第六章質(zhì)量檢測(六)化學(xué)反應(yīng)與能量

1、 質(zhì)量檢測(六)化學(xué)反應(yīng)與能量第卷(選擇題，共48分)一、單項選擇題(本題包括8小題，每小題3分，共計24分每小題只有一個選項符合題意)1下列關(guān)于能量變化的說法正確的是 ()A“冰，水為之，而寒于水”說明相同質(zhì)量的水和冰相比較，冰的能量高B化學(xué)反應(yīng)在物質(zhì)變化的同時，伴隨著能量變化，其表現(xiàn)形式只有吸熱和放熱兩種C已知C(石墨，s)=C(金剛石，s )H0，則金剛石比石墨穩(wěn)定D化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒的同時，也遵循能量守恒解析：冰融化為水需要吸熱，故水的能量高；化學(xué)反應(yīng)的能量變化可以以光能、熱能等形式變化；石墨能量較低，比金剛石穩(wěn)定答案：D2下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是 ()A鋁片與稀

2、鹽酸的反應(yīng)B灼熱的炭與CO2的反應(yīng)CBa(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)D甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)解析：A、D均為放熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)的是B、C，但C反應(yīng)Ba(OH)2·8H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O為非氧化還原反應(yīng)答案：B3已知2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H569.6 kJ/mol，2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H482.1 kJ/mol.現(xiàn)有1 g液態(tài)H2O，蒸發(fā)時吸收的熱量是 ()A2.43 kJB4.86 kJC43.8 kJ D87.5 kJ解析：將所給熱化學(xué)方程式相加得：H2O(g)=H2O(l)H43.75 kJ/mol

3、，則1 g液態(tài)H2O蒸發(fā)時吸收的熱量是2.43 kJ.答案：A4參照反應(yīng)BrH2HBrH的能量對反應(yīng)歷程的示意圖，下列敘述中正確的是 ()A正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B正反應(yīng)為放熱反應(yīng)C加入催化劑，該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱增大D從圖中可看出，該反應(yīng)的反應(yīng)熱與反應(yīng)途徑有關(guān)解析：該反應(yīng)中反應(yīng)物BrH2的總能量低于生成物HBrH的總能量，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A正確；H117 kJ/mol42 kJ/mol75 kJ/mol，反應(yīng)熱只與反應(yīng)物的始態(tài)與終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑、是否使用催化劑無關(guān)答案：A5右圖是778 K時氮氣與氫氣合成氨反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖，下列敘述正確的是 ()A此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)Bb曲線是加入催化劑

4、時的能量變化曲線C加入催化劑可增大正反應(yīng)速率和平衡常數(shù)D加入催化劑，該化學(xué)反應(yīng)的S、H都變大解析：該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，b曲線活化能降低，加入了催化劑；加入催化劑可改變反應(yīng)速率，但不能改變平衡常數(shù)、熵變和反應(yīng)熱答案：B6已知熱化學(xué)方程式：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)HQ kJ/mol(Q0)下列說法正確的是 ()A相同條件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g)所具有的能量 B將2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密閉容器中充分反應(yīng)后，放出熱量為Q kJC增大壓強或升高溫度，該平衡都向逆反應(yīng)方向移動D如將一定量的SO

5、2(g)和O2(g)置于某密閉容器中充分反應(yīng)后放熱Q kJ，則此過程中有2 mol SO2(g)被氧化解析：由于SO2和O2反應(yīng)放熱，所以相同條件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量大于2 mol SO3(g)所具有的能量，A錯誤SO2和O2的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，將2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密閉容器中充分反應(yīng)后，參加反應(yīng)的SO2小于2 mol，放出的熱量小于Q kJ，B錯誤增大壓強，該平衡向正反應(yīng)方向移動，C錯誤答案：D7常溫常壓下將氫氣和氧氣混合在一起，即使過上幾年，它們也不會化合生成水然而只要給一個電火花，氫氣就迅速與氧氣反應(yīng)生成水反應(yīng)過

6、程中的能量變化如圖所示對比圖B中的情景，漫畫中的羊提供給石頭的“能量”相當(dāng)于圖A中的()AE2BE2E1CE3E2 DE3解析：羊提供給石頭的“能量”相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)中的活化能，圖A中表示的活化能為E3E2.答案：C8肼(N2H4)是火箭發(fā)動機的燃料，它與N2O4反應(yīng)時，N2O4為氧化劑，生成氮氣和水蒸氣已知：N2(g)2O2(g)=N2O4(g)H8.7 kJ/mol，N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.0 kJ/mol，下列表示肼跟N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，正確的是()A2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g) 4H2O(g)H542.7 kJ/molB2N2H

7、4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H1059.3 kJ/molC2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H1076.7 kJ/molDN2H4(g) N2O4(g)=N2(g)2H2O(g)H1076.7 kJ/mol 解析： N2(g)2O2(g)=N2O4(g)H8.7 kJ/mol，N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.0 kJ/mol，將熱化學(xué)方程式×2就可以得到肼與N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，則H534.0 kJ/mol×28.7 kJ/mol1076.7 kJ/mol，選項C正確答案：C二、不定項選擇題(本

8、題包括6小題，每小題4分，共計24分每小題有一個或兩個選項符合題意若正確答案只包括一個選項，多選時，該題得0分；若正確答案包括兩個選項，只選一個且正確的得2分，選兩個且都正確的得滿分，但只要選錯一個，該小題就得0分)92008年北京奧運會“祥云”火炬用的是環(huán)保型燃料丙烷(C3H8)，悉尼奧運會火炬所用燃料為65%丁烷(C4H10)和35%丙烷，已知丙烷的燃燒熱為2221.5 kJ/mol，下列有關(guān)說法正確的是 ()A奧運火炬燃燒主要是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎凸饽蹷丙烷的沸點比正丁烷高C丙烷、空氣及鉑片可組成燃料電池，在丙烷附近的鉑極為電池的負(fù)極D丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為C3H8(g)5O2(g)=

9、3CO2(g)4H2O(g)H2221.5 kJ/mol解析：根據(jù)能量守恒定律得出A項正確；B項，丙烷的相對分子質(zhì)量小于正丁烷的相對分子質(zhì)量，應(yīng)是正丁烷的沸點高；C項，燃料電池中通入可燃性氣體的一極為負(fù)極；D項，所謂燃燒熱是指1 mol可燃性氣體完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，而D項中的H2O是氣態(tài)，不是穩(wěn)定氧化物答案：AC10用CH4催化還原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下列說法不正確的是 ()A反應(yīng)均為放熱

10、反應(yīng)B反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同C由反應(yīng)可推知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(l)Ha kJ/mol，a574D若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4通過上述反應(yīng)還原NO2至N2，放出的熱量為346.8 kJ解析：因反應(yīng)和的反應(yīng)熱均為負(fù)值，故兩反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，A正確；因兩個反應(yīng)中均有1 mol CH4(g)完全反應(yīng)，其氧化產(chǎn)物均為CO2(g)，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)也相同，B正確；因為等量的H2O(l)比H2O(g)能量低，故a574，C不正確；D項中，根據(jù)蓋斯定律，()/2有：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJ/mol，則0.2 mo

11、l CH4反應(yīng)釋放出的熱量為0.2 mol×867 kJ/mol173.4 kJ. 答案：CD11工業(yè)生產(chǎn)硫酸過程中，SO2在接觸室中被催化氧化為SO3，已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)現(xiàn)將2 mol SO2、1 mol O2充入一密閉容器充分反應(yīng)后，放出熱量98.3 kJ，此時測得SO2的轉(zhuǎn)化率為50%，則下列熱化學(xué)方程式正確的是 ()A2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJ/molB2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H98.3 kJ/molCSO2(g)O2(g)SO3(g)H98.3 kJ/molDSO2(g)O2(g)SO3(g)H196.6 kJ/mol解析：可逆

12、反應(yīng)中的反應(yīng)熱表示的是反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化為生成物時的焓變，題中告訴當(dāng)有1 mol SO2完全轉(zhuǎn)化時放出的熱量為98.3 kJ，故只有A正確答案：A12(2010·青島高三檢測)通常人們把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能鍵能的大小可用于估算化學(xué)反應(yīng)的焓變(H)，化學(xué)反應(yīng)的H等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差.化學(xué)鍵HHClClHCl生成1 mol化學(xué)鍵時放出的能量(kJ/mol)436243431則下列熱化學(xué)方程式不正確的是 ()A.H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H91.5 kJ/molBH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H18

13、3 kJ/molC.H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H91.5 kJ/molD2HCl(g)=H2(g)Cl2(g)H183 kJ/mol解析：一個反應(yīng)的焓變等于反應(yīng)物的化學(xué)鍵鍵能之和生成物的化學(xué)鍵鍵能之和C項應(yīng)為：H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H91.5 kJ/mol.答案：C13.(2008·北京高考)工業(yè)上制備純硅反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(g)HQ kJ/mol(Q0)某溫度、壓強下，將一定量反應(yīng)物通入密閉容器進(jìn)行以上反應(yīng)(此條件下為可逆反應(yīng))，下列敘述正確的是 ()A反應(yīng)過程中，若增大壓強能提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率B若反

14、應(yīng)開始時SiCl4為1 mol，則達(dá)平衡時，吸收熱量為Q kJC反應(yīng)至4 min時，若HCl濃度為0.12 mol/L，則H2的反應(yīng)速率為0.03 mol/(L·min)D當(dāng)反應(yīng)吸收熱量為0.025Q kJ時，生成的HCl通入100 mL 1 mol/L的NaOH溶液恰好反應(yīng)解析：A項，增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，SiCl4的轉(zhuǎn)化率減??；B項，由于此反應(yīng)為可逆反應(yīng)，開始時加入的1 mol SiCl4并不能全部轉(zhuǎn)化為Si，所以吸收的熱量小于Q kJ；C項，v(H2)v(HCl)×0.015 mol/(L·min)D項，當(dāng)反應(yīng)吸收熱量為0.025Q kJ時，產(chǎn)生n

15、(HCl)4 mol×0.1 moln(NaOH)，故恰好反應(yīng)答案：D14將V1 mL 1.00 mol/L HCl溶液和V2 mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結(jié)果如圖所示(實驗中始終保持V1V250 mL)下列敘述正確的是 ()A做該實驗時環(huán)境溫度為22B該實驗表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能CNaOH溶液的濃度約為1.50 mol/LD該實驗表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)解析：從圖中曲線可以看出，溫度為22時，V1為5 mL，則V2為45 mL，此時已經(jīng)開始發(fā)生反應(yīng)，所以22一定不是室溫，A錯從曲線隨V1的增多而升高，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液溫度升高說明反應(yīng)放熱，化

16、學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，B正確當(dāng)V130 mL時溫度最高，說明此時兩者恰好完全反應(yīng)，則c(NaOH)1.5 mol/L，C正確該實驗不能證明有水生成的其他反應(yīng)也是放熱的答案：BC第卷(非選擇題，共52分)三、非選擇題(本題包括7小題，共52分)15(6分)美國“阿特蘭蒂斯號”航天飛機于2009年5月11日升空修復(fù)哈勃望遠(yuǎn)鏡(1)“阿特蘭蒂斯號”使用的燃料是液氫和液氧，下面是298K時，氫氣(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃燒的熱化學(xué)方程式：H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/molC(g)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/molC8H18(l)2

17、5/2O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5518 kJ/molCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ/mol相同質(zhì)量的H2、C、C8H18、CH4完全燃燒時，放出熱量最多的是_，等質(zhì)量的氫氣和碳燃燒時產(chǎn)生熱量的比是_(保留1位小數(shù))(2)已知：H2(g)=H2(l)H0.92 kJ/molO2(g)=O2(l)H6.84 kJ/molH2O(l)=H2O(g)H44.0 kJ/mol請寫出液氫和液氧生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式：_.(3)如果此次“阿特蘭蒂斯號”所攜帶的燃料為45噸，液氫、液氧恰好完全反應(yīng)生成氣態(tài)水，總共釋放能量_kJ(保留3位有效數(shù)字)解析

18、：(1)略(2)利用蓋斯定律對方程式進(jìn)行合理變換，可得出H2(l)1/2O2(l)=H2O(g)H0.920.5×6.84(285.8)44237.46 kJ/mol.(3)45噸燃料中氫氣的質(zhì)量為2×45/18噸，物質(zhì)的量為2.5×106 mol，故放出的熱量為2.5×106×237.465.94×108 kJ.答案：(1)H24.41(2)H2(l)1/2O2(l)=H2O(g)H237.46 kJ/mol(3)5.94×10816(6分)(1)已知：Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)10H2O

19、(g)H1532.36 kJ/molNa2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)9H2O(g)H2473.63 kJ/mol寫出Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_.(2)由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1 mol水蒸氣放熱241.8 kJ，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_若1 g水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放熱2.444 kJ，則反應(yīng)H2(g)O2(g)=H2O(l)的H_kJ/mol.解析：通過觀察兩個熱化學(xué)方程式，可將兩式相減，從而得到：Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)H2O(g)H58.73 kJ/mol.答案：(1)Na2CO3

20、3;H2O(s)=Na2CO3(s)H2O(g)H58.73 kJ/mol(2)H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJ/mol285.817(8分)化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用(1)蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀象冰的甲烷水合物固體甲烷體燃燒和水汽化的熱化學(xué)方程式如下：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802.3 kJ·mol1H2O(l)=H2O(g)H44 kJ·mol1則356 g“可燃冰”(分子式為CH4·9H2O)釋放的甲烷氣體完全燃燒生成液態(tài)水，放出的熱量為_(2)0.3 mol的氣態(tài)高能燃料乙硼

21、烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5 kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為_；(3)家用液化氣中主要成分之一是丁烷當(dāng)丁烷完全燃燒并生成CO2和液態(tài)水時， 放出熱量50 kJ.試寫出丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式_解析：(1)356 g“可燃冰”釋放的甲烷為2 mol，根據(jù)題中的熱化學(xué)方程式寫出甲烷燃燒生成液態(tài)水的燃燒方程式可計算出放出的熱量(3)1 mol丁烷質(zhì)量為58 g，從而順利寫出熱化學(xué)方程式答案：(1)1780.6 kJ(2)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2165 kJ/mol(3)C4H10(g)6.5O2(g)=4CO2(g)5H2O(l

22、)H2900 kJ/mol18(8分)某化學(xué)小組對生石灰與水反應(yīng)是顯著放熱反應(yīng)進(jìn)行了實驗探究，在除了用手觸摸試管壁管感覺發(fā)熱外，還設(shè)計了下列幾個可行性方案甲方案：將溫度計與盛放有生石灰的小試管用橡皮筋捆綁在一起，放入有水的小燒杯中，用膠頭滴管向小試管中緩緩滴入水，看到的現(xiàn)象是_，_，說明反應(yīng)放熱(下列裝置中支撐及捆綁等儀器已略去)乙方案：將盛放有生石灰的小試管插入帶支管的試管中，支管接或，用膠頭滴管向小試管中緩緩滴入水，看到的現(xiàn)象是(接)_，(接)_，說明反應(yīng)放熱丙方案：用膠頭滴管向盛放有生石灰且?guī)еЧ艿脑嚬苤械渭铀?，支管接的?dǎo)管中盛適量無水硫酸銅粉末，看到的現(xiàn)象是_，說明反應(yīng)放熱，其原因是_

23、.解析：實驗從反應(yīng)放熱的“熱”為出發(fā)點進(jìn)行探究，通過放熱使溫度上升、使氣體膨脹、水被蒸發(fā)等特征現(xiàn)象，合理地設(shè)計了實驗探究方案答案：方案甲：小試管中固體變成乳狀，同時有大量水蒸氣產(chǎn)生；溫度計溫度上升方案乙：有氣泡產(chǎn)生左邊水柱下降，右邊水柱上升方案丙：無水硫酸銅粉末變藍(lán)色水和生石灰反應(yīng)放出熱量，使水蒸發(fā) 19(8分)近年來，由CO2催化加氫合成甲醇的相關(guān)研究受到越來越多的關(guān)注該方法既可解決CO2廢氣的利用問題，又可開發(fā)生產(chǎn)甲醇的新途徑，具有良好的應(yīng)用前景已知4.4 g CO2氣體與H2經(jīng)催化加成生成CH3OH氣體和水蒸氣時放出4.95 kJ的能量(1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：_.(2)在270、8

24、 MPa和適當(dāng)催化劑的條件下，CO2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到22%，則4.48 m3(已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況)的CO2能合成CH3OH氣體的物質(zhì)的量是_，此過程中能 放出熱量_ kJ.(3)又已知H2O(g)=H2O(l)H44 kJ/mol，則22 g CO2氣體與H2反應(yīng)生成CH3OH氣體和液態(tài)水時放出熱量為_(4)根據(jù)該反應(yīng)特點，有利于甲醇合成的條件是_A高壓高溫B低壓高溫C高壓低溫 D低壓低溫解析：(1)4.4 g CO2氣體完全合成CH3OH和水蒸氣放出熱量4.95 kJ，則1 mol CO2完全合成CH3OH和水蒸氣放熱49.5 kJ，熱化學(xué)方程式為CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(

25、g)H49.5 kJ/mol.(2)n(CH3OH)n(CO2)×22%44 mol，每生成1 mol CH3OH(g)放熱49.5 kJ，則此過程中放出熱量為：(44×49.5)kJ2178 kJ.(3)由H2O(g)=H2O(l)H44 kJ/mol以及(1)中的熱化學(xué)方程式可知，1 mol CO2完全合成CH3OH并生成液態(tài)水時放出熱量為44 kJ49.5 kJ93.5 kJ.則22 g CO2即0.5 mol CO2與H2反應(yīng)時，放出熱量為93.5 kJ÷246.75 kJ.(4)該反應(yīng)正反應(yīng)放熱，低溫有利于CO2合成CH3OH，又因正反應(yīng)為體積減小的反應(yīng)

26、，高壓有利于CO2合成CH3OH.答案：(1)CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H49.5 kJ/mol(2)44 mol2178(3)46.75 kJ(4)C20(8分)(1)化學(xué)反應(yīng)中的H是以_的形式體現(xiàn)的對于化學(xué)反應(yīng)AB=CD，若H(A)H(B)H(C)H(D)，則該反應(yīng)的H_0(填“大于”或“小于”)，該反應(yīng)是_反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)(2)進(jìn)一步研究表明，化學(xué)反應(yīng)的焓變與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)所謂鍵能就是：在101.3 kPa、298 K時，斷開1 mol氣態(tài)AB生成氣態(tài)A、氣態(tài)B過程中的焓變， 用H298(AB)表示；斷開化學(xué)鍵時H0如H2(g)=2H(g)H436 kJ·mol1，形成化學(xué)鍵時H0如2H(g)=H2(g)