高考化学一轮复习测试卷化学反应与能量 14页

第一卷 ‎1．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol－1‎ 现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO2和H2O(l)，若实验测得反应放热3 695 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比为(　　)‎ A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3‎ 解析：解法一：设H2与CH4的物质的量分别是x和y，则x＋y＝112/22.4，＋890y＝3 695，解得x＝1.25 mol，y＝3.75 mol，故原混合气体中H2与CH4物质的量之比是1∶3。‎ 解法二：十字交叉法，混合气体共＝5 mol，其平均燃烧热为＝739 kJ·mol，则n(H2)∶n(CH4)＝≈1∶3。‎ 答案：B ‎2． 1 g氢气燃烧生成液态水时放出142.9 kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是(　　)‎ A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－142.9 kJ·mol－1‎ B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ C．2H2＋O2===2H2O　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1‎ 解析：因反应为放热，淘汰D；热化学方程式应标明所有物质的聚集状态，淘汰C；因1 g氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量，那么4 g氢气燃烧生成液态水应放出571.6 kJ热量，淘汰A。‎ 答案：B ‎3．下列变化过程，属于放热过程的是(　　)‎ ‎①液态水变成水蒸气　②酸碱中和反应　③浓H2SO4稀释　④固体氢氧化钠溶于水　⑤H2在Cl2中燃烧　⑥弱酸电离　⑦NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌 A．②③④⑤ B．①⑥⑦ C．②③④ D．①③⑤‎ 解析：弱电解质的电离是吸热过程。21世纪教育网 答案：A ‎4．已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)；ΔH＝－566 kJ/mol Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH＝－226 kJ/mol 根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是(　　)‎ A．CO的燃烧热为283 kJ B．上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系 C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g)21世纪教育网 ‎ ΔH>－452 kJ/mol D．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，转移电子数为6.02×1023‎ 解析：A错，燃烧热的单位应是kJ/mol；B项，图中没有标注物质的系数；C项，由CO2(s)===CO2(g)　ΔH>0及盖斯定律可知C项正确；D项，当反应放出509 kJ热量时，参加反应的CO为1 mol，转移电子数为2×6.02×1023。‎ 答案：C ‎5．已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5 O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)；ΔH＝－2 878 kJ/mol ‎(CH3)2CHCH3(g)＋6.5 O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)；ΔH＝－2 869 kJ/mol 下列说法正确的是(　　)‎ A．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子 ‎ B．正丁烷的稳定性大于异丁烷 C．异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程 D．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多 解析：燃烧放出的热量等于反应物的能量减去产物的能量，由两个热化学方程式知正丁烷的能量大于异丁烷，其稳定性小于异丁烷，所以异丁烷转化为正丁烷需要吸热，但正丁烷与异丁烷的碳氢键一样多，故选A。‎ 答案：A ‎6. 现有如下三个热化学方程式：‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝a kJ·mol－1‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝b kJ·mol－1‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝c kJ·mol－1‎ 下列关于它们的表述正确的是(　　)‎ A．它们都是吸热反应 B．a，b和c均为正值 C．a＝b D．2b＝c 解析：根据热化学方程式书写中反应热表示方法的规定，即ΔH为“－”表示放热，ΔH为“＋”表示吸热，可判断H2燃烧放出的热量应该用负值表示，故A、B均不正确。根据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同，可判断a≠b，故C不正确。根据相同反应，反应热与反应物的物质的量成正比，可判断2b＝c，D正确。‎ 答案：D ‎7．已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量。下列叙述正确的是(　　)‎ A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)‎ B．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝183 kJ·mol－1‎ C．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183 kJ·mol－1‎ D．氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183 kJ·mol－1‎ 解析：氢气和氯气生成氯化氢的反应热等于氢气键能加氯气键能减去氯化氢键能的2倍即ΔH＝436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1－2×431 kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1，故氢气和氯气反应生成氯化氢的热化学方程式：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ·mol－1。‎ 答案：C 保温杯式量热计 ‎8． 在量热计中(如图)将100 mL 0.50 mol·L－1的CH3COOH溶液与100 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液混合，温度从298.0 K升高至300.7 K。已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1 K所需要的热量)是150.5 J·K－1，溶液密度均为1 g·mL－1，生成溶液的比热容c＝4.184 J·(g·K)－1。‎ ‎(1)试求CH3COOH的中和热ΔH。‎ ‎(2)CH3COOH的中和热的文献值为56.1 kJ·mol－1，你认为(1)中测得的实验值有偏差可能的原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)实验中NaOH过量的目的是________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)你认为CH3COOH的中和热与HCl的中和热数值相比，________较大，其原因是________________________________________________________________________。‎ 解析：CH3COOH的中和热 ΔH＝－ ‎＝－5.33×104 J·mol－1＝－53.3 kJ·mol－1‎ 答案：(1)ΔH＝－53.3 kJ·mol－1　(2)①量热计的保温瓶绝热效果不好；②酸碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等　(3)过量的碱能保证CH3COOH完全被中和，从而提高实验准确度[来源:21世纪教育网]‎ ‎(4)HCl　CH3COOH是弱酸，只是少部分电离，CH3COOH发生电离时要吸热，中和时放热较少 ‎9. 把温度为13℃、浓度为1.0 mol/L的酸溶液和1.1 mol/L的碱溶液各50 mL混合[溶液密度均为1 g/mL，所生成溶液的比热容c＝4.184 J/(g·℃)]，轻轻搅动。测得酸碱混合液的温度变化数据如下：‎ 反应物 起始温度t1/℃‎ 终了温度t2/℃‎ 中和热kJ·mol－1‎ HCl＋NaOH ‎13.0‎ ‎19.8‎ ΔH1‎ HCl＋NH3·H2O ‎13.0‎ ‎19.3‎ ΔH2‎ ‎(1)试计算上述两组实验测出的中和热：‎ ΔH1＝__________；ΔH2＝______________。‎ ‎(2)实验中碱液过量的目的是___________________________________________________。‎ ‎(3)两组实验结果有差异的原因是________________________________________________。‎ 解析：(1)根据给出的酸和碱的物质的量，酸为0.050 mol，碱为0.055 mol，碱是过量的，应以酸计算，算出生成0.050 mol 水放出的热量，进而得出生成1 mol水放出的热量，即可得出两组实验测出的中和热数值。‎ ‎|ΔH1|＝＝5.69×104 J/mol＝56.9 kJ/mol ‎|ΔH2|＝＝5.27×104 J/mol＝52.7 kJ/mol ‎(2)碱液过量是为了提高实验准确度，保证盐酸完全反应；NH3·H2O易挥发，也使NH3·H2O浓度下降，故应过量。‎ ‎(3)NaOH是强碱，在水溶液中完全电离，跟HCl中和时放热较多，NH3·H2O是弱碱，只有小部分电离，发生电离时要吸热，中和时放热较少。‎ 答案：(1)－56.9 kJ·mol－1　－52.7 kJ·mol－1‎ ‎(2)使盐酸完全反应，提高实验的准确度 ‎(3)NaOH是强电解质，NH3·H2O是弱电解质，继续电离时吸收热量21世纪教育网 ‎10．(1)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水蒸气。已知室温下1 g甲硅烷自燃放出热量44.6 kJ，其热化学方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2是放热反应，当1 mol Cl2参与反应时释放145 kJ的热量，写出这个热化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(3)家用液化气中的主要成分之一是丁烷，当10 kg丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出的热量是5×105 kJ，试写出丁烷燃烧的热化学方程式：________________________________________________________________________。‎ 丁烷的燃烧热为________kJ·mol－1。已知1 mol液态水汽化时需要吸收44 kJ的热量，则反应：‎ C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。‎ 解析：根据燃烧热的概念，结合题给条件可计算丁烷的燃烧热为：×58 g·mol－1＝2 900 kJ·mol－1。1 mol丁烷燃烧生成气态水时ΔH＝－(2 900 kJ·mol－1－44×5 kJ·mol－1)＝－2 680 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(g)；ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1‎ ‎(2)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)；ΔH＝－290 kJ·mol－1‎ ‎(3)C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)；ΔH＝－2 900 kJ·mol－1　2 900　－2 680‎ ‎11．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如右图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。‎ 根据右图回答下列问题：‎ ‎(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是____________________________________‎ ‎_______________________________________________________________________。‎ ‎(3)工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是_______________________________________________。‎ ‎(4)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3＝__________________，P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的ΔH4________ΔH3(填“大于”“小于”或“等于”)。‎ 解析：(1)产物的总能量减去反应物的总能量就等于反应热，结合图像可知，PCl3和反应物P和Cl2的能量差值为306 kJ，因此该热化学反应方程式为：‎ P(s)＋Cl2(g)===PCl3(g)；ΔH＝－306 kJ/mol。‎ ‎(2)根据图像可知PCl5和PCl3之间的能量差值为：93 kJ，因此PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为：PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)；ΔH＝＋93 kJ/mol。‎ ‎(3)由于两个反应都是放热反应，降低温度有利于平衡右移，提高产率。同时由于PCl5受热易分解，因此温度降低防止其分解。‎ ‎(4)根据盖斯定律求得：ΔH3＝－399 kJ/mol。且ΔH3＝ΔH4，与反应的途径无关，只与起始物质、终了物质有关。‎ 答案：(1)Cl2(g)＋P(s)===PCl3(g)；ΔH＝－306 kJ/mol ‎(2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)；ΔH＝＋93 kJ/mol ‎(3)两步反应均为放热反应，降温有利于提高产率，防止生成物分解　(4)－399 kJ/mol　‎ 等于 第二卷 ‎1．将1 g H2和4 g O2混合点燃，充分反应，放出71.45 kJ热量，同样条件下1 mol H2在O2中完全燃烧放出的热量是(　　) ‎ A．71.45 kJ B．142.9 kJ C．571.6 kJ D．285.8 kJ 解析：由氢气和氧气的反应知，1 g H2和4 g O2反应时氢气过量，故1 mol H2反应时需16 g氧气，所以放出热量为4×71.45 kJ＝285.8 kJ。‎ 答案：D ‎2．氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)，该反应要吸收大量的热。关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向正确的是(　　)‎ A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢气成为二 级能源 B．设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气 C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量 D．寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制取氧气 解析：水本身并不能燃烧，水分解后生成H2，才可以燃烧放出热量，而水的分解是吸热反应，在发生吸热反应时，反应物需要吸收能量才能转化成生成物。‎ 答案：B ‎3．在101 kPa时燃烧1 t含FeS2质量分数为70%的黄铁矿生成固态Fe2O3和气态SO2，放出4.98×106 kJ的热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是(　　)‎ A．4FeS2(s)＋11O2(g)===2Fe2O3(s)＋8SO2(g)；ΔH＝＋853.7 kJ·mol－1‎ B．FeS2(s)＋11/4O2(g)===1/2Fe2O3(s)＋2SO2(g)；ΔH＝－853.7 kJ·mol－1‎ C．4FeS2(s)＋11O2(g)===2Fe2O3(s)＋8SO2(g)；ΔH＝＋3 414.8 kJ·mol－1‎ D．FeS2(s)＋11/4O2(g)===1/2Fe2O3(s)＋2SO2(g)；ΔH＝－3 414.8 kJ·mol－1‎ 解析：燃烧1 mol FeS2放热：×120 g＝853.7 kJ。D项ΔH与化学计量数不匹配。‎ 答案：B ‎4． 实验室用4 mol SO2与2 mol O2在一定条件下进行下列反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)；ΔH＝－196.64 kJ/mol，当放出314.624 kJ热量时，SO2的转化率为(　　)‎ A．40% B．50% C．80% D．90%‎ 解析：当放出热量为314.624 kJ时，参加反应的SO2的物质的量为×2 mol＝3.2 mol，故SO2的转化率为：×100%＝80%。‎ 答案：C ‎5． 已知25℃、101 kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：‎ C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－393.51 kJ·mol－1‎ C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－395.41 kJ·mol－1‎ 据此判断，下列说法中正确的是(　　)‎ A．由于石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的能量低 B．由于石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的能量高 C．由于石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的能量低 D．由于石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的能量高 解析：用石墨燃烧的热化学方程式减去金刚石燃烧的热化学方程式得：‎ C(石墨，s)===C(金刚石，s)；ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1，由于ΔH>0，所以石墨制备金刚石是吸热反应，即石墨吸收能量才能成为金刚石，故石墨的能量比金刚石的能量低。‎ 答案：A ‎6. 盖斯定律认为：不管化学反应是一步完成或分为数步完成，这个过程的热效应是相同的。‎ 已知：H2O(g)===H2O(l)；ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1‎ C2H5OH(g)===C2H5OH(l)；ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1‎ C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)；ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1‎ 若使23 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(kJ)(　　)‎ A．Q1＋Q2＋Q3 B．0.5(Q1＋Q2＋Q3)‎ C．0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3 D．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3‎ 解析：23 g酒精为0.5 mol，汽化吸热0.5 Q2 kJ,0.5 mol酒精生成H2O 1.5 mol，H2O液化放热1.5Q1 kJ，故23 g酒精液体完全燃烧放出的热量应为：(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3) kJ。‎ 答案：D ‎7． 化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，下列图示能表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应过程中能量变化的是(　　)‎ 解析：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应过程中吸收热量，即生成物的总能量大于反应物的总能量。‎ 答案：A ‎8．将V1 mL 1.00 mol·L－1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。下列叙述正确的是(　　)‎ A．做该实验时环境温度为22℃‎ B．该实验表明化学能可以转化为热能 C．NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L－1‎ D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应 解析：实验所测量的温度不是环境温度，而是反应后溶液的温度；根据图像，当V1＝30 mL时，反应混合液温度最高，说明此时二者恰好完全反应，V2＝20 mL,1.00 mol·L－1×30 mL＝c(NaOH)×20 mL，c(NaOH)＝1.5 mol·L－1；NH4Cl(s)与Ba(OH)2·8H2O(s)的反应也有水生成，但该反应是吸热反应。‎ 答案：B ‎9．如图所示，把盛有几小块镁片的试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中，再用滴管向试管中滴入2 mL的稀盐酸。下列对烧杯中的实验现象的描述及原因说明中正确的是(　　)‎ A．烧杯中出现白色浑浊，原因是试管中的反应放出热量使烧杯中饱和石灰水温度升高，溶 ‎ ‎ 质析出 B．烧杯中出现白色浑浊，原因是试管中的反应吸收热量使烧杯中饱和石灰水温度降低，溶 ‎ ‎ 质析出 C．烧杯中没有任何现象，原因是试管中的反应与烧杯中饱和石灰水没有关系 D．烧杯中没有任何现象，原因是试管中的反应既不放出热量，也不吸收热量 解析：金属镁与酸反应放出热量，而Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低。‎ 答案：A ‎10. 下列反应中，其反应放热的是(　　)‎ ‎①NaOH溶液中加入盐酸　②由乙醇制C2H4　③铝热反应　④由氯酸钾制O2‎ A．①② B．②③ C．①③ D．①④‎ 解析：一般来说，化合反应、中和反应、铝热反应为放热反应，分解反应为吸热反应。B、D选项中的物质的制取反应都属于分解反应，都要吸收热量，故只能选C。‎ 答案：C ‎11．已知下列热化学方程式：‎ Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)；ΔH＝－24.8 kJ/mol Fe2O3(s)＋CO(g)===Fe3O4(s)＋CO2(g)；ΔH＝－15.73 kJ/mol21世纪教育网 Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)；ΔH＝＋640.4 kJ/mol 则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为(　　)‎ A．－218 kJ/mol B．－109 kJ/mol C．＋218 kJ/mol D．＋109 kJ/mol 解析：该问题可以转化为CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g)；ΔH＝？所以应用盖斯定律，若把已知给出的3个热化学方程式按照顺序编号为①、②、③，那么[(①－②)×－③]×即可。‎ 答案：B ‎12．卫星发射时，用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料，点燃时，铝粉氧化放热引发高氯酸铵分解，其化学方程式可表示为：2NH4ClO4===N2↑＋4H2O＋Cl2↑＋2O2↑，反应放出大量的热，下列有关此反应的叙述中错误的是(　　)‎ A．上述反应属于分解反应 B．上述反应瞬间产生的大量高温气体推动卫星发射升空 C．反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能 D．在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用 解析：2NH4ClO4===N2↑＋4H2O＋Cl2↑＋2O2↑是分解反应，同时产生的大量高温气体推动卫星发射。从能量变化的角度分析，主要是化学能转变为热能和动能。至于高氯酸铵在反应中的作用，由于Cl元素的化合价由 ―→，N元素的化合价从 ―→，O元素的化合价从 ―→，故NH4ClO4在反应中既是氧化剂又是还原剂。‎ 答案：D ‎13．化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是(　　)‎ A．N2(g)＋3H2(g)  2NH3(l)；‎ ‎ ΔH＝2(a－b－c) kJ·mol－1‎ B．N2(g)＋3H2(g)  2NH3(g)；‎ ‎ ΔH＝2(b－a) kJ·mol－1‎ C. N2(g)＋H2(g) NH3(l)；ΔH＝(b＋c－a) kJ·mol－1‎ D. N2(g)＋H2(g) NH3(g)；ΔH＝(a＋b) kJ·mol－1‎ 解析：通过图分析起点 mol N2(g)＋ mol H2(g)，变化三阶段为①吸收能量a ‎ kJ；②放出能量b kJ；③放出能量c kJ到1 mol NH3(l)。故可得热化学方程式：‎ N2(g)＋H2(g)NH3(l)　ΔH＝(a－b－c) kJ·mol－1，扩大计量数后得到A。‎ 答案：A ‎14．白磷与氧可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸 收的能量分别为：P－P a kJ·mol－1、P—O b kJ·mol－1、P===O c kJ·mol－1、O===‎ O d kJ·mol－1。‎ 根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是(　　)‎ A．(6a＋5d－4c－12b) kJ·mol－1‎ B．(4c＋12b－6a－5d) kJ·mol－1‎ C．(4c＋12b－4a－5d) kJ·mol－1‎ D．(4a＋5d－4c－12b) kJ·mol－1‎ 解析：化学反应的实质是旧键断裂新键形成，其中旧化学键断裂吸收能量，新化学键 形成释放能量，反应方程式P4＋5O2===P4O10中有6 mol P－P键和5 mol O===O键断 裂，同时生成4 mol P===O键和12 mol P－O键，因此ΔH＝(6a＋5d－4c－12b) ‎ kJ·mol－1。‎ 答案：A ‎15．用50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液在如右图所示的装置中 进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：‎ ‎(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替？________(填“能”或“不能”)，其原 因是___________________________________________________________；‎ ‎(3)实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 mol/L的原因是 ‎________________________________________________________________________；‎ 实验中若改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应，21世纪教育网 与上述实验相比，所放出的热量____________(填“相等”“不相等”)，若实验操作均 正确，则所求中和热________________(填“相等”“不相等”)；‎ ‎(4)已知在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量，‎ 则上述反应的热化学方程式为：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：考查学生对中和热测定的实验能力、对出现问题的分析和理解能力，热化学方 程式的书写、误差分析等。由于本实验的关键是如何防止热量的损失，所以填充大量 泡沫、使用玻璃搅拌器、稍过量的氢氧化钠等；(3)中由于参加反应的盐酸(60 mL 21世纪教育网 ‎0.50 mol/L)与氢氧化钠(50 mL 0.55 mol/L)完全反应后生成的水的物质的量 ‎(50 mL×0.55 mol/L)比原先(50 mL×0.50 mol/L)多，所以放出的热量多，但中和热不变 答案：(1)减少热量损失　(2)不能　①铁会和盐酸反应②铁导热性好，热量损失较大　‎ ‎(3)为了确保盐酸完全被中和　不相等　相等　(4)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋‎ H2O(l)；ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ ‎16．近20年来，对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究得到了迅速发展，像电一样，‎ 氢是一种需要依靠其他能源，如石油、煤、原子能等的能量来制取的“二级能源”，‎ 而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为一级能源，如煤、石油、太阳能 和原子能。发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气。‎ ‎(1)下列可供开发又较经济且可持续利用的制氢气的方法是(　　)‎ A．电解水 B．锌和稀硫酸反应 C．光解海水 D．以石油天然气为原料 ‎(2)氢气燃烧时耗氧量小，发热量大。已知，热化学方程式为：‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(l)；ΔH＝－285.8 kJ·mol－1‎ C(g)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ 试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是：__________。‎ ‎(3)氢能源既可能实现能源贮存，也可能实现经济、高效的输送。研究表明过渡金属型 氢化物(又称间充化物)，在这类氢化物中，氢原子填充在金属的晶格间隙之间，其组成 不固定，通常是非化学计量的，如：TiH1.73、LaH0.78。已知标准状况下，1体积的钯粉 ‎(Pd)可吸附896体积的氢气(钯粉的密度为10.64 g·cm－3，相对原子量为106.4)试写出 Pd的氢化物的化学式：__________。‎ 解析：(1)光解水法，利用特殊的催化剂、模拟生物光合作用制取氢气，都是较经济且 资源可持续利用的制氢方法。‎ ‎(2)由热化学方程式可知，等质量的氢气和碳完全燃烧的热量之比为4.36∶1‎ ‎(3)n(Pd)∶n(H)＝1∶0.8。‎ 答案：(1)C　(2)4.36∶1　(3)PdH0.8‎ ‎17．将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：‎ C(s)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(g)；ΔH＝－242.0 kJ·mol－1‎ CO(g)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－283.0 kJ·mol－1‎ 请回答：‎ ‎(1)根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律做出右面循环图：‎ 并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。‎ 请分析：甲、乙两同学观点正确的是__________(填“甲”或“乙”)；判断的理由是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有机化工原料。CO和H2在一定条件下可以合成：①甲醇　②甲醛　③甲酸　④乙酸。试分析当CO和H2按1∶1的体积比混合反应，合成上述________(填序号)物质时，可以满足“绿色化学”的要求，完全利用原料中的原子，实现零排放。‎ 解析：根据盖斯定律将方程式合并即可得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)；ΔH＝＋131.5 kJ·mol－1，由此可知煤转化成水煤气是吸热反应，而甲正是忽略了这个问题，才误认为“煤转化成水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”。CO和H2按1∶1反应合成物质时，可达到零排放，符合“绿色化学”的要求，则合成的物质的最简式应满足CH2O，则②、④符合。‎ 答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)；ΔH＝＋131.5 kJ·mol－1‎ ‎(2)乙　甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，且ΔH2>0)‎ ‎(3)①减少污染　②燃烧充分　③方便运输(任写两个)　(4)②④‎ ‎18．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如右图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol－1。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)图中A、C分别表示________、________，E的大小对该反应的反应热有无影响？________________________________________________________________________。‎ 该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？________，理由是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)图中ΔH＝________kJ·mol－1；‎ ‎(3)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式________________________________________________________________________；‎ ‎(4)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol·L－1·min－1，则v(O2)＝________mol·L－1·min－1、v(SO3)＝________mol·L－1·min－1；‎ ‎(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol－1，计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH________(要求计算过程)。‎ 解析：(1)由图像很容易得出，纵坐标表示各种物质的能量。E是反应所必经的一个过渡状态的能量变化，它只影响反应的难易程度，而整个反应过程的反应热只与反应的始终态有关，得出没有影响的结论。加入催化剂改变了反应历程，使活化能降低。‎ ‎(2)中的ΔH可根据已知1 mol SO2参加反应时放热99 kJ，而图像中表示的是2SO2反应，所以99 kJ要乘以2。‎ ‎(3)化学方程式根据元素守恒即可写出。‎ ‎(4)考查速率之比和化学方程式中各物质的计量数成正比。‎ ‎(5)考查盖斯定律的应用，考查燃烧热的概念必须是1 mol S(s)完全燃烧。‎ 答案：(1)反应物总能量　生成物总能量　没有影响　降低　因为催化剂改变了反应历程，使活化能E降低　(2)－198　(3)SO2＋V2O5===SO3＋2VO2　4VO2＋O2===2V2O5　(4)0.025‎ ‎0．05　(5)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－296 kJ·mol－1　SO2(g)＋O2(g)===SO3(g)‎ ΔH2＝－99 kJ·mol－1　3S(s)＋O2(g)===3SO3(g)　ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)×3＝－1 185 kJ·mol－1‎ ‎19．已知：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)；21世纪教育网 ΔH＝－57.3 kJ· mol－1，计算下列中和反应里放出的热量 ‎(1)用20 g NaOH配成的稀溶液跟足量的稀盐酸反应，能放出________kJ的热量。‎ ‎(2)用0.1 mol Ba(OH)2配成的稀溶液跟足量的稀硝酸反应，能放出________kJ的热量。‎ ‎(3)用1 mol醋酸稀溶液和足量NaOH稀溶液反应，放出的热量__________(大于、小于或等于)57.3 kJ，理由是__________________________________________________________。‎ ‎(4)1 L 0.1 mol·L－1 NaOH溶液分别与①醋酸溶液、②浓硫酸、③稀硝酸恰好反应时，放出的热量分别为Q1、Q2、Q3(单位：kJ)。则它们由大至小的顺序为___________________________。‎ 解析：由于CH3COOH电离要吸收热量，所以CH3COOH(aq)与NaOH(aq)中和放热要少些。浓H2SO4溶解时放出大量热，所以(4)中Q2最大。‎ 答案：(1)28.65　(2)11.46　(3)小于　醋酸电离需要吸热　(4)Q2>Q3>Q1‎ ‎20．通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量 化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧 化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。‎ 化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 键能/kJ·mol－1‎ ‎460‎ ‎360‎ ‎436‎ ‎431‎ ‎176‎ ‎347‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“＞”或“＜”)：SiC______Si；SiCl4______SiO2。‎ ‎(2)工业上用高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)‎ 该反应的反应热ΔH＝________kJ·mol－1。‎ 解析：本题主要考查键能的大小与物质性质及反应热之间的关系。(1)SiC与Si皆为原 子晶体，由于Si—C键能大于Si—Si键能，故SiC的熔点比Si高；SiCl4为分子晶体，‎ SiO2为原子晶体，前者的熔点低于后者。‎ ‎(2)根据题意所给反应的旧化学键键能之和为：4×360 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1＝2 ‎ ‎312 kJ·mol－1，新化学键键能之和为4×431 kJ·mol－1＋2×176 kJ·mol－1(每摩硅原子相 当于形成2 mol Si－Si)＝2 076 kJ·mol－1，所以反应热为：2 312 kJ·mol－1－2 076 ‎ kJ·mol－1＝236 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)＞　＜　(2)＋236‎ ‎21．(1)负离子发生器产生的负离子是O，它在大气中存在的时间很短。O2、O3、O三种微粒自身所具有的能量由低到高的顺序是________。‎ ‎(2)A、B两元素的原子分别得到2个电子形成稳定结构时，A放出的能量大于B放出 的能量；C、D两元素的原子分别失去1个电子形成稳定结构时，D吸收的能量大于C 吸收的能量。若A、B、C、D间分别形成二元素化合物，其中最可能属于离子化合物 的是________(填写时用A、B、C、D表示的化学式)。‎ ‎(3)下列反应中反应物总能量低于生成物总能量的是________(填写编号)。‎ A．石灰石受热分解 　B．酒精燃烧　 C．生石灰溶于水 　D．实验室制氧气　‎ E．实验室制乙烯 F．实验室制乙炔　G．用镁条引燃铝、四氧化三铁混合粉 末　H．CuCl2水解 解析：(1)能量越高越不稳定，由此可确定三种微粒的稳定性和能量高低。‎ ‎(2)由A、B两元素的原子分别得到2个电子形成稳定结构时，A放出的能量大于B放21世纪教育网 出的能量。所以A比B的非金属性强。C、D两元素的原子分别失去1个电子形成稳 定结构时，D 吸收的能量大于C吸收的能量，则D比C难失电子，即C的金属性比 D强，故最可能属于离子化合物的是C2A。‎ 答案：(1)O2、O3、O　(2)C2A　(3)ADEH ‎22．废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。‎ ‎(1)下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中，不符合环境保护理念的是________(填字 母)。‎ A．热裂解形成燃油 B．露天焚烧 C．作为有机复合建筑材料的原料 D．直接填埋 ‎(2)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：‎ Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)　ΔH＝64.39 kJ·mol－1‎ ‎2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH＝－196.46 kJ·mol－1‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.84 kJ·mol－1‎ 在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的热化学方程式为 ‎________________。‎ ‎(3)控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用10% H2O2和3.0 mol·L－1 H2SO4的混 合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)‎ 温度(℃)‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎60[来源:21世纪教育网]‎ ‎70‎ ‎80‎ 铜平均溶解速率(×10－3 mol·L－1·min－1)‎ ‎7.34‎ ‎8.01‎ ‎9.25‎ ‎7.98‎ ‎7.24‎ ‎6.73‎ ‎5.76‎ 当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉 淀。制备CuCl的离子方程式是________________。‎ 解析：(1)B会引起大气污染；D会造成土壤、水体重金属污染。‎ ‎(2)总方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O，它可由题目提供的3个方程式得到：‎ 故ΔH＝64.39＋(－196.46)×＋(－285.84)＝－319.68 kJ·mol－1‎ 故Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－319.68 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)BD　(2)Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－319.68 kJ·mol－1　(3)H2O2分解速率加快　(4)2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O2CuCl↓＋SO＋2H＋‎