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第一章 化學(xué)反應(yīng)及能量變化測評卷 (A卷)
(時間：90分鐘 滿分：100分)
第Ⅰ卷(，共45分)
一、(每小題3分，共45分)
1．如下圖所示是101 kPa時氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫氣體的能量變化，則下列有關(guān)說法中不正確的是( )
A．1 ol H2中的化學(xué)鍵斷裂時需要吸收436 能量
B．2 ol HCl分子中的化學(xué)鍵形成時要釋放862 能量
C．此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH＝＋183 /ol
D．此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：12H2＋12Cl2(g)===HCl(g)
ΔH＝－91.5 /ol
解析：圖示表示每摩爾H－H鍵斷開需要吸收436 的能量，每摩爾Cl－Cl鍵斷開需要吸收243 能量，每摩爾H－Cl鍵形成會放出431 的能量，由此可知A、B說法正確；同時根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫要求，每摩爾反應(yīng)的熱效應(yīng)為436 /ol＋243 /ol×2＝－183 /ol，則每12摩爾反應(yīng)熱效應(yīng)為－183 /ol2＝－91.5 /ol，且該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則ΔH為負，故C項的說法錯誤，D項的說法正確。
答案：C
2．1840年，瑞士化學(xué)家蓋斯(G•H•Hess)從大量的實驗事實中總結(jié)出了蓋斯定律。蓋斯定律在生產(chǎn)和科研中有很重要的意義，有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測得，但可以利用蓋斯定律間接計算求得。已知3.6 g碳在 6.4 g氧氣中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，共放出X 熱量。已知單質(zhì)碳的燃燒熱為Y /ol，則1 ol C與O2反應(yīng)生成CO的反應(yīng)熱ΔH為( )
A．－Y /ol
B．－(5X－0.5Y) /ol
C．－(10X－Y) /ol
D．＋(10X－Y)/ol
解析：設(shè)3.6 g(即0.3 ol)碳在6.4 g氧氣(即0.2 ol)中完全燃燒生成CO2的物質(zhì)的量為a、CO的物質(zhì)的量為b，則a＋b＝0.3 ol，a＋b2＝0.2 ol，可解得a＝0.1 ol，b＝0.2 ol，碳燃燒生成0.1 ol CO2放熱為0.1 Y ，則生成0.2 ol CO放出的熱量為(X－0.1 Y) ，故生成1 ol CO放熱為X－0.1Y 0.2 ol＝(5X－0.5Y) /ol，即C(s)＋12O2(g)===CO(g) ΔH＝－(5X－0.5Y)/ol。
答案：B
3．水泥廠、發(fā)電廠、電石廠排放的氣體加劇了溫室效應(yīng)，使全球氣候變暖，加劇冰雪的消融。要想減緩這一現(xiàn)象發(fā)生，未人類最理想的燃料是( )
A．無煙煤 B．石油 C．天然氣 D．氫氣
解析：H2燃燒的產(chǎn)物為H2O，無CO2生成。
答案：D
4．下列說法不正確的是( )
A．放熱反應(yīng)不需加熱即可發(fā)生
B．化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化除了熱能外，也可以是光能、電能等
C．需要加熱才能進行的化學(xué)反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)
D．化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值與參加反應(yīng)的物質(zhì)多少有關(guān)
解析：許多放熱反應(yīng)也需加熱才能反應(yīng)。
答案：A
5．下列說法正確的是( )
A．在101 kPa時，1 ol物質(zhì)完全燃燒時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱
B．酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 ol水，這時的反應(yīng)熱叫中和熱
C．燃燒熱和中和熱是反應(yīng)熱的種類之一
D．在稀溶液中，1 ol乙酸和1 ol氫氧化鈉完全中和時放出的熱量為57.3
解析：本題旨在考查對燃燒熱、中和熱定義的理解，特別是兩個概念中應(yīng)注意的問題。
答案：C
6．“能分類相關(guān)圖”如下圖所示，下列四組選項，全部符合圖中陰影部分所表示的能的是( )
A．煤炭、石油、潮汐能 B．水能、生物能、天然氣
C．太陽能、風(fēng)能、沼氣 D．地?zé)崮堋⒑Ｑ竽�、核�?br>解析：陰影部分表示的能是新能、可再生能，還是自太陽的能。
答案：C
7．下列說法中，正確的是( )
A．在化學(xué)反應(yīng)過程中，發(fā)生物質(zhì)變化的同時不一定發(fā)生能量變化
B．破壞生成物全部化學(xué)鍵所需要的能量大于破壞反應(yīng)物全部化學(xué)鍵所需要的能量時，反應(yīng)為放熱反應(yīng)
C．反應(yīng)產(chǎn)物的總焓大于反應(yīng)物的總焓時，反應(yīng)吸熱，ΔH＞0
D．ΔH的大小與熱化學(xué)方程式的計量系數(shù)無關(guān)
解析：本題考查化學(xué)變化與能量變化的關(guān)系及物質(zhì)能量、化學(xué)鍵、焓變的關(guān)系�；瘜W(xué)反應(yīng)過程中，在發(fā)生物質(zhì)變化的同時，還伴隨有能量變化；因為形成化學(xué)鍵放出能量，破壞化學(xué)鍵吸收能量，故破壞生成物全部化學(xué)鍵所需的能量大于破壞反應(yīng)物全部化學(xué)鍵所需要的能量時，反應(yīng)放出熱量；ΔH的大小與化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的狀態(tài)、反應(yīng)所處的狀況及物質(zhì)的量多少等有關(guān)，亦ΔH的大小與熱化學(xué)方程式的計量系數(shù)有關(guān)。
答案：BC
8．下列說法正確的是( )
A．書寫熱化學(xué)方程式時，只要在化學(xué)方程式的右端寫上熱量的符號和數(shù)值即可
B．凡是在加熱或點燃條件下進行的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)
C．表明參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式叫做熱化學(xué)方程式
D．氫氣在氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式為：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－483.6
解析：A項應(yīng)注明各物質(zhì)的狀態(tài)，B項許多放熱反應(yīng)也需點燃或加熱等條件，D項ΔH＝－483.6 /ol。
答案：C
9．25℃、101 kPa時，1 g甲醇(CH3OH)完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O，同時放出22.68 熱量。下列表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式中正確的是( )
A．CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－725.8 /ol
B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝＋1 451.6 /ol
C．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O(l)
ΔH＝－22.68 /ol
D．CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－725.8 /ol
解析：由題意知1 g甲醇完全燃燒放出22.68 熱量，則1 ol甲醇完全燃燒放熱為22.68 1 g/32 g/ol＝725.8 /ol，故A項正確；放熱反應(yīng)ΔH＜0，B項錯；C項中物質(zhì)的聚集狀態(tài)標(biāo)注不全，且反應(yīng)熱數(shù)值不正確；D項中生成物H2O應(yīng)為液態(tài)。
答案：A
10．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 /ol�，F(xiàn)有以下四個化學(xué)反應(yīng)方程式：
①H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)；
②H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)；
③HCl(aq)＋NH3•H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)；
④CH3COOH(aq)＋NH3•H2O(aq)===CH3COONH4(aq)＋H2O(l)，其中放出的熱量為57.3 的是( )
A．①和② B．③
C．④ D．以上都不對
解析：強酸與強堿的稀溶液反應(yīng)生成1 ol水放出熱量為57.3 ，①、②放出的熱量為2×57.3 ；弱酸、弱堿在水中電離時要吸收部分熱量，故③、④放出的熱量小于57.3 。
答案：D
11．不管化學(xué)反應(yīng)過程是一步完成還是分為數(shù)步完成，這個過程的熱效應(yīng)是相同的。
已知：H2O(g)===H2O(l) ΔH1＝－Q1 /ol ①
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2＝－Q2 /ol ②
C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－Q3 /ol ③
若使23 g酒精液體完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，則放出的熱量為( )
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：根據(jù)題目信息不管化學(xué)反應(yīng)過程是一步完成還是分為數(shù)步完成，這個過程的熱效應(yīng)是相同的，因此，我們可以把化學(xué)方程式當(dāng)作代數(shù)式一樣進行運算，將③－②＋①×3得C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)，該反應(yīng)的ΔH＝－(3Q1－Q2＋Q3) /ol。由于題給23 g酒精的物質(zhì)的量為0.5 ol，故完全燃燒時放出的熱量Q＝0.5×(3Q1－Q2＋Q3) ＝(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3) 。
答案：D
12．下列說法或表示方法中正確的是( )
A．等質(zhì)量的硫蒸氣和硫黃分別完全燃燒，后者放出的熱量多
B．氫氣的燃燒熱為285.8 /ol，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝285.8 /ol
C．Ba(OH)2•8H2O(s)＋2NH4Cl(s)===BaCl2(s)＋2NH3(g)＋10H2O(l) ΔH＜0
D．已知中和熱為57.3 /ol，若將含0.5 ol H2SO4的濃溶液與含1 ol NaOH的溶液混合，放出的熱量要大于57.3
解析：硫黃變成硫蒸氣需要吸收熱量；在101 kPa時，1 ol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱；Ba(OH)2•8H2O固體與NH4Cl固體反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則ΔH＞0；H2SO4的濃溶液與NaOH溶液混合生成1 ol H2O時放出的熱量大于57.3 。
答案：D
13．完全燃燒一定質(zhì)量的無水乙醇，放出的熱量為Q，已知為了完全吸收生成的二氧化碳氣體，消耗掉8 ol/L的氫氧化鈉溶液50 L，則1 ol無水乙醇的燃燒放出的熱量不可能是( )
A．10Q B．5Q～10Q
C．大于10Q D．小于5Q
解析：NaOH與CO2反應(yīng)可以生成Na2CO3，也可以生成NaHCO3，若生成Na2CO3，n(NaOH)＝0.4 ol，則
C2H5OH～2CO2～4NaOH～Q
0．1 ol 0.4 ol
所以此時1 ol乙醇完全燃燒放出10Q的熱量，若生成NaHCO3，則：
C2H5OH～2CO2～2NaOH～Q
0．2 ol 0.4 ol
所以，此時1 ol乙醇完全燃燒放出5Q熱量，若反應(yīng)產(chǎn)物為Na2CO3和NaHCO3的混合物，則1 ol乙醇完全燃燒放出的熱量為5Q～10Q之間。
答案：CD
14．根據(jù)以下三個熱化學(xué)方程式：2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q1 /ol,2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－Q2 /ol,2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH＝－Q3 /ol。判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是( )
A．Q1＞Q2＞Q3 B．Q1＞Q3＞Q2
C．Q3＞Q2＞Q1 D．Q2＞Q1＞Q3
解析：應(yīng)用蓋斯定律計算時要注意熱化學(xué)方程式相加減時，ΔH的數(shù)值與符號的變化。
答案：A
15．已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出的熱量121 ，且氧氣中1 ol O＝O鍵完全斷裂時吸收熱量496 ，水蒸氣中1 olH－O鍵形成時放出熱量463 ，水蒸氣中1 olH－H鍵斷裂時吸收熱量為( )
A．920 B．557
C．436 D．188
解析：本題考查了反應(yīng)熱(焓變的計算方法)。
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH
2 ol ΔH
0．5 ol �。�121
ΔH＝－484 /ol。
設(shè)1 ol H－H斷裂吸收的熱量為Q，則
2Q＋496 －4×463 ＝ΔH，故Q＝436 。
答案：C
第Ⅱ卷(非選擇題，共55分)
二、非選擇題
16．(8分)已知下列熱化學(xué)方程式：
①CaCO3(s)===CaO＋CO2(g) ΔH＝＋177.7
②C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝－131.3 /ol
③12H2SO4(l)＋NaOH(l)===12Na2SO4(l)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 /ol
④C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 /ol
⑤CO(g)＋12O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282 /ol
⑥HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－57.3 /ol
⑦2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－517.6 /ol
(1)上述熱化學(xué)方程式中，不正確的有(填序號)________，不正確的理由分別是______________________________________________。
(2)根據(jù)上述信息，寫出C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學(xué)方程式_________ _______________________。
(3)上述反應(yīng)中，表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式有(填序號，下同)__________；表示中和熱的熱化學(xué)方程式有__________________。
解析：①中CaO后未標(biāo)出聚集狀態(tài)，反應(yīng)熱(焓變)ΔH單位錯，應(yīng)為/ol；②式不符合實際反應(yīng)情況，碳和水的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)ΔH＞0；③式中各物質(zhì)聚集狀態(tài)標(biāo)注有誤，除H2O外，應(yīng)為aq；④與⑤可得C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學(xué)方程式；在101 kPa時，1 ol純物質(zhì)(指純凈物：單質(zhì)或化合物)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量叫做該物質(zhì)的燃燒熱；在稀溶液中強酸跟強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 ol H2O時所釋放出的熱量稱為中和熱，根據(jù)定義可作出判斷。
答案：(1)①②③�、僦蠧aO后未標(biāo)出狀態(tài)，ΔH單位錯；②式不符合反應(yīng)情況，吸熱反應(yīng)ΔH＞0；③式中各物質(zhì)均處于稀溶液中，狀態(tài)(除H2O外)均為(aq)
(2)C(s)＋12O2(g)===CO(g) ΔH＝－111.5 /ol
(3)④⑤�、�
17．(8分)根據(jù)下列敘述寫出相應(yīng)的熱化學(xué)方程式：
(1)已知16 g固體硫完全燃燒時放出148.4 的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________________________________________。
(2)下圖是298 K時N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：________________________________。
解析：(1)1 ol固體硫完全燃燒放出熱量為296.8 。
(2)反應(yīng)放出的熱量為92 /ol。
答案：(1)S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.8 /ol
(2)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92 /ol
18．(8分)拆開1 ol H－H鍵、1 ol N－H鍵、1 ol N≡N鍵需要的能量分別是436 、391 、946 ，則1 ol N2生成NH3的反應(yīng)熱為__________，1 ol H2生成NH3的反應(yīng)熱為__________。
解析：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，因拆開1 ol N－H鍵吸收的能量和生成1 ol N－H鍵放出的能量相等，所以此反應(yīng)放出的熱量為2×3×391 /ol－946 /ol－3×436 /ol＝92 /ol，則此題1 ol N2生成NH3的反應(yīng)熱為ΔH＝－92 /ol，而1 ol H2只與13ol N2反應(yīng)，所以反應(yīng)熱為ΔH＝－923 /ol＝－30.7 /ol。
答案：－92 /ol�。�30.7 /ol
19．(8分)在化學(xué)反應(yīng)中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用/ol表示。
請認真觀察下圖，然后回答問題。
(1)圖中所示反應(yīng)是__________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，該反應(yīng)__________(填“需要”或“不需要”)加熱，該反應(yīng)的ΔH＝__________(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。
(2)已知熱化學(xué)方程式：H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 /ol，該反應(yīng)的活化能為167.2 /ol，則其逆反應(yīng)的活化能為__________。
解析：(1)據(jù)圖可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱為：ΔH＝－(E1－E2) /ol；由于反應(yīng)物的總能量低于活化分子的最低能量，因此反應(yīng)需要加熱。
(2)由圖可知，在反應(yīng)H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 /ol中，活化分子的最低能量比反應(yīng)物分子的能量高167.2 /ol；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物分子的能量又比生成物分子的能量高241.8 /ol，因此活化分子的最低能量比生成物分子的能量高(241.8＋167.2) /ol＝409 /ol；逆過程是吸熱反應(yīng)，活化能高于原反應(yīng)的活化能，應(yīng)等于原反應(yīng)中活化分子的最低能量與生成物分子的能量差，即409 /ol。
答案：(1)放熱 需要�。�(E1－E2) /ol
(2)409 /ol
20．(8分)已知下列熱化學(xué)方程式：
①H2(g)＋12O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 /ol
②H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 /ol
③C(s)＋12O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 /ol
④C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 /ol
回答下列各問題：
(1)上述反應(yīng)中屬于放熱反應(yīng)的是_________________ _______________________________________________________。
(2)H2的燃燒熱為__________；C的燃燒熱為__________。
(3)燃燒10 g H2生成液態(tài)水，放出的熱量為__________。
(4)CO的燃燒熱為__________；其熱化學(xué)方程式為__________________________。
解析：(1)所有燃燒均為放熱反應(yīng)，故①②③④均為放熱反應(yīng)。
(2)燃燒熱為1 ol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量，H2的燃燒熱285.8 /ol，C的燃燒熱為393.5 /ol。
(3)Q放＝10 g2 g/ol×285.8 /ol＝1 429.0 。
(4)由④－③可得，CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－393.5 /ol＋110.5 /ol＝－283.0 /ol，故CO的燃燒熱為283.0 /ol。
答案：(1)①②③④ (2)285.8 /ol 393.5 /ol (3)1 429.0 /ol CO(g)＋12O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 /ol
21．(8分)下表是幾種常用燃料(1 ol)完全燃燒時放出的熱量：
物質(zhì)炭粉(C)一氧化碳
(CO)氫氣
(H2)甲烷
(CH4)乙醇
(C2H5OH)
狀態(tài)固體氣體氣體氣體液體
熱量()392.8282.6285.8890.31 367
(1)從熱量角度分析，目前最適合家庭使用的優(yōu)質(zhì)氣體燃料是__________。
(2)寫出管道煤氣中的一氧化碳燃燒的熱化學(xué)方程式______________________________________。1 ol C充分燃燒，需消耗氧氣的物質(zhì)的量是__________ol。
(3)充分燃燒1 ol表中各種燃料，排放出二氧化碳的量最多的是__________。
(4)礦物燃料儲量有限，而且在燃燒過程中會產(chǎn)生污染。根據(jù)能多樣化的發(fā)展戰(zhàn)略，我國開發(fā)利用的綠色能有氫能、__________等。
解析：在CO、H2和CH4三者中，甲烷的燃燒熱最大。
答案：(1)甲烷(CH4)
(2)CO(g)＋12(g)===CO2(g) ΔH＝－282.6 /ol 1
(3)乙醇(C2H5OH)
(4)太陽能(或風(fēng)能、地?zé)崮艿?
22．(7分)下圖是炭粉和水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成CO和H2的途徑和三個狀態(tài)的能量，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，試問：
C＋H2O??→步驟1 C＋2H＋O??→步驟2 CO＋H2
E1 E2 E3
(1)步驟1、2分別是吸熱過程還是放熱過程？
步驟1：__________，步驟2：__________。
(2)比較E1、E2、E3的大�。篲_________。
解析：由題中轉(zhuǎn)化圖可知，步驟1為化學(xué)鍵的破壞過程，要吸收熱量，步驟2為化學(xué)鍵的形成過程，放出熱量，且炭粉和水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2為吸熱反應(yīng)，故E2＞E3＞E1。
答案：(1)吸熱 放熱 (2)E2＞E3＞E1
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