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核心素养测评卷(一)　化学反应的热效应
[时间：90分钟　满分：100分]
一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. 《天工开物》中提到“明年田有粪肥，土脉发烧，东南风助暖，则尽发炎火，大坏苗穗，此一灾也”。下列能量变化与上述不一致的化学反应是( )
A. 铝热反应
B. 干冰升华
C. 食物氧化腐败
D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
2. NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，在空气中性质稳定，其中N—F的键能为283 kJ·mol－1，测得断裂氮气、氟气中的化学键所需的能量如图所示。下列说法中，错误的是( )
A. 相同条件下，N2的化学性质比F2更稳定
B. 氮气和氟气的能量总和比NF3低
C. N2(g)＋3F2(g) 2NF3(g) 　ΔH＝－287.6 kJ·mol－1
D. NF3在大气中性质比较稳定，不易发生化学反应
3. 如图所示，表示的信息与对应的叙述相符的是( )
图1　　 图2　
　
图3
A. 图1表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，则H2的燃烧热为241.8 kJ·mol－1
B. 图2表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
C. 图3表示一定条件下H2和Cl2生成HCl的反应热与途径无关，则ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D. 图3表示的反应：同温同压下，在光照和点燃条件下的ΔH不同
4. 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，下列说法中，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、碱溶液混合时要迅速，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
5. 如图所示为一个简易测量某反应是吸热还是放热的实验装置。将铝片加入小试管内，然后向小试管中注入足量的NaOH浓溶液，下列说法中，错误的是( )
A. 小试管中产生气体的速率为慢—快—慢
B. U形管中液面左低右高，说明该反应为放热反应
C. 该反应中反应物的总键能大于生成物的总键能
D. 该反应的焓变小于CaCO3分解的焓变
6. 如图所示为两种制备硫酸的途径(反应条件略)，下列说法中，错误的是( )
A. 途径①和途径②的反应热是相等的
B. 含1 mol H2SO4的浓溶液、含1 mol H2SO4的稀溶液，分别与足量的NaOH溶液反应，二者放出的热量是相等的
C. 图中由SO2(g)催化氧化生成SO3(g)，反应物断键吸收的总能量小于生成物成键吸收的总能量
D. 若ΔH1＜ΔH2＋ΔH3，则2H2O2(aq)====2H2O(l)＋O2(g)为放热反应
7. 金刚石、石墨反应过程中，能量变化如图所示。下列说法中，正确的是( )
A. 石墨与金刚石之间的转化是物理变化
B. C(s，石墨)====C(s，金刚石)　ΔH＞0
C. 金刚石的稳定性强于石墨
D. 断裂1 mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1 mol金刚石的化学键吸收的能量少
8. 已知反应：①2CH3OH(g)====CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1；
②2CH3OH(g)====C2H4(g)＋2H2O(g)　　ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1；
③CH3CH2OH(g)==== CH3OCH3(g)　　　ΔH3＝＋50.7 kJ·mol－1。
在反应C2H4(g)＋H2O(g)====CH3CH2OH(g)　ΔH4中，ΔH4等于( )
A. －48.5 kJ·mol－1 B.＋48.5 kJ·mol－1
C. －45.5 kJ·mol－1 D.＋45.5 kJ·mol－1
9. 2024年10月30日我国在酒泉卫星发射中心利用长征二号F遥十九运载火箭成功将神舟十九号送入太空，运载火箭第三级使用液氧－液氢作推进剂。已知：①H2(g)====H2(l)　ΔH1＝－0.92 kJ·mol－1；②O2(g)====O2(l)　ΔH2＝－6.84 kJ·mol－1。
下列说法中，正确的是( )
A. H2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)放热483.6 kJ·mol－1
B. 氢气的燃烧热ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
C. 火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)＋O2(l)====2H2O(g)　ΔH＝－474.92 kJ·mol－1
D. H2O(g)====H2O(l)　ΔH＝－88 kJ·mol－1
10. 点阵能(U)是衡量晶体中离子间键结合能大小的一个量度，是阐明晶体化学性质的重要物理量。为探究NaCl的离子键强弱，设计如图所示的Born－Haber循环：
由此可得U(单位：kJ·mol－1)为( )
A. ＋786.5 B. －786.5
C. ＋749.6 D. －749.6
11. 碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)失水可得到Na2CO3·H2O(s)或Na2CO3(s)，两个化学反应的能量变化示意图如图所示：
下列说法中，正确的是( )
A. ΔH1＜0
B. 碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)失水是物理变化
C. 向Na2CO3(s)中滴加几滴水，温度升高
D. Na2CO3·H2O(s)失水生成Na2CO3(s)：ΔH＝ΔH1－ΔH2
12. 如图所示为1 mol 常见金属M和卤素反应的焓变ΔH(单位：kJ·mol－1)示意图，反应物和生成物均为常温下的稳定状态。下列说法中，错误的是( )
A. MBr2与Cl2反应的ΔH＜0
B. 化合物的热稳定性顺序：MI2＞MBr2＞MCl2＞MF2
C. MBr2(s)＋F2(g)====MF2(s)＋Br2(l)　ΔH＝－600 kJ·mol－1
D. 由MCl2(s)制得M的反应是吸热反应
13. 已知溴跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2、Q3均为正值)：
①H2(g)＋Br2(g)====2HBr(l)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1
②H2(g)＋Br2(g)====2HBr(g)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1
③H2(g)＋Br2(l)====2HBr(g)　ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1
下列说法中，正确的是( )
A. Q1＞Q2＞Q3
B. Q1与Q3的相对大小无法判断
C. 溴蒸气转化为液态溴ΔH＝＋(Q2－Q3) kJ·mol－1
D. H2(g)和Br2(g)反应生成HBr(g)时放出Q2 kJ热量
14. 某教师设计了如图所示的装置测定中和反应的反应热。磁力搅拌器通电后，搅拌磁子能高速转动。三次实验数据如下表所示，溶液密度均近似为1 g·mL－1，反应后生成的溶液比热容c约为4.18 J·g－1· ℃－1，且忽略量热计等的比热容，盐酸与NaOH溶液反应时体系的温度变化情况见下表：
实验组号 反应前体系的温度T1/℃ 反应后体系的温度T2/℃ 温度差(T2－T1)/℃
1 20.8 24.1 3.3
2 20.8 24.2 3.4
3 20.9 24.3 3.4
下列说法中，错误的是( )
A. 隔一段时间需打开止水夹放出气体，防止容器内压强过大，但此操作会造成一定的热量损失
B. 相同条件下，用醋酸代替盐酸会使测得的放出热量偏小
C. 该实验测得生成1 mol H2O时放出的热量约为56 kJ
D. 用注射器分多次缓慢注入50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液，以保证盐酸完全反应
15. 将2 mol Cl2和3 mol F2置于密闭容器中，在250 ℃下只发生如下两个反应：①F2＋Cl2====2ClF　ΔH1＝a kJ·mol－1；②Cl2＋3F2====2ClF3　ΔH2＝b kJ·mol－1。一段时间后，Cl2和F2恰好全部消耗，共放出303 kJ热量。已知部分化学键的键能见下表：
化学键 F—F Cl—Cl F—Cl(ClF中) F—Cl(ClF3中)
键能/(kJ·mol－1) 157 243 248 x
x的值为( )
A. 172　
B. 208
C. 256　
D. 371
16. 我国科学家在合成气直接制烯烃方面的研究获重大突破。已知：
反应①：C(s)＋O2(g)====CO(g)　ΔH1
反应②：C(s) ＋ H2O(g)====CO(g)＋H2(g)　ΔH2
反应③：CO(g)＋2H2(g)====CH3OH(g)　ΔH3＝－90.1 kJ·mol－1
反应④：2CH3OH(g)====CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH4＝－134.0 kJ·mol－1
反应⑤：3CH3OH(g)====CH3CH==CH2(g)＋3H2O(g)　ΔH5＝－131.0 kJ·mol－1
下列说法中，正确的是( )
A. ΔH1－ΔH2＞0
B. 反应②为放热反应
C. 3CH3OCH3(g)====2CH3CH==CH2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝＋140.0 kJ·mol－1
D. 3CO(g)＋6H2(g)====CH3CH==CH2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－301.3 kJ·mol－1
二、非选择题(本大题共5小题，共52分)
17. (10分)已知：①H2O(l)====H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1；
②H2O(g)====H2(g)＋O2(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＝－393.5kJ·mol－1。
请回答下列问题：
(1)上述反应中属于吸热反应的是 (填序号，下同)。
(2)表示C的燃烧热的热化学方程式为 。
(3)写出CO燃烧的热化学方程式： 。
(4)已知：CO2(g)＋C(s)====2CO(g)，则其ΔH＝ kJ·mol－1。
(5)在相同条件下，质量相等的两份H2与足量的O2充分反应，分别生成液态水(反应Ⅰ)和水蒸气(反应Ⅱ)，反应Ⅰ放出的热量 (填“＞”“＜”或“＝”)反应Ⅱ放出的热量。
(6)4 g H2完全燃烧生成液态水，放出的热量为 。
18. (10分)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热，将100 mL 0.5 mol·L－1盐酸与100 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中，可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。
(1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是 ，其作用是 。
(2)简易量热计如果不盖杯盖，生成1 mol H2O时所测得中和反应的反应热(ΔH)将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)，判断的理由是 。
(3)实验中改用80 mL 0.50 mol·L－1盐酸和80 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)。
(4)若用等体积等物质的量浓度的CH3COOH进行上述实验，生成1 mol H2O时，所测得的中和反应的反应热的绝对值(|ΔH|)将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)，判断的理由是 。
19. (10分)已知在101 kPa和一定温度下，由最稳定单质生成1 mol纯物质的热效应，称为该物质的标准生成热(ΔfH，kJ·mol－1)，最稳定单质的标准生成热为0。几种物质的标准生成热数据见下表：
物质 NaF(s) NaCl(s) NaBr(s) NaI(s) NaH(s)
ΔfH －574 －411 －361 －288 －56
请回答下列问题：
(1)在卤化钠中，最稳定的是 (填化学式，下同)，最不稳定的是 。
(2)NaF(s)、NaCl(s)、NaBr(s)、NaI(s)的生成热依次 (填“升高”或“降低”)。
(3)2Na(s)＋H2(g)====2NaH(s)　ΔH＝ kJ·mol－1。
(4)F2(g)＋2NaCl(s)====2NaF(s)＋Cl2(g)　ΔH＝ kJ·mol－1。
20. (10分)(1)对烟道气中的SO2进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法：一定条件下，由SO2和CO反应生成S和CO2的能量变化如图所示，每生成16 g S(s)，该反应 (填“放出”或“吸收”)的热量为 kJ。
(2)实验测得，5 g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为
(3)CH4和CO2重整制取合成气CO和H2，在减少室温气体排放的同时，可充分利用碳资源。该重整工艺主要涉及以下反应：
反应a：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1＞0
反应b：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＞0
反应c：CH4(g) C(s)＋2H2(g)　ΔH3＞0
反应d：2CO(g) C(s)＋CO2(g)　ΔH4＜0
重整时往反应体系中通入一定量的水蒸气，可在消除积碳的同时生成水煤气，反应为C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，该反应的ΔH＝ (填代数式)。
(4)工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下，SO2被空气中的O2氧化为SO3。V2O5是钒催化剂的活性成分。科研人员提出：V2O5在对反应Ⅰ的催化循环过程中，经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段，如图所示：
①有关气体分子中1 mol化学键断裂时需要吸收的能量数据见下表：
化学键 S==O(SO2) O==O(O2) S==O(SO3)
能量/kJ 535 496 472
由此计算反应Ⅰ的ΔH＝ kJ·mol－1。
②反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式为 、 。
21. (12分)研究化学反应中的能量变化对生产、生活有重要的意义。
(1)某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以N和NH3·H2O形式存在，处理过程中N在微生物的作用下经过两步反应被氧化成N，反应过程中的能量变化如图所示：
1 mol N(aq)全部被氧化成N(aq) (填“吸收”或“放出”)的热量是 kJ，写出热化学方程式： 。
(2)已知H2(g)＋Br2(l)====2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol－1，蒸发1 mol Br2(l)吸收的能量为30 kJ，其他相关数据见下表：
物质 H2(g) Br2(g) HBr(g)
键能/(kJ·mol－1) 436 200 a
表中的a＝ 。
(3)热化学硫碘循环分解水制得 ，全程零碳排放。反应如下：
反应i：SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(g)====H2SO4(l)＋2HI(g)　ΔH1＝－82 kJ·mol－1
反应ii：2H2SO4(l)====2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝＋544 kJ·mol－1
反应iii：……
反应i~iii循环实现分解水：2H2O(g)====2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋484 kJ·mol－1。
写出反应iii的热化学方程式： 。
(4)已知：N2(g)＋O2(g) 2NO(g)　ΔH1＝＋180.5 kJ·mol－1；
C(s)＋O2(g)====CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1；
2C(s)＋O2(g)====2CO(g)　ΔH3＝－21.0 kJ·mol－1。
若某反应为2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)，则该反应的ΔH为 。 核心素养测评卷(一)　化学反应的热效应
[时间：90分钟　满分：100分]
一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. 《天工开物》中提到“明年田有粪肥，土脉发烧，东南风助暖，则尽发炎火，大坏苗穗，此一灾也”。下列能量变化与上述不一致的化学反应是(　D　)
A. 铝热反应
B. 干冰升华
C. 食物氧化腐败
D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
【解析】 铝热反应是放热反应，且为化学变化，A错误；干冰升华为物理变化，是吸热过程，B错误；食物腐败为化学反应，且为放热反应，C错误；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应，D正确。
2. NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，在空气中性质稳定，其中N—F的键能为283 kJ·mol－1，测得断裂氮气、氟气中的化学键所需的能量如图所示。下列说法中，错误的是(　B　)
A. 相同条件下，N2的化学性质比F2更稳定
B. 氮气和氟气的能量总和比NF3低
C. N2(g)＋3F2(g) 2NF3(g) 　ΔH＝－287.6 kJ·mol－1
D. NF3在大气中性质比较稳定，不易发生化学反应
【解析】 断裂氮气中的化学键所需能量更高，故氮气比氟气更稳定，A正确；没有指明具体物质的量，无法比较，B错误；由反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和可得ΔH＝946 kJ·mol－1＋3×154.8 kJ·mol－1－6×283 kJ·mol－1＝－287.6 kJ·mol－1，C正确；由题意可知，三氟化氮在空气中性质稳定，在大气中不易发生化学反应，D正确。
3. 如图所示，表示的信息与对应的叙述相符的是(　C　)
图1　　 图2　
　
图3
A. 图1表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，则H2的燃烧热为241.8 kJ·mol－1
B. 图2表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
C. 图3表示一定条件下H2和Cl2生成HCl的反应热与途径无关，则ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D. 图3表示的反应：同温同压下，在光照和点燃条件下的ΔH不同
【解析】 题图1中，生成物H2O呈气态，不能表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，A错误；题图2表示的反应中，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，B错误；题图3表示一定条件下H2和Cl2生成HCl的反应，虽然途径不同，但生成物的能量相同，所以反应热与途径无关，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C正确；题图3表示的反应：同温同压下，在光照和点燃条件下生成物的能量相同，则ΔH相同，D错误。
4. 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，下列说法中，正确的是(　C　)
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、碱溶液混合时要迅速，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
【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，因为一水合氨是弱碱，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强酸与强碱的稀溶液完全反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量，与生成水的物质的量多少无关，B错误；测定中和反应反应热时，酸、碱溶液混合时要迅速，否则热量容易散失，造成测定结果不准确，C正确；铁制搅拌器导热能力强，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。
5. 如图所示为一个简易测量某反应是吸热还是放热的实验装置。将铝片加入小试管内，然后向小试管中注入足量的NaOH浓溶液，下列说法中，错误的是(　C　)
A. 小试管中产生气体的速率为慢—快—慢
B. U形管中液面左低右高，说明该反应为放热反应
C. 该反应中反应物的总键能大于生成物的总键能
D. 该反应的焓变小于CaCO3分解的焓变
【解析】 刚开始温度较低，随着反应进行，反应为放热反应，温度升高反应速率加快，然后由于NaOH浓度减小，反应速率又变慢，因此小试管中产生气体的速率为慢—快—慢，A正确；U形管中液面左低右高，说明锥形瓶中压强增大，温度升高使压强增大，该反应为放热反应，B正确；由于该反应是放热反应，反应中反应物的总键能小于生成物的总键能，C错误；该反应是放热反应，CaCO3分解是吸热反应，该反应的焓变小于CaCO3分解的焓变，D正确。
6. 如图所示为两种制备硫酸的途径(反应条件略)，下列说法中，错误的是(　B　)
A. 途径①和途径②的反应热是相等的
B. 含1 mol H2SO4的浓溶液、含1 mol H2SO4的稀溶液，分别与足量的NaOH溶液反应，二者放出的热量是相等的
C. 图中由SO2(g)催化氧化生成SO3(g)，反应物断键吸收的总能量小于生成物成键吸收的总能量
D. 若ΔH1＜ΔH2＋ΔH3，则2H2O2(aq)====2H2O(l)＋O2(g)为放热反应
【解析】 反应热的大小只与反应物和生成物的始态与终态有关，与反应途径无关，A正确；浓硫酸溶于水放热，故二者与足量的NaOH溶液反应放出的热量不同，B错误；由SO2(g)催化氧化生成SO3(g)的反应是放热反应，则反应物断键吸收的总能量小于生成物成键放出的总能量，C正确。
7. 金刚石、石墨反应过程中，能量变化如图所示。下列说法中，正确的是(　B　)
A. 石墨与金刚石之间的转化是物理变化
B. C(s，石墨)====C(s，金刚石)　ΔH＞0
C. 金刚石的稳定性强于石墨
D. 断裂1 mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1 mol金刚石的化学键吸收的能量少
【解析】 石墨转化为金刚石发生的是化学反应，属于化学变化，A错误；由题图可知，相同质量的石墨具有的能量低于金刚石，可得C(s，石墨)====C(s，金刚石)　ΔH＞0，B正确；相同质量的金刚石具有的能量高于石墨的总能量，物质的能量越高越不稳定，则石墨比金刚石稳定，C错误；依据热化学方程式：C(s，石墨)====C(s，金刚石)　ΔH＞0，断裂1 mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1 mol金刚石的化学键吸收的能量多，D错误。
8. 已知反应：①2CH3OH(g)====CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1；
②2CH3OH(g)====C2H4(g)＋2H2O(g)　　ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1；
③CH3CH2OH(g)==== CH3OCH3(g)　　　ΔH3＝＋50.7 kJ·mol－1。
在反应C2H4(g)＋H2O(g)====CH3CH2OH(g)　ΔH4中，ΔH4等于(　C　)
A. －48.5 kJ·mol－1 B.＋48.5 kJ·mol－1
C. －45.5 kJ·mol－1 D.＋45.5 kJ·mol－1
【解析】 分析目标热化学方程式：C2H4(g)＋H2O(g)==== CH3CH2OH(g)，根据盖斯定律，将三个已知热化学方程式中CH3OH(g)、CH3OCH3(g)消去，由①－②－③可得反应：C2H4(g)＋H2O(g)====CH3CH2OH(g)，则有ΔH4＝(－23.9 kJ·mol－1)－(－29.1 kJ·mol－1)－(＋50.7 kJ·mol－1)＝－45.5 kJ·mol－1。
9. 2024年10月30日我国在酒泉卫星发射中心利用长征二号F遥十九运载火箭成功将神舟十九号送入太空，运载火箭第三级使用液氧－液氢作推进剂。已知：①H2(g)====H2(l)　ΔH1＝－0.92 kJ·mol－1；②O2(g)====O2(l)　ΔH2＝－6.84 kJ·mol－1。
下列说法中，正确的是(　C　)
A. H2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)放热483.6 kJ·mol－1
B. 氢气的燃烧热ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
C. 火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)＋O2(l)====2H2O(g)　ΔH＝－474.92 kJ·mol－1
D. H2O(g)====H2O(l)　ΔH＝－88 kJ·mol－1
【解析】 由题图可知，每2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)放热483.6 kJ，选项中未指明反应物的物质的量，A错误；氢气的燃烧热ΔH＝ kJ·mol－1＝－285.8 kJ·mol－1，B错误；由盖斯定律可知，火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)＋O2(l)====2H2O(g)　ΔH＝－(483.6－2×0.92－6.84)kJ·mol－1＝－474.92 kJ·mol－1，C正确；H2O(g)====H2O(l)　ΔH＝ kJ·mol－1＝－44 kJ·mol－1，D错误。
10. 点阵能(U)是衡量晶体中离子间键结合能大小的一个量度，是阐明晶体化学性质的重要物理量。为探究NaCl的离子键强弱，设计如图所示的Born－Haber循环：
由此可得U(单位：kJ·mol－1)为(　D　)
A. ＋786.5 B. －786.5
C. ＋749.6 D. －749.6
【解析】 由题干信息可得热化学方程式：
①Na(s)====Na(g)　ΔH1＝＋108.4 kJ·mol－1；
②Na(g)====Na＋(g)　ΔH2＝＋495.0 kJ·mol－1；
③Cl2(g)====Cl(g)　ΔH3＝＋119.6 kJ·mol－1；
④Cl(g)====Cl－(g)　ΔH4＝－384.3 kJ·mol－1；
⑤Na＋(g)＋Cl－(g)====NaCl(s)　ΔH5＝U；
⑥Na(s)＋Cl2(g)====NaCl(s)　ΔH6＝－410.9 kJ·mol－1。分析上述热化学方程式可知，根据盖斯定律，反应①~⑤相叠加可得反应⑥，ΔH6＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝(＋108.4 kJ·mol－1)＋(＋495.0 kJ·mol－1)＋(＋119.6 kJ·mol－1)＋(－384.3 kJ·mol－1)＋U＝－410.9 kJ·mol－1，解得U＝－749.6 kJ·mol－1。
11. 碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)失水可得到Na2CO3·H2O(s)或Na2CO3(s)，两个化学反应的能量变化示意图如图所示：
下列说法中，正确的是(　C　)
A. ΔH1＜0
B. 碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)失水是物理变化
C. 向Na2CO3(s)中滴加几滴水，温度升高
D. Na2CO3·H2O(s)失水生成Na2CO3(s)：ΔH＝ΔH1－ΔH2
【解析】 由题图可知，反应1中反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，则ΔH1＞0，A错误；碳酸钠晶体失水发生分解反应，是化学变化，B错误；Na2CO3(s)溶于水放出热量，故滴加几滴水，温度升高，C正确；①Na2CO3·10H2O(s)====Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)　ΔH1，②Na2CO3·10H2O(s)====Na2CO3(s)＋10H2O(g)　ΔH2，根据盖斯定律，由②－①可得：Na2CO3·H2O(s)====Na2CO3(s)＋H2O(g)，则有ΔH＝ΔH2－ΔH1，D错误。
12. 如图所示为1 mol 常见金属M和卤素反应的焓变ΔH(单位：kJ·mol－1)示意图，反应物和生成物均为常温下的稳定状态。下列说法中，错误的是(　B　)
A. MBr2与Cl2反应的ΔH＜0
B. 化合物的热稳定性顺序：MI2＞MBr2＞MCl2＞MF2
C. MBr2(s)＋F2(g)====MF2(s)＋Br2(l)　ΔH＝－600 kJ·mol－1
D. 由MCl2(s)制得M的反应是吸热反应
【解析】 由题给物质的转化及能量变化，写出热化学方程式：①M(s)＋F2(g)====MF2(s)　ΔH＝－1 124 kJ·mol－1；②M(s)＋Cl2(g)====MCl2(s)　ΔH＝－641.3 kJ·mol－1；③M(s)＋Br2(l)====MBr2(s)　ΔH＝－524 kJ·mol－1；④M(s)＋I2(s)====MI2(s)　ΔH＝－364 kJ·mol－1。根据盖斯定律，由②－③可得反应：MBr2(s)＋Cl2(g)==== MCl2(s)＋ Br2(l)，该反应的ΔH＝(－641.3 kJ·mol－1)－(－524 kJ·mol－1)＝－117.3 kJ·mol－1＜0，A正确；根据金属M和卤素反应的焓变推知，具有能量高低：MI2＞MBr2＞MCl2＞MF2，故热稳定性：MI2＜MBr2＜MCl2＜MF2，B错误；根据盖斯定律，由①－③可得反应：MBr2(s)＋F2(g)==== MF2(s)＋Br2(l)，该反应的ΔH＝(－1 124 kJ·mol－1)－(－524 kJ·mol－1)＝－600 kJ·mol－1，C正确；金属M和卤素反应都是放热反应，根据反应方向与能量变化的关系推知，由MCl2(s)制得M的反应是吸热反应，D正确。
13. 已知溴跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2、Q3均为正值)：
①H2(g)＋Br2(g)====2HBr(l)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1
②H2(g)＋Br2(g)====2HBr(g)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1
③H2(g)＋Br2(l)====2HBr(g)　ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1
下列说法中，正确的是(　A　)
A. Q1＞Q2＞Q3
B. Q1与Q3的相对大小无法判断
C. 溴蒸气转化为液态溴ΔH＝＋(Q2－Q3) kJ·mol－1
D. H2(g)和Br2(g)反应生成HBr(g)时放出Q2 kJ热量
【解析】 2 mol HBr(g)具有的总能量大于2 mol HBr(l)具有的总能量，则Q1＞Q2，1 mol Br2(g)具有的总能量大于1 mol Br2(l)具有的总能量，则Q2＞Q3，则有Q1＞Q2＞Q3，A正确、B错误；根据盖斯定律，由②－③得Br2(g)====Br2(l)　ΔH＝－(Q2－Q3) kJ·mol－1，C错误；由H2(g)＋Br2(g)====2HBr(g)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1可知，1 mol H2(g)和1 mol Br2(g)反应生成2 mol HBr(g)时放出Q2 kJ的热量，选项中未指明反应物与生成物的物质的量，D错误。
14. 某教师设计了如图所示的装置测定中和反应的反应热。磁力搅拌器通电后，搅拌磁子能高速转动。三次实验数据如下表所示，溶液密度均近似为1 g·mL－1，反应后生成的溶液比热容c约为4.18 J·g－1· ℃－1，且忽略量热计等的比热容，盐酸与NaOH溶液反应时体系的温度变化情况见下表：
实验组号 反应前体系的温度T1/℃ 反应后体系的温度T2/℃ 温度差(T2－T1)/℃
1 20.8 24.1 3.3
2 20.8 24.2 3.4
3 20.9 24.3 3.4
下列说法中，错误的是(　D　)
A. 隔一段时间需打开止水夹放出气体，防止容器内压强过大，但此操作会造成一定的热量损失
B. 相同条件下，用醋酸代替盐酸会使测得的放出热量偏小
C. 该实验测得生成1 mol H2O时放出的热量约为56 kJ
D. 用注射器分多次缓慢注入50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液，以保证盐酸完全反应
【解析】 隔一段时间需打开止水夹放出气体，放出气体同时会有热量带出，因此会造成一定的热量损失，A正确；相同条件下，用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸热，最终放出热量偏小，B正确；根据Q＝cm·ΔT＝4.18 J·g－1· ℃－1×100 mL×1 g·mL－1× ℃≈1 407 J＝1.407 kJ，则生成1 mol水放出的热量为＝56 kJ，C正确；用注射器注入50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液要一次性迅速注入，以减少热量损失，D错误。
15. 将2 mol Cl2和3 mol F2置于密闭容器中，在250 ℃下只发生如下两个反应：①F2＋Cl2====2ClF　ΔH1＝a kJ·mol－1；②Cl2＋3F2====2ClF3　ΔH2＝b kJ·mol－1。一段时间后，Cl2和F2恰好全部消耗，共放出303 kJ热量。已知部分化学键的键能见下表：
化学键 F—F Cl—Cl F—Cl(ClF中) F—Cl(ClF3中)
键能/(kJ·mol－1) 157 243 248 x
x的值为(　A　)
A. 172　
B. 208
C. 256　
D. 371
【解析】 根据反应热与键能的关系，结合题表中数据可得：ΔH1＝(157＋243) kJ·mol－1－2×248 kJ·mol－1＝－96 kJ·mol－1＝a kJ·mol－1，ΔH2＝(157×3＋243) kJ·mol－1－2×3x kJ·mol－1＝(714－6x)kJ·mol－1＝b kJ·mol－1，则有a＝－96，b＝714－6x。假设参与反应①的Cl2的物质的量为m mol，同时消耗m mol F2，则剩余Cl2为(2－m)mol，剩余F2的物质的量为(3－m)mol，由于“Cl2和F2恰好全部消耗”，结合反应②可得：，解得m＝1.5。又知“共放出303 kJ热量”，则有1.5 mol×(－96 kJ·mol－1)＋0.5 mol×(714－6x)kJ·mol－1＝－303 kJ，解得x＝172。
16. 我国科学家在合成气直接制烯烃方面的研究获重大突破。已知：
反应①：C(s)＋O2(g)====CO(g)　ΔH1
反应②：C(s) ＋ H2O(g)====CO(g)＋H2(g)　ΔH2
反应③：CO(g)＋2H2(g)====CH3OH(g)　ΔH3＝－90.1 kJ·mol－1
反应④：2CH3OH(g)====CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH4＝－134.0 kJ·mol－1
反应⑤：3CH3OH(g)====CH3CH==CH2(g)＋3H2O(g)　ΔH5＝－131.0 kJ·mol－1
下列说法中，正确的是(　C　)
A. ΔH1－ΔH2＞0
B. 反应②为放热反应
C. 3CH3OCH3(g)====2CH3CH==CH2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝＋140.0 kJ·mol－1
D. 3CO(g)＋6H2(g)====CH3CH==CH2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－301.3 kJ·mol－1
【解析】 根据盖斯定律，由①－②可得H2(g)＋O2(g)====H2O(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2，而该反应为放热反应，则有ΔH＜0，从而推知ΔH1－ΔH2＜0，A错误；反应②中C(s) 与 H2O(g)在高温下反应生成CO(g)和H2(g)，该反应为吸热反应，B错误；根据盖斯定律，由⑤×2－④×3可得3CH3OCH3(g)====2CH3CH==CH2(g)＋3H2O(g)，则有ΔH＝(－131.0 kJ·mol－1)×2－(－134.0 kJ·mol－1)×3＝＋140.0 kJ·mol－1，C正确；根据盖斯定律，由③×3＋⑤可得3CO(g)＋6H2(g)====CH3CH==CH2(g)＋3H2O(g)，则有ΔH＝(－90.1 kJ·mol－1)×3＋(－131.0 kJ·mol－1)＝－401.3 kJ·mol－1，D错误。
[选择题答题区]
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
答案 D B C C C B B C C D C B A D A C
二、非选择题(本大题共5小题，共52分)
17. (10分)已知：①H2O(l)====H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1；
②H2O(g)====H2(g)＋O2(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＝－393.5kJ·mol－1。
请回答下列问题：
(1)上述反应中属于吸热反应的是　②　(填序号，下同)。
(2)表示C的燃烧热的热化学方程式为　④　。
(3)写出CO燃烧的热化学方程式：　CO(g)＋O2(g)====CO2(g)　ΔH＝
－283 kJ·mol－1　。
(4)已知：CO2(g)＋C(s)====2CO(g)，则其ΔH＝　＋172.5　kJ·mol－1。
(5)在相同条件下，质量相等的两份H2与足量的O2充分反应，分别生成液态水(反应Ⅰ)和水蒸气(反应Ⅱ)，反应Ⅰ放出的热量　＞　(填“＞”“＜”或“＝”)反应Ⅱ放出的热量。
(6)4 g H2完全燃烧生成液态水，放出的热量为　571.6 kJ　。
【解析】 (3)根据盖斯定律，由反应④－③可得CO(g)＋O2(g)====CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1。　(4)根据盖斯定律，由反应2×③－④可得CO2(g)＋C(s)====2CO(g)，则该反应的ΔH＝2×(－110.5 kJ·mol－1)－(－393.5 kJ·mol－1)＝＋172.5 kJ·mol－1。　(6)由反应②可知，H2(g)＋O2(g)====H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，由反应①H2O(l)====H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，故可得H2(g)＋O2(g)====H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，4 g H2的物质的量为2 mol，放出的热量为2 mol×285.8 kJ·mol－1＝571.6 kJ。
18. (10分)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热，将100 mL 0.5 mol·L－1盐酸与100 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中，可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。
(1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是　玻璃搅拌器　，其作用是　使强酸和强碱充分反应　。
(2)简易量热计如果不盖杯盖，生成1 mol H2O时所测得中和反应的反应热(ΔH)将　偏大　(填“偏大”“偏小”或“不变”)，判断的理由是　未盖杯盖会造成热量损失，所测得的数字变小，但ΔH为负值，所以生成1 mol H2O时的反应热偏大　。
(3)实验中改用80 mL 0.50 mol·L－1盐酸和80 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所放出的热量　不相等　(填“相等”或“不相等”)。
(4)若用等体积等物质的量浓度的CH3COOH进行上述实验，生成1 mol H2O时，所测得的中和反应的反应热的绝对值(|ΔH|)将　偏小　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)，判断的理由是　CH3COOH参与反应时断键要吸收热量，使得生成1 mol H2O时的反应热|ΔH|变小　。
【解析】 (4)醋酸是弱酸，电离时断键要吸收能量，与氢氧化钠溶液反应时生成1 mol H2O时的反应热|ΔH|变小。
19. (10分)已知在101 kPa和一定温度下，由最稳定单质生成1 mol纯物质的热效应，称为该物质的标准生成热(ΔfH，kJ·mol－1)，最稳定单质的标准生成热为0。几种物质的标准生成热数据见下表：
物质 NaF(s) NaCl(s) NaBr(s) NaI(s) NaH(s)
ΔfH －574 －411 －361 －288 －56
请回答下列问题：
(1)在卤化钠中，最稳定的是　NaF　(填化学式，下同)，最不稳定的是　NaI　。
(2)NaF(s)、NaCl(s)、NaBr(s)、NaI(s)的生成热依次　升高　(填“升高”或“降低”)。
(3)2Na(s)＋H2(g)====2NaH(s)　ΔH＝　－112　kJ·mol－1。
(4)F2(g)＋2NaCl(s)====2NaF(s)＋Cl2(g)　ΔH＝　－326　kJ·mol－1。
【解析】 (1)根据题表中的数据，在卤化钠中，NaF(s)的ΔfH最小，总能量最低也最稳定；NaI(s)的ΔfH最大，总能量最高也最不稳定。　(3)NaH(s)的ΔfH为生成1 mol的热效应，则有2Na(s)＋H2(g)====2NaH(s)　ΔH＝2ΔfH＝2×(－56) kJ·mol－1＝－112 kJ·mol－1。　(4)根据盖斯定律，F2(g)＋2NaCl(s) ====2NaF(s)＋Cl2(g)　ΔH＝2ΔfH(NaF)－ 2ΔfH(NaCl)＝2×(－574 kJ·mol－1)＋2×411 kJ·mol－1＝－326 kJ·mol－1。
20. (10分)(1)对烟道气中的SO2进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法：一定条件下，由SO2和CO反应生成S和CO2的能量变化如图所示，每生成16 g S(s)，该反应　放出　(填“放出”或“吸收”)的热量为　135　kJ。
(2)实验测得，5 g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，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　
(3)CH4和CO2重整制取合成气CO和H2，在减少室温气体排放的同时，可充分利用碳资源。该重整工艺主要涉及以下反应：
反应a：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1＞0
反应b：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＞0
反应c：CH4(g) C(s)＋2H2(g)　ΔH3＞0
反应d：2CO(g) C(s)＋CO2(g)　ΔH4＜0
重整时往反应体系中通入一定量的水蒸气，可在消除积碳的同时生成水煤气，反应为C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，该反应的ΔH＝　ΔH1－ΔH2－ΔH3　(填代数式)。
(4)工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下，SO2被空气中的O2氧化为SO3。V2O5是钒催化剂的活性成分。科研人员提出：V2O5在对反应Ⅰ的催化循环过程中，经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段，如图所示：
①有关气体分子中1 mol化学键断裂时需要吸收的能量数据见下表：
化学键 S==O(SO2) O==O(O2) S==O(SO3)
能量/kJ 535 496 472
由此计算反应Ⅰ的ΔH＝　－98　kJ·mol－1。
②反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式为　SO2＋V2O5 V2O4·SO3　、　V2O4·SO3＋O2 SO3＋V2O5　。
【解析】 由题图可知，SO2和CO反应生成S和CO2的反应是放热反应；每生成1 mol S(s)，该反应放出的热量为679 kJ－409 kJ＝270 kJ，则生成16 g S(s)该反应放出的热量为135 kJ。
(2)5 g液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出113.5 kJ热量，故32 g即1 mol液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出726.4 kJ热量，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。
(3)根据盖斯定律，反应a－反应b－反应c，得反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，该反应的ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3。
(4)①反应的焓变等于反应物键能和－生成物的键能和，则反应Ⅰ：SO2(g)＋O2(g) SO3(g)　ΔH＝(2×535＋×496) kJ·mol－1－3×472 kJ·mol－1 ＝－98 kJ·mol－1。
②反应Ⅱ为二氧化硫和V2O5生成V2O4· SO3反应为SO2＋V2O5 V2O4·SO3；反应Ⅲ为V2O4· SO3和氧气生成三氧化硫，化学方程式为V2O4·SO3＋O2 SO3＋V2O5。
21. (12分)研究化学反应中的能量变化对生产、生活有重要的意义。
(1)某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以N和NH3·H2O形式存在，处理过程中N在微生物的作用下经过两步反应被氧化成N，反应过程中的能量变化如图所示：
1 mol N(aq)全部被氧化成N(aq)　放出　(填“吸收”或“放出”)的热量是　346　kJ，写出热化学方程式：　N(aq)＋2O2(g)====N(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－346 kJ·mol－1　。
(2)已知H2(g)＋Br2(l)====2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol－1，蒸发1 mol Br2(l)吸收的能量为30 kJ，其他相关数据见下表：
物质 H2(g) Br2(g) HBr(g)
键能/(kJ·mol－1) 436 200 a
表中的a＝　369　。
(3)热化学硫碘循环分解水制得　H2和O2　2HI(g)====H2(g)＋I2(g)　，全程零碳排放。反应如下：
反应i：SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(g)====H2SO4(l)＋2HI(g)　ΔH1＝－82 kJ·mol－1
反应ii：2H2SO4(l)====2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝＋544 kJ·mol－1
反应iii：……
反应i~iii循环实现分解水：2H2O(g)====2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋484 kJ·mol－1。
写出反应iii的热化学方程式：　ΔH＝＋52 kJ·mol－1　。
(4)已知：N2(g)＋O2(g) 2NO(g)　ΔH1＝＋180.5 kJ·mol－1；
C(s)＋O2(g)====CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1；
2C(s)＋O2(g)====2CO(g)　ΔH3＝－21.0 kJ·mol－1。
若某反应为2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)，则该反应的ΔH为　
－946.5 kJ·mol－1　。
【解析】 (1)由题图可知，第一步反应的热化学方程式为N(aq)＋O2(g)====N(aq)＋H2O(l)＋2H＋(aq)　ΔH＝－273 kJ·mo，第二步反应的热化学方程式为N(aq)＋O2(g)====N(aq)　ΔH＝－73 kJ·mo，将上述两步反应相加得到反应N(aq)＋2O2(g)====N(aq)＋H2O(l)＋2H＋(aq)　ΔH＝－346 kJ·mo。
(2)由题意可得：H2(g)＋Br2(l)====2HBr(g)　ΔH＝436 kJ·mol－1＋30 kJ·mol－1＋200 kJ·mol－1－2a kJ·mol－1＝－72 kJ·mol－1，解得a＝369。　(3)根据盖斯定律，将反应i的2倍加上反应ii，再减去2H2O(g)====2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋484 kJ·mol－1得到2H2(g) ＋ 2I2(g)====4HI(g)　ΔH＝－104 kJ·mol－1，则H2(g) ＋ I2(g)====2HI(g)　ΔH＝－52 kJ·mol－1，故反应iii为2HI(g)====H2(g) ＋ I2(g)　ΔH＝＋52 kJ·mol－1。　(4)由题目所给的第二个方程式的2倍减去第一个方程式，再减去第三个方程式可得2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)，则ΔH＝－393.5 kJ·mol－1×2－180.5 kJ·mol－1－(－21 kJ·mol－1)＝－946.5 kJ·mol－1。(共66张PPT)
核心素养测评卷(一)　化学反应的热效应
[时间：90分钟　满分：100分]
高中化学 选择性必修1 化学反应原理
一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. 《天工开物》中提到“明年田有粪肥，土脉发烧，东南风助暖，则尽发炎火，大坏苗穗，此一灾也”。下列能量变化与上
述不一致的化学反应是(　　)
A. 铝热反应 B. 干冰升华
C. 食物氧化腐败 D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
D
【解析】 铝热反应是放热反应，且为化学变化，A错误；干冰升华为物理变化，是吸热过程，B错误；食物腐败为化学反应，且为放热反应，C错误；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应，D正确。
2. NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，在空气中性质稳定，其中N—F的键能为283 kJ·mol－1，测得断裂氮气、氟气中的化学键所需的能量如图所示。下列说法中，错误的是
(　　)
A. 相同条件下，N2的化学性质比F2更稳定
B. 氮气和氟气的能量总和比NF3低
C. N2(g)＋3F2(g) 2NF3(g) 　ΔH＝－287.6 kJ·mol－1
D. NF3在大气中性质比较稳定，不易发生化学反应
B
【解析】 断裂氮气中的化学键所需能量更高，故氮气比氟气更稳定，A正确；没有指明具体物质的量，无法比较，B错误；由反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和可得ΔH＝946 kJ·mol－1＋3×154.8 kJ·mol－1－6×283 kJ·mol－1＝
－287.6 kJ·mol－1，C正确；由题意可知，三氟化氮在空气中性质稳定，在大气中不易发生化学反应，D正确。
3. 如图所示，表示的信息与对应的叙述相符的是(　　)
A. 图1表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，则H2的燃烧热为241.8 kJ·mol－1
图1　
C
B. 图2表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
C. 图3表示一定条件下H2和Cl2生成HCl的反应热与途径无关，则ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D. 图3表示的反应：同温同压下，在光照和点燃条件下的ΔH不同
图2　　
图3
【解析】 题图1中，生成物H2O呈气态，不能表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，A错误；题图2表示的反应中，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，B错误；题图3表示一定条件下H2和Cl2生成HCl的反应，虽然途径不同，但生成物的能量相同，所以反应热与途径无关，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C正确；题图3表示的反应：同温同压下，在光照和点燃条件下生成物的能量相同，则ΔH相同，D错误。
4. 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，下列说法中，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、碱溶液混合时要迅速，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
C
【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，因为一水合氨是弱碱，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强酸与强碱的稀溶液完全反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量，与生成水的物质的量多少无关，B错误；测定中和反应反应热时，酸、碱溶液混合时要迅速，否则热量容易散失，造成测定结果不准确，C正确；铁制搅拌器导热能力强，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。
5. 如图所示为一个简易测量某反应是吸热还是
放热的实验装置。将铝片加入小试管内，然后
向小试管中注入足量的NaOH浓溶液，下列说
法中，错误的是(　　)
A. 小试管中产生气体的速率为慢—快—慢
B. U形管中液面左低右高，说明该反应为放热反应
C. 该反应中反应物的总键能大于生成物的总键能
D. 该反应的焓变小于CaCO3分解的焓变
C
【解析】 刚开始温度较低，随着反应进行，反应为放热反应，温度升高反应速率加快，然后由于NaOH浓度减小，反应速率又变慢，因此小试管中产生气体的速率为慢—快—慢，A正确；U形管中液面左低右高，说明锥形瓶中压强增大，温度升高使压强增大，该反应为放热反应，B正确；由于该反应是放热反应，反应中反应物的总键能小于生成物的总键能，C错误；该反应是放热反应，CaCO3分解是吸热反应，该反应的焓变小于CaCO3分解的焓变，D正确。
6. 如图所示为两种制备硫酸的
途径(反应条件略)，下列说法
中，错误的是(　　)
A. 途径①和途径②的反应热是
相等的
B. 含1 mol H2SO4的浓溶液、
含1 mol H2SO4的稀溶液，分别与足量的NaOH溶液反应，二者放出的热量是相等的
C. 图中由SO2(g)催化氧化生成SO3(g)，反应物断键吸收的总能量小于生成物成键吸收的总能量
D. 若ΔH1＜ΔH2＋ΔH3，则2H2O2(aq)====2H2O(l)＋O2(g)为放热反应
B
【解析】 反应热的大小只与反应物和生成物的始态与终态有关，与反应途径无关，A正确；浓硫酸溶于水放热，故二者与足量的NaOH溶液反应放出的热量不同，B错误；由SO2(g)催化氧化生成SO3(g)的反应是放热反应，则反应物断键吸收的总能量小于生成物成键放出的总能量，C正确。
7. 金刚石、石墨反应过程中，
能量变化如图所示。下列说法
中，正确的是(　　)
A. 石墨与金刚石之间的转化
是物理变化
B. C(s，石墨)====C(s，金刚石)　ΔH＞0
C. 金刚石的稳定性强于石墨
D. 断裂1 mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1 mol金刚石的化学键吸收的能量少
B
【解析】 石墨转化为金刚石发生的是化学反应，属于化学变化，A错误；由题图可知，相同质量的石墨具有的能量低于金刚石，可得C(s，石墨)====C(s，金刚石)　ΔH＞0，B正确；相同质量的金刚石具有的能量高于石墨的总能量，物质的能量越高越不稳定，则石墨比金刚石稳定，C错误；依据热化学方程式：C(s，石墨)====C(s，金刚石)　ΔH＞0，断裂1 mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1 mol金刚石的化学键吸收的能量多，D错误。
8. 已知反应：①2CH3OH(g)====CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1；
②2CH3OH(g)====C2H4(g)＋2H2O(g)　　
ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1；
③CH3CH2OH(g)==== CH3OCH3(g)　　　
ΔH3＝＋50.7 kJ·mol－1。
在反应C2H4(g)＋H2O(g)====CH3CH2OH(g)　ΔH4中，ΔH4等
于(　　)
A. －48.5 kJ·mol－1 B.＋48.5 kJ·mol－1
C. －45.5 kJ·mol－1 D.＋45.5 kJ·mol－1
C
【解析】 分析目标热化学方程式：C2H4(g)＋H2O(g)==== CH3CH2OH(g)，根据盖斯定律，将三个已知热化学方程式中CH3OH(g)、CH3OCH3(g)消去，由①－②－③可得反应：C2H4(g)＋H2O(g)====CH3CH2OH(g)，则有ΔH4＝
(－23.9 kJ·mol－1)－(－29.1 kJ·mol－1)－(＋50.7 kJ·mol－1)＝－45.5 kJ·mol－1。
9. 2024年10月30日我国在酒泉卫星发射中心利用长征二号F遥
十九运载火箭成功将神舟十九号送入太空，运载火箭第三级使
用液氧－液氢作推进剂。已知：①H2(g)====H2(l)　ΔH1＝
－0.92 kJ·mol－1；②O2(g)====O2(l)　ΔH2＝－6.84 kJ·mol－1。
下列说法中，正确的是(　　)
A. H2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)放热483.6 kJ·mol－1
B. 氢气的燃烧热ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
C. 火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)＋O2(l)====2H2O(g)　ΔH＝－474.92 kJ·mol－1
D. H2O(g)====H2O(l)　ΔH＝－88 kJ·mol－1
C
【解析】 由题图可知，每2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成
2 mol H2O(g)放热483.6 kJ，选项中未指明反应物的物质的量，A错误；氢气的燃烧热ΔH＝ kJ·mol－1＝
－285.8 kJ·mol－1，B错误；由盖斯定律可知，火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)＋O2(l)====2H2O(g)　ΔH＝－(483.6－2×0.92－6.84)kJ·mol－1＝－474.92 kJ·mol－1，C正确；H2O(g)====H2O(l)　ΔH＝ kJ·mol－1＝－44 kJ·mol－1，D错误。
10. 点阵能(U)是衡量晶体中离子间键结合能大小的一个量度，是阐明晶体化学性质的重要物理量。为探究NaCl的离子键强弱，设计如图所示的Born－Haber循环：
由此可得U(单位：kJ·mol－1)为(　　)
A. ＋786.5 B. －786.5
C. ＋749.6 D. －749.6
【解析】 由题干信息可得热化学方程式：
①Na(s)====Na(g)　ΔH1＝＋108.4 kJ·mol－1；
②Na(g)====Na＋(g)　ΔH2＝＋495.0 kJ·mol－1；
③Cl2(g)====Cl(g)　ΔH3＝＋119.6 kJ·mol－1；
④Cl(g)====Cl－(g)　ΔH4＝－384.3 kJ·mol－1；
D
⑤Na＋(g)＋Cl－(g)====NaCl(s)　ΔH5＝U；
⑥Na(s)＋Cl2(g)====NaCl(s)　ΔH6＝－410.9 kJ·mol－1。分析上述热化学方程式可知，根据盖斯定律，反应①~⑤相叠加可得反应⑥，ΔH6＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝
(＋108.4 kJ·mol－1)＋(＋495.0 kJ·mol－1)＋
(＋119.6 kJ·mol－1)＋(－384.3 kJ·mol－1)＋U＝
－410.9 kJ·mol－1，解得U＝－749.6 kJ·mol－1。
11. 碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)失水可得到Na2CO3·H2O(s)或Na2CO3(s)，两个化学反应的能量变化示意图如图所示：
下列说法中，正确的是(　　)
A. ΔH1＜0
B. 碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)失水是物理变化
C. 向Na2CO3(s)中滴加几滴水，温度升高
D. Na2CO3·H2O(s)失水生成Na2CO3(s)：ΔH＝ΔH1－ΔH2
C
【解析】 由题图可知，反应1中反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，则ΔH1＞0，A错误；碳酸钠晶体失水发生分解反应，是化学变化，B错误；Na2CO3(s)溶于水放出热量，故滴加几滴水，温度升高，C正确；①Na2CO3·10H2O(s)====Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)　ΔH1，②Na2CO3·10H2O(s)====Na2CO3(s)＋10H2O(g)　ΔH2，根据盖斯定律，由②－①可得：Na2CO3·H2O(s)====Na2CO3(s)＋H2O(g)，则有ΔH＝ΔH2－ΔH1，D错误。
12. 如图所示为1 mol 常见金属M
和卤素反应的焓变ΔH(单位：
kJ·mol－1)示意图，反应物和生
成物均为常温下的稳定状态。下
列说法中，错误的是(　　)
A. MBr2与Cl2反应的ΔH＜0
B. 化合物的热稳定性顺序：MI2＞
MBr2＞MCl2＞MF2
C. MBr2(s)＋F2(g)====MF2(s)＋Br2(l)　ΔH＝－600 kJ·mol－1
D. 由MCl2(s)制得M的反应是吸热反应
B
【解析】 由题给物质的转化及能量变化，写出热化学方程式：①M(s)＋F2(g)====MF2(s)　ΔH＝－1 124 kJ·mol－1；②M(s)＋Cl2(g)====MCl2(s)　ΔH＝－641.3 kJ·mol－1；③M(s)＋Br2(l)====MBr2(s)　ΔH＝－524 kJ·mol－1；④M(s)＋I2(s)====MI2(s)　ΔH＝－364 kJ·mol－1。根据盖斯定律，由②－③可得反应：MBr2(s)＋Cl2(g)==== MCl2(s)＋ Br2(l)，该反应的ΔH＝(－641.3 kJ·mol－1)－(－524 kJ·mol－1)＝
－117.3 kJ·mol－1＜0，A正确；根据金属M和卤素反应的焓变
推知，具有能量高低：MI2＞MBr2＞MCl2＞MF2，故热稳定
性：MI2＜MBr2＜MCl2＜MF2，B错误；根据盖斯定律，由①－③可得反应：MBr2(s)＋F2(g)==== MF2(s)＋Br2(l)，该反应的ΔH＝(－1 124 kJ·mol－1)－(－524 kJ·mol－1)＝
－600 kJ·mol－1，C正确；金属M和卤素反应都是放热反应，根据反应方向与能量变化的关系推知，由MCl2(s)制得M的反应是吸热反应，D正确。
13. 已知溴跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2、Q3均为
正值)：
①H2(g)＋Br2(g)====2HBr(l)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1
②H2(g)＋Br2(g)====2HBr(g)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1
③H2(g)＋Br2(l)====2HBr(g)　ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1
下列说法中，正确的是(　　)
A. Q1＞Q2＞Q3
B. Q1与Q3的相对大小无法判断
C. 溴蒸气转化为液态溴ΔH＝＋(Q2－Q3) kJ·mol－1
D. H2(g)和Br2(g)反应生成HBr(g)时放出Q2 kJ热量
A
【解析】 2 mol HBr(g)具有的总能量大于2 mol HBr(l)具有的总能量，则Q1＞Q2，1 mol Br2(g)具有的总能量大于1 mol Br2(l)具有的总能量，则Q2＞Q3，则有Q1＞Q2＞Q3，A正确、B错误；根据盖斯定律，由②－③得Br2(g)====Br2(l)　ΔH＝－(Q2－
Q3) kJ·mol－1，C错误；由H2(g)＋Br2(g)====2HBr(g)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1可知，1 mol H2(g)和1 mol Br2(g)反应生成
2 mol HBr(g)时放出Q2 kJ的热量，选项中未指明反应物与生成物的物质的量，D错误。
14. 某教师设计了如图所示的装置测定中和反应的反应热。磁力搅拌器通电后，搅拌磁子能高速转动。三次实验数据如下表所示，溶液密度均近似为1 g·mL－1，反应后生成的溶液比热容c约为4.18 J·g－1· ℃－1，且忽略量热计等的比热容，盐酸与NaOH溶液反应时体系的温度变化情况见下表：
实验组号 反应前体系的温度T1/℃ 反应后体系的温度T2/℃ 温度差(T2－T1)/℃
1 20.8 24.1 3.3
2 20.8 24.2 3.4
3 20.9 24.3 3.4
下列说法中，错误的是(　　)
A. 隔一段时间需打开止水夹放出气体，防止容器内压强过大，但此操作会造成一定的热量损失
B. 相同条件下，用醋酸代替盐酸会使测得的放出热量偏小
C. 该实验测得生成1 mol H2O时放出的热量约为56 kJ
D. 用注射器分多次缓慢注入50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液，以保证盐酸完全反应
D
【解析】 隔一段时间需打开止水夹放出气体，放出气体同时会有热量带出，因此会造成一定的热量损失，A正确；相同条件下，用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸热，最终放出热量偏小，B正确；根据Q＝cm·ΔT＝4.18 J·g－1· ℃－1×100 mL×
1 g·mL－1× ℃≈1 407 J＝1.407 kJ，则生成1 mol水放出的热量为＝56 kJ，C正确；用注射器注入50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液要一次性迅速注入，以减少热量损失，D错误。
15. 将2 mol Cl2和3 mol F2置于密闭容器中，在250 ℃下只发生如下两个反应：①F2＋Cl2====2ClF　ΔH1＝a kJ·mol－1；②Cl2＋3F2====2ClF3　ΔH2＝b kJ·mol－1。一段时间后，Cl2和F2恰好全部消耗，共放出303 kJ热量。已知部分化学键的键能见下表：
化学键 F—F Cl—Cl F—Cl(ClF中) F—Cl(ClF3中)
键能/(kJ·mol－1) 157 243 248 x
x的值为(　　)
A. 172　 B. 208
C. 256　 D. 371
A
【解析】 根据反应热与键能的关系，结合题表中数据可得：ΔH1＝(157＋243) kJ·mol－1－2×248 kJ·mol－1＝
－96 kJ·mol－1＝a kJ·mol－1，ΔH2＝(157×3＋
243) kJ·mol－1－2×3x kJ·mol－1＝(714－6x)kJ·mol－1＝
b kJ·mol－1，则有a＝－96，b＝714－6x。假设参与反应①的Cl2的物质的量为m mol，同时消耗m mol F2，则剩余Cl2为(2－m)mol，剩余F2的物质的量为(3－m)mol，由于“Cl2和F2恰好
全部消耗”，结合反应②可得：，解得m＝1.5。又知“共放出303 kJ热量”，则有1.5 mol×
(－96 kJ·mol－1)＋0.5 mol×(714－6x)kJ·mol－1＝－303 kJ，解得x＝172。
16. 我国科学家在合成气直接制烯烃方面的研究获重大突破。已知：
反应①：C(s)＋O2(g)====CO(g)　ΔH1
反应②：C(s) ＋ H2O(g)====CO(g)＋H2(g)　ΔH2
反应③：CO(g)＋2H2(g)====CH3OH(g)　
ΔH3＝－90.1 kJ·mol－1
反应④：2CH3OH(g)====CH3OCH3(g)＋H2O(g)　
ΔH4＝－134.0 kJ·mol－1
反应⑤：3CH3OH(g)====CH3CH==CH2(g)＋3H2O(g)　
ΔH5＝－131.0 kJ·mol－1
下列说法中，正确的是(　　)
A. ΔH1－ΔH2＞0
B. 反应②为放热反应
C. 3CH3OCH3(g)====2CH3CH==CH2(g)＋3H2O(g)　
ΔH＝＋140.0 kJ·mol－1
D. 3CO(g)＋6H2(g)====CH3CH==CH2(g)＋3H2O(g)　
ΔH＝－301.3 kJ·mol－1
C
【解析】 根据盖斯定律，由①－②可得H2(g)＋O2(g) ====H2O(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2，而该反应为放热反应，则有ΔH＜0，从而推知ΔH1－ΔH2＜0，A错误；反应②中C(s) 与 H2O(g)在高温下反应生成CO(g)和H2(g)，该反应为吸热反应，B错误；根据盖斯定律，由⑤×2－④×3可得3CH3OCH3(g) ====2CH3CH==CH2(g)＋3H2O(g)，则有ΔH＝
(－131.0 kJ·mol－1)×2－(－134.0 kJ·mol－1)×3＝
＋140.0 kJ·mol－1，C正确；根据盖斯定律，由③×3＋⑤可得3CO(g)＋6H2(g)====CH3CH==CH2(g)＋3H2O(g)，则有ΔH＝(－90.1 kJ·mol－1)×3＋(－131.0 kJ·mol－1)＝
－401.3 kJ·mol－1，D错误。
二、非选择题(本大题共5小题，共52分)
17. (10分)已知：①H2O(l)====H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1；
②H2O(g)====H2(g)＋O2(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＝－393.5kJ·mol－1。
请回答下列问题：
(1)上述反应中属于吸热反应的是__________(填序号，下同)。
(2)表示C的燃烧热的热化学方程式为__________。
(3)写出CO燃烧的热化学方程式：______________________ ______________________________。
(4)已知：CO2(g)＋C(s)====2CO(g)，则其ΔH＝
__________kJ·mol－1。
②
④
CO(g)＋O2(g)====
CO2(g) ΔH＝－283 kJ·mol－1
＋172.5
(5)在相同条件下，质量相等的两份H2与足量的O2充分反应，分别生成液态水(反应Ⅰ)和水蒸气(反应Ⅱ)，反应Ⅰ放出的热量__________(填“＞”“＜”或“＝”)反应Ⅱ放出的热量。
(6)4 g H2完全燃烧生成液态水，放出的热量为__________。
＞
571.6 kJ
【解析】 (3)根据盖斯定律，由反应④－③可得CO(g)＋O2(g)====CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1。　(4)根据盖斯定律，由反应2×③－④可得CO2(g)＋C(s)====2CO(g)，则该反应的ΔH＝2×(－110.5 kJ·mol－1)－(－393.5 kJ·mol－1)＝＋172.5 kJ·mol－1。　(6)由反应②可知，H2(g)＋O2(g)==== H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，由反应①H2O(l)====H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，故可得H2(g)＋O2(g)====H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，4 g H2的物质的量为2 mol，放出的热量为2 mol×285.8 kJ·mol－1＝571.6 kJ。
18. (10分)某学生通过测定反应过程中所
放出的热量来计算中和反应的反应热，
将100 mL 0.5 mol·L－1盐酸与100 mL
0.55 mol·L－1 NaOH溶液在如图所示的
装置中进行中和反应(在稀溶液中，可以
近似地认为酸、碱的密度、比热容与水
的相等)。
(1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是__________，
其作用是_________________________。
(2)简易量热计如果不盖杯盖，生成1 mol H2O时所测得中和反
应的反应热(ΔH)将__________(填“偏大”“偏小”或“不
变”)，判断的理由是___________________________________
_____________________________________________________。
玻璃搅拌器
使强酸和强碱充分反应
偏大
未盖杯盖会造成热量损失，所测得的数
字变小，但ΔH为负值，所以生成1 mol H2O时的反应热偏大
(3)实验中改用80 mL 0.50 mol·L－1盐酸和80 mL
0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所放出的热量__________(填“相等”或“不相等”)。
(4)若用等体积等物质的量浓度的CH3COOH进行上述实验，生成1 mol H2O时，所测得的中和反应的反应热的绝对值(|ΔH|)将__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)，判断的理由是____________________________________________________ ___________________________。
【解析】 (4)醋酸是弱酸，电离时断键要吸收能量，与氢氧化钠溶液反应时生成1 mol H2O时的反应热|ΔH|变小。
不相等
偏小
CH3COOH参与反应时断键要吸收热量，使得生成1 mol
H2O时的反应热|ΔH|变小
19. (10分)已知在101 kPa和一定温度下，由最稳定单质生成
1 mol纯物质的热效应，称为该物质的标准生成热
(ΔfH，kJ·mol－1)，最稳定单质的标准生成热为0。几种物质的标准生成热数据见下表：
物质 NaF(s) NaCl(s) NaBr(s) NaI(s) NaH(s)
ΔfH －574 －411 －361 －288 －56
请回答下列问题：
(1)在卤化钠中，最稳定的是__________(填化学式，下同)，最不稳定的是__________。
(2)NaF(s)、NaCl(s)、NaBr(s)、NaI(s)的生成热依次_________ (填“升高”或“降低”)。
(3)2Na(s)＋H2(g)====2NaH(s)　ΔH＝__________kJ·mol－1。
(4)F2(g)＋2NaCl(s)====2NaF(s)＋Cl2(g)　
ΔH＝__________kJ·mol－1。
NaF
NaI
升高
－112
－326
【解析】 (1)根据题表中的数据，在卤化钠中，NaF(s)的ΔfH最小，总能量最低也最稳定；NaI(s)的ΔfH最大，总能量最高也最不稳定。　(3)NaH(s)的ΔfH为生成1 mol的热效应，则有2Na(s)＋H2(g)====2NaH(s)　ΔH＝2ΔfH＝2×(－56) kJ·mol－1＝
－112 kJ·mol－1。　(4)根据盖斯定律，F2(g)＋2NaCl(s) ====2NaF(s)＋Cl2(g)　ΔH＝2ΔfH(NaF)－ 2ΔfH(NaCl)＝2×
(－574 kJ·mol－1)＋2×411 kJ·mol－1＝－326 kJ·mol－1。
20. (10分)(1)对烟道气中的SO2
进行回收再利用具有较高的社
会价值和经济价值。CO还原
法：一定条件下，由SO2和CO
反应生成S和CO2的能量变化如
图所示，每生成16 g S(s)，该反
应__________(填“放出”或
“吸收”)的热量为__________kJ。
放出
135
(2)实验测得，5 g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二
氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，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
(3)CH4和CO2重整制取合成气CO和H2，在减少室温气体排放的同时，可充分利用碳资源。该重整工艺主要涉及以下反应：
反应a：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1＞0
反应b：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＞0
反应c：CH4(g) C(s)＋2H2(g)　ΔH3＞0
反应d：2CO(g) C(s)＋CO2(g)　ΔH4＜0
重整时往反应体系中通入一定量的水蒸气，可在消除积碳的同时生成水煤气，反应为C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，该反
应的ΔH＝__________________(填代数式)。
ΔH1－ΔH2－ΔH3
(4)工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下，SO2被空气中的O2氧化为SO3。V2O5是钒催化剂的活性成分。科研人员提出：V2O5在对反应Ⅰ的催化循环过程中，经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段，如图所示：
①有关气体分子中1 mol化学键断裂时需要吸收的能量数据见下表：
化学键 S==O(SO2) O==O(O2) S==O(SO3)
能量/kJ 535 496 472
由此计算反应Ⅰ的ΔH＝__________kJ·mol－1。
②反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式为__________________________、
__________________________________。
－98
SO2＋V2O5 V2O4·SO3
V2O4·SO3＋O2 SO3＋V2O5
【解析】 由题图可知，SO2和CO反应生成S和CO2的反应是放
热反应；每生成1 mol S(s)，该反应放出的热量为679 Kj
－409 kJ＝270 kJ，则生成16 g S(s)该反应放出的热量为135 kJ。
(2)5 g液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态
水时放出113.5 kJ热量，故32 g即1 mol液态CH3OH在氧气中充
分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出726.4 kJ热量，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。
(3)根据盖斯定律，反应a－反应b－反应c，得反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，该反应的ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3。
(4)①反应的焓变等于反应物键能和－生成物的键能和，则反应Ⅰ：SO2(g)＋O2(g) SO3(g)　ΔH＝(2×535＋×
496) kJ·mol－1－3×472 kJ·mol－1 ＝－98 kJ·mol－1。
②反应Ⅱ为二氧化硫和V2O5生成V2O4· SO3反应为SO2＋V2O5 V2O4·SO3；反应Ⅲ为V2O4· SO3和氧气生成三氧化硫，化学方程式为V2O4·SO3＋O2 SO3＋V2O5。
21. (12分)研究化学反应中的能量变化对生产、生活有重要的
意义。
(1)某氮肥厂含氮废水中的氮元素
多以N和NH3·H2O形式存在，
处理过程中N在微生物的作
用下经过两步反应被氧化成N，
反应过程中的能量变化如图所示：
1 mol N(aq)全部被氧化成N(aq)__________(填“吸收”或“放出”)的热量是__________kJ，写出热化学方程式：_____________________________________________________
______________________。
放出
346
N(aq)＋2O2(g)====N(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－346 kJ·mol－1
(2)已知H2(g)＋Br2(l)====2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol－1，蒸发1 mol Br2(l)吸收的能量为30 kJ，其他相关数据见下表：
物质 H2(g) Br2(g) HBr(g)
键能/(kJ·mol－1) 436 200 a
表中的a＝__________。
369
(3)热化学硫碘循环分解水制得_______________________________，
全程零碳排放。反应如下：
反应i：SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(g)====H2SO4(l)＋2HI(g)　
ΔH1＝－82 kJ·mol－1
反应ii：2H2SO4(l)====2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)　
ΔH2＝＋544 kJ·mol－1
反应iii：……
反应i~iii循环实现分解水：2H2O(g)====2H2(g)＋O2(g)　
ΔH＝＋484 kJ·mol－1。
写出反应iii的热化学方程式：________________________。
H2和O2 2HI(g)====H2(g)＋I2(g)
ΔH＝＋52 kJ·mol－1
(4)已知：N2(g)＋O2(g) 2NO(g)　ΔH1＝＋180.5 kJ·mol－1；
C(s)＋O2(g)====CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1；
2C(s)＋O2(g)====2CO(g)　ΔH3＝－21.0 kJ·mol－1。
若某反应为2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)，则该反应的ΔH为_______________________。
－946.5 kJ·mol－1
【解析】 (1)由题图可知，第一步反应的热化学方程式为N(aq)＋O2(g)====N(aq)＋H2O(l)＋2H＋(aq)　ΔH＝
－273 kJ·mo，第二步反应的热化学方程式为N(aq)＋O2(g)====N(aq)　ΔH＝－73 kJ·mo，将上述两步反应相加得到反应N(aq)＋2O2(g)====N(aq)＋H2O(l)＋2H＋(aq)　ΔH＝－346 kJ·mo。
(2)由题意可得：H2(g)＋Br2(l)====2HBr(g)　ΔH＝
436 kJ·mol－1＋30 kJ·mol－1＋200 kJ·mol－1－
2a kJ·mol－1＝－72 kJ·mol－1，解得a＝369。　(3)根据盖斯定律，将反应i的2倍加上反应ii，再减去2H2O(g)====2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋484 kJ·mol－1得到2H2(g) ＋ 2I2(g)====4HI(g)　ΔH＝－104 kJ·mol－1，则H2(g) ＋ I2(g)====2HI(g)　
ΔH＝－52 kJ·mol－1，故反应iii为2HI(g)====H2(g) ＋ I2(g)　ΔH＝＋52 kJ·mol－1。　(4)由题目所给的第二个方程式的2倍减去第一个方程式，再减去第三个方程式可得2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)，则ΔH＝－393.5 kJ·mol－1×2－180.5 kJ·mol－1－(－21 kJ·mol－1)＝－946.5 kJ·mol－1。

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