1.2 反应热计算 盖斯定律（检测）-【基于真实情景的同步教学】2024-2025学年高二化学同步课件与检测（人教版2019选择性必修1）

基于真实情境的大单元教学系列测试 1.2《反应热计算 盖斯定律》检测 1． 选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．已知：、、的标准燃烧热依次为，、。下列说法正确的是 A．三种物质中，热值最大 B． C．断裂1molH—H键放出285.8kJ能量 D．乙炔燃烧的热化学方程式为 2．气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。 已知：①   ②   ③   下列关系式正确的是 A． B． C． D． 3．已知：  。若断裂1molH-H键、1molH-Br键需要吸收的能量分别为436kJ、366kJ，则断裂1molBr-Br键需要吸收的能量为 A．173kJ B．193kJ C．233kJ D．399kJ 4．碘与氢气反应的相关热化学方程式为；，；。下列有关的大小判断正确的是 A． B． C． D．不能判断 5．下列说法正确的是 A．葡萄糖的燃烧热是2800 kJ·mol-1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH=-1400 kJ·mol-1 B．在一定条件下将1 mol SO2和0.5 mol O2置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2 kJ，则反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH=-158.4 kJ·mol-1 C．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则稀氨水与稀盐酸溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 D．已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 mol水时放出的热量为57.3 kJ 6．通常人们把气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量看成该化学键的键能。键能可以用于估算化学反应的反应热，化学反应的等于反应中断裂旧化学键吸收的能量之和与反应中形成新化学键释放的能量之和的差。 化学键 生成化学键时放出的能量 根据上表中给出的数据判断，下列热化学方程式不正确的是 A． B． C． D． 7．下图为反应：的能量变化示意图。下列说法正确的是 A．拆开和中的化学键成为H、O原子共放出1368kJ能量 B．由H、O原子形成共吸收1852KJ能量 C．由图可知，具有的总能量大于具有的总能量 D．和反应生成共放出484kJ能量 8．已知25℃，下，的为。下列说法正确的是 A．该条件下的燃烧热为 B．如生成气态水， C．生成物的总键能大于反应物的总键能 D．质量很小，所以氢气热值很低 9．标准摩尔生成焓，是指标准状态下由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的焓变。最稳定单质的标准康尔生成焓为0。一定条件下，在水溶液中1mol含氯的阴离子的生成焓与氯元素的化合价关系如图所示。下列叙述正确的是 A．在含氯阴离子中，最不稳定 B．的标准摩尔生成焓最小，最不稳定 C．　 D．氯的化合价越高，对应的阴离子越活泼 10．下列两组热化学方程式中，有关的关系正确的是 ①         ②      A．； B．； C．； D．； 二、多选题。本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有2个选项符合题目要求。 11．苯的氢化是研究液态储氢材料的方向之一，相关有机物之间相互转化的焓变如图所示。已知物质的摩尔生成焓()是指在一定温度和压强下，由最稳定的单质合成1 mol该物质的焓变，最稳定单质的为0，下列说法正确的是 A． B．相同条件下，(g)比(g)稳定 C．相同条件下，[(g)]<[(g)] D．，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键 12．以 TiO2 为催化剂的光热化学循环分解 CO2 反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。下列说法中错误的是 A．催化光热化学循环分解 CO2 的上述过程中能量的变化形式是由光能和热能转化为化学能 B．上述①②③④过程都是氧化还原反应过程 C．根据数据计算，分解 1mol CO2需吸收 278kJ 的能量 D．根据数据计算，分解 1mol CO2 需吸收 30kJ 的能量 13．相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷的能量变化如图所示： 下列推理不正确的是 A．，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比 B．，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定 C．，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键 D．，说明比苯分子稳定 14．用CH4催化还原NOx，可以消除氮氧化物的污染。下列说法正确的是 ①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)  ΔH=-574kJ/mol ②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)  ΔH=-1160 kJ/mol A．若用0.1molCH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为86.7kJ B．由反应①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH>-574kJ/mol C．等量甲烷参与反应时，①②转移的电子数相同 D．若反应②放出116kJ热量，则生成4.48LN2 15．NO催化O3分解的反应机理如下： 第一步：O3(g)+NO(g)→O2(g)+NO2(g) 第二步：NO2(g)→NO(g)+O(g) 第三步：O(g)+O3(g)→2O2(g) 总反应：2O3(g)→3O2(g) 其能量与反应历程的关系如图所示。下列叙述正确的是 A．第一步为速率最慢的反应历程 B．第二步反应断裂的化学键只有共价键 C．三步反应的△H均小于0 D．NO改变了总反应的反应历程和焓变 三、填空题。本题共5小题，每小题12分，共60分。 16．二甲醚(DME)(CH3OCH3)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下： ①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)　△H1=-90.7kJ·mol-1 ②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O　△H2=-23.5kJ·mol-1 ③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)　△H3=-41.2kJ·mol-1 回答下列问题： (1)则反应3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)　△H= kJ/mol。 (2)以下说法能说明反应3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的有___________。 A．H2和CO2的浓度之比为3︰1 B．单位时间内断裂3molH—H同时生成1molC=O C．恒温恒容条件下，气体的密度保持不变 D．恒温恒容条件下，气体的压强保持不变 (3)如图所示装置，装置A是二甲醚燃料电池，已知该装置工作时电子从b极流出，a极流入。 ①A池中b极是 极(填“正”或“负”)，a电极反应式为 。 ②当装置A中消耗0.25mol二甲醚时，此时转移的电子的物质的量为 ；装置A中溶液的pH会 (填写“增大”“减小”或“不变”)。 17．2020年3月26日，我国在南海成功实现了可燃冰的第二轮试采。可燃冰分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，是天然气与水形成的冰样结晶物，如果能实现商业化开采，将会大大改变我国的能源结构，减少对石油资源的依赖。 已知：ⅰ.条件下，1.6克甲烷完全燃烧生成二氧化碳和气态水放出能量。 ⅱ.键能是指共价键解离成气态原子A和气态原子B所吸收的能量。常见共价键的键能数据如下表： 共价键 键能 413 498 464 (1)可燃冰形成的条件是 (填序号) a.高温、高压　　　b.高温、低压　　　c.低温、高压　　　d.低温、低压 (2)①写出甲烷完全燃烧生成二氧化碳和气态水的热化学方程式 。 ②估算二氧化碳分子中的键能为 。 (3)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯度氢气的方法之一。 ①反应器中初始反应的生成物为和，其物质的量之比为，甲烷和水蒸气反应的方程式为 。 ②反应器中还存在如下反应： ⅰ. ⅱ. ⅲ. ⅲ为积炭反应，利用和计算时，还需要利用 反应的。 18．化学反应伴随能量变化，获取能量变化的途径有多种。 Ⅰ． (1)下列变化属于吸热反应的是 (填标号)。 甲烷在氧气中燃烧灼热的碳与二氧化碳 硝酸铵溶于水 氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌 (2)下列过程属于化学变化的是 (填标号)。 石油分馏 煤的气化 煤的干馏 石油裂化 Ⅱ．获取能量变化的途径 (3)已知：① ② 写出脱水反应的热化学方程式： 。 (4)通过实验测定。取溶液和溶液进行中和热的测定实验，实验数据如下表。 实验次数 起始温度 终止温度 温度差平均值 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.4 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 30.1 4 26.4 26.2 26.3 30.7 ①近似认为溶液和溶液的密度都是，中和后生成溶液的比热容。则中和热ΔH= (保留一位小数)。 ②实验中改用的盐酸跟的溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热的数值会 (填“相等”或“不相等”)。 ③该同学做实验有些操作不规范，造成测得中和热的数值偏低，可能的原因是 (填标号)。 在量取硫酸时仰视计数 测量硫酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净 做本实验的当天室温较高 把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓 将氢氧化钠溶液取成了的氨水 19．在等压下化学反应所吸收或放出的热量，称为化学反应的焓变。回答下列问题： (1)25℃、101kPa时，1g氨气完全燃烧放出18.6kJ的热量，则△H= kJ∙mol-1。 (2)2SO2(g)+ O2(g)⇌2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。 已知：0.5molSO2(g)被氧化为0.5molSO3(g)的△H=-49.5 kJ∙mol-1。则： ①E的大小对该反应的反应热 (填“有”或“无”)影响。 ②SO2氧化为SO3的热化学方程式为 。 (3)已知：  △H=-566 kJ∙mol-1 ①   △H=-226 kJ∙mol-1② 则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数目为 。 (4)常压下，某铝热反应的温度与能量变化如图所示： ①101.3kPa、1538℃，  △H= kJ∙mol-1。 ②101.3kPa、25℃时，该铝热反应的热化学方程式为 。 20．化学反应中的热量问题，对于化工生产有重要的意义 (1)已知CO、H2、液态C2H5OH的燃烧热△H分别是-283.0 kJ/mol、-285.8 kJ/mol、-1366.8kJ/mol 。则101kPa、25℃时用冶铁炼钢废中的CO与H2合成乙醇的反应：2CO(g)+4H2(g)=C2H5OH(l)+H2O(l)，该反应的△H= kJ/mol。 (2)已知在微生物作用条件下，经过两步反应被氧化成，两步反应的能量变化示意图如下。 则1mon(aq)全部被氧化成(aq)的热化学方程式为： 。 (3)由天然气和水反应制备氢气：CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)，该反应过程中能量变化如下图所示，则该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 已知破坏1 mol化学键需要吸收的热量如表所示，则该反应吸收或放出的热量为 kJ(用含a、b、c、d的代数式表示)。 化学键 C-H O-H C=O H-H 吸收热量(kJ/mol) a b c d (4)室温下，用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示装置中进行中和反应。回答下列问题： ①仪器a的名称为 ，保持其他条件不变，实验中改用100mL0.50mol/L盐酸与100mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所测的中和热 (填“相等”或“不相等”)，原因是 。 ②若四次操作测得终止温度与起始温度差(T2 -T1)分别为 。 ①3.1℃ ②5.1℃ ③3.2℃；④33℃，则所得的中和反应的中和热△H= kJ/mol(已知该温度下水的比热容：c=4.18J/(g·℃)，保留三位有效数字)。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 基于真实情境的大单元教学系列测试 1.2《反应热计算 盖斯定律》检测 1． 选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．已知：、、的标准燃烧热依次为，、。下列说法正确的是 A．三种物质中，热值最大 B． C．断裂1molH—H键放出285.8kJ能量 D．乙炔燃烧的热化学方程式为 【答案】A 【详解】A．单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量称为热值，1g的H2完全燃烧放出kJ，1g的C2H2完全燃烧放出的热量为kJ，1g的C2H4完全燃烧放出的热量为kJ，故三种物质中，H2热值最大，A正确； B．根据题意可知，，，，则①+②-③得，ΔH=-1299.6-285.8+1411.0=-174.4kJ⋅mol−1，B错误； C．断开H-H键要吸热，且数值也不是285.8kJ，C错误； D．乙炔燃烧的热化学方程式为ΔH=−1299.6kJ⋅mol−1，D错误； 故选A。 2．气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。 已知：①   ②   ③   下列关系式正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由盖斯定律可知，反应③=②-3×①，则，故答案选A。 3．已知：  。若断裂1molH-H键、1molH-Br键需要吸收的能量分别为436kJ、366kJ，则断裂1molBr-Br键需要吸收的能量为 A．173kJ B．193kJ C．233kJ D．399kJ 【答案】B 【详解】旧化学键断开吸收能量，形成新化学键释放能量，反应热=旧化学键断裂吸收的总能量—形成新化学键释放的总能量，设断裂1molBr-Br键需要吸收的能量x kJ，-103=436+x-366×2，得x=193，答案选B。 4．碘与氢气反应的相关热化学方程式为；，；。下列有关的大小判断正确的是 A． B． C． D．不能判断 【答案】A 【详解】两个热化学方程式的区别是I2的状态不同导致∆H不同，气态I2的能量高于固态I2的能量，反应过程中放热更多，故>，故选A； 5．下列说法正确的是 A．葡萄糖的燃烧热是2800 kJ·mol-1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH=-1400 kJ·mol-1 B．在一定条件下将1 mol SO2和0.5 mol O2置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2 kJ，则反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH=-158.4 kJ·mol-1 C．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则稀氨水与稀盐酸溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 D．已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 mol水时放出的热量为57.3 kJ 【答案】A 【详解】A．燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量，故 mol葡萄糖燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出热量1400 kJ热量，A正确； B．该反应为可逆反应，1 mol SO2和0.5 mol O2反应生成的SO3小于1 mol，故2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH<-158.4 kJ·mol-1，B错误； C．一水合氨为弱电解质，不完全电离，电离时吸热，故稀氨水与稀盐酸反应生成1 mol水放出的热量小于57.3 kJ，C错误； D．氢氧化钠固体溶于水时放热，其与稀硫酸反应生成1 mol水放出的热量大于57.3 kJ，D错误； 故选A。 6．通常人们把气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量看成该化学键的键能。键能可以用于估算化学反应的反应热，化学反应的等于反应中断裂旧化学键吸收的能量之和与反应中形成新化学键释放的能量之和的差。 化学键 生成化学键时放出的能量 根据上表中给出的数据判断，下列热化学方程式不正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】 反应物的键能之和-生成物的键能之和。 【详解】A．的，A正确； B．的，B正确； C．是 的逆反应，其，C错误； D．是 的逆反应，其，D正确； 故选C。 7．下图为反应：的能量变化示意图。下列说法正确的是 A．拆开和中的化学键成为H、O原子共放出1368kJ能量 B．由H、O原子形成共吸收1852KJ能量 C．由图可知，具有的总能量大于具有的总能量 D．和反应生成共放出484kJ能量 【答案】D 【详解】A．断开化学键吸收能量，则拆开和中的化学键成为H、O原子共吸收1368kJ能量，故A错误； B．形成化学键放出能量，则由4molH、2molO原子形成，共放出1852kJ能量，故B错误； C．由图可知，该反应的反应物和具有的总能量大于生成物具有的总能量，故C错误； D．由图可知，和反应生成共放出484kJ能量，故D正确； 答案选D。 8．已知25℃，下，的为。下列说法正确的是 A．该条件下的燃烧热为 B．如生成气态水， C．生成物的总键能大于反应物的总键能 D．质量很小，所以氢气热值很低 【答案】C 【详解】A．氢气燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量，已知，则氢气的燃烧热，故A错误； B．由于，可知生成气态水时放出的热量减少，因此，故B错误； C．由于，可知为放热反应，因此反应物的总键能小于反应物的总键能，即生成物的总键能大于反应物的总键能，故C正确； D．氢气可只作为氢能源，是由于尽管质量很小，但放出的热量较大，产物无污染，故D错误； 故答案选C。 9．标准摩尔生成焓，是指标准状态下由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的焓变。最稳定单质的标准康尔生成焓为0。一定条件下，在水溶液中1mol含氯的阴离子的生成焓与氯元素的化合价关系如图所示。下列叙述正确的是 A．在含氯阴离子中，最不稳定 B．的标准摩尔生成焓最小，最不稳定 C．　 D．氯的化合价越高，对应的阴离子越活泼 【答案】C 【分析】当氯元素为-1价时的生成焓为-167，当氯元素为+1价时的生成焓为-107，当氯元素为-+3价时的生成焓为最低，当氯元素为+5价时的生成焓为-104，据此分析； 【详解】A．根据标准摩尔生成焓定义可知，生成焓越小，表明物质能量越低，物质越稳定，从图像可以看出，氯离子生成焓最小，最稳定，A错误； B．亚氯酸根离子生成焓最大，即最活泼，B错误； C．，当氯元素为由+1价歧化为-1价和+5价时，反应热=生成物生成焓-反应物生成焓，，C正确； D．从生成焓可以看出，随着氯的化合价升高，生成焓先减小，后增大，生成焓的负值越大，物质越稳定，因此活泼性是先增大后减小，D错误； 故选C。 10．下列两组热化学方程式中，有关的关系正确的是 ①         ②      A．； B．； C．； D．； 【答案】D 【详解】根据盖斯定律，ΔH2＝ΔH1＋6ΔH3；因H2O(g)能量高于H2O(l)，故相同条件下C2H6和O2反应生成H2O(g)比生成H2O(l)放热少，两者ΔH均为负值，故ΔH1>ΔH2；Ba(OH)2与浓硫酸反应，浓硫酸溶于水放热，且生成BaSO4沉淀放热，故放热比Ba(OH)2与HNO3反应多，即ΔH4<ΔH5，故选D。 二、多选题 11．苯的氢化是研究液态储氢材料的方向之一，相关有机物之间相互转化的焓变如图所示。已知物质的摩尔生成焓()是指在一定温度和压强下，由最稳定的单质合成1 mol该物质的焓变，最稳定单质的为0，下列说法正确的是 A． B．相同条件下，(g)比(g)稳定 C．相同条件下，[(g)]<[(g)] D．，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键 【答案】BD 【分析】 根据图中转化关系可知，①(g)(g) ； ②(g) (g) ； ③ (g) (g) ； ④ (g) (g) ； ⑤ (g) (g) ； ⑥(g) (g) ，据此作答。 【详解】A．根据盖斯定律可知，①=③-②-④，则，故A错误； B．根据盖斯定律可知，⑤=③-⑥-④，，假设转化为(g) (g) ，根据盖斯定律可知该反应=⑤-①，，可知的能量比的能量低，能量越高则物质越不稳定，即相同条件下，(g)比(g)稳定，故B正确； C．假设转化为(g) (g) ，根据盖斯定律可知该反应=①+②，可知该反应的，根据的含义可知，=[(g)]-[(g)] <0，即[(g)] <[(g)]，故C错误； D．若是苯环中含有的碳碳双键为3个，则放出的能量是环己烯与氢气加成的三倍，但，说明苯环与氢气加成时放出的能量却小于环己烯所释放的能量的3倍，所以苯环中不存在三个完全独立的碳碳双键，故D正确； 故答案选BD。 12．以 TiO2 为催化剂的光热化学循环分解 CO2 反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。下列说法中错误的是 A．催化光热化学循环分解 CO2 的上述过程中能量的变化形式是由光能和热能转化为化学能 B．上述①②③④过程都是氧化还原反应过程 C．根据数据计算，分解 1mol CO2需吸收 278kJ 的能量 D．根据数据计算，分解 1mol CO2 需吸收 30kJ 的能量 【答案】BD 【详解】A．该图中以TiO2为催化剂，在光和热条件下分解CO2反应生成CO和O2，根据能量守恒知，该反应中，光能和热能转化为化学能，故A正确； B．反应①中钛由+4价变为+3价，反应③中钛由+3价变为+4价，氧由+4价变为+2价，反应④中钛由+4价变为+3价，故①③④为氧化还原反应，但反应②中无化合价的变化，不是氧化还原反应，故B错误； C．根据反应，由可知，分解1molCO2需要吸收278kJ/mol，故C正确； D．由C选项可知1molCO2需要吸收278kJ/mol，故D错误； 答案为BD。 13．相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷的能量变化如图所示： 下列推理不正确的是 A．，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比 B．，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定 C．，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键 D．，说明比苯分子稳定 【答案】AD 【详解】A．依据焓变数据可知，2ΔH1≈ΔH2，只能说明双键之间的能量差，无法说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比，因为3ΔH1与ΔH4能量相差很大，故A错误； B．依据焓变数据可知，ΔH2＜ΔH3，能量越低越稳定，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定，故B正确； C．如果苯环中有三个完全独立的碳碳双键，则3ΔH1≈ΔH4，依据焓变数据可知，3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键，故C正确； D．由图所示，△H4-△H3对应的化学方程式为：(l)+H2(g)→（l） ，此反应吸热，则说明具有的总能量大于，能量越低越稳定，苯分子更稳定，故D错误； 答案选AD。 14．用CH4催化还原NOx，可以消除氮氧化物的污染。下列说法正确的是 ①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)  ΔH=-574kJ/mol ②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)  ΔH=-1160 kJ/mol A．若用0.1molCH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为86.7kJ B．由反应①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH>-574kJ/mol C．等量甲烷参与反应时，①②转移的电子数相同 D．若反应②放出116kJ热量，则生成4.48LN2 【答案】AC 【详解】A．根据盖斯定律，①+②得，若用0.1molCH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为86.7kJ，故A正确； B．气态水变成液态水是放热过程，ΔH＜-574kJ/mol，故B错误； C．①②中甲烷碳元素化合价都是从-4价升高到+4价，即等量甲烷参与反应时，①②转移的电子数相同，故C正确； D．未指明气体是否处于标准状况，无法利用气体摩尔体积计算，故D错误； 答案选AC。 15．NO催化O3分解的反应机理如下： 第一步：O3(g)+NO(g)→O2(g)+NO2(g) 第二步：NO2(g)→NO(g)+O(g) 第三步：O(g)+O3(g)→2O2(g) 总反应：2O3(g)→3O2(g) 其能量与反应历程的关系如图所示。下列叙述正确的是 A．第一步为速率最慢的反应历程 B．第二步反应断裂的化学键只有共价键 C．三步反应的△H均小于0 D．NO改变了总反应的反应历程和焓变 【答案】AB 【详解】A．根据图示可知第一步反应的活化能最大，反应速率最慢，对整个化学反应的化学反应速率起决定作用，A正确； B．NO2是共价化合物，第二步反应中断裂NO2中的共价键，形成O和NO中的共价键，因此只有共价键的断裂，B正确； C．由反应历程能量图知第一二步反应吸热，第三步反应放热，C错误； D．催化剂NO改变了总反应的反应历程，但由于不能改变反应的起始状态与终止状态，也就不能改变反应物、生成物的能量，因此不能改变总反应的焓变，D错误； 故正确选项是AB。 三、填空题 16．二甲醚(DME)(CH3OCH3)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下： ①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)　△H1=-90.7kJ·mol-1 ②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O　△H2=-23.5kJ·mol-1 ③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)　△H3=-41.2kJ·mol-1 回答下列问题： (1)则反应3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)　△H= kJ/mol。 (2)以下说法能说明反应3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的有___________。 A．H2和CO2的浓度之比为3︰1 B．单位时间内断裂3molH—H同时生成1molC=O C．恒温恒容条件下，气体的密度保持不变 D．恒温恒容条件下，气体的压强保持不变 (3)如图所示装置，装置A是二甲醚燃料电池，已知该装置工作时电子从b极流出，a极流入。 ①A池中b极是 极(填“正”或“负”)，a电极反应式为 。 ②当装置A中消耗0.25mol二甲醚时，此时转移的电子的物质的量为 ；装置A中溶液的pH会 (填写“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1)−246.1 (2)D (3) 负极 O2+4e-+2H2O＝4OH- 3mol 减小 【分析】装置A是二甲醚燃料电池，已知该装置工作时电子从b极流出，a极流入，则b为负极，a为正极，负极上二甲醚失电子生成碳酸根，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，以此解答。 【详解】（1）根据盖斯定律，①×2+②+③得3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)，△H=(-90.7kJ⋅mol−1)×2-23.5kJ⋅mol−1-41.2kJ⋅mol−1=−246.1kJ⋅mol−1； （2）A．H2和CO2的浓度之比为3:1，无法判断二者浓度是否继续变化，则无法判断平衡状态，故A错误； B．二氧化碳分子中含有2个碳氧双键，单位时间内断裂3个H−H同时生成1个C=O，表示的是正反应速率，不能说明达到平衡状态，故B错误； C．恒温恒容条件下，混合气体的密度为定值，不能根据密度判断平衡状态，故C错误； D．恒温恒容条件下，正向为压强减小的方向，当气体的压强保持不变达到了化学平衡状态，故D正确； 故选D。 （3）①a为正极，b极是负极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，a电极反应式为：O2+4e-+2H2O＝4OH-； ②装置A中负极电极方程式为：CH3OCH3+16OH--12e-＝2+11H2O，消耗0.25molCH3OCH3时，则转移电子为0.25mol×12=3mol，OH-被消耗，所以装置A中溶液的pH会减小。 17．2020年3月26日，我国在南海成功实现了可燃冰的第二轮试采。可燃冰分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，是天然气与水形成的冰样结晶物，如果能实现商业化开采，将会大大改变我国的能源结构，减少对石油资源的依赖。 已知：ⅰ.条件下，1.6克甲烷完全燃烧生成二氧化碳和气态水放出能量。 ⅱ.键能是指共价键解离成气态原子A和气态原子B所吸收的能量。常见共价键的键能数据如下表： 共价键 键能 413 498 464 (1)可燃冰形成的条件是 (填序号) a.高温、高压　　　b.高温、低压　　　c.低温、高压　　　d.低温、低压 (2)①写出甲烷完全燃烧生成二氧化碳和气态水的热化学方程式 。 ②估算二氧化碳分子中的键能为 。 (3)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯度氢气的方法之一。 ①反应器中初始反应的生成物为和，其物质的量之比为，甲烷和水蒸气反应的方程式为 。 ②反应器中还存在如下反应： ⅰ. ⅱ. ⅲ. ⅲ为积炭反应，利用和计算时，还需要利用 反应的。 【答案】(1)c (2) CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802kJ/mol 797 (3) CH4+2H2O 4H2+CO2 C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)=2CO(g) 【详解】（1）可燃冰是天然气和水在海底300～3000米的深度形成的固体，是低温高压条件下许多天然气被包进水分子中，在海底的低温(2～5℃)与压力下结晶，可燃冰形成的条件是低温、高压；故答案为：c； （2）①条件下，1.6克甲烷完全燃烧生成二氧化碳和气态水放出能量,1mol甲烷反应燃烧反应的△H==-802kJ/mol；反应的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802kJ/mol。故答案为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802kJ/mol； ②反应热△H=反应物总键能-生成物总键能=4×413kJ/mol+2×498kJ/mol-2EC=O-464kJ/mol×4=-802kJ/mol，EC=O=797kJ/mol，估算二氧化碳分子中的键能为797。故答案为：797； （3）①反应物为CH4和H2O(g)，生成物为H2和CO2，且物质的量之比为4∶1，据此结合质量守恒定律，CH4+2H2O 4H2+CO2，故答案为：CH4+2H2O 4H2+CO2； ②根据盖斯定律，ⅰ式＋ⅱ式可得：CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)　ΔH1＋ΔH2，则(ⅰ式＋ⅱ式)－ⅲ式可得：C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)　ΔH；ⅰ式－ⅱ式可得：CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1－ΔH2，则(ⅰ式－ⅱ式)－ⅲ式可得：C(s)＋CO2(g)=2CO(g)　ΔH。因此，要求反应ⅲ式的ΔH3，还必须利用反应C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)=2CO(g)的ΔH。故答案为：C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)=2CO(g)。 18．化学反应伴随能量变化，获取能量变化的途径有多种。 Ⅰ． (1)下列变化属于吸热反应的是 (填标号)。 甲烷在氧气中燃烧灼热的碳与二氧化碳 硝酸铵溶于水 氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌 (2)下列过程属于化学变化的是 (填标号)。 石油分馏 煤的气化 煤的干馏 石油裂化 Ⅱ．获取能量变化的途径 (3)已知：① ② 写出脱水反应的热化学方程式： 。 (4)通过实验测定。取溶液和溶液进行中和热的测定实验，实验数据如下表。 实验次数 起始温度 终止温度 温度差平均值 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.4 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 30.1 4 26.4 26.2 26.3 30.7 ①近似认为溶液和溶液的密度都是，中和后生成溶液的比热容。则中和热ΔH= (保留一位小数)。 ②实验中改用的盐酸跟的溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热的数值会 (填“相等”或“不相等”)。 ③该同学做实验有些操作不规范，造成测得中和热的数值偏低，可能的原因是 (填标号)。 在量取硫酸时仰视计数 测量硫酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净 做本实验的当天室温较高 把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓 将氢氧化钠溶液取成了的氨水 【答案】(1)bd (2)bcd (3) =+58.73 (4) 相等 bde 【详解】（1）a．甲烷在氧气中燃烧，为放热反应，a不选； 灼热的碳与二氧化碳反应，属于吸热反应，b选； 硝酸铵溶于水，属于吸热过程，c不选； 氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌，属于吸热反应，d选； 故选bd； （2）石油分馏，属于物理变化，a不选； 煤的气化，属于化学变化，b选； 煤的干馏，属于化学变化，c选； 石油裂化，属于化学变化，d选； 故选bcd； （3）根据盖斯定律，第一个反应减去第二个反应得到脱水的热化学方程式=+58.73； （4）①四组温度差平均值(t1−t2)/℃分别为4.3℃、6.1℃(舍去)、4.2℃、4.4℃，则平均值为4.3℃；溶液的质量为75ml×1 g / ml =75g，溶液和溶液反应，氢氧化钠过量，用硫酸计算生成水的物质的量为0.025L×2×0.50mol/L=0.025mol，所以中和热为△H=； ②中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量，与酸碱用量无关，所以用的盐酸跟的溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热的数值会相等； ③a．用量筒量取硫酸时仰视计数，则硫酸的试剂体积，大于量取的数值，放热较多，a错误； b．测量硫酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，则在测量氢氧化钠温度时，会放热，从而起始温度会较高，计算出的热量较小，b正确； c．本题需要的是温度差，故做本实验的当天室温较高，没有影响，c错误； d．把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓，热量损失，测得中和热偏小，d正确； e．一水合氨是弱电解质，其电离的时候要吸热，故换成氨水后，测得的热量会变小，e正确； 故选bde。 19．在等压下化学反应所吸收或放出的热量，称为化学反应的焓变。回答下列问题： (1)25℃、101kPa时，1g氨气完全燃烧放出18.6kJ的热量，则△H= kJ∙mol-1。 (2)2SO2(g)+ O2(g)⇌2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。 已知：0.5molSO2(g)被氧化为0.5molSO3(g)的△H=-49.5 kJ∙mol-1。则： ①E的大小对该反应的反应热 (填“有”或“无”)影响。 ②SO2氧化为SO3的热化学方程式为 。 (3)已知：  △H=-566 kJ∙mol-1 ①   △H=-226 kJ∙mol-1② 则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数目为 。 (4)常压下，某铝热反应的温度与能量变化如图所示： ①101.3kPa、1538℃，  △H= kJ∙mol-1。 ②101.3kPa、25℃时，该铝热反应的热化学方程式为 。 【答案】(1)-1264.8 (2) 无 △H=-198 kJ∙mol-1 (3)2NA或1.204×1024 (4) +13.8 【详解】（1）25℃、101kPa时，1g氨气完全燃烧放出18.6kJ的热量，4molNH3的质量为4mol×17g/mol=68g，则放出热量为68g×18.6kJ=1264.8 kJ，所以 △H=-1264.8 kJ∙mol-1。 （2）①E的大小对该反应的反应物总能量、生成物总能量都不产生影响，所以对反应热无影响；②SO2氧化为SO3时，若有2molSO2完全反应，则放出热量为49.5 kJ×4=198 kJ，热化学方程式为 △H=-198 kJ∙mol-1。 （3）△H=-566 kJ∙mol-1 ①， △H=-226 kJ∙mol-1②，利用盖斯定律，将反应①×+②得， △H=(-566 kJ∙mol-1) ×+(-226 kJ∙mol-1)=- 509 kJ∙mol-1，反应转移2mole-，若CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，则电子转移数目为2NA(或1.204×1024)。 （4）①图中信息显示，101.3kPa、1538℃，2Fe(l)=2Fe(s) △H=-27.6kJ∙mol-1，则△H=+13.8kJ∙mol-1。 ②101.3kPa、25℃时，该铝热反应的热化学方程式为 △H=(-732.5-27.6-91.0) kJ∙mol-1=-851.1kJ∙mol-1。 20．化学反应中的热量问题，对于化工生产有重要的意义 (1)已知CO、H2、液态C2H5OH的燃烧热△H分别是-283.0 kJ/mol、-285.8 kJ/mol、-1366.8kJ/mol 。则101kPa、25℃时用冶铁炼钢废中的CO与H2合成乙醇的反应：2CO(g)+4H2(g)=C2H5OH(l)+H2O(l)，该反应的△H= kJ/mol。 (2)已知在微生物作用条件下，经过两步反应被氧化成，两步反应的能量变化示意图如下。 则1mon(aq)全部被氧化成(aq)的热化学方程式为： 。 (3)由天然气和水反应制备氢气：CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)，该反应过程中能量变化如下图所示，则该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 已知破坏1 mol化学键需要吸收的热量如表所示，则该反应吸收或放出的热量为 kJ(用含a、b、c、d的代数式表示)。 化学键 C-H O-H C=O H-H 吸收热量(kJ/mol) a b c d (4)室温下，用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示装置中进行中和反应。回答下列问题： ①仪器a的名称为 ，保持其他条件不变，实验中改用100mL0.50mol/L盐酸与100mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所测的中和热 (填“相等”或“不相等”)，原因是 。 ②若四次操作测得终止温度与起始温度差(T2 -T1)分别为 。 ①3.1℃ ②5.1℃ ③3.2℃；④33℃，则所得的中和反应的中和热△H= kJ/mol(已知该温度下水的比热容：c=4.18J/(g·℃)，保留三位有效数字)。 【答案】(1)-342.4 (2) (3) 吸热 (4) 环形玻璃搅拌棒 相等 在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热，中和热与所取酸与碱的物质的量无关 3.2℃ -53.5 【分析】已知①，②， ③，④，由盖斯定律可知④=2×①+4×②-③，计算值；根据焓变=反应物的键能总和-生成物的键能总和，该反应焓变 ；在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热，中和热与所取酸与碱的物质的量无关。 【详解】（1）已知①，②， ③，④，由盖斯定律可知④=2×①+4×②-③，计算 故答案为：-342.4； （2）由图可知第一步反应的热化学方程式为：①， 第二步的热化学反应方程式为：②，则①+②得到：，故答案为：； （3）根据焓变=反应物的键能总和-生成物的键能总和，该反应焓变 ，则吸收kJ，故答案为：吸热；； （4）①仪器a为环形玻璃搅拌棒，保持其他条件不变，实验中改用100mL0.50mol⋅L−1盐酸与100mL0.55mol⋅L−1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所测的中和热相等，因为在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热，中和热与所取酸与碱的物质的量无关，故答案为：环形玻璃搅拌棒；相等；在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热，中和热与所取酸与碱的物质的量无关； ②四组温度差中第二组误差较大，应该舍去，其他三组(T2−T1)的平均值为3.2℃，50mL0.50mol⋅L−1盐酸与50mL0.55mol⋅L−1NaOH溶液生成水的物质的量为0.025mol，放出的热量，则，故答案为：3.2℃；-53.5。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$