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1、 化學(xué)能與熱能 李仕才 （考試時(shí)間：45分鐘 滿分：100分） 一、單項(xiàng)選擇題：本題包括11小題，每小題5分，共55分。 1．下列與化學(xué)反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正確的是(　　) A．生成物總能量一定低于反應(yīng)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(yīng) C．干冰汽化需要吸收大量的熱，這個(gè)變化是吸熱反應(yīng) D．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同 答案：B 解析：A項(xiàng)，放熱反應(yīng)中生成物總能量低于反應(yīng)物總能量，吸熱反應(yīng)中生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量，故A錯(cuò)；C項(xiàng)，干冰汽化是物理變化，不是化學(xué)反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；焓變與反

2、應(yīng)條件無關(guān)，故D錯(cuò)。 2．下列熱化學(xué)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(yīng)熱) D．2NO2===O2＋2NOΔH＝＋116.2 kJmol－1(反應(yīng)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(yīng)，ΔH<0表示吸熱反應(yīng)

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

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(yīng)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(xué)反應(yīng)，即ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 5．下列圖像分別表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)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?yīng) 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?yīng)，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(xiàng)反應(yīng)應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，D不正確。 6．根據(jù)以下三個(gè)熱化學(xué)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(guān)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(huì)使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為ΔH1，將1 mol的CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為ΔH2；CuSO45H2O受熱分解的化學(xué)方程式為CuSO45H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應(yīng)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(yīng)CuSO45H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)　ΔH1＞0；CuSO4溶于水發(fā)生反應(yīng)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(xiàng)錯(cuò)誤；ΔH3－ΔH1＝－ΔH2＞0，

9、B項(xiàng)正確；ΔH3＝ΔH1－ΔH2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝2ΔH2＜0，D項(xiàng)錯(cuò)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(yīng)①②均為放熱反應(yīng) B．等物質(zhì)的量的甲烷分別發(fā)生反應(yīng)①②，轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同 C．由反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)正確，反應(yīng)①②的ΔH均小于0，均為放熱反應(yīng)；B項(xiàng)正確，兩個(gè)反應(yīng)中碳元素的化合價(jià)均由－4升高到＋4，等物質(zhì)的量的CH4分別參加反應(yīng)①、②，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同；C項(xiàng)錯(cuò)誤，H2O(g)―→H2O(l)放熱，由反應(yīng)①推知當(dāng)生成液態(tài)水時(shí)，會(huì)放出更多熱量，ΔH會(huì)更小，a>574；D項(xiàng)，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(biāo)準(zhǔn)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(xué)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(shí)，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(yīng)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(guān)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為241.8 kJmol－1 D．若反應(yīng)②中水為液態(tài)，則同樣條件下的反應(yīng)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(gè)吸熱過程，故生成0.1 mol H2O(l)時(shí)放出的熱量小于5.73 kJ，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)中Ba2＋與SO反應(yīng)生成BaSO4沉淀時(shí)也會(huì)放出熱量，B項(xiàng)錯(cuò)誤；與物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱對應(yīng)生成的水應(yīng)該是液態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)是一個(gè)放熱過程，故ΔH<ΔH2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 二、非

14、選擇題：本題包括4個(gè)小題，共45分. 12．（12分） (1)已知2 mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出572 kJ的熱量，反應(yīng)方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)。請回答下列問題： (1)①該反應(yīng)的生成物能量總和________(填“大于”、“小于”或“等于”)反應(yīng)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(shí)： 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(yīng)的熱化學(xué)方程式是___________________________。 (3)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)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(yīng)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(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可以估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)，化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。 化學(xué)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(fù)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(gè)硅原子分?jǐn)們蓚€(gè)Si—Si鍵)： (1)比較下列兩組物質(zhì)的熔點(diǎn)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(yīng)制?。篠iCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g) 該反應(yīng)的反應(yīng)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(diǎn)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(xué)鍵，所以化學(xué)鍵鍵能越大，熔點(diǎn)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(diǎn)大于Si的熔點(diǎn)；SiCl4為分子晶體，SiO2為原子晶體，熔融時(shí)分別破壞分子間作用力，化學(xué)鍵，分子間作用力小，故熔點(diǎn)SiCl4

19、應(yīng)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(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。 ②該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH1＝______________，若A(l)＋B(l)??C(g)＋D(g)的反應(yīng)熱為ΔH2，則ΔH1________ΔH2(填“大于”、“小于”或“等于”)。 ③在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)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(yīng)，當(dāng)1 mol Cl2(g)參與反應(yīng)

20、時(shí)釋放145 kJ的熱量，寫出這個(gè)熱化學(xué)方程式：______________________________。 解析：(1)②該反應(yīng)為放熱ΔH＜0，ΔH越小，放出的熱量越多，故應(yīng)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(yīng)的ΔH＝－1452 kJ/mol，ΔH應(yīng)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(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應(yīng)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(yīng)的熱化學(xué)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(yīng)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(xué)方程式_______________________________。 解析：(1)觀察圖像，E1為反應(yīng)的活化能，加入催化劑，反應(yīng)的活化能降低，但是ΔH不變。1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2(g)和NO(g)的反應(yīng)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