資源簡介

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第一章　化學反應的熱效應
注意事項
1.全卷滿分100分。考試用時75分鐘。
2.可能用到的相對原子質量:H-1　C-12　N-14　O-16　Na-23　Al-27　Si-28　S-32　Fe-56。
一、選擇題(本題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.中華傳統文化蘊含著豐富的化學知識,下列各項中主要涉及吸熱反應的是　 (　　)
A.野火燒不盡,春風吹又生　　　　B.投泥潑水愈光明,爍玉流金見精悍
C.爝火燃回春浩浩,烘爐照破夜沉沉　　　　D.春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干
2.已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1。若斷裂1 mol H—H、1 mol N—H需要吸收的能量分別為436 kJ、391 kJ,則斷裂1 mol 需要吸收的能量為 (　　)
A.431 kJ　　　B.945.6 kJ　　　C.649 kJ　　　D.869 kJ
3.用稀鹽酸與稀NaOH溶液(堿稍過量)測定中和反應的反應熱時,下列有關說法錯誤的是 (　　)
A.酸、堿混合前應分別測量其溫度
B.酸、堿混合時,應將堿溶液一次性快速加入酸中
C.實驗中應上下拉動玻璃攪拌器
D.用量筒取鹽酸時若仰視讀數,則測得的反應熱ΔH偏大
4.下列說法錯誤的是 (　　)
A.需要加熱才能發生的反應可能是吸熱反應,也可能是放熱反應
B.已知4P(紅磷,s) P4(白磷,s)　ΔH>0,則紅磷比白磷穩定
C.“冰,水為之,而寒于水”,說明相同質量的水和冰相比較,冰的能量低
D.已知2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)　ΔH=-483.6 kJ·mol-1,則氫氣的燃燒熱為241.8 kJ·mol-1
5.已知幾種離子反應如下,下列推斷正確的是 (　　)
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
6.光照條件下,在催化劑(Nb2O5)表面進行反應:H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g)。已知下列反應:
①2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)　ΔH1
②C(s)+O2(g) CO(g)　ΔH2
③C(s)+O2(g) CO2(g)　ΔH3
下列說法不正確的是 (　　)
A.ΔH2<ΔH3
B.在催化劑(Nb2O5)表面進行的反應,其能量轉化方式主要為太陽能轉化為化學能
C.反應2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)的ΔH=2(ΔH3-ΔH2)
D.反應H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g)的ΔH=ΔH2-ΔH3+ΔH1
7.下列關于反應與能量的說法正確的是 (　　)
A.Zn(s)+CuSO4(aq) ZnSO4(aq)+Cu(s)　ΔH=-216 kJ·mol-1,E反應物B.CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)　ΔH=+178.2 kJ·mol-1,E反應物C.HCl(g) H2(g)+Cl2(g)　ΔH=+92.3 kJ·mol-1,1 mol HCl(g)在密閉容器中完全分解后放出92.3 kJ的能量
D.將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉容器中充分反應生成NH3(g),放熱19.3 kJ,其熱化學方程式為N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-38.6 kJ·mol-1
8.一定條件下,氫鹵酸的能量關系如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A.已知HF氣體溶于水放熱,則HF的ΔH1>0
B.相同條件下,HCl的ΔH2比HBr的小
C.相同條件下,HCl的ΔH3+ΔH4比HI的大
D.氣態原子生成1 mol H—X放出a kJ能量,則該條件下ΔH2=-a kJ·mol-1
9.熱化學離不開實驗,更離不開對反應熱的研究。下列有關說法正確的是(　　)
圖1
圖2
圖3
A.向圖1的試管A中加入某一固體和液體,若注射器的活塞右移,說明A中發生了放熱反應
B.將圖1虛線框中的裝置換為圖2裝置,若注射器的活塞右移,說明鋅粒和稀硫酸的反應為放熱反應
C.由圖3可知,ΔH1小于ΔH2
D.由圖3可知,ΔH3=ΔH1+ΔH2
10.兩種制備硫酸的途徑(反應條件略)如圖。下列說法正確的是 (　　)
A.S和過量O2反應可直接生成SO3
B.含0.5 mol H2SO4的稀溶液與足量Ba(OH)2溶液反應,放出的熱量即中和反應的反應熱
C.SO2能使紫色石蕊試液先變紅后褪色
D.若ΔH1<ΔH2+ΔH3,則2H2O2(aq) 2H2O(l)+O2(g)為放熱反應
11.將2 mol Cl2和3 mol F2置于密閉容器中,在250 ℃下只發生如下兩個反應:
Cl2(g)+F2(g) 2ClF(g)　ΔH1=a kJ·mol-1
Cl2(g)+3F2(g) 2ClF3(g)　ΔH2=b kJ·mol-1
一段時間后,Cl2和F2恰好全部消耗,共放出303 kJ熱量。已知:通常把拆開1 mol某化學鍵所需要吸收的能量看成該化學鍵的鍵能,部分化學鍵的鍵能如表所示:
化學鍵 F—F Cl—Cl F—Cl(ClF中) F—Cl(ClF3中)
鍵能/(kJ·mol-1) 157 243 248 x
則x為 (　　)
A.172　　　B.202　　　C.238　　　D.258
12.下列示意圖表示正確的是 (　　)
A.甲圖表示Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)(ΔH>0)的能量變化
B.乙圖表示碳完全燃燒的反應中能量的變化
C.實驗的環境溫度為20 ℃,將物質的量濃度相等、體積分別為V1 mL、V2 mL的H2SO4溶液、NaOH溶液混合,測量混合液溫度,結果如丙圖(已知V1+V2=60)
D.由丁圖可知A生成B的反應為吸熱反應,B生成C的反應為放熱反應
13.碳酸鈉晶體(Na2CO3·10H2O)失水可得到Na2CO3·H2O(s)或Na2CO3(s),兩個化學反應的能量變化如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
　
反應1 反應2
A.ΔH1<0
B.碳酸鈉晶體(Na2CO3·10H2O)失水是物理變化
C.Na2CO3·H2O(s)失水生成Na2CO3(s):ΔH=ΔH1-ΔH2
D.向Na2CO3(s)中滴加幾滴水,溫度升高
14.用CH4催化還原NOx,可以減少氮氧化物的污染。已知:
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
下列說法不正確的是 (　　)
A.若標準狀況下4.48 L CH4與一定量NO2完全反應生成N2、CO2和水蒸氣,放出的熱量為173.4 kJ
B.由反應①可推知:CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)　ΔH<-574 kJ·mol-1
C.反應①②中,相同物質的量的CH4發生反應,轉移的電子數相同
D.反應②中當4.48 L CH4反應完全時轉移的電子為1.60 mol
15.在298 K、1.01×105 Pa條件下,將22 g CO2通入375 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液中充分反應,測得反應放出x kJ熱量;已知在該條件下,1 mol CO2通入1 L 2 mol·L-1 NaOH溶液中充分反應放出y kJ熱量,則CO2與NaOH溶液反應生成NaHCO3的熱化學方程式正確的是 (　　)
A.CO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq)　ΔH=-(2x-y) kJ·mol-1
B.CO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq)　ΔH=-(2y-x) kJ·mol-1
C.CO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq)　ΔH=-(4y-x) kJ·mol-1
D.CO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq)　ΔH=-(4x-y) kJ·mol-1
二、非選擇題(本題共4小題,共55分)
16.(9分)研究化學反應中的能量變化對生產、生活有重要的意義。
(1)某氮肥廠含氮廢水中的氮元素多以N和NH3·H2O形式存在,處理過程中N,這兩步反應過程中的能量變化如圖所示:
1 mol N(aq)全部被氧化成N(aq)　　　　(填“吸收”或“放出”)的熱量是　　　　kJ。
(2)已知H2(g)+Br2(l) 2HBr(g)　ΔH1=-72 kJ·mol-1,蒸發1 mol Br2(l)吸收的能量為30 kJ,其他相關數據如表:
化學鍵 H—H Br—Br(氣態) H—Br
鍵能/kJ·mol-1 436 200 a
則表中a=　　　　。
17.(16分)煤、石油等傳統能源使用時會污染環境,科學家們正積極尋找其他清潔能源作為替代品。根據所學知識,回答下列問題:
(1)下列反應中,屬于放熱反應的是　　　　(填字母)。
A.灼熱的碳與CO2反應　　　　B.鋁和氧化鐵反應
C.CaCO3受熱分解　　　　D.鋅與鹽酸反應
(2)通常把拆開1 mol某化學鍵所需要吸收的能量看成該化學鍵的鍵能,鍵能用E表示。已知:
化學鍵 H—H O O O—H
E/(kJ·mol-1) 436 497.3 462.8
計算:2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)　ΔH=　　　　。
(3)已知在25 ℃、101 kPa時:
Ⅰ.2Na(s)+O2(g) Na2O(s)　ΔH=-412 kJ·mol-1
Ⅱ.2Na(s)+O2(g) Na2O2(s)　ΔH=-511 kJ·mol-1
寫出Na2O2與Na反應生成Na2O的熱化學方程式:　　　　　　　　　　　。
(4)二甲醚(CH3OCH3)是重要的化工原料,可由CO和H2反應制得,反應的熱化學方程式為2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH=-206.0 kJ·mol-1,起始時向容器中充入2 mol CO和4 mol H2,某時刻測得該反應放出的熱量為51.5 kJ,此時CO的轉化率為　　　　。
(5)某同學設計如圖所示實驗,探究反應中的能量變化。
　
(a) (b)
①利用實驗裝置(b)測定鹽酸與NaOH溶液發生中和反應的反應熱,若取50 mL 0.50 mol·L-1的鹽酸,則還需加入　　　　(填字母)。
A.1.0 g NaOH固體
B.50 mL 0.50 mol·L-1氨水
C.50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液
②分析下列操作可能對結果造成的影響。
將實驗(a)中的鋁片更換為等質量的鋁粉后,釋放出的能量將　　　(填“偏大”“偏小”或“不變”,下同);將實驗(b)中玻璃攪拌器改為鐵質攪拌器后,實驗測得的ΔH　　　　。
18.(15分)(1)S8分子可形成單斜硫和斜方硫,轉化過程如下:S(單斜,s) S(斜方,s)　ΔH=-0.398 kJ·mol-1,則常溫下,S(單斜)與S(斜方)中較穩定的是　　　　。
(2)0.3 mol C2H2(g)在O2(g)中完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l),放出389.7 kJ熱量,請寫出表示C2H2燃燒熱的熱化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)由N2O和NO反應生成N2和NO2的能量變化如圖所示。則反應過程中,每生成2 mol N2理論上放出的熱量為　　　　。
(4)已知:C(石墨,s)+O2(g) CO2(g)　ΔH1=-a kJ·mol-1;
H2(g)+O2(g) H2O(l)　ΔH2=-b kJ·mol-1;
CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)　ΔH3=-c kJ·mol-1。
計算C(石墨,s)與H2(g)反應生成1 mol CH4(g)的ΔH為　　　　kJ·mol-1(用含a、b、c的式子表示)。
(5)由金紅石(TiO2)制取單質Ti的步驟為TiO2 TiCl4 Ti。
已知:Ⅰ.C(s)+O2(g) CO2(g)　ΔH=-393.5 kJ·mol-1
Ⅱ.2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)　ΔH=-566 kJ·mol-1
Ⅲ.TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(s)+O2(g)　ΔH=+141 kJ·mol-1
①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=　　　　。
②反應TiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti在Ar氣氛中進行的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
19.(15分)(1)一定條件下,由SO2和CO反應生成S和CO2的能量變化如圖所示,每生成16 g S(s),該反應　　　　(填“放出”或“吸收”)的熱量為　　　　kJ。
(2)近年來,研究人員提出利用含硫物質熱化學循環實現太陽能的轉化與存儲。過程如下:
反應Ⅰ:2H2SO4(l) 2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)　ΔH1=+551 kJ·mol-1
反應Ⅲ:S(s)+O2(g) SO2(g)　ΔH3=-297 kJ·mol-1
反應Ⅱ的熱化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)為減少汽車尾氣的污染,可采取NO和CO在催化轉換器中發生如下反應:
2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)　ΔH1;
已知:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)　ΔH2;
CO(g)+O2(g) CO2(g)　ΔH3;
NO2與CO發生反應的熱化學方程式為2NO2(g)+4CO(g) 4CO2(g)+N2(g)　ΔH=　　　　(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。
(4)工業上接觸法生產硫酸的主要反應之一是在一定的溫度、壓強和釩催化劑存在的條件下,SO2被O2氧化為SO3。V2O5是釩催化劑的活性成分,其在對反應Ⅰ的催化循環過程中,經歷了Ⅱ、Ⅲ兩個反應階段,圖示如下:
反應Ⅱ、Ⅲ的化學方程式為　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。
答案與分層梯度式解析
1.B 2.B 3.D 4.D 5.D 6.A 7.B 8.A
9.C 10.D 11.A 12.D 13.D 14.D 15.D
1.B　B項涉及高溫時碳與水蒸氣的反應,此反應為吸熱反應。
2.B　ΔH=反應物斷鍵吸收的總能量-生成物成鍵放出的總能量,設斷裂1 mol 需要吸收x kJ的能量,ΔH=[(x+3×436)-6×391] kJ·mol-1=-92.4 kJ·mol-1,則x=945.6。
3.D　酸、堿混合前應分別測量其溫度,A正確;酸、堿混合時,應將堿溶液一次性快速加入酸中,避免熱量損失,B正確;在測定中和反應反應熱的實驗中,通過上下拉動玻璃攪拌器來使溶液充分反應,C正確;在測定中和反應反應熱的實驗中,一般NaOH溶液稍過量,用量筒取鹽酸時若仰視讀數,量得鹽酸偏多,導致反應放出更多熱量,ΔH為負值,放熱越多ΔH越小,D錯誤。
4.D　反應是吸熱還是放熱與反應條件無關,而是取決于反應物和生成物能量的相對高低,A正確;已知4P(紅磷,s) P4(白磷,s)　ΔH>0,則白磷能量高于紅磷,能量越低越穩定,紅磷比白磷穩定,B正確;“冰,水為之,而寒于水”說明水結冰是一個放熱過程,故等質量的水和冰相比,冰的能量更低,C正確;氫氣的燃燒熱為1 mol氫氣完全燃燒生成液態水放出的熱量,題給方程式中水為氣態,則氫氣的燃燒熱不可能是241.8 kJ·mol-1,D錯誤。
5.D　中和反應為放熱反應,則①NH3·H2O(aq)+H+(aq) N(aq)+H2O(l)為放熱反應,ΔH1<0,A錯誤;由蓋斯定律可知,反應②+2×反應④=反應③,則反應②=反應③-2×反應④,ΔH2=ΔH3-2×ΔH4,由于反應④為放熱反應,ΔH4<0,所以ΔH2>ΔH3,B錯誤;根據蓋斯定律可知,反應③=反應②+2×反應④,所以ΔH3=ΔH2+2ΔH4,C錯誤;反應①和反應④均為放熱反應,且反應①中NH3·H2O的電離過程吸熱,所以反應①放出的熱量比反應④少,放熱反應的焓變為負值,則ΔH1>ΔH4,D正確。
6.A　碳在氧氣中燃燒為放熱反應,等質量的碳燃燒生成CO2(g)放出的熱量比生成CO(g)放出的熱量多,放出的熱量越多,焓變越小,即ΔH3<ΔH2,A錯誤;根據光照條件下,在催化劑(Nb2O5)表面發生反應:H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g),可得到能量轉化方式主要為太陽能轉化為化學能,B正確;根據蓋斯定律,將③×2-②×2得2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)　ΔH=2(ΔH3-ΔH2),C正確;根據蓋斯定律,將②-③+①×得H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g)　ΔH=ΔH2-ΔH3+ΔH1,D正確。
7.B　A項,該反應為放熱反應,即E反應物>E生成物,錯誤;B項,該反應為吸熱反應,即E反應物8.A　已知HF氣體溶于水放熱,則其逆過程吸熱,即HF的ΔH1>0,A正確;斷鍵吸收能量,則ΔH2>0,相同條件下,HCl比HBr穩定,斷裂H—Cl鍵吸收的能量多,HCl的ΔH2比HBr的大,B錯誤;ΔH3+ΔH4代表H(g)→H+(aq)的焓變,其大小與氫鹵酸的種類無關,C錯誤;一定條件下,氣態原子生成1 mol H—X放出a kJ能量,則斷開1 mol H—X生成氣態原子吸收a kJ能量,即ΔH2=+a kJ·mol-1,D錯誤。
9.C　很多物質溶解過程也是放熱的,向題圖1的試管A中加入某一固體和液體,若注射器的活塞右移,不能說明A中發生了放熱反應,A錯誤;將題圖1虛線框中的裝置換為題圖2裝置,由于鋅粒與稀硫酸反應生成H2,生成的H2可使注射器的活塞右移,所以若注射器的活塞右移,不能說明鋅粒和稀硫酸的反應為放熱反應,B錯誤;等質量氣態硫的能量比固態硫的高,反應①放出的熱量比反應②的多,放熱反應的焓變為負值,因此ΔH1小于ΔH2,C正確;由題圖3可知,ΔH2=ΔH1+ΔH3,D錯誤。
10.D　不管O2是否過量,S和O2反應都只生成SO2,不能直接生成SO3,A錯誤;反應生成BaSO4沉淀,會放出熱量,故含0.5 mol H2SO4的稀溶液與足量Ba(OH)2溶液反應,放出的熱量不是中和反應的反應熱,B錯誤;SO2能使紫色石蕊試液變紅但不褪色,C錯誤;據圖可知,ⅰ.SO2(g)+H2O2(aq) H2SO4(aq)　ΔH1,ⅱ.SO2(g)+O2(g) SO3(g)　ΔH2,ⅲ.SO3(g)+H2O(l) H2SO4(aq)　ΔH3,根據蓋斯定律,(ⅰ-ⅱ-ⅲ)×2可得2H2O2(aq) 2H2O(l)+O2(g)　ΔH=2[ΔH1-(ΔH2+ΔH3)],若ΔH1<ΔH2+ΔH3,則ΔH<0,為放熱反應,D正確。
11.A　ΔH=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和,由題意Cl2(g)+F2(g) 2ClF(g)　ΔH1=a kJ·mol-1;Cl2(g)+3F2(g) 2ClF3(g)　ΔH2=b kJ·mol-1可知;ΔH1=(243+157-2×248) kJ·mol-1=-96 kJ·mol-1,ΔH2=(243+3×157-2×3x) kJ·mol-1=(714-6x) kJ·mol-1,即a=-96,b=714-6x,設參與反應Cl2(g)+F2(g) 2ClF(g)的Cl2的物質的量為m,則消耗的F2也為m,剩下的Cl2和F2正好發生反應Cl2(g)+3F2(g) 2ClF3(g),即=,解得m=1.5 mol,則1.5 mol Cl2發生反應Cl2(g)+F2(g) 2ClF(g),放熱1.5 mol×96 kJ·mol-1=144 kJ,0.5 mol Cl2發生反應Cl2(g)+3F2(g) 2ClF3(g),放熱303 kJ-144 kJ=159 kJ,即(714-6x) kJ·mol-1=- kJ·mol-1,解得x=172,故選A。
12.D　甲圖中反應物的總能量比生成物的總能量高,為放熱反應,與ΔH>0矛盾,A錯誤;C(s)完全燃燒生成二氧化碳,且應為放熱反應,B錯誤;物質的量濃度相等的H2SO4、NaOH溶液混合,當V1=20,V2=40時硫酸與氫氧化鈉恰好完全反應,放出熱量最多,溫度最高,與圖像不符,C錯誤。
13.D　從反應1的能量變化圖可看出反應物能量低,生成物能量高,Na2CO3·10H2O(s) Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)是吸熱反應,ΔH1>0,A錯誤;失水過程有新物質生成,是化學變化,B錯誤;由反應1得①Na2CO3·10H2O(s) Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)　ΔH1,由反應2得②Na2CO3·10H2O(s) Na2CO3(s)+10H2O(g),②-①得Na2CO3·H2O(s) Na2CO3(s)+H2O(g)　ΔH=ΔH2-ΔH1,C錯誤;向Na2CO3(s)中滴加幾滴水,Na2CO3(s)和水反應過程中會放熱,溫度升高,D正確。
14.D　根據蓋斯定律,(①+②)×得:CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-867 kJ·mol-1,標準狀況下4.48 L CH4的物質的量為0.2 mol,放出的熱量為0.2 mol×867 kJ·mol-1=173.4 kJ,A正確;由于液態水轉化為氣態水需要吸收熱量,所以生成液態水的反應放出的熱量多,放熱越多,ΔH越小,即ΔH<-574 kJ·mol-1,B正確;反應①②中CH4均轉化為CO2,相同物質的量的CH4發生反應,轉移的電子數相同,C正確;因為沒有指明氣體所處的狀況,4.48 L CH4的物質的量無法求算,轉移電子數也無法計算,D錯誤。
15.D　設22 g CO2與375 mL 2 mol·L-1氫氧化鈉溶液充分反應生成a mol Na2CO3、b mol NaHCO3,由碳原子守恒可得:a+b=,由鈉原子守恒可得:2a+b=2×0.375,解得a=b=0.25,由反應放出x kJ熱量可知,反應的熱化學方程式為①2CO2(g)+3NaOH(aq) Na2CO3(aq)+NaHCO3(aq)+H2O(l)　ΔH1=-=-4x kJ·mol-1,由1 mol CO2與1 L 2 mol·L-1氫氧化鈉溶液充分反應放出y kJ熱量可知,反應的熱化學方程式為②CO2(g)+2NaOH(aq) Na2CO3(aq)+H2O(l)　ΔH2=-y kJ·mol-1,由蓋斯定律可知,反應①-②可得反應CO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq)　ΔH=ΔH1-ΔH2=-(4x-y) kJ·mol-1。
16.答案　(每空3分)(1)放出　346
(2)369
解析　(1)N(aq)+O2(g) N(aq)+2H+(aq)+H2O(l)　ΔH=-273 kJ·mol-1,N(aq)+O2(g) N(aq)　ΔH=-73 kJ·mol-1,兩式相加得到N(aq)+2O2(g) N(aq)+2H+(aq)+H2O(l)　ΔH=-346 kJ·mol-1,則1 mol N(aq)全部被氧化成N(aq)放出的熱量是346 kJ。
(2)H2(g)+Br2(l) 2HBr(g)　ΔH1=-72 kJ·mol-1,Br2(l) Br2(g)　ΔH2=+30 kJ·mol-1,則H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)　ΔH=ΔH1-ΔH2=-102 kJ·mol-1,ΔH=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=(436+200-2a) kJ·mol-1=-102 kJ·mol-1,解得a=369。
17.答案　(除標注外,每空2分)(1)BD
(2)-481.9 kJ·mol-1
(3)Na2O2(s)+2Na(s) 2Na2O(s)　ΔH=-313 kJ·mol-1(3分)
(4)25%(3分)
(5)①C　②不變　偏大
解析　(1)灼熱的碳與CO2的反應為吸熱反應;鋁熱反應為放熱反應;CaCO3受熱分解的反應為吸熱反應;活潑金屬與酸的反應為放熱反應;B、D符合題意。
(2)ΔH=反應物的鍵能之和-生成物鍵能之和=436 kJ·mol-1×2+497.3 kJ·mol-1-462.8 kJ·mol-1×4=-481.9 kJ·mol-1。
(3)由蓋斯定律可知,反應Ⅰ×2-反應Ⅱ可得2Na(s)+Na2O2(s) 2Na2O(s)　ΔH=(-412 kJ·mol-1)×2-(-511 kJ·mol-1)=-313 kJ·mol-1。
(4)由反應放出的熱量為51.5 kJ可知,反應中一氧化碳的轉化率為×100%=25%。
(5)①利用實驗裝置(b)測定鹽酸與氫氧化鈉溶液發生中和反應的反應熱,若取50 mL 0.50 mol·L-1鹽酸,應向鹽酸中加入過量的氫氧化鈉溶液,以確保鹽酸完全反應,減少實驗誤差,最符合的為C項。②將實驗(a)中的鋁片更換為等質量的鋁粉后,反應消耗鋁的物質的量不變,反應釋放出的能量不變;將實驗(b)中玻璃攪拌器改為具有良好導熱性的鐵質攪拌器會造成熱量散失,導致實驗測得的ΔH偏大。
18.答案　(除標注外,每空2分)(1)S(斜方)
(2)C2H2(g)+O2(g) 2CO2(g)+H2O(l)　ΔH=-1 299 kJ·mol-1
(3)278 kJ
(4)+(c-2b-a)(3分)
(5)①-80 kJ·mol-1(3分)　②防止高溫下Mg、Ti與空氣中的O2或N2作用(3分)
解析　(1)S(單斜,s) S(斜方,s)　ΔH=-0.398 kJ·mol-1,說明S(單斜)比S(斜方)所具有的能量高,能量越低物質越穩定,所以S(單斜)與S(斜方)中較穩定的是S(斜方)。
(2)0.3 mol C2H2(g)在O2(g)中完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l),放出389.7 kJ熱量,則其燃燒熱的熱化學方程式為C2H2(g)+O2(g) 2CO2(g)+H2O(l)　ΔH=-1 299 kJ·mol-1。
(3)根據能量變化圖可知,熱化學方程式為N2O(g)+NO(g) N2(g)+NO2(g)　ΔH=209 kJ·mol-1-348 kJ·mol-1=-139 kJ·mol-1,則生成2 mol N2放出的熱量為139 kJ·mol-1×2 mol=278 kJ。
(4)①C(石墨,s)+O2(g) CO2(g)　ΔH1=-a kJ·mol-1;
②H2(g)+O2(g) H2O(l)　ΔH2=-b kJ·mol-1;
③CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)　ΔH3=-c kJ·mol-1;根據蓋斯定律,①+②×2-③,得C(石墨,s)+2H2(g) CH4(g)　ΔH=+(c-2b-a) kJ·mol-1。
(5)①根據蓋斯定律,Ⅰ×2-Ⅱ+Ⅲ得TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(s)+2CO(g)　ΔH=-80 kJ·mol-1;②反應TiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti在Ar氣氛中進行的理由是防止高溫下Mg、Ti與空氣中的O2或N2作用。
19.答案　(除標注外,每空3分)(1)放出(1分)　135(2分)
(2)3SO2(g)+2H2O(g) 2H2SO4(l)+S(s)　ΔH=-254 kJ·mol-1
(3)ΔH1-ΔH2+2ΔH3
(4)SO2+V2O5 V2O4·SO3　2(V2O4·SO3)+O2 2V2O5+2SO3
解析　(1)SO2和CO反應生成S和CO2:SO2(g)+2CO(g) S(s)+2CO2(g),由題圖可知,每生成1 mol S(s)放出熱量為(679-409) kJ=270 kJ,16 g S(s)的物質的量為0.5 mol,生成16 g S(s)放出熱量為135 kJ。
(2)根據題圖知,反應Ⅱ為3SO2(g)+2H2O(g) 2H2SO4(l)+S(s),根據蓋斯定律可知-Ⅰ-Ⅲ即得3SO2(g)+2H2O(g) 2H2SO4(l)+S(s)　ΔH=-(+551 kJ·mol-1)-(-297 kJ·mol-1)=-254 kJ·mol-1。
(3)根據給定的反應①2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)　ΔH1;②2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)　ΔH2,③CO(g)+O2(g) CO2(g)　ΔH3,由蓋斯定律可知①-②+2×③可得2NO2(g)+4CO(g) 4CO2(g)+N2(g)　ΔH=ΔH1-ΔH2+2ΔH3。
(4)反應Ⅱ生成V2O4·SO3,化學方程式為SO2+V2O5 V2O4·SO3,反應Ⅲ是V2O4·SO3與氧氣反應生成V2O5和SO3,化學方程式為2(V2O4·SO3)+O2 2V2O5+2SO3。

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