第一章 化学反应的热效应 测试题
一、选择题
1．金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量。已知12g石墨或金刚石完全燃烧时放出的热量依次为Q1和Q2，下列说法错误的是
A．Q1
C．质量相等的石墨与金刚石，石墨具有的能量比金刚石低
D．质量相等的石墨与金刚石完全燃烧，生成的二氧化碳一样多
2．“中国芯”的主要原料是单晶硅，“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示。
下列有关描述正确的是
A．历程Ⅰ、Ⅲ是吸热反应
B．历程Ⅱ的热化学方程式是：
C．历程Ⅲ的热化学方程式是：
D．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程中能量不损耗
3．下列热化学方程式正确的是
选项 已知条件 热化学方程式
A H2的燃烧热为a kJ/mol
B 1 mol SO2、0.5 mol O2反应，放出热量98.3 kJ △H=-196.6 kJ/mol
C △H=-114.6 kJ/mol
D 31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ(P的原子量31)
A．A B．B C．C D．D
4．已知：
①
②
③
石墨和钨在高温下可以合成一种硬度与金刚石接近的物质碳化钨(WC)，反应方程式为：，则的为
A． B． C． D．
5．2022年的中秋，神舟十四号乘组是在太空中欢度的。下列说法错误的是
A．空间站利用的能量大部分来源于太阳能
B．核心舱中气体转化系统随着向的物质变化，也伴随着能量变化
C．空间站使用的锂电池充放电过程发生的是可逆反应
D．人们的中秋烛光晚餐中，蜡烛燃烧可释放出多种形式的能量
6．锆(Zr)是一种适用于霰弹枪的金属燃烧剂，在一定温度下，锆能与氧气、氮气、水蒸气等发生反应。已知一些反应如下：
①Zr(s)+O2(g)=ZrO2(s) △H1；
②Zr(s)+N2(g)=2ZrN(s) △H2；
③Zr(s)+2H2O(g)=ZrO2(s)+2H2(g) △H3
则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)分解的焓变为
A．△H1+△H2-△H3 B．△H1-△H3 C．△H1-△H2+△H3 D．△H3-△H1
7．在相同条件下，将1molC(s)分别按如下途径燃烧：①1molC(s)→1molCO2(g)；②1molC(s)→1molCO(g)，1molCO(g)→1molCO2(g)，放出的热量关系为
A．①＞② B．①=② C．①＜② D．无法比较
8．下列说法正确的是
A．白居易《赋得古原草送别》：“野火烧不尽，春风吹又生。”主要涉及吸热反应
B．已知石墨转化为金刚石是吸热反应，所以石墨比金刚石稳定
C．苏轼：“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”主要涉及吸热反应
D．灼热的炭与 CO2的反应既是氧化还原反应又是放热反应
9．已知键能是指气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。根据图中的能量关系，可求得Si-H的键能为
A．119kJ·mol-1 B．296.7kJ·mol-1 C．313kJ·mol-1 D．335kJ·mol-1
10．由甲醇制备二甲醚涉及如下反应：
(1)2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) △H1；
(2) 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2。
下列说法正确的是
A．△H1＜△H2
B．反应(2)为吸热反应
C．C2H4(g)+H2O(g)CH3OCH3(g) △H=-5.2kJ mol-1
D．相同条件下，CH3OCH3(g)比C2H4(g)稳定
11．神州十四号顺利发射、“天宫课堂”在中国空间站开讲，展示了我国科技发展的巨大成就。科技兴国离不开化学科学。下列说法错误的是
A．“太空冰雪实验”中，乙酸钠过饱和溶液结晶，该过程放出热量
B．“五环实验”中，向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成红色
C．在太空失重状态下，“水油分离实验”中，分液静置即可实现水和油的分离
D．“泡腾片实验”中，柠檬酸与小苏打反应，说明酸性：柠檬酸>碳酸
12．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
二、非选择题
13．中和热是一类重要的反应热，也是化学研究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式为H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H1=-57.3kJ mol-1。
（1）下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为H++OH-=H2O的是____（填序号）。
A．稀硫酸与氢氧化钡溶液
B．盐酸与氢氧化钠溶液
C．浓硫酸与氢氧化钠固体
D．硫酸氢钠溶液与氢氧化钾溶液
E.氢氧化镁溶于稀盐酸
（2）若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1molH2O(l)，则反应放出的热量____（填“大于”“等于”或“小于”）57.3kJ，原因是___。
（3）醋酸(CH3COOH)是一种常见弱酸，在水溶液中不能完全电离，而酸碱的中和反应是酸电离出的H+与碱电离出的OH-结合生成H2O的反应。醋酸与氢氧化钠稀溶液反应的离子方程式为CH3COOH(aq)+OH-(aq)=CH3COO-(aq)+H2O(l) △H2=akJ mol-1，则△H1和△H2的大小关系为△H1____△H2（填“>”“=”或“<”）。
14．工业上制二甲醚是在一定温度(230~280℃)、压强(2.0~10.0 MPa)和催化剂作用下进行的,反应器中发生了下列反应:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1=-90.7 kJ·mol-1 ①
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·mol-1 ②
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2 kJ·mol-1 ③
反应器中的总反应可表示为3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),计算该反应的ΔH=__________。
15．按要求书写
(1)氨气的电子式：_________，乙炔的结构简式：___________；
(2)工业上利用乙烯催化水化法制取乙醇，化学反应方程式：________反应类型：____________
(3)苯与浓硝酸在50~60℃下发生硝化反应：________反应类型：_____________；
(4)已知键能如下：
化学键 H—H N—N N—H N≡N
键能kJ/mol 432 247 389 942
写出N2和H2合成NH3的热化学方程式：_____________。
16．磷在氧气中燃烧可能生成两种固态氧化物和。现将3.1g单质磷(Р)固体在氧气中燃烧至反应物耗尽，放出的热量。
(1)反应后生成物的组成是___________(用化学式表示)。
(2)已知单质磷的摩尔燃烧焓为，则与反应生成固态的反应焓变_________________。
(3)若磷在氧气中燃烧至反应物耗尽，放出的热量，则X____________(填“<”“>”或“=”)Z。
17．填空。
(1)已知乙炔(C2H2)气体的燃烧热为ΔH=-1299.6kJ·mol-1，请写出表示乙炔燃烧热的热化学方程式_______。
(2)已知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-560kJ·mol-l；
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1；
①若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2，反应中转移的电子总数为_______，(用NA表示阿伏加德罗常数值)，放出的热量为_______kJ。
②若1molCH4还原NO2时放出的热量为710kJ，则生成的N2和NO的物质的量之比_______。
18．氮是地球上含量丰富的一种元素，氨及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，正反应的活化能为_______kJ/mol。
(2)请写出N2和H2反应的热化学方程式：_______。
(3)试根据表中及图中数据计算N-H的键能：_______kJ/mol。
化学键 H-H N≡N
键能(kJ/mol) 435 943
(4)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知：
4NH3(g)+3O2(g)=2N2+6H2O(g) H=-a kJ/mol ①
N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=b kJ/mol②
求：若1molNH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热 H=_______kJ/mol(用含a、b的式子表示)。
19．Ⅰ.按要求填空：
(1)有①、、；②、、；③石墨、金刚石；④、、；四组微粒或物质。互为同位素的是_______(填编号，下同)，互为同素异形体的是_______。
Ⅱ. 已知和反应生成吸收180kJ能量，反应过程中能量变化如图所示。
(2)该反应中反应物所具有的总能量_______(填“高于”或“低于”)生成物的总能量。
(3)分子中的化学键断裂时要吸收_______kJ能量。
(4)断裂键吸收的能量即x值为_______。
Ⅲ. 如表所示是部分短周期元素的性质或原子结构特点。请回答下列问题：
元素代号 元素性质或原子结构
T M层上有6个电子
X 最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z 元素最高正价是+7价
W 其最高价氧化物对应水化物既能跟酸反应，又能跟强碱反应
(5)元素X的一种质子数与中子数相同的核素符号为_______。
(6)元素Z与元素T相比，元素原子得电子能力较强的是_______(用元素符号表示)。下列表述中能证明这一事实的是_______。(填序号)
a. 常温下Z的单质和T的单质状态不同
b. Z元素的简单氢化物比T元素的简单氢化物稳定
c. 一定条件下Z和T单质都能与氢氧化钠溶液反应
(7)T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应水化物中性质明显不同于其他三种的是_______(填化学式)，理由是_______。
(8)T的低价氧化物与Z的单质等体积混合后通入溶液中发生的反应是_______。(用化学方程式表示)
20．X、Y、Z、W是元素周期表前四周中期中的四种常见元素，其相关信息如下表：
元素 相关信息
X X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等
Y 常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积
Z Z和Y同周期，Z的电负性大于Y
W W的一种核素的质量数为63，中子数为34
⑴Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是 (写化学式)。
⑵XY2是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在 个键。在H－Y、H－Z两种共价键中，键的极性较强的是 ，键长较长的是 。
⑶W的基态原子核外电子排布式是 。W2Y在空中在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是 。
⑷处理含XO、YO2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Y。
已知：
XO(g)+ O2(g)====XO2(g) ΔH＝－283kJ·mol－1
Y(s)+ O2(g)====YO2(g) ΔH＝－296kJ·mol－1
此反应的热化学方程式是 。
21．某化学兴趣小组要完成中和热的测定实验。
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、0.5mol·L-1盐酸、0.55mol·L-1氢氧化钠溶液，实验尚缺少的玻璃用品是___________、___________、___________。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒___________(填“能”或“否”)，其原因是___________。
(3)他们记录的实验数据如下：
实验用品 溶液温度 中和热
t1 t2 ΔH
a 50mL0.55mol·L-1NaOH溶液 50mL0.5mol·L-1HCl溶液 20℃ 23.3℃
b 50mL0.55mol·L-1NaOH溶液 50mL0.5mol·L-1HCl溶液 20℃ 23.5℃
已知：Q=cm(t2-t1)，反应后溶液的比热容c为4.18kJ·℃-1·kg-1，各物质的密度均为1g·cm-3。
①计算表中ΔH=___________。
②根据实验结果写出氢氧化钠溶液与盐酸溶液反应的热化学方程式：___________。
(4)若用氢氧化钾代替氢氧化钠，对测定结果___________(填“有”或“无”)影响；若用醋酸代替盐酸做实验，对测定结果___________(填“有”或“无”)影响。
22．化学反应的能量变化通常表现为热量的变化。利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取100mL0.50mol·L-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；
②用另一量筒量取100mL0.55 mol·L-1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；
③将NaOH溶液和盐酸溶液一并到入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称是___________。 大、小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是___________。
(2)反应过程中NaOH溶液的浓变为0.55 mol·L-1不是0. 50 mol·L-1的原因是___________。
(3)将NaOH溶液倒入盐酸溶液中的正确操作是___________(填字母)。
A．沿玻璃棒缓慢倒入 B．分三次倒入
C．一次迅速倒入 D．一边搅拌一边滴入
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为___________。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3，中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1。某学生实验记录数据如下：
实验序号 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.2 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.3 20.5 25.6
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH =___________(结果保留一位小数)。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量，说明石墨的能量低于金刚石的能量，12g石墨完全燃烧时放出的热量小于12g金刚石完全燃烧时放出的热量，即Q1
C．石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，C正确；
D．金刚石和石墨互为同素异形体，等质量的金刚石和石墨中，碳原子的物质的量相同，故完全燃烧时生成的二氧化碳质量是一样的，D正确；
故本题选B。
2．C
解析：A．从图中可知，历程Ⅰ反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，A错误；
B．从图中可知，历程Ⅱ反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，ΔH=-28kJ/mol，B错误；
C．历程Ⅲ反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，ΔH=+238kJ/mol，热化学方程式正确，C正确；
D．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程中，伴随着能量的损耗，D错误；
故答案选C。
3．D
解析：A．H2的燃烧热为a kJ/mol不是1 mol H2与O2反应产生1 mol H2O(l)反应放出热量是a kJ，A错误；
B．SO2、O2反应产生SO3的反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，而热化学方程式中的反应热为化学方程式中物质完全转化时放出的热量，反应放出热量越多，则反应热就越小，所以根据1 mol SO2、0.5 mol O2反应，放出热量98.3 kJ 可知△H＜-196.6 kJ/mol，B错误；
C．H2SO4与Ba(OH)2反应除产生H2O外，还形成BaSO4沉淀，Ba2+与形成BaSO4沉淀也会放出热量，则△H＜-114.6 kJ/mol，C错误；
D．31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ(P的原子量31)，则1 mol白磷P4(s)比红磷含有的能量多4b kJ，1 mol白磷转化为红磷时放出热量是4b kJ，故物质转化的相应的热化学方程式为：，D正确；
故合理选项是D。
4．C
解析：由盖斯定律可知，反应[①+2×②-③]得，则=[]=；
故选C。
5．C
解析：A．中国空间站有太阳能板，而太阳辐射在太空中获取方便且较稳定，因而“天和核心舱"工作时利用的主要能源是太阳能，选项A正确；
B．化学反应伴随着能量的变化，选项B正确；
C．由于锂电池放电和充电过程的条件不同，故不是可逆反应，选项C错误；
D．蜡烛氧化转化为二氧化碳和水的能量，内能：蜡烛熔化，内能提升；光能：蜡烛燃烧会发光，热能：蜡烛燃烧放出热量，选项D正确；
答案选C。
6．D
解析：①Zr(s)+O2(g)=ZrO2(s) △H1；②Zr(s)+N2(g)=2ZrN(s) △H2；③Zr(s)+2H2O(g)=ZrO2(s)+2H2(g) △H3；④2H2O(g)=2H2(g)+O2；根据盖斯定律：④=③-①得到的，所以，D项正确；
故答案选D。
7．B
解析：途径①和②虽过程不同，但始态、终态相同，故两途径的焓变相同，综上所述故选B。
8．B
解析：A．“野火烧不尽，春风吹又生”主要涉及到燃烧，燃烧是放热反应，故A错误；
B．石墨转化为金刚石是吸热反应，则石墨能量低，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，故B正确；
C．向燃烧的煤上泼水，碳在高温条件下和水蒸气反应生成氢气和CO两种可燃性气体，此反应是吸热反应，可燃性气体燃烧会产生大量的热使铁矿石熔化，描述的是用煤炼铁，此为放热反应，故C错误；
D．灼热的炭与CO2的反应是吸热反应，故D错误；
故选：B。
9．C
解析：根据Si(s)+2H2(g)=SiH4(g) △H=-32.6kJ/mol，结合图中信息有：355.4+ 864-4E(Si-H)=-32.6，计算得E(Si-H)=313kJ·mol-1，故选C。
10．A
解析：A．根据题图可知，，，则，，A正确；
B．反应(2)反应物的总能量大于生成物的总能量，故为放热反应，B错误；
C．根据盖斯定律，由反应(2)-反应(1)可得反应，则，C错误；
D．和的总能量小于的能量，故相同条件下，比稳定，D错误；
故选D。
11．C
解析：A．乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热冰球说明析出乙酸钠的过程放出热量，故A正确；
B．乙酸是弱酸，在溶液中能部分电离出乙酸根离子和氢离子使溶液呈酸性，则向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成红色，故B正确；
C．分液是利用互不相溶的液体的密度不同，所受重力不同而达到水和油分层的目的，太空中水油处于失重状态，所以无法通过分液静置水和油的分离，故C错误；
D．泡腾片实验发生的反应为酸性比碳酸强的柠檬酸与碳酸氢钠溶液反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水，故D正确；
故选C。
12．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。
二、非选择题
13． BD 大于 氢氧化钠固体溶解放热 <
解析：（1）A．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水，硫酸钡不能拆分为离子，所以离子方程式不是H++OH-═H2O，故A不选；
B．盐酸与氢氧化钠溶液反应生成NaCl和水，离子方程式为H++OH-═H2O，故B选；
C．浓硫酸与氢氧化钠固体反应不是离子反应，不能用离子方程式H++OH-═H2O表示，故C不选；
D．硫酸氢钠溶液与氢氧化钾溶液反应生成硫酸钠、硫酸钾和水，离子方程式为H++OH-═H2O，故D选；
E．氢氧化镁溶于稀盐酸生成氯化镁和水，氢氧化镁是难溶物质，不能拆分为离子，所以不能用离子方程式H++OH-═H2O表示，故E不选；
故答案为：BD；
（2）氢氧化钠固体溶解会放热，所以稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mol H2O(l)，则反应放出的热量大于57.3kJ，故答案为：大于；氢氧化钠固体溶解放热；
（3）醋酸是弱酸，电离时会吸热，反应放热越多，反应热越小，则醋酸与氢氧化钠稀溶液反应生成1mol水放出的热量小于57.3kJ，则△H1＜△H2，故答案为：＜。
14．-246.1kJ·mol-1
解析：已知：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1=-90.7 kJ·mol-1①
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·mol-1②
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2 kJ·mol-1③
由盖斯定律可知，①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH =-246.1kJ/mol。
15． CH≡CH CH2=CH2+H2OCH3CH2OH 加成 +HNO3+H2O 取代 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；△H=-96kJ/mol
【分析】(1)N原子与3个H原子形成3对共用电子对；乙炔分子中2个C原子形成3对共用电子对，每个C原子与H原子形成1对共用电子对；
(2)乙烯与水发生加成反应制取乙醇；
(3)苯与浓硝酸在50~60℃下发生取代反应生成硝基苯和水；
(4)根据反应热为断键吸收能量与成键放出能量的差计算。
解析：(1)N原子最外层有5个电子，有三个成单电子分别与3个H原子形成3对共用电子对，所以NH3的电子式为；乙炔分子中2个C原子之间形成3对共用电子对，每个C原子与1个H原子形成1对共用电子对，因此乙炔的结构简式为CH≡CH；
(2)乙烯与水在催化剂存在时发生加成反应产生乙醇，反应方程式为：CH2=CH2+ H2O CH3CH2OH，反应类型为加成反应；
(3)苯与浓硝酸在50~60℃下发生取代反应生成硝基苯和水，反应方程式为：+HNO3+H2O，反应类型为取代反应；
(4)N2与H2合成氨气的反应方程式为N2＋3H22NH3；根据反应热的含义为断裂反应物的化学键吸收能量与形成生成物的化学键放出能量的差，可知该反应的反应热为942kJ/mol+3×432kJ/mol-6×389kJ/mol=-96kJ/mol，所以该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H=-96kJ/mol。
【点睛】本题考查了化学用语的知识，包括电子式、结构简式、化学方程式的书写及热化学方程式的计算，掌握化学用语是学好化学的基础，理解化学用语的含义是学好化学用语的前提。
16． 、 <
解析：(1)单质磷(P)的物质的量为，
氧气的物质的量为，
故磷原子与氧原子的数目之比为1：2，
因为，故反应产物为和。
(2)设，
由题意可知，；
设转化成、的P的物质的量分别为、，则
，解得，
故与反应生成固态的。
(3)氧气的量增多，则P2O3可以和氧气继续反应生成P2O5，该反应为放热反应，则放出的热量增多，所以X
(2) 1.6NA 172 1:6
解析：（1）燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；已知乙炔(C2H2)气体的燃烧热为ΔH=-1299.6kJ·mol-1，则乙炔燃烧热的热化学方程式C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-1299.6kJ·mol-1；
（2）①已知，
Ⅰ：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-560kJ·mol-l；
Ⅱ：CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1；
由盖斯定律可知，反应(Ⅰ+Ⅱ)得：
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+ CO2(g)+2H2O(g) △H=-860kJ·mol-l； 若用标准状况下4.48LCH4(为0.2mol)还原NO2生成N2，放出的热量为860kJ·mol-l×0.2mol=172 kJ；反应中碳元素化合价由-4变为+4，电子转移为CH4~8e-，则反应中转移的电子1.6mol，总数为1.6NA；
②已知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-560kJ·mol-l；
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+ CO2(g)+2H2O(g) △H=-860kJ·mol-l；
若1molCH4还原NO2时放出的热量为710kJ，设生成的N2和NO的物质的量分别为amol、bmol，则根据化学方程式可知，、；a=0.5mol、b=3mol，生成的N2和NO的物质的量之比0.5:3=1:6。
18．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92kJ/mol 390
【分析】根据图象，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，结合反应热=反应物的总键能-生成物的总键能和盖斯定律分析解答。
解析：(1)根据图象，正反应的活化能为254 kJ/mol，故答案为：254；
(2) 根据图象，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，生成1mol氨气放出300 kJ -254kJ=46kJ热量，则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92kJ/mol，故答案为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92kJ/mol；
(3) △H =反应物的总键能-生成物的总键能，设N-H的键能为x kJ/mol，则943+3×435-6x=-92，解得：x=390，故答案为：390；
(4)①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=akJ/mol，②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=bkJ/mol，根据盖斯定律，将可得NH3(g)+NO(g)=N2(g)+ H2O(g) △H=kJ/mol，故答案为：。
19．(1) ①④ ③(2)低于(3)632(4)946(5)(6) Cl b
(7) 是弱酸
(8)
解析：III. T的M层上有6个电子，其核外电子数为16，则T为S元素；X最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X为第二周期元素，为C元素；常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性可知单质为N2，氢化物的水溶液是NH3 H2O，则Y为N元素；Z的元素最高正价是+7价，元素最高正价等于其族序数，则Z位于第ⅦA，由于F元素无正价，则Z为Cl元素；单质既能跟酸反应，又能跟强碱反应，都产生H2，该单质为金属Al，则W为Al元素，据此分析解答。
（1）①、、质子数相同，中子数不同，故互为同位素；②H2、D2、T2是由氢的同位素原子构成的氢分子，既不是同位素，也不是同素异形体；③石墨、金刚石都是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体；④、、质子数相同，中子数不同，故互为同位素；所以互为同位素的是：①④，互为同素异形体的是：③，故答案为：①④；③；
（2）已知和反应生成吸收180kJ，则为吸热反应，则反应物所具有的总能量低于生成物的总能量，故答案为：低于；
（3）由图中可知，断裂1molNO分子中的化学键，需要吸收632kJ能量，故答案为：632；
（4）反应焓变=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，该反应的热化学方程式为：N2(g)+O2(g)═2NO(g)ΔH=(x+498-2×632)kJ/mol=180 kJ/mol，解得x=946，故答案为：946；
（5）X最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X为第二周期元素，为C元素，质子数为6，元素C的一种质子数与中子数相同，则质量数为12，核素符号为；
（6）分析可知，Z为C，T为S元素，同一周期从左向右，元素的非金属性逐渐增强，故Cl元素与S元素相比，非金属性较强的是Cl元素。可根据元素周期律来选择判断能证明这一事实的选项：
a．单质的状态与相应元素的非金属性强弱之间不存在必然联系，a项错误；
b．相应元素的非金属性就越强，生成的氢化物的稳定性越强，故可以证明Cl元素的非金属性比较强，b项正确；
c．单质能与NaOH溶液反应与相应元素的非金属性强弱没有必然联系，c项错误；
故答案为：Cl；b；
（7）T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物分别是：H2SO4、H2CO3、HNO3和HClO4，其中H2CO3性质不同于其他三种，因为只有H2CO3为弱酸，其余为强酸，故答案为：H2CO3；H2CO3为弱酸；
（8）T的低价氧化物为二氧化硫，通入氯气的水溶液中，发生反应的化学方程式为：Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl。
20．（1）HClO4
（2）2 H-Cl H-S
（3）1s22s22p63s23p63d104s1 2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2
（4）2CO (g)+ SO2(g)= S(s)+ 2CO2(g)ΔH＝-270.0 kJ·mol－1
【分析】X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,X的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相同,X原子核外电子排布式为1s22s22p2,则X为碳元素；常温常压下,Y单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积,则Y为硫元素；Z和Y同周期,Z的电负性大于Y,则Z为Cl元素；W的一种核素的质量数为63,中子数为34,则其质子数=63-34=29,则W为Cu元素,据此进行解答。
解析：X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,X的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相同,X原子核外电子排布式为1s22s22p2,则X为碳元素；常温常压下,Y单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积,则Y为硫元素；Z和Y同周期,Z的电负性大于Y,则Z为Cl元素；W的一种核素的质量数为63,中子数为34,则其质子数=63-34=29,则W为Cu元素,
(1)结合以上分析可知， Y为S、Z为Cl,非金属性Cl> S,故酸性:HClO4>H2SO4；
因此，本题正确答案是: HClO4；
(2)CS2是一种常用的溶剂,结构与CO2类似,CS2的电子式为,存在两个双键,每个双键中含有1个σ键,所以总共含有2个σ键；在H-S、H-Cl两种共价键中,Cl元素的电负性更大,对键合电子的吸引力更强,故H-Cl键的极性较强；键长取决于中心元素的原子半径,中心原子半径越大,键长越长,S原子半径大于Cl原子,所以H-Cl键长小于H-S键长；
因此，本题正确答案是:2； H-Cl， H-S；
(3)W为Cu元素,质子数为29,原子核外电子数为29,基态原子核外电子排布为: 1s22s22p63s23p63d104s1；W2Y为Cu2S,W2O为Cu2O,在空气中煅烧生成Cu2O的化学方程式是: 2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2；
因此，本题正确答案是：1s22s22p63s23p63d104s1，2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2；
⑷①CO (g)+1/2 O2(g)====CO2(g) ΔH＝－283kJ·mol－1；②S(s)+ O2(g)====SO2(g) ΔH＝－296kJ·mol－1；根据盖斯定律：2×①-②得：2CO (g)+ SO2(g)= S(s)+ 2CO2(g) ΔH＝-270.0 kJ·mol－1；
综上所述，故为：2CO (g)+ SO2(g)= S(s)+ 2CO2(g) ΔH＝-270.0 kJ·mol－1。
21．(1) 量筒 温度计 环形玻璃搅拌棒
(2) 否 金属易导热，热量散失多，产生较大的实验误差
(3) -56.8kJ/mol NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH=-56.8 kJ·mol-1
(4) 无 有
解析：本实验为酸碱中和反应反应热的测定实验，据此分析回答问题。
(1)中和热的测定实验中，需要用量筒量取酸溶液和碱溶液的体积，需要使用温度计测量反应前后的温度，用环形玻璃搅拌棒搅拌，故答案为：量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒；
(2)铜丝是热的良导体，若用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，搅拌时热量损失大，热量损失大，实验误差大，则实验中不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，故答案为：否；金属易导热，热量散失多，产生较大的实验误差；
(3)由题给数据可知2次实验测得温度差分别为3.3℃、3.5℃，2组数据都有效，温度差平均值为=3.4℃，50mL0.55mol L-1氢氧化钠溶液和50mL0.5mol L-1盐酸的质量和为100mL×1g/mL=100g，由放出热量Q=cm△t可得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g ℃)×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ，则生成1mol的水放出热量为=56.8kJ，实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol；氢氧化钠溶液与盐酸溶液反应的热化学方程式NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH=-56.8 kJ·mol-1；
(4)若用KOH代替NaOH，强碱KOH溶液也能与盐酸完全反应生成等量的水，同样可以测定反应的中和热，对测定结果无影响；若用醋酸代替盐酸，由于醋酸为弱酸，电离时吸收热量会导致反应生成等量的水放出的热量少，对测定结果有影响，故答案为：无；有。
22．(1) 环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器 防止热量散失
(2)确保盐酸完全被中和
(3)C
(4)△H1=△H2<△H3
(5)- 51.8 kJ/mol
解析：（1）仪器a的名称是环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器；本实验的关键是要防止热量散失，大、小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是防止热量散失；
（2）本实验中盐酸和NaOH浓度相同，NaOH溶液浓度稍大于盐酸浓度，目的是确保盐酸被完全中和；
（3）为减少热量散失，本实验中需要将NaOH溶液一次迅速倒入盐酸溶液中，选C；
（4）稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液与盐酸反应的离子方程式均为H+(g)+OH-(aq)=H2O(l)，其中和反应热ΔH1=ΔH2，稀氨水中NH3·H2O是弱电解质，反应过程中电离还要吸收热量，故放出的热量比强碱时少，故△H1=△H2<△H3；
（5）第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.1℃，反应后温度为：23.2℃，反应前后温度差为：3.1℃；第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃，反应后温度为：23.4℃，反应前后温度差为：3.1℃；第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.4℃，反应后温度为：25.6℃，反应前后温度差为：5.2℃，改组数据严重偏离另外两组数据，舍去；50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/cm3=100g，c=4.18J/(g ℃)，代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/（g ℃）×100g×=1.036kJ，即生成0.025mol的水放出热量为：1.2959kJ，所以生成1mol的水放出热量为1.2959kJ×=51.8kJ，即该实验测得的中和热△H=-51.8kJ/mol
