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新教材适用2023_2024学年高中化学第1章化学反应的热效应学业质量标准检测新人教版选择性必修1
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这是一份新教材适用2023_2024学年高中化学第1章化学反应的热效应学业质量标准检测新人教版选择性必修1，共12页。
第一章 学业质量标准检测
(90分钟，100分)
一、选择题(本题包含15个小题，每小题3分，共45分)
1．下列说法错误的是( C )
A．水能、风能、生物质能是可再生能源，煤、石油、天然气是不可再生能源
B．“冰，水为之，而寒于水”，说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量低
C．同温同压下，4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)在常温和点燃条件下的ΔH不同
D．反应物和生成物具有的总能量的高低，决定了该反应是放热还是吸热反应
解析：可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能、地热能等，这些能源在自然界可以循环再生，不可再生能源在短期内无法恢复且随着开发利用储量越来越少，包括煤、石油、天然气、核能等，A正确；相同质量的冰转化为水需要吸热，所以相同质量的水和冰相比较，冰的能量低，B正确；对一个确定的化学反应而言，反应条件与反应热无关，同温同压下，4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)在常温和点燃条件下的ΔH相同，C错误；反应物大于生成物具有的总能量，为放热反应，反之为吸热反应，所以反应物和生成物具有的总能量的高低，决定了该反应是放热还是吸热反应，D正确。
2．下列有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是( D )
A．稀硫酸与0.1 mol·L－1NaOH溶液反应：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1
B．在101 kPa下H2(g)的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，则水分解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1
C．已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－726.8 kJ·mol－1，则有CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－726.8 kJ·mol－1
D．已知9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成17.6 g FeS时放出19.12 kJ热量，则Fe(s)＋S(s)===FeS(s) ΔH＝－95.6 kJ·mol－1
解析：稀H2SO4和NaOH发生中和反应，放出热量，则H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，A项错误；燃烧热指101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，所以2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－285.8×2 kJ·mol－1＝－571.6 kJ·mol－1，水的分解是氢气燃烧的逆过程，所以水分解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1，B项错误；燃烧热强调1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，如C→CO2、H→H2O(l)，而CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)中不是H2O(l)，C项错误；根据生成硫化亚铁17.6 g(即0.2 mol)时，放出19.12 kJ热量，可知生成1 mol FeS(s)时放出95.6 kJ的热量，所以硫粉与铁粉反应的热化学方程式为Fe(s)＋S(s)===FeS(s) ΔH＝－95.6 kJ·mol－1，D项正确。故选D。
3．下列变化符合图示的化学变化是( A )
①水蒸气液化
②H2O2分解制O2
③Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应
④NaHCO3受热分解
⑤氢气还原氧化铜
⑥碘的升华
A．③④⑤ B．②⑤⑥
C．①②⑤⑥ D．②③⑤
4．下列关于热化学的描述中正确的是( D )
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝－114.6 kJ·mol－1
B．已知甲烷的燃烧热是890.3 kJ·mol－1，则有CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH1；H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2，则有ΔH1<ΔH2
解析：H2SO4和Ca(OH)2反应生成CaSO4沉淀，不仅生成水，放出更多的热量，故二者反应的中和热无法计算，A错误；燃烧热概念中生成的氧化物为稳定氧化物，水蒸气不是氢元素的稳定氧化物，所以该反应不是甲烷燃烧热的热化学方程式，甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，B错误；需要加热才能发生的反应可能是放热反应，如铝热反应需要高温条件，但是该反应为放热反应，C错误；放热反应焓变是负值，放出的热量越多，焓变越小，二者都是放热反应，焓变都是负值，且放出热量：前者大于后者，则ΔH1<ΔH2，故D正确。
5．通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是( C )
①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝b kJ·mol－1
③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝c kJ·mol－1
④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4＝d kJ·mol－1
A．反应①②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C．反应CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH＝ kJ·mol－1
D．反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d) kJ·mol－1
解析：反应①的产物为CO和H2，反应②的产物为CO2和H2，反应③的原料为CO2和H2，A项正确；反应③将温室气体CO2转化为燃料CH3OH，B项正确；反应④生成物中H2O为气态，C项生成物中H2O为液态，故C项中反应的焓变不为 kJ·mol－1，C项错误；依据盖斯定律可知，由②×2＋③×2＋④可得所求反应及其焓变，D项正确。故选C。
6．某同学按教材实验要求，用50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1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计算中和热，下列说法正确的是( C )
A．实验时也可直接用温度计替代玻璃搅拌器搅拌溶液，使酸碱迅速反应
B．烧杯间填满碎泡沫塑料的主要作用是固定小烧杯
C．若将盐酸体积改为60 mL，反应放出的热量更多
D．若将盐酸体积改为60 mL，理论上所求中和热的数值更大
7．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
②2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 452 kJ·mol－1
③H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
则下列说法正确的是( C )
A．H2(g)的燃烧热ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
B．H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
C．等质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧生成CO2和液态水，H2(g)放出的热量多
D．2 mol H2(g)在足量氧气中完全燃烧生成气态水放出的热量大于571.6 kJ
解析：燃烧热指101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量，由2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1可知H2(g)的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，A错误；反应中有硫酸钡沉淀生成，Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)为放热反应，则H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l) ΔH<－57.3 kJ·mol－1，B错误；令H2(g)和CH3OH(l)的质量都为1 g，则1 g H2(g)完全燃烧放出的热量为××571.6 kJ·mol－1＝142.9 kJ,1 g CH3OH(l)完全燃烧放出的热量为××1 452 kJ·mol－1≈22.69 kJ，所以等质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧生成CO2和液态水，H2(g)放出的热量多，C正确；液态水转化为气态水，需要吸收热量，则2 mol H2，完全燃烧生成气态水放出的热量小于571.6 kJ，D错误。
8．已知：H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋Q1 kJ·mol－1
2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋Q2 kJ·mol－1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q3 kJ·mol－1
则H2和CH4的燃烧热的比值为( C )
A． B．
C． D．
解析：已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1，H2O(g)=== H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1。根据燃烧热的定义有：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－(2Q1＋Q2) kJ·mol－1，故H2的燃烧热为 kJ·mol－1，CH4的燃烧热为Q3 kJ·mol－1，则H2和CH4的燃烧热的比值为。故选C。
9．25 ℃、101 kPa下：
①2Na(s)＋O2(g)===Na2O(s) ΔH＝－414 kJ·mol－1
②2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s) ΔH＝－511 kJ·mol－1
下列说法正确的是( D )
A．①和②产物的阴阳离子个数比不相等
B．①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同
C．常温下Na与足量O2反应生成Na2O为放热反应，而Na2O与O2反应生成Na2O2是吸热反应
D．25 ℃、101 kPa下：Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s) ΔH＝－317 kJ·mol－1
解析：阳离子均为钠离子，阴离子分别为氧离子、过氧根离子，阴阳离子个数比均为1︰2，A错误；生成等物质的量的产物，参加反应的Na相同，转移电子数相等，B错误；由盖斯定律可知，②－①得到Na2O(s)＋O2(g)===Na2O2(s) ΔH<0，为放热反应，C错误；由盖斯定律可知，①×2－②得到Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s) ΔH＝－317 kJ·mol－1，D正确。
10．如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( C )
A．由MgCl2制取Mg是放热过程
B．热稳定性： MgI2 > MgBr2 > MgCl2 > MgF2
C．金属镁和卤素单质X2的反应都是放热反应
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) ΔH＝＋117 kJ·mol－1
解析：由图可知，Mg与Cl2的能量高于MgCl2，则由MgCl2制取Mg是吸热反应，故A错误；物质的能量越低越稳定，由图可知，化合物的热稳定性顺序为MgI2
下列说法正确的是( A )
A．过程②、④是放热过程
B．m＝(a＋b＋c－d)
C．m＝(c＋a－d－b)
D．m＝(c＋d－a－b)
解析：分子断键变为原子需要吸收能量，原子结合为分子成键释放能量，则有2NO(g)===2N(g)＋2O(g) ΔH1＝＋a kJ·mol－1①；2N(g)===N2(g) ΔH2＝－c kJ·mol－1②；2H2(g)===4H(g) ΔH3＝＋b kJ·mol－1③；2O(g)＋4H(g)===2H2O(g) ΔH4＝－d kJ·mol－1④，ΔH＝反应物断键吸收的能量－生成物成键释放的能量，则2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝(a＋b－c－d) kJ·mol－1，故NO(g)＋H2(g)===N2(g)＋H2O(g) ΔH＝(a＋b－c－d) kJ·mol－1，即m＝(a＋b－c－d)，故A项正确。
12．已知：H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)的反应能量变化示意图如图。下列说法不正确的是( D )
A．键的断裂过程是吸热过程，键的形成过程是放热过程
B．“假想的中间物质”的总能量高于起始态H2和Cl2的总能量
C．反应的ΔH＝[(a＋b)－2c]kJ·mol－1
D．点燃条件和光照条件下，反应的ΔH不同
解析：破坏化学键需吸收能量，形成化学键释放能量，A项正确；断裂化学键吸收能量，则“假想的中间物质”的总能量高于H2和Cl2的总能量，B项正确；焓变等于断裂化学键吸收的总能量减去形成化学键释放的总能量，C项正确；反应条件不同，但反应物和生成物的始态和终态相同，反应的焓变相同，D项不正确。
13．下列各项对ΔH的比较正确的是( B )
A．2K(s)＋2H2O(l)===2KOH(aq)＋H2(g) ΔH1,2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2
B．Mg(s)＋2HCl(aq)===MgCl2(aq)＋H2(g) ΔH1，Ca(s)＋2HCl(aq)===CaCl2(aq)＋H2(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2
C．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH1，H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2
D．2Fe(s)＋3Br2(g)===2FeBr3(s) ΔH1，2Fe(s)＋3Cl2(g)===2FeCl3(s) ΔH2，则ΔH1<ΔH2
解析：金属或非金属越活泼，与同一种物质反应越容易，放出的热量越多，ΔH越小。钾的金属性强于钠，与水反应放出的热量大，则ΔH1<ΔH2，选项A错误；镁的金属性弱于钙，与水反应放出的热量小，则ΔH1>ΔH2，选项B正确；氯的非金属性强于溴，与氢气反应放出的热量大，则ΔH1<ΔH2，选项C错误；溴的非金属性弱于氯，与铁反应放出的热量小，则ΔH1>ΔH2，选项D错误。
14．由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( B )
A．反应物能量之和大于生成物能量之和
B．反应生成1 mol N2时转移4 mol e－
C．N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g) ΔH＝－139 kJ·mol－1
D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和
解析：由图知，反应物总能量大于生成物总能量，A项正确；据反应N2O＋NO===N2＋NO2可知，此反应当生成1 mol N2时转移2 mol电子，B项错误；由图知热化学方程式为：N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g) ΔH＝－139 kJ·mol－1，C项正确；ΔH＝断键吸收的能量之和－成键放出的能量之和，由于此反应放热，ΔH<0，断键吸收的能量之和小于成键放出的能量之和，D项正确。
15．在常温常压下断裂1 mol指定共价键时吸收的能量如表：
共价键(1 mol)
C—H键
C—C键
C===C键
H—H键
吸收的能量/kJ
413.4
347.7
615
436
则下列有关CH2===CH2＋H2―→CH3CH3反应的说法正确的是( A )
A．生成1 mol乙烷时反应放出能量123.5 kJ
B．生成物的总能量为2 828.1 kJ
C．该反应为加成反应，可以实现完全转化
D．该反应为放热反应，无需加热即可实现
解析：由上述信息，不能判断生成物总能量，B项错误；此反应为加成反应，但为可逆反应，不能完全转化，C项错误；放热反应可能需要加热，反应条件与反应中能量变化无关，D项错误；此反应的ΔH＝615＋4×413.4＋436－347.7－6×413.4＝－123.5 (kJ·mol－1)，生成1 mol乙烷放出能量123.5 kJ，故选A。
二、非选择题(本题包括5小题，共55分)
16．(10分)生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化，请根据有关知识回答下列问题：
(1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋可以利用 吸热 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。
(2)“即热饭盒”给人们生活带来方便，它可利用下面 A (填字母)反应释放的热量加热食物。
A．生石灰和水
B．浓硫酸和水
(3)已知：2 mol H2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572 kJ热量。
①该反应的能量变化可用图中的 a (填字母)表示。
②写出H2燃烧生成液态水的热化学反应方程式： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1 。
(4)表中是部分共价键的键能。
共价键
H—H
N≡N
N—H
键能(kJ·mol－1)
436
946
391
根据表中的数据写出工业合成氨的热化学反应方程式： N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1 。
解析：(1)选择利用吸热的化学或物理变化制作冷敷袋，可以起到降温、保鲜等作用。
(2)“即热饭盒”需要使用安全可控的放热反应来提供热量，浓硫酸有腐蚀性，使用存放危险，应选择生石灰和水，答案为A。
(3)①H2与足量O2充分燃烧是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，能量变化可用图中的a表示，答案为a。
②根据2 mol H2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572 kJ热量，推知热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1。
(4)反应物的键能和减去与生成物的键能和为该反应的反应热，工业合成氨反应的ΔH＝946 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1×3－391 kJ·mol－1×6＝－92 kJ·mol－1，所以工业合成氨反应的热化学反应方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1。
17．(12分)(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na—Fe3O4/HZSM－5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1
C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1
试写出25 ℃、101 kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式： 8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l) ΔH＝－(25a－b) kJ·mol－1 。
(2)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。工业上常用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。1 mol CH4完全燃烧生成气态水和1 mol S(g)燃烧的能量变化如下图所示：
在催化剂作用下，CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2，写出该反应的热化学方程式： CH4(g)＋2SO2(g)===2S(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋352 kJ·mol－1 。
(3)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中I2O5常用于定量测定CO的含量。已知2I2(s)＋5O2(g)===2I2O5(s) ΔH＝－76 kJ·mol－1；2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1。则该测定反应的热化学方程式为 5CO(g)＋I2O5(s)===5CO2(g)＋I2(s) ΔH＝－1 377 kJ·mol－1 。
(4)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
已知：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
则反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝ －746.5 kJ·mol－1。
(5)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。
已知：CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)
2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJ·mol－1(b>0)
若用CO还原NO2至N2，当消耗标准状况下3.36 L CO时，放出的热量为 或 kJ(用含有a和b的代数式表示)。
解析：(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；根据盖斯定律，由①×25－②得8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l) ΔH＝25ΔH1－ΔH2＝－(25a－b) kJ·mol－1。
(2)根据图像可知：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；根据盖斯定律可知①－②×2即得到CH4(g)＋2SO2(g)===CO2(g)＋2S(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋352 kJ·mol－1。
(3)依次设反应为①、②，根据盖斯定律，反应②×－①×得到5CO(g)＋I2O5(s)===5CO2(g)＋I2(s) ΔH＝－1 377 kJ·mol－1。
(4)将反应编号，N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1 ①
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1 ②
CO2(g)===C(s)＋O2(g) ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1 ③
应用盖斯定律，由－(①＋②＋③×2)得反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝－746.5 kJ·mol－1。
(5)依次设反应为①、②，根据盖斯定律①×2＋②得4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g) ΔH＝－(2a＋b) kJ·mol－1，标准状况下3.36 L CO的物质的量是0.15 mol，放出的热量为×0.15 kJ。
18．(11分)(1)中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、 玻璃搅拌器 、 量筒 。
(2)量取反应物时，取50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸，还需加入的试剂是 B (填序号)。
A．50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液
B．50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液
C．1.0 g NaOH固体
(3)由甲、乙两人组成的实验小组，在同样的实验条件下，用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验，实验试剂及其用量如下表所示。
反应物
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
中和热/kJ·mol－1
A.1.0 mol·L－1HCl溶液50 mL、1.1 mol·L－1NaOH溶液50 mL
13.0
ΔH1
B.1.0 mol·L－1HCl溶液50 mL、1.1 mol·L－1NH3·H2O溶液50 mL
13.0
ΔH2
①甲在实验之前预计ΔH1＝ΔH2。他的根据是 A、B中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同 ；
乙在实验之前预计ΔH1≠ΔH2，他的根据是 NaOH是强碱，NH3·H2O是弱碱，弱碱电离吸热 。
②实验测得的温度是：A的起始温度为13.0 ℃、终止温度为19.8 ℃；B的起始温度为13.0 ℃、终止温度为19.3 ℃。设充分反应后溶液的比热容c＝4.184 J·g－1·℃－1，忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化，则ΔH1＝ －56.9 kJ·mol－1 ；ΔH2＝ －52.7 kJ·mol－1 。(已知溶液密度均为1 g·cm－3)
解析：(1)中和热测定实验中用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、玻璃搅拌器。
(2)所用NaOH溶液的浓度要略大于盐酸的浓度。
(3)根据ΔH＝－计算，其中n(H2O)＝0.050 mol。
19．(8分)请回答以下有关能源的问题：
(1)未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是 C 。
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧
C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
(2)打火机使用的燃料一般是丙烷(C3H8)。
①已知11 g丙烷(C3H8)在298 K和101 kPa条件下完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为555 kJ，请写出丙烷燃烧热的热化学方程式 C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ·mol－1 ；
②丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。
已知：C3H8(g)―→CH4(g)＋HC≡CH(g)＋H2(g) ΔH1＝＋156.6 kJ·mol－1
CH3CH===CH2(g)―→CH4(g)＋HC≡CH(g) ΔH2＝＋32.4 kJ·mol－1
则相同条件下，反应C3H8(g)―→CH3CH===CH2(g)＋H2(g)的ΔH＝ ＋124.2 kJ·mol－1 。
(3)已知：H—H键的键能为436 kJ·mol－1，H—N键的键能为391 kJ·mol－1，根据化学方程式：N2＋3H22NH3 ΔH＝－92.4 kJ·mol－1
①请计算出N≡N键的键能为 945.6 kJ·mol－1 。
②若向处于上述热化学方程式相同温度和体积一定的容器中，通入1 mol N2和3 mol H2，充分反应后，恢复原温度时放出的热量 小于 92.4 kJ(填“大于”或“小于”或“等于”)。
解析：(1)煤、石油、天然气是化石能源，核能不可再生，但属于新能源，⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能属于新能源，故答案为C。
(2)①11 g丙烷(C3H8)在298 K和101 Kpa条件下完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为555 kJ，计算1 mol丙烷放出热量，则1 mol丙烷燃烧放出热量为2 220 kJ，反应的热化学方程式：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ·mol－1。
②已知：反应①C3H8(g)―→CH4(g)＋HC≡CH(g)＋H2(g) ΔH1＝＋156.6 kJ·mol－1，
反应②CH3CH===CH2(g)―→CH4(g)＋HC≡CH(g) ΔH2＝＋32.4 kJ·mol－1，根据盖斯定律，①－②得C3H8(g)―→CH3CH===CH2(g)＋H2(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2＝156.6 kJ·mol－1－32.4 kJ·mol－1＝＋124.2 kJ·mol－1。
(3)设N≡N键的键能是x，N2＋3H22NH3 ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则x＋3×436 kJ·mol－1－2×3×391 kJ·mol－1＝－92.4 kJ·mol－1，解得x＝945.6 kJ·mol－1。N2＋3H22NH3 ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，意义为1 mol氨气与3 mol氢气完全反应生成2 mol氨气放出热量，而该反应为可逆反应，通入1 mol氨气与3 mol氢气不能完全反应，所以放出的热量小于92.4 kJ。
20．(14分)(1)氢能源是绿色能源，可以减少汽车尾气的排放，利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)。如图是该反应的能量变化图：
①通过图中信息可判断反应CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)的ΔH > (填“>”“＝”或“<”)0。
②图中途径(Ⅱ)的条件是 使用催化剂 ，途径(Ⅰ)的反应热 ＝ (填“>”“＝”或“<”)途径(Ⅱ)的反应热。
③在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.7 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.4 kJ·mol－1 。
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知：
①2NH3(g)＋CO2(g)===NH2COONH4(s) ΔH＝－159.5 kJ·mol－1
②NH2COONH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH＝＋116.5 kJ·mol－1
③H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式 2NH3(g)＋CO2(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH＝－87.0 kJ·mol－1 。
解析：(1)①通过图中信息可知，CH3OH(g)和H2O(g)的总能量E1低于CO2(g)和3H2(g)的总能量E2，反应物的总能量小于生成物的总能量，反应是吸热反应，所以ΔH>0。
②图中途径(Ⅰ)、途径(Ⅱ)反应物的总能量、生成物的总能量分别相等，只是反应途径不同，途径(Ⅱ)活化能小，所以图中途径(Ⅱ)的条件是使用催化剂，反应热的大小不变，途径(Ⅰ)的反应热＝途径(Ⅱ)的反应热。
③1 mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热32×22.7 kJ＝726.4 kJ，表示燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.4 kJ·mol－1。
(2)依据热化学方程式和盖斯定律计算①＋②－③得到CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式为2NH3(g)＋CO2(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH＝－87.0 kJ·mol－1。
第一章 学业质量标准检测
(90分钟，100分)
一、选择题(本题包含15个小题，每小题3分，共45分)
1．下列说法错误的是( C )
A．水能、风能、生物质能是可再生能源，煤、石油、天然气是不可再生能源
B．“冰，水为之，而寒于水”，说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量低
C．同温同压下，4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)在常温和点燃条件下的ΔH不同
D．反应物和生成物具有的总能量的高低，决定了该反应是放热还是吸热反应
解析：可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能、地热能等，这些能源在自然界可以循环再生，不可再生能源在短期内无法恢复且随着开发利用储量越来越少，包括煤、石油、天然气、核能等，A正确；相同质量的冰转化为水需要吸热，所以相同质量的水和冰相比较，冰的能量低，B正确；对一个确定的化学反应而言，反应条件与反应热无关，同温同压下，4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)在常温和点燃条件下的ΔH相同，C错误；反应物大于生成物具有的总能量，为放热反应，反之为吸热反应，所以反应物和生成物具有的总能量的高低，决定了该反应是放热还是吸热反应，D正确。
2．下列有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是( D )
A．稀硫酸与0.1 mol·L－1NaOH溶液反应：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1
B．在101 kPa下H2(g)的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，则水分解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1
C．已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－726.8 kJ·mol－1，则有CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－726.8 kJ·mol－1
D．已知9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成17.6 g FeS时放出19.12 kJ热量，则Fe(s)＋S(s)===FeS(s) ΔH＝－95.6 kJ·mol－1
解析：稀H2SO4和NaOH发生中和反应，放出热量，则H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，A项错误；燃烧热指101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，所以2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－285.8×2 kJ·mol－1＝－571.6 kJ·mol－1，水的分解是氢气燃烧的逆过程，所以水分解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1，B项错误；燃烧热强调1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，如C→CO2、H→H2O(l)，而CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)中不是H2O(l)，C项错误；根据生成硫化亚铁17.6 g(即0.2 mol)时，放出19.12 kJ热量，可知生成1 mol FeS(s)时放出95.6 kJ的热量，所以硫粉与铁粉反应的热化学方程式为Fe(s)＋S(s)===FeS(s) ΔH＝－95.6 kJ·mol－1，D项正确。故选D。
3．下列变化符合图示的化学变化是( A )
①水蒸气液化
②H2O2分解制O2
③Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应
④NaHCO3受热分解
⑤氢气还原氧化铜
⑥碘的升华
A．③④⑤ B．②⑤⑥
C．①②⑤⑥ D．②③⑤
4．下列关于热化学的描述中正确的是( D )
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝－114.6 kJ·mol－1
B．已知甲烷的燃烧热是890.3 kJ·mol－1，则有CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH1；H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2，则有ΔH1<ΔH2
解析：H2SO4和Ca(OH)2反应生成CaSO4沉淀，不仅生成水，放出更多的热量，故二者反应的中和热无法计算，A错误；燃烧热概念中生成的氧化物为稳定氧化物，水蒸气不是氢元素的稳定氧化物，所以该反应不是甲烷燃烧热的热化学方程式，甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，B错误；需要加热才能发生的反应可能是放热反应，如铝热反应需要高温条件，但是该反应为放热反应，C错误；放热反应焓变是负值，放出的热量越多，焓变越小，二者都是放热反应，焓变都是负值，且放出热量：前者大于后者，则ΔH1<ΔH2，故D正确。
5．通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是( C )
①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝b kJ·mol－1
③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝c kJ·mol－1
④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4＝d kJ·mol－1
A．反应①②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C．反应CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH＝ kJ·mol－1
D．反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d) kJ·mol－1
解析：反应①的产物为CO和H2，反应②的产物为CO2和H2，反应③的原料为CO2和H2，A项正确；反应③将温室气体CO2转化为燃料CH3OH，B项正确；反应④生成物中H2O为气态，C项生成物中H2O为液态，故C项中反应的焓变不为 kJ·mol－1，C项错误；依据盖斯定律可知，由②×2＋③×2＋④可得所求反应及其焓变，D项正确。故选C。
6．某同学按教材实验要求，用50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1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计算中和热，下列说法正确的是( C )
A．实验时也可直接用温度计替代玻璃搅拌器搅拌溶液，使酸碱迅速反应
B．烧杯间填满碎泡沫塑料的主要作用是固定小烧杯
C．若将盐酸体积改为60 mL，反应放出的热量更多
D．若将盐酸体积改为60 mL，理论上所求中和热的数值更大
7．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
②2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 452 kJ·mol－1
③H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
则下列说法正确的是( C )
A．H2(g)的燃烧热ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
B．H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
C．等质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧生成CO2和液态水，H2(g)放出的热量多
D．2 mol H2(g)在足量氧气中完全燃烧生成气态水放出的热量大于571.6 kJ
解析：燃烧热指101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量，由2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1可知H2(g)的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，A错误；反应中有硫酸钡沉淀生成，Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)为放热反应，则H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l) ΔH<－57.3 kJ·mol－1，B错误；令H2(g)和CH3OH(l)的质量都为1 g，则1 g H2(g)完全燃烧放出的热量为××571.6 kJ·mol－1＝142.9 kJ,1 g CH3OH(l)完全燃烧放出的热量为××1 452 kJ·mol－1≈22.69 kJ，所以等质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧生成CO2和液态水，H2(g)放出的热量多，C正确；液态水转化为气态水，需要吸收热量，则2 mol H2，完全燃烧生成气态水放出的热量小于571.6 kJ，D错误。
8．已知：H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋Q1 kJ·mol－1
2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋Q2 kJ·mol－1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q3 kJ·mol－1
则H2和CH4的燃烧热的比值为( C )
A． B．
C． D．
解析：已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1，H2O(g)=== H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1。根据燃烧热的定义有：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－(2Q1＋Q2) kJ·mol－1，故H2的燃烧热为 kJ·mol－1，CH4的燃烧热为Q3 kJ·mol－1，则H2和CH4的燃烧热的比值为。故选C。
9．25 ℃、101 kPa下：
①2Na(s)＋O2(g)===Na2O(s) ΔH＝－414 kJ·mol－1
②2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s) ΔH＝－511 kJ·mol－1
下列说法正确的是( D )
A．①和②产物的阴阳离子个数比不相等
B．①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同
C．常温下Na与足量O2反应生成Na2O为放热反应，而Na2O与O2反应生成Na2O2是吸热反应
D．25 ℃、101 kPa下：Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s) ΔH＝－317 kJ·mol－1
解析：阳离子均为钠离子，阴离子分别为氧离子、过氧根离子，阴阳离子个数比均为1︰2，A错误；生成等物质的量的产物，参加反应的Na相同，转移电子数相等，B错误；由盖斯定律可知，②－①得到Na2O(s)＋O2(g)===Na2O2(s) ΔH<0，为放热反应，C错误；由盖斯定律可知，①×2－②得到Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s) ΔH＝－317 kJ·mol－1，D正确。
10．如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( C )
A．由MgCl2制取Mg是放热过程
B．热稳定性： MgI2 > MgBr2 > MgCl2 > MgF2
C．金属镁和卤素单质X2的反应都是放热反应
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) ΔH＝＋117 kJ·mol－1
解析：由图可知，Mg与Cl2的能量高于MgCl2，则由MgCl2制取Mg是吸热反应，故A错误；物质的能量越低越稳定，由图可知，化合物的热稳定性顺序为MgI2
下列说法正确的是( A )
A．过程②、④是放热过程
B．m＝(a＋b＋c－d)
C．m＝(c＋a－d－b)
D．m＝(c＋d－a－b)
解析：分子断键变为原子需要吸收能量，原子结合为分子成键释放能量，则有2NO(g)===2N(g)＋2O(g) ΔH1＝＋a kJ·mol－1①；2N(g)===N2(g) ΔH2＝－c kJ·mol－1②；2H2(g)===4H(g) ΔH3＝＋b kJ·mol－1③；2O(g)＋4H(g)===2H2O(g) ΔH4＝－d kJ·mol－1④，ΔH＝反应物断键吸收的能量－生成物成键释放的能量，则2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝(a＋b－c－d) kJ·mol－1，故NO(g)＋H2(g)===N2(g)＋H2O(g) ΔH＝(a＋b－c－d) kJ·mol－1，即m＝(a＋b－c－d)，故A项正确。
12．已知：H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)的反应能量变化示意图如图。下列说法不正确的是( D )
A．键的断裂过程是吸热过程，键的形成过程是放热过程
B．“假想的中间物质”的总能量高于起始态H2和Cl2的总能量
C．反应的ΔH＝[(a＋b)－2c]kJ·mol－1
D．点燃条件和光照条件下，反应的ΔH不同
解析：破坏化学键需吸收能量，形成化学键释放能量，A项正确；断裂化学键吸收能量，则“假想的中间物质”的总能量高于H2和Cl2的总能量，B项正确；焓变等于断裂化学键吸收的总能量减去形成化学键释放的总能量，C项正确；反应条件不同，但反应物和生成物的始态和终态相同，反应的焓变相同，D项不正确。
13．下列各项对ΔH的比较正确的是( B )
A．2K(s)＋2H2O(l)===2KOH(aq)＋H2(g) ΔH1,2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2
B．Mg(s)＋2HCl(aq)===MgCl2(aq)＋H2(g) ΔH1，Ca(s)＋2HCl(aq)===CaCl2(aq)＋H2(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2
C．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH1，H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2
D．2Fe(s)＋3Br2(g)===2FeBr3(s) ΔH1，2Fe(s)＋3Cl2(g)===2FeCl3(s) ΔH2，则ΔH1<ΔH2
解析：金属或非金属越活泼，与同一种物质反应越容易，放出的热量越多，ΔH越小。钾的金属性强于钠，与水反应放出的热量大，则ΔH1<ΔH2，选项A错误；镁的金属性弱于钙，与水反应放出的热量小，则ΔH1>ΔH2，选项B正确；氯的非金属性强于溴，与氢气反应放出的热量大，则ΔH1<ΔH2，选项C错误；溴的非金属性弱于氯，与铁反应放出的热量小，则ΔH1>ΔH2，选项D错误。
14．由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( B )
A．反应物能量之和大于生成物能量之和
B．反应生成1 mol N2时转移4 mol e－
C．N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g) ΔH＝－139 kJ·mol－1
D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和
解析：由图知，反应物总能量大于生成物总能量，A项正确；据反应N2O＋NO===N2＋NO2可知，此反应当生成1 mol N2时转移2 mol电子，B项错误；由图知热化学方程式为：N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g) ΔH＝－139 kJ·mol－1，C项正确；ΔH＝断键吸收的能量之和－成键放出的能量之和，由于此反应放热，ΔH<0，断键吸收的能量之和小于成键放出的能量之和，D项正确。
15．在常温常压下断裂1 mol指定共价键时吸收的能量如表：
共价键(1 mol)
C—H键
C—C键
C===C键
H—H键
吸收的能量/kJ
413.4
347.7
615
436
则下列有关CH2===CH2＋H2―→CH3CH3反应的说法正确的是( A )
A．生成1 mol乙烷时反应放出能量123.5 kJ
B．生成物的总能量为2 828.1 kJ
C．该反应为加成反应，可以实现完全转化
D．该反应为放热反应，无需加热即可实现
解析：由上述信息，不能判断生成物总能量，B项错误；此反应为加成反应，但为可逆反应，不能完全转化，C项错误；放热反应可能需要加热，反应条件与反应中能量变化无关，D项错误；此反应的ΔH＝615＋4×413.4＋436－347.7－6×413.4＝－123.5 (kJ·mol－1)，生成1 mol乙烷放出能量123.5 kJ，故选A。
二、非选择题(本题包括5小题，共55分)
16．(10分)生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化，请根据有关知识回答下列问题：
(1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋可以利用 吸热 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。
(2)“即热饭盒”给人们生活带来方便，它可利用下面 A (填字母)反应释放的热量加热食物。
A．生石灰和水
B．浓硫酸和水
(3)已知：2 mol H2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572 kJ热量。
①该反应的能量变化可用图中的 a (填字母)表示。
②写出H2燃烧生成液态水的热化学反应方程式： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1 。
(4)表中是部分共价键的键能。
共价键
H—H
N≡N
N—H
键能(kJ·mol－1)
436
946
391
根据表中的数据写出工业合成氨的热化学反应方程式： N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1 。
解析：(1)选择利用吸热的化学或物理变化制作冷敷袋，可以起到降温、保鲜等作用。
(2)“即热饭盒”需要使用安全可控的放热反应来提供热量，浓硫酸有腐蚀性，使用存放危险，应选择生石灰和水，答案为A。
(3)①H2与足量O2充分燃烧是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，能量变化可用图中的a表示，答案为a。
②根据2 mol H2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572 kJ热量，推知热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1。
(4)反应物的键能和减去与生成物的键能和为该反应的反应热，工业合成氨反应的ΔH＝946 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1×3－391 kJ·mol－1×6＝－92 kJ·mol－1，所以工业合成氨反应的热化学反应方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1。
17．(12分)(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na—Fe3O4/HZSM－5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1
C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1
试写出25 ℃、101 kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式： 8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l) ΔH＝－(25a－b) kJ·mol－1 。
(2)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。工业上常用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。1 mol CH4完全燃烧生成气态水和1 mol S(g)燃烧的能量变化如下图所示：
在催化剂作用下，CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2，写出该反应的热化学方程式： CH4(g)＋2SO2(g)===2S(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋352 kJ·mol－1 。
(3)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中I2O5常用于定量测定CO的含量。已知2I2(s)＋5O2(g)===2I2O5(s) ΔH＝－76 kJ·mol－1；2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1。则该测定反应的热化学方程式为 5CO(g)＋I2O5(s)===5CO2(g)＋I2(s) ΔH＝－1 377 kJ·mol－1 。
(4)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
已知：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
则反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝ －746.5 kJ·mol－1。
(5)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。
已知：CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)
2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJ·mol－1(b>0)
若用CO还原NO2至N2，当消耗标准状况下3.36 L CO时，放出的热量为 或 kJ(用含有a和b的代数式表示)。
解析：(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；根据盖斯定律，由①×25－②得8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l) ΔH＝25ΔH1－ΔH2＝－(25a－b) kJ·mol－1。
(2)根据图像可知：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；根据盖斯定律可知①－②×2即得到CH4(g)＋2SO2(g)===CO2(g)＋2S(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋352 kJ·mol－1。
(3)依次设反应为①、②，根据盖斯定律，反应②×－①×得到5CO(g)＋I2O5(s)===5CO2(g)＋I2(s) ΔH＝－1 377 kJ·mol－1。
(4)将反应编号，N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1 ①
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1 ②
CO2(g)===C(s)＋O2(g) ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1 ③
应用盖斯定律，由－(①＋②＋③×2)得反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝－746.5 kJ·mol－1。
(5)依次设反应为①、②，根据盖斯定律①×2＋②得4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g) ΔH＝－(2a＋b) kJ·mol－1，标准状况下3.36 L CO的物质的量是0.15 mol，放出的热量为×0.15 kJ。
18．(11分)(1)中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、 玻璃搅拌器 、 量筒 。
(2)量取反应物时，取50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸，还需加入的试剂是 B (填序号)。
A．50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液
B．50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液
C．1.0 g NaOH固体
(3)由甲、乙两人组成的实验小组，在同样的实验条件下，用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验，实验试剂及其用量如下表所示。
反应物
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
中和热/kJ·mol－1
A.1.0 mol·L－1HCl溶液50 mL、1.1 mol·L－1NaOH溶液50 mL
13.0
ΔH1
B.1.0 mol·L－1HCl溶液50 mL、1.1 mol·L－1NH3·H2O溶液50 mL
13.0
ΔH2
①甲在实验之前预计ΔH1＝ΔH2。他的根据是 A、B中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同 ；
乙在实验之前预计ΔH1≠ΔH2，他的根据是 NaOH是强碱，NH3·H2O是弱碱，弱碱电离吸热 。
②实验测得的温度是：A的起始温度为13.0 ℃、终止温度为19.8 ℃；B的起始温度为13.0 ℃、终止温度为19.3 ℃。设充分反应后溶液的比热容c＝4.184 J·g－1·℃－1，忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化，则ΔH1＝ －56.9 kJ·mol－1 ；ΔH2＝ －52.7 kJ·mol－1 。(已知溶液密度均为1 g·cm－3)
解析：(1)中和热测定实验中用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、玻璃搅拌器。
(2)所用NaOH溶液的浓度要略大于盐酸的浓度。
(3)根据ΔH＝－计算，其中n(H2O)＝0.050 mol。
19．(8分)请回答以下有关能源的问题：
(1)未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是 C 。
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧
C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
(2)打火机使用的燃料一般是丙烷(C3H8)。
①已知11 g丙烷(C3H8)在298 K和101 kPa条件下完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为555 kJ，请写出丙烷燃烧热的热化学方程式 C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ·mol－1 ；
②丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。
已知：C3H8(g)―→CH4(g)＋HC≡CH(g)＋H2(g) ΔH1＝＋156.6 kJ·mol－1
CH3CH===CH2(g)―→CH4(g)＋HC≡CH(g) ΔH2＝＋32.4 kJ·mol－1
则相同条件下，反应C3H8(g)―→CH3CH===CH2(g)＋H2(g)的ΔH＝ ＋124.2 kJ·mol－1 。
(3)已知：H—H键的键能为436 kJ·mol－1，H—N键的键能为391 kJ·mol－1，根据化学方程式：N2＋3H22NH3 ΔH＝－92.4 kJ·mol－1
①请计算出N≡N键的键能为 945.6 kJ·mol－1 。
②若向处于上述热化学方程式相同温度和体积一定的容器中，通入1 mol N2和3 mol H2，充分反应后，恢复原温度时放出的热量 小于 92.4 kJ(填“大于”或“小于”或“等于”)。
解析：(1)煤、石油、天然气是化石能源，核能不可再生，但属于新能源，⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能属于新能源，故答案为C。
(2)①11 g丙烷(C3H8)在298 K和101 Kpa条件下完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为555 kJ，计算1 mol丙烷放出热量，则1 mol丙烷燃烧放出热量为2 220 kJ，反应的热化学方程式：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ·mol－1。
②已知：反应①C3H8(g)―→CH4(g)＋HC≡CH(g)＋H2(g) ΔH1＝＋156.6 kJ·mol－1，
反应②CH3CH===CH2(g)―→CH4(g)＋HC≡CH(g) ΔH2＝＋32.4 kJ·mol－1，根据盖斯定律，①－②得C3H8(g)―→CH3CH===CH2(g)＋H2(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2＝156.6 kJ·mol－1－32.4 kJ·mol－1＝＋124.2 kJ·mol－1。
(3)设N≡N键的键能是x，N2＋3H22NH3 ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则x＋3×436 kJ·mol－1－2×3×391 kJ·mol－1＝－92.4 kJ·mol－1，解得x＝945.6 kJ·mol－1。N2＋3H22NH3 ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，意义为1 mol氨气与3 mol氢气完全反应生成2 mol氨气放出热量，而该反应为可逆反应，通入1 mol氨气与3 mol氢气不能完全反应，所以放出的热量小于92.4 kJ。
20．(14分)(1)氢能源是绿色能源，可以减少汽车尾气的排放，利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)。如图是该反应的能量变化图：
①通过图中信息可判断反应CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)的ΔH > (填“>”“＝”或“<”)0。
②图中途径(Ⅱ)的条件是 使用催化剂 ，途径(Ⅰ)的反应热 ＝ (填“>”“＝”或“<”)途径(Ⅱ)的反应热。
③在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.7 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.4 kJ·mol－1 。
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知：
①2NH3(g)＋CO2(g)===NH2COONH4(s) ΔH＝－159.5 kJ·mol－1
②NH2COONH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH＝＋116.5 kJ·mol－1
③H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式 2NH3(g)＋CO2(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH＝－87.0 kJ·mol－1 。
解析：(1)①通过图中信息可知，CH3OH(g)和H2O(g)的总能量E1低于CO2(g)和3H2(g)的总能量E2，反应物的总能量小于生成物的总能量，反应是吸热反应，所以ΔH>0。
②图中途径(Ⅰ)、途径(Ⅱ)反应物的总能量、生成物的总能量分别相等，只是反应途径不同，途径(Ⅱ)活化能小，所以图中途径(Ⅱ)的条件是使用催化剂，反应热的大小不变，途径(Ⅰ)的反应热＝途径(Ⅱ)的反应热。
③1 mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热32×22.7 kJ＝726.4 kJ，表示燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.4 kJ·mol－1。
(2)依据热化学方程式和盖斯定律计算①＋②－③得到CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式为2NH3(g)＋CO2(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH＝－87.0 kJ·mol－1。
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