第一章化学反应的热效应 章节检验-2023--2024学年高二化学人教版选择性必修1 （2019）选择性必修1

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第一章化学反应的热效应 章节检验
一、单选题
1．热化学方程式中化学式前的系数表示的是（　　）
A．分子个数 B．原子个数 C．物质的质量 D．物质的量
2．下列说法正确的是（　　）
A．需要加热的反应一定是吸热反应
B．所有的化学反应都有能量变化
C．所有的放热反应都可以在常温常压下自发进行
D．核能作为一种反应热，是理想的新能源
3．在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式书写正确的是（　　）
A．CH3OH(l)＋ O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋725.76 kJ·mol－1
B．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1451.52 kJ·mol－1
C．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－725.76 kJ·mol－1
D．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋1451.52 kJ·mol－1
4．下列过程中，一定存在ΔH＜0的是（　　）
A．化合反应 B．分解反应
C．分子拆成原子 D．原子组成分子
5．下列反应属于吸热反应的是（　　）
A． 与NH4Cl的反应 B．乙醇燃烧
C．铝粉与氧化铁粉末反应 D．NaOH与HCl反应
6．H2与O2发生反应的过程用模型图示如下。下列说法错误的是（　　）

A．过程Ⅰ是吸热过程
B．过程Ⅲ一定是放热过程
C．该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键
D．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行
7．如图为用稀盐酸和稀NaOH溶液测定中和热的装置，下列有关说法不正确的是（　　）

A．该装置缺少环形玻璃搅拌棒
B．小烧杯与大烧杯口相平
C．将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中
D．用稀硫酸和稀氨水替换上述药品实验，所测中和热结果相同
8．已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出的热量121kJ，且氧气中1mol O=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH﹣O键形成时放出热量463kJ，水蒸气中1molH﹣H键断裂时吸收热量为（　　）
A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ
9．已知热化学方程式：SO2（g）+ O2（g） SO3（g） ΔH=﹣98.32 kJ· ，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应，最终放出的热量为（　　）
A．196.64 kJ B．196.64 kJ·
C．＜196.64 kJ D．＞196.64 kJ
10．中和热的热化学方程式：H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O，△H＝﹣57.3 kJ/mol，下列有关说法正确的是（　　）
A．准确测量中和热的实验过程中，酸所提供的n（H+）应该等于碱所提供的n（OH﹣）
B．准确测量中和热的实验过程中，酸可以选用浓硫酸
C．中和热测定过程中，环形玻璃搅拌棒若用铜棒代替，则测量出的中和热数值偏小
D．若CH3COOH （aq）+NaOH （aq）═CH3COONa（aq）+H2O（1）△H＝﹣akJ/mol，则a＞57.3
11．下列过程吸收热量的是（　　）
A．液氨气化 B．生石灰加入水中
C．天然气燃烧 D．盐酸与氢氧化钾溶液反应
12．根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化，其中不正确的是（　　）

A．H2O(g)分解为H2(g)与O2(g)时吸收热量
B．甲、乙、丙中物质所具有的总能量乙最高
C．1 mol H2(g)与0.5 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(l)释放能量为245 kJ
D．2 mol H2O(g)的能量比2 mol H2(g)与1 mol O2(g)的能量之和低
13．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）；△H=+49.0kJ/mol
②CH3OH（g）+ O2（g）=CO2（g）+2H2（g）；△H=﹣192.9kJ/mol
下列说法错误的是（　　）
A．1mol CH3OH（g）完全燃烧放出的热量大于192.9 kJ
B．根据反应①和②推知反应：H2（g）+ O2（g）=H2O（g）的△H=﹣241.9kJ/mol
C．CH3OH转变成H2的过程不一定要吸收能量
D．反应①中的能量变化如图所示
14．下列说法正确的是（　　）
A．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
B．25℃、101kPa时，1mol S和2mol S的燃烧热不相等
C．通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能则 H2(g) + Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183kJ·mol-1
D．据能量守恒定律，反应物的总能量—定等于生成物的总能量
15．键能为破坏1mol化学键所需要吸收的能量或形成1mol化学键所放出的能量．已知H﹣H的键能为436kJ/mol，H﹣Cl的键能为432kJ/mol，氢气与氯气反应时放出热量．据此判断，下列说法不正确的是（　　）
A．H2分子比H原子更稳定
B．可求出Cl﹣Cl 的键能为428 kJ/mol
C．1mol氢气与1mol氯气所含的总能量比2mol HCl所含的总能量高
D．理论上利用此反应制取盐酸的同时，可依据原电池原理获取电能
16．已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，如图（Ⅰ）所示：△H1=△H2+△H3，根据上述原理和图（Ⅱ）所示，判断各对应的反应热关系中不正确的是（　　）

A．A→F△H=﹣△H6
B．A→D△H=△H1+△H2+△H3
C．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0
D．△H1+△H6=△H2+△H3+△H4+△H5
二、综合题
17．高中教材中有这样一个实验：在两支试管中分别加入3mL稀盐酸（均足量）（只有浓度小于1mol•L﹣1的稀盐酸跟Na2CO3和NaHCO3反应才能根据反应的剧烈程度区分开来，浓度较高则反应现象都是同样的剧烈），将两个各装有0.3g NaHCO3和Na2CO3粉末的小气球分别套在两支试管口上．将气球内的NaHCO3和Na2CO3同时倒入试管中，观察到现象如下：

（1）①试管中（填产生沉淀或气体及反应速率等相关现象）　 　；
②试管中气球大小（包含试管）体积之比约为（填最简单整数比）Ⅰ ：Ⅱ =　 　；
③甲同学用手触摸试管，发现盛NaHCO3粉末的试管变冷，而盛Na2CO3粉末的试管温度有升高．由此他得出：不管其状态如何，NaHCO3和HCl反应为吸热反应，而Na2CO3和HCl反应为放热反应．
其中得出的结论是否正确　 　．（填“正确”或“不正确”）
（2）为研究是吸热还是放热反应，继续进行了下列实验（每次实验各做3次平行实验，取平均值）：（注：每组固体完全溶解且完全反应）
序号
试剂1
试剂2
混合前温度
混合后最高或最低温度
A
50mL水
2.5g NaHCO3固体
20℃
18.5℃
B
50mL水
3.2g Na2CO3固体
20℃
23.3℃
C
50mL稀盐酸
2.5g NaHCO3固体
20℃
17.4℃
D
50mL稀盐酸
3.2g Na2CO3固体
20℃
24.4℃
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①该研究报告的题目是　 　；
②该实验中所用的仪器除试管、药匙（或V形纸槽）、气球、下端带环状玻璃棒、烧杯、量筒、保温瓶外，还需要的仪器名称为　 　和　 　；通过上述实验可得出两条结论：
a：Na2CO3溶液和盐酸的反应是　 　（吸热或放热）反应；
b：NaHCO3溶液和盐酸的反应是　 　（吸热或放热）反应．
18． 2005年10月12日北京时间上午9时，中国酒泉卫星发射中心成功将“神舟六号”飞船送入太空，这一壮举又一次受到世界关注．火箭推进器中有强还原剂液体肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水．当它们混合时，即产生大量氮气和水蒸气并放出大量热．已知：0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应生成氮气和水蒸气，放出256.652kJ的热量．
（1）反应的热化学方程　 　
（2）又已知H2O（l）=H2O（g）△H=44kJ．mol﹣1．则16g液态肼与足量的液态双氧水反应生成氮气和液态水时放出的热量是　 　 kJ．
（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外还有一个很大优点是　 　．
（4）燃料电池在航天器得到大量应用；科研人员新近开发出一种由甲醇、氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池，充电一次可供手机连续使用一个月，据此请回答以下问题：
①甲醇是　 　极，电极反应　 　
②电池反应的离子方程式为　 　．
19．北京时间11月1日清晨5时58分07秒，中国“长征二号F”遥八运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场点火发射，火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧．
已知下面在298K时的热化学方程式：
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） △H=﹣571.6kJ•mol﹣1
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=﹣890.3kJ•mol﹣1
C（s）+O2（g）=CO2（g） △H=﹣393.5kJ•mol﹣1
根据上面的热化学方程式完成下列问题：
（1）根据以上反应，可推C（s）+2H2（g）=CH4（g）的焓变△H=　 　．
（2）已知H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ•mol﹣1
试写出甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式：　 　．
20．十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。回答下列问题：
（1）以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。

①上述过程中，能量的变化形式是由　 　转化为　 　。
②根据数据计算，分解1molCO2需　 　（填“吸收”或“放出”）　 　kJ的能量。
（2）电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图。

①Pt电极（a）为　 　极（填“正”或“负”）；Pt电极（b）上的电极反应式为：　 　。
②该过程总反应的化学反应方程式为　 　，反应一段时间后，KOH溶液的浓度将　 　（填“增大”“减小”或“不变”）。当消耗0.1 mol O2时，理论上转移电子个数为　 　；
21．下图是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应过程中的能量变化图。

（1）由图可知，1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量　 　（填“＞”、“＜”或者“=”） 2 mol HCl(g)的能量。
（2）该反应是　 　（填“吸”或者 “放”）热反应，从化学键的角度进行解释　 　。

答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】解：热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，不表示微粒数，所以系数可以用分数表示，
故选D．
【分析】热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，不表示微粒数，所以系数可以用分数表示．
2．【答案】B
【解析】【解答】解：A．需要加热才能进行的反应，不一定是吸热反应，如铝热反应是放热反应，但需在加热条件下以保证足够的热量引发氧化铁和铝粉反应，故A错误；
B．化学反应中通常伴随有能量的变化，故B正确；
C．放热反应不一定在常温常压下自发进行，如铝热反应，故C错误；
D．核反应不是化学反应，核能不是反应热，故D错误．
故选B．
【分析】A．需要加热才能进行的反应，不一定是吸热反应；
B．化学反应中一定伴随着能量变化；
C．放热反应不一定在常温常压下自发进行；
D．核反应不是化学反应．
3．【答案】B
【解析】【解答】A、反应放热，△H＜0，焓变的符号不正确，A不符合题意；
B、2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1451.52 kJ·mol－1，B符合题意；
C、焓变的数值与化学计量数不对应，C不符合题意；
D、反应放热，△H＜0，焓变的符号不正确，D不符合题意；
故答案为：B

【分析】本题是对热化学方程式书写的考查，先写出甲醇燃烧的化学方程式，注意标明物质的状态，再根据题干中关系式CH3OH~△H的关系，确定热化学方程式的△H值。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．大多数化合反应是放热反应，但也有吸热反应，如CO2(g)+C(s)2CO(g)，A不符合题意；
B．大多数分解反应是吸热的，但也有放热反应，如2H2O22H2O+O2↑，B不符合题意；
C．分子拆成原子要破坏化学键，化学键断裂吸收能量，C不符合题意；
D．原子组成分子会形成化学键，化学键的形成释放能量，D符合题意；
故答案为：D。

【分析】ΔH＜0的反应为放热反应。
5．【答案】A
【解析】【解答】A． 晶体与NH4Cl晶体的反应属于吸热反应，故A符合题意；
B．物质的燃烧反应属于放热反应，即乙醇的燃烧为放热反应，故B不符合题意；
C．铝粉与氧化铁反应属于铝热反应，是放热反应，故C不符合题意；
D．NaOH与HCl反应属于酸碱中和反应，是放热反应，故D不符合题意；
故答案为A。

【分析】A、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应；
B、燃烧反应为放热反应；
C、铝热反应为放热反应；
D、酸碱中和反应为放热反应；
6．【答案】D
【解析】【解答】A． 过程Ⅰ化学键断裂，是吸热过程，A不符合题意；
B． 过程Ⅲ形成了新化学键，一定是放热过程，B不符合题意；
C． 由图可知，该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键，C不符合题意；
D． 该反应的能量转化形式可以热能、光能形式转化，甚至可设计为氢氧燃料电池，把化学能转变成电能，D符合题意；
故答案为：D。

【分析】A.断裂化学键吸热；
B.形成化学键放热；
C.化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．为使中和反应快速、完全进行，需要用环形玻璃搅拌棒，由图可知该装置缺少环形玻璃搅拌棒，故A不符合题意；
B．小烧杯与大烧杯口相平可减少热量散失，使测得的中和热数值更加准确，故B不符合题意；
C．将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中，反应会快速反应完全，热量损耗少，测得的中和热数值更准确，故C不符合题意；
D．弱碱电离要吸热，所以用稀氨水替NaOH，所测中和热结果不同，故D符合题意；
故答案为：D。

【分析】
A、玻璃搅拌棒可以加快反应速率；
B、小烧杯与大烧杯口相平可减少热量散失；
C、一次性加入反应会快速反应完全，热量损耗少；
D、稀氨水电离要吸热，测出的中和热与稀盐酸和稀NaOH溶液测定中和热相比减小。
8．【答案】C
【解析】【解答】解：氢气完全燃烧生成水蒸气是放热反应，所以化学反应放出的热量=新键生成释放的能量﹣旧键断裂吸收的能量，设氢气中1molH﹣H键断裂时吸收热量为Q，根据方程式：2H2+O2 2H2O，则：4×121kJ=4×463kJ﹣（2Q+496kJ），解得Q=436KJ，
故选C．
【分析】化学反应放出的热量=新键生成释放的能量﹣旧键断裂吸收的能量，依此结合反应方程式进行计算．
9．【答案】C
【解析】【解答】由热化学方程式可知SO2和O2反应生成1 molSO3时放出的热量为98.32 kJ，所以生成2 molSO3时放出的热量为196.64 kJ。但反应是可逆反应，2 molSO2和1 molO2不能完全反应，生成SO3的物质的量小于2 mol，所以放出的热量小于196.64kJ。
故答案为：C。
【分析】本题考查可逆反应的特点，反应不可能进行完全，而热化学方程表示的是完全反应时所放出或吸收的能量。
10．【答案】C
【解析】【解答】A.准确测量中和热的实验过程中，一般是氢氧根的物质的量多于氢离子的物质的量，确保完全反应，故A 不符合要求
B.进行中和热实验时，选的都是浓度很小的酸和碱，B不符合题意
C.用铜棒代替玻璃棒时，可能会带出一部分热量，导致热量散失，结果偏小，故C符合题意
D.弱酸电离时会吸收部分热量，导致结果偏小，故D不符合题意
故答案为：C

【分析】测定中和热时，选择的是强酸和强碱，并且浓度很稀，不能选用弱酸或者弱碱，因为电离时会吸收部分热量。
11．【答案】A
【解析】【解答】A. 液氨气化吸热，A正确；
B. 生石灰加入水中生成氢氧化钙，反应放热，B不符合题意；
C. 天然气燃烧属于放热反应，C不符合题意；
D. 盐酸与氢氧化钾溶液发生中和反应，属于放热反应，D不符合题意，
故答案为：A。
【分析】A. 液态变气态要吸热；B.大多数化合反应是放热反应；C. 燃烧反应放热反应；D.酸碱中和反应是放热反应。
12．【答案】C
【解析】【解答】A.根据图示即可计算出断键吸收的能量为(436kJ+249kJ=685kJ小于成键释放的能量930kJ，所以 H2O(g)分解为H2(g)与O2(g)时吸收热量 ，故A不符合题意
B.甲乙丙中物质具有的能量大小关系是乙＞甲＞丙，故B不符合题意
C.1mol氢气与0.5mol的氧气反应生成1mol水蒸汽释放的能量是930kJ-685kJ=245kJ，物质由气态变为液态需要释放能量，因此生成1mol液态水释放的能量高于245KJ，故C符合题意
D.氢气和氧气反应得到水蒸气反应是放热反应，因此 2 mol H2O(g)的能量比2 mol H2(g)与1 mol O2(g)的能量之和低 ，故D不符合题意
故答案为：C

【分析】A.氢气和氧气反应是放热，分解水是吸热反应
B.根据断键吸收能量，成键放出能量进行判断即可
C.根据计算出生成气态水释放的能量，但是气态到液态时需要放出能量
D.分解反应是放热反应，根据焓变=生成物的能量-反应物能量＞0进行判断即可
13．【答案】D
【解析】【解答】解：A、反应②甲醇反应生成二氧化碳和氢气的焓变是﹣192.9kJ/mol；而1 mol CH3OH充分燃烧生成二氧化碳和水放出的热量大于192.9 kJ，故A正确；
B、根据盖斯定律，将②﹣①可得：H2（g）+ O2（g）=H2O（g）的△H=﹣241.9kJ/mol，故B正确；
C、CH3OH转变成H2的过程按照反应①是吸热反应，按照②反应是放热反应，所以不一定要吸收能量，故C正确；
D、图中表示的是放热反应，而反应①是吸热反应，故D错误；
故选D．
【分析】A、依据反应②甲醇反应生成二氧化碳和氢气的焓变是﹣192.9kJ/mol；而1 mol CH3OH（g）充分燃烧生成二氧化碳和水放出的热量大于192.9 kJ；
B、根据盖斯定律来分析；
C、根据①②反应可知，生成氢气的反应不一定是吸热反应；
D、反应①是吸热反应；图中是放热反应．
14．【答案】C
【解析】【解答】A．反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，不能用焓变或熵变单独作为反应自发性的判据，故A错误；
B、依据燃烧热概念分析判断，1mol S和2mol S的燃烧热相等，故B错误；
C. 反应热=反应物的总键能-生成物的总键能=436kJ/mol+243kJ/mol-431kJ/mol×2=-183.0 kJ/mol，故C正确；
D、能量守恒定律是说反应前后总能量不变，反应物能量高于生成物时，多余的能量以热能、光能、电能等形式释放出来，反之，吸收能量变为化学能，故D错误；故选C。
【分析】A、吉布斯自由能才是判断反应自发性的依据，由焓变和熵变的共同决定
B、燃烧热指的是1mol该物质完全燃烧生成稳定产物放出的热量，同种物质燃烧热相同
D、化学反应一定伴随能量变化，一定不相等
15．【答案】B
【解析】【解答】解：A、断开化学键要吸收能量，故将氢气分子中的化学键断开后能量要升高，而能量越高物质越不稳定，故氢气分子比H原子更稳定，故A正确；
B、反应热△H=断键吸收的能量﹣成键放出的能量，由于反应热△H数值未知，故Cl﹣Cl 的键能无法求算，故B错误；
C、反应放热，即反应物的总能量大于生成物的总能量，故C正确；
D、由于放热的氧化还原反应可以设计成原电池，而此反应属于氧化还原反应，且反应放热，故可以通过原电池来实将化学能转化为电能，且生成HCl，故D正确．
故选B．
【分析】A、断开化学键要吸收能量；
B、反应热△H=断键吸收的能量﹣成键放出的能量；
C、反应放热；
D、放热的氧化还原反应可以设计成原电池．
16．【答案】D
【解析】【解答】解：A、根据热化学方程式的含义，互为可逆的两个化学反应其焓变是互为相反数的关系，即A→F：△H=﹣△H6，故A正确；
B、根据盖斯定律：A→D的△H=△H1+△H2+△H3，故B正确；
C、对于自身物质而言，物质的能量是固定的，即H是一定的，但是焓变为0，即△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0，故C正确；
D、根据盖斯定律：△H1+△H6=﹣（△H2+△H3+△H4+△H5），故D错误．
故选：D．
【分析】一个化学反应的热效应，仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与中间步骤无关，可以根据盖斯定律以及热化学方程式的含义来回答判断．
17．【答案】（1）两支试管中都产生气泡，但装有NaHCO3的试管中反应速率快得多；42：53；不正确
（2）碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应过程中热效应的探究；温度计；托盘天平；放热；吸热
【解析】【解答】解：（1）①装有NaHCO3溶液的试管中很快产生气泡，而装有Na2CO3溶液的试管中开始没有气泡产生，但随着滴入稀盐酸的量增加，才会产生气泡，
故答案是：两支试管中都产生气泡，但装有NaHCO3的试管中反应速率快得多；②盐酸与碳酸钠反应的化学方程式为：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，
盐酸与碳酸氢钠反应的化学方程为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，
根据二者与盐酸反应的化学方程式可知，Na2CO3的相对分子质量比NaHCO3的大，故相同质量的Na2CO3与NaHCO3中，NaHCO3与盐酸反应生成的CO2气体多一些．
碳酸钠、碳酸氢钠与二氧化碳的关系式分别为：
Na2CO3﹣﹣
CO2；
NaHCO3﹣﹣
CO2；
106g
22.4L
84g
22.4L
0.3g
0.063L
0.3g
0.08L
所以试管中气球大小（包含试管）体积之比约为：Ⅰ：Ⅱ=0.063：0.08：=42：53，
故答案为：42：53；③由于碳酸钠、碳酸氢钠溶解过程中会吸收热量，且物质的状态影响放出能量大小，不能根据用手触摸试管的冷热判断碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的反应热情况，
故答案为：不正确；（2）①反应前温度相同，改变酸及固体的量，探究反应中的热效应，则该研究报告的题目是碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应过程中热效应的探究，
故答案为：碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应过程中热效应的探究；②测量温度需要温度计、称量固体需要托盘天平，
故答案为：温度计；托盘天平；
a．由实验B、D可知，碳酸钠与盐酸的反应后溶液的温度升高，可知该反应过程中放热热量，则碳酸钠与盐酸的反应为放热反应，
故答案为：放热；
b．根据实验A、C可知，当NaHCO3与盐酸反应后，混合溶液的温度降低，说明碳酸氢钠与盐酸的反应为吸热反应，
故答案为：吸热．
【分析】（1）①NaHCO3和Na2CO3与盐酸反应在同一条件下的速率不同，碳酸氢钠反应速率更快；②根据碳酸钠、碳酸氢钠与二氧化碳的关系式计算大小气球体积之比；③物质溶解吸热，会使温度降低；（2）①反应前温度相同，改变酸及固体的量，探究反应中的热效应；②测量温度需要温度计、称量固体需要托盘天平；
a．由实验B、D反应中溶液温度变化判断碳酸钠与盐酸的反应中能量变化；
b．由实验A、C中温度变化判断碳酸氢钠与盐酸反应的能量变化．
18．【答案】（1）N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=﹣641.63kJ/mol
（2）408.815
（3）产物无污染
（4）负；CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O；2CH3OH+3O2+4OH﹣═2CO32﹣+6H2O
【解析】【解答】解：（1）反应方程式为：N2H4+2H2O2═N2+4H2O，0.4mol液态肼放出256.652KJ的热量，则1mol液态肼放出的热量为 =641.63kJ，
所以反应的热化学方程式为：N2H4（g）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=﹣641.63kJ/mol，
故答案为：N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=﹣641.63kJ/mol；（2）①N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=﹣641.63kJ/mol；②H2O（g）=H2O（l）△H=﹣44kJ/mol；
依据盖斯定律①+②×4得到：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（l）；△H=﹣817.63kJ/mol；
热化学方程式中32g全部反应放热817.63kJ，16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量为：817.63kJ× =408.815kJ，
故答案为：408.815；（3）还原剂肼（N2H4）和强氧化剂H2O2，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，除释放大量热量和快速产生大量气体外，还有很突出的优点是，产物为氮气和水，清洁无污染，
故答案为：产物无污染；（4）CH3OH和O2在电池中，肯定是O2氧化CH3OH，CH3OH是负极反应物，O2是正极反应物．CH3OH被氧化生成CO2和H2O，电解质溶液中有强碱（OH﹣），CO2要转化CO32﹣．
①甲醇是负极，电极反应式为：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O，故答案为：负；CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O；
②CH3OH被氧化生成CO2和H2O，电解质溶液中有强碱（OH﹣），则CO2要转化CO32﹣，电池反应为：2CH3OH+3O2+4OH﹣═2CO32﹣+6H2O，
故答案为：2CH3OH+3O2+4OH﹣═2CO32﹣+6H2O．
【分析】（1）反应方程式为：N2H4+2H2O2=N2+4H2O，根据0.4mol液态肼放出的热量，计算1mol液态肼放出的热量，进而写出热化学方程式；（2）根据盖斯定律合并写出生成液态水时的热化学方程式进行计算；（3）依据反应N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）的产物是氮气和水分析该反应的优点；（4）甲醇燃料电池放电时，C元素的化合价升高，所以甲醇所在电极为原电池的负极，O元素的化合价降低，所以通入氧气的极为原电池的正极，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，以此来解答．
19．【答案】（1）﹣74.8kJ•mol﹣1
（2）CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g） △H=﹣802.3kJ•mol﹣1
【解析】【解答】解：（1.）已知：①2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣571.6kJ•mol﹣1 ②CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣890.3kJ•mol﹣1③C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJ•mol﹣1根据盖斯定律，①+③﹣②可得：C（s）+2H2（g）═CH4（g），则△H=﹣571.6kJ•mol﹣1﹣393.5kJ•mol﹣1﹣（﹣890.3J•mol﹣1）=﹣74.8 kJ•mol﹣1，故答案为：﹣74.8 kJ•mol﹣1；
（2.）已知：②CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣890.3kJ•mol﹣1④H2O（l）═H2O（g）△H=+44.0kJ•mol﹣1根据盖斯定律，②+④×2可得：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣802.3 kJ•mol﹣1，故答案为：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣802.3 kJ•mol﹣1．
【分析】（1）已知：①2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣571.6kJ•mol﹣1②CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣890.3kJ•mol﹣1③C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJ•mol﹣1根据盖斯定律，①+③﹣②可得：C（s）+2H2（g）═CH4（g），焓变也进行相应计算；（2）已知：②CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣890.3kJ•mol﹣1④H2O（l）═H2O（g）△H=+44.0kJ•mol﹣1根据盖斯定律，②+④×2可得：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）．
20．【答案】（1）光能和热能；化学能；吸收；278
（2）负极；O2+4e-+2H2O=4OH-；4NH3+3O2=2N2+6H2O；减小；0.4NA
【解析】【解答】（1）①该图中以TiO2为催化剂、光和热条件下分解CO2反应生成CO和O2，根据能量守恒定律，该反应中，光能和热能转化为化学能，答案：光能和热能；化学能；
②二氧化碳分解生成CO和O2，根据焓变=反应物键能总和-生成物键能总和及焓变与其方程式化学计量数成正比，由2CO2（g）=2CO（g）+O2（g）及图中数据可有：ΔH=2×1598kJ·mol-1-（2×1072+496） kJ·mol-1=+556 kJ·mol-1，所以分解1molCO2需吸收 kJ=278 kJ的能量，答案：吸收；278；
（2）①由图可知，Pt电极（a）通入氨气生成氮气，说明氨气被氧化，为原电池负极，Pt电极（b）上氧气得电子被还原，电解质溶液为KOH溶液，碱性环境下氧气的放电反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，答案：负极；O2+4e-+2H2O=4OH-；
②由图可知，该电池负极通入氨气发生氧化反应生成氮气，且OH-向负极移动参与反应，负极反应式为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，正极通入氧气发生还原反应生成水，所以电池的总反应的化学方程式为4NH3+3O2=2N2+6H2O，反应有水生成导致KOH浓度减小，当消耗0.1 mol O2时，理论上转移电子个数为0.4NA，答案：4NH3+3O2=2N2+6H2O；减小；转移电子0.4NA。
【分析】（1）①根据图示即可判断能量转化的方式
②键的断裂需要吸收能量即可出焓变
（2）①根据氨气变为氮气，化合价升高发生的是氧化反应，失去电子，因此a为负极，b为正极，氧气得到电子级和水变为氢氧根离子即可写出
②根据正极和负极的电极式即可写出电池总反应，反应中在消耗氢氧根离子，导致浓度降低，根据给出的数据结合电极式即可计算出转移的电子数

21．【答案】（1）>
（2）放；断裂1molH-H键和1molCl-Cl键吸收的总能量小于形成2molH-Cl键放出的总能量
【解析】【解答】图象分析可知反应物能量高于生成物，反应是放热反应，表示化学反应H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）的能量变化，从化学键的角度进行解释 断裂1molH-H键和1molCl-Cl键吸收的总能量小于形成2molH-Cl键放出的总能量。
【分析】（1）根据能量的变化即可判断
（2）根据焓变=反应物的键能-反应物的键能进行判断