高三化学化学反应与能量复习试题

单元质量检测(时间90分钟，满分100分)第Ⅰ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)ΔH1＝－393.5kJ/mol(2)CH3COOH(l)＋2O2(g)→2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH2＝－870.3kJ/mol(3)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH3＝－285.8kJ/mol则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的反应热(焓变)为()A．488.3kJ/mol B．－488.3kJ/molC．－244.15kJ/mol D．244.15kJ/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ΔH＝(－393.5kJ/mol)×2＋(－285.8kJ/mol)×2－(－870.3kJ/mol)＝－488.3kJ/mol答案：B4．(2009·广州惠州调研)石墨与金刚石都是碳的单质，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12g石墨完全转化成金刚石时需要吸收EkJ的能量．则下列说法正确的是()A．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，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285.5kJ/mol，则氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/molC．Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)=BaCl2(s)＋2NH3(g)＋10H2O(l)ΔH<0D．已知中和热为57.3kJ/mol，若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3kJ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ΔH＝571.6kJ/mol，C项反应为吸热反应，故ΔH>0.答案：D6．(2009·广州二中等六校联考)已知下列两个气态物质之间的反应：C2H2(g)＋H2(g)→C2H4(g)①2CH4(g)→C2H4(g)＋2H2(g)②已知在降低温度时①式平衡向右移动，②式平衡向左移动，则下列三个反应：(Q1、Q2、Q3均为正值)C(s)＋2H2(g)=CH4(g)ΔH＝－Q1ⅠC(s)＋eq\f(1,2)H2(g)=eq\f(1,2)C2H2(g)ΔH＝－Q2ⅡC(s)＋H2(g)=eq\f(1,2)C2H4(g)ΔH＝－Q3ⅢQ值大小比较正确的是()A．Q1>Q3>Q2 B．Q1>Q2>Q3C．Q2>Q1>Q3 D．Q3>Q1>Q2解析：由温度降低时，反应①平衡向右移动，反应①正方向为放热反应，即ΔH1<0；由温度降低时，反应②平衡向左移动，反应②逆方向为放热反应，即ΔH2>0.结合三个反应，可得2(Ⅲ－Ⅱ)＝ΔH1<0，即2(－Q3＋Q2)<0,Q3>Q2；2(Ⅲ－Ⅰ)＝ΔH2>0，即2(－Q3＋Q1)>0,Q1>Q3,A项正确．答案：A7．(2009·山东潍坊模拟)在298K、1.01×105Pa下，将22gCO2通入750mL1mol/LNaOH溶液中充分反应，测得反应放出xkJ的热量．已知在该条件下，1molCO2通入1L2mol/LNaOH溶液中充分反应放出ykJ的热量．则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式是()A．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(2y－x)kJ/molB．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(2x－y)kJ/molC．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(4x－y)kJ/molD．2CO2(g)＋2NaOH(l)=2NaHCO3(l)ΔH＝－(8x－2y)kJ/mol解析：0.5molCO2与0.75molNaOH反应生成0.25molNa2CO3和0.25molNaHCO3，反应所放出的热量为xkJ，则生成1molNa2CO3和1molNaHCO3放出4xkJ的热量.1molCO2通入含2molNaOH溶液中生成1molNa2CO3，放出ykJ的热量，则1molCO2与含1molNaOH的溶液反应所放出的热量为(4x－y)kJ，A项、B项均错；D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)ΔH1＝－483.6kJ/mol则对于热化学方程式：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2下列说法正确的是()A．热化学方程式中化学计量数表示分子个数B．该反应的ΔH2＝＋483.6kJ/molC．|ΔH2|<|ΔH1|D．|ΔH2|>|ΔH1|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，A错误；据题意知：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH3＝＋483.6kJ/mol，所以B错误；因2molH2O(l)的能量比2molH2O(g)的能量低，因此二者均分解生成2molH2(g)和1molO2(g)所吸收的热量|ΔH2|>|ΔH3|＝|ΔH1|，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：①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574kJ/mol②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1160kJ/mol下列说法不正确的是()A．反应①②均为放热反应B．反应①②转移的电子数相同C．由反应①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－akJ/mol，a<574D．若用标准状况下4.48LCH4通过上述反应还原NO2至N2，放出的热量为173.4kJ解析：因反应①和②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1molCH4(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项中，根据盖斯定律，(①＋②)/2有：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867kJ/mol，则0.2molCH4反应释放出的热量为0.2mol×867kJ/mol＝173.4kJ，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：①Sn(s，白)＋2HCl(aq)=SnCl2(aq)＋H2(g)ΔH1②Sn(s，灰)＋2HCl(aq)=SnCl2(aq)＋H2(g)ΔH2③Sn(s，灰)Sn(s，白)ΔH3＝＋2.1kJ/mol下列说法正确的是()A．ΔH1>ΔH2B．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℃解析：由③式可以看出，ΔH3>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，|ΔH1|>|ΔH2|.由于反应①②都是自发的氧化还原反应，ΔH1<0，ΔH2<0，所以ΔH1<ΔH2.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ΔH3＝ΔH2－ΔH1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V1mL1.00mol/LHCl溶液和V2mL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V1＋V2＝50mL)．下列叙述正确的是()A．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C．NaOH溶液的浓度约为1.00mol/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22℃时，V1为5mL，则V2为45mL，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V1＝30mL时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)＝eq\f(30mL×0.1mol/L,20mL)＝1.5mol/L，C错．该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热的．答案：B14．已知25℃①4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH＝－2834.98kJ/mol②4Al(s)＋2O3(g)=2Al2O3(s)ΔH＝－3119.18kJ/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①可确定铝的燃烧热是708.7kJC．O3比O2稳定，由O2变O3为放热反应D．根据②可确定铝的燃烧热是779.8kJ/mol解析：据两热化学方程式知2molO3(g)比3molO2(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①确定，燃烧热为708.7kJ/mol，故B、D均错误．答案：A15．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)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/mol的说法中正确的是()A．有4NA个电子转移时，放出285.8kJ的热量B．有NA个水分子生成且为液体时，吸收285.8kJ的能量C．有2NA个氢氧共用电子对生成时，放出285.8kJ的能量D．有0.1NA个氢氧共用电子对生成时，放出285.8kJ的能量解析：据热化学方程式知，放出285.8kJ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)ΔH＝＋QkJ/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的转化率B．若反应开始时SiCl4为1mol，则达平衡时，吸收热量为QkJC．反应至4min时，若HCl浓度为0.12mol/L，则H2的反应速率为0.03mol/(L·min)D．当反应吸收热量为0.025QkJ时，生成的HCl通入100mL1mol/L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1molSiCl4并不能全部转化为Si，所以吸收的热量小于QkJ；C项，v(H2)＝eq\f(1,2)v(HCl)＝eq\f(1,2)×eq\f(0.12mol/L,4min)＝0.015mol/(L·min).D项，当反应吸收热量为0.025QkJ时，产生n(HCl)＝4mol×eq\f(0.025QkJ,QkJ)＝0.1mol＝n(NaOH)，故恰好反应．答案：D第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、非选择题(本题包括6小题，共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0.4mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652kJ的热量．(1)反应的热化学方程式为____________________．(2)又已知H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ/mol，由16g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N2H4＋2H2O2=N2↑＋4H2O，因此1molN2H4(l)完全反应放出热量是256.652kJ×eq\f(1mol,0.4mol)＝641.63kJ.因此热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.63kJ/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ΔH＝－641.63kJ/mol－(＋44kJ/mol)×4＝－817.63kJ/mol.所以16g(即0.5mol)N2H4(l)与液态H2O2反应生成液态H2O放出热量为817.63kJ/mol×0.5mol＝408.815kJ.(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)ΔH＝－641.63kJ/mol(2)408.815(3)产物不会造成环境污染18．(9分)50mL0.50mol/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50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验，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50mol0.50mol/L的NaOH溶液来做实验难以保证50mL0.50mol/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·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①和②，用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水，看到的现象是(接①)________，(接②)________，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末，看到的现象是________________，说明反应放热，其原因是________________________________________．解析：实验从反应放热的“热”为出发点进行探究，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：①有气泡产生②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2gSiH4自燃放出热量89.2kJ，其热化学方程式为________________________________________________．(2)0.3mol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649.5kJ热量，写出该反应的热化学方程式：________________________________________.(3)在101kPa时，1.00gC6H6(l)燃烧生成CO2和H2O(l)时，放出41.8kJ的热量，C6H6的燃烧热为________kJ/mol，该反应的热化学方程式为__________________________________．解析：(1)1molSiH4(g)自燃生成SiO2(s)和H2O(l)放出的热量为89.2kJ×eq\f(32g,2g)＝1427.2kJ，热化学方程式为：SiH4(g)＋2O2(g)=SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1427.2kJ/mol(2)1molB2H6(g)完全燃烧生成B2O3(s)和H2O(l)，放出的热量为eq\f(649.5kJ,0.3)＝2165kJ.热化学方程式为：B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ/mol(3)1molC6H6(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出的热量为41.8kJ×eq\f(78g,1.00g)＝3260.4kJ，热化学方程式为：C6H6(l)＋eq\f(15,2)O2(g)=6CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－3260.4kJ/mol答案：(1)SiH4(g)＋2O2(g)=SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1427.2kJ/mol(2)B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ/mol(3)3260.4C6H6(l)＋eq\f(15,2)O2(g)=6CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－3260.4kJ/mol21．(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．即：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.5kJ/mol.(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)．(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2H2Oeq\o(=,\s\up7(SO2、I2))2H2↑＋O2↑，其循环过程分三步进行：(a)SO2＋I2＋H2O→A(________)＋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．其反应式为CH4＋2H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO2＋4H2.(3)(a)SO2＋I2＋2H2O=2HI＋H2SO4(b)2HIeq\o(=,\s\up7(高温))H2＋I2(c)2H2SO4=2SO2↑＋O2↑＋2H2O由于硫酸很稳定，所以反应(c)最难进行．(4)由图可见，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)(2)CH4＋2H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO2＋4H2(3)(a)SO2＋I2＋2H2O=2HI＋H2SO4(b)2HIeq\o(=,\s\up7(高温))H