第一章末小结
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．(2011·东北师大附中期中)下列说法正确的是( )
A．在101kPa时，1mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热
B．酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热
C．燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D．在稀溶液中，1mol CH3COOH和1mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3kJ
【解析】 燃烧热应生成稳定的氧化物，A错；中和热应是稀酸和稀碱发生中和反应生成1mol H2O的反应热，此时的酸或碱应是强电解质。
【答案】 C
2．下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ/mol。则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(57.3)kJ/mol
B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋(2×283.0)kJ/mol
C．用酒精灯加热打磨过的镁条燃烧，该反应是吸热反应
D．1mol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
【解析】 中和热是定值，与反应物无关，A错；镁条燃烧是放热反应，C错；1mol甲烷燃烧生成液态水和CO2放出的热量才是燃烧热，D错。
【答案】 B
3．(2011·启东中学高二期中)火箭推进器常以联氨(N2H4)为燃料、过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应的热化学方程式：N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－533.23kJ·mol－1
H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44kJ·mol－1
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH3＝－196.4kJ·mol－1
则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为( )
A．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋817.63kJ·mol－1
B．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.63kJ·mol－1
C．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋641.63kJ·mol－1
D．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－817.63kJ·mol－1
【解析】 对题干中的三个方程式依次编号为①②③，①＋②×2＋③即得N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)
△H＝[－533.23＋(－44×2)＋(－196.4)]kJ·mol－1
＝－817.63kJ·mol－1。
【答案】 D
4．实验表明，在一定条件下，乙烯和水的反应可表示为：
C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)
ΔH＝－45.8kJ/mol
则下列说法中正确的是( )
A．实验中，乙烯的用量不会影响该反应的焓变ΔH
B．0.5mol H2O(l)完全反应放出的热量为22.9kJ
C．1mol C2H5OH(g)具有的能量大于1mol C2H4(g)和1mol H2O(g)所具有的能量和
D．1mol C2H4(g)和1mol H2O(g)中化学键的总键能大于1mol C2H5OH(g)中化学键的总键能
【解析】 该反应的焓变与反应物的用量无关，A正确；H2O(l)―→H2O(g)吸收能量，故0.5mol H2O(l)完全反应放出的热量小于22.9kJ，B错；该反应ΔH＝－45.8kJ/mol，说明是放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，反应物的键能总和小于生成物的键能总和，故C、D均错。
【答案】 A
5．(2011·三明一中高二期中)下列各图所表示的反应是吸热反应的是( )
【解析】 吸热反应应是反应物能量低于生成物能量的反应。
【答案】 A
6．(2011·东北师大附中期中)在101kPa和25℃时，有关反应的热化学方程式如下：
C(s)＋1/2O2(g)===CO(g) ΔH1＝－110.5kJ·mol－1
H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH2＝－241.7kJ·mol
H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝－131.2kJ·mol－1
B．H2燃烧热的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1
C．2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝－483.4kJ·mol－1
D．H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44.1kJ·mol－1
【解析】 题干中的三个方程式分别标号为①②③，①－②得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.2kJ/mol，A错。H2燃烧热的方程式应是1mol H2燃烧，B错。把②×2得到2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.4kJ/mol，所以C错。③－②即得D正确。
【答案】 D
7．(2011·漳州三中高二期中)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：
H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1，
分别向1L 0.5mol/L的NaOH溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀盐酸，恰好完全反应的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，下列关系正确的是( )
A．ΔH1>ΔH2>ΔH3
B．ΔH1<ΔH2<ΔH3
C．ΔH1<ΔH2＝ΔH3
D．ΔH1＝ΔH2<ΔH3
【解析】 三者都是放热反应，ΔH均小于0，浓硫酸遇水放热，所以浓硫酸对应的反应放热最多，ΔH最小。②和③的反应均为中和热，二者相等。
【答案】 C
8．燃烧1g乙炔(C2H2)生成二氧化碳和液态水，放出热量50kJ，则这一反应的热化学方程式为( )
A．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋50kJ·mol－1
B．C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1300kJ
C．2C2H2＋5O2===4CO2＋2H2O ΔH＝－2600kJ
D．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2600kJ·mol－1
【解析】 1mol C2H2生成CO2(g)及H2O(l)，放出热量26g×50kJ·g－1＝1300kJ,2mol放出2600kJ，因为放热ΔH<0，单位为kJ·mol－1，所以B错。C项未标物质的状态，C也不正确。
【答案】 D
9．已知：
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5kJ/mol
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ/mol
现有0.2mol炭粉和氢气组成的悬浮气，在氧气中完全燃烧，共放出67.93kJ的热量，则混合物中C与H2的物质的量之比为( )
A．1:1 B．1:2
C．2:3 D．3:2
【解析】 设混合物中C为xmol。
H2为ymol
，
【答案】 A
10．(2011·福建师大附中高二期中)下列说法正确的是( )
A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－801.3kJ/mol
结论：CH4的燃烧热为801.3kJ/mol
B．Sn(s，灰)Sn(s，白) ΔH＝＋2.1kJ/mol(灰锡为粉末状)
结论：锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏
C．稀溶液中有：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3kJ/mol
结论：将盐酸与氨水的稀溶液混合后，若生成1mol H2O，则会放出57.3kJ的能量
D．C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5kJ·mol－1
C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－395kJ·mol－1
结论：相同条件下金刚石性质比石墨稳定
【解析】 A错，H2O为液态水是CH4的燃烧热；C错，氨水因电离需吸收热量，放出的热量将小于57.3kJ。D项，将两方程式相减，得C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH＝＋1.5kJ/mol意味着石墨转变成金刚石要吸收热量，即金刚石比石墨能量高，根据能量高则不稳定的规律，可知D不正确。
【答案】 B
11．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．CH3OH的燃烧热为192.9kJ·mol－1
B．反应①中的能量变化如图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9kJ·mol－1
【解析】 方程式②表示CH3OH的不完全燃烧，所以不能说CH3OH的燃烧热为192.9kJ/mol，A错。②表示放热反应，即CH3OH转变为H2需放出能量，C错。反应①为吸热反应，反应物能量应低于生成物能量，B错。
【答案】 D
12．(2011·东北师大附中期中)已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是－285.8kJ·mol－1、－1411.0kJ·mol－1和－1366.8kJ·mol－1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为( )
A．－44.2kJ·mol－1
B．＋44.2kJ·mol－1
C．－330kJ·mol－1
D．＋330kJ·mol－1
【解析】 由已知得：①H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8kJ/mol
②C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2＝－1411.0kJ/mol
③C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH3＝－1366.8kJ/mol
C2H4与H2O反应生成C2H5OH的方程式为：
④C2H4(g)＋H2O(l)===C2H5OH(l) ΔH＝？
②－③即得④，所以ΔH＝ΔH2－ΔH3
＝－1411.0kJ/mol－(－1366.8kJ/mol)
＝－44.2kJ/mol
【答案】 A
二、非选择题
13．城市使用的燃料，现大多是煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。
(1)试写出制取水煤气的主要化学反应方程式：______________ _____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为：
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2219.9kJ/mol
已知CO气体燃烧的热化学方程式为：CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0kJ/mol
同物质的量的C3H8和CO燃烧，前者产生的热量约为后者的________倍(精确至小数点后1位)。
(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ/mol,1g水蒸气转化成液态水放热2.44kJ，则一定质量的氢气完全燃烧，产生1mol H2O(g)的热化学方程式为：__________ ______________。
(4)氢气是未来的能源，人类将在二十一世纪大量使用氢气作燃料，其中最理想的获取氢气的途径是________(填代号)。
A．以焦炭和水制取水煤气后分离出氢气
B．用铁、锌等活泼金属与稀硫酸制取氢气
C．由火力发电厂提供电力电解水产生氢气
D．利用高效催化剂和太阳能使海水分解产生氢气
【解析】 (1)由题意知煤气的主要成分是CO和H2，由煤炭和水(g)反应制得，可得方程式：C＋H2OCO＋H2。(2)同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比值为2219.9÷283.0≈7.8。
(3)由1g H2O(g)转化成H2O(l)放热2.44kJ，则H2O(g)===H2O(l) ΔH1＝－43.9kJ·mol－1①，目标方程式为：H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝？③，又知H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2＝－285.8kJ/mol ②，②－①得③，则ΔH＝－285.8kJ/mol－(－43.9kJ·mol－1)＝－241.9kJ/mol。
(4)最理想的方式应节约能源获得H2，D最合适。
【答案】 (1)C＋H2OCO＋H2
(2)7.8
(3)H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.9kJ/mol
(4)D
14．(1)已知0.5mol CH4(g)与0.5mol水蒸气在t℃、pkPa时，完全反应生成CO和H2(混合气体)，吸收了akJ热量，该反应的热化学方程式是________________________。
(2)已知下列热化学方程式
Zn(s)＋O2(g)===ZnO(s)
ΔH＝－Q1kJ/mol ①
Hg(l)＋O2(g)===HgO(s)
ΔH2＝－Q2kJ/mol ②
Zn(s)＋HgO(s)===Hg(l)＋ZnO(s)
ΔH3＝－Q3kJ/mol ③
则Q3与Q1与Q2的关系式为：Q3＝________。
(3)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)
ΔH＝－57.3kJ/mol，计算下列中和反应中放出的热量。
①用20g NaOH配成稀溶液跟足量的稀盐酸反应，能放出________kJ的热量。
②用0.15mol Ba(OH)2配成稀溶液跟足量的稀硝酸反应，能放出________kJ的热量。
【解析】 (1)根据题意CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋akJ/mol。
(2)①－②即得③，
则ΔH3＝－Q3kJ/mol
＝[－Q1－(－Q2)]kJ/mol
＝[－Q1＋Q2]kJ/mol
Q3＝Q1－Q2。
(3)n(NaOH)＝＝0.5mol，①放出的热量为Q＝0.5mol×57.3kJ/mol＝28.65kJ，②由0.15mol Ba(OH)2可知n(OH－)＝0.3mol，所以③放出的热量为Q＝0.3mol×57.3kJ/mol＝17.19kJ。
【答案】 (1)CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋akJ/mol
(2)Q1－Q2 (3)28.65 17.19
15.(2011·东北师大附中期中)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察下图，然后回答问题。
(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的ΔH＝________(用含E1、E2的代数式表示)。
(2)下列4个反应中，符合示意图描述的反应的是________(填代号)。
a．盐酸与NaOH反应
b．Na与H2O反应生成H2
c．铝热反应
d．灼热的碳与CO2反应
(3)已知热化学方程式：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8kJ·mol－1。该反应的活化能为167.2kJ·mol－1，则其逆反应的活化能为________。
(4)已知A＋B===C＋D ΔH<0，(A、B、C、D均为气态)。
a＋b===c＋d ΔH>0，(a、b、c、d均为固态)。
在下列示意图中分别正确填写代表反应物或生成物的字母。
【解析】 (1)据图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，ΔH＝－(E1－E2)kJ/mol。(2)由于反应物的总能量低于活化分子的最低能量，因此反应需要加热，而且该反应为放热反应，C正确。(3)在反应H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8kJ/mol中，活化分子的最低能量比反应物分子的能量高167.2kJ/mol，该反应是放热反应，反应物分子的能量又比生成物分子的能量高241.8kJ/mol，因此活化分子的最低能量比生成物分子的能量高(241.8＋167.2)kJ/mol＝409kJ/mol；逆反应是吸热反应，活化能应等于原反应中活化分子的最低能量与生成物分子的能量差，即409kJ/mol。(4)根据放热反应(ΔH<0)反应物能量大于生成物能量即得(1)描述的反应应为A＋B===C＋D，同理可判断(2)。
【答案】 (1)放热 E2－E1kJ/mol
(2)c (3)409kJ/mol
(4)①A B C D ②a b c d
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