁完整。
一、选择题：本大题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2023·北京一六一中学期中）下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( )
A B C D
燃气灶 铅蓄电池 太阳能热水器 风力发电
【答案】A 【解析】煤气灶是将化学能转化为热能，A符合题意；铅蓄电池是将化学能转化为电能，B不符合题意；太阳能热水器是将太阳能转化为热能，C不符合题意；风力发电是将风能转化为电能，D不符合题意。
2．下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是( )
A．浓硫酸的稀释 B．Na与水反应
C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 D．KClO3受热分解
【答案】B
3．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A．生成物总能量一定小于反应物总能量
B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变
D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
【答案】C
4．下列热化学方程式或有关叙述正确的是( )
A．1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出534 kJ的热量：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋534 kJ·mol-1
B．12 g石墨转化为CO(g)时，放出110.5 kJ的热量：2C（石墨，s）＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol-1
C．已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol-1，则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的ΔH＝＋572 kJ·mol-1
D．已知N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol-1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量
【答案】C 【解析】放热反应的ΔH<0，A错误；12 g石墨中碳原子的物质的量为1 mol，则2 mol石墨反应的ΔH＝－221.0 kJ·mol-1，B错误；已知反应为放热反应，则其逆反应为吸热反应，ΔH为“＋”，ΔH的绝对值与化学计量数成正比，C正确；所给反应是可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2不能完全反应，D错误。
5．（2023·广州三中、四中、培正中学联考）某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是( )
A．实验a、b、c中温度计读数均增大
B．将实验a中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C．实验b中用搅拌器的目的是使反应的焓变增大
D．实验c中若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果的绝对值偏高
【答案】D 【解析】金属和酸反应、酸碱中和反应为放热反应，Ba(OH)2·H2O和NH4Cl反应是吸热反应，A错误；等质量的铝粉和铝片分别和盐酸反应释放出的热量一样多，B错误；实验b中用搅拌器的目的是使反应充分进行，但不会改变反应的焓变，C错误；氢氧化钠固体溶解放出热量，则测定数值偏高，D正确。
6．下列关于反应能量的说法正确的是( )
A．Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s) ΔH＝－216 kJ·mol-1，则反应物总能量>生成物总能量
B．相同条件下，如果1 mol氢原子所具有的能量为E1，1 mol 氢分子所具有的能量为E2，则2E1＝E2
C．101 kPa时，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol-1，则H2的燃烧热为571.6 kJ·mol-1
D．氧化还原反应一定是放热反应
【答案】A 【解析】分子变成原子要破坏化学键，吸收能量，则2E1>E2，B错误；H2的燃烧热是指101 kPa下，1 mol氢气充分燃烧生成液态水时放出的热量，C错误；C＋CO22CO是氧化还原反应，但是属于吸热反应，D错误。
7．（2024·广州第三、第四中学期中）N-甲基二乙醇胺（用MDEA表示）水溶液吸收CO2的反应分为以下两步进行：
ⅰ.CO2(g)＋H2O(l) H2CO3(aq) ΔH1＝－20.4 kJ·mol-1慢反应
ⅱ.MDEA(aq)＋H2CO3(aq) MDEAH＋(aq)＋HCO(aq)
ΔH2＝－35.5 kJ·mol-1快反应
能够正确表示MDEA吸收CO2的反应的能量变化的图象是( )
【答案】A 【解析】第ⅰ步和第ⅱ步均为放热反应，但第ii步放出的热量比第i步放出的热量多，第i步为慢反应，第ii步为快反应，则第i步的活化能比第ii步的活化能高，A图符合。
8．化学上，可用物质的生成热表示该物质的相对能量高低，规定单质的生成热为0。氮的几种氧化物的相对能量如表所示（25 ℃，101 kPa条件下）：
物质及状态 N2O(g) NO(g) NO2(g) N2O4(l) N2O5(g)
相对能量/(kJ·mol-1) 82 90 33 －20 11
下列推断不正确的是( )
A．在5种氮的氧化物中，NO(g)最活泼
B．N2O4(l) 2NO2(g)的过程为放热过程
C．N2O5(g)===2NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋55 kJ·mol-1
D．1 mol N2O(g)分解成N2(g)和O2(g)需要放出82 kJ能量
【答案】B 【解析】由表格中的数据可知，NO的相对能量最大，其稳定性最小，所以NO的化学性质最活泼，A正确；反应热等于生成物总能量与反应物总能量之差，N2O4(l) 2NO2(g) ΔH＝33 kJ·mol-1×2－(－20 kJ·mol-1)＝＋86 kJ·mol-1，该反应为吸热反应，B错误；N2O5(g)＝2NO2(g)＋O2(g) ΔH＝33 kJ·mol-1×2＋0 kJ·mol-1－11 kJ·mol-1＝＋55 kJ·mol-1，C正确；N2O(g)===N2(g)＋O2(g)，同理可得ΔH＝－82 kJ·mol-1，D正确。
9．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法中正确的是( )
A．石墨转变为金刚石是放热反应
B．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1，S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2，则ΔH1<ΔH2
C．白磷比红磷稳定
D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH>0
【答案】B 【解析】质量相同时，金刚石的能量高于石墨，所以石墨转变为金刚石是吸热反应，A错误；质量相同时，固态S的能量低于气态S的能量，所以气态S燃烧放出的热量多，但放热越多，ΔH越小，B正确；质量相同时，白磷的能量高于红磷的能量，所以红磷比白磷稳定，C错误；根据图示，反应应该是放热反应，D错误。
10．已知：①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJ·mol-1；
②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 160 kJ·mol-1。
下列说法错误的是( )
A．等物质的量的CH4在反应①、②中转移电子数相同
B．由反应①可知：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH>－574 kJ·mol-1
C．4NO2(g)＋2N2(g)===8NO(g) ΔH＝＋586 kJ·mol-1
D．若用标准状况下4.48 L CH4把NO2还原为N2，整个过程中转移的电子总数为1.6 mol
【答案】B 【解析】等物质的量的甲烷参加反应都转化成CO2，因此转移电子物质的量相等，A正确；气态水转化成液态水是放热过程，因此ΔH<－574 kJ·mol-1，B错误；①－②得出：4NO2(g)＋2N2(g)===8NO(g) ΔH＝＋586 kJ·mol-1，C正确；①＋②得出：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，转移电子物质的量为4.48×8/22.4 mol＝1.6 mol，D正确。
11．已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.0 kJ·mol-1。以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下：
过程Ⅰ：2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g) ΔH＝＋313.2 kJ·mol-1
过程Ⅱ：……
下列说法不正确的是( )
A．过程Ⅰ中每消耗232 g Fe3O4[Mr(Fe3O4)＝232 g·mol-1]转移2 mol电子
B．过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能→化学能→热能
C．铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点
D．过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH＝＋128.9 kJ·mol-1
【答案】B 【解析】过程Ⅰ是2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g)，2 mol四氧化三铁转移4 mol 电子，则每消耗232 g Fe3O4[Mr(Fe3O4)＝232 g·mol-1]（物质的量为1 mol）转移2 mol电子，A正确；过程Ⅰ和过程Ⅱ都是吸热反应，不存在化学能→热能，B错误；根据图中信息得到铁氧化合物循环制H2，利用太阳能，其具有成本低、产物易分离等优点，C正确；根据盖斯定律得到过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH＝＋128.9 kJ·mol-1，D正确。
12．下列变化一定为放热的化学反应的是( )
A．H2O(g)===H2O(l)放出44 kJ热量
B．ΔH>0的化学反应
C．形成化学键时放出862 kJ能量的化学反应
D．能量变化如图所示的化学反应
【答案】D 【解析】化学反应放热还是吸热，取决于焓（生成物）与焓（反应物）的相对大小。若焓（生成物）>焓（反应物），则反应吸热，反之放热。A项，H2O(g)===H2O(l)为物理变化；B项，ΔH>0，即焓（生成物）>焓（反应物），反应吸收热量；C项，无法确定反应放热还是吸热；D项，由图可知焓（生成物）<焓（反应物），反应放热。
13．已知光照条件下，甲烷氯化反应是一个自由基型的取代反应。在链转移反应过程中，经历两步反应，反应1：CH4(g)＋Cl·(g)―→·CH3(g)＋HCl(g)，反应2：·CH3(g)＋Cl2(g)―→CH3Cl(g)＋Cl·(g)（·CH3和Cl·分别表示甲基和氯原子）。各物质的相对能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．该链转移反应的反应速率由第1步反应决定
B．过渡态结构的稳定性：过渡态1<过渡态2
C．CH4(g)＋Cl2(g)===CH3Cl(g)＋HCl(g) ΔH＝－105.4 kJ·mol-1
D．反应1逆反应的活化能为8.3 kJ·mol-1
【答案】D 【解析】由图可知，链转移反应的第1步活化能大，为慢反应，化学反应速率取决于慢反应，故链转移反应的反应速率由第1步反应决定，A正确；由图可知，过渡态1的能量高于过渡态2，过渡态结构的稳定性：过渡态1<过渡态2，B正确；由图像可知，有热化学方程式：CH4(g)＋Cl2(g)===CH3Cl(g)＋HCl(g) ΔH＝－105.4 kJ·mol-1，C正确；由图可知，反应1逆反应的活化能为(16.7－7.5) kJ·mol-1＝9.2 kJ·mol-1，D错误。
14．根据以下3个热化学方程式：
2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ·mol-1
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH2＝－Q2 kJ·mol-1
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH3＝－Q3 kJ·mol-1
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( )
A．Q1>Q2>Q3 B．Q1>Q3>Q2
C．Q3>Q2>Q1 D．Q2>Q1>Q3
【答案】A 【解析】后两个反应可理解为反应产物的状态不同，而第一个反应可理解为在第二个反应的基础上，S进一步与O2反应，这是S的燃烧，该反应是放热反应。故可以作图如下：
由图可知A正确。
15．在25 ℃、101 kPa条件下，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1、870.3 kJ·mol-1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为( )
A．－488.3 kJ·mol-1 B．＋488.3 kJ·mol-1
C．－191 kJ·mol-1 D．＋191 kJ·mol-1
【答案】A 【解析】由题意可知：
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol-1 ①
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol-1 ②
CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－870.3 kJ·mol-1③
根据盖斯定律，①×2＋②×2－③可得2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l) ΔH＝－488.3 kJ·mol-1。
16．在一定条件下，H2和O2发生反应：2H2(g)＋O2(g) 2H2O(g) ΔH＝－a kJ·mol-1，已知：a、b、c均大于零，下列说法不正确的是( )
A．反应物的总键能低于生成物的总键能
B．图乙中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
C．断开4 mol H—O键所需能量约为(a＋2b＋c)kJ
D．焓变的绝对值存在关系：|ΔH3|>|ΔH1|＝0.5a
【答案】B 【解析】该反应为放热反应，则反应物的总键能低于生成物的总键能，A正确；由图乙可知，根据盖斯定律可得ΔH＝ΔH2＋ΔH3，B错误；由反应热等于反应物断裂化学键需要的能量和生成物形成化学键放出的能量的差值可知，反应热ΔH＝2b kJ·mol-1＋c kJ·mol-1－4EH—O＝－a kJ·mol-1，则4EH—O＝(a＋2b＋c) kJ·mol-1，即断开4 mol H—O键所需能量约为(a＋2b＋c) kJ，C正确；生成液态水放出的热量大于生成气态水放出的热量，因此焓变的绝对值存在关系：|ΔH3|>|ΔH1|＝0.5a，D正确。
二、非选择题：本大题共4小题，共56分。
17．（14分）
煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体，它由煤炭与水（蒸气）反应制得，故又称水煤气。
(1)试写出制取水煤气的主要化学方程式：____________________________________。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式：
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220.0 kJ·mol-1。
已知CO气体燃烧的热化学方程式：CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol-1。
①2 mol CO(g)完全燃烧放出的热量为________kJ。
②试比较相同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生热量的比值约为____________。
(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol-1。
试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为________________。
(4)氢气是未来的理想能源，除产生的热量多之外，还具有的优点是________________________________________________________________________。
【答案】（14分）
(1)C＋H2O(g)CO＋H2（3分）
(2)①566（3分） ②7.8∶1（3分） (3)14∶5（3分）
(4)来源丰富，产物无污染等（2分）
18．（14分）
（2023·云南阶段）2023年全国两会于3月5日上午在北京开幕，“碳达峰碳中和”的建议提案有很多，当前对二氧化碳的回收利用显得尤为重要。回答下列问题：
(1)已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)＝CH2===CH2(g)＋4H2O(g)。
①几种物质的能量如表所示（在25 ℃、101 kPa条件下，规定单质的能量为0，测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量）：
物质 CO2(g) H2(g) CH2===CH2(g) H2O(g)
能量/(kJ·mol-1) －394 0 52 －242
则该反应的ΔH＝________kJ·mol-1。
②几种化学键的键能如表所示：
化学键 C===O H—H C===C C—H H—O
能量/(kJ·mol-1) 803 436 615 a 463
则a＝________。
(2)0.2 mol液态高能燃料联氨（分子式为N2H4），在氧气中燃烧会生成氮气和液态水，并放出124.25 kJ的热量，则其热化学方程式为______________________________________。
(3)已知：H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44kJ·mol-1；
C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 228 kJ·mol-1。
写出液态酒精完全燃烧后温度恢复到室温时反应的热化学方程式：___________ _______________________。
【答案】（14分）
(1)①－128 kJ·mol-1（3分） ②409.25 (2)N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－621.25 kJ·mol-1（4分） (3)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 360 kJ·mol-1（4分）
【解析】(1)①ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量，根据表格信息可计算：ΔH＝(52－242×4－0＋394×2)kJ·mol-1＝－128 kJ·mol-1，故答案为－128 kJ·mol-1；②由①可知ΔH＝－128 kJ·mol-1，且ΔH＝断裂化学键的总键能－形成化学键的总键能，根据表格信息可计算ΔH＝(803×4＋436×6－615－4a－463×8)kJ·mol-1＝－128 kJ·mol-1，解得a＝409.25。(2)已知0.2mol液态高能燃料联氨（分子式为N2H4），在氧气中燃烧会生成氮气和液态水，并放出124.25 kJ的热量，则1.0 mol的N2H4在氧气中燃烧会生成氮气和液态水，放出的热量为621.25 kJ，所以热化学方程式为N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－621.25 kJ·mol-1，故答案为N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－621.25 kJ·mol-1。 (3)已知：①H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol-1，②C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 228 kJ·mol-1，液态酒精完全燃烧后温度恢复到室温时反应为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)，可表示为①×3＋②，根据盖斯定律计算焓变为ΔH＝－(－1 228 kJ·mol-1)＋3×44 kJ·mol-1＝－1 360 kJ·mol-1，所以热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 360 kJ·mol-1。
19．（13分）
(1)某次运动会的火炬采用丙烷为燃料。丙烷燃烧放出的热量大，污染较小，是一种优良的燃料。试回答下列问题：
①一定量的丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化曲线如上图所示，请在图中的括号内填“＋”或“－”。
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：______________________________________ ______________________________________________________。
③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)时共放出1 645 kJ热量，则混合气体中丙烷和二甲醚的物质的量之比为______________。
(2)运用盖斯定律回答下列问题：
碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO的同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验，并利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有______________________。
【答案】（13分）
(1)①－（2分）
②C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 215.0 kJ· mol-1（4分）
③1∶3（4分）
(2)碳和CO的燃烧热（3分）
【解析】(1)①丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)时放热，ΔH为负值。②表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 215.0 kJ· mol-1。③n（二甲醚）×1 455 kJ· mol-1＋[1 mol－n（二甲醚）]×2 215.0 kJ· mol-1＝1 645 kJ，解得n（二甲醚）＝0.75 mol，n（丙烷）＝0.25 mol。则丙烷和二甲醚的物质的量之比为1∶3。(2)利用盖斯定律计算反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH，需要测得的实验数据有碳和CO的燃烧热。
20．（15分）
(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1 丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：
①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g) ΔH1
已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g) ΔH2＝－119 kJ·mol-1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH3＝－242 kJ·mol-1
反应①的ΔH1为________ kJ·mol-1。
(2)已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2
2As(s)＋O2(g)===As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝______________________。
(3)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为__________________ ____________________________、____________________________________________，制得等量H2所需能量较少的系统是____________[填“(Ⅰ)”或“(Ⅱ)”]。
【答案】（15分）
(1)＋123（2分） (2)2ΔH1－3ΔH2－ΔH3（3分）
(3)H2O(l)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋286 kJ·mol-1（4分） H2S(g)===H2(g)＋S(s) ΔH＝＋20 kJ·mol-1（4分） (Ⅱ)（2分）
【解析】(1)根据盖斯定律，①＝②－③，因此ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJ·mol-1＋242 kJ·mol-1＝＋123 kJ·mol-1。(2)将题给热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，①×2－②×3－③可得目标热化学方程式，则ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。(3)热化学方程式的书写应注意标明各物质的聚集状态和ΔH的单位。将题中热化学方程式依次编号为①②③④，依据盖斯定律，①＋②＋③可得：H2O(l)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋286 kJ·mol-1；②＋③＋④可得：H2S(g)===H2(g)＋S(s) ΔH＝＋20 kJ·mol-1；由两个热化学方程式比较可知，制得等量H2系统(Ⅱ)所需热量较少。
