第一章 第一节 1．下列说法正确的是 ( ) A．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化 B．当反应放热时ΔH>0，反应吸热时ΔH<0 C．加热条件下发生的反应均为吸热反应 D．一个化学反应中，当反应物能量大于生成物能量时，反应放热，ΔH为“－” 解析：选D。焓变与参加反应的物质有关，反应物越多其焓变值越大，与反应条件是否加热没有直接关系。所以A、C项均不正确。在反应中物质所具有的总能量减少，反应就放热，反之就吸热，因此D项正确，B项错误。 2．科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ热量，断裂1 mol N≡N键吸收941 kJ热量，则 ( ) A．N4的熔点比P4高 B．1 mol N4气体转化为N2时要吸收724 kJ能量 C．N4是N2的同系物 D．1 mol N4气体转化为N2时要放出724 kJ能量 解析：选D。N4与白磷(P4)结构相似，均为分子晶体，由于N4的相对分子质量小于P4，故其分子间作用力弱于P4，其熔点低于P4，A错；N4与N2互为同素异形体，而不是同系物，则C错；从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N—N键，根据N4(g)===2N2(g) ΔH，有ΔH＝6×193 kJ/mol－2×941 kJ/mol＝－724 kJ/ mol，故B项错误，D项正确。 3．(2008年高考上海卷)已知：H2(g)＋F2(g)―→2HF(g)＋270 kJ，下列说法正确的是 ( ) A．2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收270 kJ热量 B．1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol 液态氟化氢放出的热量小于270 kJ C．在相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量 D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ热量 解析：选C。A项，热化学方程式的系数
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示物质的量，不表示体积；B项生成2 mol液态氟化氢放出的热量大于270 kJ；C项正确；D项错误，1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol氟化氢气体放出热量为270 kJ。 4．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。以下四个化学反应方程式： ①H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)； ②H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)； ③HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)； ④CH3COOH(aq)＋NH3·H2O(aq)===CH3COONH4(aq)＋H2O(l)。 其中反应热为57.3 kJ·mol－1的是 ( ) A．①和② B．③ C．④ D．以上都不对 解析：选D。强酸与强碱在稀溶液中反应生成1 mol水放出热量为57.3 kJ，①的反应热应为2×57.3 kJ/mol；②的反应热大于2×57.3 kJ/mol；弱酸、弱碱在水中电离时要吸收部分热量，故③、④的反应热小于57.3 kJ/mol。 5．(2010年石家庄教学质量检测)已知：(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝a kJ·mol－1 (2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝b kJ·mol－1 (3)H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝c kJ·mol－1 (4)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝d kJ·mol－1 下列关系式中正确的是 ( ) A．a
d>0 C．2a＝b<0 D．2c＝d>0 解析：选C。因为ΔH<0，根据(1)(2)有b＝2a<0，根据(1)(3)有c
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下列说法正确的是 ( ) A．S(s)＋O2(g)===SO2(g)，反应放出的热量大于293.23 kJ/mol B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)，反应放出的热量小于293.23 kJ/mol C．1 mol SO2的化学键断裂吸收的能量总和大于1 mol 硫和1 mol氧气的化学键断裂吸收的能量之和 D．1 mol SO2的化学键断裂吸收的能量总和小于1 mol硫和1 mol氧气的化学键断裂吸收的能量之和 解析：选C。A项S(s)能量低于S(l)，故反应放热应低于293.23 kJ/mol；B项S(g)能量高于S(l)，故反应放出的热量应大于293.23 kJ/mol；因为反应为放热反应，所以1 mol SO2的化学键断裂吸收的能量总和大于1 mol硫和1 mol 氧气的化学键断裂吸收的能量之和。 7．燃烧a g乙醇(液态)生成CO2气体和液态H2O，放出热量为Q kJ，经测定a g乙醇与足量Na反应能生成H2 5.6 L(
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状况下)，则乙醇燃烧的热化学方程式表示正确的是 ( ) A．C2H5OH(l)＋3O2(g)―→2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH(298 K)＝－Q kJ/mol B．C2H5OH(l)＋3O2(g)―→2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH(298 K)＝－Q kJ/mol C.C2H5OH(l)＋O2(g)―→CO2(g)＋H2O(l) ΔH(298 K)＝－Q kJ/mol D．C2H5OH(l)＋3O2(g)―→2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH(298 K)＝－2Q kJ/mol 解析：选CD。根据化学方程式： 2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑ 2 mol 22.4 L n(C2H5OH) 5.6 L 则有n(C2H5OH)＝0.5 mol，这些乙醇燃烧后放出的热量为Q kJ。因此0.5 mol C2H5OH完全燃烧生成CO2、H2O的反应热为ΔH＝－Q kJ/mol。所以该热化学方程式书写如下： C2H5OH(l)＋O2(g)―→CO2(g)＋H2O(l) ΔH(298 K)＝－Q kJ/mol 当上述方程式两边同乘以2，得答案D。 8．X、Y两元素的原子分别获得一个电子后，都能形成稀有气体原子的电子层结构，此过程中X放出的能量大于Y，则下列推断中正确的是 ( ) A．X－的还原性大于Y－ B．X－的还原性小于Y－ C．X、Y是金属元素 D．Y的氧化性大于X 解析：选B。本
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考查了反应热与金属性和非金属性的关系。设同一主族X、Y两种元素的原子所含能量相当，分别获得的一个电子能量相同，由此过程中X放出的能量大于Y，由能量守恒可知，X－所含的能量比Y－所含的能量要低，即X－的稳定性大于Y－，X的氧化性大于Y，X－的还原性小于Y－。 9．(2010年哈师附中高二检测)在36 g碳不完全燃烧所得气体中，CO占 体积，CO2占 体积， 且C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ/mol； CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283 kJ/mol 与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是 ( ) A．172.5 kJ B．1149 kJ C．283 kJ D．566 kJ 解析：选C。36 g碳的物质的量为3 mol，所以生成物中含有1 mol CO、2 mol CO2。损失的热量即1 mol CO完全燃烧生成CO2时放出的热量，即283 kJ。 10．(2010年黄冈质量检测)通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。 化学键 H—H Cl—Cl H—Cl 生成1 mol化学键时放出的能量 436 kJ·mol－1 243 kJ·mol－1 431 kJ·mol－1 则下列热化学方程式不正确的是 ( ) A.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝－91.5 kJ·mol－1 B.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝＋91.5 kJ·mol－1 C．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1 D．2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋183 kJ·mol－1 解析：选B。一个反应的反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，则H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，ΔH＝436 kJ/mol＋243 kJ/mol－2×431 kJ/mol＝－183 kJ/mol，因此选项C正确。氢气和氯气的反应是放热反应，显然B选项错误。 11．运载“神舟”六号飞船的“长征”2号(CZ2F)火箭在第一、二级发动机中用“偏二甲基肼”(分子式为：C2H8N2)和四氧化二氮作为液态燃料。 (1)“偏二甲基肼”分子中有一个氮原子不与氢原子相连，它的结构简式是________； (2)已知a g偏二甲基肼与b g四氧化二氮在发动机内燃烧生成稳定的、对环境友好的物质。若生成1 mol N2的反应热为c kJ，写出热化学方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：由于“其中的一个氮原子不与氢原子相连”，所以只能与碳原子相连，所以偏二甲基肼的结构简式为： 。写热化学反应方程式的关键是确定物质状态及反应热，依题意，“偏二甲基肼与四氧化二氮在发动机内燃烧生成稳定的、对环境友好的物质”一定是二氧化碳气体、氮气和液态水。 答案：(1) (2)C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－3c kJ/mol 12．某实验小组设计用50 mL 1.0 mol/L盐酸跟50 mL 1.1 mol/L 氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应。在大烧杯底部垫碎泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条)，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题： (1)本实验中用稍过量的NaOH的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和。试问：盐酸在反应中若因为有放热现象，而造成少量盐酸在反应中挥发，则测得的中和热____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 (2)该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50 mL，并记录下原始数据(见下表)。 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度(t2)/℃ 温差(t2－t1)/℃ 盐酸 NaOH溶液 平均值 1 25.1 24.9 25.0 31.6 6.6 2 25.1 25.1 25.1 31.8 6.7 3 25.1 25.1 25.1 31.9 6.8 已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00 g/cm3，中和后混合液的比热容c＝4.18×10－3kJ/(g·℃)，则该反应的中和热为ΔH＝________。 (3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应，则测得的中和热会____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)，其原因是_______________________________________________。 (4)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤，若无此操作步骤，则测得的中和热会____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 解析：(1)若因为有放热现象导致少量盐酸在反应中挥发，减少了HCl的量，故测得的中和热会偏小。 (2)温差(t2－t1)应取三次实验的平均值6.7 ℃来计算。 ΔH＝－＝－ ＝－56.01 kJ/mol。 答案：(1)偏小 (2)－56.01 kJ/mol (3)偏小 用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成测得的中和热偏小 (4)偏小 13．(2010年苏州检测)在一定条件下，CH4和CO燃烧的热化学方程式分别为： CH4(g)＋2O2(g)===2H2O(l)＋CO2(g) ΔH＝－890 kJ/mol 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/mol 如果有CH4和CO的混合气体充分燃烧，放出的热量为262.9 kJ，生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50 g白色沉淀。求混合气体中CH4和CO的体积比。 解析：设燃烧后共生成二氧化碳的物质的量为x，混合气体中甲烷的物质的量为a，CO的物质的量为b， 由元素守恒可得：CaCO3 ～ CO2 100 g 1 mol 50 g x x＝0.5 mol 解出a＝0.2 mol，b＝0.3 mol，a∶b＝2∶3。 答案：2∶3 14．某同学设计如图的实验方案来探究NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应中的能量变化。根据他的实验步骤填写对应的实验现象和结论。 (1)列表整理实验事实和结论 实验步骤 实验现象 得出结论 A.将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物，并在烧杯口放一湿润的红色石蕊试纸 B.用手触摸烧杯下部 C.用手拿起烧杯 D.将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起 E.反应完后移走烧杯上的多孔塑料板，观察反应物 (2)问题讨论 ①实验中为何要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物？ ②在实验中即使不结冰，将烧杯拿起时烧杯与玻璃片也可能粘在一起。怎样用简单方法说明烧杯与玻璃片之间是因结冰而粘在一起的？ ③浸有稀H2SO4的棉花有何作用？ 解析：此实验操作过程中需注意如下几点： a．Ba(OH)2·8H2O晶体应研磨成粉末，以便与NH4Cl晶体充分接触； b.一定要在晶体混合起反应时立即用玻璃棒搅拌混合物，以便它们快速反应； c.反应有刺激性气味的气体生成，要注意防止吸入NH3； d.底部粘有水的小烧杯不能提得太高，移得太远，防止玻璃片脱落损坏。 根据结论可知反应原理为：2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===2NH3↑＋BaCl2＋10H2O，此反应过程吸收能量。 问题讨论①因为反应体系会从环境中吸收热量，若反应速率过慢，虽然反应吸热导致反应混合物温度下降，但会因与环境间的热量交换而使现象不明显。快速搅拌可使反应迅速充分进行，现象明显。②由于水排开了烧杯底部和玻璃片之间的空气，在大气压作用下烧杯也可能与玻璃片粘在一起，可将烧杯和玻璃片提起，从侧面轻推玻璃片，通过玻璃片能否发生滑动来判断。 答案：(1) 实验现象 得出结论 有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 有NH3生成 感觉烧杯变凉 反应吸热 烧杯下面的带有水的玻璃片粘到了烧杯底部 反应吸收热量使体系温度降低，使水结成冰 玻璃片脱离上面烧杯的底部 冰融化 混合物成糊状 有水生成 (2)①使反应物迅速充分地反应，并使温度迅速下降。 ②将烧杯和玻璃片提起，从侧面轻推玻璃片，若玻璃片能发生相对滑动，则说明烧杯和玻璃片是因水粘在一起的，若不能相对滑动，则为冰所冻结。 ③吸收生成的氨气。
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