2024-2025学年上学期高二化学月考检测卷02

2024-2025学年上学期高二月考02 时间：75分钟 满分：100分 测试范畴：化学反应的热效应 班级_______学号_____姓名__________得分_____ 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．《天工开物》中提到“明年，田有粪肥，土脉发烧，东南风助暖，则尽发炎火，大坏苗穗，此一灾也。”下列反应中能量变化与上述不一致的是( ) A．甲烷燃烧 B．铝热反应 C．碳酸钙高温分解 D．酸碱中和 2．下列有关说法正确的是( ) A．“焓”是指物质所具有的内能 B．根据能量守恒定律，反应物的总能量等于生成物的总能量 C．动物体内葡萄糖被氧化是葡萄糖的总内能完全转变成CO2和H2O的总内能 D．相同质量的水具有的内能：固体>液体>气体 3．硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一，广泛应用于工业各个方面。硫酸的生产工艺几经改进，目前工业上主要采用接触法制备硫酸。接触室中发生如下反应：2SO2 + O2 2SO3。该反应也是放热反应，下列说法不正确的是( ) A．形成SO3中的硫氧键放出能量 B．断开SO2中的硫氧键放出能量 C．反应物的总能量大于生成物的总能量 D．放热反应的逆反应一定是吸热反应 4．25 ℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是ΔH＝－393．5 kJ·mol－1、ΔH＝－285.8 kJ·mol－1、ΔH＝－890.31 kJ·mol－1、ΔH＝－2 800 kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是( ) A．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.31 kJ·mol－1 D．C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ·mol－1 5．在25℃、101KPa的条件下，下列热化学方程式书写正确的是( ) A．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH=-1367.0kJ·mol-1(燃烧热) B．2NO2=O2＋2NO ΔH=＋116.2kJ·mol-1 C．S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH=+296.8kJ·mol-1 D．H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1 6．如图所示，有关化学反应和能量变化的说法正确的是( ) A．图a表示的是吸热反应的能量变化 B．图b中生成物比反应物稳定 C．图a所示反应不需要加热就一定能发生 D．图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化 7．如图为中和热测定实验装置。下列说法错误的是( ) A．使用环形玻璃搅拌棒是为了使反应更充分 B．用硫酸和Ba(OH)2溶液代替盐酸和氢氧化钠溶液，测得的中和热数值相同 C．温度计测量过盐酸的温度后，应先把温度计上的酸用水冲洗干净后，再测量NaOH溶液的温度 D．小烧杯和大烧杯的杯口相平 8．化学反应H2+Cl2=2HCl的过程及能量变化如图所示。下列说法错误的是( ) A．光照和点燃条件下的反应热相同 B．H-Cl键的键能为862 kJ·mol－1 C．热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH＝-183 kJ·mol－1 D．2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量 9．反应A+B→C分两步进行：①A+B→X；②X→C。反应过程中能量变化如图所示，下列叙述正确的是( ) A．A+B→C的反应一定要加热 B．物质A、B、X、C中X最稳定 C．A和B的总能量大于C的总能量 D．①②两步反应均为放热反应 10．氮及其化合物在催化剂作用下的转化过程中的能量变化及机理如图，下列分析正确的是( ) A．过程Ⅰ、Ⅱ均属于氮的固定 B．由图可知，过程Ⅰ发生的总反应为放热反应 C．过程Ⅱ中，在催化剂b表面被氧化的过程中没有能量变化 D．过程Ⅱ中，发生反应的化学方程式为4NH3+7O2=4NO2+6H2O 11．由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．反应物总能量小于生成物总能量 B．断键吸收能量之和大于成键释放能量之和 C．N2(g)+NO2(g)=N2O(g)+NO(g)∆H=-139kJ·mol-1 D．反应生成1molN2时转移2mol电子 12．标准状态下，1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示： 物质 O2(g) N2(g) NO2g) C(s，石墨) CH4(g) CO2(g) 相对能量/ kJ·mol−1 0 0 x 0 -75 -393.5 解离总耗能/kJ 498 946 632 717 1656 y 下列说法正确的是( ) A．x =180 B．逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJ C．解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为239kJ D．根据NO(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能 13．在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是( ) A．C(石墨)+ CO2(g) =2CO(g)  ΔH=ΔH1-ΔH2 B．1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g) ，前者放热多 C．ΔH5=ΔH1-ΔH3 D．化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 14．已知反应：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH1，②N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH2，③N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g) ΔH3，则反应4NH3(g)＋7O2(g)= 4NO2(g)+6H2O(g)的ΔH为( ) A．2△H1+2△H2-2△H3 B．△H1+△H2-△H3 C．3△H1+2△H2-2△H3 D．3△H1+2△H2+2△H3 15．已知[ΔH2、ΔH3、ΔH5对应的反应中O2(g)已省略，且ΔH2＞ΔH5]： 下列说法正确的是( ) A．ΔH1＞0 B．ΔH3的值是CH3CH2CH2CH3(g)的燃烧热 C．ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4 D．稳定性：正丁烷>异丁烷 16．根据的水溶液能量循环图： 下列说法不正确的是( ) A．由于氢键的存在，ΔH1(HF)＞ΔH1(HCl) B．已知气体溶于水放热，则ΔH1(HF) ＜0 C．相同条件下，ΔH2(HCl)＞ΔH2(HBr) D．ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6 二、非选择题(本题共5题，共52分) 17．(10分)已知下列热化学方程式： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.0 kJ·mol－1 ②H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1 ③C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1 ④C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 回答下列各问题： (1)上述反应中属于放热反应的是___________________(填序号)。 (2)H2的标准燃烧热ΔH＝____________；C的标准燃烧热ΔH＝____________。 (3)燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为________。 (4)CO的标准燃烧热ΔH＝_________，其热化学方程式为________________________。 18．(10分)为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 (1)在中和热测定实验中，用醋酸代替盐酸进行实验，测得的 (填“偏大”或“偏小”)，产生偏差的原因是 。 (2)已知，在25℃和101kPa下，部分化学键的键能数据如表所示。 化学键 H-H H-N N≡N O=O C-H C=O H-O N-N 键能/ 436 391 a 498 414 803 462 193 ①在25℃和101kPa下，工业合成氨的反应中每生成1molNH3 (g)就会放出46kJ热量，在该条件下，向某容器中加入2mol N2(g)、6molH2 (g)及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于92kJ，原因可能是 ，表中的a= 。 ②N2(g)、H2(g)、NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6。一定压强下1mol反应中，反应物[N2(g)+3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是(填标号) 。 A． B．C． D． ③科学家发现了一种新的气态分子()，在25℃和101ka下，(g)转化为N2(g)的热化学方程式为 ，由此可知N4(g)与N2 (g)中更稳定的是 (填化学式)。 19．(10分)按要求回答下列问题： (1) 在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下： ① 第一步反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是________________。 ② 1 mol NH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是_________________。 (2) 已知红磷比白磷稳定，则反应P4(白磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s) ΔH1；4P(红磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s) ΔH2；ΔH1和ΔH2的关系是ΔH1________ΔH2 (填“>”“<”或“＝”)。 (3) 在298 K、101 kPa时，已知： 2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g) ΔH1 Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g) ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2之间的关系正确的是________。 A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 (4)如图是体系放氢焓变示意图，则Mg(s)+2B(s)═MgB2(s) △H =_____。 20．(10分)某实验小组用0.50 mol·L－1NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液进行反应热的测定，实验装置如图所示。 (1)写出该反应的热化学方程式[生成1 mol H2O(l)时的反应热为－57.3 kJ/mol]：_____________________________________________。 (2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表所示。 　　温度 次数　　 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值(t2－t1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 ①请填写表格中的空白： ②近似认为0.50 mol·L－1NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液的密度都是 1.0 g·mL－1，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J·(g·℃)－1。则生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH＝________(取小数点后一位)。 ③上述实验数值结果与－57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因不可能是________(填字母)。 a.实验装置保温、隔热效果差 b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数 c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 (3)若将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________。 21．(12分)烟气中主要污染物SO2、NOx，为消除排放、保护环境，实现绿色可持续发展。处理方法一：烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为： NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H1 NO(g)+O2(g)=NO2(g) △H2 SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)△H3 (1)反应3NO(g)+ O3(g)= 3NO2(g)的△H=___________(用△H1、△H2表示)。 (2)N2和O2在一定条件下反应生成NO2的热化学方程式为：N2(g)+O2(g) =NO2(g) ΔH=+34 kJ•mol-1．该反应为___________(“放热”或“吸热”)反应 (3)化学反应中的能量变化源自于化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能： 化学键 键能(kJ·mol-1) 化学键 键能(kJ·mol-1) N≡N 942 H-O 460 N-H 391 O=O 499 H-H 437 ①写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式：___________ ②已知：1mol H2O(g)转化为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量。计算1g H2完全燃烧时放出的热量___________。H2O(g)的稳定性___________(“大于”“小于”)H2O(l)。 (4)写出NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式：___________ ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年上学期高二月考02 参考答案 一、选择题(本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 C A B D D D B B C B D D B C C B 二、非选择题(本题共5题，共52分) 17．(10分 (1)①②③④(2分) (2)－285.0 kJ·mol－1(1分) －393.5 kJ·mol－1(1分) (3)1 425.0 kJ(2分) (4)－283.0 kJ·mol－1(2分) CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1(2分) 18．(10分) (1)偏大(1分) 醋酸为弱酸，电离过程会吸热(1分) (2) ①合成氨反应为可逆反应，反应进行不完全(1分) 946(2分) ②B(2分) ③N4(g)2N2(g) ΔH＝－734kJ·mol－1(2分) N2(1分) 19．(10分) (1)①放热(1分) ΔH<0或反应物的总能量大于生成物的总能量(1分) ②NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH= -346kJ/mol (2分) (2)< (2分) (3)A(2分) (4)-93 kJ•mol-1(2分) 20．(10分) (1)H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6 kJ/mol(2分) (2)①4.0(2分) ②－53.5 kJ/mol(2分) ③b(2分) (3)ΔH1＝ΔH2＜ΔH3(2分) 【解析】(2)①第2组数据偏差较大，应舍去，其他三组的平均值为4.0 ℃。②ΔH＝－[(50＋30)mL×1.0 g·mL－1×4.0 ℃×4.18×10－3kJ·g－1·℃－1÷0.025 mol]≈－53.5 kJ·mol－1。③放出的热量小可能是散热、多次加入碱或起始温度读得较高等原因。(3)稀NaOH溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中NH3·H2O的电离要吸收热量，故中和热要小一些(注意中和热与ΔH的关系)。 21．(12分) (1)△H1+2△H2(2分) (2)吸热(2分) (3) ①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-93kJ•mol-1(2分) ②138.75kJ (2分) 小于(2分) (4)4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1079 kJ•mol-1(2分) ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年上学期高二月考02 时间：75分钟 满分：100分 测试范畴：化学反应的热效应 班级_______学号_____姓名__________得分_____ 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．《天工开物》中提到“明年，田有粪肥，土脉发烧，东南风助暖，则尽发炎火，大坏苗穗，此一灾也。”下列反应中能量变化与上述不一致的是( ) A．甲烷燃烧 B．铝热反应 C．碳酸钙高温分解 D．酸碱中和 【答案】C 【解析】《天工开物》中提到“明年，田有粪肥，土脉发烧，东南风助暖，则尽发炎火，大坏苗穗，此一灾也。”意为明年播种后，田里有粪肥使土温上升，又有东南风带来的暖热，使稻子发烧，苗穗受到损坏，这是一个灾害。即该过程是放热反应，甲烷的燃烧、铝热反应、酸碱中和皆为放热反应，碳酸钙高温分解是吸热反应。故选C。 2．下列有关说法正确的是( ) A．“焓”是指物质所具有的内能 B．根据能量守恒定律，反应物的总能量等于生成物的总能量 C．动物体内葡萄糖被氧化是葡萄糖的总内能完全转变成CO2和H2O的总内能 D．相同质量的水具有的内能：固体>液体>气体 【答案】A 【解析】A项，焓是与内能有关的物理量，反应在一定条件下是吸热还是放热由生成物和反应物的焓值差即焓变(△H)决定，故A正确；B项，由于任何化学反应都会伴随能量变化，则根据能量守恒定律，反应物的总能量一定不等于生成物的总能量，故B错误；C项，动物体内葡萄糖被氧化放出的能量是葡萄糖的总内能与CO2和H2O的总内能的差，故C错误；D项，由固态转化为液态，液态转化为气态，均为吸热过程，气态能量最高，则相同质量的水具有的内能：固体＜液体＜气体，故D错误；故选A。 3．硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一，广泛应用于工业各个方面。硫酸的生产工艺几经改进，目前工业上主要采用接触法制备硫酸。接触室中发生如下反应：2SO2 + O2 2SO3。该反应也是放热反应，下列说法不正确的是( ) A．形成SO3中的硫氧键放出能量 B．断开SO2中的硫氧键放出能量 C．反应物的总能量大于生成物的总能量 D．放热反应的逆反应一定是吸热反应 【答案】B 【解析】A项，断键吸热，成键放热，则形成SO3中的硫氧键放出能量，A正确；B项，断开SO2中的硫氧键吸收能量，B错误；C项，反应放热，则反应物的总能量大于生成物的总能量，C正确；D项，放热反应的逆反应一定是吸热反应，D正确； 故选B。 4．25 ℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是ΔH＝－393．5 kJ·mol－1、ΔH＝－285.8 kJ·mol－1、ΔH＝－890.31 kJ·mol－1、ΔH＝－2 800 kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是( ) A．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.31 kJ·mol－1 D．C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】根据燃烧热的概念中生成指定产物的含义可知，C→CO2(g)，H→H2O(l)，D正确。 5．在25℃、101KPa的条件下，下列热化学方程式书写正确的是( ) A．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH=-1367.0kJ·mol-1(燃烧热) B．2NO2=O2＋2NO ΔH=＋116.2kJ·mol-1 C．S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH=+296.8kJ·mol-1 D．H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1 【答案】D 【解析】A项，燃烧热要求产物中水为液态，A错误；B项，热化学方程式中，应该注明反应物和生成物的聚集状态，B错误；C项，该反应为放热反应，反应热为负值，C错误；D项，该选项为正确的热化学方程式，D正确；故选D。 6．如图所示，有关化学反应和能量变化的说法正确的是( ) A．图a表示的是吸热反应的能量变化 B．图b中生成物比反应物稳定 C．图a所示反应不需要加热就一定能发生 D．图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化 【答案】D 【解析】A项，图a反应物总能量大于生成物总能量，表示的是放热反应的能量变化，故A错误；B项，能量越低越稳定，图b中反应物比生成物稳定，故B错误；C项，放热反应、吸热反应与反应条件无关，放热反应可能需要加热才能发生，故C错误；D项，氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应是吸热反应，图b表示吸热反应，故D正确；故选D。 7．如图为中和热测定实验装置。下列说法错误的是( ) A．使用环形玻璃搅拌棒是为了使反应更充分 B．用硫酸和Ba(OH)2溶液代替盐酸和氢氧化钠溶液，测得的中和热数值相同 C．温度计测量过盐酸的温度后，应先把温度计上的酸用水冲洗干净后，再测量NaOH溶液的温度 D．小烧杯和大烧杯的杯口相平 【答案】B 【解析】A项，使用环形玻璃搅拌棒是为了使反应物充分混合，反应更充分，故A正确；B项，用硫酸和Ba(OH)2溶液代替盐酸和氢氧化钠溶液，除了发生中和反应，还生成了BaSO4沉淀，生成沉淀的过程会放热，使测得的中和热数值偏大，故B错误；C项，温度计上残留的酸需要清洗干净，否则会和NaOH溶液反应，使测得NaOH溶液的温度偏高，故C正确；D项，两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量散失，故D正确；故选B。 8．化学反应H2+Cl2=2HCl的过程及能量变化如图所示。下列说法错误的是( ) A．光照和点燃条件下的反应热相同 B．H-Cl键的键能为862 kJ·mol－1 C．热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH＝-183 kJ·mol－1 D．2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量 【答案】B 【解析】A项，反应热效应只与反应的始态和终态有关，与条件、途径无关，因此该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的，A正确；B项，由图可知2molHCl分子中的化学键形成时要释放862kJ能量，所以H-Cl键的键能为431 kJ·mol－1，B错误；C项，由图可知1mol H2(g)和1molCl2(g)反应生成2mol HCl(g)放出(862-679)kJ=183kJ能量，因此氢气与氯气反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH＝-183 kJ·mol－1，C正确；D项，气态氢原子形成氢气分子时形成化学键，形成化学键释放能量，因此2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量，D正确； 故选B。 9．反应A+B→C分两步进行：①A+B→X；②X→C。反应过程中能量变化如图所示，下列叙述正确的是( ) A．A+B→C的反应一定要加热 B．物质A、B、X、C中X最稳定 C．A和B的总能量大于C的总能量 D．①②两步反应均为放热反应 【答案】C 【解析】A项，反应的吸、放热与反应条件无关，有些吸热反应不需要加热，如氯化铵固体与八水合氢氧化钡固体的反应是吸热反应，但不需要加热，故A错误；B项，物质的能量越低越稳定，由图可知，X的能量最高，最不稳定，故B错误；C项，由图可知，A+B的总能量之和大于C的总能量，故C正确；D项，第①步反应A+B的总能量小于X的总能量，为吸热反应，第②步物质X的总能量高于物质C的总能量，为放热反应，故D错误；故选C。 10．氮及其化合物在催化剂作用下的转化过程中的能量变化及机理如图，下列分析正确的是( ) A．过程Ⅰ、Ⅱ均属于氮的固定 B．由图可知，过程Ⅰ发生的总反应为放热反应 C．过程Ⅱ中，在催化剂b表面被氧化的过程中没有能量变化 D．过程Ⅱ中，发生反应的化学方程式为4NH3+7O2=4NO2+6H2O 【答案】B 【解析】A项，氮元素由游离态变为化合态为氮的固定，过程Ⅰ属于氮的固定，过程Ⅱ不是游离态变为化合态，不属于氮的固定，故A错误；B项，由图可知，过程Ⅰ中生成物总能量小于反应物总能量，总反应为放热反应，故B正确；C项，化学变化过程中一定伴随能量变化，故C错误；D项，过程Ⅱ中，氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，发生反应的化学方程式为4NH3+7O24NO2+6H2O，故D错误；故选B。 11．由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．反应物总能量小于生成物总能量 B．断键吸收能量之和大于成键释放能量之和 C．N2(g)+NO2(g)=N2O(g)+NO(g)∆H=-139kJ·mol-1 D．反应生成1molN2时转移2mol电子 【答案】D 【解析】A项，据图可知反应物的总能量高于生成物总能量，故A错误；B项，该反应的反应物的总能量高于生成物总能量，为放热反应，所以断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，故B错误；C项，据图可知N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g)的∆H=-139kJ·mol-1，所以N2(g)+NO2(g)=N2O(g)+NO(g)的∆H=139kJ·mol-1，故C错误；D项，根据氧化还原反应的规律可知该反应中N2O中N元素被还原生成N2，N元素化合价由-1价变为0价，所以生成1molN2时转移2mol电子，故D正确；故选D。 12．标准状态下，1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示： 物质 O2(g) N2(g) NO2g) C(s，石墨) CH4(g) CO2(g) 相对能量/ kJ·mol−1 0 0 x 0 -75 -393.5 解离总耗能/kJ 498 946 632 717 1656 y 下列说法正确的是( ) A．x =180 B．逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJ C．解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为239kJ D．根据NO(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能 【答案】D 【解析】A项，焓变=生成物总能量-反应物总能量，则N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH=2x kJ·mol−1，焓变=反应物总键能-生成物总键能，即498+946-632×2=2x，x =90，故A错误；B项，逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量不相等，故B错误；C项，石墨晶体中每个碳原子形成3条共价键，两个碳原子形成1条键，则1mol石墨含有1.5molC-C键，解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为478kJ，故C错误；D项，焓变=反应物总键能-生成物总键能，C(s，石墨)+O2(g)CO2(g)的ΔH可计算出y值，再根据NO(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能，故D正确；故选D。 13．在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是( ) A．C(石墨)+ CO2(g) =2CO(g)  ΔH=ΔH1-ΔH2 B．1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g) ，前者放热多 C．ΔH5=ΔH1-ΔH3 D．化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 【答案】B 【解析】A项，由题干信息可知，反应I：C(石墨)+(g)=CO(g)   ΔH1 反应II：CO(g)+(g)=CO2(g) ΔH2，则反应I-反应II得C(石墨)+ CO2(g) =2CO(g)，根据盖斯定律可知ΔH=ΔH1-ΔH2，A正确；B项，由题干信息可知，C(石墨)= C(金刚石) ΔH5＜0，即1molC(石墨)具有的总能量低于1molC(金刚石)，则1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g)，后者放热多，B错误；C项，由题干信息可知，反应I：C(石墨)+(g)=CO(g) ΔH1，反应III：C(金刚石)+(g)=CO(g) 则反应I-反应III得C(石墨)= C(金刚石)，根据盖斯定律可知，ΔH5=ΔH1-ΔH3，C正确；D项，根据盖斯定律可知，化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D正确；故选B。 14．已知反应：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH1，②N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH2，③N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g) ΔH3，则反应4NH3(g)＋7O2(g)= 4NO2(g)+6H2O(g)的ΔH为( ) A．2△H1+2△H2-2△H3 B．△H1+△H2-△H3 C．3△H1+2△H2-2△H3 D．3△H1+2△H2+2△H3 【答案】C 【解析】已知反应：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH1，②N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH2，③N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g) ΔH3，根据盖斯定律，将，整理可得4NH3(g)＋7O2(g)= 4NO2(g)+6H2O(g)得ΔH =3△H1+2△H2-2△H3，故选C。 15．已知[ΔH2、ΔH3、ΔH5对应的反应中O2(g)已省略，且ΔH2＞ΔH5]： 下列说法正确的是( ) A．ΔH1＞0 B．ΔH3的值是CH3CH2CH2CH3(g)的燃烧热 C．ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4 D．稳定性：正丁烷>异丁烷 【答案】C 【解析】A项，ΔH2、ΔH3分别表示异丁烷与正丁烷的燃烧热，若ΔH2＞ΔH5，说明燃烧1 mol两种物质时前者释放的热量较后者少，由此知异丁烷的能量较低，则正丁烷转化为异丁烷是放热反应，故A错误；B项，燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，含H元素的物质燃烧生成的指定产物为液态水，所以ΔH3的值不是正丁烷的燃烧热，故B错误；C项，ΔH1+ΔH2和ΔH3+ΔH4的始态和终态相同，由盖斯定律可知，ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4，故C正确；D项，相同条件下，能量越低越稳定，则稳定性：正丁烷＜异丁烷，故D错误；故选C。 16．根据的水溶液能量循环图： 下列说法不正确的是( ) A．由于氢键的存在，ΔH1(HF)＞ΔH1(HCl) B．已知气体溶于水放热，则ΔH1(HF) ＜0 C．相同条件下，ΔH2(HCl)＞ΔH2(HBr) D．ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6 【答案】B 【解析】A项，ΔH1为脱水能，为吸热过程，焓变大于零，HF与水分子间存在氢键，所以ΔH1(HF)的焓变更大，故ΔH1(HF)＞ΔH1(HCl) ，A正确；B项，ΔH1为脱水能，为吸热过程，焓变大于零，B错误；C项，ΔH2为离解能，为吸热过程，氯原子半径小于溴原子，故氢氯键键能更大，则相同条件下，ΔH2(HCl)＞ΔH2(HBr)，C正确；D项，由盖斯定律可知，反应的焓变于途径无关，故ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6，D正确；故选B。 二、非选择题(本题共5题，共52分) 17．(10分)已知下列热化学方程式： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.0 kJ·mol－1 ②H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1 ③C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1 ④C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 回答下列各问题： (1)上述反应中属于放热反应的是___________________(填序号)。 (2)H2的标准燃烧热ΔH＝____________；C的标准燃烧热ΔH＝____________。 (3)燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为________。 (4)CO的标准燃烧热ΔH＝_________，其热化学方程式为________________________。 【答案】(1)①②③④(2分) (2)－285.0 kJ·mol－1(1分) －393.5 kJ·mol－1(1分) (3)1 425.0 kJ(2分) (4)－283.0 kJ·mol－1(2分) CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1(2分) 【解析】(1)已知四个热化学方程式的ΔH皆小于0，故都是放热反应。 (2)H2的标准燃烧热是指1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量，故H2的标准燃烧热ΔH＝－285．0 kJ·mol－1；C的标准燃烧热是指1 mol碳完全燃烧生成CO2时放出的热量，故C的标准燃烧热ΔH＝－393.5 kJ·mol－1。(3)燃烧10 g H2生成液态水时放出的热量为×285.0 kJ·mol－1＝1 425.0 kJ。(4)将已知热化学方程式④－③可得：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1－(－110．5 kJ·mol－1)＝－283.0 kJ·mol－1，故CO的标准燃烧热ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，CO燃烧的热化学方程式为CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1。 18．(10分)为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 (1)在中和热测定实验中，用醋酸代替盐酸进行实验，测得的 (填“偏大”或“偏小”)，产生偏差的原因是 。 (2)已知，在25℃和101kPa下，部分化学键的键能数据如表所示。 化学键 H-H H-N N≡N O=O C-H C=O H-O N-N 键能/ 436 391 a 498 414 803 462 193 ①在25℃和101kPa下，工业合成氨的反应中每生成1molNH3 (g)就会放出46kJ热量，在该条件下，向某容器中加入2mol N2(g)、6molH2 (g)及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于92kJ，原因可能是 ，表中的a= 。 ②N2(g)、H2(g)、NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6。一定压强下1mol反应中，反应物[N2(g)+3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是(填标号) 。 A． B．C． D． ③科学家发现了一种新的气态分子()，在25℃和101ka下，(g)转化为N2(g)的热化学方程式为 ，由此可知N4(g)与N2 (g)中更稳定的是 (填化学式)。 【答案】(1)偏大(1分) 醋酸为弱酸，电离过程会吸热(1分) (2) ①合成氨反应为可逆反应，反应进行不完全(1分) 946(2分) ②B(2分) ③N4(g)2N2(g) ΔH＝－734kJ·mol－1(2分) N2(1分) 【解析】(1)醋酸为弱酸，电离过程会吸热，使得放热减小，放热焓变为负值，则测得的ΔH变大；(2)①在25℃和101kPa下，工业合成氨的反应中每生成1molNH3 (g)就会放出46kJ热量，则N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g) ΔH＝－92kJ·mol－1，合成氨反应为可逆反应，反应进行不完全，故反应后测得其放出的热量小于92kJ； 反应的焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和，则，表中的a=946；②由比热容数据可知，1mol反应中，反应物[N2(g)+3H2(g)]温度升高1K需要吸热：，生成物[2NH3 (g)]需吸热：，说明温度变化对反应物能量的影响大于生成物，随着温度升高，存储的能量更多，ΔH差值变大，故选B。 ③N24(g)转化为N2 (g)的热化学方程式为N4(g)2N2(g) ΔH＝(6×193-2×946)kJ·mol－1=－734kJ·mol－1，反应为放热反应，则N2(g)更稳定。 19．(10分)按要求回答下列问题： (1) 在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下： ① 第一步反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是________________。 ② 1 mol NH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是_________________。 (2) 已知红磷比白磷稳定，则反应P4(白磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s) ΔH1；4P(红磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s) ΔH2；ΔH1和ΔH2的关系是ΔH1________ΔH2 (填“>”“<”或“＝”)。 (3) 在298 K、101 kPa时，已知： 2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g) ΔH1 Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g) ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2之间的关系正确的是________。 A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 (4)如图是体系放氢焓变示意图，则Mg(s)+2B(s)═MgB2(s) △H =_____。 【答案】(1)①放热(1分) ΔH<0或反应物的总能量大于生成物的总能量(1分) ②NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH= -346kJ/mol (2分) (2)< (2分) (3)A(2分) (4)-93 kJ•mol-1(2分) 【解析】(1)①根据图像可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，ΔH<0；②第一步的热化学方程式为：①NH4+(aq)+1.5O2(g)=NO2-(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH= -273 kJ/mol；第二步的热化学方程式为②NO2-(aq)+ 0.5O2(g)= NO3-(aq) ΔH= -73 kJ/mol；根据盖斯定律可知，①+②可得：NH4+(aq) +2O2(g) =NO3-(aq) +2H+(aq) +H2O(l)ΔH= -346 kJ/mol；(2)反应P4(白磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH1；4P(红磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s) ΔH2；根据盖斯定律可知第二个反应减去第一个反应得到的反应，4P(红磷，s)= P4(白磷，s)，ΔH=ΔH2-ΔH1，红磷比白磷稳定,说明红磷的能量低于白磷,该反应是吸热反应,即ΔH2-ΔH1>0，ΔH2>ΔH1； (3)①2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g) ΔH1；②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g) ΔH2；③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3；根据盖斯定律可知：③=①+2×②，由此可得：ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 ；A正确。(4)由图可知：2LiBH4(s)+MgH2(s)=2LiH(s)+2B(s)+MgH2(s)+3H2(g) △H=+200 kJ•mol-1①，2LiBH4(s)+MgH2(s)=2LiBH4(s)+Mg(s)+H2(g) △H=+76kJ•mol-1②，2LiBH4(s)+MgH2(s)=2LiH(s)+MgB2(s)+4H2(g) △H=+183kJ•mol-1③，2LiH(s)+MgB2(s)+4H2(g)=2LiH(s)+2B(s)+MgH2(s)+3H2(g) △H=+(200-183)kJ•mol-1④，即MgB2(s)+H2(g)=2B(s)+MgH2(s) △H=+17 kJ•mol-1④，所以-④-②得：Mg(s)+2B(s)═MgB2(s) △H=-(17+76)kJ•mol-1。 20．(10分)某实验小组用0.50 mol·L－1NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液进行反应热的测定，实验装置如图所示。 (1)写出该反应的热化学方程式[生成1 mol H2O(l)时的反应热为－57.3 kJ/mol]：_____________________________________________。 (2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表所示。 　　温度 次数　　 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值(t2－t1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 ①请填写表格中的空白： ②近似认为0.50 mol·L－1NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液的密度都是 1.0 g·mL－1，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J·(g·℃)－1。则生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH＝________(取小数点后一位)。 ③上述实验数值结果与－57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因不可能是________(填字母)。 a.实验装置保温、隔热效果差 b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数 c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 (3)若将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________。 【答案】 (1)H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6 kJ/mol(2分) (2)①4.0(2分) ②－53.5 kJ/mol(2分) ③b(2分) (3)ΔH1＝ΔH2＜ΔH3(2分) 【解析】(2)①第2组数据偏差较大，应舍去，其他三组的平均值为4.0 ℃。②ΔH＝－[(50＋30)mL×1.0 g·mL－1×4.0 ℃×4.18×10－3kJ·g－1·℃－1÷0.025 mol]≈－53.5 kJ·mol－1。③放出的热量小可能是散热、多次加入碱或起始温度读得较高等原因。(3)稀NaOH溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中NH3·H2O的电离要吸收热量，故中和热要小一些(注意中和热与ΔH的关系)。 21．(12分)烟气中主要污染物SO2、NOx，为消除排放、保护环境，实现绿色可持续发展。处理方法一：烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为： NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H1 NO(g)+O2(g)=NO2(g) △H2 SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)△H3 (1)反应3NO(g)+ O3(g)= 3NO2(g)的△H=___________(用△H1、△H2表示)。 (2)N2和O2在一定条件下反应生成NO2的热化学方程式为：N2(g)+O2(g) =NO2(g) ΔH=+34 kJ•mol-1．该反应为___________(“放热”或“吸热”)反应 (3)化学反应中的能量变化源自于化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能： 化学键 键能(kJ·mol-1) 化学键 键能(kJ·mol-1) N≡N 942 H-O 460 N-H 391 O=O 499 H-H 437 ①写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式：___________ ②已知：1mol H2O(g)转化为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量。计算1g H2完全燃烧时放出的热量___________。H2O(g)的稳定性___________(“大于”“小于”)H2O(l)。 (4)写出NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式：___________ 【答案】(1)△H1+2△H2(2分) (2)吸热(2分) (3) ①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-93kJ•mol-1(2分) ②138.75kJ (2分) 小于(2分) (4)4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1079 kJ•mol-1(2分) 【解析】(1)①NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)△H1；②NO(g)+O2(g)=NO2(g)△H2；③SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g)△H3；根据盖斯定律，①+②×2，可得反应3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=△H1+2△H2；(2)△H<0为放热反应，△H>0为吸热反应；N2(g)+O2(g) =NO2(g)ΔH=+34kJ•mol-1，该反应为吸热反应；(3)①N2和H2反应合成氨的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，△H=942+3×437-2×3×391=-93kJ•mol-1；所以N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-93kJ•mol-1；②H2(g)+ O2=H2O(g)△H=437+×499-(2×460)=-233．5kJ•mol-1；1molH2O(g)转化为1mol H2O(l)时放出44．0 kJ的热量；即H2O(g)= H2O(l) △H=-44kJ•mol-1；所以H2(g)+O2=H2O(l)， △H=-233．5-44=-277．5 kJ•mol-1；1g H2(物质的量为0.5mol)，完全燃烧时，生成液态水时放出的热量为×277．5=138．75kJ；根据H2O(g)= H2O(l) △H=-44kJ•mol-1反应可知，水由气态变为液态，放出热量，水蒸气的能量较高，所以H2O(g)的稳定性小于H2O(l)；(4)N2(g)+O2(g) =NO2(g)ΔH=+34 kJ•mol-1，△H =×942+499-E(NO2)=34，E(NO2)=936 kJ•mol-1；NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为：4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=4×391×3+7×499-(4×936)-6×2×460=-1079kJ•mol-1。 ( 13 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$