中学化学竞赛试题资源库热力学.docx

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中学化学竞赛试题资源库热力学

中学化学竞赛试题资源库——热力学

A组（方程式）

．已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是

AH2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g）ΔH＝＋242kJ·mol－1

B2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）ΔH＝－484kJ·mol－1

CH2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）ΔH＝＋242kJ·mol－1

D2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）ΔH＝＋484kJ·mol－1

．沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。

0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是

A2CH4（g）＋4O2（g）＝2CO2（g）＋4H2O（l）ΔH＝＋890kJ·mol－1

BCH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝＋890kJ·mol－1

CCH4（g）＋4O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－890kJ·mol－1

D1/2CH4（g）＋O2（g）＝1/2CO2（g）＋H2O（l）ΔH＝－890kJ·mol－1

．据报道，2004年2月17日，宁波市城市天然气利用工厂初步设计通过专家评审。

预计明年5月，宁波市民有望用上比液化气便宜得多的东海天然气。

已知，天然气的主要成分是甲烷，在101kPa时，一定质量的甲烷完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出的热量为QkJ。

若完全吸收生成的CO2，需消耗掉8.0moL/L的NaOH溶液50mL，则下列热化学方程式肯定错误的是

ACH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（g）；△H＝－5.0QkJ/mol

BCH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）；△H＝－5.0QkJ/mol

CCH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）；△H＝－3.0QkJ/mol

DCH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（g）；△H＝－2.4QkJ/mol

．已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是

A2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）；ΔH＝－4bkJ/mol

BC2H2（g）＋5/2O2（g）＝2CO2（g）＋H2O（l）；ΔH＝2bkJ/mol

C2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）；ΔH＝－2bkJ/mol

D2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）；ΔH＝bkJ/mol

．以NA代表阿伏加德罗常数，则关于反应：

C2H2（g）＋5/2O2（g）＝2CO2（g）＋H2O

（1）；△H＝－1300kJ/mol

下列说法中，正确的是

A有10NA个电子转移时，该反应吸收1300kJ的能量

B有NA个水分子生成且为液态时，吸收1300kJ的能量

C有NA个碳氧共用电子对形成时，放出1300kJ的能量

D有8NA个碳氧共用电子对形成时，放出1300kJ的能量

．已知在25℃，101kPa下，lgC8H18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。

表示上述反应的热化学方程式正确的是

AC8H18

（1）＋22.5O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O（g）△H＝－48.40kJ·mol－1

BC8H18

（1）＋22.5O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O

（1）△H＝－5518kJ·mol－1

CC8H18

（1）＋22.5O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O

（1）△H＝＋5518kJ·mol－1

DC8H18

（1）＋22.5O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O

（1）△H＝－48.40kJ·mol－1

．在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是

ACH3OH（l）＋1.5O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）△H＝＋725.8kJ/mol

B2CH3OH（l）＋3O2（g）＝2CO2（g）＋4H2O（l）△H＝－1452kJ/mol

C2CH3OH（l）＋3O2（g）＝2CO2（g）＋4H2O（l）△H＝－725.8kJ/mol

D2CH3OH（l）＋3O2（g）＝2CO2（g）＋4H2O（l）△H＝＋1452kJ/mol

．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。

0.25molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量。

则下列热化学方程式中正确的是

A1/2N2H4（g）＋1/2O2（g）＝1/2N2（g）＋H2O（g）；ΔH＝＋267kJ/mol

BN2H4（g）＋O2（g）＝N2（g）＋2H2O（l）；ΔH＝－133.5kJ/mol

CN2H4（g）＋O2（g）＝N2（g）＋2H2O（g）；ΔH＝＋534kJ/mol

DN2H4（g）＋O2（g）＝N2（g）＋2H2O（g）；ΔH＝－534kJ/mol

．2003年10月15日我国成功发射了第一艘载人航天飞船——“神州五号”。

从此我国进入了航天大国和航天强国行列。

发射“神五”时用肼（N2H4）作为火箭发动机要的燃料，NO2为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。

已知：

N2（g）＋2O2（g）＝2NO2（g）；△H＝＋67.7kJ/mol。

N2H4（g）＋O2（g）＝N2（g）＋2H2O（g）；△H＝－534kJ/mol。

下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中，正确的是

A2N2H4（g）＋2NO2（g）＝3N2（g）＋4H2O（l）；△H＝－1135.7kJ/mol

B2N2H4（g）＋2NO2（g）＝3N2（g）＋4H2O（g）；△H＝－1000.3kJ/mol

CN2H4（g）＋NO2（g）＝3/2N2（g）＋2H2O（l）；△H＝－1135.7kJ/mol

D2N2H4（g）＋2NO2（g）＝3N2（g）＋4H2O（g）；△H＝－1135.7kJ/mol

．氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：

H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（l）；△H＝－285.8kJ/mol

CO（g）＋1/2O2（g）＝CO2（g）；△H＝－283.0kJ/mol

C8H18（l）＋25/2O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O（l）；△H＝－5518kJ/mol

CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）；△H＝－890.3kJ/mol

相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是

AH2（g）BCO（g）CC8H18（l）DCH4（g）

．今有如下三个热化学方程式

H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）；ΔH＝akJ/mol

H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（l）；ΔH＝bkJ/mol

2H2O（g）＝2H2（g）＋O2（g）；ΔH＝ckJ/mol

关于它们的下列表述正确的是

Aa、b和c均为负值Bc＝2aCa＞bDc＝a＋b

．已知CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）；ΔH＝－890.3kJ/mol，现有CH4和CO的混合气体共0.75mol，完全燃烧后，生成CO2气体和18g液态水，并放出515.9kJ热量，则CO燃烧的热化学方程式是

①2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g）；ΔH＝－566kJ/mol

②CO（g）＋1/2O2（g）＝CO2（g）；ΔH＝－283kJ/mol

③2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g）；ΔH＝－374.4kJ/mol

④2CO2（g）＝2CO（g）＋O2（g）；ΔH＝＋1406.2kJ/mol

A①②B①③C②④D③④

．已知氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，CO的燃烧热为282.8kJ/mol。

现有H2和CO组成的混合气体56.0L（标准状况），经充分燃烧后，放出总热量为710.0kJ，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）＋O2（g）＝2CO2（g）；ΔH＝＋282.8kJ/mol

BH2燃烧的热化学方程式为：

2H2＋O2（g）＝2H2O（g）；ΔH＝－571.6kJ/mol

C燃烧前混合气体中H2的体积分数为40％

D燃烧后的混合气体与足量的过氧化钠作用可产生1.25mol氧气

．下列说法或表示法正确的是

A等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多

B由C（石墨）→C（金刚石）：

ΔH＝＋119kJ/mol可知，金刚石比石墨稳定

C在稀溶液中：

H＋＋OH－＝H2O；ΔH＝－57.3kJ/mol，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ

D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＝＋285.8kJ/mol

．硝化甘油（C3H5N3O9）分解时产物为N2、CO2、O2和H2O，它的分解反应方程式为。

已知20℃时，2.27g硝化甘油分解放出15.4kJ热量，则每生成1mol气体伴随放出的热量为kJ。

．磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。

3.1g的单质磷（P）在3.2g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出XkJ热量。

（1）通过计算确定反应产物的组成（用化学式表示）是，其相应的质量（g）为。

（2）已知单质磷的燃烧热为YkJ/mol，则1molP与O2反应生成固态P2O3的反应热

ΔH＝。

（3）写出1molP与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式。

A组（燃烧热）

．已知葡萄糖的燃烧热是2840kJmol－1，当它氧化生成1g水时放出的热量是

A26.0kJB51.9kJC155.8kJD467.3kJ

．下列热化学方程式中△H的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是

AH2（g）＋Cl2（g）＝2HCl（g）；△H＝－184.6kJ/mol

BCH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（g）；△H＝－802.3kJ/mol

C2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）；△H＝－571.6kJ/mol

DCO（g）＋1/2O2（g）＝CO2（g）；△H＝－283kJ/mol

．已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为

C（石墨）＋O2（g）＝CO2（g）△H＝－393.51kJ·mol－1

C（金刚石）＋O2（g）＝CO2（g）△H＝－395.41kJ·mol－1

据此判断，下列说法中正确的是

A由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低

B由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高

C由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低

D由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高

．“西气东输”工程使东部发达地区的居民告别了管道煤气用上了天然气。

已知某管道煤气的主要成分是H2和CO，天然气的主要成分是CH4，它们燃烧的热化学方程式为：

2H2（g）＋O2（g）＝2H2O

（1）△H＝－571.6kJ/mol

2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g）△H＝－566kJ/mol

CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O

（1）△H＝－890.3kJ/mol

当使用管道煤气的用户改用天然气后，在相同条件下燃烧等体积的燃气，理论上所获得的热量，后者大约是前者的多少倍

A3.1B1.6C1.3D0.8

．沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，0.5molCH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态H2O时，放出445kJ热量，则这个反应的热化学方程式为；CH4的燃烧热为。

．0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态二氧化二碳和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学反应方程式为：

又知H2O（l）

H2O（g）；△H＝＋44kJ/mol，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是J。

．已知葡萄糖氧化生CO2和液态水的燃烧热为2800kJ/mol。

（1）写出葡萄糖燃烧的热化学方程式；

（2）计算100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量

．已知：

①CH4燃烧热为802kJ/mol；②1molCH4气体不完全燃烧生成CO气体和液态H2O时，放出的热量为519kJ；③1molCH4与一定量的O2反应生成CO、CO2气体和液态H2O，放出731.25kJ热量。

请回答下列问题：

（1）试写出上述②的热化学方程式。

（2）试写出③的总化学方程式。

．在标准状况下将10L由H2、CO2、CO和N2组成的水煤气中，加入6.0L氧气燃烧，燃烧后在标准状况下测得其体积为6.5L，再通过NaOH水溶液，体积变为2.0L。

已知该水煤气10L燃烧时放热114.3kJ，计算这10L水煤气中各成分气体的体积百分比。

（已知：

H2的燃烧热为285.8kJ·mol－1，CO的燃烧热为282.8kJ·mol－1）

．已知1molCO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量；1mol氢气完全燃烧生成液态水放出286kJ热；1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量。

（1）写出氢气燃烧的热化学方程式________________________________________。

（2）若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸汽，放出热量_____890kJ（填＞、＝、＜）

（3）若将amolCH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水时，则放出热量（Q）的取值范围是_________________。

（4）若将amolCH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，且CO2和水的物质的量相等时，则放出热量（Q）的取值范围______________。

．某种发动机燃料由A、B两种物质混合而成，A、B两种物质含有C、H、O三种元素中的两种或三种。

已知常温下A、B及CO、H2的燃烧热如下：

物质

A

B

CO

H2

燃烧热／kJ·mol－1

725

5518

283

286

A、B按不同比例混合的燃料91.2g，在足量的氧气中燃烧时，放出的热量Q与B的物质的量分数x的关系如右图。

（1）A、B的相对分子质量为A________，B_______。

（2）等物质的量的A、B混合的燃料73g，在160LO2中完全燃烧，得到104L气体，通过碱石灰吸收后剩余3.2L（气体体积均在标准状况下测定）。

由此可推得混合物中N（C）∶N（H）∶N（O）＝_______________，A分子式为____________，B分子式为______________。

（3）1mol等物质的量的A、B混合的燃料，在一定量的氧气中燃烧，放出热量2980kJ，则反应中生成CO________mol。

A组（中和热）

．在做中和热的测定实验中，使用下列用品不是为了减少实验误差的是

A两个量筒B环形玻璃棒C底中垫纸条D碎泡沫塑料

．在中和热的测定实验中，取50mL0.50mol/L的盐酸，需加入下列试剂。

A50mL0.50mol/LNaOH溶液B50mL0.55mol/LNaOH溶液

C1.0gNaOH固体D50mL0.50nol/LNH3·H2O

．在热化学中，“中和热”是一个重要概念。

“中和热”的定义为：

在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫做中和热。

以下叙述正确的是

①酸和碱反应生成1mol水放出的热量即为中和热

②在稀溶液中任何强酸与强碱反应的中和热都相等

③在稀溶液中1mol酸和1mol碱反应放出的热量都相等

④将稀硫酸滴入氢氧化钠稀溶液中刚好生成1mol水时，产生的热量即为中和热

A①②B③④C②④D①③

．强酸和强碱的稀溶液的中和热可表示为

H＋（aq）＋OH－（aq）＝H2O（l）；ΔH＝－57.3kJ/mol

已知：

CH3COOH＋NaOH＝CH3COONa＋H2O；ΔH＝－Q1kJ/mol

1/2H2SO4（浓）＋NaOH＝1/2Na2SO4＋H2O；ΔH＝－Q2kJ/mol

HNO3＋NaOH＝NaNO3＋H2O；ΔH＝－Q3kJ/mol

上述均为溶液中的反应，则Q1、Q2、Q3关系正确的是

AQ1＝Q2＝Q3BQ1＞Q2＞Q3CQ2＞Q3＞Q1DQ1＜Q2＝Q3

．已知盐酸和氢氧化钠溶液的中和热为ΔH1＝－57.3kJ/mol，则稀醋酸与氢氧化钠（稀）的中和热一般情况下约为

A大于－57.3kJ/molB等于－57.3kJ/mol

C小于－57.3kJ/molD无法比较

．化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化。

这种能量的变化常以热能的形式表现出来，叫做反应热。

由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热等。

（1）许多化学反应的反应热可以直接测量，其测量的仪器叫做__________；

（2）下列△H表示物质燃烧热的是__________；表示物质中和热的是________。

A．2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）；△H1

B．C（s）＋1/2O2（g）＝CO2（g）；△H2

C．CH4（g）＋2O2（g）＝C02（g）＋2H2O（g）；△H3

D．C（s）＋O2（g）＝CO2；△H4

E．C6H12O6（s）＋12O2＝6CO2（g）＋6H2O（l）；△H5

F．NaOH（aq）＋HCl（aq）＝NaCl（aq）＋H2O；△H6

G．2NaOH（aq）＋H2SO4（aq）＝Na2SO4（aq）；△H7

H．CH3COOH（aq）＋NaOH（aq）＝CH3COONa（aq）＋H2O；△H8

．已知：

NaOH（aq）＋HCl（aq）＝NaCl（aq）＋H2O（l）；△H＝57.3kJ/mol

Ca（OH）2（aq）＋H2SO4（aq）＝CaSO4（aq）＋2H2O（l）；△H＝130.29kJ/mol

试分析导致，130.29≠2×57.3的因素。

．50mL0.5mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

请回答下列问题：

（1）烧杯间填满碎纸片的作用是。

（2）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值（填“偏大”“偏小”“无影响“。

（3）经测定，该中和反应放出的热量为QkJ．则其热化学方程式为。

（4）实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所得中和热（填“相等”“不相等”），简述理由。

（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会（填“偏大”“偏小”“无影响”，下同）；用50mL0.5mol/LNaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会。

．在量热计中（图）将100mL0.55mol的CH3COOH溶液与100mL0.50mol的NaOH溶液混合，温度从298.0K升高到300.7K。

已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1K所需要的热量）是150.5J/K，溶液密度均为1g/mL，生成溶液的比热容c＝4.184J/（g·K）。

（1）试求CH3COOH的中和热△H。

（2）CH3COOH的中和热的文献值为－56.1kI/mol，你认为

（1）中测得的实验值偏差可能的原因是______________________________。

（3）实验中NaOH过量的目的是__________________________。

（4）你认为CH3COOH的中和热与HCl的中和热数值相比，_____较大，其原因是__________________________。

．在量热计（右图）中将100mL、0.500mol/LCH3COOH溶液与100mL、0.500mol/LNaOH溶液混合，温度从298.16K升高到300.71K。

已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1K所需的热量）是150.5J/K，0.250mol/LCH3COONa溶液比热容为4.03J/（g·K），溶液的密度为0.963g/cm3。

（1）试求CH3COOH的中和热。

（2）CH3COOH的中和热的文献值为56.1kJ/mol，请你分析⑴中测得的实验值偏差可能是什么原因造成的？

（3）已知HCl（aq）＋NaOH（aq）＝NaCl（aq）＋H2O（l）；△H＝－57.3kJ/mol；现有①CH3COOH、②浓H2SO4、③HNO3与NaOH溶液反应的反应热分别为△H1、△H2、△H3，则△H1、△H2、△H3三者的大小关系为________________________。

A组（计算）

．一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量为QkJ（Q＞0），经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol/L的KOH溶液100mL，恰好生成正盐，则此条件下反应：

C4H10（g）＋6.5O2（g）＝4CO2（g）＋5H2O（g）的ΔH为

A＋8QkJB＋16QkJC－8QkJD－16QkJ

．已知

（1）H2＋1/2O2＝H2O（g）△H1＝akJ·mol－1

（2）2H2＋O2＝2H2O（g）△H2＝bkJ·mol－1

（3）H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（l）△H3＝ckJ·mol－1

（4）2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）△H4＝dkJ·mol－1

下列关系式中正确的是

Aa＜c＜0Bb＞d＞0C2a＝b＜0D2c＝d＞0

．已知胆矾溶于水时，溶液温度降低。

在室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时，放出热量为Q1kJ，而胆矾分解的热化学方程式是CuSO4·5H2O＝CuSO4（s）＋5H2O（l）△H＝＋Q2kJ，则Q1与Q2的关系是

AQ1＞Q2BQ1＜Q2CQ1＝Q2D无法确定

．若某气体A2和B2在氧气中充分燃烧：

A2（g）＋1/2O2（g）＝A2O（l）；△H＝－Q1

B2（g）＋1/2O2（g）＝B2O（l）；△H＝－Q2

取1molA2、B2的混合气体在足量的氧气中充分燃烧，放出的热量为Q3（已知Q1＞Q2），则A2、B2的物质的量之比为

A（Q3－Q2）︰（Q1－Q3）B（Q2－Q3）︰（Q2－Q1）

C（Q3－Q1）︰（Q3－Q2）D（Q2－Q3）︰（Q1－Q3）

．已知：

CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）△H＝－Q1；

2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）△H＝－Q2；

2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）△H＝－Q3。

标准状况下，取体积比为1︰3的甲烷和氢气的混合气体22.4L，与足量的氧气完全燃烧后恢复至常温，则放出的热量为

A1/4Q1＋3/8Q3B1/4Q1＋5/8Q3－1/4Q2

C1/4Q1＋Q3－1/4Q2D1/4Q1＋1/4Q2＋3/8Q3

．使18g焦炭发生不完全燃烧，所得气体中CO占1/3体积，CO2占2/3体积。

已知：

C（s）＋1/2O2（g）＝CO（g）△H＝－Q1kJ