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第一章化学反应与能量一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．下列说法正确的是()A．热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示反应热是在标准状况下测得的B．升高温度或加入催化剂，可以改变化学反应的反应热C．据能量守恒定律，反应物的总能量一定等于生成物的总能量D．物质发生化学变化一定伴随着能量变化3．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ/mol。下列说法或表达正确的是A．在相同的条件下，2mol氢气与1mol氧气的总能量小于2mol水蒸气的总能量B．H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－Q1kJ/mol则Q1241.8C．H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－Q2kJ/mol则Q2241.8D．任何条件下，2L水蒸气分解成2L氢气与1L氧气需吸收483.6kJ热量4．25℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、890.3kJ·mol－1、2800kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是()A．C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1D.12C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－15．已知下列数据：2Fe(s)＋O2(g)===2FeO(s)ΔH＝－544kJ·mol－14Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)ΔH＝－3350kJ·mol－1则2Al(s)＋3FeO(s)===Al2O3(s)＋3Fe(s)的ΔH是()A．－859kJ·mol－1B．＋859kJ·mol－1C．－1403kJ·mol－1D．－2491kJ·mol－16．下列说法正确的是()A．在101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，H2的燃烧热为－285.8kJ·mol－1B．测定HCl和NaOH反应的中和热时，每次实验均应测量3个温度，即盐酸起始温度，NaOH起始温度和反应后终止温度C．在101kPa时，1molC与适量O2反应生成1molCO时，放出110.5kJ热量，则C的燃烧热为110.5kJ·mol－1D．在稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.31kJ·mol－1。若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3kJ7．最近意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，已知断裂1molN—N键吸收167kJ热量，生成1molNN键放出942kJ热量。根据以上信息和数据，则1molN4生成N2的ΔH为()A．＋882kJ·mol－1B．＋441kJ·mol－1C．－882kJ·mol－1D．－441kJ·mol－18．炽热的炉膛内有反应：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－392kJ·mol－1，往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131kJ·mol－1，CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)ΔH＝－282kJ·mol－1，H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241kJ·mol－1，由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气时()A．既能使炉火更旺，又能节省燃料B．虽不能使炉火更旺，但可以节省燃料C．不能节省燃料，但能使炉火瞬间更旺D．既不能使炉火更旺，又不能节省燃料10．已知：①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－568kJ·mol－1②H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)ΔH＝－248kJ·mol－1已知CO和H2的混合物1mol在氧气中充分燃烧放出的热量272kJ，则该混合气体中CO和氢气的物质的量的比值为()A．1∶1B．3∶37C．2∶1D．3∶211．氯原子对O3分解有催化作用：O3＋Cl===ClO＋O2ΔH1ClO＋O===Cl＋O2ΔH2大气臭氧层的分解反应是：O3＋O===2O2ΔH，该反应的能量变化如图：下列叙述中，正确的是()A．反应O3＋O===2O2的ΔH＝E1－E3B．O3＋O===2O2是吸热反应C．ΔH＝ΔH1＋ΔH2D．大气层中的臭氧无法再生12．一些盐的结晶水合物，在温度不太高时就有熔化现象，即熔溶于自身的洁净水中，又同时吸收热量。他们在塑料袋中经日晒就熔化，又在日落后缓慢凝结而释放热量。故可用于调节室内温度，或用作夏日防暑的枕垫或坐垫，这些物质可称之为热材料。现有几种盐的结晶水合物有关数据如下：①Na2S2O3·5H2O②CaCl2·6H2O③Na2SO4·10H2O④Na2HPO4·10H2O熔点/℃40～5029.9232.3835.1熔化热/kJ·mol－149.737.377100.1根据上述数据和实用性考虑，实际运用时常采用的物质应该是()A．①B．②C．③D．④13．分析下列数据，推断下列说法正确的是()烷烃乙烷丙烷丁烷戊烷燃烧热/kJ·mol－11559.82219.92877.03536.2沸点/℃－88.6－42.1－0.536.1熔点/℃－183.3－189.7－138.4－129.7A.己烷的燃烧热约为4196kJ·mol－1B．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－1559.8kJ·mol－1C．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多D．从上表可以分析得，丁烷气体最不适宜作气体打火机的有机燃料14．已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1；Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋12O2(g)ΔH＝－226kJ·mol－1根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是()A．CO的燃烧热为283kJB．如图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH－452kJ·mol－1D．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数为6.02×102315．已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2878kJ·mol－1(CH3)2CHCH3(g)＋6.5O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2869kJ·mol－1下列说法正确的是()A．正丁烷的稳定性大于异丁烷B．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子C．异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程D．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多16．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH＝－282.8kJ·mol－1，现有CO、H2和CO2组成的混合气体67.2L(标准状况)经完全燃烧后放出的总热量为710kJ，并生成18g水，则原混合气体中CO2的体积分数为()A．16.7%B．20%C．25%D．60%二、非选择题17．(1)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94kJ热量，此反应的热化学方程式为______________________________。(2)已知：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－Q1kJ·mol－1，②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH2＝－Q2kJ·mol－1，③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH3＝－Q3kJ·mol－1。常温下，取体积比4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况下)，经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为________。(3)以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－572kJ·mol－1，某氢氧燃料电池释放228.8kJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为________。18．A．①CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝－177.7kJ/mol②0.5H2SO4(l)＋NaOH(l)===0.5Na2SO4(l)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol③C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/mol④CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283kJ/mol⑤HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol(1)上述热化学方程式中，不正确的有____________________。(填序号，以下同)(2)上述反应中，表示燃烧热的热化学方程式是____________________________；上述反应中，表示中和热的热化学方程式是________________________。B．已知热化学方程式：C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－395.41kJ/molC(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.51kJ/mol则金刚石转化为石墨的热化学方程式为____________________________，由热化学方程式看来更稳定的碳的同素异形体是________________________。19．在量热计中(右图)将100mL0.50mol·L－1的CH3COOH溶液与100mL0.55mol·L－1NaOH溶液混合，温度从298.0K升高到300.7K。已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1K所需要的热量)是150.5J·K－1，溶液密度均为1g·mL－1，生成溶液的比热容C＝4.184J·g·K－1。(1)试求CH3COOH的中和热ΔH＝________。(2)CH3COOH的中和热的文献值为－56.1kJ·mol－1，你认为(1)中测得的实验值偏差可能的原因是____________。(3)实验中NaOH过量的目的是________________。(4)你认为CH3COOH的中和热与HCl的中和热数值相比，________较大，其原因是_______________________。(5)若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同，而终止温度与起始温度差t2－t1分别为①2.2℃②2.4℃③3.4℃，则最终代入计算式的温差均值为________℃。20．(10分)“西气东输”是西部开发的重点工程，这里的气体是指天然气，其主要成分是甲烷。工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO和H2，两者的体积比约为1∶1。已知1molCO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量，1molH2完全燃烧生成液态水放出286kJ热量；1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量。(1)写出H2完全燃烧生成液态水的热化学反应方程式：________________________________，若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出的热量________890kJ(填“”、“＝”或“”)。(2)忽略水煤气中其它成分，相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为________；燃烧生成的CO2的质量比约为______________。(3)以上数据和计算说明，以天然气代替水煤气作民用燃料，突出的优点是_______________________________。21．(12分)某种优质燃油由甲、乙两种有机物混合而成，甲、乙两种物质含有C、H、O三种元素中的两种或三种。已知甲、乙及CO、H2的燃烧热如下：物质甲乙COH2燃烧热/kJ·