四川雅安市高中化学必修一第一章《物质及其变化》经典习题(答案解析)

一、选择题
1．Na 2Sx 在碱性条件下可被NaClO 氧化为Na 2SO 4，而NaClO 被还原为NaCl ，若反应中Na 2S x 与NaClO 的个数比为1：16，则x 值为 A ．2 B ．3
C ．4
D ．5
答案：D 【详解】
S 元素化合价反应前为-2x ，反应后为+6价，化合价升高，1 mol Na 2Sx 失去电子x×
(6+2
x
) mol=(6x+2) mol ，Cl 元素化合价反应前为+1价，反应后为-1价，化合价降低2价，1 mol NaClO 得到电子2 mol ，反应中Na 2S x 与NaClO 的个数比为1：16，根据氧化还原反应中电子得失守恒可得6x+2=2×
16，解得x=5，故合理选项是D 。

2．下列离子方程式书写正确的是
A ．向澄清石灰水中通入二氧化碳：OH‾+H +=H 2O
B ．氧化钠投入水中发生反应：O 2-+H 2O=2OH‾
C ．稀盐酸滴入到NaOH 溶液中：H ++OH‾=H 2O
D ．铁和稀盐酸反应制氢气：Fe+3H +=Fe 3++H 2↑ 答案：C 【详解】
A ．向澄清石灰水中通入二氧化碳：2+-232Ca +2OH +CO =CaCO +H O ↓，A 项错误；
B ．氧化钠投入水中发生反应：+-22Na O+H O=2Na +2OH ，B 项错误；
C ．稀盐酸滴入到NaOH 溶液中：H ++OH‾=H 2O ，C 项正确；
D ．铁和稀盐酸反应制氢气：Fe+2H +=Fe 2++H 2↑，D 项错误； 答案选C 。

3．离子方程式23222H =CO BaC H O O Ba +
++↑++中的H +不能代表的物质是
①HCl ②H 2SO 4 ③HNO 3 ④NaHSO 4 ⑤CH 3COOH A ．①③ B ．①④⑤ C ．②④⑤ D ．①⑤
答案：C 【详解】
①HCl 是一元强酸，与BaCO 3反应的离子方程式为23222H =CO BaC H O O Ba +
++↑++，①
不符合题意；
②H 2SO 4是一元强酸，与BaCO 3反应产生BaSO 4沉淀、H 2O 、CO 2，反应的离子方程式为BaCO 3+2H ++24SO -
= BaSO 4↓+H 2O+CO 2↑，②符合题意；
③HNO 3一元强酸，与BaCO 3反应的离子方程式为23222H =CO BaC H O O Ba +
++↑++，③
不符合题意；
④NaHSO 4是强酸的酸式盐，能够电离产生H +、24SO -
，与BaCO 3反应BaSO 4沉淀、H 2O 、CO 2，反应的离子方程式为BaCO 3+2H ++24SO -
= BaSO 4↓+H 2O+CO 2↑，④符合题意； ⑤CH 3COOH 是一元弱酸，主要以电解质分子存在，不能写成离子形式，二者反应的离子方程式为：2CH 3COOH+BaCO 3=Ba 2++2CH 3COO -+H 2O+CO 2↑，⑤符合题意； 综上所述可知：②④⑤，故合理选项是C 。

4．室温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A ．0.1mol·
L −1FeCl 3溶液中：Na +、I −、NO -
3、K + B ．透明溶液中：Cu 2+、NH 4+、NO -3、SO 2-
4
C ．使紫色石蕊变红的溶液中：Ba 2+、K +、CH 3COO −、Cl –
D ．0.1mol·L −1NaOH 溶液中：Mg 2+、Na +、SO 2-
4、HCO -
3 答案：B 【详解】
A ．0.1mol·L −1FeCl 3溶液中：Fe 3+能将I −氧化为I 2，故A 不选；
B ． 透明溶液中：Cu 2+、NH 4+、NO -3、SO 2-
4之间不反应，故B 选；
C ． 使紫色石蕊变红的溶液呈酸性：H +、CH 3COO −反应生成CH 3COOH 分子，故C 不选；
D ． 0.1mol·L −1NaOH 溶液中：Mg 2+、HCO -3与OH -均可发生反应生成Mg(OH)2和CO 2-3，故D 不选； 故选B 。

5．ClO 2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。

实验室可通过以下反应制得ClO 2：32242422422Δ
2KClO +H C O +H SO 2ClO +K SO +2CO +2H O ↑↑。

下列说法不正
确的是
A ．KClO 3在反应中得到电子
B ．ClO 2是还原产物
C ．H 2C 2O 4发生氧化反应
D ．生成1个H 2O 时反应过程中有2个电子转
移 答案：D 【详解】
A ．在该反应中Cl 元素化合价由反应前KClO 3中的+5价变为反应后ClO 2中的+4价，化合价降低，得到电子，被还原，所以KClO 3在反应中得到电子，A 正确；
B ．在该反应中Cl 元素化合价由反应前KClO 3中的+5价变为反应后ClO 2中的+4价，化合价降低，得到电子，被还原，所以ClO 2是KClO 3得到电子后的还原产物，B 正确；
C ．在该反应中C 元素化合价由反应前H 2C 2O 4中的+3价变为反应后CO 2中的+4价，化合价升高，失去电子，被氧化，发生氧化反应，C 正确；
D ．在该反应中Cl 元素化合价由反应前KClO 3中的+5价变为反应后ClO 2中的+4价，化合价降低，得到电子，被还原，每反应生成1个H 2O 时时也1个ClO 2，反应过程中有1个电
子发生转移，D 错误； 故合理选项是D 。

6．下列各组离子在给定条件下能大量共存的是 A ．在酸性溶液中：4NH +、K +、23CO -
、Cl − B ．有24SO -
存在的溶液中：Na +、Mg 2+、Ba 2+、Br − C ．透明溶液中：K +、Na +、Cl −、24SO -
D ．使酚酞溶液变红的溶液中：Na +、Cl −、24SO -、3HCO -
答案：C 【详解】
A ．在酸性溶液中，H +与23CO -
会发生反应产生H 2O 、CO 2，不能大量共存，A 不符合题意；
B ．24SO -
、Ba 2+会反应产生BaSO 4沉淀，不能大量共存，B 不符合题意； C ．在透明溶液中，选项离子之间不能发生任何反应，可以大量共存，C 符合题意； D ．使酚酞溶液变红的溶液中含有大量OH -，OH -与3HCO -
会发生反应，产生23CO -
、H 2O ，不能大量共存，D 不符合题意； 故合理选项是C 。

7．下列离子方程式正确的是
A ．CaCO 3溶于稀盐酸中：23CO -
＋2H ＋=CO 2↑＋H 2O B ．MgCl 2溶液与AgNO 3溶液反应：Ag +＋Cl -=AgCl↓ C ．钠与水反应：2Na+H 2O=2Na ++OH -+H 2↑
D ．硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应：Ba 2＋+24SO -
=BaSO 4↓ 答案：B 【详解】
A ．CaCO 3难溶于水，应该写成化学式形式，应该为CaCO 3+2H ＋=Ca 2++CO 2↑＋H 2O ， A 错误；
B ．符合反应事实，遵循物质拆分原则，B 正确；
C ．电荷不守恒，原子不守恒，应该为2Na+2H 2O=2Na ++2OH -+H 2↑，C 错误；
D ．二者反应除产生BaSO 4沉淀外，还形成了Cu(OH)2沉淀，离子方程式应该为：Cu 2++24SO -
+Ba 2++2OH -=BaSO 4↓+Cu(OH)2↓，D 错误； 故合理选项是B 。

8．已知在热的碱性溶液中，NaClO 发生如下反应：3NaClO=2NaCl+NaClO 3，在相同条件下NaClO 3也能发生类似的反应，其最终产物是 A ．NaCl 、NaClO B ．NaCl 、NaClO 3
C ．NaClO 、NaClO 3
D ．NaClO 3、NaClO 4
答案：B
【详解】
反应3NaClO=2NaCl+NaClO 3中，Cl 元素化合价既升高又降低，自身发生氧化还原反应，NaClO 2在热的碱性溶液中也能发生类似的反应，Cl 元素化合价既升高又降低，化合价降低最终产物应为NaCl ，化合价升高应大于+3价，可为NaClO 3或NaClO 4，综上所述，故选B 。

9．下列离子能在强碱性溶液中大量共存，且溶液为无色透明的是 A ．K +、4MnO -
、Mg 2+、Cl - B ．Na +、Ba 2+、3HCO -、3NO -
C ．Na +、3NO -
、23CO -
、Cl - D ．K +、H +、Cl -、24SO -
答案：C 【详解】
A ．4MnO -
的水溶液显紫色，在无色溶液中不能大量存在；且在碱性环境中，Mg 2+与OH -会反应产生Mg(OH)2沉淀，不能大量存在，A 不符合题意；
B ．在碱性环境中，Ba 2+、3HCO -
、OH -会反应产生BaCO 3沉淀和H 2O ，不能大量存在，B 不符合题意；
C ．选项离子均无色，在碱性环境中选项离子之间及与OH -离子之间不能发生任何反应，可以大量共存，C 符合题意；
D ．H +、OH -离子会发生反应产生H 2O ，不能大量共存，D 不符合题意； 故合理选项是C 。

10．下列各组离子一定能大量共存的是
A ．含有大量Ba 2+的溶液中：Cl -、K +、24SO -
、23CO -
B ．含有大量H +的溶液中：Mg 2+、Na +、23CO -
、24SO -
C ．含有大量Na +的溶液中：H +、K +、24SO -
、3NO -
D ．含有大量OH -的溶液中：Cu 2+、3NO -
、24SO -
、23CO -
答案：C 【详解】
A ．Ba 2+与24SO -
、23CO -
会反应产生BaSO 4、BaCO 3沉淀，不能大量共存，A 不符合题意；
B ．H +与23CO -
会反应产生H 2O 、CO 2气体，不能大量共存，且Mg 2+、23CO -
会反应产生MgCO 3沉淀，也不能大量共存，B 不符合题意；
C ．选项离子之间不反应，且与Na +之间也不能发生反应，可以大量共存，C 符合题意；
D ．OH -与Cu 2+之间会发生反应产生Cu(OH)2沉淀，不能大量共存，且Cu 2+、23CO -
之间也会发生双水解反应，不能大量共存，D 不符合题意； 故合理选项是C 。

11．锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在。

从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下
将硫化物转化为氧化物，再用碳还原。

相关方程式如下： ①232462Sb S 3O 6Fe=Sb O 6FeS +++ ②46Sb O 6C=4Sb 6CO ++ 关于反应①、反应②的说法正确的是
A ．反应①、②中的氧化剂分别是23Sb S 、46Sb O
B ．反应①中每生成3molFeS 时，共转移12mol 电子
C ．反应②说明高温下Sb 的还原性比C 强
D ．每生成4molSb 时，反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为1:1 答案：D 【详解】
A ．反应①中，Sb 的化合价没有变化，Sb 2S 3不是氧化剂，故A 错误；
B ．反应①中Fe 的化合价从0价升高到+2价，则每生成3mol FeS 时，共转移6mo 电子，故B 错误；
C ．反应②中C 还原Sb 4O 6生成Sb ，说明高温下C 的还原性比Sb 强，故C 错误；
D ．由4molSb~6Fe~6C~12e -，反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为1: 1，故D 正确； 故答案为D 。

12．下列电子转移表示正确的是
A ．
B ．
C ．
D ．
答案：B 【详解】
A ．，H 2O 中H 元素由+1降低为0价，应为得到2e -，O
元素应为失去2e -，故A 错误； B ．
，Fe 元素化合价由0价升高为+2价，失去2e -，S 元素化合价由0价
降低为-2价，得到2e -，故B 正确；
C．↑，KClO3中的Cl元素化合价由+5降低为-1，应为得,6e-
×2=12 e-，O元素应为失去12e-，故C错误；
D．，得电子的箭头错误，应从反应物中的Fe箭头指向生成物
中的Fe，故D错误；
故选B。

13．下列反应中属于氧化还原反应，且水作氧化剂的是
A．SO3+H2O=H2SO4B．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
C．2F2+2H2O=4KF+O2D．2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
答案：D
【详解】
A．该反应中元素化合价不变，因此反应不属于氧化还原反应，A不符合题意；
B．在该反应中只有Na2O2中的O元素化合价既升高又降低，所以Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，而水的组成元素化合价不变，所以水不是氧化剂，B不符合题意；
C．在该反应中，F、O元素化合价发生变化，反应属于氧化还原反应。

在反应中O 元素化合价由H2O中的-2价变为反应后O2中的0价，化合价升高，失去电子，被氧化，所以
H2O为还原剂，C不符合题意；
D．在该反应中，Na、H元素化合价发生变化，反应属于氧化还原反应。

在反应中，H元素化合价由反应前H2O中的+1价变为反应后的H2中的0价，化合价降低，得到电子，被还原，所以H2O为氧化剂，D符合题意；
故合理选项是D。

14．下列各组物质中，第一种是碱，第二种是酸，第三种是混合物()
A．硫酸、空气、硫酸铜B．纯碱、水、空气
C．熟石灰、氧化铁、胆矾D．烧碱、硝酸、食盐水
答案：D
【详解】
A．硫酸是酸，空气是混合物，硫酸铜是盐，A错误；
B．纯碱是盐，水是化合物，空气是混合物，B错误；
C．熟石灰是氢氧化钙，是碱，氧化铁是化合物，胆矾是盐，C错误；
D．烧碱是碱，硝酸是酸，食盐水是混合物，D正确；
答案选D。

15．乙硼烷(B2H6)是一种类似于烷烃的强还原性物质，遇水剧烈反应，有关它的性质不正
确的是
A．乙硼烷不能与氨气发生反应
B．可发生反应：B2H6+6Cl2=2BCl3+6HCl
C．乙硼烷能在空气中发生自燃现象
D．实验室可用Mg3B2与H3PO4共热来制备乙硼烷
答案：A
【详解】
A．乙硼烷(B2H6)可以与NH3发生反应，3B2H6+6NH3=2B3H6N3+12H2，A错误；B．B2H6具有强还原性，Cl2具有氧化性，所以B2H6可与Cl2发生反应，
B2H6+6Cl2=2BCl3+6HCl，B正确；
C．B2H6具有强还原性，遇空气中的O2和H2O发生剧烈反应而自燃，C正确；D．实验室可以用Mg3B2与H3PO4共热来制备乙硼烷，
Mg3B2+2H3PO4Δ
B2H6 +Mg3(PO4)2，D正确；
故选A。

二、填空题
16．请回答下列问题：
(Ⅰ)已知化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示，
(1)1mol N 和3mol H 生成1mol NH3(g)是___________能量的过程(填“吸收”或“释放”)。

(2)1
2
N2(g)+
3
2
H2(g)=NH3(g)；△H=___________；
(3)N2(g)和H2(g)生成NH3(1)的热化学方程式为___________
(Ⅱ)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。

有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。

现根据下列3个热化学反应方程式：
Fe2O3(s)+3CO(g)== 2Fe(s)+3CO2(g) △H= ―24.8kJ／mol
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H= ―47.2kJ／mol
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H= +640.5kJ／mol
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：___________答案：释放(a-b)kJ/mol N2(g)+3H2(g)=2NH3(1) △H=2(a-b-c)kJ•mol-1
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H=-218kJ/mol
【分析】
化学键断裂吸热，而化学键形成放热，再结合盖斯定律解题。

【详解】
(Ⅰ)(1)由图可以看出，1molN和3molH的总能量大于1mol NH3(g)的能量，则生成NH3(g)的过程为释放能量的过程；
(2)由图可以看出，1
2
molN2(g)和
3
2
H2(g)化学键完全断开生成1molN和3molH需要吸收
akJ热量，而1molN和3molH形成1molNH3(g)需要放出能量为bkJ，则
1 2N2(g)+
3
2
H2(g)=NH3(g) △H=(a-b)kJ/mol；
(3)由(2)可知1
2
N2(g)+
3
2
H2(g)=NH3(g) △H=(a-b)kJ/mol，而1mol的NH3(g)转化为1mol的
NH3(l)放出的热量为ckJ，所以有1
2
N2(g)+
3
2
H2(g)=NH3(l) △H=(a-b-c)kJ/mol，即N2(g)和
H2(g)生成NH3(1)的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(1)；△H=2(a-b-c)kJ•mol-1；
(Ⅱ)FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和CO2的化学方程式为FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)；且
①Fe2O3(s)+3CO(g)== 2Fe(s)+3CO2(g) △H= ―24.8kJ／mol，②3Fe2O3(s)+
CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H= ―47.2kJ／mol，③Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H= +640.5kJ／mol，根据盖斯定律，(①×3-②-③×2)÷6可得FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)则
△H=
―24.8kJ mol?47.2kJ mol640.5kJ mo
()3()()2
6
l
-+
⨯--⨯
／／／
=-218kJ/mol，即CO
气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式为
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H=-218kJ/mol。

【点睛】
应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。

17．按要求回答下列问题
(1)已知下列热化学方程式：
①2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) △H = -571.6kJ·mol-1
②C(s)+ O2(g)= CO2(g) △H = -393.5kJ·mol-1
③C(s)+ H2O(g) = CO(g)+ H2(g) △H = +131.5kJ·mol-1
上述反应中属于放热反应的是____（填序号，下同），属于吸热反应的是____。

(2)已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ∆H=-1275.6kJ·mol-1
②H2O(l)=H2O(g) ∆H=+44.0 kJ·mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_______。

(3)依据事实，写出下列反应的热化学方程式。

①1molN2(g)适量O2(g)反应生成NO(g)，需吸收68 kJ的热量，该反应的热化学方程式为_______。

②在25℃、101kpa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。

则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为______。

答案：①②③CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-725.8kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H=+68 kJ·mol-1CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-
725.76kJ·mol-1
【详解】
(1)放热反应的△H＜0，吸热反应的△H＞0，题给反应中，①、②的△H＜0，所以属于放热反应的是①②，③的△H＞0，所以属于吸热反应的是③。

答案为：①②；③；
(2)①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ∆H=-1275.6kJ·mol-1
②H2O(l)=H2O(g) ∆H=+44.0 kJ·mol-1
利用盖斯定律，将①×1
2
-②×2得，便可得出甲醇燃烧热的热化学方程式为
CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-725.8kJ·mol-1。

答案为：
CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-725.8kJ·mol-1；
(3)①1molN2(g)适量O2(g)反应生成NO(g)，需吸收68 kJ的热量，该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H=+68 kJ·mol-1。

②在25℃、101kpa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，则
1mol CH3OH燃烧放出的热量为22.68kJ/g×32g=725.76 kJ，则表示甲醇燃烧热的热化学方程
式为CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-725.76kJ·mol-1。

答案为：
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H=+68 kJ·mol-1；CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-
725.76kJ·mol-1。

18．能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。

（1）下列做法有助于能源“开源节流”的是___ (填字母)。

a.大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源
d.减少资源消耗，增加资源的重复使用和循环再生
（2）金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，氧气充足
时燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。

①在通常状况下，___ (填“金刚石”或“石墨”)更稳定；石墨的燃烧热△H为___。

②若12g金刚石在24g氧气中燃烧，生成气体36g，则该过程放出的热量为___。

（3）已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946mol·L-1、497mol·L-1，
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.0kJ·mol-1，则NO分子中化学键的键能为___kJ·mol-1。

（4）综合上述有关信息，请写出CO和NO反应生成两种无毒气体的热化学方程式：
___。

答案：acd石墨-393.5kJ•mol-1253.9kJ631.52NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-746.0kJ•mol-1
【详解】
(1)只要能减少化石燃料等资源的运用都属于“开源节流”
a.大力发展农村沼气，可以将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源，减少化石燃料等资源的运用，故a符合题意；
b.大力开采煤、石油和天然气，不能减少化石燃料的运用，故b错误；
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，可以减少化石燃料等资源的运用，故c符合题意；
d.增加资源的重复使用和循环再生，可以减少资源消耗，减少化石燃料等资源的运用，故d 符合题意；
故答案是：acd。

(2)①根据能量越低越稳定。

图象可知金刚石能量高于石墨，所以说明石墨稳定。

根据图象可知1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为393.5kJ，则石墨的燃烧热为
ΔH=-393.5kJ·mol-1；故答案：石墨；-393.5kJ·mol-1。

②12g金刚石物质的量为1mol，在一定量空气中燃烧，依据元素守恒，若生成的是二氧化碳，其质量为44g，若生成的是一氧化碳，其质量为28g，实际生成气体为36g，28g＜36g ＜44g，所以生成的气体为一氧化碳和二氧化碳的混合气体，设一氧化碳物质的量为x，则二氧化碳物质的量为(1-x)mol，28x+44(1-x)=36g，x=0.5mol，二氧化碳物质的量为
0.5mol；根据图像可知生成1molCO2放出的热量为395.4kJ，生成1molCO放出的热量为112.4 kJ，生成二氧化碳和一氧化碳混合气体放出热量=395.4kJ•mol-1×0.5mol+112.4 kJ•mol-1×0.5mol=253.9kJ；故答案：253.9kJ。

(3)焓变=反应物总键能-生成物总键能，设NO分子中化学键的键能为x，根据
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.0kJ·mol-1反应可知：946kJ•mol-1+497kJ•mol-1-2x=180kJ•mol-1，解得：x=631.5kJ•mol-1；故答案：631.5。

(4)已知①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ•mol-1 ；②C(石墨，
s)+1
2
O2(g)=CO(g) △H=-110.5 kJ•mol-1；③N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1；由盖斯定
律：方程式①×2-②×2-③得 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.0kJ▪mol-1。

故答案：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-746.0kJ•mol-1。

19．氢能的优点是燃烧热值高，无污染。

目前工业制氢气的一个重要反应为CO(g)＋
H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH；反应的能量关系如图所示：
（1）CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH__0。

(填“>”“<”或“=”)
（2）过程Ⅱ是加入催化剂后的反应过程，则过程Ⅰ和Ⅱ的反应热__(填“相等”或“不相等”)，原因是___。

（3）已知：H2(g)＋1
2
O2(g)=H2O(g) ΔH=-242.0kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) ΔH=＋44.0kJ·mol-1
则H2(g)燃烧生成H2O(l)的热化学方程式为__。

（4）向1L1mol/L的NaOH溶液中加入下列物质：①浓H2SO4；②稀硝酸；③稀醋酸，恰好完全反应的热效应△H1、△H2、△H3的大小关系为___。

（5）①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3=-285.8kJ/mol
试计算反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的焓变ΔH=___。

答案：>相等化学反应的反应热仅与反应物的总能量和生成物的总能量有关，而催化剂
只改变了反应的途径H2(g)＋1
2
O2(g)=H2O(l)ΔH=-286.0kJ·mol-1△H1<△H2<△H3-
202.5kJ·mol-1
【详解】
(1)根据图像可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应，则ΔH＞0；
(2)催化剂不改变反应的焓变，只改变了反应的途径，则过程Ⅰ和Ⅱ的反应热相等；
(3)根据盖斯定律，第一式减去第二式可得，H2(g)＋1
2
O2(g)=H2O(l)，则ΔH=-242.0kJ·mol-1-
44.0kJ·mol-1=-286.0kJ/mol；
(4)②加入稀硝酸只生成中和热；①加入浓H2SO4除中和热外，还有浓硫酸稀释时放出的热
量，则△H1＜△H2；③加入稀醋酸时，除生成中和热外，醋酸的电离吸收热量，则△H2＜△H3，有小到大的顺序为△H1＜△H2＜△H3；
(5)根据盖斯定律，②×2+③-①得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)，则ΔH=-
393.5kJ/mol×2-285.8kJ/mol+870.3kJ/mol=-202.5kJ·mol-1。

20．已知氮化硅陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温氮气流中通过如下反应制得：SiO2+C+N2−−−→
高温Si3N4+CO(未配平)。

该反应过程中的能量变化如图所示。

回答以下问题：
（1）上述反应中的氧化剂是___________，其还原产物是________________。

（2）该反应是____ (填“吸热反应”或“放热反应”)，ΔH____(填“>、<、=”)0。

（3）该反应过程中，断裂旧键吸收的热量___ (填“>、<、=”)形成新键释放的热量。

答案：N2Si3N4放热反应<<
【详解】
（1）根据化学方程式可知，碳元素的化合价由0价升高为+2价，C失电子，作还原剂，发生氧化反应，氧化产物为CO，氮元素的化合价由0价降低为-3价，N2得电子，作氧化剂，发生还原反应，还原产物为Si3N4；
（2）根据能量变化图可知，反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，该反应为放热反应，H<0；
（3）该反应为放热反应，则反应过程中，断裂旧键吸收的热量＜形成新键释放的热量；21．(1)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94kJ热量，此反应的热化学方程式为____。

(2)在25℃、101kPa下，0.5mol的液态甲醇(CH3OH)在空气中完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出352kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为___。

(3)稀HCl和稀NaOH溶液反应生成1mol水的反应热-57.3kJ/mol，则其热化学方程式可表示为____。

(4)用N A表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，当有5N A个电子转移时，放出650kJ的热量。

其热化学方程式为_____。

答案：C(s)+H2O(g)＝CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28kJ/mol CH3OH(l)+3
2
O2(g)＝
CO2(g)+2H2O(l) ΔH=－704kJ/mol H＋(aq)+OH－(aq)＝H2O(l) ΔH=－57.3kJ/mol 2C2H2(g)+5O2(g)＝4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=－2600kJ/mol
【详解】
(1)1g 碳与适量水蒸气反应生成CO 和H 2，需吸收10.94kJ 热量，则12g 碳与适量水蒸气反应生成CO 和H 2，需吸收12×10.94kJ ＝131.28kJ 热量，因此反应的热化学方程式为C (s )+H 2O (g )＝CO (g )+H 2(g ) ΔH =+131.28kJ /mol 。

(2)在25℃、101kPa 下，0.5mol 的液态甲醇(CH 3OH )在空气中完全燃烧生成CO 2气体和液态水时放出352kJ 的热量，则1mol 的液态甲醇(CH 3OH )在空气中完全燃烧生成CO 2气体和液态水时放出2×352kJ ＝704kJ 的热量，因此表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH 3OH (l )+
3
2
O 2(g )＝CO 2(g )+2H 2O (l ) ΔH =－704kJ /mol 。

(3)稀HCl 和稀NaOH 溶液反应生成1mol 水的反应热-57.3kJ /mol ，则其热化学方程式可表示为H ＋(aq )+OH －(aq )＝H 2O (l ) ΔH =－57.3kJ /mol 。

(4)用N A 表示阿伏加德罗常数，在C 2H 2(气态)完全燃烧生成CO 2和液态水的反应中，当有5N A 个电子即5mol 电子转移时，放出650kJ 的热量，则有2mol 乙炔参加反应时，有20mol 电子转移，放热为4×650kJ ＝2600kJ ，因此其热化学方程式为2C 2H 2(g )+5O 2(g )＝4CO 2(g )+2H 2O (l ) ΔH =－2600kJ /mol 。

22．①已知反应222HI(g)=H (g)+I (g)的1
22ΔH 11kJ mol ,1molH (g),1molI (g)-=+⋅分子
中化学键断裂时分别需要吸收436kJ 、151kJ 的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为____kJ 。

②氢气与氧气反应生成1mol 液态水，放出热量286kJ ，写出该反应的热化学方程式:__________。

（2）①火箭发射常用肼()24N H 为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。

已知：-1
2224N (g)+2O (g)=N O (g)ΔH=10.7kJ mol ⋅
-124222N H (g)+O (g)=N (g)+2H O(g)ΔH=-543kJ mol ⋅
写出气态肼和四氧化二氮气体反应的热化学方程式为____。

②肼（24N H ）—空气燃料电池是一种碱性然料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH 溶液。

该电池放电时，负极的电极反应式是_______。

答案：H 2(g)+
1
2
O 2(g)=H 2O(g) △H= -286kJ/mol 2N 2H 4(g)+N 2O 4(g)=3N 2(g)+4H 2O(g) △H=-1096.7kJ·mol －1 N 2H 4+4OH --4e - =4H 2O+N 2↑ 【分析】
(1)①根据：化学键断裂时需吸收的能量—化学键生成时需放出的能量=反应吸收的热量计算；
②氢气和氧气反应生成1mol 液态水放热286kJ ，该反应的热化学方程式为：
H 2(g)+
1
2
O 2(g)=H 2O(g) △H= -286kJ/mol ； (2)①依据盖斯定律可得；
②肼-氧气碱性燃料电池中，负极上燃料肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气。

【详解】
(1)①设1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为x kJ，化学键断裂时需吸收的能量—化学键生成时需放出的能量=反应吸收的热量，即：2x kJ-436kJ-151kJ=11kJ，解得：x=299，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为299kJ；
②氢气和氧气反应生成1mol液态水放热286kJ，该反应的热化学方程式为：
H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(g) △H= -286kJ/mol；
(2)①a N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) △H=10.7kJ·mol-1；b N2H4(g)+O2 (g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-
543kJ·mol-1；依据盖斯定律b×2-a得到 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-
1096.7kJ·mol－1；
②肼-氧气碱性燃料电池中，负极上燃料肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气，负极反应为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑。

23．(1)下列反应中，属于放热反应的是______，属于吸热反应的是______（填序号）
①煅烧石灰石制生石灰②燃烧木炭取暖③炸药爆炸④酸与碱的中和反应⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应⑦灼热的木炭与CO2反应
写出Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应的化学反应方程式：_________．
(2)已知下列各种共价键的键能：C—H：a kJ· mol－1、O—H：b kJ· mol－1、O＝O：c kJ·mol －1、C＝O：d kJ·mol－1。

写出甲烷气体完全燃烧生成CO2气体和气体水的热化学方程式：________
(3)1L 1mol/L H 2SO 4溶液与 2L 1mol/L NaOH溶液完全反应，放出 114.6kJ的热量，该反应的中和热为_______，表示其中和热的热化学方程式为____________。

答案：②③④⑤①⑥⑦Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H=(4a+2c-2d—4b)] kJ· mol－157.3kJ/mol NaOH（aq）+1
2
H2SO4
（aq）=1
2
Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol
【解析】
【分析】
（1）化学上把有热量放出的反应叫做放热反应，大多数化合反应、金属单质与水（或酸）的置换反应、燃烧反应、中和反应、铝热反应等都是放热反应；把吸收热量的反应叫做吸热反应，大多数分解反应、C与CO2的化合反应、氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应等是吸热反应；
（2）化学反应中旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量，化学反应中的反应热△H=反应物总键能-生成物总键能；
（3）1L 1mol/L H2SO4溶液与2L 1mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，则生成1mol水放出57.3kJ的热量。

【详解】
（1）①煅烧石灰石制生石灰是分解反应，属于吸热反应；
②木炭燃烧是放热反应；
③炸药爆炸是放热反应；
④酸与碱的中和反应是放热反应；
⑤生石灰与水作用制熟石灰是化合反应，属于放热反应；
⑥Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应；
⑦灼热的木炭与CO2反应是吸热反应；
属于放热反应的是②③④⑤，属于吸热反应的是①⑥⑦，故答案为②③④⑤；①⑥⑦；Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体研磨反应生成氯化钡、氨气和水，反应的化学方程式为Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O，故答案为Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2
+2NH3↑+10H2O；
（2）化学反应中旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量，化学反应中的反应热△H=反应物总键能-生成物总键能。

甲烷气体完全燃烧生成CO2气体和气体水的化学方程式为CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）反应热△H=[4E(C-H)+2E(O=O)]-
[2E(C=O)+4E(H-O)]
=[(4a+2c)-(2d+4b)] kJ· mol－1，故答案为CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）
△H=(4a+2c-2d—4b)] kJ· mol－1；
（3）1L1mol/LH2SO4溶液与2L1mol/LNaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，即生成2mol水放出114.6kJ的热量，反应的反应热△H为-114.6kJ/mol，所以中和热为生成1mol水所放出的热量57.3kJ/ mol，则中和热的热化学方程式：NaOH（aq）+1
2
H2SO4（aq）
=1
2
Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol，故答案为57.3kJ/mol；NaOH（aq）
+1
2H2SO4（aq）=1
2
Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol。

【点睛】
本题考查了化学反应的能量变化，注意常见放热反应和吸热反应的判断，注意理解反应热与键能的关系及中和热的概念是解答关键。

24．金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们燃烧时，若氧气不足生成一氧化碳，若充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。

(1)等质量的金刚石和石墨完全燃烧，____________(填“金刚石”或“石墨”)放出的热量更
多，写出表示石墨完全燃烧的热化学方程式：_______________________________________ (2)在通常状况下，____________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，写出石墨转化为金刚石的热化学方程式：
_______________________________________________________________。

(3)12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36 g，该过程中放出的热量为________。

答案：金刚石C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5 kJ·mol－1石墨C(石墨，s)===C(金刚石，s)ΔH＝1.9 kJ·mol－1252.0 kJ
【分析】
根据热化学反应方程式的书写规则分析解答；根据盖斯定律分析解答。

【详解】
由图示书写热化学方程式通常用三步法：第一步正确书写出化学反应方程式，第二步补加状态，第三步计算，由图计算对应的ΔH。

(1)含有1 mol C原子的金刚石和石墨完全燃烧生成二氧化碳，前者放出热量395.4 kJ，后者放出热量为110.5 kJ＋283.0 kJ＝393.5 kJ，可见金刚石放出能量多。

石墨完全燃烧的反应方程式为C＋O2===CO2；补加状态C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－Q kJ·mol－1；图示为生成1 mol CO2对应热量，因此热化学方程式为C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5 kJ·mol－1。

(2)图示中金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以石墨稳定。

含有1 mol C原子的石墨的总能量比等质量的金刚石的总能量低(393.5－395.4) kJ ＝1.9 kJ，据此可写出反应的热化学方程式：C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝1.9 kJ·mol－1。

(3)石墨质量是12 g，生成气体质量36 g，根据C、O元素守恒可求出CO、CO2的物质的量均为0.5 mol。

则反应放出的热量为0.5 mol×110.5 kJ·mol－1＋0.5 mol×393.5 kJ·mol－1＝252.0 kJ。

【点睛】
热化学方程式书写时应注意以下问题：1．注意△H的符号和单位△H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。

若为放热反应，△H为“-”；若为吸热反应，△H 为“+”。

△H的单位一般为kJ／moJ。

2．书写热化学方程式时应注明△H的测定条件。

3．注意物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同，反应热△H不同。

4．注意热化学方程式的化学计量数。

25．在80℃时，将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅。

（1）该反应的化学方程式为__________________________，表中b_________c（填“<”、“=”、“>”）。

（2）20s时，N2O4的的浓度为__________________mol·L－1，0～20s内N2O4的平均反应速率为________________；
（3）该反应的平衡常数表达式K=___________________
在80℃时该反应的平衡常数K值为:______________（保留到小数点后2位）。

（4）在其他条件相同时，该反应的K值越大，表明建立平衡时____________。

A．N2O4的转化率越高 B．NO2的产量越大
C．N2O4与NO2的浓度之比越大 D．正反应进行的程度越大
答案：N2O 42NO2＞0.140.003 mol/（L·s）
2
2
24
()
()
c NO
c N O
0.54ABD
【分析】
（1）依据图表数据分析，反应物和生成物分析判断；
（2）化学平衡的三段式列式计算，结合化学反应速率概念计算0～20s内N2O4的平均反应速率；
（3）依据化学方程式和平衡常数概念写出平衡常数表达式，依据80°C平衡状态下结合三段式列式计算平衡浓度计算平衡常数；
（4）根据平衡常数的定义可知，K值越大，生成物浓度越大，反应物浓度越小，则反应正向进行的程度越大，据此答题。

【详解】
（1）将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中，反应的化学方程式为：N2O4⇌2NO2，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅，说明反应逆向进行，逆向是放热反应，正向是吸热反应；依据化学平衡三段式列式计算分析判断；进行到40S和进行到60S时；
N2O42NO2
起始量（mol） 0.4 0
变化量（mol） 0.2 0.4
40S末（mol） 0.2 0.4
得到b=0.2mol/L；
进行到60S和进行到60S时；
N2O42NO2
起始量（mol） 0.4 0
变化量（mol） 0.22 0.44
60S末（mol） 0.18 0.44
c="0.18" mol/L，计算比较得到，b＞c；故答案为N2O42NO2；＞；
（2）进行到20s；。