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章末综合检测
(90分钟，100分)
一、选择题(此题包括18个小题，每题3分，共54分)
1．(2022·经典习题选萃)以下与化学反响能量变化相关的表达正确的选项是()
A．生成物总能量一定低于反响物总能量
B．放热反响的反响速率总是大于吸热反响的反响速率
C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反响焓变
D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH不同
解析：放热反响的特点是生成物总能量低于反响物总能量，吸热反响的特点是生成物总能量高于反响物总能量，A选项错误；反响速率受反响物本身的性质、压强、温度、浓度、催化剂等因素影响，与反响放热或吸热无直接关系，B选项错误；盖斯定律说明：焓变与反响过程无关，只与反响始态和终态有关，C选项正确；同温同压下，同一反响的ΔH不因反响发生条件的改变而改变，D选项错。
答案：C
2．以下反响的能量变化与其他三项不相同的是()
A．铝粉与氧化铁的反响
B．氯化铵与消石灰的反响
C．锌片与稀硫酸反响
D．钠与冷水反响
解析：NH4Cl与消石灰的反响属于吸热反响，其它皆为放热反响。
答案：B
3．以下说法正确的选项是()
A．任何条件下的热效应都是焓变
B．书写热化学方程式时假设不标明温度和压强，那么表示是在0℃、101 kPa条件下的反响热
C．化学反响中的能量变化，是由化学反响中反响物中化学键断裂时吸收的能量与生成物中化学键形成时放出的能量不同所导致的
D．吸热反响的ΔH<0，放热反响的ΔH>0
解析：恒压条件下的热效应是焓变，A错误；书写热化学方程式时假设不标明温度和压强，那么表示是在25℃、101 kPa条件下的反响热，B错误；吸热反响的ΔH>0，放热反响的ΔH<0，D错误。
答案：C
4．以下各图所表示的反响是吸热反响的是()
解析：吸热反响是反响物能量低于生成物能量的反响。
答案：A
5．(2022·安庆模拟)根据如下列图的反响判断以下说法中错误的选项是()
A．CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量
B．该反响的焓变大于零
C．该反响中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量
D．由该反响可推出但凡需要加热才发生的反响均为吸热反响
解析：因为碳酸钙受热分解是吸热反响，必有CO2(g)和CaO(s)的总能量大于GaCO3(s)的总能量，焓变大于零，故A、B正确；在CaCO3中，Ca2＋和CO之间存在离子键，CO中，C与O之间存在共价键，故反响中有离子键断裂也有共价键断裂；化学键断裂吸收能量，新键形成放出能量，C正确。需要加热才发生的反响不一定为吸热反响，如碳的燃烧反响，就是放热反响，D错误。
答案：D
6．(2022·苏州调研)符合如下列图的化学反响的热化学方程式是()
A．CO＋H2O,CO2＋H2ΔH＝＋4l kJ·mol－1
B．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－4l kJ·mol－1
C．CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋4l kJ·mol－1
D．CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH＝－4l kJ·mol－1
解析：从题图分析得，由反响物CO2(g)和H2(g)生成CO(g)和H2O(g)的反响是吸热反响，ΔH＝＋41 kJ·mol－1，由于题中已明确了反响物和生成物，因此只能选C。
答案：C
7．(2022·深圳模拟)氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体，热化学反响方程式：
Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)ΔH1①；
Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)ΔH2②；
3O2(g)===2O3(g)ΔH3③。那么()
A．ΔH1－ΔH2＝ΔH3B．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3
C．ΔH2－ΔH1＝ΔH3D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0
解析：根据盖斯定律可知，①－②＝③，所以ΔH1－ΔH2＝ΔH3。
答案：A
8．(2022·经典习题选萃)：2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s)ΔH＝－701.0kJ·mol－1；2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)ΔH＝－181.6 kJ·mol－1。
那么反响Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH为()
A．＋519.4 kJ·mol－1B．＋259.7 kJ·mol－1
C．－259.7 kJ·mol－1D．－519.4 kJ·mol－1
解析：根据盖斯定律，由第一个反响减去第二个反响再除以2，可得Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)
ΔH＝(－701.0 kJ·mol－1＋181.6 kJ·mol－1)÷2＝－259.7 kJ·mol－1，C对。
答案：C
9．(2022·合肥一检)将1 g H2和4 g O2混合点燃，充分反响，放出71.45 kJ热量，同样条件下1 mol H2在O2中完全燃烧放出的热量是()
A．71.45 kJ B．142.9 kJ
C．571.6 kJ D．285.8 kJ
解析：1 g H2和4 g O2反响时，H2剩余，实际参加反响的H2为0.5 g，因此1 mol氢气在O2中完全燃烧放出的热量为71.45 kJ×4＝285.8 kJ，D对。
答案：D
10．以下说法正确的选项是()
A．由H原子形成1 mol H—H键要吸收热量
B．在稀溶液中，酸与碱发生中和反响生成H2O时所释放的热量称为中和热
C．N2性质非常稳定，是因为N2分子中含有氮氮三键，要破坏氮氮三键需吸收更多的能量
D．凡经加热而发生的化学反响都是吸热反响
解析：形成化学键释放能量，A错误；中和热的标准是“生成1 mol H2O〞，B错误；正是因为N2分子中氮氮三键非常牢固，要破坏需吸收较多的能量，所以N2性质非常稳定，C正确；有许多放热反响需“加热〞或“点燃〞才能发生，D错误。
答案：C
11．相同条件下，以下各反响均为放热反响，其中ΔH最小的是()
A．2A(l)＋B(l)===2C(g)ΔH1
B．2A(g)＋B(g)===2C(g)ΔH2
C．2A(g)＋B(g)===2C(l)ΔH3
D．2A(l)＋B(l)===2C(l)ΔH4
解析：题中所给四个选项中各反响物和生成物物质的量对应相等，但聚集状态各不相同。由于同种物质气态时的能量高于液态时的能量，故B、C项反响物的能量最高，C、D项生成物的能量最低，故C项中反响物的总能量与生成物的总能量差值最大，由于反响放热，ΔH3为负值，故ΔH3最小。
答案：C
12．(2022·重庆卷)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。那么S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反响热ΔH为()
A．－1 780 kJ·mol－1B．－1 220 kJ·mol－1
C．－450 kJ·mol－1D．＋430 kJ·mol－1
解析：化学反响的实质是旧键的断裂和新键的生成，旧键的断裂吸收热量，新键的生成放出热量，两个热量变化的总体效应即为反响的热效应。S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反响过程中旧键断裂吸收的热量为280 kJ＋160 kJ×3＝760 kJ，新键生成放出的热量为330 kJ×6＝1 980 kJ，反响放出1 220 kJ的热量，ΔH＝－1 220 kJ·mol－1。
答案：B
13．一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷生成二氧化碳和气态水时放出热量Q kJ(Q>0)。经测定完全吸收生成的CO2需消耗5 mol·L－1的KOH溶液100 mL，恰好生成正盐。那么此条件下反响C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH为()
A．＋8Q kJ·mol－1B．＋16Q kJ·mol－1
C．－8Q kJ·mol－1D．－16Q kJ·mol－1
解析：此题主要考查化学反响中ΔH的计算。难度中等。
CO2＋2KOH,K2CO3＋H2O，那么n(CO2)＝n(KOH)＝×5 mol·L－1×0.1 L＝0.25 mol；故C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)ΔH＝－16Q kJ·mol－1，选项D正确。
答案：D
14．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反响原理如下：
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0 kJ/mol
②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9 kJ/mol
根据上述反响，以下说法正确的选项是()
A．反响①中的能量变化如下列图
B．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
C．1 mol CH3OH充分燃烧放出的热量为192.9 kJ
D．可推知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－483.8 kJ/mol
解析：此题考查热化学知识，考查考生对根底知识的理解。难度中等。
由图中能量变化可知，该反响为放热反响，而反响①为吸热反响，A项错误；反响②也属于CH3OH转变成H2的过程，由ΔH可知该反响是放热的，B项错误；反响②的产物中H2不是稳定的氧化物，该反响热不等于CH3OH的燃烧热，C项错误；由盖斯定律，2×②－2×①即得热化学方程式，D项正确。
答案：D
15．(2022·上海市八校联考)碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反响的热化学方程式如下所示：
①H2(g)＋I2()===2HI(g)＋9.48 kJ
②H2(g)＋I2()===2HI(g)－26.48 kJ
以下判断正确的选项是()
A．①中的I2为固态，②中的I2为气态
B．②的反响物总能量比①的反响物总能量低
C．①的产物比②的产物热稳定性更好
D．1 mol固态碘升华时将吸热17 kJ
解析：此题考查反响热，考查考生对反响热概念的理解能力。难度中等。
A项，固态I2升华时吸热，那么①中的I2为气态，②中的I2为固态；B项，②的反响物总能量比①的反响物总能量低；C项，①的产物与②的产物相同，热稳定性一样；D项，②－①得I2(s),I2(g)－35.96 kJ,1 mol固态碘升华时将吸热35.96 kJ。
答案：B
16．反响：①101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221 kJ·mol－1
②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
④H2O(g)===H2O(l)ΔH＝－44.0 kJ·mol－1
以下结论正确的选项是()
A．碳的燃烧热大于110.5 kJ·mol－1
B．浓硫酸与稀NaOH溶液反响生成1 mol水，放出57.3 kJ 热量
C．氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的反响热为ΔH＝571.6 kJ·mol－1
解析：燃烧热是指1 mol物质燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，C完全燃烧的产物是CO2，CO继续燃烧生成CO2放出热量，那么C的燃烧热大于110.5 kJ·mol－1；浓硫酸中的H＋与稀NaOH溶液反响生成1 mol 水，放出57.3 kJ热量，但是浓硫酸的稀释又有热量释放，所以该反响过程放出的热量大于57.3 kJ；根据盖斯定律；③④相加得到热化学方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，该反响为放热反响，故ΔH的符号为“－〞。
答案：A
17．①C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－393.5 kJ/mol
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol
现有0.2 mol炭粉和氢气组成的悬浮气，在氧气中完全燃烧，共放出67.93 kJ的热量，那么混合物中C与H2的物质的量之比为()
A．1:1B．1:2
C．2:3 D．3:2
解析：设混合物中C为x mol，H2为y mol
答案：A
18．：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)ΔH＝a kJ·mol－1，
P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)ΔH＝b kJ·mol－1，P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·mol－1。
以下表达正确的选项是()
A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反响热ΔH
C．Cl—Cl键的键能为(b－a＋5.6c)/4 kJ·mol－1
D．P—P键的键能为(5a－3b＋12c)/8 kJ·mol－1
解析：Cl的非金属性大于P的非金属性，故P—Cl键的键能大于P—P键的键能，A项错误；不知道PCl5(g)―→PCl5(s)的反响热，无法求出B项中反响的反响热，B项错误；根据盖斯定律，消去P4，得到Cl—Cl键的键能为(b－a＋5.6c)/4 kJ·mol－1，C项正确；根据盖斯定律，消去Cl2，得到P—P键的键能为(5a－3b＋12c)/12 kJ·mol－1，D项错误。
化学反响的实质是组成反响物的各种化学键的破坏与组成生成物的各种化学键的形成。在此过程中，必然伴随着能量的变化，其表现形式为热量的放出或吸收。这种热量的变化，反映了与键能密切相关的反响物与生成物的总能量间的差值。因此，在中学化学中总结出反响热与键能的公式：反响热＝旧化学键的键能之和－新化学键的键能之和。
答案：C
二、非选择题(此题包括5个小题。共46分)
19．(2022·潍坊模拟)(6分)根据以下表达写出相应的热化学方程式：
(1)16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，写出表示硫的燃烧的热化学方程式_____________________。
(2)如图是298 K、101 kPa时，N2与H2反响过程中能量变化的曲线图。该反响的热化学方程式为
_____________________。
解析：(1)16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，那么1 mol固体硫完全燃烧放出296.8 kJ的热量，据此可写出表示硫的燃烧的热化学方程式。
(2)由题图可以看出反响物和生成物的能量差为92 kJ，该反响的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92 kJ·mol－1。
答案：(1)S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－296.8 kJ·mol－1
(2)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92 kJ·mol－1
20．(2022·青岛模拟)(6分)能源是国民经济开展的重要根底，我国目前使用的能源主要是化石燃料。
(1)在25℃、101 kPa时，16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31kJ，那么CH4燃烧的热化学方程式是_______________。
(2)：C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－437.3 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
那么煤的气化主要反响的热化学方程式是
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH＝________kJ·mol－1。
解析：(1)根据提供信息，1 mol甲烷完全燃烧生成液态水放出890.31 kJ的热量，因此其热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.31 kJ·mol－1。(2)设提供的三个反响分别为①、②、③，根据盖斯定律，C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)可以通过①－②－③得到，因此该反响的ΔH＝－437.3 kJ·mol－1－(－285.8 kJ·mol－1)－(－283.0 kJ·mol－1)＝＋131.5 kJ·mol－1。
答案：(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890.31 kJ·mol－1
(2)＋131.5
21．(2022·湖北八校联考)(8分)为了合理利用化学能，确保平安生产，化工设计需要充分考虑化学反响的焓变，并采取相应措施。化学反响的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。
(1)实验测得，1 g乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出29.7 kJ的热量，试写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式_____________________。
(2)反响CH3—CH3,CH2===CH2＋H2，有关化学键的键能如下：
化学键
C—H
C===C
C—C
H—H
键能/kJ·mol－1
414.4
615.3
347.3
435.3
通过计算得出该反响的反响热为_____________________。
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反响的焓变进行推算。
：C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1
2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH3＝－2 599 kJ·mol－1
根据盖斯定律，计算298 K时由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反响的焓变：
ΔH＝________。
解析：(1)表示乙醇燃烧热的热化学方程式为CH3CH2OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－29.7×46 kJ·mol－1＝－1 366.2 kJ·mol－1。
(2)ΔH＝[6E(C—H)＋E(C—C)]－[E(C===C)＋4E(C—H)＋E(H—H)]＝(6×414.4＋347.3)kJ·mol－1－(615.3＋4×414.4＋435.3)kJ·mol－1＝＋125.5 kJ·mol－1。(3)根据盖斯定律，由第一个反响×2＋第二个反响×－第三个反响×，可得2C(s，石墨)＋H2(g)===C2H2(g)
ΔH＝－393.5 kJ·mol－1×2－571.6 kJ·mol－1×－(－2 599 kJ·mol－1)×＝＋226.7 kJ·mol－1。
答案：(1)CH3CH2OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1 366.2 kJ·mol－1
(2)＋125.5 kJ·mol－1(3)＋226.7 kJ·mol－1
22．(2022·成都中学模拟)(14分)某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol/L NaOH溶液
(1)假设实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体________g。
(2)从图1中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母)________。
名称
托盘天平(带砝码)
小烧杯
坩埚钳
玻璃棒
药匙
量筒
仪器
序号
a
b
c
d
e
f
图1
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液中和热的实验装置如图2所示。
(1)写出该反响的热化学方程式(中和热为57.3 kJ/mol)：
_____________________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸进行实验，实验数据如下表。
①请填写下表中的空白：
②用上述实验数值计算结果为53.5 kJ/mol，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．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分屡次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
解析：Ⅰ.(1)配制245 mL 0.50 mol/L NaOH溶液，应选择250 mL容量瓶，所以需NaOH的质量m(NaOH)＝0.50 mol/L×0.250 L×40 g/mol＝5.0 g；
(2)NaOH固体易潮解，所以一定要放在烧杯中称量。
Ⅱ.(2)①每次实验温度差＝t2－起始温度t1的平均值，第2组偏差太大，舍弃，那么最终温度差平均值为第1、3、4组三组实验的温度差之和除以3;
②因为53.5 kJ/mol<57.3 kJ/mol，说明实验过程中有热量损失，故a、c正确；d的做法会使测得的H2SO4的初始温度偏高，最终温度差平均值(t2－t1)变小，实验结果偏低，故d正确。
答案：Ⅰ.(1)5.0(2)abe
Ⅱ.(1)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
(2)①4.0②acd
23．(2022·河北衡水一中测试)(12分)1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283 kJ的热量；1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出286 kJ的热量；1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890 kJ的热量。
(1)写出氢气燃烧的热化学方程式：_____________________；
(2)假设1 mol液态水汽化时需要吸收44 kJ的热量，请写出CH4燃烧生成气态水的热化学方程式：_____________________
_____________________；
(3)假设将a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水时，那么放出热量(Q)的取值范围是_____________________；
(4)假设将a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，且CO2和水的物质的量相等时，那么放出热量(Q)的取值范围是________。
解析：此题主要考查热化学方程式的书写及有关反响热的计算。难度中等。
(1)由题意可知，氢气燃烧的热化学方程式为
H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－286 kJ·mol－1或2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－572 kJ·mol－1；
(2)由题意可知，CH4燃烧生成液态水的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890 kJ·mol－1，又知2H2O(l),2H2O(g)
ΔH＝＋2×44 kJ·mol－1＝＋88 kJ·mol－1，将两式相加得CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890 kJ·mol－1＋88 kJ·mol－1＝－802 kJ·mol－1；
(3)由题意可知，a mol CO完全燃烧生成CO2气体，放出的热量最少，为283a kJ，a mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量最多，为890a kJ，故a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水时放出的热量(Q)的取值范围是283a kJ<Q<890a kJ；(4)由题意可知n(CH4)＋n(CO)＋n(H2)＝a mol，n(CO2)＝n(CH4)＋n(CO)＝n(H2O)＝2n(CH4)＋n(H2)，将两式联立得n(CO)＝n(CH4)＋n(H2)＝ mol。当a mol混合气体为等物质的量的CO和CH4时，放出的热量最大，故最大值为×(283a kJ＋890a kJ)＝586.5a kJ，当a mol混合气体为等物质的量的CO和H2时，放出的热量最小，故最小值为×(283a kJ＋286a kJ)＝284.5a kJ。即Q的取值范围是284.5a kJ<Q<586.5a kJ。
答案：(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－286 kJ·mol－1
[或2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－572 kJ·mol－1]
(2)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－802 kJ·mol－1
(3)283a kJ<Q<890a kJ
(4)284.5a kJ<Q<586.5a kJ
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