第一章 化学反应的热效应 测试题
一、选择题
1．已知甲烷、氢气、一氧化碳的燃烧热依次为、、(a、b、c均大于0)。可利用甲烷与二氧化碳或水反应制备和 、推算
A． B．
C． D．
2．常温常压下，下列热化学方程式书写正确的是
选项 已知条件 热化学方程式
A 的燃烧热为
B 1g完全燃烧生成液态水和，放出63.59kJ的热量
C 12g石墨比12g金刚石能量少1.9kJ C(石墨，s)=C(金刚石，s)
D 2molAB分解生成和气体，吸收热量52kJ
A．A B．B C．C D．D
3．已知：①CO(g)+O2(g) = CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g) = 2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1
则反应2CO(g)+2NO(g) = N2(g)+2CO2(g)的ΔH是
A．-386 kJ·mol-1 B．+386 kJ·mol-1 C．-746 kJ·mol-1 D．+746 kJ·mol-1
4．下列关于热化学反应的描述中正确的是
A．已知NaOH(aq) + HCl(aq) = NaCl(aq)+H2O(l) ΔH= -57.3kJ·mol-1，则含40.0gNaOH的稀溶液与稀硝酸完全中和，放出57.3kJ的热量
B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol-1，则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH= -566.0kJ·mol-1
C．1mol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
D．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH= -285.8kJ·mol-1
5．燃烧热是指101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，单位为kJ·mol-1。以下几个热化学方程式能表示相应物质的燃烧热的是
A．
B．
C．
D．
6．中国航天事业取得突破性发展。有关空间站建设中的说法不正确的是
A．蓄热材料可以实现化学能与热能的直接转换
B．“太阳翼”及光伏发电系统能将太阳能变为化学能
C．“长征五号”火箭使用的液氢燃料具有无污染的特点
D．“天和”核心舱使用电推发动机，比化石燃料更加环保
7．犹记2008夏的热烈，拥抱2022冬的激情。北京冬奥会全部场馆将100%使用太阳能、氢能等清洁能源供电，着力打造“绿色冬奥”，下列有关H2的说法正确的是
A．电解水是获取氢气的途径之一 B．升高温度可使氢气转化为液态
C．反应2H2+O22H2O吸收能量 D．断开H－H键释放能量
8．下列有关叙述正确的是
A．测定中和反应的反应热时，需要用到天平
B．若用50 mL 0.55 mol·L-1的氢氧化钠溶液，分别与50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸和50 mL 0.50 mol·L-1的硝酸充分反应，两中和反应的反应热不相等
C．用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差
D．只需做一次实验，再根据公式即可得出中和反应的反应热
9．已知各物质的键能如下表所示，下列说法正确的是
共价键
键能 436 157 568 432 298
A．
B．能量最低，稳定性最强
C．稳定性：
D．H2(g)+F2(g)=2HF(g)的ΔH=+25kJ/mol
10．随着社会的进步，人类对能源的需求越来越迫切。化学反应的“吸热”或“放热”过程，可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程。下列无法说明反应是能量的“贮存”还是“释放”的是
A．需要加热才能发生的反应 B．正反应的活化能高于逆反应的活化能
C．反应物的键能总和高于生成物的键能总和 D．反应物的总能量高于生成物的总能量
11．已知在25℃、Pa下，1 mol 生成和的能量变化如下图所示，下列说法正确的是
A．甲为气态水，乙液态水
B．甲乙丙丁中物质所具有的总能量大小关系为：丙>丁>乙>甲
C．热化学方程式为： kJ·mol
D．形成1 mol 中的化学键需吸收930 kJ的能量
12．设计热循环，可计算反应过程中某一步的能量变化。如图所示为NH4Cl的热循环过程，可得△H6/(kJ mol-1)为
A．-2299 B．+248 C．+876 D．+2240
13．下列能表示可燃物的燃烧热热化学方程式的是
A．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6kJ mol-1
B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3kJ mol-1
C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ mol-1
D．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ mol-1
14．用下列实验装置能达到相关实验目的的是
A．图一可吸收多余的HCl气体
B．图二测定中和反应的反应热
C．图三除去粉末中混有的少量
D．图四橡皮管能减小气体体积测量的误差
15．下列说法正确的是
A．1gH2完全燃烧生成H2O(g)放出的热量叫H2的热值
B．25℃、101kPa时，1molS和2molS的燃烧热相等
C．已知S(s)+O2(g)=SO3(g) H=-269.8kJ/mol，则该反应的反应热为269.8kJ/mol
D．25℃、101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ·mol-1，硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+2KOH(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1
二、填空题
16．某实验小组同学进行如图1实验，以检验化学反应中的能量变化。
请回答下列问题：
(1)实验中发现，反应后①中的温度升高；②中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是__热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是_热反应。反应过程_(填“①”或“②”)的能量变化可用图2表示。
(2)一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成气态水放出的热量为Q1；生成液态水放出的热量为Q2，那么Q1_______Q2(填“大于”“小于”或“等于”)。
17．氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景，采用天然气制备氢气主要经历以下反应：
(i)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H1
(ii)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H2
根据图像计算 H1=_______kJ mol 1。
三、计算题
18．研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知：
①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol-1
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH＝－296.0 kJ·mol-1
此反应的热化学方程式是____________。
(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：
①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol-1(a>0)
②2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH＝－b kJ·mol-1(b>0)
若用标准状况下3.36 L CO还原NO2至N2(CO完全反应)，整个过程中转移电子的物质的量为___mol，放出的热量为_______kJ(用含有a和b的代数式表示)。
(3)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol-1①
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2＝？②
若1 mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则ΔH2＝__________。
(4)已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ·mol 1、497kJ·mol 1。N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0kJ·mol 1。NO分子中化学键的键能为______。
19．CH4和CO2是引起温室效应的常见气体，CH4超干重整CO2是现在减少温室气体的一种有效方式，回答下面问题：
(1)实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是_______。
①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1
②CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ
③CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
A．仅有②④ B．仅有④ C．仅有②③④ D．全部符合要求
(2)在25℃、101 kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1、870.3 kJ·mol－1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l) ΔH=________kJ·mol－1
(3)Ⅰ．CH4超干重整CO2过程中的能量变化图象如下图：
反应过程Ⅰ中发生的活化能是_______kJ·mol－1，该反应的热化学方程式是______________。
反应过程Ⅱ中，CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH=____________kJ·mol－1
Ⅱ．CH4在某催化剂作用下超干重整CO2的转化如图2所示：
图2
①关于上述过程Ⅳ的说法不正确的是_____________(填字母)。
a．实现了含碳物质与含氢物质的分离
b．可表示为CO2＋H2=H2O(g)＋CO
c．CO未参与反应
d．Fe3O4、CaO为催化剂，降低了反应的ΔH
②写出过程Ⅲ的热化学方程式为：___________________。
四、元素或物质推断题
20．已知A、B均是由两种短周期元素组成的化合物，A中某元素的质量分数为25% ，B的焰色反应呈黄色，C、J、X是同周期的元素的氢化物，X为无色液体，C、J为气体，D是一种不溶于水的白色固体。在一定条件下，它们有如图所示的转化关系。
试回答下列问题：
(1)写出化学式：A_______，E_______，L_______。
(2)在反应①~⑥中，属于氧化还原反应的是_______。
(3)反应③的化学方程式为_______。
(4)写出下列离子反应方程式：
反应②_______；
反应⑥_______。
(5)将3.4gJ气体与足量的F反应，生成 一种单质和X，恢复到25°C放出a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_______。
五、实验题
21．某实验小组用0.50 mol·L－1的NaOH溶液和0.50 mol·L－1的硫酸进行中和热的测定。
I.配制0.50 mol·L－1的NaOH溶液。
(1)若实验中大约需要245 mL NaOH溶液，则至少需要称量NaOH固体__________g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器：__________(填字母)。
名称 托盘天平 小烧杯 坩埚钳 玻璃棒 药匙 量筒
仪器
字母 a b c d e f
II.测定稀硫酸和氢氧化钠稀溶液中和热的实验装置如图所示。
(3)不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是_______________________________。
(4)大烧杯如不盖硬纸板，求得的中和热△H将__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸进行实验，实验数据如下表。
实验次数 起始温度t1℃ 终止温度t2℃ 温度差平均值(t2-t1)℃
H2SO4 NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 29.6
2 27.0 27.4 27.2 31.2
3 25.0 25.8 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
①近似认为0.50 mol·L－1的NaOH溶液和0.50 mol·L－1的硫酸的密度都是1 g·cm－3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。则中和热△H＝__________(取小数点后一位)。
②上述实验数值结果与－57.3 kJ·mol－1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.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
22．用盐酸与溶液，在如图所示的装置中进行中和反应，测定强酸与强碱反应的中和热，实验数据见下表：
起始温度/℃ 终止温度/℃ 温度差/℃
盐酸 NaOH溶液 平均值
26.2 26.0 29.5
27.0 27.4 33.3
25.9 25.9 29.2
26.4 26.2 29.8
(1)在该实验中，环形玻璃搅拌棒的运动方向是_______(填字母)。
A．上下运动 B．左右运动 C．顺时针运动 D．逆时针运动
(2)加入NaOH溶液的正确操作是_______(填字母)。
A．沿玻璃棒缓慢加入 B．一次迅速加入 C．分三次加入
(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)中和后生成的溶液的比热容c=4.18/(g·℃)，为了计算方便，近似地认为该实验所用的酸、碱溶液的密度和比热容与水相同，并忽略实验装置的比热容，已知反应过程中放出的热量Q可用公式计算，试计算该实验所测中和热为_______(结果保留一位小数)，上述实验数值结果与有偏差，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.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
【参考答案】
一、选择题
1．C
【分析】根据题干可以写出，
的热化学方程式为：①；的热化学方程式为：②；
的热化学方程式为：③；
目标方程为④时，根据盖斯定律得出
，因此；
目标方程为⑤时，根据盖斯定律得出
，因此，据此作答。
解析：A．根据分析可知，故A错误；
B．根据分析可知，故B错误；
C．根据分析可知，故C正确；
D．根据分析可知，故D错误；
故答案选C。
2．C
解析：A．1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，因此H2燃烧热的热化学方程式为，故A错误；
B．1g完全燃烧生成液态水和，放出63.59kJ的热量，则1mol CH4完全燃烧时放出热量为63.59×16kJ=1017.44 kJ，热化学方程式为，故B错误；
C．12g石墨的物质的量为1mol，1mol石墨比1mol金刚石能量少1.9kJ，因此石墨转化为金刚石吸热，石墨转化为金刚石的热化学方程式为C(石墨，s)=C(金刚石，s)，故C正确；
D．热化学方程式中需要注明物质的聚集状态，故D错误；
综上所述，正确的是C项。
3．C
解析：根据盖斯定律，得方程式2CO(g)+2NO(g) = N2(g)+2CO2(g)，则ΔH=，答案选C。
4．A
解析：A．硝酸为强酸，含40.0gNaOH的稀溶液中氢氧化钠为1mol，则反应放出的热量57.3kJ，A正确；
B．燃烧热之一又称燃烧焓。在某一温度和压强下lmol某物质B完全燃烧时的反应热，称为该物质的燃烧热，CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol-1，则有反应①ΔH= -283kJ·mol-1，根据盖斯定律可知，-2×①得：ΔH=+566.0kJ·mol-1，B错误；
C．甲烷的燃烧热指的是CH4燃烧生成液态H2O，C错误；
D．2gH2为1mol，则反应中的△H应为，D错误。
故选A。
5．B
解析：A．根据题意，C完全燃烧的稳定产物为气体，不符合燃烧热的概念，故A不选；
B．根据题意，C完全燃烧的稳定产物为气体，所以碳的燃烧热的热化学方程式为，故B正确；
C．对于热化学方程式中，氢气的系数为2，与燃烧热概念不符，根据题意，氢气的燃烧热的热化学方程式为，故C错误；
D．对于热化学方程式中，101kPa时，应为液态，其完全燃烧的稳定产物为气体和液态水，故D错误；
故选B。
6．B
解析：A．可利用可逆化学反应通过热能和化学能的转换进行蓄热的，因此蓄热材料可以实现化学能与热能的直接转换，故A正确；
B．“太阳翼”及光伏发电系统能将太阳能直接变为电能，故B错误；
C．“长征五号”火箭使用的液氢燃料，燃烧以后产物是水，具有无污染的特点，故C正确；
D．电能相对于化石燃料更加环保，故D正确；
故选B。
7．A
解析：A．电解水生成氢气和氧气，是获取氢气的途径之一，故A正确；
B．降低温度可使氢气转化为液态氢，故B错误；
C．氢气在氧气中燃烧的反应是放热反应，反应时放出热量，故C错误；
D．破坏化学键需要吸收能量，则断开氢氢键时需要吸收能量，故D错误；
故选A。
8．C
解析：A．测定中和反应的反应热时，所用稀溶液，需要用量筒量取，不需要天平，A错误；
B．氢氧化钠溶液稍过量，能使反应进行完全，由于参加反应的n(H+)和n(OH-)相等，测得的反应热也相等，B错误；
C．用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差，C正确；
D．为了减小误差，需做2~3次实验求平均值，D错误；
故选C。
9．A
解析：A．F、Cl、Br、I是同一主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱，则H-X(X代表卤族元素)的键能逐渐减小，故H-Br键的键能介于H-Cl和H-I之间，即432kJ mol-1>E(H Br)>298kJ mol-1，故A正确；
B．F-F键键能最小，说明F-F易断裂，则F2很活泼，容易发生化学反应，故B错误；
C．从F到I，H-X(X代表卤族元素)的键能逐渐减小，所以稳定性：HI
故选A。
10．A
解析：A．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，也不一定是放热反应，A符合题意；
B．正反应的活化能高于逆反应的活化能，该反应一定是吸热反应，B不符合题意；
C．反应物的键能总和高于生成物的键能总和，该反应一定是吸热反应，C不符合题意；
D．反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应一定是放热反应，D不符合题意；
故选A。
11．B
解析：A．乙聚集状态变为甲聚集状态放热，水蒸气变为液态水为液化放热，所以甲为液态水，乙为气态水，故A错误；
B．甲为液态水，乙为气态水，气态水比液态水的能量高，具有的总能量大小关系为乙>甲，乙到丙断开化学键吸收能量930kJ ，则丙所具的能量比乙高930kJ，乙到丁形成化学键放出能量436kJ+249kJ=685kJ ，则丙所具的能量比丁高685kJ ，则甲、乙、丙、丁物质所具有的总能量大小关系为丙>丁>乙>甲，故B正确；
C．由图可得， ，则热化学方程式 故C错误；
D．形成1 mol 中的化学键需放出930 kJ的能量，故D错误；
故答案为B。
12．C
解析：根据盖斯定律，代入数据可得故选C。
13．D
解析：A．H2的燃烧热是指氢气和氧气反应生成液态水放出的能量，故A错误；
B．H2O呈气态，不能表示CH4燃烧热的热化学方程式，故B错误；
C．H2物质的量为2mol，不能表示H2燃烧热的热化学方程式，故C错误；
D．C完全燃烧的产物为CO2，能表示CH4燃烧热的热化学方程式，故D正确；
答案选D。
14．D
解析：A．由图可知，装置一中氯化氢直接通入水中，会产生倒吸，不能用于吸收多于的氯化氢气体，故A错误；
B．铜丝搅拌器能导热，测定中和反应的反应热时会散失热量，导致测定结果误差较大，故B错误；
C．用加热方法除去碳酸钠中混有的碳酸氢钠应在坩埚中加热，不能在蒸发皿中加热，故C错误；
D．装置四橡皮管能平衡气压，便于分液漏斗的液体顺利流下，能减小气体体积测量的误差，故D正确；
故选D。
15．B
解析：A．1molH2完全燃烧生成H2O(l)放出的热量叫氢气的燃烧热，故A错误；
B．同一物质燃烧热的值和物质的用量多少无关，25℃、101kPa时，1molS和2molS的燃烧热相等，故B正确；
C．根据热化学方程式S(s)+O2(g)=SO3(g) H=-269.8kJ/mol知道硫生成SO3的反应热为- 269.8kJ/mol ，故C错误；
D．25℃、101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ·mol-1，说明强酸和强碱的稀溶液发生中和反应只生成1mol水时释放的热量为57.3kJ，硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+2KOH(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ·mol-1，故D错误；
故选B。
二、填空题
16． 放 吸 ① 小于
解析：(1)反应后①中的温度升高；②中的温度降低，由此可以判断铝条与盐酸的反应是放热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应。图2表示的反应中反应物的总能量比生成物的总能量高，则该反应为放热反应，故反应过程①的能量变化可用图2表示。
(2)一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量，当水的物质的量一定时，气态水的能量比液态水的能量高，故氢气在氧气中燃烧生成液态水放出的热量比气态水多，则若生成气态水放出的热量为Q1；生成液态水放出的热量为Q2，那么Q1小于Q2。
17．+204
解析：焓变等于反应物断键吸收的热量减去生成物成键放出的热量，根据图像得到△H1=2582 kJ mol 1－2378 kJ mol 1＝＋204 kJ mol 1；故答案为＋204。
三、计算题
18． 2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) ΔH＝－270 kJ·mol-1 0.3 -1 160 kJ·mol-1 631.5kJ·mol 1
解析：(1)已知：①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol-1
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH＝－296.0 kJ·mol-1，根据盖斯定律，由①×2-②可得反应：2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) H=-270 kJ·mol-1。故答案为：2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) ΔH＝－270 kJ·mol-1
(2) 已知：①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol-1(a>0)
②2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH＝－b kJ·mol-1(b>0)，由①、②两方程式可知：CO的氧化产物为CO2，碳元素的化合价由+2价升高到+4价，3.36L CO即0.15mol。根据盖斯定律由①×2+②可得反应4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g) ΔH＝－(2a+b) kJ·mol-1，则放出的热量为。故答案为：0.3mol；。
(3)若1molCH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH3＝867kJ·mol-1；
已知：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol-1，根据盖斯定律，由③×2-①可得反应②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2＝-867 kJ·mol-1×2+574 kJ·mol-1=1160 kJ·mol-1。故答案为：-1 160 kJ·mol-1
(4) H=反应物键能总和-生成物键能总和，根据反应：N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0kJ·mol 1可知 H=946 kJ·mol-1+497 kJ·mol-1-2E=+180 kJ·mol-1，解得E=631.5 kJ·mol-1。故答案为：631.5kJ·mol 1
19． B -488.3 240.1 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol－1 -165.0 cd CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1
【分析】图1中，反应过程Ⅰ和反应过程Ⅱ的图象中都提供了正、逆反应的活化能，由活化能可以计算反应的ΔH；图2中，依据箭头所指的方向，可确定反应物和生成物。
解析：(1)①CH4(g)在O2(g)中的燃烧反应为放热反应，ΔH＝-890.3 kJ·mol－1，①不正确；
②ΔH的单位不是kJ，而是kJ/mol，②不正确；
③CH4(g)在O2(g)中燃烧，生成的H2O应呈液态，③不正确；
④H2(g)在O2(g)中燃烧生成H2O(l)时，放热571.6 kJ，④正确；
答案为：B；
(2)在25℃、101 kPa时，由C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1、870.3 kJ·mol－1，可写出三个燃烧反应的热化学方程式，然后利用盖斯定律，得出2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l) ΔH=-2×393.5 kJ·mol－1-2×285.8 kJ·mol－1+870.3 kJ·mol－1=-488.3kJ·mol－1。答案为：-488.3；
(3)Ⅰ．反应过程Ⅰ中发生反应的活化能是240.1kJ·mol－1，该反应的热化学方程式是CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=(240.1kJ·mol－1-33.9kJ·mol－1)=+206.2kJ·mol－1。
反应过程Ⅱ中，CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH=78.9kJ·mol－1-243.9kJ·mol－1=-165.0kJ·mol－1。答案为：240.1；CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol－1；-165.0；
Ⅱ．①a．由图中可以看出，碳元素转化为CO，氢元素转化为H2O，从而实现了含碳物质与含氢物质的分离，a正确；
b．把过程Ⅳ两反应加和，便可得出CO2＋H2=H2O(g)＋CO，b正确；
c．从过程Ⅳ中第一个反应看，产物中没有CO，说明CO参与了反应，c不正确；
d．由过程Ⅳ中两个反应加和可以得出，Fe3O4、CaO为催化剂，催化剂不能改变反应的ΔH，d不正确；
故选cd。
②过程Ⅲ中，Ni未改变，反应物为CH4、CO2，生成物为CO、H2，
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol－1⑦
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-165.0kJ·mol－1⑧
利用盖斯定律，⑦×2+⑧得，热化学方程式为：CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g) ΔH=-206.2kJ·mol－1×2+165.0kJ·mol－1=＋247.4 kJ·mol－1。答案为：cd；CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1。
【点睛】判断反应的催化剂时，可将发生的几个反应加和，被消去的物质中，出现在第一个反应中的反应物为催化剂。
四、元素或物质推断题
20．(1) Al4C3 NaOH NO2
(2)①③④
(3)2Na2O2 +2 H2O = 4NaOH +O2↑
(4) AlO+CO2 +2 H2O =Al(OH)3↓ + HCO或2AlO+ CO2 +3 H2O =2Al(OH)3↓+CO Al3+ +3AlO+6 H2O =4Al(OH)3↓
(5)4NH3(g) +3O2(g)=2N2(g) +6 H2O (l) ΔH= - 20a kJ/mol
解析：略
五、实验题
21．0 abe 铜传热快，热量损失大 偏小 -53.5kJ/mol abc
【分析】Ⅰ.（1）根据公式m=nM=cVM来计算氢氧化钠的质量，但是没有245mL的容量瓶；
（2）氢氧化钠要在玻璃器皿中称量，根据称量固体氢氧化钠所用的仪器来回答；
Ⅱ.（3）金属导热快，热量损失多；
（4）中和热测定实验成败的关键是保温工作；大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失；
（5）①先计算出每次试验操作测定的温度差，然后舍弃误差较大的数据，最后计算出温度差平均值；根据Q=m c △T计算出反应放出的热量，然后计算出生成1mol水放出的热量，就可以得到中和热；
②a．实验装置保温、隔热效果差，热量散失较大；
b.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中，热量散失较大；
c．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，硫酸的起始温度偏高。
解析：Ⅰ.(1)容量瓶没有245mL规格的，只能用250mL规格的，需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g；
(2)氢氧化钠要在小烧杯中称量，称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、烧杯和药匙；
故答案为：abe；
Ⅱ.(3)不能将环形玻璃搅拌棒改为铜丝搅拌棒，因为铜丝搅拌棒是热的良导体；
故答案为：Cu传热快，热量损失大；
(4)在中和反应中，必须确保热量不散失，应提高装置的保温效果；大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失，求得的中和热数值将会偏小；
(5)①第一次测定温度差为3.5℃，第二次测定的温度差为4.0℃，第三次测定的温度差为3.9℃，第四次测定的温度差为4.1℃，实验1的误差太大要舍去，三次温度差的平均值为4.0℃，50mL0.50mol L 1氢氧化钠与30mL0.50mol L 1硫酸溶液进行中和反应,生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为：80mL×1g/cm3=100g，温度变化的值为△T=4.0℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q=m c △T=80g×4.18J/(g ℃)×4.0℃=1337.6J，即1.3376KJ，所以实验测得的中和热△H= 1.3376kJ÷0.025mol= 53.5kJ/mol，
故答案为： 53.5kJ/mol；
②a.装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故a正确；
b.尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，故b正确；
c.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，硫酸的起始温度偏高，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故c正确。
故答案为：abc。
22．(1)A
(2)B
(3)偏小
(4) 56.8 abc
解析：中和热测定关键是保温工作，反应混合物要快速混合，减少实验过程中的热量损失；若操作使放出的热量偏大或水的物质的量偏小，则中和热就偏低，反之就偏高。
（1）在该实验中，环形玻璃搅拌棒的运动方向是上下运动，故选A。
（2）据分析，加入NaOH溶液的正确操作是一次迅速加入。
选B。
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，则热量散失，求得的中和热数值偏小。
（4）各个实验反应前后的平均温度分别是3.4℃、6.1℃、3.3℃、3.5℃、第二次数据偏差大、舍去不用、其余3次取平均值，得平均温度差为3.4℃；盐酸与NaOH发生反应，方程式为：HCl+NaOH=NaCl+H2O，题目给出的NaOH略过量，则以HCl为标准计算H2O的物质的量，n(H2O)=n(HCl)=0.50 mol/L×0.050 L=0.025 mol，溶液的质量m=(50+50)mL×1 g/cm3=100 g，反应放出热量Q=c·m·△t=4.18J·g-1·℃-1×100 g ×3.4℃=1421.2 J =1.4212kJ，则该反应的反应热△H=-=-56.8kJ/mol；即该实验所测中和热为56.8(结果保留一位小数)，上述实验数值结果小于：
a．实验装置保温、隔热效果差，则溶液温度升高值偏低，会导致中和热数值小于，a符合题意；
b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度，会导致盐酸起始温度偏高，则反应后温度差偏小，计算放出的热量偏少，会导致中和热数值小于，b符合题意；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有酸的小烧杯中，导致反应放出热量损失，则溶液温度升高值偏低，，会导致中和热数值小于， d符合题意；
故合理选项是abc。
