练习题：热化学

复习之后用这些题来自测。盖住答案、先做每一题，再核对你的方法。

像 SPM 题目那样，取水溶液的比热容为 4.2 J g⁻¹ °C⁻¹、每种溶液的密度为 1 g cm⁻³。这些是 SPM 风格的原创题，不是历年卷。

试卷一，选择题

1. 下列哪一个是吸热过程？ A. 乙醇的燃烧 B. 酸被碱中和 C. 碳酸铜(II)的热分解 D. 镁与稀酸的反应

答案：C。 热分解从周围吸收热量，所以是吸热的；其余三个都放出热量。

2. 反应过程中混合物的温度上升。关于热变化 ΔH，你能得出什么结论？ A. 它为正 B. 它为负 C. 它为零 D. 无法判断

答案：B。 温度上升表示放出热量（放热），所以 ΔH 为负。

3. 在能级图上，生成物画得比反应物低。这个反应是： A. 吸热且 ΔH 为正 B. 吸热且 ΔH 为负 C. 放热且 ΔH 为正 D. 放热且 ΔH 为负

答案：D。 生成物低于反应物表示放出能量，所以反应是放热的、ΔH 为负。

4. 在能级图上，活化能是： A. 反应物与生成物能级之间的差 B. 成新键时放出的能量 C. 启动反应所需的最小能量 D. 生成物的总能量

答案：C。 活化能是从反应物能级到峰顶的「驼峰」，启动反应所需的最小能量。选项 A 描述的是 ΔH。

5. 中和热是下列哪种情况下的热变化： A. 一摩尔酸完全反应 B. 一摩尔水由酸与碱生成 C. 一摩尔盐生成 D. 一摩尔氢气放出

答案：B。 中和热以生成一摩尔水为准来定义。

6. 弱酸给出的中和热比强酸低，原因是： A. 弱酸总是更稀 B. 有热量被吸收去完成弱酸的电离 C. 弱酸生成较少的盐 D. 中和变成吸热

答案：B。 有一部分热量用于把弱酸完全电离，所以整体放出的热量较少。

7. 在测锌置换铜的置换热的实验里，Q = mcθ 用的是哪一个质量？ A. 加入的锌的质量 B. 析出的铜的质量 C. 硫酸铜(II)溶液的质量 D. 锌与铜的合计质量

答案：C。 是溶液在变温，所以用它的质量代入 Q = mcθ。

8. 一种燃料的燃烧热是下列哪种情况下放出的热量： A. 燃料在有限的氧气中燃烧 B. 一摩尔燃料在过量氧气中完全燃烧 C. 一克燃料燃烧 D. 燃料蒸发

答案：B。 燃烧热以一摩尔、在过量氧气中完全燃烧为准。

9. 乙醇燃烧热的实验值低于公认值，主要是因为： A. 温度计总是不准 B. 热量散失到周围与容器 C. 用了太多乙醇 D. 水的比热容太低

答案：B。 热量散失到周围与金属罐，加上燃烧可能不完全，使实验值偏低。

10. 当 100 cm³ 溶液被加热升高 6.0 °C 时，放出的热量是： A. 0.252 kJ B. 2.52 kJ C. 25.2 kJ D. 252 kJ

答案：B。 Q = mcθ = 100 × 4.2 × 6.0 = 2520 J = 2.52 kJ。

试卷二，结构题

结构题 1，中和热

把 28.0 °C 的 50.0 cm³、2.0 mol dm⁻³ 盐酸加入 28.0 °C 的 50.0 cm³、2.0 mol dm⁻³ 氢氧化钠溶液。混合物达到的最高温度是 41.4 °C。

(a) 计算放出的热量。(b) 计算生成的水的摩尔数。

(c) 据此计算中和热，并注明正负号。

参考答案。 (a) 总体积 = 50.0 + 50.0 = 100 cm³，所以质量 m = 100 g。温度变化 θ = 41.4 − 28.0 = 13.4 °C。放出的热量 Q = mcθ = 100 × 4.2 × 13.4 = 5628 J = 5.628 kJ。 (b) HCl 的摩尔数 = 0.0500 dm³ × 2.0 mol dm⁻³ = 0.10 mol；NaOH 的摩尔数 = 0.10 mol。HCl + NaOH → NaCl + H₂O，所以生成的水 = 0.10 mol。 (c) 中和热 = Q ÷ 水的摩尔数 = 5.628 kJ ÷ 0.10 mol = 56.28 kJ mol⁻¹。温度上升，所以反应放热：ΔH = −56.3 kJ mol⁻¹。

结构题 2，置换热

把过量的锌粉加入 100 cm³、0.50 mol dm⁻³ 硫酸铜(II)溶液。温度从 29.0 °C 升到 40.5 °C。

(a) 计算放出的热量。(b) 计算被置换出的铜的摩尔数。

(c) 据此计算置换热并注明正负号，并说明你在 (a) 里用的是哪个质量、为什么。

参考答案。 (a) 溶液质量 m = 100 g。θ = 40.5 − 29.0 = 11.5 °C。Q = mcθ = 100 × 4.2 × 11.5 = 4830 J = 4.83 kJ。 (b) 锌过量，所以硫酸铜(II)是限量物。Cu²⁺ 的摩尔数 = 0.100 dm³ × 0.50 mol dm⁻³ = 0.050 mol，所以被置换出的铜 = 0.050 mol。 (c) 置换热 = 4.83 kJ ÷ 0.050 mol = 96.6 kJ mol⁻¹。温度上升，所以放热：ΔH = −96.6 kJ mol⁻¹。用的是溶液的质量（100 g），因为是溶液在变温，而不是锌或铜。

结构题 3，燃烧热

0.92 g 乙醇（摩尔质量 46 g mol⁻¹）完全燃烧，热量用来加热 200 cm³ 水。水温从 30.0 °C 升到 55.0 °C。

(a) 计算传给水的热量。(b) 计算燃烧掉的乙醇的摩尔数。

(c) 据此计算燃烧热并注明正负号。(d) 画出并描述这个反应的能级图。

(e) 提出一个所得值小于公认值的理由。

参考答案。 (a) 水的质量 m = 200 g。θ = 55.0 − 30.0 = 25.0 °C。Q = mcθ = 200 × 4.2 × 25.0 = 21 000 J = 21 kJ。 (b) 乙醇的摩尔数 = 质量 ÷ 摩尔质量 = 0.92 ÷ 46 = 0.020 mol。 (c) 燃烧热 = 21 kJ ÷ 0.020 mol = 1050 kJ mol⁻¹。燃烧放出热量，所以放热：ΔH = −1050 kJ mol⁻¹。 (d) 纵轴标为能量。反应物（乙醇 + 氧气）画在较高的能级；生成物（二氧化碳 + 水）画在较低的能级。两者之间向下的箭头是 ΔH，标为负，表示能量放给周围。 (e) 热量散失到周围与容器，且燃烧可能不完全，所以到达水的热量较少，算出的值低于公认值。

自我批改

只有当过程写出每一步时才给分：带正确质量的 Q = mcθ、由定义得出的摩尔数、除法，以及带正负号、单位为 kJ mol⁻¹ 的最终答案。若少了任何一项，记下是哪一项，那就是要反复练的习惯。

一对一老师能把你的结构题逐行批改，让方法在考试之前变成自动。等这些都稳固了，再回到本章的常见错误与例题去把方法锁牢。