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章末质量检测（一）　化学反应的热效应
（分值：100分）
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意）
1.能量以各种不同的形式呈现在人们面前，我们通过化学反应等方式可以实现不同形式的能量间的转化。下列说法错误的是（　　）
A.水能、风能、潮汐能均属于可再生能源
B.北京冬奥会多个场馆引入光伏发电系统，该系统能将太阳能直接转化为电能
C.曹植诗句“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，“燃豆萁”的过程中化学能转化为热能
D.利用液氢作为火箭发射的燃料，液氢燃烧的过程实现了电能转化为化学能
2.下列有关能量变化的叙述正确的是（　　）
A.碘升华属于吸热反应
B.热化学方程式的计量数只表示物质的量
C.“钻燧取火”过程中发生的是物理变化
D.CO燃烧反应中仅存在放热过程
3.一定温度和压强下，2 mol氢气和1 mol氧气，分别以两种不同的方式发生化学反应生成2 mol液态水。方式一：点燃；方式二：制成氢氧燃料电池。关于两种方式下氢气与氧气反应的说法不正确的是（　　）
A.反应的焓变相等
B.体系内能变化相等
C.放出的热量相等
D.均满足质量守恒与能量守恒
4.下列说法正确的是（　　）
A.碳和水蒸气的反应既是吸热反应也是氧化还原反应
B.测得酸碱反应放出的热量为57.3 kJ·mol－1
C.一个化学反应有且只有一个相对应的焓变
D.化学反应中一定伴随着物质的变化，可能伴随着能量的变化
5.已知：25 ℃、101 kPa时，H＋（aq）＋OH－（aq）H2O（l）　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。分别使用3组稀溶液来测定中和反应的反应热，下列说法正确的是（　　）
序号 ① ② ③
稀溶液 硫酸和氢氧化钠 硫酸和 氨水 硫酸和氢 氧化钡
ΔH/（kJ·mol－1） a b c
A.b＜a＜c
B.生成的水越多，中和反应的反应热越小
C.酸碱混合要迅速，否则热量容易散失
D.实验中的玻璃搅拌器可换成铁制搅拌器
6.下列叙述正确的是（　　）
A.在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
B.同温同压下，H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g）在光照和点燃条件下的ΔH相同
C.相同条件下，若1 mol O、1 mol O2所具有的能量分别为E1、E2，则2E1＜E2
D.已知H＋（aq）＋OH－（aq）H2O（l）　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则1 mol KOH固体与足量稀盐酸充分混合放出57.3 kJ热量
7.KI可催化H2O2分解，机理为①H2O2＋I－H2O＋IO－；②H2O2＋IO－H2O＋O2↑＋I－。反应过程中能量变化如图所示，下列判断正确的是（　　 ）
A.KI不改变H2O2分解反应的途径
B.KI能改变总反应的能量变化
C.H2O2＋I－H2O＋IO－是放热反应
D.反应物总能量高于生成物总能量
8.下列示意图表示正确的是（　　）
A.甲图表示反应CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）　ΔH＝＋205.9 kJ·mol－1的能量变化
B.乙图ΔH表示一氧化碳的燃烧热
C.丙图表示在一定温度下，向10 mL H2SO4溶液中加入等物质的量浓度NaOH溶液，混合液的温度随V（NaOH溶液）的变化
D.已知稳定性顺序：A＜B＜C，该反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化曲线如丁图
9.工业上常用CH4在复合组分的催化剂作用下还原大气污染物SO2，生成S固体，同时生成CO2和液态H2O。已知：H2（g）、CH4（g）、S（s）的燃烧热（ΔH）分别是－285.8 kJ·mol－1、－890.3 kJ·mol－1、－297.2 kJ·mol－1。下列说法正确的是（　　）
A.1 mol S（s）燃烧生成SO3（l），放出297.2 kJ的热量
B.CH4（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（g）
　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
C.CH4（g）＋2SO2（g）CO2（g）＋2S（s）＋2H2O（l）　ΔH＝－295.9 kJ·mol－1
D.同一条件下，单位质量的CH4完全燃烧放出的热量比H2多
10.已知几种离子反应如下，下列推断正确的是（　　）
①NH3·H2O（aq）＋H＋（aq）N（aq）＋H2O（l）　ΔH1
②Ba2＋（aq）＋S（aq）BaSO4（s）　ΔH2
③Ba2＋（aq）＋2H＋（aq）＋2OH－（aq）＋S（aq）BaSO4（s）＋2H2O（l）　ΔH3
④H＋（aq）＋OH－（aq）H2O（l）　ΔH4
A.ΔH1＞0，ΔH2＜0 B.ΔH2＜ΔH3
C.ΔH3＝ΔH2＋ΔH4 D.ΔH1＞ΔH4
11.某小组用如图所示的简易量热计进行中和反应反应热的测定。近似处理实验所用酸、碱溶液的密度为1.0 g·cm－3、比热容为4.2 J·g－1·℃－1，忽略量热计的比热容。
三次实验数据如下表所示：
实 验 次 数 反应前体系的温度/℃ 反应后 体系温 度/℃ 温度差 平均 值/℃
50 mL 0.50 mol·L－1盐酸 50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液 平 均 值
1 24.9 25.1 28.2 Δt
2 24.8 25.2 27.0
3 25.0 25.0 28.2
设该实验放热为Q，理论上放热为Q（理论）。下列说法不正确的是（　　）
A.从实验装置上看，还缺少的仪器为温度计
B.Δt＝2.8 ℃
C.计算得Q＝1.344 kJ
D.Q比Q（理论）略微偏小的原因可能是量取溶液体积时俯视量筒读数
12.以NO和NO2为主的NOx是形成光化学烟雾和酸雨的原因之一。用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染，例如：
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。
下列说法不正确的是（　　）
A.反应①②均为放热反应
B.反应①②转移的电子数相同
C.由反应①可推知：CH4（g）＋4NO2（g）4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－a kJ·mol－1，a＞574
D.若用标准状况下4.48 L CH4通过上述反应还原NO2至N2，吸收的热量为173.4 kJ
13.接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＝－196 kJ·mol－1。钒催化剂参与反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.钒催化剂能改变SO2催化氧化的反应热
B.上述条件下加入2 mol SO2和1 mol O2发生反应，释放的能量等于196 kJ
C.1 mol V2O4（s）的能量比2 mol VOSO4（s）的能量多399 kJ
D.2V2O5（s）＋2SO2（g）2VOSO4（s）＋V2O4（s）　ΔH＝－351 kJ·mol－1
14.含硫物质在医药、农业、能源等领域都有广泛的应用，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图所示：
下列说法正确的是（　　）
A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为放热反应
B.储能过程中H2SO4被消耗
C.存储的能量不可能完全转化为电能
D.循环过程中SO2为储能物质
15.设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应：
①CH4（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH1＝a kJ·mol－1
②CH4（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH2＝b kJ·mol－1
其他数据如表所示，下列说法正确的是（　　）
化学键 CO OO C—H O—H
键能/ （kJ·mol－1） 798 x 413 463
A.b＜a
B.H2O（g）H2O（l）　ΔH＝（a－b）kJ·mol－1
C.上表中x＝
D.反应②当有NA个C—H断裂时，反应放出的热量为－b kJ
二、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.（7分）甲醇作为燃料，有广泛的应用前景。
甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。
（1）汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18（l）]。已知：25 ℃、101 kPa时，1 mol C8H18（l）完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5 518 kJ热量。该反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）已知25 ℃、101 kPa时，CH3OH（l）＋O2（g）CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－726.5 kJ·mol－1。相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）某研究者分别以甲醇和汽油作燃料，实验测得在发动机高负荷工作情况下，汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如图所示。
根据图示信息分析，与汽油相比，甲醇作为燃料的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
17.（10分）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知：CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）　ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1①
CH4（g）＋CO2（g）2CO（g）＋2H2（g）　ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1②
又知CH4的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1。
（1）利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B分别表示　　　　，等物质的量的A、H2能量较低的是　　　　。
18.（12分）化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多种途径。
（1）下列反应中，属于吸热反应的是　　　　（填字母）。
A.Na2O与水反应 B.甲烷的燃烧反应
C.CaCO3受热分解 D.锌与盐酸反应
（2）获取能量变化的途径
①通过化学键的键能计算。已知：
化学键 H—H OO O—H
键能/（kJ·mol－1） 436 498 463.4
则2H2（g）＋O2（g）2H2O（g）　ΔH＝　　　kJ·mol－1。
②通过物质所含能量计算。已知反应A＋BC＋D中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED，该反应ΔH＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③通过盖斯定律计算。已知在25 ℃、101 kPa时：
Ⅰ.2Na（s）＋O2（g）Na2O（s）　
ΔH＝－414 kJ·mol－1
Ⅱ.2Na（s）＋O2（g）Na2O2（s）　
ΔH＝－511 kJ·mol－1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
④利用实验装置测量。测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中，若取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，则还需加入　　　　（填字母）。
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
19.（12分）研究大气中含硫化合物（主要是SO2和H2S）的转化具有重要意义。
（1）工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2，在膜反应器中分离H2，发生的反应为2H2S（g）2H2（g）＋S2（g）　ΔH。
已知：①H2S（g）H2（g）＋S（g）　ΔH1；
②2S（g）S2（g）　ΔH2。
则ΔH＝　　　（用含ΔH1、ΔH2的式子表示）。
（2）土壤中的微生物可将大气中的H2S经两步反应氧化成S，两步反应的能量变化示意图如下：
则2H2S（g）＋O2（g）2S（s）＋2H2O（g）　ΔH＝　　　。1 mol H2S（g）全部被氧化为S（aq）的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。
①该循环过程中Fe3＋的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，
图示总反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②已知反应③生成1 mol H2O（l）时放出a kJ热量，则反应③中转移NA个电子时，放出　　　kJ热量（用含a的式子表示）。
20.（14分）乙醇（C2H5OH）是重要的基本化工原料，可用于制造乙醛、乙烯等。某同学用弹式热量计（结构如图所示）按以下实验步骤来测量C2H5OH（l）的燃烧热。
a.用电子天平称量1 400.00 g纯水，倒入内筒中；
b.用电子天平称量1.00 g苯甲酸，置于氧弹内的坩埚上，与点火丝保持微小距离；
c.将试样装入氧弹内，用氧气排空气再注满高纯氧气；
d.打开搅拌器开关，读取纯水温度，当温度不再改变时，记为初始温度；
e.当纯水温度保持不变时，打开引燃电极，读取并记录内筒最高水温；
f.重复实验4次，所得数据如表：
实验序号 初始温度/℃ 最高水温/℃
① 25.00 28.01
② 24.50 27.49
③ 25.55 28.55
④ 24.00 28.42
g.用电子天平称量1.00 g CH3CH2OH（l）替换苯甲酸，重复上述实验，测得内筒温度改变的平均值为3.30 ℃。
已知：①1 g苯甲酸完全燃烧放出26.4 kJ热量；
②查阅资料得知常温常压时，C2H5OH（l）的燃烧热ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1。
（1）搅拌器适宜的材质为　　　　　（填字母）；氧弹的材质为不锈钢，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　（答一点即可）；氧弹内注满过量高纯氧气的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
A.铜 B.银
C.陶瓷 D.玻璃纤维
（2）苯甲酸完全燃烧，弹式热量计内筒升高的温度平均为　　　　℃，该热量计绝热套内水温升高1 ℃需要的热量为　　　　　kJ。
（3）通过以上实验可换算出1 mol C2H5OH（l）完全燃烧放出的热量为　　　　（精确至0.1）kJ，测得的数值与理论值有偏差的可能原因是　　　　（填字母）。
a.点燃乙醇时，引燃电极工作时间比引燃苯甲酸的时间更长
b.乙醇未完全燃烧
c.苯甲酸实际质量大于1 g
d.苯甲酸未完全燃烧
章末质量检测（一）　化学反应的热效应
1.D　液氢燃烧的过程实现了化学能转化为热能，D错误。
2.B　碘升华吸收热量，但是该过程属于物理变化，不属于吸热反应，A错误；“钻燧取火”过程中，摩擦生热属于物理变化，然后引发木材燃烧，燃烧属于化学变化，C错误；CO与O2反应，断裂化学键时需要吸收能量，形成新的化学键会释放能量，D错误。
3.C　反应的焓变只与反应物和生成物的能量差值有关，两种方式反应物和生成物相同，则焓变相等，A正确；两种方式中断键吸收能量相等，成键释放能量相等，则体系内能变化相等，B正确；方式一中化学能主要转化为热能，而方式二中大部分化学能转化为电能，只有部分转化为热能，所以放出的热量不相等，C错误；化学反应都满足质量守恒与能量守恒，D正确。
4.A　只有稀的强酸和稀的强碱溶液生成可溶性盐的中和热才为57.3 kJ·mol－1，B错误；同一化学反应由于温度、压强或物质状态的不同，对应的焓变也不同，C错误；任何一个化学反应都同时伴随着物质的变化和能量的变化，D错误。
5.C　①中硫酸和氢氧化钠反应的热量为中和反应反应热，②中硫酸和氨水反应放出的热量小于中和反应反应热，因为氨水是弱碱，电离要吸热，③中硫酸和氢氧化钡反应因生成了硫酸钡沉淀，使其放出的热量大于中和反应反应热，因此其焓变大小应为b＞a＞c，A错误；中和反应反应热指的是25 ℃、101 kPa下，强酸、强碱的稀溶液完全反应生成1 mol水所放出的热量，B错误；测定中和反应反应热时，酸、碱混合要迅速，否则热量容易散失，造成测定结果不准确，C正确；铁制搅拌器导热，会使热量散失快，实验中的玻璃搅拌器不可换成铁制搅拌器，D错误。
6.B　在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变，A错误；同温同压下，同一化学反应的ΔH与反应物和生成物的总能量有关，与反应条件无关，B正确；分子变成原子需要断裂化学键，吸收能量，2E1＞E2，C错误；KOH固体溶于水放出热量，1 mol KOH固体与足量稀盐酸充分混合放出的热量大于57.3 kJ，D错误。
7.D　催化剂参与化学反应改变反应途径，KI改变H2O2分解反应的途径，A错误；焓变只与反应体系的始态和终态有关，催化剂不能改变总反应的能量变化，B错误；根据图示，H2O2＋I－H2O＋IO－是吸热反应，C错误；根据图示，反应物总能量高于生成物总能量，总反应为放热反应，D正确。
8.C　反应CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）　ΔH＝＋205.9 kJ·mol－1是吸热反应，与图示能量变化不一致，A错误；燃烧物的物质的量为1 mol，而图中物质为2 mol，且CO2与CO位置颠倒，所以不能表示CO的燃烧热，B错误；能量越低越稳定，已知稳定性顺序：A＜B＜C，能量高低顺序应该是C＜B＜A，与图示中能量高低不一致，D错误。
9.C　S（s）的燃烧热是指1 mol S（s）燃烧生成SO2（g）所放出的热量，A项错误；应该生成液态水，B项错误；S（s）＋O2（g）SO2（g）　ΔH＝－297.2 kJ·mol－1①，CH4（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1②，根据盖斯定律由②－2×①可得CH4（g）＋2SO2（g）CO2（g）＋2S（s）＋2H2O（l）的ΔH＝－295.9 kJ·mol－1，C项正确；根据燃烧热计算出单位质量的氢气完全燃烧放出的热量更高，D项错误。
10.D　中和反应为放热反应，则①NH3·H2O（aq）＋H＋（aq）N（aq）＋H2O（l）为放热反应，其焓变ΔH1＜0，A错误；由盖斯定律可知，反应②＋2×反应④＝反应③，则反应②＝反应③－2×反应④，ΔH2＝ΔH3－2×ΔH4，由于反应④为放热反应，ΔH4＜0，所以ΔH2＞ΔH3，B错误；根据盖斯定律可知，反应③＝反应②＋2×反应④，所以ΔH3＝ΔH2＋2ΔH4，C错误；反应①和反应④均为放热反应，且反应①中NH3·H2O的电离过程吸热，所以反应①放出的热量比反应④少，放热反应的焓变为负值，则ΔH1＞ΔH4，D正确。
11.B　由简易量热计的构造可知该装置缺少的仪器是温度计，A正确；3次实验温度差分别为3.2 ℃、2.0 ℃、3.2 ℃，第2次数据误差大，舍去，则Δt＝（3.2＋3.2）℃＝3.2 ℃，B错误；混合溶液的质量为100 g，温度变化为3.2 ℃，则放出的热量Q＝m·c·Δt＝100 g×4.2 J·g－1·℃－1×3.2 ℃＝1 344 J＝1.344 kJ，C正确；量取溶液的体积时俯视读数导致用量偏少，导致放出的热量偏小，D正确。
12.D　反应①②的反应热ΔH＜0，因此这两个反应均为放热反应，A项正确；在这两个反应中CH4失去电子变为CO2，每1 mol CH4完全反应失去8 mol电子，故反应①②转移的电子数相同，B项正确；同质量的同一物质在气态时含有的能量比液态时高，①CH4（g）＋4NO2（g）4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－574 kJ·mol－1，则CH4（g）＋4NO2（g）4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－a kJ·mol－1，放出的热量比574 kJ·mol－1多，故a＞574，C项正确；根据盖斯定律，将（①＋②）×，整理可得CH4（g）＋2NO2（g）N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－867 kJ·mol－1，则标准状况下4.48 L CH4的物质的量是0.2 mol，其通过上述反应还原NO2至N2，放出的热量Q＝0.2 mol×867 kJ·mol－1＝173.4 kJ，D项错误。
13.D　钒催化剂不能改变SO2催化氧化的反应热，A错误；SO2和O2的反应是可逆反应，所以无法计算2 mol SO2和1 mol O2发生反应释放的能量，B错误；由图得出V2O4（s）＋2SO3（g）2VOSO4（s）　ΔH2＝－399 kJ·mol－1，则1 mol V2O4（s）和2 mol SO3（g）的能量之和比2 mol VOSO4（s）的能量多399 kJ，C错误；由图得出①V2O4（s）＋SO3（g）V2O5（s）＋SO2（g）　ΔH1＝－24 kJ·mol－1，②V2O4（s）＋2SO3（g）2VOSO4（s）　ΔH2＝－399 kJ·mol－1，由盖斯定律可知②－①×2得到：2V2O5（s）＋2SO2（g）2VOSO4（s）＋V2O4（s）　ΔH＝－351 kJ·mol－1，D正确。
14.C　反应Ⅰ是硫酸的分解反应，为吸热反应，A错误；储能过程中H2SO4循环利用，理论上不会被消耗，B错误；能量转化率不可能达到100％，C正确；循环过程中S燃烧放出热量，因此S为储能物质，D错误。
15.C　A项，H2O（l）H2O（g）是一个吸热过程，反应①放出的热量比反应②更多，故b＞a，错误；B项，根据盖斯定律，（①－②）可得H2O（g）H2O（l），故ΔH＝（a－b）kJ·mol－1，错误；C项，根据反应热ΔH＝反应物的键能之和减去生成物的键能之和，即ΔH＝4E（C—H）＋2E（OO）－2E（CO）－4E（O—H）＝4×413 kJ·mol－1＋2x kJ·mol－1－2×798 kJ·mol－1－4×463 kJ·mol－1＝b kJ·mol－1，解得：x＝，正确；D项，反应②当有NA个C—H断裂时，即消耗0.25 mol CH4，则反应放出的热量为－0.25b kJ，D错误。
16.（1）C8H18（l）＋O2（g）8CO2（g）＋9H2O（l）　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
（2）C8H18
（3）汽车的加速性能相同的情况下，CO排放量低，污染小
解析：（1）在25 ℃、101 kPa时，1 mol C8H18（l）完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5 518 kJ热量，所以其热化学方程式为C8H18（l）＋O2（g）8CO2（g）＋9H2O（l）　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1。（2）假设质量均为1 g，则1 g CH3OH完全燃烧放出的热量＝≈22.7 kJ，1 g辛烷完全燃烧放出的热量＝≈48.4 kJ，相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是C8H18（辛烷）。（3）根据图像可知，汽车的加速性能相同的情况下，甲醇作为燃料时CO排放量低，污染小。
17.（1）CH4（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
（2）CH4（g）＋2H2O（g）CO2（g）＋4H2（g）　ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1
（3）H、O（或氢原子、氧原子）　H2
解析：（1）由CH4的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1可得甲烷完全燃烧的热化学方程式为CH4（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1。（2）根据盖斯定律，由①×2－②即可得到CH4（g）＋2H2O（g）CO2（g）＋4H2（g）　ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1。（3）观察图像信息知，高温时水先分解生成H2、O2，然后两种单质分子可继续分解成氢原子、氧原子，由于氢原子比氧原子多，故A是氢原子，B是氧原子。氢气分子分解成氢原子时需要吸收能量，故能量较低的是氢气分子。
18.（1）C　（2）①－483.6　②EC＋ED－（EA＋EB）　
③Na2O2（s）＋2Na（s）2Na2O（s）　
ΔH＝－317 kJ·mol－1　④B
解析：（2）①2H2（g）＋O2（g）2H2O（g）　ΔH＝（2×436＋498－463.4×4）kJ·mol－1＝－483.6 kJ·mol－1。②通过物质所含能量计算ΔH＝生成物总能量－反应物总能量，所以反应A＋BC＋D的ΔH＝EC＋ED－（EA＋EB）。③根据盖斯定律，由Ⅰ×2－Ⅱ可得2Na（s）＋Na2O2（s）2Na2O（s）　ΔH＝－414 kJ·mol－1×2－（－511 kJ·mol－1）＝－317 kJ·mol－1。④测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中，为了保证酸或碱中的一方反应完全，往往使另一方稍过量，所以若取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，还需加入50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液。
19.（1）2ΔH1＋ΔH2
（2）－442.38 kJ·mol－1　H2S（g）＋2O2（g）2H＋（aq）＋S（aq）　ΔH＝－806.39 kJ·mol－1
（3）①催化作用　2H2S＋O22S＋2H2O
②a
解析：（1）根据盖斯定律，①×2＋②得2H2S（g）2H2（g）＋S2（g）　ΔH＝2ΔH1＋ΔH2。（2）根据第一步反应的能量变化示意图可知①H2S（g）＋O2（g）S（s）＋H2O（g）　ΔH1＝－221.19 kJ·mol－1；根据第二步反应的能量变化示意图可知②S（s）＋O2（g）＋H2O（g）S（aq）＋2H＋（aq）　ΔH2＝－585.20 kJ·mol－1，将①＋②得到H2S（g）＋2O2（g）2H＋（aq）＋S（aq）　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝－806.39 kJ·mol－1。（3）整个循环过程中Fe3＋没有被消耗，是催化剂；反应③的方程式为4Fe2＋＋4H＋＋O24Fe3＋＋2H2O，已知反应③生成1 mol H2O（l）时放出a kJ热量，根据反应方程式可知生成1 mol H2O（l）时转移2 mol电子，所以转移NA个电子时，放出a kJ热量。
20.（1）CD　热传导的速率快　确保可燃物完全燃烧
（2）3.00　8.8　（3）1 335.8　bc
解析：（1）搅拌器适宜的材质为导热性能差的陶瓷和玻璃纤维，选C、D；氧弹的材质为不锈钢，原因是不锈钢热传导的速率快；氧弹内注满过量高纯氧气的目的是确保可燃物完全燃烧。（2）实验①温差为3.01 ℃，实验②温差为2.99 ℃，实验③温差为3.00 ℃，实验④温差为4.42 ℃，实验④数据误差较大，应该舍去，苯甲酸完全燃烧，弹式热量计内筒升高的温度平均为 ℃＝3.00 ℃；1 g苯甲酸完全燃烧放出26.4 kJ热量，则该热量计绝热套内水温升高1 ℃需要的热量为 kJ＝8.8 kJ。
（3）用电子天平称量1.00 g CH3CH2OH（l）替换苯甲酸，重复实验，测得内筒温度改变的平均值为3.30 ℃，放出的热量为3.30×8.8 kJ＝29.04 kJ，可换算出1 mol C2H5OH（l）完全燃烧放出的热量为×29.04 kJ≈1 335.8 kJ，测得的数值与理论值相比偏低，可能的原因：点燃乙醇时，引燃电极工作时间比引燃苯甲酸的时间更长，测得数据偏大，故a不选；乙醇未完全燃烧，会导致测得数据偏低，故b选；苯甲酸实际质量大于1 g会导致测得C2H5OH（l）燃烧放出的热量偏小，故c选；苯甲酸未完全燃烧会导致测得C2H5OH（l）燃烧放出的热量偏大，故d不选；故选bc。
8 / 8(共64张PPT)
章末质量检测（一）　化学反应的热效应
（分值：100分）
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个
选项符合题意）
1. 能量以各种不同的形式呈现在人们面前，我们通过化学反应等方式
可以实现不同形式的能量间的转化。下列说法错误的是（　　）
A. 水能、风能、潮汐能均属于可再生能源
B. 北京冬奥会多个场馆引入光伏发电系统，该系统能将太阳能直接转
化为电能
C. 曹植诗句“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，“燃豆萁”的过程中化学
能转化为热能
D. 利用液氢作为火箭发射的燃料，液氢燃烧的过程实现了电能转化为
化学能
解析：　液氢燃烧的过程实现了化学能转化为热能，D错误。
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2. 下列有关能量变化的叙述正确的是（　　）
A. 碘升华属于吸热反应
B. 热化学方程式的计量数只表示物质的量
C. “钻燧取火”过程中发生的是物理变化
D. CO燃烧反应中仅存在放热过程
解析：　碘升华吸收热量，但是该过程属于物理变化，不属于吸
热反应，A错误；“钻燧取火”过程中，摩擦生热属于物理变化，
然后引发木材燃烧，燃烧属于化学变化，C错误；CO与O2反应，断
裂化学键时需要吸收能量，形成新的化学键会释放能量，D错误。
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3. 一定温度和压强下，2 mol氢气和1 mol氧气，分别以两种不同的方
式发生化学反应生成2 mol液态水。方式一：点燃；方式二：制成氢
氧燃料电池。关于两种方式下氢气与氧气反应的说法不正确的是
（　　）
A. 反应的焓变相等
B. 体系内能变化相等
C. 放出的热量相等
D. 均满足质量守恒与能量守恒
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解析：　反应的焓变只与反应物和生成物的能量差值有关，两种
方式反应物和生成物相同，则焓变相等，A正确；两种方式中断键
吸收能量相等，成键释放能量相等，则体系内能变化相等，B正
确；方式一中化学能主要转化为热能，而方式二中大部分化学能转
化为电能，只有部分转化为热能，所以放出的热量不相等，C错
误；化学反应都满足质量守恒与能量守恒，D正确。
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4. 下列说法正确的是（　　）
A. 碳和水蒸气的反应既是吸热反应也是氧化还原反应
B. 测得酸碱反应放出的热量为57.3 kJ·mol－1
C. 一个化学反应有且只有一个相对应的焓变
D. 化学反应中一定伴随着物质的变化，可能伴随着能量的变化
解析：　只有稀的强酸和稀的强碱溶液生成可溶性盐的中和热才
为57.3 kJ·mol－1，B错误；同一化学反应由于温度、压强或物质状
态的不同，对应的焓变也不同，C错误；任何一个化学反应都同时
伴随着物质的变化和能量的变化，D错误。
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5. 已知：25 ℃、101 kPa时，H＋（aq）＋OH－（aq） H2O（l）　
Δ H ＝－57.3 kJ·mol－1。分别使用3组稀溶液来测定中和反应的反应
热，下列说法正确的是（　　）
序号 ① ② ③
稀溶液 硫酸和氢氧化钠 硫酸和氨水 硫酸和氢氧化钡
Δ H /（kJ·mol－1） a b c
A. b ＜ a ＜ c
B. 生成的水越多，中和反应的反应热越小
C. 酸碱混合要迅速，否则热量容易散失
D. 实验中的玻璃搅拌器可换成铁制搅拌器
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解析：　①中硫酸和氢氧化钠反应的热量为中和反应反应热，②
中硫酸和氨水反应放出的热量小于中和反应反应热，因为氨水是弱
碱，电离要吸热，③中硫酸和氢氧化钡反应因生成了硫酸钡沉淀，
使其放出的热量大于中和反应反应热，因此其焓变大小应为 b ＞ a
＞ c ，A错误；中和反应反应热指的是25 ℃、101 kPa下，强酸、强
碱的稀溶液完全反应生成1 mol水所放出的热量，B错误；测定中和
反应反应热时，酸、碱混合要迅速，否则热量容易散失，造成测定
结果不准确，C正确；铁制搅拌器导热，会使热量散失快，实验中
的玻璃搅拌器不可换成铁制搅拌器，D错误。
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6. 下列叙述正确的是（　　）
A. 在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
C. 相同条件下，若1 mol O、1 mol O2所具有的能量分别为 E1、 E2，则2 E1＜ E2
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解析：　在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的
焓变，A错误；同温同压下，同一化学反应的Δ H 与反应物和生
成物的总能量有关，与反应条件无关，B正确；分子变成原子需
要断裂化学键，吸收能量，2 E1＞ E2，C错误；KOH固体溶于水
放出热量，1 mol KOH固体与足量稀盐酸充分混合放出的热量大
于57.3 kJ，D错误。
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7. KI可催化H2O2分解，机理为①H2O2＋I－ H2O＋IO－；②H2O2＋
IO－ H2O＋O2↑＋I－。反应过程中能量变化如图所示，下列判断
正确的是（　　）
A. KI不改变H2O2分解反应的途径
B. KI能改变总反应的能量变化
D. 反应物总能量高于生成物总能量
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解析：　催化剂参与化学反应改变反应途径，KI改变H2O2分解反
应的途径，A错误；焓变只与反应体系的始态和终态有关，催化剂
不能改变总反应的能量变化，B错误；根据图示，H2O2＋I－
H2O＋IO－是吸热反应，C错误；根据图示，反应物总能量高于生成
物总能量，总反应为放热反应，D正确。
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8. 下列示意图表示正确的是（　　）
B. 乙图Δ H 表示一氧化碳的燃烧热
C. 丙图表示在一定温度下，向10 mL H2SO4溶液中加入等物质的量浓
度NaOH溶液，混合液的温度随 V （NaOH溶液）的变化
D. 已知稳定性顺序：A＜B＜C，该反应由两步反应A→B→C构成，反
应过程中的能量变化曲线如丁图
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解析：　反应CH4（g）＋H2O（g） CO（g）＋3H2（g）　Δ
H ＝＋205.9 kJ·mol－1是吸热反应，与图示能量变化不一致，A错
误；燃烧物的物质的量为1 mol，而图中物质为2 mol，且CO2与CO
位置颠倒，所以不能表示CO的燃烧热，B错误；能量越低越稳定，
已知稳定性顺序：A＜B＜C，能量高低顺序应该是C＜B＜A，与图
示中能量高低不一致，D错误。
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9. 工业上常用CH4在复合组分的催化剂作用下还原大气污染物SO2，生
成S固体，同时生成CO2和液态H2O。已知：H2（g）、CH4（g）、S
（s）的燃烧热（Δ H ）分别是－285.8 kJ·mol－1、－890.3 kJ·mol－
1、－297.2 kJ·mol－1。下列说法正确的是（　　）
A. 1 mol S（s）燃烧生成SO3（l），放出297.2 kJ的热量
B. CH4（g）＋2O2（g） CO2（g）＋2H2O（g）
　Δ H ＝－890.3 kJ·mol－1
C. CH4（g）＋2SO2（g） CO2（g）＋2S（s）＋2H2O（l）　Δ
H ＝－295.9 kJ·mol－1
D. 同一条件下，单位质量的CH4完全燃烧放出的热量比H2多
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解析：　S（s）的燃烧热是指1 mol S（s）燃烧生成SO2（g）所放
出的热量，A项错误；应该生成液态水，B项错误；S（s）＋O2
（g） SO2（g）　Δ H ＝－297.2 kJ·mol－1①，CH4（g）＋2O2
（g） CO2（g）＋2H2O（l）　Δ H ＝－890.3 kJ·mol－1②，根据
盖斯定律由②－2×①可得CH4（g）＋2SO2（g） CO2（g）＋
2S（s）＋2H2O（l）的Δ H ＝－295.9 kJ·mol－1，C项正确；根据燃
烧热计算出单位质量的氢气完全燃烧放出的热量更高，D项错误。
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10. 已知几种离子反应如下，下列推断正确的是（　　）
① NH3·H2O（aq）＋H＋（aq） N （aq）＋H2O（l）
Δ H1
② Ba2＋（aq）＋S （aq） BaSO4（s） Δ H2
③ Ba2＋（aq）＋2H＋（aq）＋2OH－（aq）＋S （aq）
BaSO4（s）＋2H2O（l）　Δ H3
④ H＋（aq）＋OH－（aq） H2O（l）　Δ H4
A. Δ H1＞0，Δ H2＜0 B. Δ H2＜Δ H3
C. Δ H3＝Δ H2＋Δ H4 D. Δ H1＞Δ H4
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解析：　中和反应为放热反应，则①NH3·H2O（aq）＋H＋（aq）
N （aq）＋H2O（l）为放热反应，其焓变Δ H1＜0，A错
误；由盖斯定律可知，反应②＋2×反应④＝反应③，则反应②＝
反应③－2×反应④，Δ H2＝Δ H3－2×Δ H4，由于反应④为放热反
应，Δ H4＜0，所以Δ H2＞Δ H3，B错误；根据盖斯定律可知，反应
③＝反应②＋2×反应④，所以Δ H3＝Δ H2＋2Δ H4，C错误；反应①
和反应④均为放热反应，且反应①中NH3·H2O的电离过程吸热，所
以反应①放出的热量比反应④少，放热反应的焓变为负值，则Δ H1
＞Δ H4，D正确。
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11. 某小组用如图所示的简易量热计进行中和反应反应热的测定。近
似处理实验所用酸、碱溶液的密度为1.0 g·cm－3、比热容为4.2 J·g
－1·℃－1，忽略量热计的比热容。
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实验 次数 反应前体系的温度/℃ 反应后 体系温 度/℃ 温度差
平均
值/℃
50 mL 0.50 mol·L－1盐酸 50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液 平 均 值 1 24.9 25.1 28.2 Δ t
2 24.8 25.2 27.0 3 25.0 25.0 28.2 三次实验数据如下表所示：
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设该实验放热为 Q ，理论上放热为 Q （理论）。下列说法不正确
的是（　　）
A. 从实验装置上看，还缺少的仪器为温度计
B. Δ t ＝2.8 ℃
C. 计算得 Q ＝1.344 kJ
D. Q 比 Q （理论）略微偏小的原因可能是量取溶液体积时俯视量筒读
数
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解析：　由简易量热计的构造可知该装置缺少的仪器是温度
计，A正确；3次实验温度差分别为3.2 ℃、2.0 ℃、3.2 ℃，第
2次数据误差大，舍去，则Δ t ＝ （3.2＋3.2）℃＝3.2 ℃，B
错误；混合溶液的质量为100 g，温度变化为3.2 ℃，则放出的
热量 Q ＝ m · c ·Δ t ＝100 g×4.2 J·g－1·℃－1×3.2 ℃＝1 344 J＝
1.344 kJ，C正确；量取溶液的体积时俯视读数导致用量偏少，
导致放出的热量偏小，D正确。
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12. 以NO和NO2为主的NO x 是形成光化学烟雾和酸雨的原因之一。用
CH4催化还原NO x 可以消除氮氧化物的污染，例如：
①CH4（g）＋4NO2（g） 4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　
Δ H ＝－574 kJ·mol－1
②CH4（g）＋4NO（g） 2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　
Δ H ＝－1 160 kJ·mol－1。
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下列说法不正确的是（　　）
A. 反应①②均为放热反应
B. 反应①②转移的电子数相同
D. 若用标准状况下4.48 L CH4通过上述反应还原NO2至N2，吸收的热
量为173.4 kJ
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解析：　反应①②的反应热Δ H ＜0，因此这两个反应均为放热反
应，A项正确；在这两个反应中CH4失去电子变为CO2，每1 mol
CH4完全反应失去8 mol电子，故反应①②转移的电子数相同，B项
正确；同质量的同一物质在气态时含有的能量比液态时高，①CH4
（g）＋4NO2（g） 4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　Δ H
＝－574 kJ·mol－1，则CH4（g）＋4NO2（g） 4NO（g）＋CO2
（g）＋2H2O（l）　Δ H ＝－ a kJ·mol－1，放出的热量比574 kJ·mol
－1多，故 a ＞574，C项正确；
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根据盖斯定律，将（①＋②）× ，整理可得CH4（g）＋2NO2（g）
N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　Δ H ＝－867 kJ·mol－1，则标
准状况下4.48 L CH4的物质的量是0.2 mol，其通过上述反应还原NO2至
N2，放出的热量 Q ＝0.2 mol×867 kJ·mol－1＝173.4 kJ，D项错误。
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13. 接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：2SO2（g）＋
O2（g） 2SO3（g）　Δ H ＝－196 kJ·mol－1。钒催化剂参
与反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
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A. 钒催化剂能改变SO2催化氧化的反应热
B. 上述条件下加入2 mol SO2和1 mol O2发生反应，释放的能量等于
196 kJ
C. 1 mol V2O4（s）的能量比2 mol VOSO4（s）的能量多399 kJ
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解析：　钒催化剂不能改变SO2催化氧化的反应热，A错误；SO2
和O2的反应是可逆反应，所以无法计算2 mol SO2和1 mol O2发生反
应释放的能量，B错误；由图得出V2O4（s）＋2SO3（g）
2VOSO4（s）　Δ H2＝－399 kJ·mol－1，则1 mol V2O4（s）和2 mol
SO3（g）的能量之和比2 mol VOSO4（s）的能量多399 kJ，C错
误；由图得出①V2O4（s）＋SO3（g） V2O5（s）＋SO2（g）　
Δ H1＝－24 kJ·mol－1，②V2O4（s）＋2SO3（g） 2VOSO4
（s）　Δ H2＝－399 kJ·mol－1，由盖斯定律可知②－①×2得到：
2V2O5（s）＋2SO2（g） 2VOSO4（s）＋V2O4（s）　
Δ H ＝－351 kJ·mol－1，D正确。
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14. 含硫物质在医药、农业、能源等领域都有广泛的应用，研究人员
提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如
图所示：
下列说法正确的
是（　　）
A. 反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为放热反应
B. 储能过程中H2SO4被消耗
C. 存储的能量不可能完全转化为电能
D. 循环过程中SO2为储能物质
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解析：　反应Ⅰ是硫酸的分解反应，为吸热反应，A错误；储能过
程中H2SO4循环利用，理论上不会被消耗，B错误；能量转化率不
可能达到100％，C正确；循环过程中S燃烧放出热量，因此S为储
能物质，D错误。
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15. 设 NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应：
①CH4（g）＋2O2（g） CO2（g）＋2H2O（l）
Δ H1＝ a kJ·mol－1
②CH4（g）＋2O2（g） CO2（g）＋2H2O（g）
Δ H2＝ b kJ·mol－1
其他数据如表所示，下列说法正确的是（　　）
化学键 C—H O—H
键能/（kJ·mol－1） 798 x 413 463
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A. b ＜ a
D. 反应②当有 NA个C—H断裂时，反应放出的热量为－ b kJ
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解析：　A项，H2O（l） H2O（g）是一个吸热过程，反应
①放出的热量比反应②更多，故 b ＞ a ，错误；B项，根据盖斯定
律， （①－②）可得H2O（g） H2O（l），故Δ H ＝ （ a －
b ）kJ·mol－1，错误；C项，根据反应热Δ H ＝反应物的键能之和减
去生成物的键能之和，即Δ H ＝4 E （C—H）＋2 E （O O）－2
E （C O）－4 E （O—H）＝4×413 kJ·mol－1＋2 x kJ·mol－1－
2×798 kJ·mol－1－4×463 kJ·mol－1＝ b kJ·mol－1，解得： x ＝
，正确；D项，反应②当有 NA个C—H断裂时，即消耗0.25
mol CH4，则反应放出的热量为－0.25 b kJ，D错误。
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二、非选择题（本题共5小题，共55分）
16. （7分）甲醇作为燃料，有广泛的应用前景。
甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。

C8H18
（l）＋ O2（g） 8CO2（g）＋9H2O（l）　Δ H ＝－5
518 kJ·mol－1　
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解析：在25 ℃、101 kPa时，1 mol C8H18（l）完全燃烧生成
气态二氧化碳和液态水，放出5 518 kJ热量，所以其热化学方
程式为C8H18（l）＋ O2（g） 8CO2（g）＋9H2O（l）　
Δ H ＝－5 518 kJ·mol－1。
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（2）已知25 ℃、101 kPa时，CH3OH（l）＋ O2（g） CO2（g）
＋2H2O（l）　Δ H ＝－726.5 kJ·mol－1。相同质量的甲醇和辛烷
分别完全燃烧时，放出热量较多的是 。
解析：假设质量均为1 g，则1 g CH3OH完全燃烧放出的热量＝
≈22.7 kJ，1 g辛烷完全燃烧放出的热量＝ ≈48.4
kJ，相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是
C8H18（辛烷）。
C8H18　
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（3）某研究者分别以甲醇和汽油作燃料，实验测得在发动机高负荷
工作情况下，汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关
系如图所示。
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根据图示信息分析，与汽油相比，甲醇作为燃料的优点是
。
解析：根据图像可知，汽车的加速性能相同的情况下，甲醇作
为燃料时CO排放量低，污染小。
汽车
的加速性能相同的情况下，CO排放量低，污染小　
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17. （10分）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用
领域的研究热点。
已知：CH4（g）＋H2O（g） CO（g）＋3H2（g）　Δ H ＝＋
206.2 kJ·mol－1①
CH4（g）＋CO2（g） 2CO（g）＋2H2（g）　
Δ H ＝＋247.4 kJ·mol－1②
又知CH4的燃烧热Δ H ＝－890.3 kJ·mol－1。
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（1）利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式：

。
解析：由CH4的燃烧热Δ H ＝－890.3 kJ·mol－1可得甲烷完全
燃烧的热化学方程式为CH4（g）＋2O2（g） CO2（g）
＋2H2O（l）　Δ H ＝－890.3 kJ·mol－1。
CH4（g）＋2O2（g） CO2（g）＋2H2O（l） Δ H ＝－
890.3 kJ·mol－1　
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（2）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4（g）与
H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式为

。
解析：根据盖斯定律，由①×2－②即可得到CH4（g）＋2H2O
（g） CO2（g）＋4H2（g）　Δ H ＝＋165.0 kJ·mol－1。
CH4（g）＋2H2O（g） CO2（g）＋4H2（g）　Δ H ＝＋
165.0 kJ·mol－1　
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（3）高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气
体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B分别表示
，等物质的量的A、H2能量较
低的是 。
H、O（或氢原子、氧原子）　
H2　
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解析：观察图像信息知，高温时水先分解生成H2、O2，然后两
种单质分子可继续分解成氢原子、氧原子，由于氢原子比氧原
子多，故A是氢原子，B是氧原子。氢气分子分解成氢原子时需
要吸收能量，故能量较低的是氢气分子。
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18. （12分）化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多种途
径。
（1）下列反应中，属于吸热反应的是 （填字母）。
A. Na2O与水反应 B. 甲烷的燃烧反应
C. CaCO3受热分解 D. 锌与盐酸反应
C　
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（2）获取能量变化的途径
①通过化学键的键能计算。已知：
化学键 H—H O—H
键能/（kJ·mol－1） 436 498 463.4
则2H2（g）＋O2（g） 2H2O（g）　Δ H ＝ kJ·mol－1。
－ 483.6
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②通过物质所含能量计算。已知反应A＋B C＋D中A、
B、C、D所含能量依次可表示为 EA、 EB、 EC、 ED，该反应
Δ H ＝ 。
③通过盖斯定律计算。已知在25 ℃、101 kPa时：
EC＋ ED－（ EA＋ EB）　
Ⅰ.2Na（s）＋ O2（g） Na2O（s）　
Δ H ＝－414 kJ·mol－1
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Ⅱ.2Na（s）＋O2（g） Na2O2（s）　
Δ H ＝－511 kJ·mol－1

④利用实验装置测量。测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程
中，若取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，则还需加入 （填字母）。
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
Na2O2（s）＋2Na
（s） 2Na2O（s）　Δ H ＝－317 kJ·mol－1　
B　
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解析：①2H2（g）＋O2（g） 2H2O（g）　Δ H ＝（2×436＋498
－463.4×4）kJ·mol－1＝－483.6 kJ·mol－1。②通过物质所含能量计算Δ
H ＝生成物总能量－反应物总能量，所以反应A＋B C＋D的Δ H
＝ EC＋ ED－（ EA＋ EB）。③根据盖斯定律，由Ⅰ×2－Ⅱ可得2Na（s）
＋Na2O2（s） 2Na2O（s）　Δ H ＝－414 kJ·mol－1×2－（－511
kJ·mol－1）＝－317 kJ·mol－1。④测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变
化的过程中，为了保证酸或碱中的一方反应完全，往往使另一方稍过
量，所以若取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，还需加入50 mL 0.55 mol·L－1
NaOH溶液。
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19. （12分）研究大气中含硫化合物（主要是SO2和H2S）的转化具有
重要意义。
（1）工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2，在膜反应器中分
离H2，发生的反应为2H2S（g） 2H2（g）＋S2（g）　Δ
H 。
已知：①H2S（g） H2（g）＋S（g）　Δ H1；
②2S（g） S2（g）　Δ H2。
则Δ H ＝ （用含Δ H1、Δ H2的式子表示）。
解析：根据盖斯定律，①×2＋②得2H2S（g） 2H2（g）＋
S2（g）　Δ H ＝2Δ H1＋Δ H2。
2Δ H1＋Δ H2　
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（2）土壤中的微生物可将大气中的H2S经两步反应氧化成S ，两
步反应的能量变化示意图如下：
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则2H2S（g）＋O2（g） 2S（s）＋2H2O（g）　Δ H ＝
。1 mol H2S（g）全部被氧化为S （aq）的
热化学方程式为
。
－ 442.38 kJ·mol－1　
H2S（g）＋2O2（g） 2H＋（aq）＋S
（aq）　Δ H ＝－806.39 kJ·mol－1　
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解析：根据第一步反应的能量变化示意图可知①H2S（g）＋ O2
（g） S（s）＋H2O（g）　Δ H1＝－221.19 kJ·mol－1；根据
第二步反应的能量变化示意图可知②S（s）＋ O2（g）＋H2O
（g） S （aq）＋2H＋（aq）　Δ H2＝－585.20 kJ·mol－
1，将①＋②得到H2S（g）＋2O2（g） 2H＋（aq）＋S
（aq）　Δ H ＝Δ H1＋Δ H2＝－806.39 kJ·mol－1。
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（3）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中
反应回收S，其物质转化如图所示。
①该循环过程中Fe3＋的作用是 ，
图示总反应的化学方程式为 。
催化作用　
2H2S＋O2 2S＋2H2O　
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②已知反应③生成1 mol H2O（l）时放出 a kJ热量，则反应③中
转移 NA个电子时，放出 kJ热量（用含 a 的式子表示）。
解析：整个循环过程中Fe3＋没有被消耗，是催化剂；反应③的
方程式为4Fe2＋＋4H＋＋O2 4Fe3＋＋2H2O，已知反应③生成
1 mol H2O（l）时放出 a kJ热量，根据反应方程式可知生成1 mol
H2O（l）时转移2 mol电子，所以转移 NA个电子时，放出 a kJ
热量。
a 　
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20. （14分）乙醇（C2H5OH）是重要的基本化工原料，可用于制造乙
醛、乙烯等。某同学用弹式热量计（结构如图所示）按以下实验
步骤来测量C2H5OH（l）的燃烧热。
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b.用电子天平称量1.00 g苯甲酸，置于氧弹内的坩埚上，与点火丝
保持微小距离；
c.将试样装入氧弹内，用氧气排空气再注满高纯氧气；
d.打开搅拌器开关，读取纯水温度，当温度不再改变时，记为初始
温度；
e.当纯水温度保持不变时，打开引燃电极，读取并记录内筒最
高水温；
f.重复实验4次，所得数据如表：
a.用电子天平称量1 400.00 g纯水，倒入内筒中；
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实验序号 初始温度/℃ 最高水温/℃
① 25.00 28.01
② 24.50 27.49
③ 25.55 28.55
④ 24.00 28.42
g.用电子天平称量1.00 g CH3CH2OH（l）替换苯甲酸，重复上述实
验，测得内筒温度改变的平均值为3.30 ℃。
已知：①1 g苯甲酸完全燃烧放出26.4 kJ热量；
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②查阅资料得知常温常压时，C2H5OH（l）的燃烧热Δ H ＝－1
366.8 kJ·mol－1。
（1）搅拌器适宜的材质为 （填字母）；氧弹的材质为不锈
钢，原因是 （答一点即可）；氧弹内
注满过量高纯氧气的目的是 。
A. 铜 B. 银
C. 陶瓷 D. 玻璃纤维
CD　
热传导的速率快　
确保可燃物完全燃烧　
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解析：搅拌器适宜的材质为导热性能差的陶瓷和玻璃纤维，选C、D；氧弹的材质为不锈钢，原因是不锈钢热传导的速率快；氧弹内注满过量高纯氧气的目的是确保可燃物完全燃烧。
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（2）苯甲酸完全燃烧，弹式热量计内筒升高的温度平均为
℃，该热量计绝热套内水温升高1 ℃需要的热量为 kJ。
解析：实验①温差为3.01 ℃，实验②温差为2.99 ℃，实验③温差为
3.00 ℃，实验④温差为4.42 ℃，实验④数据误差较大，应该舍去，
苯甲酸完全燃烧，弹式热量计内筒升高的温度平均为
℃＝3.00 ℃；1 g苯甲酸完全燃烧放出26.4 kJ热量，则该热量计绝热
套内水温升高1 ℃需要的热量为 kJ＝8.8 kJ。
3.00　
8.8　
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（3）通过以上实验可换算出1 mol C2H5OH（l）完全燃烧放出的热量
为 （精确至0.1）kJ，测得的数值与理论值有偏差的
可能原因是 （填字母）。
a.点燃乙醇时，引燃电极工作时间比引燃苯甲酸的时间更长
b.乙醇未完全燃烧
c.苯甲酸实际质量大于1 g
d.苯甲酸未完全燃烧
1 335.8　
bc　
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解析：用电子天平称量1.00 g CH3CH2OH（l）替换苯甲酸，重
复实验，测得内筒温度改变的平均值为3.30 ℃，放出的热量为
3.30×8.8 kJ＝29.04 kJ，可换算出1 mol C2H5OH（l）完全燃烧放
出的热量为 ×29.04 kJ≈1 335.8 kJ，测得的数值与
理论值相比偏低，可能的原因：点燃乙醇时，引燃电极工作时
间比引燃苯甲酸的时间更长，测得数据偏大，故a不选；乙醇未
完全燃烧，会导致测得数据偏低，故b选；苯甲酸实际质量大于
1 g会导致测得C2H5OH（l）燃烧放出的热量偏小，故c选；苯甲酸未完全燃烧会导致测得C2H5OH（l）燃烧放出的热量偏大，故d不选；故选bc。
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感谢欣赏
THE END

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