1、第一章 化学反应与能量(时间：90 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题包括 12个小题，每小题 4分，共 48分。每小题只有一个选项符合题意)1下列一些诗句、成语、谚语等包含吸热反应过程的是( )野火烧不尽，春风吹又生；春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干；千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲；爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏；只要功夫深，铁杵磨成针；火树银花；死灰复燃；凿壁偷光。A B C D只有答案：D2下列说法中不正确的是( )A化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化B放热反应都不需要加热就能发生C吸热反应在一定条件(如常温、加热等)下也能发生D化学反应是放热还是吸热，取决于生成物具有的总
2、能量和反应物具有的总能量答案：B3下列图示关系不正确的是( )答案：B4航天燃料从液态变为固态是一项技术突破。铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，每千克的铍完全燃烧放出的热量为 62 700 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是( )ABe O2=BeO H564.3 kJmol 112BBe(s) O2(g)=BeO(s) H564.3 kJmol 112CBe(s) O2(g)=BeO(s) H564.3 kJmol 112DBe(s) O2(g)=BeO(g) H564.3 kJ12答案：C5已知反应：2C(s)O 2(g)=2CO(g) H221 kJmol1 ，H (aq)O
3、H (aq)=H2O(l) H 57.3 kJmol1 。下列结论正确的是( )A碳的燃烧热大于 110.5 kJmol1B的反应热为 221 kJmol1C稀硫酸与稀 NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol 1D稀醋酸与稀 NaOH溶液反应生成 1 mol水，放出 57.3 kJ热量答案：A6如图表示有关反应的反应过程与能量变化的关系，据此判断下列说法中正确的是( )A等质量的白磷与红磷充分燃烧，红磷放出的热量多B红磷比白磷稳定C白磷转化为红磷是吸热反应D红磷比 白磷更容易与氧气反应生成 P4O10答案：B7已知：CO(g) O2(g)=CO2(g) H283.0 kJmol 112
4、H 2(g) O2(g)=H2O(g) H241.8 kJmol 112下列说法正确的是( )A通常状况下，氢气的燃烧热为 241.8 kJmol1B由可知，1 mol CO(g)和 mol O2(g)反应生成 1 mol CO2(g)，放出 283.0 kJ的12热量C可用下图表示 2CO2(g)=2CO(g)O 2(g)反应过程中的能量变化关系D分解 1 mol H2O(g)，其反应热为241.8 kJ答案：B8H 2和 I2在一定条件下能发生反应：H 2(g)I 2(g) 2HI(g) H a kJmol1 。已知( a、 b、 c均大于零)：下列说法不正确的是( )A反应物的总能量高于
5、生成物的总能量B断开 1 mol HH键和 1 mol II键所需能量大于断开 2 mol HI键所需能量C断开 2 mol HI键所需能量约 为( c b a)kJD向密闭容器中加入 2 mol H2和 2 mol I2，充分反应后放出的热量小于 2a kJ答案：B9已知氟化氢气体中有平衡关系：2H 3F3(g) 3H2F2(g) H1 a kJmol1H 2F2(g) 2HF(g) H2 b kJmol1已知 a、 b均大于 0，则可推测反应 H3F3(g)=3HF(g)的 H为( )A( a b) kJmol1B( a b) kJmol1C( a3 b) kJmol1D(0.5 a1.5
6、 b) kJmol1答案：D10在 1 200 时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：H2S(g) O2(g)=SO2(g)H 2O(g) H1322H2S(g)SO 2(g)= S2(g)2H 2O(g) H232H2S(g) O2(g)=S(g)H 2O(g) H3122S(g)=S2(g) H4则 H4的正确表达式为( )A H4 ( H1 H23 H3)23B H4 (3 H3 H1 H2)23C H4 ( H1 H23 H3)32D H4 ( H1 H23 H3)32答案：A11在一定条件下，当 64 g SO2气体被氧化成 SO3气体时，共放出热量 98.3 kJ，已知 SO2在此条
7、件下转化率为 80%，据此，下列热化学方程式正确的是( )ASO 2(g) O2(g) SO3(g) H98.3 kJmol 112B2SO 2(g)O 2(g) 2SO3(l) H196.6 kJmol 1CSO 2(g) O2(g) SO3(g) H78.64 kJmol 112D2SO 2(g)O 2(g) 2SO3(g) H196.6 kJmol 1答案：A12现有下列热化学方程式：C(s)O 2(g)=CO2(g) H1393.5 kJmol 12CO(g)O 2(g)=2CO2(g) H2566 kJmol 1CH 4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H3890
8、kJmol 1CH 3CH2OH(l)3O 2(g)=2CO2(g)3H 2O(l) H41 367 kJmol 1下列说法正确的是( )AC(s)不完全燃烧的热化学方程式为 2C(s)O 2(g)=2CO(g) H221 kJmol1B H4 H3 H2 H1C相同条件下，等物质的量的 CO(g)具有的能量比 CO2(g)高D1 mol C 2H5OH蒸气完全燃烧生成 CO2和液态水，放出的热量大于 1 367 kJ答案：D二、非选择题(本题包括 5个小题，共 52分)13(10 分)请根据所学知识回答下列问题：(1)同温同压下，H 2(g)Cl 2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下
9、的 H(化学计量数相同)分别为 H1、 H2， H1_ H2(填“” “”或“” ，下同)。(2)相同条件下，2 mol 氢原子所具有的能量_1 mol 氢分子所具有的能量。(3)已知常温时红磷比白磷稳定，比较下列反应中 H的大小： H1_ H2。4P(白磷，s)5O 2(g)=2P2O5(s) H14P(红磷，s)5O 2(g)=2P2O5(s) H2(4)已知：稀溶液中，H (aq)OH (aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1 ，则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成 1 mol水，放出的热量_57.3 kJ。(5)已知：0.5 mol CH4(g)与 0.5 mol水蒸气在 t 、
10、p kPa 时，完全反应生成 CO和H2的混合气体，吸收了 a kJ 热量，该反应的热化学方程式是_。解析：(1)反应热等于生成物的总能量与反应物总能量的差，故 H1 H2。(2)2 mol氢原子形成新化学键形成 1 mol氢分子时放热，故 2 mol氢原子所具有的能量大于 1 mol氢分子所具有的能量。(3)常温时红磷比白磷稳定，则白磷的能量比红磷高，燃烧时放出的热量多，则 H1 H2。(4)浓硫酸与其他水溶液混合时放热，故浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成 1 mol水，放出的热量大于 57.3 kJ。(5)根据题意配平化学方程式，注明物质的状态和反应热。答案：(1) (2) (3) (4)
11、(5) CH4(g) H2O(g)= CO(g) H2(g) 12 12 12 32 H a kJmol114(9 分)研究碳、氮、硫的氧化物的性质对化工生产和环境保护有重要意义。(1)下列措施中，有利于降低大气中 CO2、SO 2、NO 2浓度的有_(填字母)。a减少化石燃料的使用，开发新能源b使用无氟冰箱，减少氟利昂排放c多步行或乘公交车，少用专车或私家车d将工业废气用碱液吸收后再排放(2)为开发新能源，有关部门拟用甲醇(CH 3OH)替代汽油作为公交车的燃烧。写出由 CO和 H2生产甲醇的化学方程式_，用该反应合成 1 mol液态甲醇吸收热量 131.9 kJ。又知 2H2(g)CO(g
12、) O2(g)=CO2(g)2H 2O(g) 32 H594.1 kJmol1 。请写出液态甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气时的热化学方程式 _。解析：(1)开发新能源，如太阳能、风能等，减少化石燃料的使用，可减少 CO2、SO 2的排放，a 正确；b 减少了 CF2Cl2、CFCl 3等，不是 CO2、SO 2和 NO2，b 不符合；c 项可少烧汽油，减少 CO2、NO 2的排放，c 正确；因 SO2、NO 2 有毒，用碱液吸收可减少 SO2、NO 2的排放，d 正确。故选 a、c、d。(2)CO 与 H2合成甲醇的方程式CO2H 2 CH3OH。由题意 CO(g)2H 2(g)=CH3OH(l
13、) H131.9 = = = = =一 定 条 件 kJmol1 ，又知 2H2(g)CO(g) O2(g)=CO2(g)2H 2O(g) H594.1 kJ/mol 32。根据盖斯定律得 CH3OH(l) O2(g)=CO2(g)2H 2O(g) H726 32kJmol1 。答案：(1)acd (2)CO2H 2 CH3OH= = = = =一 定 条 件 CH3OH(l) O2(g)=CO2(g)2H 2O(g)32 H726 kJmol 1 (或其他合理答案)15(8 分)2015 年冬天，全国部分地区被雾霾笼罩，机动车尾气排放成为引发雾霾的罪魁祸首。提高空气质量，减少机动车尾气排放成
14、为当务之急。已知断裂某些共价键需要的能量如下表：解析：(1)断裂 1 mol O= O键和 1 mol NN 键需吸收的总能量为(498945) kJ1 443 kJ，形成 2 mol NO键放出的总能量为 2630 kJ1 260 kJ，吸收的能量多于放出的能量，是吸热反应，由此可知 1 mol O2与 1 mol N2的总能量小于 2 mol NO的总能量。(2) H 945 kJmol1 498 kJmol1 630 kJmol 1 91.5 kJmol 1 。(3)催12 12化剂只能改变反应速率，不能改变化学平衡，故反应热不变。答案：(1)吸热 小 (2)91.5 kJmol 1 (
15、3)不变16(13 分)将 V1 mL 1.0 molL1 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的温度，实验结果如图所示，实验中始终保持 V1 V250。(1)对于反应：HClNaOH= =NaClH 2O，反应物所具有的总能量 E1和生成物所具有的总能量 E2的关系是_。A E1 E2 B E1 E2C E1 E2 D无法判断(2)根据上述实验，判断下列有关说法正确的是_。A上述实验中，化学能转化为热能BH 与 OH 结合生成水的反应是放热反应C图象中温度达到最高点之后，反应开始吸热D该实验表 明有水生成的反应都是放热反应(3)试判断实验时环境的温度_。A
16、低于 22 B等于 22 C高于 22 D无法判断(4)实验中所用 NaOH溶液的浓度为_，简要写出计算过程_。(5)若含有 8.0 g NaOH的稀溶液与稍过量的 1 L 0.21 molL1 的盐酸反应放出11.46 kJ的热量，则表示中和热的热化学方程式为_。ANaOH(aq)HCl(aq)= =NaCl(aq)H 2O(l) H57.3 kJmol 1BNaOH(s)HCl(l)= =NaCl(s)H 2O(l) H57.3 kJmol 1CNaOH(aq)HCl(aq)= =NaCl(aq)H 2O(l) H11.46 kJmol 1DNaOH(aq)HCl(aq)= =NaCl(a
17、q)H 2O(l) H57.3 kJmol 1解析：(1)由于 HClNaOH= =NaClH 2O是放热反应，因此反应物的总能量大于生成物的总能量，故 A正确。(2)H OH =H2O是放热反应，反应中的能量变化是由化学能转化为热能，故 A、B 均正确。图象中温度达到最高点之后，HCl 过量，NaOH 不足，反应放热逐渐减少，所以溶液温度逐渐降低，故 C错误。有水生成的反应不一定是放热反应，如H2CuO H2OCu 是吸热反应，故 D错误。(3)当加入 HCl溶液 5 mL时，= = = = = NaOH溶液的体积为 45 mL，溶液的温度为 22 ，故未反应时的温度即环境温度低于 22 。
18、(5)在表示中和热的热化学方程式中，除了酸、碱都必须是稀溶液外，生成物 H2O的化学计量数 必须是“1” 。中和反应都是放热的， H0。表示中和热的热化学方程式中，除了“H2O”后要标注“(l)”外，其他可溶性物质后 都标“(aq)” 。答案：(1)A (2)AB (3)A (4)1.5 molL1 当加入 HCl溶液 30 mL时溶液温度最高，说明酸、碱恰好完全中和，此时 NaOH溶液为 20 mL，故 c(NaOH) 1.5 molL 1 (5)Dc（ HCl） V（ HCl）V（ NaOH） 1.0 molL 130 mL20 mL17(12 分)CH 4、H 2、C 都是优质的能源物质
19、，它们燃烧的热化学方程式为：CH 4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H890.3 kJmol 12H 2(g)O 2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol 1C(s)O 2(g)=CO2(g) H393.5 kJmol 1(1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与 O2作用产生的能量存活，甲烷细菌使 1 mol甲烷生成 CO2气体与液态水，放出的能量_(填“” “”或“”)890.3 kJ。(2)甲烷与 CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4CO 2=2CO2H 2，1 g CH 4完全反应可释放 15.46 kJ的热量，则：能表示该反
20、应过程中能量变化的是_(填字母)。若将物质的量均为 1 mol的 CH4与 CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随着时间的变化如图所示，则 CH4的转化率为 _。(3)C(s)与 H2(g)不反应，所以 C(s)2H 2(g)=CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出 C(s)2H 2(g)=CH4(g)的反应热 H_。(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是_(填字母)。A寻找优质催化剂，使 CO2与 H2O反应生成 CH4与 O2，并放出热量B寻找优质催化剂，在常温常压下使 CO2分解生成碳与 O2C寻找优质催化剂，利用
21、太阳能使大气中的 CO2与海底开采的 CH4合成合成气(CO、H 2)D将固态碳合成为 C60，以 C60作为燃料解析：(1)给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的多少和状态，与中间过程无关，故甲烷细菌使 1 mol甲烷生成 CO2气体与液态水，放出的能量仍等于 890.3 kJ。(2)1 g CH4完全反应释放 15.46 kJ的热量，则 1 mol CH4完全反应放出的热量为 15.46 kJg1 16 g247.36 kJ，故 D图符合题意。CH 4的转化率 100%63%。(3)根据盖斯定律，由即得 C(s)2H 2(g)=CH4(g) 155.8 kJ247.36 kJ H74.8 kJmol 1。(4)已知 CH4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H890.3 kJmol1 ，则 CO2与 H2O反应生成 CH4与 O2的反应吸热，故 A项不正确；使 CO2分解生成C与 O2的反应 为吸热反应，常温下不能发生，故 B项不正确；利用太阳能使大气中的 CO2与海底开采的 CH4合成合成气(CO、H 2)是合理的，C 项正确；将固态碳合成为 C60，以 C60作为燃料，是极不经济划算的，故 D项不正确。答案：(1) (2)D 63% (3)74.8 kJmol 1(4)C
