第一章《化學(xué)反應(yīng)與能量》單元測試題

一、單選題(每小題只有一個(gè)正確答案)                                                                          

1.通過以下反應(yīng)均可獲取H₂。下列有關(guān)說法正確的是（ ）

①太陽光催化分解水制氫：2H₂O(l)===2H₂(g)+O₂(g) ΔH₁=+571.6 kJ·mol^–1

②焦炭與水反應(yīng)制氫：C(s)+H₂O(g)===CO(g)+H₂(g) ΔH₂=+131.3 kJ·mol^–1

③甲烷與水反應(yīng)制氫：CH₄(g)+H₂O(g)===CO(g)+3H₂(g) ΔH₃=+206.1 kJ·mol^–1

A． 反應(yīng)①中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B． 反應(yīng)②為放熱反應(yīng)

C． 反應(yīng)③使用催化劑，ΔH₃減小

D． 反應(yīng)CH₄(g)===C(s)+2H₂(g)的ΔH=+74.8 kJ·mol^–1

2.充分燃燒一定量的丁烷生成CO₂和液態(tài)水，放熱QkJ,經(jīng)測定生成的CO₂恰好被100 mL 5 mol·的KOH溶液吸收生成KHCO₃，則熱化學(xué)方程式：C₄H₁₀(g)＋6.5O₂(g)====4CO₂(g)＋5H₂O(l)的ΔH為

A． -16QkJ·

B． +16QkJ·

C． -8QkJ·

D． +8QkJ·

3.進(jìn)行中和熱的測定中，下列操作錯(cuò)誤的是(  )

A． 反應(yīng)前酸、堿溶液的溫度要相同

B． 測量溶液的溫度計(jì)要一直插在溶液中

C． 為了使反應(yīng)均勻進(jìn)行，可以向酸(堿)中分次加入堿(酸)

D． 為了使反應(yīng)更完全，可以使酸或堿適當(dāng)過量

4.美國迄今最大的太陽能發(fā)電站——德索托下一代太陽能中心于2009年10月27日正式投入使用，美國總統(tǒng)奧巴馬親臨現(xiàn)場參觀。21世紀(jì)人類正由“化石能源時(shí)代”逐步向“多能源時(shí)代”過渡，下列不屬于新能源的是(  )

 

 

A． 太陽能

B． 核能

C． 氫能

D． 電力

5.化學(xué)家借助太陽能產(chǎn)生的電能和熱能，用空氣和水作原料成功地合成了氨氣。下列有關(guān)說法正確的是（ ）

A． 該合成中所有的電能和熱能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B． 該合成氨過程不屬于氮的固定

C． 空氣、水、太陽能均為可再生資源

D． 斷裂N₂中的N≡N鍵會(huì)釋放出能量

6.已知25 ℃、101  kPa下，12 g石墨、金剛石完全燃燒分別釋放出393.51 kJ、395.41 kJ的熱量。據(jù)此判斷，下列說法正確的是(  )

 

A． 由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量石墨的能量比金剛石的低；石墨比金剛石穩(wěn)定

B． 由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量石墨的能量比金剛石的高；石墨比金剛石穩(wěn)定

C． 由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量石墨的能量比金剛石的低；金剛石比石墨穩(wěn)定

D． 由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量石墨的能量比金剛石的高；金剛石比石墨穩(wěn)定

7.已知膽礬溶于水時(shí)溶液溫度降低。膽礬分解的熱化學(xué)方程式為CuSO₄·5H₂O(s)===CuSO₄(s)＋5H₂O(l)

ΔH＝Q₁kJ·mol^－1，室溫下，若將1 mol無水硫酸銅溶解為溶液時(shí)放熱Q₂kJ，則(  )

A．Q₁>Q₂

B．Q₁＝Q₂

C．Q₁<Q₂

D． 無法比較

8.中和熱測定實(shí)驗(yàn)中，下列操作一定會(huì)降低實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的是(  )

A． 用滴定管取所用藥品

B． NaOH溶液在倒入小燒杯時(shí)，有少量濺出

C． 大、小燒杯體積相差較大，夾層間放的碎泡沫塑料較多

D． 測量HCl溶液的溫度計(jì)用水洗凈后才用來測NaOH溶液的溫度

9.氫氣是一種很有前途的能源物質(zhì)。以水為原料大量制取氫氣的最理想的途徑是(  )

A． 利用太陽能直接使水分解產(chǎn)生氫氣

B． 用焦炭和水制取水煤氣后分離出氫氣

C． 用Fe跟HCl反應(yīng)制取氫氣

D． 由熱電站提供電力，電解水產(chǎn)生氫氣

10.已知熱化學(xué)方程式：SO₂（g）+O₂（g）====SO₃（g）ΔH=﹣98.32 kJ·，下列表述正確的是（  ）

A． 在容器中充入2 mol SO₂和1 mol O₂充分反應(yīng)，最終放出的熱量等于196.64 kJ

B． 在容器中當(dāng)有2 mol SO₂和1 mol O₂發(fā)生反應(yīng)時(shí)，放出的熱量等于196.64 kJ

C． 在容器中當(dāng)有4 mol SO₂和2 mol O₂發(fā)生反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)SO₂（g）+ +O₂（g）===SO₃（g）的反應(yīng)熱為﹣393.28 kJ?

D． 在容器中當(dāng)有4 mol SO₂和2 mol O₂發(fā)生反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)SO₂（g）+ +O₂（g）===SO₃（g）的反應(yīng)熱為98.32 kJ·

11.已知723 K時(shí)，2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）ΔH=﹣QkJ·，在相同條件下，向一密閉容器中通入2 mol  SO₂和1 mol O₂，達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量為Q₁kJ；向另一體積相同的密閉容器中通入1 mol  SO₂和0.5 mol  O₂，達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量為Q₂kJ．則Q₁、Q₂、Q滿足的關(guān)系是（  ）

A．Q₂=

B．Q₂＞

C．Q₂＜Q₁＜Q

D．Q=Q₁＞Q₂

12.人體內(nèi)葡萄糖的消耗可用下列熱化學(xué)方程式表示：C₆H₁₂O₆(s)＋6O₂(g)===6CO₂(g)＋6H₂O(l) ΔH＝－2800.6 kJ·mol^－1，如果某人每天消耗12540 kJ的熱量，則他每天至少需攝入葡萄糖的質(zhì)量為(  )

A． 806 g

B． 1 000 g

C． 1 250 g

D． 15 000 g

13.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行中和熱的測定實(shí)驗(yàn)時(shí)除需要大燒杯(500 mL)、小燒杯(100 mL)外，所用的其他儀器和試劑均正確的一組是(  )

A． 0.50 mol·L^－1鹽酸，0.50 mol·L^－1NaOH溶液，100 mL量筒1個(gè)

B． 0.50 mol·L^－1鹽酸，0.55 mol·L^－1NaOH溶液，100 mL量筒2個(gè)

C． 0.50 mol·L^－1鹽酸，0.55 mol·L^－1NaOH溶液，50 mL量筒1個(gè)

D． 0.50 mol·L^－1鹽酸，0.55 mol·L^－1NaOH溶液，50 mL量筒2個(gè)

14.在298K、1.01×10⁵Pa下，將22 g CO₂通入750mL1mol·L^－1NaOH溶液中充分反應(yīng)，測得反應(yīng)放出xkJ的熱量。已知在該條件下，1 mol CO₂通入1 L 2 mol·L^－1NaOH溶液中充分反應(yīng)放出ykJ的熱量，則CO₂與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO₃的熱化學(xué)方程式正確的是(  )

A． CO₂(g)＋NaOH(aq)===NaHCO₃(aq) ΔH＝－(2y－x) kJ·mol^－1

B． CO₂(g)＋NaOH(aq)===NaHCO₃(aq) ΔH＝－(2x－y) kJ·mol^－1

C． CO₂(g)＋NaOH(aq)===NaHCO₃(aq) ΔH＝－(4x－y) kJ·mol^－1

D． 2CO₂(g)＋2NaOH(l)===2NaHCO₃(l) ΔH＝－(8x－2y) kJ·mol^－1

15.甲醛(CH₂O)是一種重要的化工產(chǎn)品，可以利用甲醇(CH₃OH)脫氫制備，反應(yīng)式如下：

①CH₃OH(g)===CH₂O(g)＋H₂(g) ΔH₁＝84.2 kJ·mol^－1

向反應(yīng)體系中通入氧氣，通過反應(yīng)2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(g) ΔH₂＝－483.6 kJ·mol^－1提供反應(yīng)①所需熱量，要使反應(yīng)溫度維持在700  ℃，則進(jìn)料中甲醇與氧氣的物質(zhì)的量之比為(  )

A． 5.74∶1

B． 11.48∶1

C． 1∶1

D． 2∶1

二、填空題                                                                     

16.在25 ℃、101  kPa時(shí)，8 g CH₄完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是445.15 kJ，則CH₄燃燒的熱化學(xué)方程式是____________________________________________________。

17.已知下列熱化學(xué)方程式：

①H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(l) ΔH＝－285.0 kJ·mol^－1

②H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol^－1

③C(s)＋O₂(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol^－1

④C(s)＋O₂(g)===CO₂(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1

回答下列各問題：

(1)上述反應(yīng)中屬于放熱反應(yīng)的是__________________________________________________。

(2)H₂的燃燒熱ΔH＝________；C的燃燒熱ΔH＝________。

(3)燃燒10 g H₂生成液態(tài)水，放出的熱量為________。

(4)CO的燃燒熱ΔH＝________，其熱化學(xué)方程式為________________________________

________________________________________________________________________。

18.已知反應(yīng)：Cl₂＋2HBr===Br₂＋2HCl。

Ⅰ.當(dāng)有0.2 mol HCl生成時(shí)放出8.1 kJ的熱量。

Ⅱ.其能量變化示意圖如圖：

 

請回答：

(1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是______________________________________________________。

(2)由上述數(shù)據(jù)判斷斷開1 mol H—Cl 鍵與斷開 1 mol H—Br鍵所需能量相差約為________kJ。

19.如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的放熱反應(yīng)的觀察裝置，其實(shí)驗(yàn)操作是：①按圖所示將實(shí)驗(yàn)裝置連接好；②在U形管內(nèi)加入少量紅墨水，打開T形管螺旋夾，使U形管內(nèi)兩邊的液面處于同一水平面，再夾緊螺旋夾；③在中間的試管里盛1  g氧化鈣，當(dāng)?shù)稳?/span>2 mL左右的蒸餾水后，即可觀察。試回答：

 

(1)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是______________________________________________________

__________________。

(2)該實(shí)驗(yàn)之前必須進(jìn)行的一步操作是______________________________________________

_________________________________________________________________________________________________。

(3)該實(shí)驗(yàn)的原理是____________________________________________________________。

(4)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________

______________________________________________________________________________

__________________。

(5)說明CaO、H₂O的能量與Ca(OH)₂的能量之間的關(guān)系：

________________________________________________________________________。

(6)若將該實(shí)驗(yàn)中CaO換成NaCl，實(shí)驗(yàn)還能否觀察到相同的現(xiàn)象？________(填“能”或“否”)。

20.下表中的數(shù)據(jù)表示破壞1 mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵需要消耗的能量(即鍵能)：

 

 

H₂和Cl₂反應(yīng)生成HCl過程中的熱效應(yīng)可用如圖表示，請回答下列問題：

(1)ΔH₁＝________kJ·mol^－1，ΔH₂＝________kJ·mol^－1，ΔH₃＝________kJ·mol^－1。

(2)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________________________________________________。

三、實(shí)驗(yàn)題                                                                     

21.在量熱計(jì)中(如圖)將100 mL 0.50 mol·L^－1的CH₃COOH溶液與100 mL 0.55 mol·L^－1的NaOH溶液混合，溫度從298.0 K升高至300.7 K。已知量熱計(jì)的熱容常數(shù)(量熱計(jì)各部件每升高1 K所需要熱量)是150.5 J·K^－1，溶液密度均為1 g·mL^－1，生成溶液的比熱容c＝4.184 J·g^－1·K^－1。

 

(1)求CH₃COOH的中和熱ΔH＝________。

(2)上述數(shù)值結(jié)果與57.3 kJ·mol^－1有偏差，產(chǎn)生原因可能是________。

a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差

b．配制0.55 mol·L^－1NaOH溶液時(shí)俯視刻度線讀數(shù)

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有醋酸的小燒杯中

d．用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定醋酸溶液的溫度

e．用量筒量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)

(3)除上述原因?qū)е聹y量結(jié)果與57.3 kJ·mol^－1有偏差外，最主要的原因還有____________

________________________________________________________________________。

22.50 mL 0.50 mol·L^－1鹽酸與50 mL 0.55 mol·L^－1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：

 

(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器是____________________，燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是_________________________________________________________。

(2)大燒杯上如不蓋硬紙板，則求得的中和熱數(shù)值________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

(3)實(shí)驗(yàn)中若改用60 mL 0.50 mol·L^－1鹽酸跟50 mL 0.55 mol·L^－1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱的數(shù)值_____(填“相等”或“不相等”)，理由是__________________________________________________。

(4)三次平行操作測得的數(shù)據(jù)中，起始時(shí)鹽酸與燒堿溶液溫度相同，而終止溫度與起始溫度之差(t₂－t₁)分別為2.3 ℃、2.4  ℃、2.9  ℃，則最終代入計(jì)算式的溫度差的平均值為________℃。

                                                                      

四、計(jì)算題                                                                      

23.乙炔(C₂H₂)氣體的燃燒熱為ΔH＝－1 299.6 kJ·mol^－1，分別寫出表示乙炔燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式和表示乙炔燃燒熱的熱化學(xué)方程式。

答案解析

1.【答案】D

【解析】A項(xiàng)，反應(yīng)①是太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的過程，故錯(cuò)誤；B項(xiàng)，ΔH>0，是吸熱反應(yīng)，故錯(cuò)誤；C項(xiàng)，催化劑對反應(yīng)熱無影響，反應(yīng)熱只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)，故錯(cuò)誤；D項(xiàng)，③－②得到CH₄(g)===C(s)＋2H₂(g)  ΔH=(206.1－131.3)  kJ·mol^－1=＋74.8 kJ·mol^－1，故

正確。

2.【答案】C

【解析】n(KOH)=0.1 L×5  kJ·=0.5 mol，則由CO₂～KOH～KHCO₃,可知，n(CO₂)=0.5  mol，生成0.5 mol CO₂時(shí)放出的熱量為QkJ，據(jù)反應(yīng)方程式C₄H₁₀(g)+O₂(g)=== 4CO₂(g)+5H₂O(l)生成4 mol CO₂時(shí)放出的熱量為4Q/0.5=8QkJ，故選C。

3.【答案】C

【解析】分次加入混合時(shí)，容易造成熱量損失，使測試結(jié)果不準(zhǔn)確。為減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量散失，應(yīng)把酸(或堿)一次加入，只有C錯(cuò)誤。

4.【答案】D

【解析】電力不屬于新能源，目前電能仍然以火力發(fā)電為主。

5.【答案】C

【解析】A項(xiàng)，轉(zhuǎn)化過程中不能全部轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，伴隨其他能量的轉(zhuǎn)化，故錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氮的固定指游離態(tài)轉(zhuǎn)化成化合態(tài)，空氣中氮是游離態(tài)的，屬于氮的固定，故錯(cuò)誤；C項(xiàng)，屬于可再生資源，故正確；D項(xiàng)，斷鍵需要吸收熱量，故錯(cuò)誤。

6.【答案】A

【解析】由題意可以寫出兩個(gè)熱化學(xué)方程式：

C(石墨，s)＋O₂(g)===CO₂(g) ΔH＝－393.51 kJ·mol^－1

C(金剛石，s)＋O₂(g)===CO₂(g) ΔH＝－395.41 kJ·mol^－1

對應(yīng)的能量變化圖如下：

則有C(石墨，s)===C(金剛石，s) ΔH＝＋1.90 kJ·mol^－1，由圖可看出石墨比金剛石能量低，則石墨比金剛石穩(wěn)定。

7.【答案】A

【解析】根據(jù)蓋斯定律，可設(shè)計(jì)下列二種途徑進(jìn)行反應(yīng)：

 

依題意，膽礬溶于水時(shí)，溶液溫度降低，該過程吸熱，ΔH_總>0。根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)焓變與途徑無關(guān)，ΔH_總＝ΔH＋ΔH′＝Q₁＋(－Q₂)>0，Q₁>Q₂。A正確。

8.【答案】B

【解析】NaOH溶液在倒入小燒杯時(shí)，有少量濺出，實(shí)驗(yàn)中生成水的量減少，放出的熱量減小，測得中和熱的數(shù)值偏小，ΔH偏大，只有B符合題意。

9.【答案】A

【解析】用焦炭為原料生成H₂，要消耗大量焦炭，只能解決能源利用問題，不能解決能源緊缺問題；熱電站需要消耗煤炭，冶煉鐵、生成鹽酸也要消耗能量，能量在轉(zhuǎn)化過程中都有損失，這都不是最理想的途徑；地球上水的儲(chǔ)量巨大，太陽能取之不盡， A是最理想的制氫途徑。

10.【答案】B

【解析】反應(yīng)是可逆反應(yīng)不能進(jìn)行徹底，在容器中充入2 mol SO₂和1 mol O₂充分反應(yīng)，最終放出的熱量小于196.64 kJ，A錯(cuò)誤；熱化學(xué)方程式的焓變是指對應(yīng)化學(xué)方程式量全部完全反應(yīng)放出的熱量，在容器中當(dāng)有2 mol SO₂和1 mol O₂發(fā)生反應(yīng)時(shí)，放出的熱量等于196.64 kJ，B正確；反應(yīng)熱是表示按照熱化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)的物質(zhì)的量反應(yīng)時(shí)吸收或放出的熱量，所以方程式的系數(shù)不變，反應(yīng)熱不變，仍是﹣98.32 kJ·，C、D錯(cuò)誤。

11.【答案】C

【解析】反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）ΔH=﹣QkJ·，

由熱化學(xué)方程式可知，在上述條件下反應(yīng)生成2 mol SO₃氣體放熱QkJ，加入2 mol SO₂和1 mol O₂，生成的三氧化硫量小于2 mol，所以Q₁＜Q，

通入1 mol SO₂和0.5 mol O₂，如果轉(zhuǎn)化率與加入2 mol SO₂和1 molO₂相同，則放熱為kJ，但是此時(shí)體系壓強(qiáng)比加入2 mol SO₂和1 mol O₂要小，所以平衡會(huì)向左移動(dòng)，所以實(shí)際放出的熱量＜kJ，即2Q₂＜Q₁，綜上得：2Q₂＜Q₁＜197 kJ，所以Q₂＜Q₁＜Q。

12.【答案】A

【解析】需要葡萄糖的質(zhì)量為×180 g·mol^－1≈806 g。

13.【答案】D

【解析】根據(jù)小燒杯的體積可知，所需酸、堿量均為50 mL，分別用兩個(gè)50 mL量筒量取，A、B、C錯(cuò)誤，D正確；采用0.55 mol·L^－1NaOH溶液反應(yīng)，可保證鹽酸完全反應(yīng)，提高測量的精確度。

14.【答案】C

【解析】物質(zhì)在參加反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量與此物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比，據(jù)CO₂與NaOH反應(yīng)生成Na₂CO₃和NaHCO₃的熱化學(xué)方程式計(jì)算得到CO₂與NaOH反應(yīng)生成NaHCO₃的熱化學(xué)方程式。0.5 mol CO₂與0.75  mol NaOH生成0.25 mol Na₂CO₃和0.25  mol NaHCO₃時(shí)共放熱xkJ，生成1 mol Na₂CO₃和1  mol NaHCO₃放熱4xkJ；又已知生成1 mol Na₂CO₃放熱ykJ，則生成1 mol NaHCO₃放熱為(4x－y)  kJ，C正確。D中物質(zhì)的量與熱量雖然匹配，但NaOH和NaHCO₃的狀態(tài)標(biāo)注不對，錯(cuò)誤。

15.【答案】A

【解析】物質(zhì)在參加反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量與此物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比，依據(jù)已知的熱化學(xué)方程式分別計(jì)算出各自反應(yīng)放出的熱量進(jìn)行解答。要使反應(yīng)維持在一定溫度持續(xù)進(jìn)行，應(yīng)保證反應(yīng)2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(g) ΔH₂＝－483.6 kJ·mol^－1放出的熱量恰好被反應(yīng)CH₃OH(g)===CH₂O(g)＋H₂(g) ΔH₁＝84.2  kJ·mol^－1全部利用，即CH₃OH反應(yīng)吸收的熱量等于氫氣燃燒放出的熱量。

設(shè)需甲醇的物質(zhì)的量為n(CH₃OH)，需氧氣的物質(zhì)的量為n(O₂)，則n(CH₃OH)×84.2  kJ·mol^－1＝n(O₂)×483.6  kJ·mol^－1，＝≈5.74。

16.【答案】CH₄(g)＋2O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂O (l) ΔH＝－890.3 kJ·mol^－1

【解析】寫熱化學(xué)方程式通常用三步法：第一步正確書寫出化學(xué)反應(yīng)方程式，第二步補(bǔ)加狀態(tài)，第三步計(jì)算補(bǔ)充焓變。8 g CH₄完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是445.15 kJ，則1 mol CH₄在氧氣中燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出890.3 kJ熱量，熱化學(xué)方程式為CH₄(g)＋2O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂O  (l) ΔH＝－890.3 kJ·mol^－1。

17.【答案】(1)①②③④

(2)－285.0 kJ·mol^－1 －393.5 kJ·mol^－1

(3)1 425.0  kJ 

(4)－283.0 kJ·mol^－1CO(g)＋O₂(g)===CO₂(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol^－1

【解析】(1)四個(gè)熱化學(xué)方程式的ΔH均小于0，都是放熱反應(yīng)。

(2)燃燒熱是指1 mol可燃物完全燃燒，生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，如C生成CO₂(g), H生成H₂O(l),  H₂的燃燒熱ΔH＝－285.0 kJ·mol^－1;C的燃燒熱ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1。

(3)燃燒10 g H₂生成液態(tài)水時(shí)放熱為×285.0 kJ·mol^－1＝1  425.0 kJ。

(4)將已知熱化學(xué)方程式④－③可得：

CO(g)＋O₂(g)===CO₂(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1－(－110.5  kJ·mol^－1)＝－283.0 kJ·mol^－1。

18.【答案】(1)Cl₂(g)＋2HBr(g)===Br₂(g)＋2HCl(g) ΔH＝－81 kJ·mol^－1

(2)62

【解析】(1)熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示的是反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量，ΔH與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比。0.2 mol HCl生成時(shí)放出8.1 kJ的熱量， 2 mol HCl生成時(shí)放出81 kJ的熱量，熱化學(xué)方程式為Cl₂(g)＋2HBr(g)===Br₂(g)＋2HCl(g) ΔH＝－81 kJ·mol^－1。

(2)化學(xué)反應(yīng)的焓變：ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能＝243 kJ·mol^－1＋2E(H—Br)－200  kJ·mol^－1－2E(H—Cl)＝－81 kJ·mol^－1,2E(H—Br)－200  kJ·mol^－1－2E(H—Cl)＝－124 kJ·mol^－1，斷開1 mol H—Cl 鍵與斷開1 mol H—Br鍵所需能量相差約為62 kJ。

19.【答案】(1)U形管里的紅墨水會(huì)沿開口端上升

(2)檢查裝置氣密性

(3)CaO和H₂O反應(yīng)放出熱量使大試管中壓強(qiáng)增大，引起紅墨水的液面在U形管中的位置左低右高

(4)CaO＋H₂O===Ca(OH)₂

(5)1 mol CaO和1 mol H₂O的總能量大于1 mol

Ca(OH)₂的能量

(6)否

【解析】從提供的儀器看實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，意在通過觀察U形管中液面變化說明左邊裝置中發(fā)生反應(yīng)的熱量變化，利用氣體的熱脹冷縮原理，在實(shí)驗(yàn)中大試管里的空氣受熱膨脹，故此實(shí)驗(yàn)要求裝置必須氣密性良好，否則無法觀察到現(xiàn)象。

20.【答案】(1)243 436 －431

(2)H₂(g)＋Cl₂(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol^－1

【解析】(1)化學(xué)鍵斷裂要吸收能量，形成化學(xué)鍵要放出能量，則由表中數(shù)據(jù)可知ΔH₁＝243  kJ·mol^－1，ΔH₂＝436  kJ·mol^－1，ΔH₃＝－431 kJ·mol^－1。

(2) 反應(yīng)的焓變：ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能。在反應(yīng)中H₂(g)＋Cl₂(g)===2HCl(g)，ΔH＝(436＋243－2×431)  kJ·mol^－1＝－183 kJ·mol^－1。

21.【答案】(1)－53.3 kJ·mol^－1 (2)abcde (3)57.3 kJ·mol^－1是稀的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿生成1 mol H₂O(l)和可溶性鹽時(shí)對應(yīng)的中和熱，醋酸是弱電解質(zhì)，電離時(shí)需吸收熱量，放出的熱量小于57.3 kJ，ΔH>－57.3 kJ·mol^－1

【解析】(1)CH₃COOH的中和熱ΔH＝－cmΔT＝

 

≈－5.33×10⁴J·mol^－1＝－53.3 kJ·mol^－1。

(2)a項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果必須好，否則影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，正確；b項(xiàng)，配制NaOH溶液時(shí)俯視刻度線讀數(shù)，會(huì)導(dǎo)致NaOH濃度偏大，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，正確；c項(xiàng)，分多次把NaOH溶液倒入盛有醋酸的小燒杯中會(huì)導(dǎo)致熱量散失較多，c正確；d項(xiàng)，用溫度計(jì)測定NaOH溶液溫度后，要將溫度計(jì)洗滌后再測定醋酸溶液的溫度，直接測定影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，正確；e項(xiàng)，量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)，會(huì)導(dǎo)致NaOH體積偏大，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，正確。

(3)57.3 kJ·mol^－1是稀的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿生成1 mol H₂O(l)和可溶性鹽時(shí)對應(yīng)的中和熱，醋酸是弱電解質(zhì)，電離時(shí)需吸收熱量，放出的熱量小于57.3 kJ，ΔH>－57.3  kJ·mol^－1。

22.【答案】(1)環(huán)形玻璃攪拌棒 保溫、隔熱，減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失

(2)偏小

(3)不相等 相等 60 mL 0.50 mol·L^－1鹽酸和50 mL 0.55 mol·L^－1燒堿溶液反應(yīng)，能生成0.0 275 mol H₂O，而50 mL 0.50 mol·L^－1鹽酸與50 mL 0.55 mol·L^－1燒堿溶液反應(yīng)只能生成0.025 mol H₂O，因此所放出的熱量不相等；中和熱是指在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H₂O時(shí)所放出的熱量，與酸、堿的用量無關(guān)，因此所求中和熱相等。

(4)2.35

【解析】(1)為使溶液混合均勻、熱量迅速散開，除題目中的儀器外，還要用環(huán)形玻璃攪拌棒；中和熱測定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失。

(2)如不蓋硬紙板，會(huì)使熱量損耗，求得的中和熱數(shù)值偏小。

(3)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，用60 mL 0.50 mol·L^－1的鹽酸跟50 mL 0.55 mol·L^－1NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，生成水的量增多，放出的熱量增多；中和熱是指在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H₂O(l)時(shí)所放出的熱量，與酸、堿的用量無關(guān)，因此所求中和熱相等。

(4)分析三組數(shù)據(jù)可知第③組數(shù)據(jù)與前兩組數(shù)據(jù)相差較大，誤差較大，舍去，Δt＝＝2.35 ℃。

23.【答案】2C₂H₂(g)＋ 5O₂(g)===4CO₂(g)＋2H₂O(l) ΔH＝－2 599.2 kJ·mol^－1

C₂H₂(g)＋O₂(g)===2CO₂(g)＋H₂O(l) ΔH＝－1 299.6 kJ·mol^－1

【解析】首先正確配平化學(xué)反應(yīng)方程式，然后標(biāo)出狀態(tài)，最后計(jì)算出焓變。先寫出2C₂H₂＋  5O₂===4CO₂＋2H₂O，后改為2C₂H₂(g)＋5O₂(g)===4CO₂(g)＋2H₂O(l) ΔH＝－QkJ·mol^－1，由(C₂H₂)燃燒熱為ΔH＝－1 299.6 kJ·mol^－1知Q＝2 599.2。表示燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2C₂H₂(g)＋  5O₂(g)===4CO₂(g)＋2H₂O(l) ΔH＝－2 599.2 kJ·mol^－1。表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)必為1，則表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C₂H₂(g)＋O₂(g)===2CO₂(g)＋H₂O(l) ΔH＝－1 299.6 kJ·mol^－1，前者也可用后者表示。