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1、 化學能與熱能 李仕才 （考試時間：45分鐘 滿分：100分） 一、單項選擇題：本題包括11小題，每小題5分，共55分。 1．下列與化學反應能量變化相關的敘述正確的是(　　) A．生成物總能量一定低于反應物總能量 B．酒精可用作燃料，說明酒精燃燒是釋放能量的反應 C．干冰汽化需要吸收大量的熱，這個變化是吸熱反應 D．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同 答案：B 解析：A項，放熱反應中生成物總能量低于反應物總能量，吸熱反應中生成物的總能量高于反應物的總能量，故A錯；C項，干冰汽化是物理變化，不是化學反應，故C錯誤；焓變與反

2、應條件無關，故D錯。 2．下列熱化學方程式書寫正確的是(ΔH的絕對值均正確)(　　) A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1 367.0 kJmol－1(燃燒熱) B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.3 kJmol－1(中和熱) C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－296.8 kJmol－1(反應熱) D．2NO2===O2＋2NOΔH＝＋116.2 kJmol－1(反應熱) 答案：C 3．在下列各說法中，正確的是(　　) A．ΔH>0表示放熱反應，ΔH<0表示吸熱反應

3、 B．熱化學方程式中的化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，可以是分數(shù) C．1 mol H2SO4與1 mol Ba(OH)2反應生成BaSO4沉淀時放出的熱叫做中和熱 D．1 mol H2與0.5 mol O2反應放出的熱就是H2的燃燒熱 答案：B 解析：A項，ΔH>0表示吸熱反應，ΔH<0表示放熱反應；C項，“中和熱”是指在稀溶液中，強酸和強堿發(fā)生中和反應，生成1 mol水時放出的熱量，1 mol H2SO4與1 mol Ba(OH)2反應生成2 mol水，同時還有BaSO4沉淀生成，放出的熱大于中和熱；D項，在25℃、101 kPa時，1 mol H2與0.5 mol O2反應，生成液態(tài)水時

4、放出的熱才是H2的燃燒熱，題中沒有說明生成的水的聚集狀態(tài)。 4．已知：①Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)　ΔH1 ②2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH2 ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3 則反應Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)的ΔH是(　　) A．ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 B．ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3 C．ΔH＝ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 答案：A 解析：利用蓋斯定律，即

5、①＋②＋③可得所求的熱化學反應，即ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 5．下列圖像分別表示有關反應的反應過程與能量變化的關系。 據(jù)此判斷下列說法中正確的是(　　) A．由圖1知，石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻? B．由圖2知，S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，則ΔH1>ΔH2 C．由圖3知，白磷比紅磷穩(wěn)定 D．由圖4知，CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH>0 答案：A 解析：金剛石的能量高于石墨，所以石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?，A正確；固態(tài)S的能量低于氣態(tài)S的能量，所以氣態(tài)S燃燒放出的熱量多，但放

6、熱越多，ΔH越小，B不正確；白磷的能量高于紅磷的能量，所以紅磷比白磷穩(wěn)定，C不正確；D項反應應為放熱反應，ΔH<0，D不正確。 6．根據(jù)以下三個熱化學方程式： ①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJmol－1， ②2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2＝－Q2 kJmol－1， ③2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)　ΔH3＝－Q3 kJmol－1。 判斷Q1、Q2、Q3三者關系正確的是(Q1、Q2、Q3均大于0)(　　) A．Q1>Q2>Q3　　　　　 B．Q1>Q3>Q2 C．

7、Q3>Q2>Q1　　 D．Q2>Q1>Q3 答案：A 解析：由得：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝(ΔH1－ΔH2)<0，所以(－Q1＋Q2)<0，即Q1>Q2。由得：H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝(ΔH2－ΔH3)<0，所以(－Q2＋Q3)<0，即Q2>Q3。故Q1>Q2>Q3。 7．室溫下，將1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應為ΔH1，將1 mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應為ΔH2；CuSO45H2O受熱分解的化學方程式為CuSO45H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應為ΔH3，則下列判斷正確

8、的是(　　) A．ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3 C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3 答案：B 解析：依題意CuSO45H2O(s)溶于水發(fā)生反應CuSO45H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)　ΔH1＞0；CuSO4溶于水發(fā)生反應CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH2＜0；根據(jù)蓋斯定律有：CuSO45H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)，ΔH3＝ΔH1－ΔH2＞0，ΔH2－ΔH3＝2ΔH2－ΔH1＜0，A項錯誤；ΔH3－ΔH1＝－ΔH2＞0，

9、B項正確；ΔH3＝ΔH1－ΔH2，C項錯誤；ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝2ΔH2＜0，D項錯誤。 9．用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知： ①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574 kJmol－1 ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1 160 kJmol－1 下列說法不正確的是(　　) A．反應①②均為放熱反應 B．等物質(zhì)的量的甲烷分別發(fā)生反應①②，轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同 C．由反應①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝

10、－a kJmol－1，a<574 D．若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，放出的熱量為173.4 kJ 答案：C 解析：　A項正確，反應①②的ΔH均小于0，均為放熱反應；B項正確，兩個反應中碳元素的化合價均由－4升高到＋4，等物質(zhì)的量的CH4分別參加反應①、②，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同；C項錯誤，H2O(g)―→H2O(l)放熱，由反應①推知當生成液態(tài)水時，會放出更多熱量，ΔH會更小，a>574；D項，根據(jù)蓋斯定律(①＋②)/2可得CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH＝－867 kJmol－1，標準狀況下4.48 L CH4的物質(zhì)的量為

11、0.2 mol，則放出的熱量為0.2 mol867 kJ＝173.4 kJ，正確。 10．氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷燃燒的熱化學方程式分別為 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　 ΔH＝－285.8 kJmol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH＝－283.0 kJmol－1 C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJmol－1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJmol－1 相同質(zhì)量的氫氣

12、、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒時，放出熱量最少的是(　　) A．H2 B．CO C．C8H18 D．CH4 答案：B 解析：題中各ΔH對應的可燃物的物質(zhì)的量為1 mol，把它們的ΔH分別換算成1 g可燃物燃燒的熱量即可比較。 11．已知：①H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH1＝－57.3 kJmol－1， ②H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH2＝－241.8 kJmol－1，下列有關說法正確的是(　　) A．向含0.1 mol NaOH的溶液中加入一定體積的0.1 molL－1

13、乙二酸，反應中的能量變化如圖所示 B．H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJmol－1 C．氫氣的標準燃燒熱為241.8 kJmol－1 D．若反應②中水為液態(tài)，則同樣條件下的反應熱：ΔH>ΔH2 答案：A 解析：因乙二酸是弱酸，弱酸的電離平衡是一個吸熱過程，故生成0.1 mol H2O(l)時放出的熱量小于5.73 kJ，A項正確；B項中Ba2＋與SO反應生成BaSO4沉淀時也會放出熱量，B項錯誤；與物質(zhì)標準燃燒熱對應生成的水應該是液態(tài)，C項錯誤；水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)是一個放熱過程，故ΔH<ΔH2，D項錯誤。 二、非

14、選擇題：本題包括4個小題，共45分. 12．（12分） (1)已知2 mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出572 kJ的熱量，反應方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)。請回答下列問題： (1)①該反應的生成物能量總和________(填“大于”、“小于”或“等于”)反應物能量總和。 ②若2 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量________(填“>”、“<”或“＝”)572 kJ。 (2)FeS2焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa時： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH1＝－197 kJmol－1 H2O(g)===H2O(l

15、)　ΔH2＝－44 kJmol－1 2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)　ΔH3＝－545 kJmol－1 則SO3(g)與H2O(l)反應的熱化學方程式是___________________________。 (3)已知下列反應的熱化學方程式： ①6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)　ΔH1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2 ③C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3 則反應4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g

16、)的ΔH為________。 答案：(1)①小于?、? (2)SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH＝－130 kJmol－1 (3)12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1 13．（9分）通常人們把拆開1mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學鍵的強弱，也可以估算化學反應的反應熱(ΔH)，化學反應的ΔH等于反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成新化學鍵的鍵能之和的差。 化學鍵 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 鍵能/kJmol－1 460 360 436 431 176 347 請回答下列問

17、題(提示：硅單質(zhì)的結(jié)構(gòu)復雜，一般用Si來表示其單質(zhì)，盡管硅單質(zhì)用Si表示，但每個硅原子分攤兩個Si—Si鍵)： (1)比較下列兩組物質(zhì)的熔點高低(填“>”、“<”或“＝”)SiC________Si；SiCl4________SiO2。 (2)工業(yè)上所用的高純硅可通過下列反應制?。篠iCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g) 該反應的反應熱ΔH＝________kJmol－1。 答案：(1)>　<　(2)＋236 解析：該題第(1)問考查了根據(jù)鍵能判斷物質(zhì)的熔點高低。離子晶體原子晶體受熱變?yōu)槿廴跔顟B(tài)，吸收的熱量用來破壞化學鍵，所以化學鍵鍵能越大，熔點就越高。Si—C鍵的鍵

18、能是347kJmol－1，Si—Si鍵的鍵能是176kJmol－1，故SiC的熔點大于Si的熔點；SiCl4為分子晶體，SiO2為原子晶體，熔融時分別破壞分子間作用力，化學鍵，分子間作用力小，故熔點SiCl4

19、應A(g)＋B(g)??C(g)＋D(g)過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題。 ①該反應是________反應(填“吸熱”或“放熱”)。 ②該反應的反應熱ΔH1＝______________，若A(l)＋B(l)??C(g)＋D(g)的反應熱為ΔH2，則ΔH1________ΔH2(填“大于”、“小于”或“等于”)。 ③在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1和E2的變化是：E1________，E2________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (2)使Cl2(g)和H2O(g)通過灼熱的炭層，生成HCl(g)和CO2(g)是放熱反應，當1 mol Cl2(g)參與反應

20、時釋放145 kJ的熱量，寫出這個熱化學方程式：______________________________。 解析：(1)②該反應為放熱ΔH＜0，ΔH越小，放出的熱量越多，故應改為：ΔH1＝－(E2－E1)kJ/mol，ΔH1＜ΔH2。③加入催化劑能降低物質(zhì)的活化能，則E1和E2都減小。 (2)2 mol Cl2參加反應的ΔH＝－1452 kJ/mol，ΔH應為－290 kJ/mol。 答案：(1)①放熱　②－(E2－E1)kJ/mol　小于?、蹨p小　減小 (2)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g) ΔH＝－290 kJ/mol或Cl2(g)＋

21、H2O(g)＋C(s)===2HCl(g)＋CO2(g)　ΔH＝－145 kJ/mol 15．(12分)(1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，則E1________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，ΔH________。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：__________________________。 (2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應原理是： ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋49.0 kJ mol－1 ②

22、CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ mol－1 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ mol－1 則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式_______________________________。 解析：(1)觀察圖像，E1為反應的活化能，加入催化劑，反應的活化能降低，但是ΔH不變。1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2(g)和NO(g)的反應熱ΔH＝E1－E2＝－234 kJ mol－1。 (2)由3②－2①＋2③得：CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H

23、2O(l)　ΔH＝3(－192.9 kJ mol－1)－249.0 kJ mol－1＋2(－44 kJ mol－1)＝－764.7 kJ mol－1。 答案　(1)減小　不變　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ mol－1 (2)CH3OH(g)＋3/2 O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7 kJ mol－1 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375