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第9单元教师
全国100所名校单元测试示范卷·高三·化学卷（九）
第九单元 化学反应与能量
（90分钟 100分）
可能用到的相对原子质量:
H1 C12 O16
第Ⅰ卷 （选择题 共45分）
一、选择题（本题包括15小题,每小题3分,共45分。
每小题只有一个选项符合题意）
1.2012年10月24日飓风“桑迪”袭击美国。
一阵飓风过后,海面的巨浪上竟燃烧着熊熊大火。
海水会燃烧的原因是
A.飓风与海水发生剧烈摩擦,产生的巨大热能使水分子分解,引起氢气燃烧
B.飓风使海水温度升高,产生高温水蒸气,达到水的着火点,使海水燃烧
C.飓风产生高温,使氮气在空气中剧烈燃烧
D.以上说法均有可能
解析:
水及氮气均不能燃烧,所以B、C两项均错误。
答案:
A
2.下列有关化学反应与能量变化的说法中不正确的是
A.物质发生化学反应的同时都伴随着能量变化
B.伴随能量变化的过程都是化学变化
C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
D.并不是所有的化学变化都伴随着能量的放出
解析:
水由液态转变成气态的过程是吸热过程,但过程中并没有发生化学变化,因此B项错误;在化学反应中,由于反应物和生成物的总能量不同,化学反应过程中一定伴随着能量的变化,有的释放能量,有的吸收能量,因此A、C、D三项均是正确的。
答案:
B
3.下列图示关系中不正确的是
解析:
能源分为一次能源、二次能源,一种能源不可能同时是一次能源和二次能源,B项错误。
答案:
B
4.“世界环境日”主题之一是促进物质的循环利用。
有专家提出:
如果对燃料燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能让它们重新组合,使之能够实现如图转化,在此构想中太阳能最终转化为
A.化学能 B.热能 C.生物能 D.电能
解析:
太阳能使燃料燃烧,所以最终转化为热能。
答案:
B
5.下列反应中最符合“节能减排”思想的是
A.电解水制氢:
2H2O
2H2↑+O2↑
B.高温使水分解制氢:
2H2O
2H2↑+O2↑
C.太阳光催化分解水制氢:
2H2O
2H2↑+O2↑
D.天然气制氢:
CH4+H2O
CO+3H2
解析:
利用二氧化钛作催化剂进行水的分解使用的能量是太阳能。
答案:
C
6.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。
下图表示N2（g）与O2（g）反应生成NO（g）过程中的能量变化。
下列说法中正确的是
A.1molN2（g）与1molO2（g）反应放出的能量为180kJ
B.1molN2（g）和1molO2（g）具有的总能量小于2molNO（g）具有的能量
C.通常情况下,N2（g）与O2（g）混合能直接生成NO（g）
D.N2的燃烧热ΔH=-180kJ·mol-1
解析:
ΔH=946kJ·mol-1+498kJ·mol-1-2×632kJ·mol-1=+180kJ·mol-1,故反应为吸热反应,反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,B项正确。
答案:
B
7.已知:
CH4（g）+2O2（g）
CO2（g）+2H2O（l） ΔH=-890.3kJ·mol-1,OH-（aq）+H+（aq）
H2O（l） ΔH=-57.3kJ·mol-1,则下列说法正确的是
A.2molCH4在足量的氧气中充分燃烧生成稳定的氧化物的燃烧热为-1780.6kJ·mol-1
B.2molCH4在足量的氧气中充分燃烧生成CO2（g）和H2O（g）的燃烧热为-890.3kJ·mol-1
C.1L0.1mol·L-1NaOH溶液与1L0.1mol·L-1HCl溶液反应的中和热为-57.3kJ·mol-1
D.2L1mol·L-1NaOH溶液与1L1mol·L-1H2SO4溶液反应的反应热为-57.3kJ·mol-1
解析:
燃烧热是指常温、常压下,燃烧1mol可燃物生成稳定的氧化物所释放的热量,所以A、B两项均错误;D项的反应热为-114.6kJ·mol-1。
答案:
C
8.已知异戊烷和新戊烷的燃烧热如下表,下列有关说法中正确的是
物质
异戊烷
新戊烷
燃烧热（kJ·mol-1）
3504.1
3501.6
A.异戊烷燃烧的热化学方程式为（CH3）2CHCH2CH3（l）+8O2（g）
5CO2（g）+6H2O（g） ΔH=-3504.1kJ·mol-1
B.C（CH3）4（g）+8O2（g）
5CO2（g）+6H2O（l） ΔH=+3501.6kJ·mol-1
C.（CH3）2CHCH2CH3（l）
C（CH3）4（l） ΔH=-2.5kJ·mol-1
D.稳定性:
异戊烷>新戊烷
解析:
A项,燃烧热是指常温、常压下,燃烧1mol可燃物生成稳定的氧化物所释放的热量,此时水为液体;B项,ΔH=-3501.6kJ·mol-1;D项,异戊烷的能量比新戊烷高,则新戊烷更稳定。
答案:
C
9.X、Y、Z、W有如图所示的转化关系,已知焓变:
ΔH=ΔH1+ΔH2,则X、Y可能是
①C、CO ②AlCl3、Al（OH）3 ③Fe、Fe（NO3）2 ④Na2CO3、NaHCO3
A.①②③④ B.①② C.③④ D.①②③
解析:
答案:
A
10.根据下表中所列出的数据,判断下列说法中正确的是
化学键
形成1mol化学键时放出的能量
H—H
436kJ
F—F
157kJ
H—F
568kJ
A.H2与F2反应的热化学方程式为H2（g）+F2（g）
2HF（g） ΔH=-543kJ·mol-1
B.2LHF气体分解成1LH2（g）和1LF2（g）吸收543kJ的热量
C.1molH2（g）与1molF2（g）反应生成2molHF（l）放出的热量小于543kJ
D.在相同条件下,1molH2（g）与1molF2（g）的总能量小于2molHF（g）的能量
解析:
ΔH=436kJ·mol-1+157kJ·mol-1-2×568kJ·mol-1=-543kJ·mol-1,A项正确。
答案:
A
11.某反应过程中的能量变化如图所示。
下列说法中正确的是
A.该反应的活化能为E2
B.该反应的ΔH=E2-E1
C.由图可知,该反应为吸热反应
D.曲线b相对曲线a,改变的条件可能是使用了催化剂
解析:
A项,该反应的活化能为E1;B项,该反应的ΔH=E1-E2;C项,反应物的能量高于生成物的能量,是放热反应。
答案:
D
12.已知:
①N2（g）+2O2（g）
2NO2（g） ΔH=+67.7kJ·mol-1,②N2H4（g）+O2（g）
N2（g）+2H2O（g） ΔH=-534kJ·mol-1。
下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中正确的是
A.2N2H4（g）+2NO2（g）
3N2（g）+4H2O（l） ΔH=-1135.7kJ·mol-1
B.2N2H4（g）+2NO2（g）
3N2（g）+4H2O（g） ΔH=-1000.3kJ·mol-1
C.N2H4（g）+NO2（g）
N2（g）+2H2O（l） ΔH=-1135.7kJ·mol-1
D.2N2H4（g）+2NO2（g）
3N2（g）+4H2O（g） ΔH=-1135.7kJ·mol-1
解析:
由盖斯定律②×2-①易知D项正确。
答案:
D
13.物质（t-BuNO）2在正庚烷溶剂中发生如下反应:
（t-BuNO）2
2（t-BuNO） ΔH=+50.5kJ·mol-1。
实验测得该反应的活化能Ea=90.4kJ·mol-1。
下列能量关系图合理的是
解析:
由实验测得该反应的ΔH=+50.5kJ·mol-1,可知该反应是吸热反应,则反应物的总能量低于生成物的总能量,B、C两项均错误;又任何一个化学反应的发生必然伴随着能量的变化,而能量关系图A中,ΔH=0,A项错误。
答案:
D
14.已知:
2H2（g）+O2（g）
2H2O（l） ΔH=-572kJ·mol-1
CH4（g）+2O2（g）
CO2（g）+2H2O（l） ΔH=-890kJ·mol-1
现有H2与CH4的混合气体112L（标准状况）,使其完全燃烧生成CO2和H2O（l）,实验测得反应放热3695kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是
A.1∶1B.1∶3
C.1∶4D.2∶3
解析:
设H2、CH4的物质的量分别为xmol、ymol。
则x+y=5,
+890y=3695,解得x=1.25;y=3.75,两者之比为1∶3,B项正确。
答案:
B
15.已知2-丁烯有顺、反两种异构体,在某条件下两种气体处于平衡:
①
（g）
（g） ΔH=-4.2kJ·mol-1
顺-2-丁烯 反-2-丁烯
②
（g）+H2（g）
CH3CH2CH2CH3（g） ΔH=-118.9kJ·mol-1
下列有关说法正确的是
A.顺-2-丁烯比反-2-丁烯稳定
B.1mol反-2-丁烯完全燃烧生成CO2和液态水所放出的热量比顺-2-丁烯的大
C.28g顺-2-丁烯完全氢化生成丁烷气体时所放出的热量为118.9kJ
D.反-2-丁烯氢化的热化学方程式为
（g）+H2（g）
CH3CH2CH2CH3（g） ΔH=-112.7kJ·mol-1
解析:
物质本身具有的能量越高,越不稳定,燃烧放出的热量越大,由①可知,顺-2-丁烯具有的能量大于反-2-丁烯,A、B两项错误;28g顺-2-丁烯生成CH3CH2CH2CH3,放出的热量为
kJ,C项错误;②-①得:
（g）+H2（g）
CH3CH2CH2CH3（g） ΔH=-118.9kJ·mol-1-（-4.2kJ·mol-1）=-112.7kJ·mol-1。
答案:
D
第Ⅱ卷 （非选择题 共55分）
二、非选择题（本题包括6小题,共55分）
16.（12分）测定中和热的实验装置如图所示。
请回答下列问题:
（1）量取反应物时,取50mL0.50mol·L-1盐酸,还应加入的试剂是 （填字母）。
a.50mL0.55mol·L-1NH3·H2O
b.50mL0.55mol·L-1NaOH溶液
c.1.0gNaOH固体
（2）烧杯间填满碎纸片的作用是 。
（3）在实验过程中,该同学需要测定并记录的实验数据有 （填字母）。
a.盐酸的浓度
b.氢氧化钠溶液的浓度
c.氢氧化钠溶液的温度
d.反应过程中混合溶液的最高温度
e.反应过程中混合溶液的平均温度
（4）实验中改用60mL0.50mol·L-1盐酸与60mL0.50mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所得中和热 （填“相等”或“不相等”）。
（5）将100mL0.55mol·L-1CH3COOH溶液与100mL0.50mol·L-1NaOH溶液混合,测得该反应放出的热量为53.3kJ（折合成生成1molH2O放出的热量）,1molCH3COOH与NaOH溶液反应生成1molH2O放出热的文献值为-56.1mol·L-1,则
（1）中测得的实验值出现偏差的可能原因是 （至少说出一点）。
答案:
（1）b（2分）
（2）减少实验过程中的热量损失（2分）
（3）cd（3分）
（4）相等（2分）
（5）量热计的保温瓶绝热效果不好（或其他合理答案）（3分）
17.（10分）
（1）铜是人类最早使用的金属之一,以下是冶炼铜的一个反应:
Cu2S+2Cu2O
6Cu+SO2↑。
①该反应中被氧化的元素是 ,若反应中转移1mol电子,得到Cu mol。
②已知2Cu（s）+
O2（g）
Cu2O（s） ΔH1=-12.0kJ·mol-1
2Cu（s）+S（s）
Cu2S（s） ΔH2=-79.5kJ·mol-1
S（s）+O2（g）
SO2（g） ΔH3=-296.83kJ·mol-1
则反应Cu2S（s）+2Cu2O（s）
6Cu（s）+SO2（g） ΔH4= kJ·mol-1。
（2）下列两种方法均可以制备CuSO4。
方法一:
2Cu+O2
2CuO,CuO+H2SO4
CuSO4+H2O
方法二:
Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O
①假如某工厂欲生产CuSO4,请选择一种方法并说明理由:
。
②有同学认为,两种方法消耗的能量相同,因为反应都是铜转变为CuSO4,你认为上述说法 （填“正确”或“不正确”）,原因是 。
答案:
（1）①S;1（各1分）
②-193.33（3分）
（2）①选择方法一,原料利用率高,污染少（2分）
②不正确（1分）;反应物与产物不完全相同,所以反应的热效应不同,消耗的能量也不相同（2分）
18.（8分）生物质资源是一种污染小的可再生能源。
生物质的主要转化途径及主要产物如右图。
（1）下列有关生物质能的说法中正确的是 。
a.生物质能本质上来源于太阳能
b.由纤维素水解获得的产物含有丰富的生物质能
c.生物质裂解获得的汽油、柴油等属于纯净物
d.将杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,做家庭燃气
（2）由生物质能可获得CO和H2。
等物质的量的CO与H2相互反应时,其原子利用率可达100%,则该反应合成的物质可能是 。
a.汽油 b.甲醇（CH4O） c.甲醛（CH2O） d.乙酸（C2H4O2）
（3）将沼气的主要成分CH4与H2O（g）通入聚焦太阳能反应器中,可发生反应:
CH4（g）+H2O（g）
CO（g）+3H2（g） ΔH=+206kJ·mol-1,又知CH4（g）+2O2（g）
CO2（g）+2H2O（g） ΔH=-802kJ·mol-1,则由CO2（g）生成CO（g）的热化学方程式为 。
（4）生物质热解气（主要成分为CO、CH4、H2）可用于燃煤烟气脱硫,其主要发生的反应为:
2CO（g）+SO2（g）
S（g）+2CO2（g） ΔH=+8.0kJ·mol-1
2H2（g）+SO2（g）
S（g）+2H2O（g） ΔH=+90.4kJ·mol-1
2CO（g）+O2（g）
2CO2（g） ΔH=-566.0kJ·mol-1
2H2（g）+O2（g）
2H2O（g） ΔH=-483.6kJ·mol-1
则S（g）与O2（g）反应生成SO2（g）的热化学方程式为 。
答案:
（1）abd
（2）cd
（3）CO2（g）+3H2O（g）
CO（g）+3H2（g）+2O2（g） ΔH=+1008kJ·mol-1
（4）S（g）+O2（g）
SO2（g） ΔH=-574.0kJ·mol-1（每空2分）
19.（9分）X、Y、Z为不同短周期非金属元素的气态单质。
在一定条件下能发生如下反应:
Y+X
甲（g）,Y+Z
乙（g）。
甲、乙可化合生成离子化合物,甲的相对分子质量小于乙。
（1）X的结构式是 。
（2）磷（P）在Z气体中燃烧可生成液态丙分子。
已知丙分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构,丙的电子式是 。
磷固体单质和Z单质反应生成1mol液态丙时,反应过程与能量变化如图Ⅰ所示,该反应的热化学方程式是 。
（3）某同学拟用图Ⅱ所示装置证明氧化性Z>I2,已知高锰酸钾与乙的浓溶液反应生成Z,则试剂a可能是 。
若仅将a换为甲的浓溶液,实验时会产生大量白烟并有气态单质生成,该反应的化学方程式为 。
（4）向一定浓度的BaCl2溶液中通入SO2气体,未见沉淀生成,若在通入SO2气体的同时,通入下列物质即可生成白色沉淀,该物质可能是 。
A.X B.Y C.Z D.甲 E.乙
答案:
（1）
（1分）
（2）
（1分）;P（s）+
Cl2（g）
PCl3（l） ΔH=-306kJ·mol-1（2分）
（3）淀粉KI（或KI）（其他合理答案也可）（1分）;8NH3+3Cl2
6NH4Cl+N2（2分）
（4）CD（2分）
20.（7分）工业上用CO生产燃料甲醇。
一定条件下发生反应:
CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）。
下图表示反应中能量的变化。
请回答下列问题:
（1）反应:
CH3OH（g）
CO（g）+2H2（g）的活化能为 ,该反应的反应热ΔH= 。
（2）图中曲线 （填“a”或“b”）表示使用了催化剂;使用催化剂使反应:
CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）的反应热 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）已知:
CH3OH（g）+
O2（g）
CO2（g）+2H2O（g） ΔH=-192.9kJ·mol-1,又知H2O（l）
H2O（g） ΔH=+44kJ·mol-1,请写出32gCH3OH（g）完全燃烧生成液态水的热化学方程式:
。
答案:
（1）510kJ·mol-1;+91kJ·mol-1（各1分）
（2）b;不变（各1分）
（3）CH3OH（g）+
O2（g）
CO2（g）+2H2O（l） ΔH=-280.9kJ·mol-1（3分）
21.（9分）现在的火箭的第一级使用高精炼煤油（RP-1）作为燃料,其他两级使用液态氢（LH2）作为燃料。
较早的火箭使用有毒的混肼-50（C2H8N2和N2O4）作为燃料。
试回答下列问题:
（1）已知10g液态偏二甲肼（C2H8N2）与足量液态N2O4完全反应放出425kJ的热量,生成对环境无害的气体。
写出该反应的热化学方程式:
。
（2）已知煤油的主要成分（C12H26）的燃烧热为-8075kJ·mol-1,相同条件下,一定量的C12H26完全燃烧时与
（1）中反应放出相同的热量。
则消耗的C12H26与C2H8N2的质量之比为 。
（3）已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ的热量,又知1mol液态水变成水蒸气时需要吸收44.0kJ的热量,火箭发射时H2（g）燃烧的热化学方程式为 。
答案:
（1）C2H8N2（l）+2N2O4（l）
3N2（g）+2CO2（g）+4H2O（g） ΔH=-2550kJ·mol-1
（2）17∶19
（3）2H2（g）+O2（g）
2H2O（g） ΔH=-483.6kJ·mol-1（每空3分）
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