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化学选择性必修1第一单元 化学反应的热效应同步测试题
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这是一份化学选择性必修1第一单元 化学反应的热效应同步测试题，共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．在试管中进行的盐酸与NaOH溶液之间的反应，属于环境的是
A．盐酸B．NaOH溶液C．发生的反应D．试管
2．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A．焓变是指1ml物质参加反应时的能量变化
B．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变
C．在一个化学反应中，当反应物总焓小于生成物的总焓时，为负值
D．同温同压下，在光照和点燃条件下的不同
3．下列反应的是
A．石墨燃烧B．铝热反应
C．盐酸与的反应D．
4．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是
A．化学反应必然伴随发生能量变化
B．Na与H2O的反应属于放热反应
C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于放热反应
D．化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的
5．将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见
A．NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B．该反应中，热能转化为产物内部的能量
C．反应物的总能量高于生成物的总能量
D．同种物质的状态不同，具有的能量相同
6．是一种温室气体，其储存能量的能力是的12000~20000倍。已知：断开键吸收的能量为，断开键吸收的能量为，断开键吸收的能量为。下列说法正确的是
A．的过程会放出能量
B．的过程会放出能量
C．为吸热反应
D．如果吸收能量后没有化学键的断裂与形成，仍可能会发生化学反应
7．下列有关化学反应与能量变化的说法正确的是
A．如图所示的化学反应中，反应物的键能之和大于生成物的键能之和
B．相同条件下，氢气和氧气反应生成液态水比生成等量的气态水放出的热量少
C．金刚石在一定条件下转化成石墨能量变化如图所示，则金刚石稳定性较好
D．同温同压下，H2(g)+C12(g)=2HCl(g)能量变化如图所示，在光照和点燃条件下的△H相同
8．酸催化丙烯与一元醇合成醚的反应机理、能量变化与反应过程的关系如图所示。下列说法正确的是
A．①②均为放热过程
B．②的逆反应吸收的能量比③的逆反应吸收的能量多
C．反应过程中只存在2种过渡态
D．总反应为放热反应
9．化学反应伴随着能量的变化。下列属于吸热反应的是
A．镁条燃烧B．氧化钙与水反应
C．高温煅烧石灰石D．硝酸和氢氧化钠溶液反应
10．卤素单质X2(X表示Cl、Br)与H2反应能量转化关系如下图所示，下列说法不正确的是
A．过程Ⅱ吸收能量，过程Ⅲ放出能量
B．HX能量越高，越稳定
C．途径Ⅰ生成HCl时放出的热量比生成HBr时多，说明生成HCl比生成HBr热力学上趋势更大
D．生成HX的反应热与途径无关，ΔH1=ΔH2+ΔH3
二、填空题
11．某化学反应中，设反应物的总能量为，生成物的总能量为。
(1)若若，则该反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。该可用反应图 (填“A”或“B”)表示。
(2)若若，则该反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。该可用反应图 (填“A”或“B”)表示。
12．利用太阳能光解水，制备的H2用于还原CO2合成有机物，可实现资源的再利用。回答下列问题：
半导体光催化剂浸入水或电介质溶液中，光照时可在其表面得到产物，下图为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。光解水能量转化形式为 。
13．热化学方程式
(1)概念：能够表示 的化学方程式．
(2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的 变化．
(3)书写注意事项
①需注明反应时的 如不注明条件，即指25℃、．
②需注明反应物和生成物的聚集状态．气态、液态、固态分别用英文字母 、 和 表示，溶液则用 表示．
③热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是 数，也可以是 数．
④同一化学反应中，热化学方程式中物质前的化学计量数不同，反应的 ．
14．在一定条件下A与B反应可生成C和D，其能量变化如下图：
若E1>E2，反应体系的总能量 (填“升高”或“降低”)，为 (填“吸热”或“放热”)反应，其原因是 。
15．依据事实，写出下列反应的热化学方程式：
(1)1ml氨气和1ml氯化氢气体化合生成氯化铵固体，放出176kJ热量，该反应的热化方程式为： 。
(2)1gH2燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量，该反应的热化方程式为： 。
(3)25℃101 kPa时，氢气和氧气反应生成1ml水蒸气放热241.8kJ，该反应的热化方程式为： 。
16．概念
热化学方程式是指能够表示 的化学方程式。
17．（1）在下列化合物中：H2O2 、Na2O、、I2 、、NaCl、、CO2、NH4Cl、Na2O2，用化学式回答下列问题：
①只由非金属组成的离子化合物是 ，
②只有极性共价键的共价化合物是 ，
③只含有非极性共价键的是 ，
④既有离子键又有非极性键的化合物是 。
（2）以下反应：①木炭与水制备水煤气 ②氯酸钾分解 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 ⑥ Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl，属于放热反应 (填序号），写出反应⑥的化学方程式 。
18．Ⅰ.已知化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示，回答下列问题：
(1)0.5mlN2(g)和1.5mlH2(g)生成1mlNH3(g)的过程 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
Ⅱ.海水中含有丰富的化学资源。将海水淡化与浓缩海水结合是综合利用海水资源的途径之一。从海水中提取镁的主要步骤如图：
(2)操作a的名称是 ；试剂X可以选用 。
Ⅲ.碘在海水中主要以I-的形式存在，而在地壳中主要以IO的形式存在，在常温下几种粒子之间的转化关系如图所示。
(3)对比反应Ⅰ和Ⅲ可知，以反应Ⅰ制取I2时应注意控制的反应条件是 。
(4)用反应Ⅱ在溶液中制取I2，反应的离子方程式是(已知：反应后所得溶液显酸性) 。
19．从能量的角度看，断开化学键要 ，形成化学键要 。
20．热化学方程式的书写
(1)标明反应物和生成物的 、 和 。若不标明温度和压强，则表示在 ℃， kPa条件时的反应热。
(2)标注反应物和生成物的 ，固态、液态、气态和溶液态分别用 、 、 、 表示。
(3)化学式前面的化学计量数表示 ，可以用 和 表示。
(4)同一化学反应，物质的化学计量数不同，反应的 也不同。
(5)在热化学方程式的右边注明ΔH的 、 和 。
(6)若一个反应的焓变ΔH =akJ·ml-1， 则其逆反应的焓变ΔH = 。
三、实验探究题
21．我国“蓝天保卫战”成果显著，肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示：
回答下列问题：
(1)从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有 (写化学式，下同)。
(2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是 。
(3)写出是SO2转化为SO3的化学方程式： 。
(4)工业上利用氨制备一氧化氮，反应的化学方程式为 。
(5)实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，其原因为 (用化学方程式表示)。
(6)氨与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，该反应的化学方程式为 。
(7)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1mlN2和1mlO2完全反应生成NO会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
22．Na2O2是一种重要的物质，可用作漂白剂、消毒剂、氧化剂及供氧剂。某研究性学习小组在探究淡黄色Na2O2与H2O反应中的物质变化与能量变化时，设计了如图所示的I和II两组实验装置。
请分析图中相关变化，完成下列各题：
(1)①中Na2O2的电子式 ，其中正负离子个数比为 。
(2)②中的大量气泡主要成分是 ；③中溶液变红，说明反应混合液呈 。(填字母序号)
A．酸性 B．碱性 C．中性
(3)写出Na2O2与H2O反应的化学方程式 。
(4)根据④和⑤的现象分析，对反应过程的推测合理的是 。(多选)
a. 反应过程中可能生成了一种中间过渡产物H2O2
b. ④→⑤发生的反应肯定属于氧化还原反应
c. MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
(5)在II中把小试管套在带支管的试管内，在小试管里加入1g淡黄色Na2O2，在U形管内加入少量红墨水。打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升。
①由此推知，Na2O2与H2O反应过程中，存在的能量转化形式有 。
②可以用来表示Na2O2与H2O反应的图像是
A． B． C． D．
(6)从化学反应过程中旧键断裂和新键形成角度，分析II中“U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升”的原因： 。
(7)分析Na2O2与H2O反应时的物质转化关系，试推测16g CH4完全燃烧的产物通入足量的Na2O2固体粉末中，充分吸收，Na2O2增重应为 。
23．为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如下实验：
(1)将纯固体物质X分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应)，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内红墨水的液面高度如图所示。
①若如图1所示，发生的反应(假设没有气体生成)是 (填“放热”或“吸热”)反应，X是 (填两种物质的化学式)。
②若如图2所示，发生的反应(假设没有气体生成)是 (填“放热”或“吸热”)反应，以下选项中与其能量变化相同的是 (填序号)。
A．CO还原CuO的反应 B．的分解反应 C．Al和的反应
(2)如图3所示，把试管放入盛有25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块铝片，再滴入5 mL稀NaOH溶液。试回答下列问题：
①实验中观察到的现象是：铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、 。
②产生上述现象的原因是 。
参考答案：
1．D
【详解】环境是与体系相互影响的其他部分，如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。
故选D。
2．B
【详解】A．焓变是生成物和反应物的焓值差，当物质的物质的量不同时，焓变不同，参加反应时物质的物质的量不一定为1ml，A错误；
B．反应的热效应只与始态、终态有关，与过程无关，根据盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变，B正确；
C．在一个化学反应中，当反应物总焓小于生成物的总焓时，说明该反应为吸热反应，则为正值，C错误；
D．反应条件不改变反应的焓变，则同温同压下，在光照和点燃条件下的相同，D错误；
故选B。
3．C
【分析】ΔH>0的反应为生成物的总能量大于反应物的总能量的吸热反应。
【详解】A．石墨燃烧的反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故A不符合题意；
B．铝热反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故B不符合题意；
C．盐酸与碳酸氢钠的反应是生成物的总能量大于反应物的总能量的吸热反应，故C符合题意；
D．二氧化氮聚合生成四氧化二氮的反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故D不符合题意；
故选C。
4．C
【详解】A．由于断键吸热，成键放热，因此化学反应必然伴随发生能量变化，A正确；
B．Na与H2O生成氢氧化钠和氢气，属于放热反应，B正确；
C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应，C错误；
D．由于断键吸热，成键放热，因此化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的，D正确；
答案选C。
5．B
【详解】A．醋酸逐渐凝固，说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低，即NH4HCO3与盐酸的反应为吸热反应，故A错误；
B．该反应为吸热反应，吸收的热量转化为产物内部的能量，故B正确；
C．该反应为吸热反应，生成物的总能量高于反应物的总能量，故C错误；
D．同种物质的状态不同，具有的能量也不同，如气态的水和液态水都是水，但是两者具有的能量不同，故D错误；
答案选B。
6．B
【详解】A．的过程是化学键断裂的过程需要吸收能量，故A错；
B．的过程为形成化学键的过程，会放出能量，故选B；
C．和形成释放的能量为，断裂和中的化学键需吸收的能量为，整个反应释放的能量为，该反应为放热反应，故C错；
D．化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，如果吸收能量后没有化学键的断裂与形成则不可能发生化学反应，故D错；
答案选B。
7．D
【详解】A．根据图中信息，该反应是放热反应，因此反应物的键能之和小于生成物的键能之和，故A错误；
B．气态水到液态水会放出热量，因此相同条件下，氢气和氧气反应生成液态水比生成等量的气态水放出的热量多，故B错误；
C．金刚石在一定条件下转化成石墨能量变化如图所示，根据能量越低越稳定，石墨能量低，因此石墨稳定性较好，故C错误；
D．同温同压下，H2(g)+C12(g)=2HCl(g)能量变化如图所示，焓变与反应物的总能量和生成物的总能量有关，与反应路径无关，因此无论在光照和点燃条件下，反应的△H相同，故D正确。
综上所述，答案为D。
8．D
【详解】A．由图象可知①为吸热过程，②为放热过程，故A错误；
B．根据图中信息得到逆反应吸收的能量为③②，故B错误；
C．图象中有3个峰，有3种过渡态，故C错误；
D．根据图象可知，反应物总能量大于生成物总能量，总反应是放热反应，故D正确。
综上所述，答案为D。
9．C
【详解】A．镁条燃烧放出热量，为放热反应，故A错误；
B．氧化钙与水反应生成氢氧化钙，放出热量，为放热反应，故B错误；
C．高温煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳，是吸热反应，故C正确；
D．硝酸和氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠和水，是放热反应，故D错误；
故选C。
10．B
【详解】A.化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量，过程Ⅱ为化学键断裂的过程，吸收能量，过程Ⅲ为化学键形成，放出能量，A项正确；
B.物质的能量越低越稳定，B项错误；
C.途径I生成HCl时放出的热量比生成HBr时的多，说明HCl比HBr更稳定，因此生成HCl比生成HBr热力学上趋势更大，C项正确；
D.依据盖斯定律进行分析，反应的焓变与始态和终态有关，与途径无关，ΔH1=ΔH2+ΔH3，D项正确；
答案选B。
11．(1) 放热 A
(2) 吸热 B
【详解】（1）若，则反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，可用图A表示，故答案为：放热；A；
（2）若，则反应物的总能量小于生成物的总能量，反应吸热，可用图B表示，故答案为：吸热；B。
12．光能转化为化学能
【详解】光解水过程中的能量转化形式为光能转化为化学能。
13． 反应所释放或吸收的热量 能量 温度和压强 g l s aq 整 分 不同
【解析】略
14． 降低 放热 反应物的部分内能通过化学反应转化为热能释放到环境中
【详解】根据题干中可知，若E1>E2，即反应物总能量高于生成物总能量，该反应向环境放出热量，故反应体系总能量降低，为放热反应，故答案为①降低②放热③反应物的部分内能通过化学反应转化为热能释放到环境中。
15．(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H=-176kJ·ml-1
(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ·ml-1
(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·ml-1
【详解】（1）氨气与氯化氢反应的化学方程式为：NH3+HCl=NH4Cl，1ml氨气和1ml氯化氢气体化合生成氯化铵固体，放出176kJ热量，该反应的热化方程式为：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H=-176kJ·ml-1。
（2）氢气燃烧的化学方程式为：2H2+O22H2O，1gH2的物质的量为0.5ml，1gH2燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量，则2mlH2燃烧生成液态水，放出4142.9kJ=571.6kJ的热量，热化方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ·ml-1。
（3）氢气和氧气反应生成水的化学方程式为：2H2+O22H2O，25℃101 kPa时，氢气和氧气反应生成1ml水蒸气放热241.8kJ，则生成2ml水蒸气放热2241.8kJ=483.6kJ，热化方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·ml-1。
16．反应热
【详解】热化学方程式是指能够表示反应热的化学方程式。
17． NH4Cl CO2 I2 Na2O2 ③ ④ ⑤ Ba（OH）2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2 + 2NH3 ↑+ 10H2O
【详解】(1)①铵盐是全部由非金属元素组成的离子化合物，符合条件的是氯化铵，故答案为NH4Cl；
②只含共价键的化合物是共价化合物，不同非金属元素之间易形成极性共价键，只有极性键构成的共价化合物为CO2，故答案为CO2；
③同种非金属元素之间形成非极性共价键，符合条件的是I2，故答案为I2；
④活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，同种非金属元素之间易形成非极性共价键，则符合条件的是Na2O2，故答案为Na2O2；
(2)常见的放热反应有：所有的燃烧、所有的中和反应、金属和酸的反应、金属与水的反应、大多数化合反应、铝热反应等，故放热反应的是③、④、⑤； 常见的吸热反应为：大多数的分解反应，氢氧化钡和氯化铵的反应、焦炭和二氧化碳、焦炭和水的反应等，所以放热反应有：③ ④ ⑤，反应⑥的化学方程式：Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2 +2NH3↑+10H2O。
点睛：熟习练常见的放热与吸热反应类型是解题关键；常见的放热反应有：所有的燃烧、所有的中和反应、金属和酸的反应、金属与水的反应、大多数化合反应、铝热反应等；常见的吸热反应为：大多数的分解反应，氢氧化钡和氯化铵的反应、焦炭和二氧化碳、焦炭和水的反应等，氢氧化钡与氯化铵反应生成氯化钡、氨气和水。
18． 放出 (b-a) 过滤 稀盐酸 Cl2的用量 2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2
【分析】向海水中加入石灰水，其中Ca(OH)2和镁离子反应生成Mg(OH)2沉淀，然后通过操作a为过滤，得到A为Mg(OH)2，将Mg(OH)2溶于试剂X为稀盐酸中得到MgCl2，将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2，电解熔融MgCl2得到Mg单质，以此解答。
【详解】Ⅰ.(1)由图可知，0.5mlN2(g)和1.5mlH2(g)所具有的能量高于1mlNH3(g)具有的能量，则0.5mlN2(g)和1.5mlH2(g)生成1mlNH3(g)的过程放出(b-a) kJ能量，故答案为：放出；(b-a)；
Ⅱ.(2)上述分析可知，操作a的名称为过滤，试剂X的作用是将Mg(OH)2溶解得到MgCl2，则试剂X可以选用稀盐酸，故答案为：过滤；稀盐酸；
Ⅲ.(3)对比反应Ⅰ和Ⅲ可知，I-和Cl2反应可能发生反应Ⅲ生成IO，也可能发生反应Ⅰ生成I2，以反应Ⅰ制取I2时应注意控制的反应条件是控制Cl2的用量，故答案为：Cl2的用量；
(4)用反应Ⅱ在溶液中制取I2的过程中，IO和HSO反应生成I2和SO，I元素由+5价下降到0价，S元素由+4价上升到+6价，根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式为：2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2，故答案为：2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2。
19． 吸收能量 放出能量
【详解】从能量的角度看，断开化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量，如果断开化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量，则反应是吸热反应，反之是放热反应。
20．(1) 温度 压强 聚集状态 25 101
(2) 聚集状态 s l g aq
(3) 物质的量 整数 分数
(4)ΔH
(5) 正负号(正号常省略) 数值 单位
(6)−akJ∙ml−1
【详解】（1）热化学方程式需标明反应物和生成物的温度、压强和聚集状态。若不标明温度和压强，则表示在25℃，101kPa条件时的反应热。
（2）热化学方程式必须标注反应物和生成物的聚集状态，固态、液态、气态和溶液态分别用s、l、g、aq表示。
（3）热化学方程式化学式前面的化学计量数表示物质的量，可以用整数和分数表示。
（4）同一化学反应，物质的化学计量数不同，反应的ΔH也不同。
（5）在热化学方程式的右边注明ΔH的正负号(正号常省略)、数值、单位；
（6）若一个反应的焓变ΔH =akJ·ml-1， 则其逆反应的焓变ΔH =−akJ∙ml−1。
21．(1)SO2、SO3、N2O5
(2)NH3
(3)2SO2+O22SO3
(4)4NH3+5O24NO+6H2O
(5)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
(6)6NO+4NH35N2+6H2O
(7) 吸收 180
【分析】本题将氮的氧化物、硫的氧化物和环境保护相结合，图中表示将空气中的NO、NO2和SO2转化为硝酸、硫酸，再和氨气反应得到铵盐的过程，铵盐是一种优质的氮肥，实现了污染物的二次利用。
【详解】（1）酸性氧化物是能与碱反应得到盐和水的氧化物，符合要求的有SO2、SO3和N2O5；
（2）图中物质溶于水呈碱性的只有NH3；
（3）二氧化硫在催化剂存在可以转化为三氧化硫：2SO2+O2 2SO3；
（4）氨气经催化氧化可以形成一氧化氮：4NH3+5O2 4NO+6H2O；
（5）浓硝酸见光或受热时易分解，因此要保存在棕色试剂瓶中：4HNO3 ；
（6）氨气中的氮为-3价，一氧化氮中的氮为+2价，因此二者可以在一定条件下发生归中反应得到氮气：6NO+4NH3 5N2+6H2O。
（7）N2和O2反应的化学方程式为：N2+ O2 2NO，破坏旧化学键需要吸收能量，形成新化学键会放出能量，则1ml N2和1ml O2完全反应中的能量变化946kJ/ml 1ml + 498kJ/ml1ml- 632kJ/ml2ml = 180kJ；即1ml N2和1ml O2完全反应生成2mlNO要吸收180kJ的能量。
22．(1) 2∶1
(2) O2 B
(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(4)ab
(5) 化学能转化为热能 B
(6)Na2O2与H2O反应是旧键断裂和新键形成的过程，旧键断裂需要吸收热量，新键形成需要放出热量，该反应过程中新键形成放出的热量高于旧键断裂吸收的热量，因此反应放热，试管内温度升高，压强增大，U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升
(7)32g
【分析】向盛有Na2O2固体的试管中加入H2O，反应产生大量气泡，气泡消失后向其中滴入酚酞试液，溶液先变红，后轻轻振荡后红色褪去，再向其中加入少量MnO2，有大量气泡产生，说明反应过程中产生了H2O2，H2O2在MnO2催化下分解产生O2。
【详解】（1）Na2O2是离子化合物，Na+与通过离子键结合，在阴离子中2个O原子之间以共价键结合，其电子式为：；其中阳离子是2个Na+，阴离子是，因此该化合物中正负离子个数比为2∶1；
（2）Na2O2放入水中产生大量气泡，该气泡中含有的气体成分是O2；③中溶液变红，说明反应混合液呈碱性，故合理选项是B；
（3）Na2O2固体中加入H2O，反应产生NaOH、O2，该反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
（4）④红色褪去后，再加入少量MnO2后，产生较多气泡，说明反应过程中有H2O2，H2O2在MnO2催化下分解产生H2O、O2，该反应为氧化还原反应，故合理选项是ab；
（5）①将H2O加入盛有Na2O2固体的试管中，在U形管内加入少量红墨水。打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升，说明反应放出热量，使气体体积膨胀，导致U型管的左侧下降，右侧上升，故该反应是化学能转化为热能；
②反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑是放热反应，说明反应物的总能量比生成物的总能量高，能够反映该能量变化的图示是装置B；
（6）Na2O2与H2O反应是旧键断裂和新键形成的过程，旧键断裂需要吸收热量，新键形成需要放出热量，该反应过程中新键形成放出的热量高于旧键断裂吸收的热量，因此反应放热，试管内温度升高，压强增大，U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升；
（7）16 g CH4的物质的量是n(CH4)=；CH4发生燃烧反应：CH4+2O2CO2+2H2O，1 ml CH4燃烧消耗2 ml O2，反应产生1 ml CO2、2 ml H2O，燃烧产物与Na2O2发生反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，燃烧产物与足量NaOH反应，放出O2的物质的量是0.5 ml+1 ml=1.5 ml，可见反应前后共消耗0.5 ml O2，故反应后固体质量会增加0.5 ml×32 g/ml=16 g，则反应后Na2O2固体质量为△m=16 g+16 g=32 g。
23．(1) 放热 吸热 B
(2) 饱和澄清石灰水中出现白色浑浊 铝和NaOH溶液反应生成，且该反应是放热反应，的溶解度随温度的升高而降低
【详解】（1）①若如图1所示，体系内压强大于外界大气压，说明体系内气体膨胀，反应放热，遇水放热的物质X可以是等；
②若如图2所示，体系内压强小于外界大气压，说明体系内气体体积缩小，反应吸热，CO还原CuO的反应为放热反应，的分解反应为吸热反应，Al和的反应为放热反应。
（2）把试管放入盛有25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中，向试管中放入几小块铝片，再滴入5 mL稀NaOH溶液，铝和NaOH溶液反应生成，且该反应是放热反应，的溶解度随温度的升高而降低，烧杯中的饱和澄清石灰水中会出现白色浑浊。
一、单选题
1．在试管中进行的盐酸与NaOH溶液之间的反应，属于环境的是
A．盐酸B．NaOH溶液C．发生的反应D．试管
2．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A．焓变是指1ml物质参加反应时的能量变化
B．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变
C．在一个化学反应中，当反应物总焓小于生成物的总焓时，为负值
D．同温同压下，在光照和点燃条件下的不同
3．下列反应的是
A．石墨燃烧B．铝热反应
C．盐酸与的反应D．
4．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是
A．化学反应必然伴随发生能量变化
B．Na与H2O的反应属于放热反应
C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于放热反应
D．化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的
5．将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见
A．NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B．该反应中，热能转化为产物内部的能量
C．反应物的总能量高于生成物的总能量
D．同种物质的状态不同，具有的能量相同
6．是一种温室气体，其储存能量的能力是的12000~20000倍。已知：断开键吸收的能量为，断开键吸收的能量为，断开键吸收的能量为。下列说法正确的是
A．的过程会放出能量
B．的过程会放出能量
C．为吸热反应
D．如果吸收能量后没有化学键的断裂与形成，仍可能会发生化学反应
7．下列有关化学反应与能量变化的说法正确的是
A．如图所示的化学反应中，反应物的键能之和大于生成物的键能之和
B．相同条件下，氢气和氧气反应生成液态水比生成等量的气态水放出的热量少
C．金刚石在一定条件下转化成石墨能量变化如图所示，则金刚石稳定性较好
D．同温同压下，H2(g)+C12(g)=2HCl(g)能量变化如图所示，在光照和点燃条件下的△H相同
8．酸催化丙烯与一元醇合成醚的反应机理、能量变化与反应过程的关系如图所示。下列说法正确的是
A．①②均为放热过程
B．②的逆反应吸收的能量比③的逆反应吸收的能量多
C．反应过程中只存在2种过渡态
D．总反应为放热反应
9．化学反应伴随着能量的变化。下列属于吸热反应的是
A．镁条燃烧B．氧化钙与水反应
C．高温煅烧石灰石D．硝酸和氢氧化钠溶液反应
10．卤素单质X2(X表示Cl、Br)与H2反应能量转化关系如下图所示，下列说法不正确的是
A．过程Ⅱ吸收能量，过程Ⅲ放出能量
B．HX能量越高，越稳定
C．途径Ⅰ生成HCl时放出的热量比生成HBr时多，说明生成HCl比生成HBr热力学上趋势更大
D．生成HX的反应热与途径无关，ΔH1=ΔH2+ΔH3
二、填空题
11．某化学反应中，设反应物的总能量为，生成物的总能量为。
(1)若若，则该反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。该可用反应图 (填“A”或“B”)表示。
(2)若若，则该反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。该可用反应图 (填“A”或“B”)表示。
12．利用太阳能光解水，制备的H2用于还原CO2合成有机物，可实现资源的再利用。回答下列问题：
半导体光催化剂浸入水或电介质溶液中，光照时可在其表面得到产物，下图为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。光解水能量转化形式为 。
13．热化学方程式
(1)概念：能够表示 的化学方程式．
(2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的 变化．
(3)书写注意事项
①需注明反应时的 如不注明条件，即指25℃、．
②需注明反应物和生成物的聚集状态．气态、液态、固态分别用英文字母 、 和 表示，溶液则用 表示．
③热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是 数，也可以是 数．
④同一化学反应中，热化学方程式中物质前的化学计量数不同，反应的 ．
14．在一定条件下A与B反应可生成C和D，其能量变化如下图：
若E1>E2，反应体系的总能量 (填“升高”或“降低”)，为 (填“吸热”或“放热”)反应，其原因是 。
15．依据事实，写出下列反应的热化学方程式：
(1)1ml氨气和1ml氯化氢气体化合生成氯化铵固体，放出176kJ热量，该反应的热化方程式为： 。
(2)1gH2燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量，该反应的热化方程式为： 。
(3)25℃101 kPa时，氢气和氧气反应生成1ml水蒸气放热241.8kJ，该反应的热化方程式为： 。
16．概念
热化学方程式是指能够表示 的化学方程式。
17．（1）在下列化合物中：H2O2 、Na2O、、I2 、、NaCl、、CO2、NH4Cl、Na2O2，用化学式回答下列问题：
①只由非金属组成的离子化合物是 ，
②只有极性共价键的共价化合物是 ，
③只含有非极性共价键的是 ，
④既有离子键又有非极性键的化合物是 。
（2）以下反应：①木炭与水制备水煤气 ②氯酸钾分解 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 ⑥ Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl，属于放热反应 (填序号），写出反应⑥的化学方程式 。
18．Ⅰ.已知化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示，回答下列问题：
(1)0.5mlN2(g)和1.5mlH2(g)生成1mlNH3(g)的过程 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
Ⅱ.海水中含有丰富的化学资源。将海水淡化与浓缩海水结合是综合利用海水资源的途径之一。从海水中提取镁的主要步骤如图：
(2)操作a的名称是 ；试剂X可以选用 。
Ⅲ.碘在海水中主要以I-的形式存在，而在地壳中主要以IO的形式存在，在常温下几种粒子之间的转化关系如图所示。
(3)对比反应Ⅰ和Ⅲ可知，以反应Ⅰ制取I2时应注意控制的反应条件是 。
(4)用反应Ⅱ在溶液中制取I2，反应的离子方程式是(已知：反应后所得溶液显酸性) 。
19．从能量的角度看，断开化学键要 ，形成化学键要 。
20．热化学方程式的书写
(1)标明反应物和生成物的 、 和 。若不标明温度和压强，则表示在 ℃， kPa条件时的反应热。
(2)标注反应物和生成物的 ，固态、液态、气态和溶液态分别用 、 、 、 表示。
(3)化学式前面的化学计量数表示 ，可以用 和 表示。
(4)同一化学反应，物质的化学计量数不同，反应的 也不同。
(5)在热化学方程式的右边注明ΔH的 、 和 。
(6)若一个反应的焓变ΔH =akJ·ml-1， 则其逆反应的焓变ΔH = 。
三、实验探究题
21．我国“蓝天保卫战”成果显著，肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示：
回答下列问题：
(1)从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有 (写化学式，下同)。
(2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是 。
(3)写出是SO2转化为SO3的化学方程式： 。
(4)工业上利用氨制备一氧化氮，反应的化学方程式为 。
(5)实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，其原因为 (用化学方程式表示)。
(6)氨与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，该反应的化学方程式为 。
(7)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1mlN2和1mlO2完全反应生成NO会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
22．Na2O2是一种重要的物质，可用作漂白剂、消毒剂、氧化剂及供氧剂。某研究性学习小组在探究淡黄色Na2O2与H2O反应中的物质变化与能量变化时，设计了如图所示的I和II两组实验装置。
请分析图中相关变化，完成下列各题：
(1)①中Na2O2的电子式 ，其中正负离子个数比为 。
(2)②中的大量气泡主要成分是 ；③中溶液变红，说明反应混合液呈 。(填字母序号)
A．酸性 B．碱性 C．中性
(3)写出Na2O2与H2O反应的化学方程式 。
(4)根据④和⑤的现象分析，对反应过程的推测合理的是 。(多选)
a. 反应过程中可能生成了一种中间过渡产物H2O2
b. ④→⑤发生的反应肯定属于氧化还原反应
c. MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
(5)在II中把小试管套在带支管的试管内，在小试管里加入1g淡黄色Na2O2，在U形管内加入少量红墨水。打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升。
①由此推知，Na2O2与H2O反应过程中，存在的能量转化形式有 。
②可以用来表示Na2O2与H2O反应的图像是
A． B． C． D．
(6)从化学反应过程中旧键断裂和新键形成角度，分析II中“U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升”的原因： 。
(7)分析Na2O2与H2O反应时的物质转化关系，试推测16g CH4完全燃烧的产物通入足量的Na2O2固体粉末中，充分吸收，Na2O2增重应为 。
23．为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如下实验：
(1)将纯固体物质X分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应)，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内红墨水的液面高度如图所示。
①若如图1所示，发生的反应(假设没有气体生成)是 (填“放热”或“吸热”)反应，X是 (填两种物质的化学式)。
②若如图2所示，发生的反应(假设没有气体生成)是 (填“放热”或“吸热”)反应，以下选项中与其能量变化相同的是 (填序号)。
A．CO还原CuO的反应 B．的分解反应 C．Al和的反应
(2)如图3所示，把试管放入盛有25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块铝片，再滴入5 mL稀NaOH溶液。试回答下列问题：
①实验中观察到的现象是：铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、 。
②产生上述现象的原因是 。
参考答案：
1．D
【详解】环境是与体系相互影响的其他部分，如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。
故选D。
2．B
【详解】A．焓变是生成物和反应物的焓值差，当物质的物质的量不同时，焓变不同，参加反应时物质的物质的量不一定为1ml，A错误；
B．反应的热效应只与始态、终态有关，与过程无关，根据盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变，B正确；
C．在一个化学反应中，当反应物总焓小于生成物的总焓时，说明该反应为吸热反应，则为正值，C错误；
D．反应条件不改变反应的焓变，则同温同压下，在光照和点燃条件下的相同，D错误；
故选B。
3．C
【分析】ΔH>0的反应为生成物的总能量大于反应物的总能量的吸热反应。
【详解】A．石墨燃烧的反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故A不符合题意；
B．铝热反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故B不符合题意；
C．盐酸与碳酸氢钠的反应是生成物的总能量大于反应物的总能量的吸热反应，故C符合题意；
D．二氧化氮聚合生成四氧化二氮的反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故D不符合题意；
故选C。
4．C
【详解】A．由于断键吸热，成键放热，因此化学反应必然伴随发生能量变化，A正确；
B．Na与H2O生成氢氧化钠和氢气，属于放热反应，B正确；
C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应，C错误；
D．由于断键吸热，成键放热，因此化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的，D正确；
答案选C。
5．B
【详解】A．醋酸逐渐凝固，说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低，即NH4HCO3与盐酸的反应为吸热反应，故A错误；
B．该反应为吸热反应，吸收的热量转化为产物内部的能量，故B正确；
C．该反应为吸热反应，生成物的总能量高于反应物的总能量，故C错误；
D．同种物质的状态不同，具有的能量也不同，如气态的水和液态水都是水，但是两者具有的能量不同，故D错误；
答案选B。
6．B
【详解】A．的过程是化学键断裂的过程需要吸收能量，故A错；
B．的过程为形成化学键的过程，会放出能量，故选B；
C．和形成释放的能量为，断裂和中的化学键需吸收的能量为，整个反应释放的能量为，该反应为放热反应，故C错；
D．化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，如果吸收能量后没有化学键的断裂与形成则不可能发生化学反应，故D错；
答案选B。
7．D
【详解】A．根据图中信息，该反应是放热反应，因此反应物的键能之和小于生成物的键能之和，故A错误；
B．气态水到液态水会放出热量，因此相同条件下，氢气和氧气反应生成液态水比生成等量的气态水放出的热量多，故B错误；
C．金刚石在一定条件下转化成石墨能量变化如图所示，根据能量越低越稳定，石墨能量低，因此石墨稳定性较好，故C错误；
D．同温同压下，H2(g)+C12(g)=2HCl(g)能量变化如图所示，焓变与反应物的总能量和生成物的总能量有关，与反应路径无关，因此无论在光照和点燃条件下，反应的△H相同，故D正确。
综上所述，答案为D。
8．D
【详解】A．由图象可知①为吸热过程，②为放热过程，故A错误；
B．根据图中信息得到逆反应吸收的能量为③②，故B错误；
C．图象中有3个峰，有3种过渡态，故C错误；
D．根据图象可知，反应物总能量大于生成物总能量，总反应是放热反应，故D正确。
综上所述，答案为D。
9．C
【详解】A．镁条燃烧放出热量，为放热反应，故A错误；
B．氧化钙与水反应生成氢氧化钙，放出热量，为放热反应，故B错误；
C．高温煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳，是吸热反应，故C正确；
D．硝酸和氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠和水，是放热反应，故D错误；
故选C。
10．B
【详解】A.化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量，过程Ⅱ为化学键断裂的过程，吸收能量，过程Ⅲ为化学键形成，放出能量，A项正确；
B.物质的能量越低越稳定，B项错误；
C.途径I生成HCl时放出的热量比生成HBr时的多，说明HCl比HBr更稳定，因此生成HCl比生成HBr热力学上趋势更大，C项正确；
D.依据盖斯定律进行分析，反应的焓变与始态和终态有关，与途径无关，ΔH1=ΔH2+ΔH3，D项正确；
答案选B。
11．(1) 放热 A
(2) 吸热 B
【详解】（1）若，则反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，可用图A表示，故答案为：放热；A；
（2）若，则反应物的总能量小于生成物的总能量，反应吸热，可用图B表示，故答案为：吸热；B。
12．光能转化为化学能
【详解】光解水过程中的能量转化形式为光能转化为化学能。
13． 反应所释放或吸收的热量 能量 温度和压强 g l s aq 整 分 不同
【解析】略
14． 降低 放热 反应物的部分内能通过化学反应转化为热能释放到环境中
【详解】根据题干中可知，若E1>E2，即反应物总能量高于生成物总能量，该反应向环境放出热量，故反应体系总能量降低，为放热反应，故答案为①降低②放热③反应物的部分内能通过化学反应转化为热能释放到环境中。
15．(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H=-176kJ·ml-1
(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ·ml-1
(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·ml-1
【详解】（1）氨气与氯化氢反应的化学方程式为：NH3+HCl=NH4Cl，1ml氨气和1ml氯化氢气体化合生成氯化铵固体，放出176kJ热量，该反应的热化方程式为：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H=-176kJ·ml-1。
（2）氢气燃烧的化学方程式为：2H2+O22H2O，1gH2的物质的量为0.5ml，1gH2燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量，则2mlH2燃烧生成液态水，放出4142.9kJ=571.6kJ的热量，热化方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ·ml-1。
（3）氢气和氧气反应生成水的化学方程式为：2H2+O22H2O，25℃101 kPa时，氢气和氧气反应生成1ml水蒸气放热241.8kJ，则生成2ml水蒸气放热2241.8kJ=483.6kJ，热化方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·ml-1。
16．反应热
【详解】热化学方程式是指能够表示反应热的化学方程式。
17． NH4Cl CO2 I2 Na2O2 ③ ④ ⑤ Ba（OH）2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2 + 2NH3 ↑+ 10H2O
【详解】(1)①铵盐是全部由非金属元素组成的离子化合物，符合条件的是氯化铵，故答案为NH4Cl；
②只含共价键的化合物是共价化合物，不同非金属元素之间易形成极性共价键，只有极性键构成的共价化合物为CO2，故答案为CO2；
③同种非金属元素之间形成非极性共价键，符合条件的是I2，故答案为I2；
④活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，同种非金属元素之间易形成非极性共价键，则符合条件的是Na2O2，故答案为Na2O2；
(2)常见的放热反应有：所有的燃烧、所有的中和反应、金属和酸的反应、金属与水的反应、大多数化合反应、铝热反应等，故放热反应的是③、④、⑤； 常见的吸热反应为：大多数的分解反应，氢氧化钡和氯化铵的反应、焦炭和二氧化碳、焦炭和水的反应等，所以放热反应有：③ ④ ⑤，反应⑥的化学方程式：Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2 +2NH3↑+10H2O。
点睛：熟习练常见的放热与吸热反应类型是解题关键；常见的放热反应有：所有的燃烧、所有的中和反应、金属和酸的反应、金属与水的反应、大多数化合反应、铝热反应等；常见的吸热反应为：大多数的分解反应，氢氧化钡和氯化铵的反应、焦炭和二氧化碳、焦炭和水的反应等，氢氧化钡与氯化铵反应生成氯化钡、氨气和水。
18． 放出 (b-a) 过滤 稀盐酸 Cl2的用量 2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2
【分析】向海水中加入石灰水，其中Ca(OH)2和镁离子反应生成Mg(OH)2沉淀，然后通过操作a为过滤，得到A为Mg(OH)2，将Mg(OH)2溶于试剂X为稀盐酸中得到MgCl2，将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2，电解熔融MgCl2得到Mg单质，以此解答。
【详解】Ⅰ.(1)由图可知，0.5mlN2(g)和1.5mlH2(g)所具有的能量高于1mlNH3(g)具有的能量，则0.5mlN2(g)和1.5mlH2(g)生成1mlNH3(g)的过程放出(b-a) kJ能量，故答案为：放出；(b-a)；
Ⅱ.(2)上述分析可知，操作a的名称为过滤，试剂X的作用是将Mg(OH)2溶解得到MgCl2，则试剂X可以选用稀盐酸，故答案为：过滤；稀盐酸；
Ⅲ.(3)对比反应Ⅰ和Ⅲ可知，I-和Cl2反应可能发生反应Ⅲ生成IO，也可能发生反应Ⅰ生成I2，以反应Ⅰ制取I2时应注意控制的反应条件是控制Cl2的用量，故答案为：Cl2的用量；
(4)用反应Ⅱ在溶液中制取I2的过程中，IO和HSO反应生成I2和SO，I元素由+5价下降到0价，S元素由+4价上升到+6价，根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式为：2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2，故答案为：2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2。
19． 吸收能量 放出能量
【详解】从能量的角度看，断开化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量，如果断开化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量，则反应是吸热反应，反之是放热反应。
20．(1) 温度 压强 聚集状态 25 101
(2) 聚集状态 s l g aq
(3) 物质的量 整数 分数
(4)ΔH
(5) 正负号(正号常省略) 数值 单位
(6)−akJ∙ml−1
【详解】（1）热化学方程式需标明反应物和生成物的温度、压强和聚集状态。若不标明温度和压强，则表示在25℃，101kPa条件时的反应热。
（2）热化学方程式必须标注反应物和生成物的聚集状态，固态、液态、气态和溶液态分别用s、l、g、aq表示。
（3）热化学方程式化学式前面的化学计量数表示物质的量，可以用整数和分数表示。
（4）同一化学反应，物质的化学计量数不同，反应的ΔH也不同。
（5）在热化学方程式的右边注明ΔH的正负号(正号常省略)、数值、单位；
（6）若一个反应的焓变ΔH =akJ·ml-1， 则其逆反应的焓变ΔH =−akJ∙ml−1。
21．(1)SO2、SO3、N2O5
(2)NH3
(3)2SO2+O22SO3
(4)4NH3+5O24NO+6H2O
(5)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
(6)6NO+4NH35N2+6H2O
(7) 吸收 180
【分析】本题将氮的氧化物、硫的氧化物和环境保护相结合，图中表示将空气中的NO、NO2和SO2转化为硝酸、硫酸，再和氨气反应得到铵盐的过程，铵盐是一种优质的氮肥，实现了污染物的二次利用。
【详解】（1）酸性氧化物是能与碱反应得到盐和水的氧化物，符合要求的有SO2、SO3和N2O5；
（2）图中物质溶于水呈碱性的只有NH3；
（3）二氧化硫在催化剂存在可以转化为三氧化硫：2SO2+O2 2SO3；
（4）氨气经催化氧化可以形成一氧化氮：4NH3+5O2 4NO+6H2O；
（5）浓硝酸见光或受热时易分解，因此要保存在棕色试剂瓶中：4HNO3 ；
（6）氨气中的氮为-3价，一氧化氮中的氮为+2价，因此二者可以在一定条件下发生归中反应得到氮气：6NO+4NH3 5N2+6H2O。
（7）N2和O2反应的化学方程式为：N2+ O2 2NO，破坏旧化学键需要吸收能量，形成新化学键会放出能量，则1ml N2和1ml O2完全反应中的能量变化946kJ/ml 1ml + 498kJ/ml1ml- 632kJ/ml2ml = 180kJ；即1ml N2和1ml O2完全反应生成2mlNO要吸收180kJ的能量。
22．(1) 2∶1
(2) O2 B
(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(4)ab
(5) 化学能转化为热能 B
(6)Na2O2与H2O反应是旧键断裂和新键形成的过程，旧键断裂需要吸收热量，新键形成需要放出热量，该反应过程中新键形成放出的热量高于旧键断裂吸收的热量，因此反应放热，试管内温度升高，压强增大，U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升
(7)32g
【分析】向盛有Na2O2固体的试管中加入H2O，反应产生大量气泡，气泡消失后向其中滴入酚酞试液，溶液先变红，后轻轻振荡后红色褪去，再向其中加入少量MnO2，有大量气泡产生，说明反应过程中产生了H2O2，H2O2在MnO2催化下分解产生O2。
【详解】（1）Na2O2是离子化合物，Na+与通过离子键结合，在阴离子中2个O原子之间以共价键结合，其电子式为：；其中阳离子是2个Na+，阴离子是，因此该化合物中正负离子个数比为2∶1；
（2）Na2O2放入水中产生大量气泡，该气泡中含有的气体成分是O2；③中溶液变红，说明反应混合液呈碱性，故合理选项是B；
（3）Na2O2固体中加入H2O，反应产生NaOH、O2，该反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
（4）④红色褪去后，再加入少量MnO2后，产生较多气泡，说明反应过程中有H2O2，H2O2在MnO2催化下分解产生H2O、O2，该反应为氧化还原反应，故合理选项是ab；
（5）①将H2O加入盛有Na2O2固体的试管中，在U形管内加入少量红墨水。打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升，说明反应放出热量，使气体体积膨胀，导致U型管的左侧下降，右侧上升，故该反应是化学能转化为热能；
②反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑是放热反应，说明反应物的总能量比生成物的总能量高，能够反映该能量变化的图示是装置B；
（6）Na2O2与H2O反应是旧键断裂和新键形成的过程，旧键断裂需要吸收热量，新键形成需要放出热量，该反应过程中新键形成放出的热量高于旧键断裂吸收的热量，因此反应放热，试管内温度升高，压强增大，U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升；
（7）16 g CH4的物质的量是n(CH4)=；CH4发生燃烧反应：CH4+2O2CO2+2H2O，1 ml CH4燃烧消耗2 ml O2，反应产生1 ml CO2、2 ml H2O，燃烧产物与Na2O2发生反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，燃烧产物与足量NaOH反应，放出O2的物质的量是0.5 ml+1 ml=1.5 ml，可见反应前后共消耗0.5 ml O2，故反应后固体质量会增加0.5 ml×32 g/ml=16 g，则反应后Na2O2固体质量为△m=16 g+16 g=32 g。
23．(1) 放热 吸热 B
(2) 饱和澄清石灰水中出现白色浑浊 铝和NaOH溶液反应生成，且该反应是放热反应，的溶解度随温度的升高而降低
【详解】（1）①若如图1所示，体系内压强大于外界大气压，说明体系内气体膨胀，反应放热，遇水放热的物质X可以是等；
②若如图2所示，体系内压强小于外界大气压，说明体系内气体体积缩小，反应吸热，CO还原CuO的反应为放热反应，的分解反应为吸热反应，Al和的反应为放热反应。
（2）把试管放入盛有25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中，向试管中放入几小块铝片，再滴入5 mL稀NaOH溶液，铝和NaOH溶液反应生成，且该反应是放热反应，的溶解度随温度的升高而降低，烧杯中的饱和澄清石灰水中会出现白色浑浊。
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