6.2 化学反应中的热 综合练习
2022-2023学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．下列属于吸热反应的是（ ）
A．液态水汽化 B．生石灰与水反应生成熟石灰
C．Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl D．氢气在氯气中燃烧
2．下列一些诗句、成语、谚语等包含吸热反应过程的是( )
①野火烧不尽，春风吹又生；②春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干；③千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲；④爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏；⑤只要功夫深，铁杵磨成针；⑥火树银花；⑦死灰复燃；⑧凿壁借光。
A．②③⑤ B．只有③ C．⑤⑦⑧ D．③④⑤
3．下列反应属于吸热反应的是( )
A．Mg＋Cl2 MgCl2 B．Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑
C．C＋H2O(g) CO＋H2 D．CaO＋H2O=Ca(OH)2
4．反应A+B→C(ΔH＜0)分两步进行：①A+B→X(ΔH>0)，②X→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是
A． B．
C． D．
5．下列反应属于吸热反应且不属于氧化还原反应的是（ ）
A．灼热的炭与二氧化碳反应 B．碳酸氢钠与盐酸反应
C．氯酸钾固体受热分解 D．生石灰与水反应
6．27．肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O=O为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是：( )
A．194 B．391 C．516 D．658
7．在Pt2O+表面发生反应：，利用该反应能够处理汽车尾气中的污染物.物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示，下列说法错误的是（ ）
A．
B．使用 Pt2O+催化剂，N2O的转化率增大
C．反应物总键能小于生成物总键能
D．对于该反应，升高温度，活化分子百分数增加，反应速率加快
8．和的能量关系如图所示：
已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强．下列说法不正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．对于和
9．为探究NaHCO3、Na2CO3和盐酸(以下盐酸浓度均为1 mol·L－1)反应过程中的热效应，实验测得如下数据：
序号 35 mL试剂 固体 混合前
温度/℃ 混合后
温度/℃
① 水 2.5 g NaHCO3 20.0 18.5
② 水 3.2 g Na2CO3 20.0 24.3
③ 盐酸 2.5 g NaHCO3 20.0 16.2
④ 盐酸 3.2 g Na2CO3 20.0 25.1
由此得出的结论正确的是( )。
A．Na2CO3溶液与盐酸的反应是吸热反应
B．NaHCO3溶液与盐酸的反应是放热反应
C．20.0 ℃时，含3.2 g Na2CO3的饱和溶液和35 mL盐酸混合后的温度将低于25.1 ℃
D．20.0 ℃时，含2.5 g NaHCO3的饱和溶液和35 mL盐酸混合后的温度将低于16.2 ℃
10．已知一定温度下的一些热化学方程式：
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+ 180.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) △H= -571.6 kJ·mol-1
则该温度下H2催化还原22.4L(标准状况下)NO达到消除环境污染目的的能量变化为（ ）
A．放出376. 05 kJ B．放出752.1 kJ
C．吸收376.05 kJ D．吸收752.1kJ
11．最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程．反应过程的示意图如下：
下列说法正确的是（ ）
A．CO和O生成CO2是吸热反应
B．在该过程中，CO断键形成C和O
C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
12．在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2> Q1的是（ ）
A．H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g） △H= －Q1； H2（g）+ Cl2（g）=HCl（g） △H= －Q2
B．C（s）+ O2（g）=CO（g） △H= －Q1；C（s）+ O2（g）=CO2（g） △H= －Q2
C．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） △H= －Q1；2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H= －Q2
D．S（g）+O2（g）=SO2（g）△H= －Q1 ；S（s）+O2（g）=SO2（g） △H= －Q2
13．沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O（l）时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式正确的是（ ）
A．2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4 H2O（l） ΔH= +890 kJ/mol
B．CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2 H2O（l） ΔH= +890 kJ/mol
C．CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2 H2O（l） ΔH= -890 kJ/mol
D．1/2CH4(g)+O2(g)= 1/2CO2(g)+2 H2O（l） ΔH= -890 kJ/mol
14．已知1mol燃料完全燃烧的数据分别为：
燃料 一氧化碳 甲烷 异辛烷（C8H18） 乙醇
△H ﹣283.0kJ mol﹣1 ﹣891.0kJ mol﹣1 ﹣5461.0kJ mol﹣1 ﹣1366.8kJ mol﹣1
使用上述燃料．最能体现“低碳经济”理念的是（ ）
A．一氧化碳 B．甲烷 C．异辛烷 D．乙醇
15．生产液晶显示器过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：
化学键 N≡N F﹣F N﹣F
键能/KJ mol﹣1 941.7 154.8 283.0
下列说法中正确的是（ ）
A．过程N2（g）→2N（g）放出能量
B．过程N（g）+3F（g）→NF3（g）放出能量
C．反应N2（g）+3F2（g）→2NF3（g）的△H＞0
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应
二、综合题
16．随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母X表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题：
（1）f在元素周期表的位置是 。
（2）比较d、e常见离子的半径的小（用化学式表示，下同） ＞ ；比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是： ＞ 。
（3）任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式 。
（4）已知1mole的单质在足量d2中燃烧，恢复至室温，放出255.5kJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。
（5）上述元素可组成盐R：zx4f(gd4)2,向盛有10mL1mol·L-1R溶液的烧杯中滴加1mol·L-1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下：
①R离子浓度由大到小的顺序是： 。
②写出m点反应的离子方程式 。
③若R溶液改加20mL1.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为 mol。
17．
（1）已知3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)，某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0molN2和2.0molH2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示：
t/s 0 50 150 250 350
n(NH3)/mol 0 0.24 0.36 0.40 0.40
0~50s内的平均反应速率v(N2)= 。
（2）已知：键能指在标准状况下，将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)，B(g)所需的能量，用符号E表示，单位为kJ/mol。N N的键能为946kJ/mol，H-H的键能为436kJ/mol，N-H的键能为391kJ/mol，则生成1molNH3过程中 （填“吸收”或“放出”）的能量为 。
（3）为加快反应速率，可以采取的措施是 。
a.降低温度 b.增大压强 c.恒容时充入He气 d.恒压时充入He气 e.及时分离NH3
（4）CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用CH4与CO2制备“合成气”（CO、H2）。科学家提出制备“合成气”反应历程分两步：
反应①：CH4(g) C(ads)+2H2(g)(慢反应)
反应②：C(ads)+CO2(g) 2CO(g)(快反应)
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图：
CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式为 。能量变化图中：E5+E1 E4+E2（填“＞”、“＜”或“=”）。
18．根据要求回答问题：
（1）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=+44.0kJ mol﹣1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 ．
（2）肼（H2NNH2）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示．已知断裂1mol化学键所需的能量（kJ）：N≡N为942、O=O为500、N﹣N为154，则断裂1mol N﹣H键所需的能量（kJ）是 ．
19．1905年哈伯实现了以氨气和氢气为原料合成氨气，生产的氮制造氨肥服务于农业，养活了地球三分之一的人口，哈伯也因此获得了1918年的诺贝尔化学奖。一百多年过去了，对合成氨的研究依然没有止步。
（1）工业合成氨的反应如下：。已知断裂1mol 中的共价键吸收的能量为946kJ，断裂1mol 中的共价键吸收的能量为436kJ，形成1mol N—H键放出的能量为391kJ，则由和生成2mol的能量变化为 kJ。下图能正确表示该反应中能量变化的是 (填“A”或“B”)。
（2）反应在三种不同条件下进行，、的起始浓度为0，反应物的浓度随时间(min)的变化情况如下表所示。
序号 温度 时间
0 10 20 30 40 50 60
I 400℃ 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
II 400℃ 1.0 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
III 500℃ 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
根据上表数据回答：
①实验I、II中，有一个实验使用了催化剂，它是实验 (填序号)；在实验Ⅱ中，从0~20min用表示的速率 。
②在不同条件下进行的氨的分解反应。根据在相同时间内测定的结果，判断该反应的速率由大到小的顺序是 (填字母)。
A． B．
C． D．
③在恒温恒容条件下，判断该反应达到化学平衡状态的标志是 (填字母)。
a.的正反应速率等于逆反应速率 b.混合气体的密度不变
c.混合气体的压强不变 d.
三、实验探究题
20．某实验小组同学进行如下实验，以探究化学反应中的能量变化。
（1）实验表明：②中的温度降低，由此判断氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）实验①中，该小组同学在烧杯中加入5 mL 1.0 mol/L盐酸，再放入用砂纸打磨过的铝条，观察产生H2的速率，如图A所示，该反应是 （填“吸热”或“放热”）反应，其能量变化可用下图中的 （填“B”或“C”）表示。
A中0—t1段化学反应速率变化的原因是 。
21．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焓变，并采取相应的措施．化学反应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，5g甲醇（CH3OH，液态）在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式： ．
（2）已知化学键的键能为：
化学键 H﹣H N﹣H N≡N
键能/kJ mol﹣1 436 391 945
又知反应N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=a kJ mol﹣1．试根据表中所列键能数据估算a的值为 ．
（3）已知：C（s，石墨）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393kJ mol﹣1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣571.6kJ mol﹣1
2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣2599kJ mol﹣1
根据盖斯定律，计算 298K时C（s，石墨）和H2（g）反应生成1mol C2H2（g）的焓变为 ．
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A.液态水汽化为物理变化， 不属于化学反应，因此为吸热过程，而不是吸热反应，A不符合题意；
B.CaO与H2O反应过程中放出大量热，为放热反应，B不符合题意；
C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，C符合题意；
D.H2在Cl2中燃烧，放出大量热，为放热反应，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A、液态水汽化为吸热过程；
B、CaO与H2O的反应为放热反应；
C、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应；
D、燃烧反应为放热反应；
2．【答案】B
【解析】【解答】①野火烧不尽，春风吹又生，涉及物质的燃烧，为放热反应，故①错误；
②春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干，涉及烃类物质的燃烧，为放热反应，故②错误；
③千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲，涉及碳酸钙的分解，为吸热反应，故③正确；
④爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏，涉及黑火药的反应，为放热反应，故④错误；
⑤只要功夫深，铁杵磨成针，涉及物质的形态的变化，不是化学变化，故⑤错误；
⑥火树银花，为天气的变化，涉及物质的聚集状态的变化，属于物理变化，故⑥错误；
⑦死灰复燃，为物质的燃烧，为放热反应，故⑦错误；
⑧凿壁偷光，涉及用凿子破壁，没有化学变化，故⑧错误；
故答案为：B。
【分析】吸热反应首先为化学反应，在反应中吸收能量，题中涉及到的物质的燃烧反应为放热反应，结合物质的变化解答该题。
3．【答案】C
【解析】【解答】A、燃烧反应属于放热反应，A不符合题意；
B、金属与酸反应属于放热反应，B不符合题意；
C、C与H2O反应，属于吸热反应，C符合题意；
D、生石灰与水反应，属于放热反应，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】此题是对放热反应、吸热反应的考查，掌握常见的吸热反应、放热反应是解答此类型题的关键。如燃烧、金属与酸的反应都属于放热反应。
4．【答案】A
【解析】【解答】①A+B→X(ΔH>0)反应吸热，A、B总能量小于X；
②X→C(ΔH＜0)反应放热，X的能量大于C；
A+B→C(ΔH＜0) 反应放热，A、B总能量大于C；
故答案为：A。
【分析】反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热。
5．【答案】B
【解析】【解答】A．灼热的炭与二氧化碳反应是吸热反应但属于氧化还原反应，A不符合题意；
B．碳酸氢钠与盐酸反应是吸热反应（盐酸的氢离子与碳酸氢钠水解出的氢氧根离子中和反应应该是放热反应，但是后来由于二氧化碳以及氯化氢的大量溢出，试管被制冷）且是非氧化还原反应，B符合题意；
C．氯酸钾固体受热分解是氧化还原反应，C不符合题意；
D．生石灰与水反应是放热反应，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】氧化还原反应过程中一定有元素的化合价发生变化。
常见的放热反应有：绝大多数的化合反应（灼热的炭与二氧化碳反应除外）、燃烧反应、金属与水或酸的反应、酸碱中和，铝热反应等；
常见的吸热反应有：绝大多数的分解反应、个别的化合反应（如灼热的炭与二氧化碳反应）、少数的复分解反应（如盐酸与碳酸氢钠反应）、以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应反应等。
6．【答案】B
【解析】【解答】根据图中内容，可以看出N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g)，△H3="2752" kJ/mol 534 kJ/mol= 2218 kJ/mol，化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值，旧键断裂吸收能量，新键生成释放能量，设断裂1 mol N―H键所需的能量为X，旧键断裂吸收的能量：154+4X+500=2218，解得X=391。
故答案为：B
【分析】的微观计算方法
7．【答案】B
【解析】【解答】A．根据盖斯定律，对于多步反应，反应的总能量等于各步化学反应的反应热的和；反应热等于反应物活化能与生成物活化能的差，则，A不符合题意；
B．催化剂只能改变反应途径，降低反应的活化能，但不能改变反应的始态与终态，因此化学平衡发生移动，故使用 Pt2O+催化剂，N2O的转化率不变，B符合题意；
C．断裂化学键吸收能量，形成化学键会释放能量，该反应是放热反应，说明断裂反应物化学键吸收的总能量小于形成生成物化学键释放的总能量，即反应物总键能小于生成物总键能，C不符合题意；
D．对于该反应，升高温度，分子运动速率加快，物质分子内能增加，更多普通分子变为活化分子，活化分子百分数增加，分子之间的有效碰撞次数增加，化学反应速率加快，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．根据盖斯定律，对于多步反应，反应的总能量等于各步化学反应的反应热的和；反应热等于反应物活化能与生成物活化能的差；
B．催化剂只能改变反应途径，降低反应的活化能，不能改变化学平衡；
C．反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差；
D．依据外界因素对活化能和反应速率的因素分析。
8．【答案】C
【解析】【解答】A.根据已知信息，离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。由于r(Mg2＋)
B.由于ΔH2只与CO32－相关，故ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0，B不符合题意；
C.根据能量关系图可知，ΔH=ΔH1＋ΔH2－ΔH3，由于ΔH(MgCO3)≠ΔH(CaCO3)，故ΔH1(MgCO3)＋ΔH2(MgCO3)－ΔH3(MgO)≠ΔH1(CaCO3)＋ΔH2(CaCO3)－ΔH2(CaO)，而ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)，故ΔH1(MgCO3)－ΔH3(MgO)≠ΔH1(CaCO3)－ΔH3(CaO)，ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)≠ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)，C不符合题意；
D.由于ΔH＋ΔH3=ΔH1＋ΔH2，而ΔH>0，故ΔH1＋ΔH2>ΔH3，D符合题意；
故答案为：D
【分析】结合盖斯定律进行分析。
9．【答案】C
【解析】【解答】A.由②和④可知，3.2gNa2CO3加入盐酸中，包括溶解和反应两个过程，其中溶解使温度升高到24.3℃，最终温度为25.1℃，所以Na2CO3与盐酸反应是放热反应，A不符合题意；
B.由①和③可知，2.5gNaHCO3加入盐酸中，包括溶解和反应两个过程，其中溶解使温度降低到18.5℃，最终温度为16.2℃，所以NaHCO3与盐酸反应是吸热反应，B不符合题意；
C.20.0℃时，含3.2gNa2CO3的饱和溶液和35mL盐酸混合，由于没有Na2CO3溶解过程，所以混合后的温度低于25.1℃，C符合题意；
D.由于NaHCO3溶于水为吸热过程，20.0℃时，含2.5gNaHCO3的饱和溶液和35mL盐酸混合，与固体相比较，没有溶解吸热的过程，混合后的温度将高于16.2℃，D不符合题意。
【分析】根据实验数据分析可知，碳酸钠和盐酸的反应是放热反应；而碳酸氢钠和盐酸的反应是吸热反应；
直接由碳酸氢钠溶液和盐酸混合后进不会产生固体溶解吸收的热量，这样最终得到的温度将高于16.2℃。
10．【答案】A
【解析】【解答】反应①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180.5 kJ·mol-1
反应②2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) △H2= -571.6 kJ·mol-1
反应②-反应①得：2H2(g)+2NO(g)=2H2O(l)+N2(g) △H=△H2-△H1=(-571.6 kJ·mol-1)-( +180.5 kJ·mol-1)=-752.1 kJ·mol-1；22.4L(标准状况下)NO的物质的量为1mol，则该温度下H2催化还原22.4L(标准状况下)NO放出752.1 kJ÷2=376.05kJ的能量，A符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据盖斯定律和计算。
11．【答案】C
【解析】【解答】解：A．由图可知反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，故A错误；
B．由图可知不存在CO的断键过程，故B错误；
C．CO与O在催化剂表面形成CO2，CO2含有极性共价键，故C正确；
D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程，而不是与氧气反应，故D错误．
故选C．
【分析】由图可知反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，CO与O在催化剂表面形成CO2，不存在CO的断键过程，以此解答该题．
12．【答案】B
【解析】【解答】A 、参加反应的物质的量越多，放出的热量越多，则Q2＜Q1，故A不符合题意；
B 、第一个是不完全燃烧的反应，第二个是完全燃烧的反应，那么放出的热量完全燃烧比不完全燃烧放出的多，所以Q2>Q1；故B符合题意；
C、第一个方程式是生成液态水，第二个生成气态水，H2（液）→H2O（气）为吸热过程，生成液态水放出热量多，所以Q2＜Q1，故C不符合题意；
D、S（气）→S（固）为放热过程，气态硫反应放出热量多，则Q2＜Q1，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A 、反应热与计量系数成正比；
B 、燃烧越充分，放热越多；
C、物质由气态变液态，放出能量；
D、物质由气态变液态，放出能量。
13．【答案】C
【解析】【解答】A.CH4的燃烧反应为放热反应，其ΔH<0，A不符合题意；
B.CH4的燃烧反应为放热反应，其ΔH<0，B不符合题意；
C.由分析可知，1molCH4完全燃烧放出的热量为890kJ，即反应CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)的反应热ΔH=-890 kJ/mol，C符合题意；
D.由分析可知，0.5molCH4完全燃烧放出的热量为445kJ，因此反应的反应热ΔH=-445kJ/mol，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O(l)时，放出的热量为445kJ，则1molCH4完全燃烧放出的热量为890kJ；据此结合选项所给热化学方程式进行分析。
14．【答案】B
【解析】【解答】解：最能体现“低碳经济”理念的即为生成1mol二氧化碳放出热量最多的燃料，根据CO、CH4、C8H18、乙醇这4种燃料燃烧热，则生成1mol二氧化碳放出热量分别为283KJ、891.0kJ、 =682.6KJ、 =683.4KJ，所以生成1mol二氧化碳放出热量最多的为甲烷，则最能体现“低碳经济”理念的是甲烷．
故选：B．
【分析】最能体现“低碳经济”理念的即为生成1mol二氧化碳放出热量最多的燃料，据此分析．
15．【答案】B
【解析】【解答】解：A．N2（g）→2N（g）为化学键的断裂过程，应吸收能量，故A错误；
B．N（g）+3F（g）→NF3（g）为形成化学键的过程，放出能量，故B正确；
C．反应N2（g）+3F2（g）→2NF3（g）△H=（941.7+3×154.8﹣283.0×6）KJ mol﹣1=﹣291.9KJ mol﹣1，△H＜0，故C错误；
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，则不能发生化学反应，化学反应的实质是旧键的断裂和形成，故D错误．
故选B．
【分析】化学反应中断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，以此解答该题．
16．【答案】（1）第三周期ⅢA族
（2）O2-；Na+；HClO4；H2SO4
（3） （或 、 ））
（4）2Na(s)+O2(g) ＝Na2O2(s) △H=-511kJ·mol-1
（5）c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH-)；NH4++ OH-＝NH3·H2O；0.022
【解析】【解答】（1）f是Al元素，在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族，
故答案为第三周期ⅢA族；（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，故r(O2-)＞r(Na+)；非金属性越强最高价氧化物水化物的酸性越强，故HClO4＞H2SO4，
故答案为O2-；Na+；HClO4；H2SO4；（3）四原子共价化合物，可以是NH3、H2O2、C2H2等，其电子式为： （或 、 ），
故答案为 （或 、 ）；（4）1molNa的单质在足量O2中燃烧生成Na2O2（s），放出255.5kJ热量，2molNa反应放出热量为511kJ，则该反应的热化学方程式为：2Na（s）+O2（g）=Na2O2（s）△H=-511kJ mol-1，
故答案为2Na（s）+O2（g）=Na2O2（s）△H=-511kJ mol-1；（5）①R是NH4Al(SO4)2，Al3+比 NH4+水解程度更大，故离子浓度由大到小的顺序是：c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH-)，
故答案为c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH-)；②R是NH4Al（SO4）2，m点过程中加入氢氧化钠，沉淀物质的量不变，是NH4+与OH-反应生成NH3 H2O，离子方程式为：NH4++OH-=NH3 H2O，
故答案为NH4++OH-=NH3 H2O；③10mL 1mol L-1 NH4Al（SO4）2溶液中Al3+ 物质的量为0.01mol，NH4+的物质的量为0.01mol，SO42-的物质的量为0.02mol，20mL 1.2 mol L-1Ba（OH）2溶液中Ba2+物质的量为0.024mol，OH-为0.048mol，
由SO42-+Ba2+=BaSO4↓，可知SO42-不足，故可以得到0.02mol BaSO4，
Al3++3OH-=Al（OH）3↓
0.01mol 0.03mol 0.01mol
反应剩余OH-为0.048mol-0.03mol=0.018mol，
NH4++OH-=NH3 H2O
0.01mol 0.01mol
反应剩余OH-为0.018mol-0.01mol=0.008mol，
Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
0.008mol 0.008mol
故得到Al（OH）3沉淀为0.01mol-0.008mol=0.002mol
则最终得到固体为0.02mol+0.002mol=0.022mol，
故答案为0.022。
【分析】从图中的化合价和原子半径的大小，可以推出x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素，据此解答。
17．【答案】（1）
（2）放出；46kJ
（3）b
（4）；<
【解析】【解答】（1）根据化学反应速率之比等于物质对应计量数之比可知，0~50s内的平均反应速率 ；（2）该反应中反应物总键能为(3×436+946)kJ/mol=2254 kJ/mol，生成物的总键能为6×391 kJ/mol=2346 kJ/mol，反应物总键能小于生成物总键能，由此可知，生成2molNH3时，放出(2346-2254) kJ=92 kJ能量，则生成1molNH3过程中放出能量为 ；（3）a．降低温度会使化学反应速率降低，故a不正确；
b．增大压强能够增大化学反应速率，故b正确；
c．恒容时充入He气，各组分的浓度未发生改变，化学反应速率不变，故c不正确；
d．恒压时充入He气，容器体积将增大，各组分浓度将减小，化学反应速率将减小，故d不正确；
e．及时分离NH3，将使体系内压强降低，化学反应速率将减小，故e不正确；
故答案为：b；（4）由图可知，1molCH4(g)与1molCO2(g)的总能量为E1kJ，2molCO(g)与2molH2(g)的总能量为E3kJ，生成物总能量高于反应物总能量，该反应为吸热反应，则由CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式为： ；反应①为慢反应，反应②为快反应，由此可知反应①的活化能大于反应②的活化能，即E4-E1>E5-E2，故E5+E1
(2)根据=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算；
(3)根据影响反应速率的因素分析；
(4)根据图中反应物的总能量和生成物的总能量，以及活化能解答；
18．【答案】（1）CH3OH（l）+ {#mathmL#}{#/mathmL#} O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8kJ mol﹣1
（2）391
【解析】【解答】解：（1）表示甲醇的燃烧热的化学方程式，应是1mol甲醇反应，且生成二氧化碳和液态水，利用盖斯定律，将①× {#mathmL#}{#/mathmL#} ﹣②×2可得甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+ {#mathmL#}{#/mathmL#} O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8kJ mol﹣1，
故答案为：CH3OH（l）+ {#mathmL#}{#/mathmL#} O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8kJ mol﹣1；（2）依据图象分析，反应为N2H4+O2=N2+2H2O，反应的焓变△H=﹣534KJ/mol，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，设断裂1molN﹣H键吸收的能量为x，断裂化学键吸收的能量=2752﹣534=2218，形成新键释放的能量=4x+154+500=2752﹣534，解得：x=391，
故答案为：391．
【分析】（1）利用盖斯定律，将①× {#mathmL#}{#/mathmL#} ﹣②×2可得甲醇燃烧热的热化学方程式；（2）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，结合图象计算解答．
19．【答案】（1）92；A
（2）II；0.0375；CADB；ac
【解析】【解答】(1)根据反应热的计算：反应物键能之和-生成物键能之和可得，，反应物的总能量比生成物的总能量高，故该反应为放热反应；
(2)①实验Ⅰ、Ⅱ对比发现，起始温度、加入量相同，实验Ⅱ反应速率明显增大，说明使用了催化剂，因为催化剂可以加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间，根据题表中数据可知实验Ⅱ先达到平衡，所以实验Ⅱ使用了催化剂；实验Ⅱ中，在0~20min内，故，由于速率比等于系数比，故。
②根据速率之比等于计量数之比，都转化为用表示的速率，然后进行比较：
A．，所以；
B．；
C．，所以；
D．；所以该反应的速率由大到小的顺序是CADB；
③的正反应速率等于逆反应速率，则反应达到平衡状态，a项正确；由于容器的容积不变，反应混合物都是气体，无论反应是否达到平衡状态，混合气体的密度都保持不变，b项不正确；反应是前后气体体积不等的反应，若未达到平衡，则容器内气体压强会发生变化，若混合气体的压强不变，则反应处于平衡状态，c项正确；，反应可能处于平衡状态，也可能未处于平衡状态，d项不正确。
【分析】（1）根据ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和计算；合成氨的反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量；
（2）①利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时，应保证其他反应条件相同；
②同一个化学反应，用不同的物质表示反应速率时，速率数值可能不同，但表示的意义是相同的，所以比较反应速率快慢时，应该根据速率之比等于相应的化学计量数之比，速率与计量系数的比值越大，反应速率越快；
③可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。
20．【答案】（1）吸热
（2）放热；B；反应放热，温度升高速率加快
【解析】【解答】(1) ②中的温度降低，由此判断氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是吸热反应，因此，本题正确答案是：吸热；(2)在烧杯中加入5 mL 1.0 mol/L盐酸，再放入用砂纸打磨过的铝条,观察产生H2的速率，开始时盐酸的浓度减小，速率应减小，但实际上增大，说明温度对速率的影响大于浓度对速率的影响，则该反应放热；放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量；金属与酸的反应为放热反应，温度影响反应的速率，温度越高，反应的速率越快；因此，本题正确答案是：放热；B；反应放热，温度升高，反应速率加快。
【分析】（1）常见的吸热反应有：氢氧化钡和氯化铵晶体的反应、C 、CO、H2还原金属氧化物、大部分的分解反应等；
（2）判断反应是吸热还是放热的方法是根据反应物和生成物的能量之差；当生成物的能量和大于反应物的能量和时，说明反应是吸热，反之，反应就是放热的；
（3）无论反应是吸热还是放热，升高温度都会使反应的速率加快。
21．【答案】（1）2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣1452.8kJ/mol
（2）﹣93
（3）+227.7kJ/mol
【解析】【解答】解：（1）5gCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出113.5kJ热量，64g即1molCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出1452.8kJ热量，则热化学方程式为：2CH3OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣1452.8KJ/，故答案为：2CH3OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣1452.8KJ/mol；（2）N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=945kJ mol﹣1+436kJ mol﹣1×3﹣391kJ mol﹣1×6=﹣93kJ mol﹣1=a kJ mol﹣1，因此a=﹣93，故答案为：﹣93；（3）已知：①C （s，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H1=﹣393kJ mol﹣1；②2H2（g）+O2（g）=2H2O （l）△H2=﹣571.6kJ mol﹣1；③2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O （l）△H2=﹣2599kJ mol﹣1； 2C （s，石墨）+H2（g）=C2H2（g）的反应可以根据①×2+②× ﹣③× 得到，所以反应焓变△H=2×（﹣393kJ mol﹣1）+（﹣571.6kJ mol﹣1）× ﹣（﹣2599kJ mol﹣1）× =+227.7kJ mol﹣1，故答案为：+227.7kJ mol﹣1；
【分析】（1）根据热化学方程式的书写方法可知，化学计量数与反应热成正比，并注意标明物质的聚集状态来解答；（2）根据反应热等于反应物的总键能﹣生成物的总键能求算；（3）可以先根据反应物和生成物书写化学方程式，根据盖斯定律计算反应的焓变，最后根据热化学方程式的书写方法来书写热化学方程式
