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1、化学反应与能量变化单元检测(附解析答案)(3)H2(g) O2(g)=H2O(l)H3285.8 kJ/mol(时间 90 分钟，满分 100 分)第卷(选择题，共 48 分)一、选择题(本题包括 16 小题，每小题 3 分，共 48 分)1合理利用燃料减小污染符合“绿色奥运”理念，下列关于燃料的说法正确的是()A“可燃冰”是将水变为油的新型燃料B氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料C乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料D石油和煤是工厂经常使用的
2、可再生的化石燃料【解析】：A 项，不符合化学反应原理；C 项，乙醇是可再生燃料；D 项，石油和煤是不可再生燃料，只有 B 项正确【答案】：B2下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是()A碳酸钙受热分解B乙醇燃烧C铝与氧化铁粉末反应D氧化钙溶于水【解析】：生成物总能量高于反应物总能量，说明反应是吸热的；乙醇燃烧、铝热反应、氧化钙与水的反应都是放热的【答案】：A3已知下列反应的热化学方程式为 ：(1)C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJ/mol(2)CH3COOH(l)2O2(g)2CO2(g)2H2O(l)
3、H2870.3 kJ/mol12则 2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反应热(焓变)为()A488.3 kJ/molB488.3 kJ/molC244.15kJ/molD244.15kJ/mol【解析】：据盖斯定律知(1)×2(3)×2(2)即得2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)方程式的反应热H(393.5 kJ/mol)×2(285.8 kJ/mol)×2(870.3 kJ/mol)488.3 kJ/mol【答案】：B4石墨与金刚石
4、都是碳的单质，工业上常用石墨在一定条件下转化为金刚石的反应原理生产人造钻石已知 12 g 石墨完全转化成金刚石时需要吸收 E kJ 的能量则下列说法正确的是()C(s) H2(g)= C2H2(g)HQ2C(s)H2(g)= C2H4(g)HQ3A石墨不如金刚石稳定B金刚石不如石墨稳定C等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多D等质量的石墨和金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多【解析】：石墨完全转化成金刚石时需要吸收能量，说明石墨的能量比金刚石低，故石墨比金刚石稳定
5、，B 对；由于金刚石的能量比石墨高，故等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多，C 对【答案】：BC5下列说法或表示方法中正确的是()A等质量的硫蒸气和硫磺分别完全燃烧，后者放出的热量多B氢气的燃烧热为 285.5 kJ/mol，则氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJ/molCBa(OH)2·8H2O(s)2NH4Cl(s)=BaCl2(s)2NH3(g)10H2O(l)H<0D已知中和热为 57.3 kJ/mol，若将含 0.5 mo
6、l H2SO4 的浓溶液与含 1 mol NaOH 的溶液混合，放出的热量要大于 57.3 kJ【解析】：A 项中，硫蒸气放出的热量大于硫磺充分燃烧放出的热量，B 项由反应热的定义知 H571.6 kJ/mol，C 项反应为吸热反应，故 H>0.【答案】：D6已知下列两个气态物质之间的反应：C2H2(g)H2(g)C2H4(g)2CH4(g)C2H4(g)2 H2(g)已知在降低温度时式平衡向右移动，式平衡向左移动，则下列三个反应：(Q1、
7、Q2、Q3均为正值)C(s)2H2(g)=CH4(g)HQ1112212Q 值大小比较正确的是()AQ1>Q3>Q2BQ1>Q2>Q3CQ2>Q1>Q3DQ3>Q1>Q22(【解析】：由温度降低时，反应平衡向右移动，反应正方向为放热反应，即H1<0；由温度降低时，反应平衡向左移动，反应逆方向为放热反应，即 H2>0.结合三个反应，可得 2()H1<0，即 2(Q3Q2)<0, Q3>Q2； )H2>0，即 2(Q3Q1)>0,Q1>
8、;Q3, A 项正确【答案】：A7在 298K、1.01×105Pa 下，将 22 g CO2 通入 750 mL 1 mol/L NaOH 溶液中充分反应，测得反应放出 x kJ 的热量已知在该条件下，1 mol CO2 通入 1 L 2 mol/L NaOH 溶液中充分反应放出 y kJ 的热量
9、则 CO2 与 NaOH 溶液反应生成 NaHCO3 的热化学方程式是()ACO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2yx) kJ/molBCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2xy)kJ/molCCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(4xy) kJ/molD2CO2(g)2NaOH(l)=2NaHCO3(l) H(8x2y) kJ/molABD【解析】：0.5 mol CO2 与 0.75 mol
10、 NaOH 反应生成 0.25 mol Na2CO3 和 0.25 m ol NaHCO3，反应所放出的热量为 x kJ，则生成 1 mol Na2CO3 和 1 mol NaHCO3 放出 4x kJ 的热量.1 molCO2 通入含 2 mol NaOH 溶液中生成 1 mol
11、0;Na2CO3，放出 y kJ 的热量，则 1 mol CO2 与含 1m ol NaOH 的溶液反应所放出的热量为(4xy)kJ， 项、 项均错； 项中 Na2CO3 与 NaHCO3的状态未标对；只有 C 正确【答案】：C8已知热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1483.6 kJ/mol则对于热化学方程式：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H2下列说法正确的是()A热
12、化学方程式中化学计量数表示分子个数B该反 应的 H2483.6 kJ/molC|H2|<|H1|D|H2|>|H1|A【解析】：热化学方程式中化学计量数只代表物质的量，不代表分子数， 错误；据题意知：2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H3483.6 kJ/mol，所以 B 错误；因 2 mol H2O(l)的能量比2 mol H2O(g)的能量低，因此二者均分解生成 2 mol H2(g)和 1 mol
13、0;O2(g)所吸收的热量|H2|>|H3|H1|，故选 D.【答案】：D9(2009· 青岛高三质量检测)用 CH4 催化还原 NOx 可以消除氮氧化物的污染例如：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574 kJ/molCH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1160 kJ/mol下列说法不正确的是()A反应均为放热反应B反应转移的电子数相同C由反应可推知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(l)Ha k
14、J/mol，a<574D若用标准状况下 4.48 L CH4 通过上述反应还原 NO2 至 N2，放出的热量为 173.4 kJ【解析】：因反应和的反应热均为负值，故该两反应均为放热反应，A 正确；因两个反应中均有 1 mol CH4(g)完全反应其氧化产物均为 CO2(g)，故转移电子数也相同，B 正确；因为等量的 H2O(l)比 H2O(g)能量低，故 a>574，C 不正确；D
15、项中，根据盖斯定律，()/2 有：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJ/mol，则 0.2 molCH4 反应释放出的热量为 0.2 mol×867 kJ/mol173.4 kJ，故选 C.【答案】：C10灰锡(以粉末状存 在)和白锡是锡的两种同素异形体已知：Sn(s，白)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H1Sn(s，灰)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H2Sn(s，灰)Sn(s，白)H32.1
16、kJ/mol下列说法正确的是()AH1>H2B锡在常温下以灰锡状态存在C灰锡转化为白锡的反应是放热反应D锡制器皿长期处于低于 13.2的环境中，会自行毁坏【解析】：由式可以看出，H3>0，灰锡转化为白锡的反应是吸热反应，由此可以说明白锡具有的能量高于灰锡的能量，|H1|>|H2|.由于反应都是自发的氧化还原反应，H1<0，H2<0，所以 H1<H2.常温下，灰锡将自发地转化为白锡，说明锡在常温下以白锡状态存在锡制器皿(白锡)长期处于低于 13.2的环境中，会发生白锡向灰锡转化的反应，由于灰锡以粉末状存在，所以锡制器皿会自行毁坏由
17、 H3H2H1>0，也可知 A、C项错误【答案】：D11下列说法不正确的是()A化学变化过程是原子的重新组合过程B化学反应可分为吸热反应和放热反应C化学反应中能量变化多少与其反应量无关D化学变化中的能量变化都是以热能形式表现出来的【解析】：化学变化过程即原子的重新组合的过程，A 正确；据化学反应的热效应可将化学反应分为吸热反应和放热反应，B 正确；一个化学反应的能量变化与其反应量有关系，C 错误；化学变化中能量变化主要以热能形式表现，还可有光能等，D 错误【答案】：CD12下列变化中，一定不存在化学能与热能相互转化的是()A铝热
18、反应B金属钝化C燃放爆竹D干冰气化【解析】：D 项中干冰的气化属于物质的三态变化，能量变化但物质没变，是物理变化，而A 项、B 项、C 项均属于化学反应，存在化学能与热能的转化【答案】：D13将 V1 mL 1.00 mol/L HCl 溶液和 V2 mL 未知浓度的 NaOH 溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持 V1V250 mL)下列叙述正确的是()明此时两者恰好完全反应，则 c(
19、NaOH) 1.5 mol/L，C 错该实验不能证15用 NA 代表阿伏加德罗常数的值，下列有关热化学方程式 H2(g) O2(g)=H2O(l)HA做该实验时环境温度为 22B该实验表明化学能可以转化为热能CNaOH 溶液的浓度约为 1.00 mol/LD该实验表明有水生成的反应都是放热反应【解析】：从图中曲线可以看出，温度为&#
20、160;22时，V1 为 5 mL，则 V2 为 45 mL，此时已经开始发生反应，所以 22一定不是室温，A 错从曲线随 V1 的增多而升高，随反应的进行，溶液温度升高说明反应放热，化学能转化为热能，B 正确当 V130 mL 时温度最高，说30 mL×0.1 mol/L20 mL明有水生成的其他反应也是放热的【答案】：B14已知 25、101 k Pa 条件下：4
21、Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H2834.98 kJ/mol4Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s)H3119.18kJ/mol由此得出的正确结论是()A等质量的 O2 比 O3 能量低，由 O2 变 O3 为吸热反应B反应可确定铝的燃烧热是 708.7 kJCO3 比 O2 稳定，由 O2 变 O3 为放热反应D根据可确定铝的燃烧热是 779.8 kJ/mol【解析】：据两热化学
22、方程式知 2 mol O3(g) 比 3 mol O2(g)( 等质量)的能量高，所以由 O2 变为 O3 为吸热反应，故 A 正确 C 错误；据燃烧热的概念可知铝的燃烧热应该由反应确定，燃烧热为 708.7 kJ/mol，故 B、D 均错误【答案】：A12285.8 kJ/mol 的说法中正确的是()A有 4NA 个电子转移时，放出 285.8&
23、#160;kJ 的热量B有 NA 个水分子生成且为液体时，吸收 285.8 kJ 的能量 C 项，v(H2) v(HCl) ×0.015 mol/(L·min). D 项，当反应吸收热量为 0.025Q kJ 时，产生
24、;n(HCl)4 mol×0.1 moln(NaOH)，故恰好反应 4H2O，因此 1 mol N2H4(l)完全反应放出热量是 256.652 kJ×641.63 kJ.因此热化学方C有 2NA 个氢氧共用电子对生成时，放出 285.8 kJ 的能量D有 0.1NA 个氢氧共用电子对生成时，放出 285.8 kJ 的能量【解析】：据热化学
25、方程式知，放出 285.8 kJ 的热量，则转移的电子为 2NA，有 NA 个液态水分子生成，即 2NA 个氢氧共用电子对生成，故 A、B、D 错误，C 正确【答案】：C16 工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(g)HQ kJ/mol(Q>0)(某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应 此条件下为可逆反应)，下列叙述正确的是()A反应过程中，若增大压强能提高 SiCl4
26、60;的转化率B若反应开始时 SiCl4 为 1 mol，则达平衡时，吸收热量为 Q kJC反应至 4 min 时，若 HCl 浓度为 0.12 mol/L，则 H2 的反应速率为 0.03 mol/(L·min)D当反应吸收热量为 0.025 Q kJ 时，生成的 HCl 通入 100 mL 1 mol/L
27、;的 NaOH 溶液恰好反应【解析】：A 项，增大压强，平衡向逆反应方向移动，SiCl4 的转化率减小；B 项，由于此反应为可逆反应，开始时加入的 1 mol SiCl4 并不能全部转化为 Si，所以吸收的热量小于 Q kJ；11 0.12 mol/L224 min0.025 Q kJQ kJ【答案】：D第卷(非选择题，共 52 分)二、非选择题(本题包括 6 小题，共
28、0;52 分)17(5 分)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热已知 0.4 mol 液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出 256.652 kJ 的热量(1)反应的热化学方程式为_(2)又已知 H2O(l)=H2O(g)H44 kJ/mol，由 16 g 液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是_kJ.(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一
29、个很大的优点是_【解析】：(1)首先据得失电子守恒即可配平该氧化还原反应为N2H42H2O2=N21 mol0.4 mol程式为 N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63 kJ/mol.(2) 利用盖斯定律，(1)(2)×4 即得N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)，因此反应热 H641.63 kJ/mol(44 kJ/mol)×4817.63 kJ/mol.所以 16 g( 即 0.5
30、 mol) N2H4(l) 与液态 H2O2 反应生成液态 H2O 放出热量为 817.63 kJ/mol×0.5 mol408.815 kJ.(3)因产物为 N2 和 H2O，故不会造成环境污染【答案】：(1)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63 kJ/mol(2)408.815(3)产物不会造成环境污染18(9 分)50 mL 0.50 mol/L
31、盐酸与 50 mL 0.55 mol/L NaOH 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反应热回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_(2)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和反应热数值_(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)(3)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH 溶液进行上述实验，测得的中和反应热数值会_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”，下同)；用 50 mL 0.50 mol/L NaOH 溶液进行上述
32、实验，测得的中和反应热的数值会_【解析】：(1)据图知，装置中缺少环形玻璃搅拌捧(2)若大烧杯上不盖硬纸板，则会导致热量损失使中和热的数值偏小(3)因氨水是弱碱，在发生中和反应时，逐步电离出OH会吸收热量，故测得中和热的数值偏小；若用 50 mol 0.50 mol/L 的 NaOH 溶液来做实验难以保证 50 mL 0.50 mol/L 的盐酸完全反应，故测得中和热数值也会偏小【答案】：( 1)环形玻璃搅拌棒(2)偏小(3)偏小偏小19(2010·
33、60;运城月考)(9 分)某化学小组对生石灰与水反应是显著放热反应进行了实验探究，在除了用手触摸试管壁管感觉发热外，还设计了下列几个可行性方案甲方案：将温度计与盛放有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起，放入有水的小烧杯中，用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水，看到的现象是_，_，说明反应放热(下列装置中支撑及捆绑等仪器已略去)乙方案：将盛放有生石灰的小试管插入带支管的试管中，支管接和，用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水，看到的现象是(接)_，(接)_，说明反应放热丙方案：用胶头滴管向盛放有生石灰且带支管的试管中滴加水，支管接的导管中盛适量无水硫 酸 铜 粉
34、;末 ， 看 到 的 现 象 是 _ ， 说 明 反 应 放 热 ， 其 原 因 是_C6H6(l)O2(g)=6CO2(g)3H2O(l)C6H6(l)O2(g)=6CO2(g)3H2O(l) 【解析】：(1)1 mol SiH4(g)自燃生成 SiO2(s)和 H2O(l)放出的热量为 89.2 kJ
35、×1427.2 kJ， (2) 1 mol B2H6(g) 完全燃烧生成 B2O3(s)和 H2O(l)，放出的热量为2165 kJ.热化学 (3)1 mol C6H6(l)完全燃烧生成 CO2(g)和 H2O(l)放出的热量为 41.8 kJ×3260.4 kJ，热【解析】：实验从反应放热的“热”为
36、出发点进行探究，通过放热使温度上升、使气体膨胀、水被蒸发等特征现象，合理地设计了实验探究方案【答案】：方案甲：小试管中固体变成乳状，同时有大量水蒸气产生 温度计温度上升方案乙：有气泡产生左边水柱下降，右边水柱上升方案丙：无水硫酸铜粉末变蓝色水和生石灰反应放出热量，使水蒸发20(8 分)写出下列热化学方程式：(1)SiH4 是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成 SiO2(s)和 H2O(l)；已知室温下2 g SiH4 自燃放出热量 89.2 kJ，其热化学方程式为_(2)0.3
37、0;mol 气态高能燃料乙硼烷(B2H6)，在氧气中燃烧生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ 热量，写出该反应的热化学方程式：_.(3)在 101 kPa 时，1.00 g C6H6(l)燃烧生成 CO2 和 H2O(l)时，放出 41.8 kJ 的热量，C6H6 的燃烧热为_ kJ/mol，该反应的热化学方程式为_32 g2 g热化学方程式为：SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1
38、427.2 kJ/mol649.5 kJ0.3方程式为：B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2165 kJ/mol78 g1.00 g化学方程式为：152H3260.4 kJ/mol【答案】：(1)SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1427.2 kJ/mol(2)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2165 kJ/mol(3)3260.4152H3260.4 kJ/mol即：H2(g) O2(g)=H2O(l)H28
39、5.5 kJ/mol.2H2O = 2H2O2，其循环过程分三步进行：21(9 分)全球科技经济瞭望报道了美国氢燃料电池技术的发展科学家预测“氢能”将是未来 21 世纪最理想的新能源，氢能是利用氢气的燃烧反应放热提供能量12(1)试分析“氢能”将是未来 21 世纪最理想的新能源的原因_；_(指出两个优点即可)来源:(2)目前世界上的氢气绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取请写出工业上由天然气与H2O(g)反应制氢气的化学反应方程式_(3) 利 用 硫 碘
40、;热 循 环 法 制 取 氢 气 也 是 化 学 家 常 用 的 一 种 方 法 ， 总 反 应 方 程 式 为SO2、I2(a)SO2I2H2OA(_)B(_)(b)A(_)_(c)B(_)_完成以上三步反应，并确定最难进行的反应为_(4)目前，有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系，如下图所示：这是一种最理想的氢能源
41、循环体系，类似于生物的光合作用，太阳能和水是用之不竭的，而且价格低廉急需化学家研究的是_【解析】：(1)氢是宇宙中含量最丰富的元素之一，可提取出无穷无尽的氢气氢气用作燃料不会污染环境，重量又轻，优 点很多(2)该反应式的书写要注意工业上充分利用天然气，获得更多的氢气，必须利用廉价的水来提供氢，而不是直接分解另外产物是二氧化碳，而不是一氧化碳，这样甲烷的利用率才更高温高其反应式为 CH42H2O(g)=CO24H2.(3)(a)SO2I22H2O=2HIH2SO4高温(b)2HI=H2I2(c)2H2SO4=2SO2O22H2O由于硫酸很稳定，所以反应(c)最难进行(4)由图
42、可见，科学家需研究出合适的光分解催化剂，它能在光照下促使水的分解速率加快【答案】：(1)氢气来源广泛，作燃料不会产生污染等(答案合理即可)高温(2)CH42H2O(g)=CO24H2(3)(a)SO2I22H2O=2HIH2SO4来源:高温(b)2HI=H2I2(c)2H2SO4=2SO2O22H2O(4)合适的光分解催化剂，在光照下加快 H2O 的分解速率22(12 分)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
43、;1 mol 产物的数据)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温度 T1 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
44、0;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_；P(4)P 和 Cl2 分两步反应生成 1 mol PCl5 的 H3_， 和 Cl2 一起反应生成
45、0;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】：本题重点考查化学反应中的能量变化及化学平衡理论(1)、(2)中 H生成物的总能量反应物的总能量，不难写出两个热化学方程式分解率
46、 1 0.800.600.80×100%【答案】：(1) Cl2(g)P(s)=PCl3(g)25%；升温，化学平衡向吸热反应方向移动，因PCl5 的分解要吸热，故升温，分解率增大，2>1.(3)降温，化学平衡向放热反应方向移动(4)根据盖斯定律：一个化学反应不论是一步完成还是多步完成，其热效应总是相同的(5)PCl5 和水的反应为水解反应32H306 kJ/mol(2)PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJ/mol25%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 kJ/mol等于(5)PCl54H2O=H3PO45HCl