2020届高考化学一轮复习化学反应与能量变化作业

2020届高考化学一轮复习化学反应与能量变化作业

‎ (化学反应与能量变化)【p329】‎ 时间：90分钟　总分：100分 可能用到的相对原子质量：H—1　C—12　N—14　O—16　P—31　S—32‎ 一、选择题(每小题均只有一个选项符合题意，每小题3分，共42分)‎ ‎1．下列关于能源和作为能源的物质叙述错误的是(D)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．化石能源物质内部蕴涵着大量的能量 B．绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来 C．物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能从而被人类利用 D．吸热反应没有利用价值 ‎【解析】煤是重要的供能物质，但煤直接燃烧热能利用率比较低，而且会产生大气污染。如果使煤与水反应生成水煤气等——一氧化碳和氢气，不仅节能、能量利用率高，而且洁净、无污染，但该反应是个吸热反应，故说吸热反应没有利用价值是错误的。‎ ‎2．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(C)‎ A．生成物总能量低于反应物总能量时，反应吸热 B．化学反应的反应热与反应的途径有关 C．依据盖斯定律，可计算某些难以直接测定的ΔH D．热化学方程式中的化学计量数可以用分数表示，ΔH的大小与化学计量数无关 ‎【解析】生成物总能量低于反应物总能量时，反应放热，A项错误；化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，B项错误；依据盖斯定律，可计算某些难以直接测定的ΔH，C项正确；热化学方程式中的化学计量数可以用分数表示，ΔH的大小与化学计量数有关，D项错误。‎ ‎3．下列叙述正确的是(A)‎ A．化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的 B．铝热反应是放热反应，因此不需要加热就能使反应发生 C．硝酸铵溶于水温度降低，这个变化是吸热反应 D．化学反应中的能量变化都表现为热量变化 ‎【解析】化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，断键吸收能量，成键放出能量，所以化学反应一定伴随能量变化，故A正确；常温下铝热反应不能发生，故B错误；吸热反应是化学反应，硝酸铵的溶解是物理变化，故C错误；化学反应中的能量变化可以是热能、光能、电能等的变化，D项错误。‎ ‎4．下列说法或表示方法中正确的是(B)‎ A．等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧，后者放出的热量多 B．已知氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，则有H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1‎ C．Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)===BaCl2(s)＋2NH3(g)＋10H2O(l)　ΔH＜0‎ D．稀溶液中，1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应放出的热量就是中和热 ‎【解析】硫蒸气比硫固体所含能量高，等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧，前者放出的热量多，A项错误；燃烧热是指1 mol可燃物燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，B项正确；氯化铵晶体和氢氧化钡晶体反应吸热，ΔH＞0，C项错误；表示中和热的反应中，H2O的物质的量为1 mol，1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2 反应生成2 mol H2O，且反应中还有 BaSO4生成，所以反应放出的热量不是中和热，D项错误。‎ ‎5．以下反应均可生成O2。下列有关说法正确的是(A)‎ ‎①二氧化碳分解生成氧气：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋566.0 kJ·mol－1；‎ ‎②过氧化氢分解生成氧气：2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)‎ ΔH2＝－196.4 kJ·mol－1；‎ ‎③光照条件下，催化分解水蒸气生成氧气：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH3＝＋483.6 kJ·mol－1。‎ A．反应①使用催化剂，能降低该反应的活化能 B．反应②为吸热反应 C．反应③将化学能转化为光能 D．反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－82.4 kJ·mol－1‎ ‎【解析】催化剂能改变化学反应速率是因为催化剂参与了化学反应，改变了反应路径，降低了反应的活化能，从而使反应体系中含有的活化分子百分数提高，反应速率增大，故A正确；反应②表示每分解2 mol过氧化氢，放出196.4 kJ的热量，为放热反应，故B错误；光照条件下，催化分解水蒸气生成氧气，反应吸热，光能转化为化学能，故C错误；依据盖斯定律，由(③－①)÷2可得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41.2 kJ·mol－1，故D错误。‎ ‎6．已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ/mol；Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g)‎ ΔH＝－226 kJ/mol。‎ 根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是(C)‎ A．CO的燃烧热为283 kJ B．下图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量的关系 C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g)‎ ΔH>－452 kJ/mol D．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.02×1023‎ ‎【解析】燃烧热的单位为kJ/mol，故A错误。依据热化学方程式2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ/mol可知，1 mol CO 燃烧生成CO2放热283 kJ，而图像中ΔH＝－566 kJ/mol，图像中物质的量和焓变不统一，故B错误。固体二氧化碳变为气体二氧化碳需要吸热，又已知热化学方程式Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH＝－226 kJ/mol，则2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH>－452 kJ/mol，故C正确。已知：①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ/mol；②Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH＝－226 kJ/mol。依据盖斯定律，由(②×2＋①)×得到Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)　ΔH＝－509 kJ/mol，CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，反应的CO(g)的物质的量为1 mol，‎ 电子转移数为2×6.02×1023，故D错误。‎ ‎7．下列各组变化中，ΔH或Q前者小于后者的是(B)‎ ‎①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1，‎ CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2；‎ ‎②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH1，‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2；‎ ‎③T ℃时，在一定条件下，将1 mol SO2和1 mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时放出的热量分别为Q1、Q2；‎ ‎④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1，‎ CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH2。‎ A．①② B．②③‎ C．③④ D．①②③‎ ‎【解析】燃烧反应均放热，ΔH＜0，因水由气态变成液态，放出热量，所以ΔH2＜ΔH1，故①错误；氢气的燃烧是放热反应，所以焓变是负值，系数加倍，焓变数值也加倍，所以ΔH1＝2ΔH2＜0，所以ΔH1＜ΔH2，故②正确；2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)‎ ΔH<0，T ℃时，在一定条件下，将1 mol SO2和1 mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，恒压密闭容器相当于在恒容的基础上平衡正向移动了，所以恒压条件下，达到平衡状态时放出的热量更多，即Q1＜Q2，故③正确；CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1＞0，CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH2＜0，所以ΔH1＞ΔH2，故④错误。综上所述，答案选B。‎ ‎8．由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的部分步骤为：‎ TiO2―→TiCl4Ti 已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1；‎ ‎②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2；‎ ‎③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH3。‎ 则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的 ΔH 为(C)‎ A．ΔH3＋2ΔH1－2ΔH2 B．ΔH3＋ΔH1－ΔH2‎ C．ΔH3＋2ΔH1－ΔH2 D．ΔH3＋ΔH1－2ΔH2‎ ‎【解析】已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1；‎ ‎②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2；‎ ‎③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH3。‎ 依据盖斯定律，由①×2－②＋③可得TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)　ΔH＝ΔH3＋2ΔH1－ΔH2，C项正确。‎ ‎9．已知：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－123 kJ·mol－1。其中相关的化学键键能数据如下表所示：‎ 化学键 H—Cl O===O Cl—Cl H—O E/kJ·mol－1‎ ‎431‎ ‎497‎ a ‎465‎ 则a值为(A)‎ A．242 B．303.5 C．180.5 D．365‎ ‎【解析】根据焓变和键能关系可知，ΔH＝(4×431＋497－2a－2×2×465) kJ·mol－1＝－123 kJ·mol－1，解得a＝242，故A正确。‎ ‎10．化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示。下列叙述中正确的是(B)‎ A．每生成2 mol AB(g)共吸收b kJ热量 B．该反应的反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1‎ C．反应物的总能量大于生成物的总能量 D．每断裂1 mol A—A键，放出a kJ能量 ‎【解析】反应热ΔH＝生成物能量总和－反应物能量总和，所以反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1，则每生成2 mol AB(g)吸收(a－b) kJ热量，故A错误；该反应的反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1，故B正确；由图像可知，该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，反应是吸热反应，故C错误；因旧键的断裂吸收能量，由图可知每断裂1 mol A—A和1 mol B—B键吸收a kJ能量，故D错误。‎ ‎11．已知：①CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－a kJ/mol；‎ ‎②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)‎ ΔH＝－b kJ/mol；‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)‎ ΔH＝－c kJ/mol；‎ ‎④H2(g)＋O2(g)===H2O(l)‎ ΔH＝－d kJ/mol。‎ 下列叙述不正确的是(D)‎ A．由上述热化学方程式可知d＞c B．H2的燃烧热为d kJ/mol C．CH3OH(g)===CO(g)＋2H2(g)‎ ΔH＝(b＋2c－a) kJ/mol D．当CO和H2的物质的量之比为1∶2时，其完全燃烧生成CO2和H2O(l)时，放出Q kJ热量，则混合气中CO的物质的量为 mol ‎【解析】因气态水变为液态水放热，所以d＞c，A项正确；H2的燃烧热是指1 mol H2完全燃烧生成液态水放出的热量，B项正确；根据盖斯定律，由①－②－2×③可得CH3OH(g)===CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝(b＋2c－a) kJ/mol，C项正确；设CO和H2的物质的量分别为n、2n，则CO完全燃烧生成CO2放出的热量是nb kJ，H2完全燃烧生成H2O(l)放出的热量是2nd kJ，nb＋2nd＝Q，n＝，D项错误。‎ ‎12．下列有关热化学方程式的书写及对应的表述均正确的是(C)‎ A．甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ B．一定条件下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3，放热a kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－2a kJ·mol－1‎ C．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则水分解的热化学方程式可表示为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1‎ D．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则CH3COOH和NaOH反应生成1 mol水时放出的热量为57.3 kJ ‎【解析】水应是液态，正确的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，故A错误；此反应是可逆反应，不能进行到底，则N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<－2a kJ·mol－1，故B错误；水分解是吸热反应，因此生成4 g氢气时吸收热量 kJ＝571.6 kJ，故C正确；醋酸是弱酸，弱电解质的电离是吸热过程，放出的热量小于57.3 kJ，故D错误。‎ ‎13．在25 ℃、1.01×105 Pa下，将22 g CO2通入到750 mL 1.0 mol·L－1的NaOH溶液中充分反应，放出x kJ热量。在该条件下，将1 mol CO2通入到2 L 1.0 mol·L－1的NaOH溶液中充分反应，放出y kJ热量，则CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方程式为(B)‎ A．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)‎ ΔH＝－(2y－x) kJ·mol－1‎ B．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)‎ ΔH＝－(4x－y) kJ·mol－1‎ C．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)‎ ΔH＝－(2x－y) kJ·mol－1‎ D．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)‎ ΔH＝－(8x－2y) kJ·mol－1‎ ‎【解析】将22 g CO2通入到750 mL 1 mol·L－1NaOH溶液中充分反应，n(CO2)＝0.5 mol，n(NaOH)＝1 mol·L－1×0.75 L＝0.75 mol，该反应中既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠，方程式为2CO2＋3NaOH===NaHCO3＋Na2CO3＋H2O，0.5 mol CO2与0.75 mol NaOH反应放出热量x kJ，则2 mol CO2与3 mol NaOH反应放出热量4x kJ，即热化学方程式为①2CO2(g)＋3NaOH(aq)===NaHCO3(aq)＋Na2CO3(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－4x kJ·mol－1；又将1 mol CO2通入到2 L 1.0 mol·L－1NaOH溶液中充分反应，放出y kJ热量，则热化学方程式为②2NaOH(aq)＋CO2(g)===Na2CO3(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－y kJ·mol－1。根据盖斯定律，由①－②可得NaOH(aq)＋CO2(g)===NaHCO3(aq)‎ ΔH＝－(4x－y)kJ·mol－1，故选B。‎ ‎14．工业上可以用二氧化碳与氢气在催化剂的作用下反应生成甲醇，反应方程式为CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)，C===O键能为a kJ/mol，H—H键能为b kJ/mol，C—O键能为c kJ/mol，C—H键能为d kJ/mol，H—O键能为e kJ/mol，则该反应的反应热为(D)‎ A．2a＋3(b＋d－e)＋c kJ/mol B．a＋3(2b＋d－e)－c kJ/mol C．3(d＋e－b)＋c－2a kJ/mol D．2a＋3(b－d－e)－c kJ/mol ‎【解析】二氧化碳分子的结构式为O===C===O，1 mol CO2(g)中含有2 mol C===O键，键能为2a kJ/mol；1 mol H2(g)中含有1 mol H—H键，键能为b kJ/mol；1 mol CH3OH(g)中含有3 mol C—H键、1 mol C—O键、1 mol H—O键，键能为3d＋c＋e kJ/mol；1 mol H2O(g)中含有2 mol H—O键，键能为2e kJ/mol。ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，则该反 应的反应热为2a＋3b－3d－c－e－2e kJ/mol＝2a＋3(b－d－e)－c kJ/mol，故D正确。‎ 二、非选择题(本题包括5个小题，共58分)‎ ‎15．(8分)依据事实，写出下列反应的热化学方程式。‎ ‎(1)在25 ℃、101 kPa下，1 g丙醇(C3H7OH)燃烧生成CO2和液态水时放热52.68 kJ。则表示丙醇燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若适量的N2和O2完全反应，每生成6 g NO需要吸收6.8 kJ热量。则热化学反应方程式为：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)用NA表示阿伏加德罗常数的值，在C3H6(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有9NA个电子转移时，放出741 kJ的热量。则热化学反应方程式为：________________________________________________________________________。‎ ‎(4)已知火箭燃料液态二甲基肼(CH3—NH—NH—CH3)完全燃烧30 g (氧化剂是液态N2O4)，产生液态水，放出热量898.2 kJ。则表示二甲基肼燃烧的热化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎【解析】(1)在25 ℃、101 kPa下，1 g丙醇(C3H7OH)燃烧生成CO2和液态水时放热52.68 kJ，60 g丙醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量3 160.8 kJ，则表示丙醇燃烧热的热化学方程式为C3H7OH(l)＋O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)‎ ΔH＝－3 160.8 kJ·mol－1；‎ ‎(2)适量的N2和O2完全反应，每生成6 g NO需要吸收6.8 kJ热量，所以生成60 g NO需要吸收68 kJ热量，则热化学方程式为N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋68 kJ·mol－1；‎ ‎(3)在C3H6(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有9NA个电子转移时，放出741 kJ的热量，所以有18NA个电子转移时，放出1 482 kJ的热量，则热化学方程式为C3H6(g)＋O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 482 kJ·mol－1；‎ ‎(4)30 g火箭燃料二甲基肼(CH3—NH—NH—CH3)完全燃烧放出898.2 kJ热量，则1 mol二甲基肼(60 g)燃烧放出的热量为1 796.4 kJ，表示二甲基肼燃烧的热化学方程式为C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===3N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 796.4 kJ·mol－1。‎ ‎【答案】(1)C3H7OH(l)＋O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－3 160.8 kJ·mol－1‎ ‎(2)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋68 kJ·mol－1‎ ‎(3)C3H6(g)＋O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)‎ ΔH＝－1 482 kJ·mol－1‎ ‎(4)C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===3N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 796.4 kJ·mol－1‎ ‎16．(13分)为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定，也可以进行理论推算。‎ ‎(1)下列ΔH表示物质燃烧热的是______(填字母，下同)，表示物质中和热的是______。‎ A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH1‎ B．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2‎ C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH3‎ D．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4‎ E．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH5‎ F．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH6‎ G．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH7‎ H．CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH8‎ ‎(2)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol－1。‎ 该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点__________(填“升高”或“降低”)，ΔH__________(填“变大”“变小”或“不变”)。‎ ‎(3)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1 mol N4气体转化为2 mol N2时要放出________kJ能量。‎ ‎【解析】(1)A项，氢气的化学计量数为2，所以其ΔH不代表燃烧热；B项，燃烧产物不是稳定氧化物，稳定氧化物为CO2(g)，所以其ΔH不代表燃烧热；C项，甲烷的化学计量数为1，但产物不是稳定氧化物，产物中水应该为液态，所以其ΔH不代表燃烧热；D项，CO的化学计量数为1，产物为稳定氧化物，所以其ΔH代表燃烧热；E项，C6H12O6的化学计量数为1，但产物不是稳定氧化物，产物中水应该为液态，所以其ΔH不代表燃烧热；F项，反应生成1 mol水，氢氧化钠是强碱，HCl是强酸，所以其ΔH代表中和热；G项，反应生成2 mol水，所以其ΔH不表示中和热；H项，热化学方程式中醋酸是弱酸，所以其ΔH不表示中和热。(2)该反应通常用V2O5作催化剂，催化剂能降低反应的活化能；反应热由反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小决定，与活化能的高低无关，所以加催化剂对反应热无影响。(3)从结构图中可看出，1个N4分子中含有6个N—N键，反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能，则N4(g)===2N2(g)的ΔH＝6×193 kJ·mol－1－2×941 kJ·mol－1＝－724 kJ·mol－1。‎ ‎【答案】(1)D　F　(2)降低　不变　(3)724‎ ‎17．(14分)Ⅰ.白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P4O6，空气充足时生成P4O10。‎ ‎(1)已知298 K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为：‎ ‎①P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s)‎ ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1；‎ ‎②P(s，红磷)＋O2(g)===P4O10(s)‎ ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1。‎ 则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 相同状况下，能量较低的是____________(填“红磷”或“白磷”)，白磷的稳定性比红磷__________(填“高”或“低”)。‎ ‎(2)已知298 K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(s，白磷)＋3O2(g)===P4O6(s)　ΔH＝－1 638 kJ·mol－1。在某密闭容器中加入62 g白磷和50.4 L氧气(标准状况下)，控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O10和P4O6的物质的量之比为________________，反应过程中放出的热量为________________。‎ Ⅱ.盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：‎ ‎(1)已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1；‎ C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1；‎ C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)‎ ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1。‎ 若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为________kJ。‎ ‎(2)C(s)在氧气供应不充足时会生成CO，但还是无法通过实验直接测得反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH，其原因是________________________________________________________________________。‎ ‎【解析】Ⅰ.(1)根据盖斯定律可知，①－②×4即得到P4(s，白磷)===4P(s，红磷)，所以ΔH＝－2 983.2 kJ·mol－1＋738.5 kJ·mol－1×4＝－29.2 kJ·mol－1。白磷转化为红磷，反应放热，说明白磷的能量高于红磷，能量越低物质越稳定，则白磷的稳定性低于红磷。(2)设所得到的P4O10和P4O6的物质的量分别是x和y。50.4 L氧气(标准状况下)是2.25 mol，62 g白磷是0.5 mol，则x＋y＝0.5 mol、3y＋5x＝2.25 mol，解得x＝0.375 mol，y＝0.125 mol，所以P4O10和P4O6的物质的量之比是3∶1；最终放出的热量是2 983.2 kJ·mol－1×0.375 mol＋1 638 kJ·mol－1×0.125 mol＝1 323.45 kJ。‎ Ⅱ.(1)已知：①H2O(g)===H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1；②C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1；③C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1。则根据盖斯定律可知，③－②＋3×①即得到C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH3＝－(3Q1－Q2＋Q3) kJ·mol－1，46 g液态无水酒精是1 mol，因此使其完全燃烧，并恢复到室温，整个过程中放出的热量为(3Q1－Q2＋Q3) kJ。(2)由于会有部分二氧化碳生成，因此还是无法通过实验直接测得反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH。‎ ‎【答案】Ⅰ.(1)P4(s，白磷)===4P(s，红磷)　ΔH＝－29.2 kJ·mol－1　红磷　低　(2)3∶1　1 323.45 kJ Ⅱ.(1)3Q1－Q2＋Q3　(2)会有部分二氧化碳生成(或C不能完全转化为CO等其他合理答案)‎ ‎18．(14分)Ⅰ.如图所示，把试管放入盛有25 ℃的饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中。试回答下列问题：‎ ‎(1)实验中能观察到的现象是____________(填字母)。‎ A．试管中镁片逐渐溶解 B．试管中产生无色气泡 C．烧杯外壁变冷 D．烧杯底部析出少量白色固体 ‎(2)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。‎ Ⅱ.用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：‎ ‎(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是______________________，除此之外还有一处错误是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值(绝对值)__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。‎ Ⅲ.(1)煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：a.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；b.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为：‎ a．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝E1①‎ b．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝E2②‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝E3③‎ CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝E4④‎ 请表达E1、E2、E3、E4之间的关系为：‎ E2＝________________。‎ ‎(2)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，请写出生成1 mol N2时的热化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎【解析】Ⅰ.(1)镁和盐酸反应生成氢气，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，因此饱和澄清石灰水变浑浊，故选ABD。‎ ‎(2)镁片与盐酸反应是放热反应，因此MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片和盐酸的总能量。‎ Ⅱ.(1)由量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒；图中的错误是小烧杯口和大烧杯口没有平齐。‎ ‎(2)大烧杯上如不盖硬纸板，部分热量会散发到空气中，使得温度计的读数偏小，求得的中和热数值偏小。‎ Ⅲ.(1)由盖斯定律可知，②＝①－③－④，则能量为E2＝E1－E3－E4。‎ ‎(2)由图可知，1 mol N2O(g)和1 mol NO(g)反应生成1 mol N2(g)和1 mol NO2(g)放出的热量为348 kJ－209 kJ＝139 kJ，则反应的热化学方程式为N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)　ΔH＝－139 kJ·mol－1。‎ ‎【答案】Ⅰ.(1)ABD　(2)小于 Ⅱ.(1)环形玻璃搅拌棒　小烧杯口和大烧杯口没有平齐 ‎(2)偏小 Ⅲ.(1)E1－E3－E4‎ ‎(2)N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)‎ ΔH＝－139 kJ·mol－1‎ ‎19．(9分)有科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源，而且是一种理想的绿色能源。‎ ‎(1)氢能具有的优点是________________(任答一点)。‎ ‎(2)在101 kPa下，1 g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ 的热量，请回答下列问题：‎ ‎①该反应反应物的总能量______________生成物的总能量(填“大于”“小于”或“等于”)；‎ ‎②该反应的热化学方程式为__________________________________________________。‎ ‎(3)氢能的存储是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni。已知：‎ Mg(s)＋H2(g)===MgH2(s)‎ ΔH1＝－74.5 kJ·mol－1；‎ Mg2Ni(s)＋2H2(g)===Mg2NiH4(s)‎ ΔH2＝－64.4 kJ·mol－1；‎ Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)===2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)　ΔH3。‎ 则ΔH3＝____________kJ·mol－1。‎ ‎(4)用CO2和氢气合成CH3OCH3(甲醚)是解决能源危机的研究方向之一。‎ 已知：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)‎ ΔH＝－90.7 kJ·mol－1；‎ ‎2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)‎ ΔH＝－23.5 kJ·mol－1；‎ CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)‎ ΔH＝－41.2 kJ·mol－1。‎ 则CO2和氢气合成CH3OCH3(g)的热化学方程式为：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎【解析】(1)氢气是无污染、原料来源广、热值高的清洁能源。(2)①H2燃烧为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量；②热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1。(3)已知：①Mg(s)＋H2(g)===MgH2(s)‎ ΔH1＝－74.5 kJ·mol－1；②Mg2Ni(s)＋2H2(g)===Mg2NiH4(s)‎ ΔH2＝－64.4 kJ·mol－1；Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)===2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)　ΔH3。依据盖斯定律，由②－2×①得到Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)===2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)　ΔH3＝－64.4 kJ·mol－1－2×(－74.5 kJ·mol－1)＝＋84.6 kJ·mol－1，则ΔH3＝＋84.6 kJ·mol－1。(4)利用盖斯定律进行计算，将三个方程式进行形式变换：‎ ‎2CO(g)＋4H2(g)2CH3OH(g)‎ ΔH＝－181.4 kJ·mol－1；‎ ‎2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)‎ ΔH＝－23.5 kJ·mol－1；‎ ‎2CO2(g)＋2H2(g)2CO(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝＋82.4 kJ·mol－1；‎ 三式相加得2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)‎ ΔH＝－122.5 kJ·mol－1。‎ ‎【答案】(1)无污染或原料来源广或热值高等其他合理答案(任答一点)‎ ‎(2)①大于 ‎②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ ‎(3)＋84.6‎ ‎(4)2CO(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)‎ ΔH＝－122.5 kJ·mol－1‎