山东省聊城市莘县学年高三化学一轮复习《化学能与热能》测试含答案.docx

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山东省聊城市莘县学年高三化学一轮复习《化学能与热能》测试含答案

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山东省聊城市莘县2019-2020学年高三化学一轮复习《化学能与热能》测试

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分。

第Ⅰ卷

一、单选题（共20小题,每小题3.0分,共60分）

1.航天飞船可用肼（N2H4）和过氧化氢（H2O2）为动力源。

已知1g液态肼和足量液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出20.05kJ的热量。

下列说法中错误的是（　　）

A．该反应中肼作还原剂

B．液态肼的燃烧热为－20.05kJ·mol－1

C．该动力源的突出优点之一是生成物对环境无污染

D．肼和过氧化氢反应的热化学方程式为N2H4（l）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝－641.6kJ·mol－1

2.25℃时，合成氨反应N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH＝－92kJ·mol－1，将此温度下的1molN2和3molH2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量为23kJ（假定测量过程中没有能量损失），则N2的转化率为（　　）

A．25%

B．50%

C．75%

D．无法确定

3.已知：

①2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH1＝－221.0kJ·mol－1

②2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH2＝－483.6kJ·mol－1

则制备水煤气的反应C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g），ΔH为（　　）

A．262.6kJ·mol－1

B．－131.3kJ·mol－1

C．－352.3kJ·mol－1

D．131.3kJ·mol－1

4.在做中和热测定实验时，应使用的仪器是（　　）

①量筒　②托盘天平　③烧杯　④容量瓶　⑤冷凝管　⑥温度计　⑦酒精灯

A．①③⑥

B．②③⑤

C．①②③⑥

D．①②⑥⑦

5.已知298K时，H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1，推测含1molCH3COOH的稀溶液与含1molNaOH的稀溶液反应放出的热量（　　）

A．大于57.3kJ

B．等于57.3kJ

C．小于57.3kJ

D．无法确定

6.据人民网报道，有一集团拟在太空建立巨大的激光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢气，其反应式可表示为2H2O

2H2↑＋O2↑。

有下列几种说法：

①水的分解反应是放热反应；②氢气是一级能源；③使用氢气作燃料有助于控制温室效应；④该过程将光能转化为化学能，以上叙述中正确的是（　　）

A．①②

B．②③

C．③④

D．①②③④

7.假设反应体系的始态为Ⅰ，中间态为Ⅱ，终态为Ⅲ，则下列有关焓变的判断中肯定正确的是（　　）

A．ΔH1>ΔH2

B．ΔH1<ΔH2

C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0

D．ΔH3<0

8.已知H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1，下列反应放热为57.3kJ的是（　　）

A．1mol稀H2SO4与足量NaOH溶液反应

B．稀醋酸与NaOH溶液反应生成1molH2O

C．稀盐酸与稀Ba（OH）2溶液反应生成1molH2O

D．稀NaOH与95%浓硫酸反应生成1molH2O

9.已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·

，向0.1L0.2kJ·

的NaOH溶液中加入下列物质：

①稀醋酸；②浓硫酸；③稀盐酸，恰好完全反应。

则其焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是（　　）

A．ΔH1>ΔH2>ΔH3

B．ΔH1>ΔH3>ΔH2

C．ΔH1＝ΔH3>ΔH2

D．ΔH1<ΔH3<ΔH2

10.有关键能（破坏1mol共价键吸收的能量）数据如表：

晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式：

Si（s）＋O2（g）===SiO2（s）　ΔH＝－989.2kJ·mol－1，则x的值为（已知1molSi中含有2molSi—Si键，1molSiO2中含有4molSi—O键）（　　）

A．423.3

B．460

C．832

D．920

11.下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是（　　）

A．铝片与稀盐酸的反应

B．Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl的反应

C．灼热的炭与CO2的反应

D．甲烷在氧气中的燃烧反应

12.已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如下图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．加入催化剂，减小了反应的热效应

B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率

C．H2O2分解的热化学方程式：

H2O2====H2O+

O2+Q

D．反应物的总能量高于生成物的总能量

13.下列能量中不能通过化学反应产生的是（　　）

A．热能

B．电能

C．光能

D．核能

14.已知热化学方程式：

SO2（g）+

O2（g）====SO3（g）ΔH=﹣98.32kJ·

，下列表述正确的是（　　）

A．在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量等于196.64kJ

B．在容器中当有2molSO2和1molO2发生反应时，放出的热量等于196.64kJ

C．在容器中当有4molSO2和2molO2发生反应时，反应SO2（g）++

O2（g）===SO3（g）的反应热为﹣393.28kJ•

D．在容器中当有4molSO2和2molO2发生反应时，反应SO2（g）++

O2（g）===SO3（g）的反应热为98.32kJ·

15.关于中和热测定的实验中，下列说法正确的是（　　）

A．用量热计测定中和热时，为了操作方便，可用温度计直接搅拌

B．在中和热的测定实验中，将NaOH溶液迅速倒入盛有盐酸的量热计中，立即读出并记录溶液的起始温度，充分反应后再读出并记录反应体系的最高温度

C．用简易量热计测定反应热，使用碎泡沫隔热保温、环形玻璃搅拌棒搅拌、量取达到的最高温度，计算反应热，取2～3次的实验平均值

D．测定中和热时，可用稀硫酸和稀氢氧化钡溶液混合后，根据记录的温度变化来计算

16.下列热化学方程式中，正确的是（　　）

A．甲烷的燃烧热ΔH=﹣890.3kJ·

，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4（g）+2O2（g）====CO2（g）+2H2O（g）ΔH=﹣890.3kJ·

B．一定条件下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3放热19.3kJ，其热化学方程式为N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）ΔH=﹣38.6kJ·

C．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2（g）+O2（g）====2H2O（l）ΔH=﹣571.6kJ·

D．HCl和NaOH反应的中和热ΔH=﹣57.3kJ·

，则H2SO4和Ba（OH）2反应的反应热ΔH=2×（﹣57.3）kJ·

17.已知下列热化学方程式：

①H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）ΔH1＝－285.8kJ·mol－1

②H2（g）===H2（l）　ΔH2＝－0.92kJ·mol－1

③O2（g）===O2（l）　ΔH3＝－6.84kJ·mol－1

④H2O（l）===H2O（g）　ΔH4＝＋44.0kJ·mol－1

则反应H2（l）＋

O2（l）===H2O（g）的反应热ΔH为（　　）

A．＋237.46kJ·mol－1

B．－474.92kJ·mol－1

C．－118.73kJ·mol－1

D．－237.46kJ·mol－1

18.在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列表示甲醇燃烧热的热化学反应方程式是（　　）

A．CH3OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝725.8kJ·mol－1

B．2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l）　ΔH＝－1452kJ·mol－1

C．CH3OH（l）＋

O2（g）===CO2＋2H2O　ΔH＝－725.8kJ·mol－1

D．CH3OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－725.8kJ·mol－1

19.下列各图表示吸热反应的是（　　）

20.下列关于燃烧热的说法中正确的是（　　）

A．1mol物质燃烧所放出的热量

B．常温下，可燃物燃烧放出的热量

C．在1.01×105Pa时1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量

D．燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变

第Ⅱ卷

二、非选择题（共4小题,每小题10.0分,共40分）

21.随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。

（1）如图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应，则其化学方程式可以是　　。

（2）把煤作为燃料可通过下列两种途径：

途径Ⅰ：

C（s）+O2（g）===CO2（g）ΔH1＜0①

途径Ⅱ：

先制成水煤气：

C（s）+H2O（g）===CO（g）+H2（g）ΔH2＞0②

再燃烧水煤气：

2CO（g）+O2（g）===2CO2（g）ΔH3＜0③

2H2（g）+O2（g）===2H2O（g）ΔH4＜0④

则途径Ⅰ放出的热量　　（填“大于”“等于”或“小于”）途径Ⅱ放出的热量；ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是　　。

（3）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用如下方法合成甲醇：

方法一CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）

方法二CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）

在25℃、101kPa下，1克甲醇完全燃料放热22.68kJ，写出甲醇燃烧热的热化学方程式：

　　。

（4）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：

TiO2（金红石）+2C+2Cl2

TiCl4+2CO

已知：

C（s）+O2（g）===CO2（g）ΔH=﹣393.5kJ•mol﹣1

2CO（g）+O2（g）===2CO2（g）ΔH=﹣566kJ•mol﹣1

TiO2（s）+2Cl2（g）===TiCl（s）+O2（g）ΔH=+141kJ•mol﹣1

则TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）===TiCl4（s）+2CO（g）的ΔH=　　。

（5）臭氧可用于净化空气、饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。

臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。

如：

6Ag（s）+O3（g）===3Ag2O（s）ΔH=﹣235.8kJ•mol﹣1

已知：

2Ag2O（s）===4Ag（s）+O2（g）ΔH=+62.2kJ•mol﹣1则O3转化为O2的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。

22.请根据所学知识回答下列问题：

（1）同温同压下，H2（g）+Cl2（g）===2HCl（g），在光照和点燃条件下的ΔH（化学计量数相同）分别为ΔH1、ΔH2，ΔH1　　ΔH2（填“＞”、“＜”或“=”，下同）。

（2）相同条件下，2mol氢原子所具有的能量　　1mol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ΔH的大小：

ΔH1　　ΔH2。

①P4（白磷，s）+5O2（g）===2P2O5（s）ΔH1

②4P（红磷，s）+5O2（g）===2P2O5（s）ΔH2

（4）已知：

稀溶液中，H+（aq）+OH﹣（aq）===H2O（l）ΔH=﹣57.3kJ•

，则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水，放出的热量　　57.3kJ．

（5）已知：

0.5molCH4（g）与0.5mol水蒸气在t℃、pkPa时，完全反应生成CO和H2的混合气体，吸收了akJ热量，该反应的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　。

23.小明在爸爸的实验室里看到如图所示的“保温瓶式量热计”。

这种仪器由保温和测温两部分组成的，它不让反应产生的热散失出去，也不让外界的热传递进来，可用于测量化学反应产生的热量。

爸爸将不同浓度的酸（A）和碱（B）溶液各100mL在量热计中混合，让小明记录了每次混合前后量热计温度的升高值Δt，得到下表：

请就此实验回答下列问题：

（1）盐酸、硫酸与NaOH反应是____（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）第1次和第3次实验中温度升高相同的可能原因是______________________________

________________________________________________________________________。

（3）分析上述数据可知下列因素中，与反应放出或吸收热量多少有关的是________。

A．使用盐酸还是硫酸

B．量热计的保温效果

C．参加反应的酸或碱的量

24.盐酸或硫酸和NaOH溶液的中和反应没有明显的现象。

某学习兴趣小组的同学为了证明NaOH溶液与盐酸或硫酸发生了反应，从中和反应的热效应出发，设计了下面几种实验方案。

请回答有关问题：

（1）方案一：

如图1装好实验装置，图中小试管用细线吊着，细线的上端拴在细铁丝上。

开始时使右端U形管两端红墨水相平。

实验开始，向下插细铁丝，使小试管内盐酸和广口瓶内NaOH溶液混合，此时观察到的现象是__________________________________________，

原因是________________________________________________________________________。

（2）方案二：

该小组借助反应溶液温度的变化来判断反应的发生。

如果NaOH溶液与盐酸混合前后有温度的变化，则证明发生了化学反应。

该小组同学将不同浓度的NaOH溶液和盐酸各10mL混合，用温度计测量反应前后温度的变化，测得的部分数据如下表：

则x＝______。

（3）若HNO3（aq）＋NaOH（aq）===NaNO3（aq）＋H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1；

现有：

①稀H2SO4与Ba（OH）2（aq）　②浓H2SO4与Ba（OH）2（aq）　③稀HNO3与Ba（OH）2（aq）反应生成1molH2O（l）的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者由小到大的关系为______________________。

答案

1.【答案】B

【解析】N2H4→N2，氮元素化合价从－2价→0价，N2H4被氧化作还原剂，A正确；燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，生成气态水放出20.05kJ热量时的反应物是1g，而不是1mol，B错误；反应产物为N2和H2O，不会造成污染，C正确；1g液态肼与足量液态过氧化氢反应放热20.05kJ,1molN2H4（l）参加反应放热20.05kJ×32＝641.6kJ，D正确。

2.【答案】A

【解析】物质在参加反应过程中放出或吸收的热量与此物质的物质的量成正比，依据已知的热化学方程式计算出参加反应的N2的物质的量进行解答。

设反应的N2的物质的量为x，则

x＝

mol

则N2的转化率＝

×100%＝

×100%＝25%

3.【答案】D

【解析】依据盖斯定律将已知热化学方程式进行叠加得到目标反应方程式，方程式的函数关系同样适用于焓变。

目标反应方程式可由（①×

－②×

）得到，则ΔH＝（ΔH1×

－ΔH2×

）＝131.3kJ·mol－1，D正确。

4.【答案】A

【解析】中和热测定实验中，需用温度计测定溶液温度，需用量筒量取一定量的酸、碱溶液，需用烧杯盛放反应液及碎泡沫塑料，故选A。

5.【答案】C

【解析】57.3kJ·mol－1是稀的强酸与强碱生成1molH2O（l）和可溶性盐时对应的中和热，而NH3的稀溶液中NH3·H2O是弱电解质，电离时要吸热，与强酸反应生成1mol水时放出热量小于57.3kJ。

1molCH3COOH的稀溶液与含1molNaOH的稀溶液反应生成1mol水，但醋酸是弱酸，电离需要吸热，反应放出的热量小于57.3kJ，C正确。

6.【答案】C

【解析】水的分解反应是吸热反应，氢气是二级能源，①②错误；使用氢气作燃料有助于控制温室效应，该过程以太阳光变成的激光再分解海水制氢气，是将光能转化为化学能，③④正确。

7.【答案】D

【解析】根据盖斯定律：

以Ⅰ为起始，终态为Ⅲ，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，C错误；ΔH1<0，ΔH2<0，则ΔH3<0，而ΔH1和ΔH2的大小无法确定，A、B错误。

8.【答案】C

【解析】57.3kJ·mol－1是稀的强酸与强碱生成1molH2O（l）和可溶性盐时对应的中和热，当参加反应的酸或碱为弱电解质时，电离时需吸收热量，放出的热量小于57.3kJ。

1mol稀H2SO4与足量NaOH溶液反应生成2mol水，A错误；醋酸是弱酸，电离过程需要吸热，与NaOH溶液反应生成1molH2O放出的热量会小于57.3kJ，B错误；稀盐酸与稀Ba（OH）2溶液反应生成1mol水放出的热量是57.3kJ，C正确；浓硫酸的溶解过程释放热量，稀NaOH与95%浓硫酸生成1mol水放出的热量大于57.3kJ，D错误。

9.【答案】B

【解析】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：

H+（aq）+OH-（aq）==H2OΔH=-57.3kJ·

，分别向1L0.5kJ·

的NaOH溶液中加入：

①稀醋酸；②浓H2SO4；③稀盐酸，醋酸的电离吸热，浓硫酸溶于水放热，则恰好完全反应时的放出的热量为②＞③＞①，所以ΔH1＞ΔH3＞ΔH2，故选B。

10.【答案】B

【解析】反应的焓变：

ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。

此反应中Si（s）＋O2（g）===SiO2（s）的ΔH＝－989.2kJ·mol－1＝2×176kJ·mol－1＋498.8kJ·mol－1－4xkJ·mol－1，x＝460，B正确。

11.【答案】C

【解析】铝片与稀盐酸的反应为放热反应，故A错误；Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，但不是氧化还原反应，故B错误；灼热的炭与CO2的反应为吸热反应，也为氧化还原反应，故C正确；甲烷在氧气中的燃烧反应为放热反应，故D错误。

故选C。

12.【答案】D

【解析】催化剂只通过改变活化能来改变反应速率，不改变反应的热效应，故A错误；催化剂只改变反应速率不改变化学平衡，反应体系中加入催化剂不改变H2O2的平衡转化率，故B错误；图像分析判断反应是放热反应，热化学方程式要注明状态，所以H2O2分解的热化学方程式：

H2O2（l）====H2O（l）+

O2（g）ΔH＜0，故C错误；图像分析反应是放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，故D正确；故选D。

13.【答案】D

【解析】核能是原子核发生裂变或聚变过程产生的，属于物理变化，不属于化学反应，D正确。

14.【答案】B

【解析】反应是可逆反应不能进行彻底，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量小于196.64kJ，A错误；热化学方程式的焓变是指对应化学方程式量全部完全反应放出的热量，在容器中当有2molSO2和1molO2发生反应时，放出的热量等于196.64kJ，B正确；反应热是表示按照热化学方程式计量数的物质的量反应时吸收或放出的热量，所以方程式的系数不变，反应热不变，仍是﹣98.32kJ·

，C、D错误。

15.【答案】C

【解析】温度计只能用于测量温度，不能用于搅拌溶液，A错误；起始温度应为混合前酸、碱的温度，然后测定混合后反应体系的最高温度，以此计算中和热，B错误；稀硫酸与氢氧化钡溶液反应生成了硫酸钡沉淀，使反应放出的热量增加，不能测定反应的中和热，D错误。

16.【答案】C

【解析】燃烧热中水为液态，A错误；合成氨为可逆反应，则1molN2和3molH2置若完全反应生成NH3放热大于38.6kJ，B错误；2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则2molH2完全燃烧生成液态水，放出热量为571.6kJ，故C正确；生成1mol水时放热为57.3kJ，则生成2mol水时放出热为2×57.3kJ，且生成硫酸钡放热，则H2SO4和

Ba（OH）2反应的反应热ΔH＜2×（﹣57.3）kJ·

，D错误。

17.【答案】D

18.【答案】D

【解析】“表示甲醇燃烧热的热化学反应方程式”既要符合热化学方程式要求，又要满足燃烧热的条件。

燃烧放热，ΔH为“－”，A错误；C中生成物状态未标，错误；燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，B不符合题意；1g甲醇完全燃烧放热22.68kJ，1mol甲醇燃烧放热22.68kJ×32≈725.8kJ，表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－725.8kJ·mol－1,D正确。

19.【答案】A

【解析】化学反应的热效应取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小，前者大的为放热反应，后者大的为吸热反应，A正确。

20.【答案】C

【解析】燃烧热是指在25℃、101kPa下，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，如C生成CO2（g）,H生成H2O（l）。

只有C正确，A未指明燃烧产物及燃烧产物的状态；B未指明可燃物用量，也未指明燃烧产物及燃烧产物的状态，均错误。

热化学方程式中可燃物的化学计量数可能不是1，但燃烧热一定是1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，D错误。

21.【答案】

（1）C+CuO

Cu+CO↑　

（2）等于　ΔH1=ΔH2+

（ΔH3+ΔH4）

（3）CH3OH（l）+

O2（g）===CO2（g）+2H2O（l）ΔH=﹣725.76kJ•mol﹣1　

（4）﹣80kJ·mol-1　

（5）2O3（g）===3O2（g）ΔH=﹣285kJ·mol-1

【解析】

（1）C能将CuO中的铜置换出来，生成铜和CO，故化学方程式为C+CuO

Cu+CO↑；

（2）根据盖斯定律可知，反应热只与始态和终态有关，而与反应的途径无关，通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的，途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等，两途径最终生成物只有二氧化碳，所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量；

途径Ⅱ：

C（s）+H2O（g）===CO（g）+H2（g）ΔH2＞0②

再燃烧水煤气：

2CO（g）+O2（g）===2CO2（g）ΔH3＜0③

2H2（g）+O2（g）====2H2O（g）ΔH4＜0④

由盖斯定律可知，②×2+③+④得2C（s）+2O2（g）===2CO2（g）ΔH=2ΔH2+ΔH3+ΔH4。

所以ΔH1=

ΔH=

（2ΔH2+ΔH3+ΔH4）=ΔH2+

（ΔH3+ΔH4）。

（3）在25℃、101kP