第一章综合测评 化学反应的热效应(word练习)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册(人教版2019）

第一章综合测评 （时间：90分钟　　分值：100分） （见学生用书综合测评第一章） 一、选择题（共15题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意）。 1.下列说法中正确的是（　　） A.伴随能量变化的物质变化一定是化学变化 B.吸热反应必须在加热条件下才能发生，而放热反应则无须加热 C.同温同压下，H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g）在光照和点燃条件下的ΔH不同 D.应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应热 答案　D　 解析　伴随能量变化的物质变化不一定是化学变化，比如气态水变为液态水是物理变化，A项错误；吸热反应、放热反应与反应条件无关，主要是根据反应物总能量大小与生成物总能量大小进行比较，反应物总能量大于生成物总能量，则为放热反应，反之为吸热反应，B项错误；同温同压下，H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g）在光照和点燃条件下的ΔH相同，焓变与反应条件无关，与反应物总能量和生成物总能量有关，C项错误；应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应热，比如碳和氧气反应生成一氧化碳的反应热无法直接测得，只能通过盖斯定律计算得到，D项正确。 2.燃烧是人们利用热能的重要方式。下列有关燃烧热的说法正确的是（　　） A.燃烧热所指的燃烧产物一定是相应元素的最高价氧化物 B.含碳物质燃烧生成1 mol CO2时所放出的热量是燃烧热 C.实验测定的H2燃烧热与实验时所用H2量的多少无关 D.1 mol C燃烧生成CO2时放出的热量是生成CO时放出的热量的2倍 答案　C　 解析　燃烧热所指的燃烧产物是指25 ℃、101 kPa下指定产物，不一定是相应元素的最高价氧化物，如S元素的燃烧产物为SO2，A项错误；含碳物质可能还含有其他元素，另外1 mol含碳物质也不一定只含1 mol碳元素，B项错误；燃烧热的数值与所用氢气量的多少无关，测量时，最终换算成1 mol H2即可，C项正确；1 mol C燃烧生成CO2时放出的热量与生成CO时放出的热量无法得出2倍关系，D项错误。 3.下列有关反应热的描述正确的是（　　） ①化学反应过程中一定有能量变化　②反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化 ③ΔH的大小与热化学方程式中的化学计量数成正比　④放热反应在常温下就一定能进行　⑤化学反应中放出的热才是反应热 A.①③ B.②④ C.①②③ D.④⑤ 答案　A　 解析　①化学反应的微观本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，反应前后断裂和形成的化学键的种类和数目不完全相同，不同的化学键具有不同的能量，故化学反应过程中一定有能量变化，正确；②反应热是指化学反应过程中的能量变化，错误；③根据热化学方程式的书写原则可知，ΔH的大小与热化学方程式中的化学计量数成正比，正确；④放热反应在常温下不一定能进行，例如很多燃烧反应都需要加热到一定温度才能进行，错误；⑤反应热是指化学反应过程中的能量变化，故反应热包含化学反应中放出的能量和反应过程中吸收能量，错误；故选A项。 4.下列有关反应热和能量的说法正确的是（　　） A.热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示的反应热是在标况下测得的 B.化学能：2 mol H原子＞1 mol H2分子 C.燃烧反应放出的热量就是该反应的燃烧热 D.运用盖斯定律也无法计算碳不完全燃烧时的反应热 答案　B　 解析　热化学方程式中，如果没注明温度和压强，则表示的是在常温常压下测得的反应热，A项错误；由H转化为H2时要形成化学键，会放出热量，B项正确；根据燃烧热的定义可知，C项错误；运用盖斯定律可以间接计算碳不完全燃烧时的反应热，D项错误。 5.下列变化为放热反应的是（　　） A. H2O（g）H2O（l）ΔH＝－44.0 kJ·mol－1 B.2HI（g）H2（g）＋I2（g）ΔH＝＋14.9 kJ·mol－1 C.形成化学键时共放出862 kJ能量的化学反应 D.能量变化如图所示的化学反应 答案　D　 解析　A项，不是化学反应，错误；B项，为吸热反应，错误；C项，如破坏化学键时吸收的热量比862 kJ多，则反应为吸热反应，错误；D项，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，正确。 6.下列有关热化学方程式的叙述，正确的是（　　） A.1 mol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 B.由N2O4（g）2NO2（g）ΔH＝－56.9 kJ·mol－1，可知将1 mol N2O4（g）置于密闭容器中充分反应后放出热量为56.9 kJ C.由H＋（aq）＋OH－（aq）H2O（l）ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，可知含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出热量为57.3 kJ D.已知101 kPa时，2C（s）＋O2（g）2CO（g）ΔH＝－221 kJ·mol－1，则1 mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5 kJ 答案　D　 解析　生成气态水不是指定产物，A项错误；将1 mol N2O4（g）置于密闭容器中充分反应，反应是可逆反应，故放出热量小于56.9 kJ，B项错误；醋酸是弱酸，存在电离平衡，电离过程是吸热过程，故放出热量小于57.3 kJ，C项错误。 7.已知：在标准压强101 kPa、25 ℃，由最稳定的单质合成1 mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用ΔH（kJ·mol－1）表示。有关物质的标准摩尔生成焓ΔH如图所示，下列有关判断正确的是（　　） A. H2O（l）的ΔH＜－241.8 kJ/mol B. N2H4（l）的标准燃烧热ΔH＝＋534.2 kJ/mol C. N2H4比NH3稳定 D. N2（g）＋O2（g）2NO（g）是放热反应 答案　A　 解析　H2O（g）能量高于H2O（l），结合题干图示信息可知，H2O（l）的ΔH＜－241.8 kJ·mol－1，A项正确；N2H4（l）标准摩尔生成焓为50.6 kJ/mol，①N2（g）＋2H2（g）N2H4（l） ΔH＝＋50.6 kJ/mol，H2O（g）标准摩尔生成焓为－241.8 kJ/mol，则②2H2（g）＋O2（g）2H2O（g）　ΔH＝－483.6 kJ/mol，根据盖斯定律：②－①得N2H4（l）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（g），但标准燃烧热是指生成液态水，无法根据题中数据计算，B项错误；N2H4（l）标准摩尔生成焓为50.6 kJ/mol，NH3（g）的标准摩尔生成焓为－45.9 kJ/mol，根据能量越低越稳定，则NH3比N2H4稳定，C项错误；NO的标准摩尔生成焓为91.3 kJ/mol，则N2（g）＋O2（g）2NO（g）　ΔH＞0，是吸热反应，D项错误。 8.已知：A2（g）＋B2（g）2AB（g）　ΔH＝－46.6 kJ·mol－1，下列说法正确的是（　　） A.在相同条件下，1 mol A2（g）与1 mol B2（g）的能量总和小于2 mol AB气体的能量 B.1 mol A2与1 mol B2反应生成2 mol液态AB时ΔH＞－46.6 kJ·mol－1 C.在密闭容器中，投入1 mol A2（g）与1 mol B2（g）进行反应，当反应不再进行时，放出热量一定为46.6 kJ D.2 mol AB（g）在密闭容器中反应生成A2（g）和B2（g），吸收热量小于46.6 kJ 答案　D　 解析　该反应的正反应是放热反应，说明在相同条件下，1 mol A2（g）与1 mol B2（g）的能量总和大于2 mol AB气体的能量，A项错误；物质含有的能量：气态＞液态，当反应物的能量相同时，生成物含有的能量越低，反应放出热量就越多，则该反应的反应热就越小，所以1 mol A2与1 mol B2反应生成2 mol液态AB时ΔH＜－46.6 kJ/mol，B项错误；该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，故在密闭容器中，投入1 mol A2（g）与1 mol B2（g）进行反应，当反应不再进行时，放出热量小于46.6 kJ，C项错误；根据热化学方程式，2 mol AC（g）反应生成1 mol A2（g）和1 mol B2（g）时，吸收46.6 kJ能量，而可逆反应不可能反应完全，D项正确。 9.用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如： ①CH4（g）＋4NO2（g）4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH1； ②CH4（g）＋4NO（g）2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH2＝－1 160 kJ·mol－1。 已知NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍，16 g甲烷和该混合气体恰好完全反应生成N2、CO2、H2O（g）放出1 042.8 kJ的热量，则ΔH1是（　　） A.－867 kJ·mol－1 B.－574 kJ·mol－1 C.－691.2 kJ·mol－1 D.－925.6 kJ·mol－1 答案　B　 解析　NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍，则混合气体的平均相对分子质量为17×2＝34，设NO的物质的量分数为x，则NO2的物质的量分数为1－x，则30x＋46（1－x）＝34，x＝0.75，n（NO）∶n（NO2）＝3∶1，16 g甲烷为1 mol，设NO2的物质的量为a，则NO的物质的量为3a，根据盖斯定律①＋②得： 2CH4（g）＋4NO2（g）2N2（g）＋2CO2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝ΔH1＋ΔH2 　2　4　　　　　　　　　　ΔH1＋ΔH2 　　a　　　　　　　　　　（ΔH1＋ΔH2） CH4（g）＋4NO（g）2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH2＝－1 160 kJ·mol－1 　1　4　 　　ΔH2 　　3a　 　　ΔH2 由题意，则有 解得a＝0.8 mol，ΔH1＝－574 kJ·mol－1，B项正确。 10.已知红磷比白磷稳定。常温常压下，31 g红磷或白磷分别与等量的Cl2发生反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是（　　） 反应过程 A. A物质是红磷和氯气 B. B→C的过程是放热反应，不需要加热 C. C物质一定是PCl3（g）或PCl5（s）中的一种 D.4P（红磷，s）P4（白磷，s） ΔH＝＋4（ΔE1－ΔE2）kJ/mol 答案　D　 解析　已知红磷比白磷稳定，则等质量的红磷比白磷能量低，A物质是白磷和氯气，A项错误；有的放热反应也需要加热以克服活化能，B→C是放热反应，但红磷在氯气中反应需要先加热， B项错误；磷在氯气中燃烧可以发生的反应为：2P＋3Cl22PCl3或2P＋5Cl22PCl5，反应更常见的是得到 PCl3或PCl5的混合物，且常温常压下PCl3是液态，C项错误；图中所示为31 g红磷或白磷分别与等量的Cl2生成相同的产物时的能量变化，按盖斯定律，1 mol P（红磷，s）转化为0.25 mol P4（白磷，s）时吸收（ΔE1－ΔE2）kJ热量，则可得4P（红磷，s）P4（白磷，s）ΔH＝＋4（ΔE1－ΔE2）kJ/mol，D项正确。 11.2022年北京冬奥会火炬采用的是碳纤维材质，燃烧的是氢能源，在奥运史上首次实现了零碳排放。涉及氢燃烧反应的物质的汽化热（1 mol纯净物由液态变为气态所需要的热量）如下： 物质 H2 O2 H2O 汽化热/（kJ·mol－1） a b c 若H2（g）的燃烧热ΔH1＝－Q kJ/mol，则火炬燃烧反应H2（l）＋O2（g）H2O（g）的ΔH为（　　） A.（－Q－a－c）kJ·mol－1 B.（－Q＋a＋c）kJ·mol－1 C.（－Q－b＋a＋c）kJ·mol－1 D.（－Q＋b－a－c）kJ·mol－1 答案　B　 解析　由题意知，①H2（g）＋O2（g）H2O（l）　ΔH1＝－Q kJ/mol、②H2（l）H2（g）　ΔH2＝＋a kJ/mol、③H2O（1）H2O（g）　ΔH3＝＋c kJ/mol，根据盖斯定律，由①＋②＋③可得目标反应的热化学方程式，即ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝（－Q＋a＋c） kJ/mol；故选B项。 12.下列有关热化学方程式的叙述正确的是（　　） A.已知2H2（g）＋O2（g）2H2O（g） B.已知甲烷氧化CH4（g）＋O2（g）CO2（g）＋2H2（g）ΔH＝－322.0 kJ·mol－1，则反应物的键能总和大于生成物的键能总和 C.已知N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） D.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为HCl（aq）＋NaOH（aq）H2O（l）＋NaCl（aq）ΔH＝－57.4 kJ·mol－1 ΔH＝－480.4 kJ·mol－1，则H2的燃烧热为240.2 kJ·mol－1 ΔH＝－92.0 kJ·mol－1，则将1 mol N2（g）和3 mol H2（g）置于一密闭容器中充分反应后放出的热量等于92.0 kJ 答案　D　 解析　1 mol H2完全燃烧生成液态水时能量变化为燃烧热，题给反应水不是液态，A项错误；焓变为负，可知反应物的键能总和小于生成物的键能总和，B项错误；合成氨为可逆反应，热化学方程式中为完全转化时的能量变化，则将1 mol N2（g）和3 mol H2（g）置于一密闭容器中充分反应后放热小于92.0 kJ，C项错误；n（NaOH）＝＝0.5 mol，与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，可知HCl（aq）＋NaOH（aq）H2O（l）＋NaCl（aq）　ΔH＝－57.4 kJ·mol－1，D项正确。 13.根据以下热化学方程式，ΔH1和ΔH2的大小比较正确的是（　　） A.已知反应2S（s）＋2O2（g）2SO2（g）ΔH＜0；2H2S（g）＋3O2（g）2SO2（g）＋2H2O（l）ΔH1；2H2S（g）＋O2（g）2S（s）＋2H2O（l）ΔH2，则有ΔH1＜ΔH2 B. Br2（g）＋H2（g）2HBr（g）ΔH1；Br2（l）＋H2（g）2HBr（g）ΔH2，则有ΔH1＞ΔH2 C.已知反应4Al（s）＋2Fe2O3（s）2Al2O3（s）＋4Fe（s）ΔH＜0； D.已知反应C（s，金刚石）C（s，石墨）ΔH＜0；C（s，金刚石）＋O2（g）CO2（g） 4Al（s）＋3O2（g）2Al2O3（s）　ΔH1；4Fe（s）＋3O2（g）2Fe2O3（s） ΔH2，则有ΔH1＞ΔH2 ΔH1；C（s，石墨）＋O2（g）CO2（g）　ΔH2，则有ΔH1＞ΔH2 答案　A　 解析　将热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①－②可得2S（s）＋2O2（g）2SO2（g）　ΔH＝ΔH1－ΔH2＜0，即ΔH1＜ΔH2，A项正确；等量的Br2（g）具有的能量高于等量的Br2（l）具有的能量，故1 mol Br2（g）与H2（g）反应生成HBr（g）放出的热量比1 mol Br2（l）与H2（g）反应生成HBr（g）放出的热量多，则有ΔH1＜ΔH2，B项错误；将两个反应依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①－②得4Al（s）＋2Fe2O3（s）2Al2O3（s）＋4Fe（s），ΔH＝ΔH1－ΔH2＜0，则ΔH1＜ΔH2，C项错误；等量的C（s，金刚石）具有的能量高于等量的C（s，石墨）具有的能量，故1 mol C（s，金刚石）与O2（g）反应生成CO2（g）放出的热量比1 mol C（s，石墨）与O2（g）反应生成CO2（g）放出的热量多，则有ΔH1＜ΔH2，D项错误。 14.已知：Mn（s）＋O2（g）MnO2（s）　ΔHl； S（s）＋O2（g）SO2（g）　ΔH2； Mn（s）＋S（s）＋2O2（g）MnSO4（s） ΔH3。则下列表述正确的是（　　） A.ΔH2＞0 B.ΔH3＞ΔHl C. Mn＋SO2MnO2＋SΔH＝ΔH2－ΔH1 D. MnO2（s）＋SO2（g）MnSO4（s） ΔH＝ΔH3－ΔH2－ΔH1 答案　D　 解析　硫与氧气反应属于放热反应，则ΔH2＜0，A项错误；反应放出热量多少未知，无法判断ΔH3和ΔH1大小，B项错误；将题给反应依次编号为①、②、③，依据盖斯定律，由①－②得Mn（s）＋SO2（g）MnO2（s）＋S（s）　ΔH＝ΔH1－ΔH2，且热化学方程式应注明反应物、生成物状态，C项错误；依据盖斯定律，由③－①－②得MnO2（s）＋SO2（g）MnSO4（s）　ΔH＝ΔH3－ΔH2－ΔH1，D项正确。 15.根据表中提供的键能数据以及相关物质结构知识（如图所示）分析计算。 化学键 Si—Cl H—H Si—Si H—Cl OO Si—O 键能/（kJ·mol－1） 360 436 176 431 498 460 已知：反应1为SiCl4（l）＋2H2（g）Si（s）＋4HCl（g），反应2为Si（s）＋O2（g）SiO2（s）。则反应1和反应2的反应热分别为（　　） A.＋236 kJ·mol－1，－990 kJ·mol－1 B.－116 kJ·mol－1，－990 kJ·mol－1 C.－116 kJ·mol－1，－70 kJ·mol－1 D.＋236 kJ·mol－1，－70 kJ·mol－1 答案　A　 解析　根据反应热＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，则反应1的ΔH＝360 kJ·mol－1×4＋436 kJ·mol－1×2－176 kJ·mol－1×2－431 kJ·mol－1×4＝＋236 kJ·mol－1；反应2的ΔH＝176 kJ·mol－1×2＋498 kJ·mol－1－460 kJ·mol－1×4＝－990 kJ·mol－1。 二、非选择题（共55分）。 16.（15分）拟用0.50 mol·L－1的NaOH溶液和0.50 mol·L－1的硫酸溶液进行中和反应反应热测定实验。 Ⅰ.配制0.50 mol·L－1 NaOH溶液 （1）若实验中大约要使用240 mL NaOH溶液，需要称量NaOH固体　　　　g。 （2）用NaOH固体配制NaOH溶液用到的带刻度的主要玻璃仪器有　　　　。 Ⅱ.测定中和反应反应热实验（其装置如图所示） （3）写出该反应的热化学方程式（中和反应反应热的数值为57.3）：　　　　。 （4）取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，测得的实验数据如表。 ①请填写表中空白： 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃ 温度差平均值（T2－T1）/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 28.1 27.9 28.0 34.1 　　　　 2 25.7 25.5 25.6 29.7 3 25.9 25.9 25.9 29.9 4 26.0 26.2 26.1 30.3 ②0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度均近似为1 g/cm3，中和后生成的溶液比热容c＝4.18 J/（g·℃）。则测得中和反应反应热ΔH＝　　　　kJ/mol（取小数点后一位）。 ③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是　　　　（填字母）。 A.实验装置保温、隔热效果差 B.沿玻璃棒缓缓把NaOH溶液加入盛有硫酸的小烧杯中 C.用温度计测定H2SO4溶液起始温度后直接测定NaOH溶液的温度 D.溶液混合后用铁质搅拌器搅拌 解析　（1）若实验中大约要使用240 mL NaOH溶液，需要用250 mL容量瓶，则称量NaOH固体的质量m＝n·M＝c·V（aq）·M＝0.50 mol/L×0.25 L×40 g/mol＝5.0 g。（2）用NaOH固体配制NaOH溶液用到的带刻度的主要玻璃仪器是250 mL容量瓶。（3）中和反应反应热的数值为57.3，则该反应的热化学方程式为NaOH（aq）＋H2SO4（aq）Na2SO4（aq）＋H2O（l）　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。（4）①四次温度差分别为6.1 ℃、4.1 ℃、4.0 ℃、4.2 ℃，第1个数据与其他几个数据相差大，删去，因此平均值为4.1 ℃。②溶液的质量为50 g＋30 g＝80 g，则测得中和反应反应热ΔH＝－≈－54.8 kJ·mol－1。③实验装置保温、隔热效果差，温度差减小，结果偏低，A项符合题意；沿玻璃棒缓缓把NaOH溶液加入盛有硫酸的小烧杯中，热量有一部分散失，温度差减小，结果偏低，B项符合题意；用温度计测定H2SO4溶液起始温度后直接测定NaOH溶液的温度，测得的温度差减小，结果偏低，C项符合题意；溶液混合后用铁质搅拌器搅拌，金属会导热，因此温度差减小，结果偏低，D项符合题意。 答案：（1）5.0　（2）250 mL容量瓶 （3）NaOH（aq）＋H2SO4（aq）Na2SO4（aq）＋H2O（l） ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 （4）①4.1　②－54.8　③ABCD 17.（12分）氢气是一种清洁能源，氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点；氢气也是重要的化工原料。 （1）纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10 mol水蒸气发生反应2H2O（g）2H2（g）＋O2（g）　ΔH＝＋484 kJ·mol－1，不同时段产生O2的量如表： 时间/min 20 40 60 80 n（O2）/mol 0.001 0 0.001 6 0.002 0 0.002 0 上述反应过程中能量转化形式为光能转化为　　　　能，达到平衡过程中至少需要吸收光能　　　　kJ（保留三位小数）。 （2）氢气是合成氨工业的原料，合成塔中每产生2 mol NH3，放出92.2 kJ热量。已知： 则1 mol N—H键断裂吸收的能量约等于 　　　　。 （3）已知：①2H2（g）＋O2（g）2H2O（g）　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1； ②N2（g）＋2O2（g）2NO2（g）　ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1。则H2还原NO2生成水蒸气和氮气反应的热化学方程式是　　　　 　　　　。 解析　（1）题述反应过程中能量转化形式为光能转化为化学能。达平衡时，生成氧气0.002 0 mol，至少需要吸收的光能为0.002 0 mol×484 kJ·mol－1＝0.968 kJ。（2）3H2（g）＋N2（g） 2NH3（g），反应的焓变＝反应物断裂化学键吸收的能量－生成物形成化学键放出的能量＝3×436 kJ·mol－1＋945.8 kJ·mol－1－6×E（N—H）＝－92.2 kJ·mol－1，E（N—H）＝391 kJ·mol－1。（3）反应4H2（g）＋2NO2（g） N2（g）＋4H2O（g）可以由①×2－②得到，故ΔH＝－483.6 kJ·mol－1×2－67.7 kJ·mol－1＝－1 034.9 kJ·mol－1。 答案：（1）化学　0.968　（2）391 kJ （3）4H2（g）＋2NO2（g） N2（g）＋4H2O（g） ΔH＝－1 034.9 kJ·mol－1 18.（14分）甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。 Ⅰ.甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料 （1）汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18（l）]。 已知：25 ℃，101 kPa时，0.2 mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出1 103.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为　　　　。 25 ℃，101 kPa时CH3OH（l）＋O2（g）CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－726.5 kJ·mol－1，相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧时释放的热量用于煅烧石灰石制备CaO，则得到CaO多的是　　　　（填“甲醇”或“辛烷”）。 （2）CH3OH（l）＋O2（g）CO（g）＋2H2O（g） ΔH＝－393 kJ·mol－1，该反应相关化学键键能数据如表所示，则X＝　　　　。 化学键 OO C—O C≡O H—O C—H E/（kJ·mol－1） 496 343 1076 X 413 Ⅱ.甲醇的合成 （3）以CO2（g）和H2（g）为原料合成甲醇，反应的能量变化如图所示。 ①补全图：图中A处应填入　　　　。 ②该反应需要加入铜－锌基催化剂。加入催化剂后，该反应ΔH　　　　（填“变大”“变小”或“不变”）。 ③已知：CO（g）＋O2（g）CO2（g） ΔH1＝－283 kJ·mol－1； H2（g）＋O2（g）H2O（g） ΔH2＝－242 kJ·mol－1； CH3OH（g）＋O2（g）CO2（g）＋2H2O（g） ΔH3＝－676 kJ·mol－1。 以CO（g）和H2（g）为原料合成甲醇的热化学方程式为　　　　 　　　　。 解析　（1）25 ℃，101 kPa时，0.2 mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出1 103.6 kJ热量，则1 mol C8H18（l）完全燃烧放出1 103.6 kJ×5＝5 518 kJ热量，热化学方程式为C8H18（l）＋12.5O2（g）8CO2（g）＋9H2O（l）　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1；物质的量与热量成正比，等质量时×5 518 kJ＞×726.5 kJ，则放热多的为C8H18，热量用于煅烧石灰石制备CaO，则得到CaO多的是辛烷。（2）ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和，有－393 kJ/mol＝（3×413 kJ/mol＋343 kJ/mol＋496 kJ/mol＋X kJ/mol）－（1076 kJ/mol＋4X kJ/mol），解得X＝465。（3）①A为反应物，结合生成物及原子守恒可知，A处为1 mol CO2＋3 mol H2。②催化剂不改变反应的始、终态，则加入催化剂后，该反应ΔH不变。③将题给反应依次编号为①、②、③，结合盖斯定律可知，由①＋②×2－③得CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）　ΔH＝－283 kJ/mol＋（－242 kJ/mol）×2－（－676 kJ/mol）＝－91 kJ/mol。 答案：（1）C8H18（l）＋12.5O2（g）8CO2（g）＋9H2O（l）　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1　辛烷 （2）465　（3）①1 mol CO2＋3 mol H2　②不变　③CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）　ΔH＝－91 kJ·mol－1 19.（14分）苯乙烯（）常用来合成橡胶，还广泛应用于制药、染料、农药等行业，是石化行业的重要基础原料，苯乙烯与各物质之间反应的能量变化如下： Ⅰ.（g）＋HCl（g）→（g） ΔH1＝－54 kJ·mol－1 Ⅱ.（g）＋H2（g）→（g） ΔH2＝－121 kJ·mol－1 Ⅲ.（g）＋Cl2（g）→（g）＋HCl（g）　ΔH3 Ⅳ. H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g） ΔH4＝－185 kJ·mol－1 回答下列问题： （1）①根据上述反应计算得ΔH3＝　　　　kJ·mol－1。 ②反应Ⅱ每生成5.3 g苯乙烷，放出的热量为　　　　kJ，转移的电子数为　　　　NA。 （2）相关化学键的键能数据如表所示。 化学键 Cl－Cl H—Cl H—H 键能/（kJ·mol－1） 243 x 436 ①x＝　　　　。 ②完全燃烧5.2 g苯乙烯，消耗氧气　　　　mol。 ③苯乙烯在一定条件下能形成聚合物，其聚合反应的化学方程式为　　　　。 解析　（1）①根据盖斯定律可知，反应Ⅲ可由反应Ⅰ＋反应Ⅳ－反应Ⅱ得，故ΔH3＝ΔH1＋ΔH4－ΔH2＝－54 kJ·mol－1－185 kJ·mol－1＋121 kJ·mol－1＝－118 kJ·mol－1。②苯乙烷的相对分子质量为106，每生成1 mol苯乙烷，转移电子2 mol；则反应Ⅱ每生成5.3 g苯乙烷，放出的热量为121 kJ·mol－1×＝6.05 kJ；转移电子为0.1NA。（2）①根据反应Ⅳ及表格中的信息可列等式436＋243－2x＝－185，解得x＝432。②苯乙烯与氧气反应的化学方程式为C8H8＋10O24H2O＋8CO2，苯乙烯的相对原子质量为104，完全燃烧5.2 g苯乙烯，即0.05 mol，根据对应关系，消耗氧气0.5 mol。 答案：（1）①－118　②6.05　0.1 （2）①432　②0.5 ③n 学科网（北京）股份有限公司 $$