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第一章 化学反应的热效应 测试题 高中化学人教版（2019）选择性必修1
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第一章 化学反应的热效应 测试题一、选择题1．航天员呼吸产生的通过反应 ，再电解水可实现的循环利用。热力学中规定由最稳定单质生成1mol某物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓()，最稳定单质的标准生成焓规定为0.已知上述反应式中：；；；。则的数值为A． B． C． D．2．在中和反应热的测定实验中，下列说法正确的是A．本实验需要使用的仪器有：容量瓶、量筒、烧杯、温度计、玻璃搅拌器B．最好使用2支温度计，分别测量反应前酸与碱的初始温度C．实验中用到的稀盐酸和稀NaOH溶液浓度相等，确保完全反应D．测定中和热实验时，使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差3．碳酸钠晶体()失水可得到或，两个化学反应的能量变化示意图如下：下列说法不正确的是A．B．碳酸钠晶体()失水是化学变化C．向中滴加几滴水，温度升高D．失水生成：4．下列有关热化学方程式的叙述正确的是A．表示氢气的燃烧热B．等质量的固态硫比液态硫完全燃烧放出的热量多C．含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应的热化学方程式为D．已知，，则5．下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25℃，101kPa)：①C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2878kJ•mol-1②C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2658kJ•mol-1③C4H10(g)+O2(g)=4CO(g)+5H2O(l) △H=-1746kJ•mol-1④C4H10(g)+O2(g)=4CO(g)+5H2O(g) △H=-1526kJ•mol-1由此判断，正丁烷的燃烧热ΔH为A．-2878kJ•mol-1 B．-2658kJ•mol-1 C．-1746kJ•mol-1 D．-1526kJ•mol-16．化学反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是A．该反应是吸热反应，吸收的热量为(y-x)kJB．断裂1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键时能放出x kJ的能量C．断裂2 mol H—Cl键时需要吸收y kJ的能量D．2 mol HCl(g)的总能量高于1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量7．知乙腈(CH3CN)发生异构时热化学方程式：CH3CN(l)(1) △H，断裂1mol有关化学键所需的能量数据如表所示：则△H为(用含a、b、c、d、e的代数式表示)A．(d-e)kJ•mol-1 B．(d-c-e)kJ•mol-1C．(-d+c+e)kJ•mol-1 D．(e-d)kJ•mol-18．基元反应的反应过程如下图。下列分析不正确的是A．该基元反应涉及键断裂和键形成B．该基元反应属于吸热反应C．使用催化剂，可以改变该反应D．增大，该反应单位体积内活化分子数增多9．下列说法正确的是A． 和 反应放出 热量，则氢气的燃烧热为 B．在稀溶液中， ，若将含 的浓硫酸与含 的氢氧化钠溶液混合，放出的热量大于 C．和反应的中和热 ，则和反应的中和热D． 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热10．已知2Zn(s)＋O2(g) = 2ZnO(s) ΔH=-701.0 kJ·mol-12Hg(l)＋O2(g) = 2HgO(s) ΔH=-181.6 kJ·mol-1则反应2Zn(s)＋2HgO(s)=2ZnO(s)＋2Hg(l)的ΔH为A．＋519.4 kJ·mol-1 B．-259.7 kJ·mol-1 C．＋259.7 kJ·mol-1 D．-519.4 kJ·mol-111．科学家已获得了气态N4分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1molN－N键吸收193kJ能量，断裂1molN≡N键吸收946kJ能量，下列说法正确的是A．N4属于一种新型的化合物B．N4(g)=4N(g)的过程中释放1158kJ能量C．1molN4转化为时要放出734kJ能量D．N4和N2互为同位素，N4转化为N2属于化学变化12．下列反应方程式表达正确的是A．用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸：2CH3COOH+CO=2CH3COO-+CO2↑+H2OB．明矾溶液与过量氨水混合：Al3++4NH3+2H2O=AlO+4NHC．稀硫酸与稀氢氧化钾溶液发生反应：H2SO4(l)+2KOH(1)=K2SO4(l)+2H2O(l) △H=-57.3kJ•mol-1D．将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1：2混合：Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O13．化学上，规定稳定单质的生成热为0；可用物质的生成热表示该物质的相对能量高低。氮的几种氧化物的相对能量如表所示(25℃，101kPa条件下)：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)c2NO2(g)，ΔH=-86kJ·mol-1C．N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)，ΔH=+55kJ·mol-1D．1molN2O(g)分解成N2(g)和O2(g)需要放出82kJ能量14．下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是A．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6 kJ∙mol-1，则氢气的燃烧热∆H=-241.8 kJ∙mol-1B．25℃、101kPa时，C的燃烧热燃烧时生成稳定的CO2，S的燃烧热燃烧时生成稳定的SO3C．含20gNaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为：NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ∆H=-57.4kJ∙mol-1D．已知 H2(g)+I2(g)=2HI(g) ∆H1，H2(g)+I2(s)=2HI(g) ∆H2，则△H1＞△H215．已知断裂1mol化学键所需的能量：键为942、键为500、键为154，键为452.5，则断裂1键所需的能量是A．194 B．316 C．391 D．658二、填空题16．为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如下实验：(1)将纯固体物质分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应)，立即塞紧带形管的塞子，发现形管内红墨水的液面高度如图所示。①如图1所示，发生的反应(假设没有气体生成)是_______(填“放热”或“吸热”)反应，是_______(填一种常见氧化物的化学式)。②如图2所示，发生的反应(假设没有气体生成)是_______(填“放热”或“吸热”)反应，以下选项中与其能量变化相同的是_______(填序号)。A．碳的燃烧反应 B．CaCO3的分解反应 C．盐酸与NaOH溶液的反应(2)如下图所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块铝片，再滴入5mL稀NaOH溶液。试回答下列问题：实验中观察到的现象是：铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、_______。17．工业合成氨中氢气的重要来源是水煤气，有关反应如下：①；②，它们的能量变化如图所示。(1)写出图1表示的反应的热化学方程式：_______。(2)_______。(3)已知几种共价键的键能如表所示：则a为_______。(4)在恒容密闭容器中发生反应：。达到平衡后，改变条件使CO的平衡转化率增大，则该反应的_______(填“增大”“减小”或“不变”)。18．完成下列问题。(1)如图NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中能量变化图。该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应，该反应物的总焓_______生成物的焓(填“小于”或“大于”)。请写出NO2和CO反应的热化学方程式_______；(2)有如下三个热化学方程式：H2(g)+O2(g)═H2O(g) △H1=akJ•mol﹣1H2(g)+O2(g)═H2O(l) △H2=bkJ•mol﹣12H2O(l)═2H2(g)+O2(g) △H3=ckJ•mol﹣1①请写出b、c的关系式_______；判断c_______0(填“>”或“<”)。②试比较△H1_______△H2(填“>”或“<”)。③相同条件下，1molH2O(g)比1molH2O(l)更_______(填“稳定”或“不稳定”)19．燃煤发电是目前我国主要的火力发电形式，思考并回答下列问题：(1)写出碳完全燃烧的化学方程式并用双线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目：___________。(2)上述燃烧反应中发生氧化反应的是___________，氧化剂是___________。(3)碳燃烧过程中化学能主要转变为___________能和___________能。(4)试从资源、能效、对环境的影响等方面，阐述火力发电的弊端有哪些？___________。20．已知下列两个热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220 kJ/mol试回答下列问题。(1)1 mol H2和2 molC3H8的混合气体完全燃烧生成CO2气体和液态水时所释放的热量为______。(2)现有H2和C3H8的混合气体共1 mol，完全燃烧时放出769.4 kJ热量，则混合气体中H2和C3H8的物质的量之比为______。21．甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气【主要成分为CO(结构式为)、和】在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：①②③已知反应①中相关的化学键键能(键能是气态基态原子形成化学键释放的最低能量)数据如下：由此计算_____；则，则____。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。(1)元素周期表中的位置为___________，、、三种元素的简单离子半径从大到小的顺序为__________。(2)足量的最高价氧化物的水化物的稀溶液与甲完全反应，放出热量，请写出表示该过程中和热的热化学方程式____________。(3)下列有关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、丁比氟化氢还原性强 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____________；乙的水溶液呈酸性，请写出离子方程式解释原因_____________。(5)是一种弱酸，请写出它的电离方程式__________________；溶液有剧毒，可以用溶液进行无毒化处理，请写出二者反应的化学方程式__________________；室温下，的电离常数，在的溶液中滴加同浓度盐酸至溶液呈中性，此时溶液中的_____________。23．铁及碳的化合物在社会生产、生活中有着广泛的应用。请回答下列问题：i．磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一。已知：①Fe3O4(s)+4C(s)3Fe(s)+4CO(g) △H=+646.0 kJ•mol﹣1②C(s)+CO2(g)2CO(g) △H=+172.5 kJ•mol﹣1则Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g) △H=___________ 。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50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸的温度，然后把温度计上的酸用水冲洗干净；②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是___________(填字母)。A．用温度计小心搅拌 B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C．轻轻地振荡烧杯 D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动(2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3，又知。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：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)。(3)____(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是___________。 化学键C－HC－CC－NC≡NC=N能量/kJabcde物质及状态N2O(g)NO(g)NO2(g)N2O4(l)N2O5(g)相对能量 (kJ·mol-1)829033-2011化学键COa7991076465化学键4363431076465413在周期表中的区域元素代号有关信息短周期元素的最高价氧化物的水化物甲是一种胃酸中和剂，且能溶于强碱溶液的一种氢化物可用于制造纯碱和做制冷剂长周期元素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元素大量存在于海藻中，它的银盐可用于人工降雨实验序号起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6【参考答案】一、选择题1．A解析：已知上述反应式中：C(s)+O2(g)= CO2(g) ；H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ，则总反应： =2-=2×(-242kJ•mol-1)-(-394 kJ•mol-1)= -90 kJ•mol-1，故选A。2．D解析：A．该实验中不需要容量瓶，A错误；B．为了减少实验误差，该实验中最好使用同一支温度计测定温度，B错误；C．为确保完全反应，实验中要有一种试剂稍过量，C错误；D．玻璃搅拌器是为了加快反应速率，使反应尽快完成，减少热量的损失，减少实验误差，D正确；综上所述答案为D。3．D解析：A．1mol和9molH2O(g)的总能量大于1mol(s)的能量，故，故A正确；B．碳酸钠晶体()失水生成新物质，是化学变化，故B正确；C．1mol和9molH2O(g)的总能量大于1mol(s)，向中滴加几滴水，放出能量，温度升高，故C正确；D．根据盖斯定律②－①得，故D错误；选D。4．C解析：A．氢气的燃烧热是指在101kPa时，1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，故A错误；B．固态硫的能量小于液态硫，所以固态硫完全燃烧放出的热量少，故B错误；C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则1mol氢氧化钠和盐酸反应放出热量57.4kJ，表示该反应的热化学方程式为，故C正确；D．燃烧反应焓变为负值，完全燃烧放热更多，焓变小，则，故D错误；选C。5．A【分析】燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。解析：正丁烷的燃烧热是1mol正丁烷完全燃烧生成CO2(气)，H2O(液)放出的热量，故热化学方程式①C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2878kJ•mol-1符合燃烧热的概念；故答案选A。6．C解析：A．由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，故A错误；B．断键要吸收能量，所以断裂1mol H-H键和1mol Cl-Cl键吸收x kJ能量，故B错误；C．由图可知，断裂2mol H-Cl键需要吸收y kJ的能量，故C正确；D．由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量，即2mol HCl的总能量低于1mol H2和1mol Cl2的总能量，故D错误；故选C。7．B解析：反应物断键吸收的总能量-生成物成键释放的总能量，故选B。8．C解析：A．由图示可知，该基元反应涉及H−I键断裂和H−H键形成，A正确；B．断键吸收的能量大于成键放出的能量，该反应吸热，B正确；C．催化剂只改变活化能，影响反应速率，不影响焓变，C错误；D．增大c(HI)，该反应单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，D正确；故选C。9．B解析：A．根据方程式2H2+O22H2O可知，1gH2完全燃烧需要8gO2，因此和反应时O2不足，所以放出的热量小于H2完全反应时放出的热量，即氢气的燃烧热大于142.9，A错误；B．中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量，浓硫酸溶于水放热，将含1molNaOH的溶液和含0.5mol的浓硫酸混合，放出的热量大于57.3kJ，B正确；C．中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，其衡量标准是生成的水为1mol，故无论稀和反应生成的水是几摩尔，其中和热恒为57.3KJ/mol，C错误；D．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧时生成稳定的氧化物时所放出的热量，稳定的氧化物一方面指氧化物稳定，另一方面是指氧化物的状态稳定，生成的水应为液态，D错误；故答案为：B。10．D解析：由题干信息知：①2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) △H=-701.0kJ•mol-1，②2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) △H=-181.6kJ•mol-1，依据盖斯定律，将①-②得到：2Zn(s)+2HgO(s)=2ZnO(s)+2Hg(l) △H=-519.4kJ/mol；答案选D。11．C解析：A．N4中只含有N元素一种元素，因此该物质属于单质，选项A错误；B．断裂化学键互吸收能量，则N4(g)=4N(g)的过程中会吸收能量6 mol×193 kJ/mol=1158 kJ，选项B错误；C．反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，N4(g)=2N2(g)中反应热△H=6×193 kJ/mol-2×946 kJ/mol= -734 kJ/mol，故1 mol N4转化为N2时会放出734 kJ能量，选项C正确；D．N4和N2是N元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体，由于N4、N2是两种不同的物质，因此N4转化为N2属于化学变化，选项D错误；答案选C。12．D解析：A．由于乙酸相对于饱和Na2CO3为少量，乙酸与CO反应只能生成，A错误；B．一水合氨为弱碱，与铝离子反应只能生成，B错误；C． 中和热的定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热，选项中的反应产生2mol的水，△H=-114.6kJ•mol-1，且除水外其它的物质状态应为溶液状态（aq），C错误；D．等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1：2混合生成一份硫酸钡沉淀和两份水，D正确；故选D。13．B解析：A．由题给表格中的数据可知，NO(g)的相对能量最高，化学性质最活泼，最不稳定，A正确；B．反应热等于生成物的总能量与反应物的总能量之差，该反应的ΔH=66kJ·mol-1-(-20kJ·mol-1)=+86kJ·mol-1，B错误；C．该反应的ΔH=66kJ·mol-1+0-11kJ·mol-1=+55kJ·mol-1，C正确；D．N2O(g)N2(g)+O2(g)该反应的ΔH=(0+0-82)kJ·mol-1=-82kJ·mol-1，D正确；故答案选B。14．C解析：A．在2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6 kJ∙mol-1中，水呈气态，则氢气的燃烧热∆H＜-241.8 kJ∙mol-1，A错误；B．25℃、101kPa时，表示燃烧热的热化学反应方程式中，C燃烧生成稳定的CO2，S燃烧生成稳定的SO2，B错误；C．20g NaOH的物质的量为0.5mol，放出28.7kJ的热量，则1mol NaOH发生中和反应，放出57.4kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为：NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ∆H=-57.4kJ∙mol-1，C正确；D．已知 H2(g)+I2(g)=2HI(g) ∆H1，H2(g)+I2(s)=2HI(g) ∆H2，I2(g)=I2(s) ∆H＜0，则△H1＜△H2，D错误；故选C。15．C解析：依据题图分析，反应为，反应的焓变，反应的焓变=反应物断键吸收的能量−生成物成键放出的能量，设断裂1键吸收的能量为x，则，解得：；故C符合题意。综上所述，答案为C。二、填空题16．(1) 放热 CaO(或：Na2O、K2O) 吸热 B(2)饱和澄清石灰水中出现白色浑浊/沉淀 (或：烧杯中出现白色浑浊/沉淀)解析： (1)利用气体的热胀冷缩原理以及根据U形管两端红墨水液面的相对高度可判断出图1为放热反应，图2为吸热反应；(2)铝与强碱反应属于放热反应，然后根据氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，可判断出观察到的现象除铝片逐渐溶解、有大量气泡产生外，还有饱和澄清石灰水中出现白色浑浊。（1）①若如图1所示，体系内压强大于外界大气压，说明体系内气体膨胀，反应放热，遇水放热的物质X可以是、等，故答案为：放热；、；②若如图2所示，体系内压强小于外界大气压，说明体系内气体体积缩小，反应吸热；故答案为：吸热；A．碳的燃烧反应为放热反应，选项A不符合；B．的分解反应为吸热反应，选项B符合；C．盐酸与溶液反应为放热反应，选项C不符合；答案选B；（2）把试管放入盛有饱和澄清石灰水的烧杯中，向试管中放入几小块铝片，再滴入稀溶液，铝和溶液反应生成，且该反应是放热反应，的溶解度随温度的升高而降低，烧杯中的饱和澄清石灰水中会出现白色浑浊，故答案为：饱和澄清石灰水中出现白色浑浊。17．3 449 不变【分析】靠近纵坐标的为反应物，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应；反之为吸热反应。解析：(1)图(1)反应物为C和H2O，生成物为CO和H2，反应物总能量低于生成物总能量，故该反应为吸热反应，热化学方程式为， 故填：；(2)同理可得图2的热化学方程式，由盖斯定律，将①和②相加消去CO得热化学方程式，故填：90.3；(3)根据，=，解得a=449，故填：449。(4)对于反应，该反应的反应热与物质的状态、各物质的系数有关，与平衡是否移动无关，故改变条件使CO转化率增大，不变，故填：不变。18．(1) 放热 大于 NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=-234kJ/mol(2) 2b+c=0 > > 不稳定解析：（1）由图可知，反应物能量高，产物能量低，该反应为放热反应；反应物能量高，产物能量低，则该反应物的总焓大于生成物的焓；由图可知，该反应的反应热△H=E1-E2=-(368-134)kJ/mol=-234kJ/mol，则NO2和CO反应的热化学方程式为：NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=-234kJ/mol；（2）①设A：H2(g)+O2(g)═H2O(g)，B：H2(g)+O2(g)═H2O(l)，C：2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)，根据盖斯定律可知，C=-2B，则2b+c=0；反应2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)为吸热反应，则c为正值，故c>0；②根据题给信息可知A式生成水蒸气，B式生成的液态水，水蒸气变成液态水会放热，放热时反应热为负值，故△H1>△H2；③能量越低越稳定，能量越高越不稳定，液态水能量更低，故1molH2O(g)比1molH2O(l)更不稳定。19．(1)(2) 碳 氧气(3) 光 热(4)①化石燃料属于不可再生能源，用化石燃料发电会造成资源的浪费；②火力发电的过程中，能量经过多次转化，利用率低，能量损失大；③化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SO2、CO、NO2、粉尘等)，污染环境解析：略20．8 kJ 3：1解析：(1)释放的总热量。(2)设混合气体中H2、C3H8的物质的量分别为、，则：x+y=1 mol；x mol×kJ/mol+ y mol×2220 kJ/mol=769.4 kJ，两式联立，解得x=0.75 mol，y=0.25 mol，所以x：y=3：1，即n(H2)：n(C3H8)=3：1。21． -99 +41解析：由题意可知，反应①中生成时需要形成键、键和键，放出的热量为(，需要断裂键和键，吸收的热量为，则该反应的；根据盖斯定律，由②-①得，则，故答案为：-99；+44。22． 第三周期Ⅲ族 ac 【分析】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；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；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；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，再结合元素周期律与物质的性质分析作答。解析：根据上述分析可知，X、Y、Z和W分别为Al、N、Fe和I元素，则：（1）元素为Al，原子序数为13，在周期表中的位置为第三周期Ⅲ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增大而减小，则、、三种元素的简单离子半径从大到小的顺序为，故答案为第三周期Ⅲ族；（2）的最高价氧化物的水化物为完全反应，放出热量，则反应生成1mol水所放出的热量为，则表示该过程中和热的热化学方程式为 ，故答案为 ；（3）的气态氢化物丁为HI，则：a. HCl与HI均为分子化合物，其分子间作用力越大，沸点越高，则分子间作用力比较：HI>HCl，则沸点比较：HI>HCl，a项正确；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，b项错误；c. 同族元素中非金属性从上到下依次减弱，单质的氧化性依次减弱，相应离子的还原性依次增强，则碘化氢比氟化氢还原性强，c项正确；d. 氟化氢为弱酸，碘化氢为强酸，则碘化氢比氟化氢酸性强，d项错误；答案选ac；（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：，乙为铁盐，在溶液中会水解显酸性，其离子方程式为：，故答案为；；（5）HY3为HN3，是一种弱酸，则在水溶液中发生弱电离，其离子方程式为：；NaClO与NaN3发生氧化还原反应，其离子方程式为：；的电离常数，则根据表达式 可知，=5×10-3=0.005，故答案为；；。23． -44.0 kJ/mol D -51.8 kJ·mol-1 不能 H2SO4与Ba(OH)2反应时生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的中和热【分析】i．根据盖斯定律，将已知的热化学方程式叠加，可得待求反应的热化学方程式；ii．用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸及50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液，并用同一温度计分别测量它们的温度，然后将NaOH溶液快速倒入盛放在小烧杯的盐酸中，并使二者快速混合，测得混合液最高温度，利用△H=-计算中和热，并根据中和热的概念分析判断硫酸与Ba(OH)2产生的物质的溶解性分析其对中和热测定的影响。解析：i．已知：①Fe3O4(s)+4C(s)3Fe(s)+4CO(g) △H=+646.0 kJ•mol﹣1②C(s)+CO2(g)2CO(g) △H=+172.5 kJ•mol﹣1，根据盖斯定律，将①-②×4，整理可得Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g) △H=-44 kJ/mol；ii．A．温度计是测量溶液温度的仪器，不能当作玻璃棒搅拌混合溶液，A错误；B．中和热测定关键是保温工作，揭开硬纸片用玻璃棒搅拌，会导致热量散失，导致中和热测量不准确，B错误；C．轻轻地振荡烧杯可能会使部分溶液粘在小烧杯内壁而不能被中和，导致热量变化，导致温度测量不准确，C错误；D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动，既可以使酸碱溶液混合均匀，又可以减少热量散失，使测量结果更接近真实值，D正确；故合理选项是D；(2)三次实验开始时的平均温度t1分别是20.05℃、20.3℃、20.55℃，终止温度t2分别为23.2℃、23.4℃、23.6℃，三次实验温度差分别是3.15℃、3.10℃、3.05℃，三次都为有效实验，则三次实验溶液温度升高的平均值为△t==3.10℃，50 mL0.5 mol•L-1盐酸与50 mL0.55mol•L-1 NaOH溶液反应生成H2O的物质的量以不足量的HCl为标准计算，n(H2O)=0.50 mol/L×0.05 L=0.025 mol，则中和热△H=-kJ/mol=-51.8 kJ/mol；(3)硫酸与Ba(OH)2溶液反应除了生成水外，还生成了BaSO4沉淀；Ba2+与结合成BaSO4沉淀时形成离子键，会释放热量而会影响反应热，所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热。
第一章 化学反应的热效应 测试题一、选择题1．航天员呼吸产生的通过反应 ，再电解水可实现的循环利用。热力学中规定由最稳定单质生成1mol某物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓()，最稳定单质的标准生成焓规定为0.已知上述反应式中：；；；。则的数值为A． B． C． D．2．在中和反应热的测定实验中，下列说法正确的是A．本实验需要使用的仪器有：容量瓶、量筒、烧杯、温度计、玻璃搅拌器B．最好使用2支温度计，分别测量反应前酸与碱的初始温度C．实验中用到的稀盐酸和稀NaOH溶液浓度相等，确保完全反应D．测定中和热实验时，使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差3．碳酸钠晶体()失水可得到或，两个化学反应的能量变化示意图如下：下列说法不正确的是A．B．碳酸钠晶体()失水是化学变化C．向中滴加几滴水，温度升高D．失水生成：4．下列有关热化学方程式的叙述正确的是A．表示氢气的燃烧热B．等质量的固态硫比液态硫完全燃烧放出的热量多C．含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应的热化学方程式为D．已知，，则5．下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25℃，101kPa)：①C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2878kJ•mol-1②C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2658kJ•mol-1③C4H10(g)+O2(g)=4CO(g)+5H2O(l) △H=-1746kJ•mol-1④C4H10(g)+O2(g)=4CO(g)+5H2O(g) △H=-1526kJ•mol-1由此判断，正丁烷的燃烧热ΔH为A．-2878kJ•mol-1 B．-2658kJ•mol-1 C．-1746kJ•mol-1 D．-1526kJ•mol-16．化学反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是A．该反应是吸热反应，吸收的热量为(y-x)kJB．断裂1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键时能放出x kJ的能量C．断裂2 mol H—Cl键时需要吸收y kJ的能量D．2 mol HCl(g)的总能量高于1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量7．知乙腈(CH3CN)发生异构时热化学方程式：CH3CN(l)(1) △H，断裂1mol有关化学键所需的能量数据如表所示：则△H为(用含a、b、c、d、e的代数式表示)A．(d-e)kJ•mol-1 B．(d-c-e)kJ•mol-1C．(-d+c+e)kJ•mol-1 D．(e-d)kJ•mol-18．基元反应的反应过程如下图。下列分析不正确的是A．该基元反应涉及键断裂和键形成B．该基元反应属于吸热反应C．使用催化剂，可以改变该反应D．增大，该反应单位体积内活化分子数增多9．下列说法正确的是A． 和 反应放出 热量，则氢气的燃烧热为 B．在稀溶液中， ，若将含 的浓硫酸与含 的氢氧化钠溶液混合，放出的热量大于 C．和反应的中和热 ，则和反应的中和热D． 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热10．已知2Zn(s)＋O2(g) = 2ZnO(s) ΔH=-701.0 kJ·mol-12Hg(l)＋O2(g) = 2HgO(s) ΔH=-181.6 kJ·mol-1则反应2Zn(s)＋2HgO(s)=2ZnO(s)＋2Hg(l)的ΔH为A．＋519.4 kJ·mol-1 B．-259.7 kJ·mol-1 C．＋259.7 kJ·mol-1 D．-519.4 kJ·mol-111．科学家已获得了气态N4分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1molN－N键吸收193kJ能量，断裂1molN≡N键吸收946kJ能量，下列说法正确的是A．N4属于一种新型的化合物B．N4(g)=4N(g)的过程中释放1158kJ能量C．1molN4转化为时要放出734kJ能量D．N4和N2互为同位素，N4转化为N2属于化学变化12．下列反应方程式表达正确的是A．用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸：2CH3COOH+CO=2CH3COO-+CO2↑+H2OB．明矾溶液与过量氨水混合：Al3++4NH3+2H2O=AlO+4NHC．稀硫酸与稀氢氧化钾溶液发生反应：H2SO4(l)+2KOH(1)=K2SO4(l)+2H2O(l) △H=-57.3kJ•mol-1D．将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1：2混合：Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O13．化学上，规定稳定单质的生成热为0；可用物质的生成热表示该物质的相对能量高低。氮的几种氧化物的相对能量如表所示(25℃，101kPa条件下)：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)c2NO2(g)，ΔH=-86kJ·mol-1C．N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)，ΔH=+55kJ·mol-1D．1molN2O(g)分解成N2(g)和O2(g)需要放出82kJ能量14．下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是A．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6 kJ∙mol-1，则氢气的燃烧热∆H=-241.8 kJ∙mol-1B．25℃、101kPa时，C的燃烧热燃烧时生成稳定的CO2，S的燃烧热燃烧时生成稳定的SO3C．含20gNaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为：NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ∆H=-57.4kJ∙mol-1D．已知 H2(g)+I2(g)=2HI(g) ∆H1，H2(g)+I2(s)=2HI(g) ∆H2，则△H1＞△H215．已知断裂1mol化学键所需的能量：键为942、键为500、键为154，键为452.5，则断裂1键所需的能量是A．194 B．316 C．391 D．658二、填空题16．为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如下实验：(1)将纯固体物质分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应)，立即塞紧带形管的塞子，发现形管内红墨水的液面高度如图所示。①如图1所示，发生的反应(假设没有气体生成)是_______(填“放热”或“吸热”)反应，是_______(填一种常见氧化物的化学式)。②如图2所示，发生的反应(假设没有气体生成)是_______(填“放热”或“吸热”)反应，以下选项中与其能量变化相同的是_______(填序号)。A．碳的燃烧反应 B．CaCO3的分解反应 C．盐酸与NaOH溶液的反应(2)如下图所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块铝片，再滴入5mL稀NaOH溶液。试回答下列问题：实验中观察到的现象是：铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、_______。17．工业合成氨中氢气的重要来源是水煤气，有关反应如下：①；②，它们的能量变化如图所示。(1)写出图1表示的反应的热化学方程式：_______。(2)_______。(3)已知几种共价键的键能如表所示：则a为_______。(4)在恒容密闭容器中发生反应：。达到平衡后，改变条件使CO的平衡转化率增大，则该反应的_______(填“增大”“减小”或“不变”)。18．完成下列问题。(1)如图NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中能量变化图。该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应，该反应物的总焓_______生成物的焓(填“小于”或“大于”)。请写出NO2和CO反应的热化学方程式_______；(2)有如下三个热化学方程式：H2(g)+O2(g)═H2O(g) △H1=akJ•mol﹣1H2(g)+O2(g)═H2O(l) △H2=bkJ•mol﹣12H2O(l)═2H2(g)+O2(g) △H3=ckJ•mol﹣1①请写出b、c的关系式_______；判断c_______0(填“>”或“<”)。②试比较△H1_______△H2(填“>”或“<”)。③相同条件下，1molH2O(g)比1molH2O(l)更_______(填“稳定”或“不稳定”)19．燃煤发电是目前我国主要的火力发电形式，思考并回答下列问题：(1)写出碳完全燃烧的化学方程式并用双线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目：___________。(2)上述燃烧反应中发生氧化反应的是___________，氧化剂是___________。(3)碳燃烧过程中化学能主要转变为___________能和___________能。(4)试从资源、能效、对环境的影响等方面，阐述火力发电的弊端有哪些？___________。20．已知下列两个热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220 kJ/mol试回答下列问题。(1)1 mol H2和2 molC3H8的混合气体完全燃烧生成CO2气体和液态水时所释放的热量为______。(2)现有H2和C3H8的混合气体共1 mol，完全燃烧时放出769.4 kJ热量，则混合气体中H2和C3H8的物质的量之比为______。21．甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气【主要成分为CO(结构式为)、和】在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：①②③已知反应①中相关的化学键键能(键能是气态基态原子形成化学键释放的最低能量)数据如下：由此计算_____；则，则____。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。(1)元素周期表中的位置为___________，、、三种元素的简单离子半径从大到小的顺序为__________。(2)足量的最高价氧化物的水化物的稀溶液与甲完全反应，放出热量，请写出表示该过程中和热的热化学方程式____________。(3)下列有关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、丁比氟化氢还原性强 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____________；乙的水溶液呈酸性，请写出离子方程式解释原因_____________。(5)是一种弱酸，请写出它的电离方程式__________________；溶液有剧毒，可以用溶液进行无毒化处理，请写出二者反应的化学方程式__________________；室温下，的电离常数，在的溶液中滴加同浓度盐酸至溶液呈中性，此时溶液中的_____________。23．铁及碳的化合物在社会生产、生活中有着广泛的应用。请回答下列问题：i．磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一。已知：①Fe3O4(s)+4C(s)3Fe(s)+4CO(g) △H=+646.0 kJ•mol﹣1②C(s)+CO2(g)2CO(g) △H=+172.5 kJ•mol﹣1则Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g) △H=___________ 。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50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸的温度，然后把温度计上的酸用水冲洗干净；②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是___________(填字母)。A．用温度计小心搅拌 B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C．轻轻地振荡烧杯 D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动(2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3，又知。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：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)。(3)____(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是___________。 化学键C－HC－CC－NC≡NC=N能量/kJabcde物质及状态N2O(g)NO(g)NO2(g)N2O4(l)N2O5(g)相对能量 (kJ·mol-1)829033-2011化学键COa7991076465化学键4363431076465413在周期表中的区域元素代号有关信息短周期元素的最高价氧化物的水化物甲是一种胃酸中和剂，且能溶于强碱溶液的一种氢化物可用于制造纯碱和做制冷剂长周期元素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元素大量存在于海藻中，它的银盐可用于人工降雨实验序号起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6【参考答案】一、选择题1．A解析：已知上述反应式中：C(s)+O2(g)= CO2(g) ；H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ，则总反应： =2-=2×(-242kJ•mol-1)-(-394 kJ•mol-1)= -90 kJ•mol-1，故选A。2．D解析：A．该实验中不需要容量瓶，A错误；B．为了减少实验误差，该实验中最好使用同一支温度计测定温度，B错误；C．为确保完全反应，实验中要有一种试剂稍过量，C错误；D．玻璃搅拌器是为了加快反应速率，使反应尽快完成，减少热量的损失，减少实验误差，D正确；综上所述答案为D。3．D解析：A．1mol和9molH2O(g)的总能量大于1mol(s)的能量，故，故A正确；B．碳酸钠晶体()失水生成新物质，是化学变化，故B正确；C．1mol和9molH2O(g)的总能量大于1mol(s)，向中滴加几滴水，放出能量，温度升高，故C正确；D．根据盖斯定律②－①得，故D错误；选D。4．C解析：A．氢气的燃烧热是指在101kPa时，1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，故A错误；B．固态硫的能量小于液态硫，所以固态硫完全燃烧放出的热量少，故B错误；C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则1mol氢氧化钠和盐酸反应放出热量57.4kJ，表示该反应的热化学方程式为，故C正确；D．燃烧反应焓变为负值，完全燃烧放热更多，焓变小，则，故D错误；选C。5．A【分析】燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。解析：正丁烷的燃烧热是1mol正丁烷完全燃烧生成CO2(气)，H2O(液)放出的热量，故热化学方程式①C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2878kJ•mol-1符合燃烧热的概念；故答案选A。6．C解析：A．由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，故A错误；B．断键要吸收能量，所以断裂1mol H-H键和1mol Cl-Cl键吸收x kJ能量，故B错误；C．由图可知，断裂2mol H-Cl键需要吸收y kJ的能量，故C正确；D．由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量，即2mol HCl的总能量低于1mol H2和1mol Cl2的总能量，故D错误；故选C。7．B解析：反应物断键吸收的总能量-生成物成键释放的总能量，故选B。8．C解析：A．由图示可知，该基元反应涉及H−I键断裂和H−H键形成，A正确；B．断键吸收的能量大于成键放出的能量，该反应吸热，B正确；C．催化剂只改变活化能，影响反应速率，不影响焓变，C错误；D．增大c(HI)，该反应单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，D正确；故选C。9．B解析：A．根据方程式2H2+O22H2O可知，1gH2完全燃烧需要8gO2，因此和反应时O2不足，所以放出的热量小于H2完全反应时放出的热量，即氢气的燃烧热大于142.9，A错误；B．中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量，浓硫酸溶于水放热，将含1molNaOH的溶液和含0.5mol的浓硫酸混合，放出的热量大于57.3kJ，B正确；C．中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，其衡量标准是生成的水为1mol，故无论稀和反应生成的水是几摩尔，其中和热恒为57.3KJ/mol，C错误；D．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧时生成稳定的氧化物时所放出的热量，稳定的氧化物一方面指氧化物稳定，另一方面是指氧化物的状态稳定，生成的水应为液态，D错误；故答案为：B。10．D解析：由题干信息知：①2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) △H=-701.0kJ•mol-1，②2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) △H=-181.6kJ•mol-1，依据盖斯定律，将①-②得到：2Zn(s)+2HgO(s)=2ZnO(s)+2Hg(l) △H=-519.4kJ/mol；答案选D。11．C解析：A．N4中只含有N元素一种元素，因此该物质属于单质，选项A错误；B．断裂化学键互吸收能量，则N4(g)=4N(g)的过程中会吸收能量6 mol×193 kJ/mol=1158 kJ，选项B错误；C．反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，N4(g)=2N2(g)中反应热△H=6×193 kJ/mol-2×946 kJ/mol= -734 kJ/mol，故1 mol N4转化为N2时会放出734 kJ能量，选项C正确；D．N4和N2是N元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体，由于N4、N2是两种不同的物质，因此N4转化为N2属于化学变化，选项D错误；答案选C。12．D解析：A．由于乙酸相对于饱和Na2CO3为少量，乙酸与CO反应只能生成，A错误；B．一水合氨为弱碱，与铝离子反应只能生成，B错误；C． 中和热的定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热，选项中的反应产生2mol的水，△H=-114.6kJ•mol-1，且除水外其它的物质状态应为溶液状态（aq），C错误；D．等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1：2混合生成一份硫酸钡沉淀和两份水，D正确；故选D。13．B解析：A．由题给表格中的数据可知，NO(g)的相对能量最高，化学性质最活泼，最不稳定，A正确；B．反应热等于生成物的总能量与反应物的总能量之差，该反应的ΔH=66kJ·mol-1-(-20kJ·mol-1)=+86kJ·mol-1，B错误；C．该反应的ΔH=66kJ·mol-1+0-11kJ·mol-1=+55kJ·mol-1，C正确；D．N2O(g)N2(g)+O2(g)该反应的ΔH=(0+0-82)kJ·mol-1=-82kJ·mol-1，D正确；故答案选B。14．C解析：A．在2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6 kJ∙mol-1中，水呈气态，则氢气的燃烧热∆H＜-241.8 kJ∙mol-1，A错误；B．25℃、101kPa时，表示燃烧热的热化学反应方程式中，C燃烧生成稳定的CO2，S燃烧生成稳定的SO2，B错误；C．20g NaOH的物质的量为0.5mol，放出28.7kJ的热量，则1mol NaOH发生中和反应，放出57.4kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为：NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ∆H=-57.4kJ∙mol-1，C正确；D．已知 H2(g)+I2(g)=2HI(g) ∆H1，H2(g)+I2(s)=2HI(g) ∆H2，I2(g)=I2(s) ∆H＜0，则△H1＜△H2，D错误；故选C。15．C解析：依据题图分析，反应为，反应的焓变，反应的焓变=反应物断键吸收的能量−生成物成键放出的能量，设断裂1键吸收的能量为x，则，解得：；故C符合题意。综上所述，答案为C。二、填空题16．(1) 放热 CaO(或：Na2O、K2O) 吸热 B(2)饱和澄清石灰水中出现白色浑浊/沉淀 (或：烧杯中出现白色浑浊/沉淀)解析： (1)利用气体的热胀冷缩原理以及根据U形管两端红墨水液面的相对高度可判断出图1为放热反应，图2为吸热反应；(2)铝与强碱反应属于放热反应，然后根据氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，可判断出观察到的现象除铝片逐渐溶解、有大量气泡产生外，还有饱和澄清石灰水中出现白色浑浊。（1）①若如图1所示，体系内压强大于外界大气压，说明体系内气体膨胀，反应放热，遇水放热的物质X可以是、等，故答案为：放热；、；②若如图2所示，体系内压强小于外界大气压，说明体系内气体体积缩小，反应吸热；故答案为：吸热；A．碳的燃烧反应为放热反应，选项A不符合；B．的分解反应为吸热反应，选项B符合；C．盐酸与溶液反应为放热反应，选项C不符合；答案选B；（2）把试管放入盛有饱和澄清石灰水的烧杯中，向试管中放入几小块铝片，再滴入稀溶液，铝和溶液反应生成，且该反应是放热反应，的溶解度随温度的升高而降低，烧杯中的饱和澄清石灰水中会出现白色浑浊，故答案为：饱和澄清石灰水中出现白色浑浊。17．3 449 不变【分析】靠近纵坐标的为反应物，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应；反之为吸热反应。解析：(1)图(1)反应物为C和H2O，生成物为CO和H2，反应物总能量低于生成物总能量，故该反应为吸热反应，热化学方程式为， 故填：；(2)同理可得图2的热化学方程式，由盖斯定律，将①和②相加消去CO得热化学方程式，故填：90.3；(3)根据，=，解得a=449，故填：449。(4)对于反应，该反应的反应热与物质的状态、各物质的系数有关，与平衡是否移动无关，故改变条件使CO转化率增大，不变，故填：不变。18．(1) 放热 大于 NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=-234kJ/mol(2) 2b+c=0 > > 不稳定解析：（1）由图可知，反应物能量高，产物能量低，该反应为放热反应；反应物能量高，产物能量低，则该反应物的总焓大于生成物的焓；由图可知，该反应的反应热△H=E1-E2=-(368-134)kJ/mol=-234kJ/mol，则NO2和CO反应的热化学方程式为：NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=-234kJ/mol；（2）①设A：H2(g)+O2(g)═H2O(g)，B：H2(g)+O2(g)═H2O(l)，C：2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)，根据盖斯定律可知，C=-2B，则2b+c=0；反应2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)为吸热反应，则c为正值，故c>0；②根据题给信息可知A式生成水蒸气，B式生成的液态水，水蒸气变成液态水会放热，放热时反应热为负值，故△H1>△H2；③能量越低越稳定，能量越高越不稳定，液态水能量更低，故1molH2O(g)比1molH2O(l)更不稳定。19．(1)(2) 碳 氧气(3) 光 热(4)①化石燃料属于不可再生能源，用化石燃料发电会造成资源的浪费；②火力发电的过程中，能量经过多次转化，利用率低，能量损失大；③化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SO2、CO、NO2、粉尘等)，污染环境解析：略20．8 kJ 3：1解析：(1)释放的总热量。(2)设混合气体中H2、C3H8的物质的量分别为、，则：x+y=1 mol；x mol×kJ/mol+ y mol×2220 kJ/mol=769.4 kJ，两式联立，解得x=0.75 mol，y=0.25 mol，所以x：y=3：1，即n(H2)：n(C3H8)=3：1。21． -99 +41解析：由题意可知，反应①中生成时需要形成键、键和键，放出的热量为(，需要断裂键和键，吸收的热量为，则该反应的；根据盖斯定律，由②-①得，则，故答案为：-99；+44。22． 第三周期Ⅲ族 ac 【分析】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；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；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；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，再结合元素周期律与物质的性质分析作答。解析：根据上述分析可知，X、Y、Z和W分别为Al、N、Fe和I元素，则：（1）元素为Al，原子序数为13，在周期表中的位置为第三周期Ⅲ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增大而减小，则、、三种元素的简单离子半径从大到小的顺序为，故答案为第三周期Ⅲ族；（2）的最高价氧化物的水化物为完全反应，放出热量，则反应生成1mol水所放出的热量为，则表示该过程中和热的热化学方程式为 ，故答案为 ；（3）的气态氢化物丁为HI，则：a. HCl与HI均为分子化合物，其分子间作用力越大，沸点越高，则分子间作用力比较：HI>HCl，则沸点比较：HI>HCl，a项正确；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，b项错误；c. 同族元素中非金属性从上到下依次减弱，单质的氧化性依次减弱，相应离子的还原性依次增强，则碘化氢比氟化氢还原性强，c项正确；d. 氟化氢为弱酸，碘化氢为强酸，则碘化氢比氟化氢酸性强，d项错误；答案选ac；（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：，乙为铁盐，在溶液中会水解显酸性，其离子方程式为：，故答案为；；（5）HY3为HN3，是一种弱酸，则在水溶液中发生弱电离，其离子方程式为：；NaClO与NaN3发生氧化还原反应，其离子方程式为：；的电离常数，则根据表达式 可知，=5×10-3=0.005，故答案为；；。23． -44.0 kJ/mol D -51.8 kJ·mol-1 不能 H2SO4与Ba(OH)2反应时生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的中和热【分析】i．根据盖斯定律，将已知的热化学方程式叠加，可得待求反应的热化学方程式；ii．用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸及50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液，并用同一温度计分别测量它们的温度，然后将NaOH溶液快速倒入盛放在小烧杯的盐酸中，并使二者快速混合，测得混合液最高温度，利用△H=-计算中和热，并根据中和热的概念分析判断硫酸与Ba(OH)2产生的物质的溶解性分析其对中和热测定的影响。解析：i．已知：①Fe3O4(s)+4C(s)3Fe(s)+4CO(g) △H=+646.0 kJ•mol﹣1②C(s)+CO2(g)2CO(g) △H=+172.5 kJ•mol﹣1，根据盖斯定律，将①-②×4，整理可得Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g) △H=-44 kJ/mol；ii．A．温度计是测量溶液温度的仪器，不能当作玻璃棒搅拌混合溶液，A错误；B．中和热测定关键是保温工作，揭开硬纸片用玻璃棒搅拌，会导致热量散失，导致中和热测量不准确，B错误；C．轻轻地振荡烧杯可能会使部分溶液粘在小烧杯内壁而不能被中和，导致热量变化，导致温度测量不准确，C错误；D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动，既可以使酸碱溶液混合均匀，又可以减少热量散失，使测量结果更接近真实值，D正确；故合理选项是D；(2)三次实验开始时的平均温度t1分别是20.05℃、20.3℃、20.55℃，终止温度t2分别为23.2℃、23.4℃、23.6℃，三次实验温度差分别是3.15℃、3.10℃、3.05℃，三次都为有效实验，则三次实验溶液温度升高的平均值为△t==3.10℃，50 mL0.5 mol•L-1盐酸与50 mL0.55mol•L-1 NaOH溶液反应生成H2O的物质的量以不足量的HCl为标准计算，n(H2O)=0.50 mol/L×0.05 L=0.025 mol，则中和热△H=-kJ/mol=-51.8 kJ/mol；(3)硫酸与Ba(OH)2溶液反应除了生成水外，还生成了BaSO4沉淀；Ba2+与结合成BaSO4沉淀时形成离子键，会释放热量而会影响反应热，所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热。
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