1、第一章一、选择题(每小题有 1 个或 2 个选项符合题意)1炽热的炉膛内有反应:C(s) O 2(g)CO 2(g);H392 kJmol1 ,往炉膛内通入水蒸气时,有如下反应:C(s)H 2O(g) CO(g)H 2(g);H131 kJmol 1 ,2CO(g)O 2(g)2CO 2(g); H564 kJmol 1 ,2H2(g)O 2(g)2H 2O(g); H482 kJmol 1 ,由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气时, ( )A不能节约燃料,但能使炉膛火更旺B虽不能使炉膛火更旺,但可节约燃料C既可使炉膛火更旺,又能节约燃料D即不能使炉膛火更旺,又不能节约燃料【解析】 将炉膛内
2、通入水蒸气时,对应的第一个方程式中 C(s)H 2O(g)CO(g)H 2(g),H 131 kJmol1 乘以 2 与第二个、第三个方程式叠加,可得炉膛内 C 与 O2 反应的化学方程式:C(s)O 2(g)CO 2(g),H392 kJmol1 ,即能量守恒,不能 节约燃料;但将固体燃料转变为气体燃料(CO ,H2)显然增大了与 O2 的接触面积,使炉膛火更旺。【答案】 A2A、B、C 、 D 均是短周期元素,当 A、B 两元素的原子分别得到两个电子形成稳定结构时,A 放出的能量大于 B 放出的能量;当 C、D 两元素的原子分别失去一个电子形成稳定结构时,D 吸收的能量大于 C 吸收的能量
3、。若 A、B 、C、D 四种元素间分别形成化合物时,属于离子化合物可能性最大的是 ( )AC 2A BC 2BCD 2A DD 2B【解析】 设初始的原子能量趋于相等,由能量守恒关系可得: A、B 两元素的原子分别得到两个电子形成稳定的结构时,A 放出的能量大于 B 放出的能量,可知 A2 比 B2 能量低,即 A 原子比 B 原子较易得电子形成稳定的 A2 ,即 A 的非金属性比 B 强;C、 D 两元素的原子分别失去一个电子形成稳定的结构时,D 吸收的能量大于 C 吸收的能量,即 C 的能量比D 低,即 C 原子更易失去电 子显示更强的金属性, 则最可能形成离子化合物的是活 泼金属C 与活
4、泼 非金属 A 形成的化合物 C2A。【答案】 A3(2006天津理综)已知反应:101 kPa 时,2C(s)O 2(g)2CO(g) ;H221 kJmol 1稀溶液中,H (aq)OH (aq)H 2O(l);H 57.3 kJmol 1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【解析】 A 项中燃烧热是指 101 kPa,1 mol 物质充分燃烧生成稳定氧化物所释放的能量,由题知 1
5、mol C 生成 1 mol CO 放热 110.5 kJ,碳的燃烧热应指氧化产物为 CO2时对应能量,要在此基础上继续氧化放 热,所以 应大于 110.5 kJmol1 。B 项中反应热存在吸热、放热两种情况,可更正为的反应热为 H221 kJmol1 。C 项中和热一定为放热反应放出的能量,则可表示为中和热为 57.3 kJmol1 或中和热为 H57.3 kJmol1 。D 项中稀醋酸为弱酸,反应中继续电离吸收一部分 热量,故放出 热量值比 57.3 要少。【答案】 A4(2008四川理综)下列关于热化学反应的描述正确的是 ( )AHCl 和 NaOH 反应的中和热 H57.3 kJmo
6、l1 ,则 H2SO4 和 Ca(OH)2 反应的中和热 H2(57.3) kJmol 1BCO(g)的燃烧热是 283.0 kJmol1 ,则 2CO2(g)2CO(g)O 2(g)反应的H 2283.0 kJmol1C需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热【解析】 中和热是指强酸与强碱的稀溶液完全反应生成 1 mol H2O 所放出的热量,所以 H2SO4 和 Ca(OH)2 反应的中和热也为 H57.3 kJmol1 ,A 错误;B 中 CO 燃烧是放热反应,则 2CO2(g)2CO(g)O 2(g)为吸热反应,且生成 2
7、 mol CO,H2283.0 kJmol1 ,B 正确;需要加 热才能 发生的反应不一定是吸热反应,如铝热反应、碳的燃烧等,C 不正确;燃烧热是指 1 mol 可燃烧完全燃烧生成稳定的化合物所放出的 热量, D 中甲烷燃烧生成气态水不属于稳定的化合物, D 错误。【答案】 B5(2008上海春季)常温常压下将氢气和氧气混合在一起,即使过上几年,它们也不会化合生成水。然而只要给一个电火花,氢气就迅速与氧气反应生成水。反应过程中的能量变化如下图 A 所示。对比图 B 中的情景,漫画的羊提供给石头的“能量”相当于图 A 中的( )AE 2 BE 2E 1CE 3E 2 DE 3【解析】 羊提供给石
8、头的“能量”相当于化学反应中的活化能,图 A 中表示的活化能为 E3E 2。【答案】 C6(2007江苏化学)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 ( )CH 3OH(g) H2O(g)CO 2(g)3H 2(g);H 49.0 kJmol 1CH 3OH(g) O2(g)CO 2(g)2H 2(g);H192.9 kJmol 112ACH 3OH 的燃烧热为 192.9 kJmol1B反应中的能量变化如上图所示CCH 3OH 转变成 H2 的过程一定要吸收能量D根据推知反应 CH3OH(l) O2(g)CO 2(g)2H 2(g)的 H192.9 kJmol 112【
9、解析】 A 项,燃烧热指在 101 kPa 时,1 mol 物质完全燃烧,生成稳定氧化物时放出的热量;B 项,反应是吸热反应,而图中所示是放热反应;C 项,由题意知, 转变过程也可以放热;D 项,由反应中 CH3OH 为气态时改变液态,CH 3OH 的自身能量降低生成相同状态下的相同物质放出的热量少。【答案】 D7充分燃烧一定量丁烷气体放出的热量为 xQ,完全吸收它生成的 CO2 生成正盐需 5 mol/L 的 KOH 溶液 100 mL,则丁烷的燃烧热呈 ( )A16xQ B8x QC4xQ D2xQ【答案】 A8(2007全国理综)已知: 1 mol H2 分子中化学键断裂时需要吸收 43
10、6 kJ 的能量 1 mol Cl2 分子中化学键断裂时需要吸收 243 kJ 的能量 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的热化学方程式是 H2(g)Cl 2(g)2HCl(g)B氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体,反应的 H183 kJmol 1C氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体,反应的 H183 kJmol 1D氢气和氯气反应生成 1 mol 氯化氢气体,反应的 H183 kJmol 1【解析】 A 项,热化学方程式缺少反应热(H);反应热(H) 应为生成物化学键形成时所
11、放出的总能量(431 kJmol1 2)与反应物化学 键断裂时所吸收的总能量(436 kJmol1 243 kJmol1 679 kJmol1 )的差,即反 应 生成 2 mol HCl 气体,反应的H 183 kJmol1 ;B 项,反应放热时 H0;D 项 H 的数值应减半。【答案】 C9(2007上海化学)已知:CH 3CH2CH2CH3(g)6.5O 2(g)4CO 2(g)5H 2O(l);H 2878 kJmol1(CH3)2CHCH3(g)6.5O 2(g)4CO 2(g)5H 2O(l);H2869 kJmol 1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
12、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】 由题目所给热化学方程式可知燃烧等物质的量的正丁烷和异丁烷,前者放热更多,这意味着正丁烷分子 储存能量更多,因此 稳定性关系 为:正丁烷异丁烷,A 项正确,B 项错误 ;由低能量物质向高能量物 质的转化过程是一个吸 热过程, C 项错误;两者分子中的碳氢键一样多,D 项错误。【答案】 A10已知 CH4(g)的燃烧热为 890 kJ/mol,当一定量的 CH4(g)完全燃烧生成 CO2 和H2O(l)所放出的热量为 74 kJ,所需空气在标准状况下的体积约为(空气中 O2 的体积分数为20%
13、)( )A37.24 L B18.62 LC9.31 L D20.50 L【解析】 设生产 74 kJ 热量需 O2 的体积为 V,则由甲烷燃烧的热化学方程式:CH 4(g)2O 2(g)CO 2(g)2H 2O(l) H890 kJ/mol 知 ,解得 V2 mol890 kJ V22.4 Lmol 174 kJL,则需空气为 5 V L18.62 L。7444.8890 57444.8890【答案】 B11(2009河南)已知25 、101 kPa 时,2C(s) O 2(g)2CO(g) ;H221 kJ/mol 25 、101 kPa 下,碳的燃烧热是 393.5 kJ/mol。今有
14、120 g 碳不完全燃烧,所得混合气体对氧气的相对密度为 1。则该反应放出的热量是 ( )A1105 kJ B1812.5 kJC2520 kJ D3935 kJ【答案】 B12已知乙炔和乙烯的热化学方程式分别为:2C 2H2(g) 5O2(g)4CO 2(g)2H 2O(l) H 2600 kJ/mol,C 2H4(g)3O 2(g)2CO 2(g)2H 2O(l) H1411 kJ/mol。又知氧炔焰的温度比乙烯燃烧时火焰的温度高。据此,下列说法错误的是 ( )A物质的燃烧热越大,火焰温度越高B烃完全燃烧时,火焰温度的高低不仅仅取决于其燃烧热的高低C相同条件下等体积乙烯和乙炔完全燃烧时,乙
15、炔放热较少D1 mol 乙烯完全燃烧生成气态产物时,放出的热量小于 1411 kJ【解析】 依据题意,乙炔的燃 烧热小于乙烯的燃烧热, A 错误;火焰温度还取决于生成水的量的多少,B 正确;C 正确;水汽化时要吸收热量,D 正确。【答案】 A13人体内葡萄糖的消耗可用下列热化学方程式表示:C 6H12O6(s)6O 2(g)6CO 2(g)6H 2O(l) H 2800.6 kJ/mol,如果某人每天消耗 12540 kJ 热量,则他每天至少要摄入葡萄糖的质量为 ( )A806 g B1000 gC1250 g D1500 g【解析】 m 180 g/mol806 g。12540 kJ2800
16、.6 kJmol 1【答案】 A14已知:2SO 2(g)O 2(g)2SO 3(g) H196.6 kJ/mol.实验测得 4 mol SO2 发生上述化学反应时放出 314.3 kJ 的热量,SO 2 的转化率最接近于 ( )A40% B50%C80% D90%【解析】 4 mol SO2 完全反 应放出的热量为:4 mol 393.2 kJ,所以 SO2196.6 kJ/mol2的转化率为: 100%80% 。314.3 kJ393.2 kJ【答案】 C15已知标准状况下 5.6 L CO 完全燃烧放出的热量能使 200 g 15.5 的水温度升高到100 ,水的比热容是 4.18610
17、3 kJ/(g) ,下列表示 CO 燃烧的热化学方程式正确的是( )ACO(g) O2(g)CO 2(g) H 282.97 kJ/mol12B2CO(g)O 2(g)2CO 2(g) H 565.9 kJ/molCCO(g) O2(g)CO 2(g) H 70.7 kJ/mol12DCO(g) O2(g)CO 2(g) H 565.9 kJ/mol12【解析】 Qmc t200 g4.186 J/(g)(100 15.5 ) 70743.4 J70.743 kJ,则 1 mol CO 燃烧放出的热 量为 70.743 kJ 282.97 kJ/mol。22.4 L/mol5.6 L【答案】
18、A16已知氢气的燃烧热为 285.8 kJmol1 ,CO 的燃烧热为 282.8 kJmol1 ;现有 H2 和CO 组成的混合气体 5.6 L(标准状况),经充分燃烧后,放出总热量为 71.15 kJ,并生成液态水。下列说法正确的是 ( )ACO 燃烧的热化学方程式为 2CO(g)O 2(g)2CO 2(g) H282.8 kJmol 1BH 2 燃烧的热化学方程式为 2H2(g)O 2(g)2H 2O(g) H571.6 kJmol 1C燃烧前混合气体中 CO 的体积分数为 40%D燃烧后的产物全部与足量的过氧化钠作用可产生 0.125 mol O2【解析】 A、B 均不符合燃 烧热的概
19、念,由 题意知 n(CO)n(H 2)5.6 L/22.4 Lmol 10.25 mol ,n(H2)285.8 kJmol1 n(CO)282.8 kJmol1 71.15 kJ,解得 n(CO)0.1 mol,n(H 2)0.15 mol,则与 Na2O2 作用产生的 n(O2)0.25 mol/2 0.125 mol 。【答案】 CD17某人设想利用3FeCl 24H 2O Fe3O46HClH 2;2Fe 3O43Cl 212HCl 6FeCl3= = = = =500 = = = = =100 6H 2OO 2;2FeCl 3 2FeCl2Cl 2= = = = =300 这 3 个
20、反应的联合与循环,主要用来生产能解决环境和能源问题的某种气体,该气体是( )AO 2 BCl 2CHCl DH 2【解析】 2可得:2H 2O 2H2O 2= = = = =高 温 【答案】 D18以 NA 代表阿伏加德罗常数,则关于热化学方程式 2C2H2(g)5O 2(g)4CO 2(g)2H 2O(l) H 2599.2 kJmol 1 的说法中,正确的是 ( )A有 10NA 个电子转移时,该反应放出 1299.6 kJ 的能量B有 1NA 个水分子生成且为液体时,吸收 1299.6 kJ 的能量C有 2NA 个碳氧共用电子对生成时,放出 1299.6 kJ 的能量D有 8NA 个碳氧
21、共用电子对生成时,放出 1299.6 kJ 的能量【解析】 5O 2(g) H2599.2 kJmol1 ,转移电子数 n(e )5 mol2e 220 mol e ,即 A 正确。B 中 1NA 水分子即为 1 mol H2O(l),放出 1299.6 kJ 的能量,故 B 错。 C中 2NA 个碳氧共用电子对,即 为 1 mol CO2(OC O) ,故 C 错。 D 中 8NA 个碳氧共用电子对即为 4 mol CO2,放出 2599.2 kJ,故 D 错。【答案】 A19已知下列热化学方程式:CH 4(g)2O 2(g)CO 2(g) H2O(l) H 890.5 kJmol 12C
22、2H6(g)7O 2(g)4CO 2(g)6H 2O(l) H 3199.6 kJmol1C 2H2(g)3O 2(g)2CO 2(g)2H 2O(l) H 1411 kJmol 12C 2H4(g)5O 2(g)4CO 2(g)2H 2O(l) H 2599.2 kJmol1C 3H8(g)5O 2(g)3CO 2(g)4H 2O(l) H 2219.9 kJmol 1现有 2 mol 由上述五种烃中的两种组成的气体混合物,经充分燃烧后放出 2970.8 kJ 热量,则下列哪些组合是不可能的 ( )ACH 4 和 C2H2 BC 2H4 和 C3H8CC 2H6 和 C3H8 DC 2H6
23、和 CH4【解析】 用中值法求解,1 mol 混合烃燃烧放出的热量为 1485.4 kJ,根据 热化学方程式可知:CH 4、C2H4、C2H2 的燃 烧热分别为 890.5 kJmol1 、1411 kJmol1 、1299.6 kJmol1小于 1485.4 kJmol1 ,而 C2H6、C3H8 的燃烧热分别为 1559.8 kJmol1 、2219.9 kJmol1 ,大于 1485.4 kJmol1 ,故 B、D 可能。【答案】 AC20物质的生成热可定义为:由稳定单质生成 1 mol 物质所放出的热量。如 CO2 气体的生成热就是 C(s)O 2(g)CO 2(g)的反应热。已知下表
24、中几种化合物的生成热。化合物 葡萄糖 H2O(l) CO2(g)生成热(kJ/mol) 1259.8 285.8 393.5则 1 kg 葡萄糖在人体内完全氧化成 CO2 和液态水最多可提供的能量为 ( )A3225 kJ B2816 kJC69999 kJ D15644 kJ【解析】 本题考查的是生成热的有关计算。由 题意知: 6C(s)6H 2(g)3O 2(g)C 6H12O6(s) H11259.8 kJ/mol;2H 2(g)O 2(g)2H 2O(l) H2571.6 kJ/mol;C(s)O 2(g)CO 2(g) H3393.5 kJ/mol 1 。由61得:C6H12O6(s
25、)6O 2(g)6H 2O(l)6CO 2(g) H42816 kJ/mol故 1 kg 葡萄糖放出的热量为: 2816 kJ/mol15644 kJ。故正确答案为 D。1000 g180 gmol 1【答案】 D21在一定条件下某反应的热化学方程式为:2SO2(g)O 2(g) 2SO3(g);H 197 kJ/mol现有容积相同的甲、乙、丙三个容器,在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量(Q)如下表所示。容器 SO2(mol) O2(mol) N2(mol) Q(kJ)甲 2 1 0 Q1乙 1 0.5 0 Q2丙 1 0.5 1 Q3根据以下数据,下列叙述正确的是 ( )A上述条件下
26、每生成 1 mol SO3 气体放热 98.5 kJB上述条件下每摩尔 SO2 在反应达到平衡时放出的热量为 197 kJCQ 12Q 22Q 3197D2Q 22Q 3Q 1197【解析】 本题考查的是反应热与化学平衡的综合应用。本题将化学平衡知识与反应热有机地结合在一起,很有创 意。因 为题给反应是可逆反应 ,转化率不可能为 100%,而反 应热是完全转化时放出的热量,所以每生成 1 mol SO3时,放出的热量为 98.5 kJ,故 A 正确;B中不是反应达到平衡,而是 2 mol SO2 完全反应放出的热 量为 197 kJ;C 中 Q12Q 2,丙容器与乙容器处于相同的平衡状态,不影
27、响 热量的变化,故 Q2Q 3,C 错误。故正确答案为 AD。【答案】 AD二、非选择题22(2009如东中学高二检测) 实验室利用如图装置进行中和热的测定。回答下列问题:(1)该图中有两处未画出,它们是_、_ 。(2)在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是_。(3)如果用 0.50 mol/L 的盐酸和氢氧化钠固体进行实验,则实验中所测出的“中和热”将_(填“偏大” 、 “偏小”或“不变”) ;原因是 _。【解析】 (1)由装置图可知,该装置中缺少搅拌使用的环形玻璃搅拌棒和保温使用的泡沫塑料板或硬纸板。(2)该实验的关键是温度的测定,在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是
28、提高装置的保温效果。(3)因为固体 NaOH 溶于水放 热,所以如果用 0.50 mol/L 的盐酸和氢氧化钠固体进行实验, 则实验中所测出的“中和 热”将偏大。【答案】 (1)环形玻璃搅拌棒 烧杯上方的泡沫塑料板或硬纸板(2)提高装置的保温效果(3)偏大 固体 NaOH 溶于水放热23能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会人类面临的严峻课题,回答下列问题:(1)我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家,下列关于煤作燃料的论点正确的是_(填字母)。A煤是重要的化工原料,把煤作燃料简单燃烧掉太可惜了,应该综合利用B煤是发热很高的固体燃料,我国煤炭资源相
29、对集中,开采成本低,用煤作燃料实惠C煤燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘,对环境污染严重D通过洁净煤技术,如煤的气化和液化,以及烟气脱硫,不仅减轻了燃煤污染,还能提高煤燃烧的热利用率(2)乌克兰科学家将铜和铁混合熔化制成多孔金属,用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器,该雾化器的作用是_。(3)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料。20 g 乙醇完全燃烧生成液态水放出 59.43 kJ 的热量,表示乙醇燃烧热的热化学方程式为_。【解析】 (1)煤是一种化石燃料,也是重要的化工原料,属于不可再生能源,把煤作燃料简单燃烧掉是一种浪费,并且煤中所含的硫在燃 烧时生成 SO2 会对环境造成污染,通 过洁净煤
30、技术,如煤的气化和液化,以及烟气脱硫,不仅减轻了燃煤污染,还能提高煤燃烧的热利用率。(2)煤油 雾化后可使煤油与助燃剂充分接触,提高燃烧效率。(3)1 mol 乙醇燃烧时放出的热量为:59.43 kJ 1366.89 kJ。46 g2.0 g【答案】 (1)A 、C 、D(2)使煤油雾化,增大与助燃剂的接触面积,提高燃烧效率(3)C2H5OH(l)3O 2(g)2CO 2(g)3H 2O(l) H1366.89 kJ/mol24(2008全国理综)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图所示(图中的 H 表示生成 1 mol 产物的数
31、据 )。根据上图回答下列问题:(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_。上述分解反应是一个可逆反应。T 1 时,在密闭容器中加入 0.80 mol PCl5,反应达平衡时 PCl5 还剩 0.60 mol,其分解率 1 等于_;若反应温度由 T1 升高到 T2,平衡时 PCl5 的分解率为 2, 2_1(填“大于” “小于 ”或“等于”) 。(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
32、分两步反应生成 1 mol PCl5 的 H3_。P 和 Cl2 一步反应生成1 mol PCl5 的 H4_H3(填“大于” “小于”或 “等于”)。(5)PCl5 与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是_。【解析】 (1)由图象知 P 和 Cl2 反应生成 PCl3 的热化学方程式是 P(s) Cl2(g)32PCl 3(g);H 306 kJmol1 。(2)H生成物总能量反应物总能量,反应 PCl3(g)Cl 2(g)PCl 5(g);H93 kJmol1 ,故反应 PCl5(g)PCl 3(g)Cl 2(g);H93 kJmol 1 。分解率 100%25%。变 化 浓 度
33、起 始 浓 度 0.80 mol 0.60 mol0.80 mol由于反应 PCl5 PCl3Cl 2 是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向转移,分解率增大,即 a2 大于 a1。(3)3Cl22P2PCl 3、PCl3Cl 2 PCl5 两个反应均为放热反应,降低温度,有利于平衡向正向移动,提高了 PCl3 的转化率,同时防止 PCl5 分解。(4)根据盖斯定律,P 和 Cl2 分两步反 应和一步反应生成 PCl5 的 H 应该是相等的。(5)PCl5 与 H2O 反应生成的酸可能是 H3PO4、HCl 和 HClO,但 PCl5 H 3PO4,P 元素化合价没变,则 Cl 元素化合价也不变,即该反应生成的两种酸是 H3PO4 和 HCl。所以该反应的化学方程式是 PCl54H 2O H3PO45HCl。【答案】 (1) Cl2(g)P(s) PCl3(g);H306 kJmol 132(2)PCl5(g)PCl 3(g)Cl 2(g);H 93 kJmol 1 25% 大于(3)两步反应均为放热反应,降温有利于提高产率,防止产物分解(4)399 kJmol 1 等于(5)PCl54H 2OH 3PO45HC l