高考化学二轮复习 物质的组成、分类及化学反应中的能量变化专题升级训练卷 新人教版

专题升级训练3物质的组成、分类及化学反应中的能量变化(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分，每小题只有一个选项符合题意)1．(2012江西南昌调研，6)下列说法：①同种元素的原子构成的微粒性质相同；②“冰，水为之，而寒于水。”说明相同质量的水和冰，水的能量高；③能自发发生的反应，不一定ΔH＜0，ΔS＞0；④测定NaA和NaB溶液的pH，就能比较HA和HB的酸性强弱；⑤食盐能溶冰化雪，而且用食盐作融雪剂不会对环境和作物生长造成危害；⑥胶体与溶液两种分散系本质区别是胶体具有丁达尔现象，而溶液没有。其中正确的是()。A．②③④B．②③C．③④⑤D．①⑤⑥2．红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量关系如右图所示，图中的ΔH表示生成1mol产物的数据。已知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是()。A．其他条件不变，升高温度有利于PCl5的生成B．反应2P(s)＋5Cl2(g)=2PCl5(g)对应的反应热ΔH＝－798kJ·mol－1C．P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为：2P(s)＋3Cl2(g)=2PCl3(g)ΔH＝－306kJ·mol－1D．其他条件不变，对于PCl5分解生成PCl3和Cl2反应，升高温度，PCl5的转化率减小，平衡常数K减小3．(2012北京东城期末，12)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0kJ·mol－1②CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1根据上述反应，下列说法正确的是()。A．反应①中的能量变化如右图所示B．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量C．1molCH3OH充分燃烧放出的热量为192.9kJD．可推知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.8kJ·mol－14．(2012江西南昌调研，15)下列说法正确的是()。A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1B．氢氧燃料电池发电，比氢气直接在空气中燃烧发电能量转换率高C．FeCl3和NaOH的浓溶液反应制备的分散系具有丁达尔效应D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH不同5．(2012北京朝阳期末，5)已知一定条件下断裂或生成某些化学键的能量关系如下表：断裂或生成的化学键能量数据断裂1molH2分子中的化学键吸收能量436kJ断裂1molCl2分子中的化学键吸收能量243kJ形成1molHCl分子中的化学键释放能量431kJ对于反应：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，下列说法正确的是()。A．该反应的反应热ΔH＞0B．生成1molHCl时反应放热431kJC．氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固D．相同条件下，氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量6．(2012河南信阳二次调研，6)下列表述中正确的是()。A．任何能使熵值减小的过程都能自发进行B．右图表示2molH2(g)所具有的能量一定比2mol气态水所具有的能量多483.6kJC．1molNaOH分别和1molCH3COOH、1molHNO3反应，后者比前者ΔH小D．汽油燃烧时将全部的化学能转化为热能7．向足量硫酸溶液中加入100mL0.4mol·L－1的Ba(OH)2溶液，放出的热量是5.12kJ。如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100mL0.4mol·L－1的HCl溶液时，放出的热量为2.2kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为()。A．Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)=BaSO4(s)ΔH＝－2.92kJ·mol－1B．Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)=BaSO4(s)ΔH＝－0.72kJ·mol－1C．Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)=BaSO4(s)ΔH＝－73kJ·mol－1D．Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)=BaSO4(s)ΔH＝－18kJ·mol－1二、简答题(本题包括4小题，共58分)8．(13分)“嫦娥一号”登月成功，实现了中国人“奔月”的梦想。(1)“嫦娥一号”使用的推进剂是液氢和液氧，这种推进剂的优点是____________________________；________________________。(请写两条)(2)下列是298K时，氢气(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1C(g)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最多的是__________。(3)已知：H2(g)=H2(l)ΔH＝－0.92kJ·mol－1O2(g)=O2(l)ΔH＝－6.84kJ·mol－1H2O(l)=H2O(g)ΔH＝44.0kJ·mol－1请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：__________________。9．(14分)Ⅰ.图甲是一定的温度和压强下N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学方程式(ΔH的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示)：甲Ⅱ.(1)根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应：已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，则2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝______；(2)饮用水中的NOeq\o\al(－,3)主要来自于NHeq\o\al(＋,4)。已知在微生物的作用下，NHeq\o\al(＋,4)经过两步反应被氧化成NOeq\o\al(－,3)。两步反应的能量变化示意图如下：1molNHeq\o\al(＋,4)全部被氧化成NOeq\o\al(－,3)的热化学方程式为______________。10．(改编自2012湖北黄冈八校一次联考，27)(16分)随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。(1)右图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应，则其化学方程式可为_______________；图中变化过程哪些是吸热反应______(填序号)。(2)甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用如下方法合成甲醇：方法一CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)方法二CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)在25℃、101kPa下，1克甲醇完全燃烧放热22.68kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：__________________________；某火力发电厂CO2的年度排放量是2200万吨，若将此CO2完全转化为甲醇，则理论上由此获得的甲醇完全燃烧放热约是______kJ(保留三位有效数字)。(3)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：TiO2(金红石)＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高温))TiCl4＋2CO已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－12CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)＋O2(g)ΔH＝＋141kJ·mol－1则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝________。(4)臭氧可用于净化空气，饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：6Ag(s)＋O3(g)=3Ag2O(s)ΔH＝－235.8kJ·mol－1，已知：2Ag2O(s)=4Ag(s)＋O2(g)ΔH＝＋62.2kJ·mol－1，则O3转化为O2的热化学方程式为____________________________________________。11．(15分)某种优质燃油由甲、乙两种有机物混合而成，甲、乙两种物质含有C、H、O三种元素中的两种或三种。已知甲、乙及CO、H2的燃烧热如下：物质甲乙COH2燃烧热/(kJ·mol－1)13665518283286取甲、乙按不同比例混合的燃油23g，在足量的O2中燃烧时，放出的热量Q与混合物中乙的物质的量分数x的关系如右图所示。试求：(1)乙的相对分子质量Mr(乙)＝________。(2)160g由甲、乙以等物质的量混合而成的燃油在347.2LO2中恰好完全燃烧，得492.8L气体，冷却到室温时，还剩余224L(气体体积均在标准状况下测定)。由此可求得混合物中，C、H、O的原子个数比为______。甲、乙的分子式为：甲______；乙______。(3)1mol由甲、乙以等物质的量混合而成的燃油在一定量的O2中燃烧，放出热量2876kJ，则反应中生成CO________mol。

参考答案一、选择题1．B解析：①同素异形体的性质不同；③ΔH＜0，ΔS＞0时，ΔH－TΔS一定小于0，反应一定自发进行；④如果NaA和NaB溶液浓度不同，则无法比较；⑤过量使用食盐会对作物生长和桥梁建筑等造成不良影响；⑥胶体与溶液的本质区别在于分散质粒子直径大小。2．B解析：依据图像及图中的ΔH表示生成1mol产物的数据可知P(s)＋eq\f(3,2)Cl2(g)=PCl3(g)ΔH＝－306kJ·mol－1、P(s)＋eq\f(5,2)Cl2(g)=PCl5(g)ΔH＝－399kJ·mol－1、PCl3(g)＋Cl2(g)=PCl5(g)ΔH＝－93kJ·mol－1，B正确、C错误；升高温度，平衡向吸热方向移动，A错误；PCl5分解为吸热反应，升温平衡右移，PCl5的转化率增大，K增大，D错误。3．D解析：①为吸热反应，A错误；CH3OH充分燃烧应该生成水，由②可知B、C错误；(②－①)×2得2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝(－192.9kJ·mol－1－49.0kJ·mol－1)×2＝－483.8kJ·mol－1，正确。4．B解析：中和热是强酸与强碱在稀溶液中反应生成1mol水放出的热量，A选项错误；C选项制备的不是胶体，而是氢氧化铁沉淀，错误；D中ΔH与反应条件无关。5．C解析：依据H—H＋Cl—Cl=2H—Cl可知ΔH＝(436＋243－431×2)kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1，A、B选项错误；D选项没有说明物质的量，且用化学键的键能也无法比较能量高低，错误。6．C解析：自发进行的条件是ΔH－TΔS＜0，A错误；B选项2molH2(g)和1molO2(g)所具有的能量比2mol气态水所具有的能量多483.6kJ，错误；CH3COOH电离吸收热量，所以NaOH与CH3COOH放出的热量少，C选项正确；生成的CO2、H2O也具有能量，D错误。7．D解析：根据题目中的叙述，可以得到如下热化学方程式：2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－128kJ·mol－1,2H＋(aq)＋2OH－(aq)=2H2O(l)ΔH＝－110kJ·mol－1；根据盖斯定律得到SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋Ba2＋(aq)=BaSO4(s)ΔH＝－18kJ·mol－1。二、简答题8．答案：(1)相同质量时，氢气放出的热量多产物为水，无污染(2)H2(3)H2(l)＋eq\f(1,2)O2(l)=H2O(g)ΔH＝－237.46kJ·mol－1解析：(3)由H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1…………①H2(g)=H2(l)ΔH＝－0.92kJ·mol－1……②O2(g)=O2(l)ΔH＝－6.84kJ·mol－1……③H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44.0kJ·mol－1…④由①－②－eq\f(1,2)×③＋④可得：H2(l)＋1/2O2(l)=H2O(g)ΔH＝－237.46kJ·mol－1。9．答案：Ⅰ.N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝2(Q1－Q2)kJ·mol－1Ⅱ.(1)1530kJ·mol－1(2)NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋2O2(g)=NOeq\o\al(－,3)(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH＝－346kJ·mol－1。解析：Ⅰ.注意图甲是表示生成1molNH3过程中能量变化；Ⅱ.(1)前式×2－后式×3即得；(2)首先写出NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋2O2(g)=NOeq\o\al(－,3)(aq)＋2H＋(aq)＋2H2O(l)，然后依据图像写出①NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋eq\f(3,2)O2(g)=NOeq\o\al(－,2)(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH1＝－273kJ·mol－1、②NOeq\o\al(－,2)(aq)＋eq\f(1,2)O2(g)=NOeq\o\al(－,3)(aq)ΔH1＝－73kJ·mol－1，①＋②即得。10．答案：(1)C＋H2Oeq\o(=,\s\up7(高温))H2＋CO(合理即可，如与CuO、FeO、SiO2等反应)①③(2)CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－725.76kJ·mol－13.63×1014(3)－80mol·L－1(4)2O3(g)=3O2(g)ΔH＝－285kJ·mol－1解析：(1)由信息可知反应①是置换反应，所以应为吸热反应；(2)1mol甲醇燃烧放出热量22.68kJ×16＝725.76kJ，依据信息生成物水为液态；依据碳原子守恒n(CH3OH)＝n(CO2)＝eq\f(2.2×1013g,44g·mol－1)＝5×1011mol