精品解析：河南省商丘市柘城县德盛高级中学2023-2024学年高二上学期9月月考化学试题

柘城县德盛高级中学23-24学年高二年级9月月考 化学试题 (满分100分，时间90分钟) 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe56 第I卷(选择题) 一、单选题(每题3分，共42分) 1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列有关说法正确的是 A. 节日燃放烟花过程中的焰色试验是化学反应 B. 铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是 C. “天问一号”火星车使用热控保温材料——纳米气凝胶，可产生丁达尔效应 D. “天和”核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于新型有机高分子材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．焰色试验是物理反应，故A错误； B．Fe3O4具有磁性，铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是Fe3O4，故B错误； C．纳米气凝胶属于胶体，可产生丁达尔效应，故C正确； D．氮化硼陶瓷基复合材料属于新型无机非金属材料，故D错误； 故选C。 2. 下列说法正确的是 A. 化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化 B. 所有的化学反应都伴有能量的变化 C. 伴有能量变化的一定是化学反应 D. 加热条件下发生的反应均为吸热反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．化学变化中的能量变化除了存在化学能与热能间的相互转化，也存在其它形成能量的转化，例如燃烧过程中化学能部分转化为光能，A错误； B．化学变化的实质是旧键的断裂和新键的形成，断键吸热，成键放热，因此所有的化学反应都伴随有能量的变化，B正确； C．物质的三态变化是物理变化，也伴随有能量变化，C错误； D．反应吸热还是放热与反应条件无关，D错误； 答案选B。 3. 在相同条件下，质量相等的两份氢气和足量的氧气充分反应，分别生成液态水(反应①)和水蒸气(反应②)。下列说法正确的是 A. 反应①放出的热量多 B. 反应②放出的热量多 C. 反应①、②放出的热量一样多 D. 无法比较反应①、②放出的热量 【答案】A 【解析】 【详解】相同物质的液态时能量小于气态时的能量，而氢气和氧气反应又为放热反应，故生成液态时放出的能量多，故选A。 4. 有关反应热效应的说法正确的是 A. 大多数分解反应都是吸热反应 B. 氧化还原反应都属于放热反应 C. 有催化剂参与的反应是放热反应 D. 有化学键断裂的反应是吸热反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，A正确； B．氧化还原反应不一定是放热反应，如碳与二氧化碳高温条件下反应生成一氧化碳为氧化还原反应，但属于吸热反应，B错误； C．催化剂改变化学反应速率，不改变化学反应进行的程度，化学反应的吸放热与是否有催化剂参与无关，C错误； D．所有的化学反应均有化学键的断裂和生成，反应物断键吸收的热量比生成物成键放出的热量多，该反应为吸热反应，反之为放热反应，D错误； 答案选A。 5. 设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是 A. 32 g S8（分子结构：）中的共价键数目为NA B. 2 g由H218O和2H2O组成的物质中含有的质子数为NA C. 8 g CuO与足量H2充分反应生成Cu，该反应转移的电子数为0.2NA D. 标准状况下，11.2 L Cl2溶于水，溶液中Cl－、ClO－和HClO的微粒数之和为NA 【答案】D 【解析】 【详解】A、由选项可知1 mol S8中所含共价键为数目为8NA，32gS8为0.125mol，所含共价键数目为NA，故选项A正确。B、H218O和2H2O的相对分子质量均为20，质子数均为10，2g该混合物的物质的量为0.1mol，含有的质子数为NA，选项B正确；C、1mol氧化铜被氢气还原转移电子数为2NA，8g氧化铜为0.1mol，转移电子数为0.2NA，故选项C正确；D、标准状况下11.2L氯气物质的量为0.5mol，氯气与水之间是可逆反应，反应不彻底，溶液中Cl-、C1O-和HClO的微粒数之和小于NA，选项D不正确。答案选D。 6. 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)=Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)，下列说法错误的是 A. 电池工作时，锌失去电子 B. 电池正极的电极反应式为2MnO2(s)+2H2O(l)+2e－=2MnOOH(s)+2OH－(aq) C. 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D. 外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g 【答案】C 【解析】 【详解】A. 电池工作时，根据方程式分析，锌化合价升高，失去电子，故A正确； B. 根据方程式分析，锌为负极，MnO2为正极，则电池正极的电极反应式为2MnO2(s)+2H2O(l)+2e－=2MnOOH(s)+2OH－(aq)，故B正确； C. 电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极，故C错误； D. 外电路中每通过0.2mol电子，锌有0.1mol消耗，因此锌的质量理论上减小6.5g，故D正确。 综上所述，答案为C。 7. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A. 已知，则氢气的燃烧热为 B. 已知C(石墨，s)(金刚石，s) ，则石墨比金刚石更稳定 C. 、下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放热，则其热化学方程式 D. 中和热的测定实验中，氢氧化钠分批加入反应更充分，测定的中和热数值误差更小 【答案】B 【解析】 【详解】A．表示氢气燃烧热的热化学方程式中，水应为液态，A项错误； B．石墨生成金刚石吸热，说明石墨能量低，能量越低越稳定，即石墨更稳定，B项正确； C．氮气和氢气的反应是可逆反应，将和置于密闭容器中充分不能得到1molNH3，则其热化学方程式，C项错误； D．中和热的测定实验中，氢氧化钠分批加入不能使反应更充分，而且会有热量损失，测定的中和热数值误差较小，C项错误； 故选B。 8. 下列实验装置、操作或现象正确的是 A. 中和热的测定 B. 向容量瓶中转移液体 C. 浓氨水与浓硫酸反应 D. 测定氯水的pH 【答案】A 【解析】 【详解】A．用量热计测定中和热，故A正确； B．向容量瓶中转移液体应该用玻璃棒引流，故B错误； C．浓氨水与浓硫酸反应不能产生白烟，故C错误； D．氯水具有漂白性，不能用pH试纸测定氯水的pH，故D错误； 选A。 9. 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)△H =-57.3KJ·mol-1.分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3，下列关系正确的是 A. △H1＞△H2＞△H3 B. △H1＜△H2＜△H3 C. △H1＞△H2=△H3 D. △H1＜△H2=△H3 【答案】B 【解析】 【详解】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应热效应表示为：H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ•mol-1，分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸至恰好完全反应，均生成1mol水，其中：①浓硫酸发生中和反应生成1mol水时，浓硫酸溶于水放热，且生成BaSO4沉淀也放出热量，则放出的热量最多，△H1最小；②稀硫酸在发生中和反应时生成1mol水，同时生成BaSO4沉淀也能放出热量，放出的热量要略大于中和热，即△H2略小于△H；③稀硝酸正常发生中和反应生成1mol水，中和热不变，即△H3=△H；则恰好完全反应时的放出的热量为：①＞②＞③，即△H1＜△H2＜△H3，故答案为B。 10. 黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S（s）+2KNO3（s）+3C（s）＝K2S（s）+N2（g）+3CO2（g） ΔH=x kJ·mol－1 已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol－1 S（s）+2K（s）＝K2S（s） ΔH2=b kJ·mol－1 2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s） ΔH3=c kJ·mol－1 则x为 A. 3a+b－c B. c+3a－b C. a+b－c D. c+a－b 【答案】A 【解析】 【详解】已知碳的燃烧热为ΔH1=a kJ·mol－1，则碳燃烧的热化学方程式为：①C（s）+O2（g）＝CO2（g） ΔH1=a kJ·mol－1，②S（s）+2K（s）＝K2S（s） ΔH2=b kJ·mol－1，③2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s） ΔH3=c kJ·mol－1，根据盖斯定律，可得ΔH=3ΔH1+ΔH2—ΔH3，即x=3a+b－c，答案选A。 11. 反应分两步进行①；②。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由反应分两步进行：①，②；是放热反应，A和B的能量之和大于C，由①可知这步反应是吸热反应，是放热反应，故X的能量大于A和B的能量；A和B的能量大于C的能量；X的能量大于C，图像B符合； 故选B。 12. 肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图。已知200℃时：反应Ⅰ：3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) ΔH1=−32.9 kJ·mol−1；反应Ⅱ：N2H4(g)+H2(g)=2NH3(g) ΔH2=−41.8kJ·mol−1 下列说法不正确的是 A. 图所示过程①是放热反应 B. 反应Ⅱ的能量过程示意图如图所示 C. 断开3 molN2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1molN2(g)和4molNH3(g)的化学键释放的能量 D. 200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)=N2(g)+2H2(g) ΔH=+50.7 kJ·mol−1 【答案】C 【解析】 【详解】A.过程①是N2H4分解生成N2和NH3，已知热化学方程式I中△H为负值，所以图示过程①为放热反应，故A正确； B.反应Ⅱ是放热反应，能量过程示意图正确，故B正确； C.放热反应中，反应物的化学键的键能之和小于生成物的化学键的键能之和，故C错误； D.根据盖斯定律：（I）-2×（II）得N2H4（g）═N2（g）+2H2（g）△H═-32.9kJ•mol-1-2×（-41.8kJ•mol-1）=+50.7kJ•mol-1，故D正确。 故选C。 13. 一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A. 该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2C B. 反应进行到1s时，v(A)=v(D) C. 反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1 D. 反应进行到6s时，各物质的反应速率相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．B和C反应过程物质的量减少，为反应物，物质的量变化分别为0.6mol、0.8mol；A和D反应过程物质的量增加，为生成物，物质的量变化分别为1.2mol、0.4mol；反应后反应物为消耗完全，说明为可逆反应，结合物质的量变化比值可知则反应方程式：，故A错误； B．根据速率比等于化学计量数之比，，故B错误； C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为，故C正确； D．反应进行到6s时，反应速率不变，速率比等于计量数之比，故D错误； 答案选C。 14. 某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应热。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)，下列说法正确的是 A. B. 该化学反应的速率主要由反应②决定 C. 三个基元反应中只有③是放热反应 D. 该过程的总反应为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，△E＝（306.6＋248.3）kJ/mol＝554.9kJ/mol，故A错误； B．由图可知，正反应活化能最大的是①，活化能越大，反应速率越慢，整个反应是由最慢的一步决定的，则该化学反应的速率主要由反应①决定，故B错误； C．由图可知，反应②和③的反应物总能量大于生成物总能量，属于放热反应，故C错误； D．由图可知，该过程的总反应为，故D正确； 故答案选D。 第II卷(非选择题，共58分) 15. 50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH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的反应热。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）隔热层的作用是_______。 （3）倒入NaOH溶液的正确操作是_______(填字母)。 a.沿玻璃棒缓慢倒入　　b.分三次少量倒入 　 c.一次迅速倒入 （4）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3，又知中和反应后生成的溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。为了计算中和反应反应热，某学生的实验记录数据如下： 实验序号 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度t1/℃ 反应后体系的温度t2/℃ 反应后与反应前的温度差t2-t1 /℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 1 20.0 20.1  20.05 23.2 3.15 2 20.2 20.4  20.3 23.4 3.1 3 20.3 20.3  20.3 24.2 3.9 4 20.5 20.6  20.55 23.6 3.05 计算得反应的中和热ΔH=_______。(列式计算) （5）问题讨论 ①某同学通过多次规范操作，实验测得的中和热数值总是略小于57.3kJ·mol-1，其原因可能是_______。 ②用 0.55 mol·L-1而不是0.50 mol·L-1的NaOH溶液的目的是_______。 ③某同学利用上述装置重新做实验，测得反应热ΔH偏大，则可能的原因是_______(填字母)。 A.测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度 B.做该实验时室温较高 C.杯盖未盖严 D.NaOH溶液一次性迅速倒入 【答案】（1）环形玻璃搅拌器(棒) （2）保温，避免热量损失 （3）c （4）-51.8kJ/mol （5） ①. 100g水的密度和质量均略小于反应溶液 ②. 确保盐酸被完全中和 ③. AC 【解析】 【分析】中和热是稀强酸和稀强碱反应生成1mol水放出的热量，用50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液反应测定中和热，实验成功的关键是减少热量损失。 【小问1详解】 从实验装置上看，量热计中尚缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌器； 【小问2详解】 中和热测定，实验成功的关键是防止热量损失，隔热层的作用是保温，避免热量损失； 【小问3详解】 中和热测定，实验成功的关键是防止热量损失，为避免热量损失，倒入NaOH溶液的正确操作是一次迅速倒入，选c。 【小问4详解】 第三次实验误差超出正常范围，舍去不用，根据另外3次实验数据，平均温差为 ；50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液反应生成0.025molH2O(l)放出的热量Q=4.18 J·g-1·℃-1×100g×3.1°C=1295.8J=1.2958kJ，中和热是生成1mol水放出的热量，中和热ΔH=； 【小问5详解】 ①某同学通过多次规范操作，实验测得的中和热数值总是略小于57.3kJ·mol-1，其原因可能是100g水的密度和质量均略小于反应溶液。 ②用 0.55 mol·L-1而不是0.50 mol·L-1的NaOH溶液的目的是确保盐酸被完全中和。 ③A．测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度，初始氢氧化钠的温度偏高，反应前后温差小，所以测得反应热ΔH偏大，故选A； B．做该实验时室温较高，不影响反应前后的温度差，测得反应热ΔH无影响，故不选B； C．杯盖未盖严，热量损失较多，反应前后温差小，所以测得反应热ΔH偏大，故选C； D．NaOH溶液一次性迅速倒入，热量损失少，所以测得反应热ΔH无影响，故不选D； 选AC。 16. 二氧化碳是一种常见的气体，它不仅是绿色植物光合作用不可缺少的原料，而且在生产、生活中都有重要的用途。近年来，由于人类活动(如化石燃料燃烧)影响，二氧化碳含量逐渐增长，出现温室效应、全球气候变暖、冰川融化等恶劣现象，对二氧化碳的回收利用显得尤为重要。 Ⅰ. （1）已知工业上采用高温煅烧石灰石的方法来制备CO2，其反应的化学方程式为_______；该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。 Ⅱ.已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)=CH2=CH2(g)＋4H2O(g) ΔH （2）几种物质的能量如表所示(在25 ℃、101 kPa条件下，规定单质的能量为0，测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量)： 物质 CO2(g) H2(g) CH2=CH2(g) H2O(g) 能量/kJ·mol-1 -394 0 52 -242 则该反应的ΔH=_______ kJ·mol-1。 （3）几种化学键的键能如表所示： 化学键 C=O H—H C=C C—H H—O 能量/ (kJ·mol-1) 803 436 615 a 463 则a=_______。 【答案】（1） ①. CaCO3CaO+CO2↑ ②. 吸热 （2）-128 （3）409.25 【解析】 【小问1详解】 高温煅烧石灰石制备CO2，反应化学方程式：CaCO3CaO+CO2↑，该反应是分解反应，为吸热反应； 【小问2详解】 焓变=生成物总能量-反应物总能量，； 【小问3详解】 焓变=反应物总键能-生成物总键能，，解得。 17. 根据题目给出的条件写出相应的热化学方程式。 （1）P4(s，白磷)＋5O2(g)=P4O10(s)　ΔH1= -akJ·mol-1 P (s，红磷)＋O2(g)=P4O10(s)　ΔH2= -bkJ·mol-1 写出P(s，红磷)转化为P4(s，白磷)的热化学方程式：_______。 （2）25 ℃、101 kPa时，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445.15 kJ的热量。写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：_______。 （3）H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　ΔH=-184.6 kJ·mol-1，写出HCl(g)分解生成H2(g)和Cl2(g)的热化学方程式：_______。 （4）1 mol N2和3 mol H2在一定条件下发生反应生成氨气，NH3的产率为25%，放出的热量为akJ，写出合成氨的热化学方程式：_______。 （5）25 ℃、101 kPa时，含1molH2SO4 的稀溶液与2molNaOH的稀溶液反应生成2molH2O(l)放出114.6kJ的热量，用离子方程式表示中和热的热化学方程式为_______。 （6）如表所示是1 mol有关物质中的化学键断裂时吸收的能量： H2(g) I2(g) HI(g) 436.0 kJ 151.0 kJ 299.0 kJ 写出H2(g)和I2(g)反应生成HI(g)的热化学方程式：_______。 （7）汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。 已知：N2(g)＋O2(g)=2NO(g)　ΔH=＋180.5 kJ·mol-1 2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH=-221.0 kJ·mol-1 CO2(g)=C(s)＋O2(g)　ΔH=＋393.5 kJ·mol-1 则NO(g)与CO(g)反应生成两种无毒气体的热化学方程式为_______。 【答案】（1）4P(s，红磷)=P4(s，白磷) ΔH= -(4b-a)kJ·mol-1 （2）CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 （3）2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) ΔH=+184.6 kJ·mol-1 （4）N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-4a kJ·mol-1 （5）H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1 （6）H2(g)+I2(g)⇌2 HI(g) ΔH=-11kJ·mol-1 （7）2NO(g) +2 CO(g) =N2(g) +2CO2(g) ΔH= -746.5kJ·mol-1 【解析】 【小问1详解】 ①P4(s，白磷)＋5O2(g)=P4O10(s)　ΔH1= -akJ·mol-1 ②P (s，红磷)＋O2(g)=P4O10(s)　ΔH2= -bkJ·mol-1 根据盖斯定律②×4-①得P(s，红磷)转化为P4(s，白磷)的热化学方程式：4P(s，红磷)=P4(s，白磷) ΔH= -(4b-a)kJ·mol-1。 【小问2详解】 25 ℃、101 kPa时，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445.15 kJ的热量。1mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出890.3 kJ的热量，表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1。 【小问3详解】 H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　ΔH=-184.6 kJ·mol-1，HCl分解吸热， HCl(g)分解生成H2(g)和Cl2(g)的热化学方程式为2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) ΔH=+184.6 kJ·mol-1。 【小问4详解】 1 mol N2和3 mol H2在一定条件下发生反应生成氨气，NH3的产率为25%，反应生成0.5mol氨气，放出的热量为akJ，则生成2mol氨气放热4akJ，合成氨的热化学方式为N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-4a kJ·mol-1。 【小问5详解】 25 ℃、101 kPa时，含1molH2SO4 的稀溶液与2molNaOH的稀溶液反应生成2molH2O(l)放出114.6kJ的热量，则生成1mol H2O(l) 放出57.3kJ的热量，用离子方程式表示中和热的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。 【小问6详解】 焓变=反应物总键能-生成物总键能，H2(g)和I2(g)反应生成HI(g)的热化学方程式为H2(g)+I2(g)⇌2 HI(g) ΔH=(436.0 kJ·mol-1+151.0 kJ·mol-1)-2×299.0 kJ·mol-1=-11kJ·mol-1。 【小问7详解】 ①N2(g)＋O2(g)=2NO(g)　ΔH=＋180.5 kJ·mol-1 ②2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH=-221.0 kJ·mol-1 ③CO2(g)=C(s)＋O2(g)　ΔH=＋393.5 kJ·mol-1 根据盖斯定律-①-②-③×2得NO(g)与CO(g)反应生成两种无毒气体的热化学方程式为2NO(g) +2 CO(g) =N2(g) +2CO2(g) ΔH= -746.5kJ·mol-1。 18. 城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。 I.将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一，煤转化为水煤气的主要化学反应为：C+H2O(g)CO+H2。C、CO和H2燃烧热化学方程式分别为： ①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1 ②H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-242.0kJ•mol-1 ③CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ•mol-1 （1）请根据以上数据，写出碳与水蒸气反应的热化学方程式：_______。 （2）比较反应热数据可知，1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1molC(s)完全燃烧放出的热量(填“多”或“少”)_______。 （3）甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量”，乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图： 请你写出△H1、△H2、△H3、△H4之间存在的关系式_______。 （4）液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷的燃烧热△H=-2220.0kJ•mol-1，则相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量比值约为_______。 Ⅱ.肼(N2H4)又称联氨，在航空航天方面应用广泛，可用作火箭燃料。已知N-H键、O=O键键能分别为391kJ•mol-1、497kJ•mol-1，N2H4(g)与O2(g)反应的能量变化如图所示： （5）N2H4(g)中N-N键的键能为_______。一定条件下，N2H4(g)与O2(g)反应的热化学方程式为：_______。 【答案】（1） （2）多 （3） （4）7.84 （5） ①. 157kJ/mol ②. 【解析】 【小问1详解】 ①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1 ②H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-242.0kJ•mol-1 ③CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ•mol-1 请根盖斯定律①-②-③得碳与水蒸气反应的热化学方程式 ； 【小问2详解】 1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和为525kJ，1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1molC(s)完全燃烧放出的热量多。 【小问3详解】 根据盖斯定律，反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应历程无关，则。 【小问4详解】 液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷的燃烧热△H=-2220.0kJ•mol-1，则相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量比值约为2220÷283=7.84。 【小问5详解】 根据图示，断裂4molN-H键、1molN-N键、1molO=O键吸收的能量为2752-534=2218kJ，N-H键、O=O键键能分别为391kJ•mol-1、497kJ•mol-1，则N2H4(g)中N-N键的键能为2218-391×4-497=157 kJ•mol-1。 根据图示，1molN2H4(g)和1molO2(g)反应一定条件下反应生成1molN2和2mol气态H2O放热534 kJ，N2H4(g)与O2(g)反应的热化学方程式为。 19. CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为 ①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ•mol-1， ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ•mol-1 ③C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1 （1）在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠甲烷与O2在酶的催化作用下产生的能量存活，在甲烷细菌使1mol甲烷转化为CO2气体与液态水的过程中，放出的能量___（填“＞”“＜”或“=”）890.3kJ。 （2）甲烷与CO2可用于生产合成气（主要成分是一氧化碳和氢气）：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量。则： ①如图能表示该反应过程的能量变化的是____（填序号）。 A. B. C. D. ②若将物质的量均为1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随着时间的变化曲线如图所示，则CH4的转化率为___。 （3）C(s)与H2(g)很难发生反应，所以C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反应热△H=____。 （4）目前对题干所述的三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于这三种物质的研究方向中可行的是____（填序号）。 A.寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量 B.寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成碳与O2 C.寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4反应生产合成气(CO、H2) D.用固态碳合成C60，以C60作为燃料 【答案】 ①. = ②. D ③. 63% ④. -74.8kJ•mol-1 ⑤. C 【解析】 【分析】根据热化学方程式判断；根据热化学方程式计算实际参加反应的甲烷的物质的量；根据盖斯定律计算；结合反应原理分析判断。 【详解】(1)CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ•mol-1，得到甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水放出的热量等于890.3kJ•mol-1； (2)①甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4+CO2═2CO+2H2，1g CH4完全反应可释放15.46kJ的热量，计算1mol甲烷完全反应放出的热量=15.46KJ×16=247.36KJ，反应焓变△H=-247.36kJ/mol，反应为放热反应，反应物能量高于生成物，反应的热化学方程式为：CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)，△H=-247.36kJ/mol，符合能量变化的图像只有D符合，故答案为D； ②反应的热化学方程式为：CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)，△H=-247.36kJ/mol，图像可知反应达到平衡状态放出热量155.80kJ，则的转化率； (3)根据盖斯定律，由即得； (4)已知，则与反应生成与的反应吸热，故A项不可行； 使分解生成碳与的反应为吸热反应，常温下不能发生，故B项不可行； 利用太阳能使大气中的与海底开采的反应生产合成气是合理的，C项可行； 用固态碳合成，以作为燃料，是极不经济的，故D项不可行，故答案为C。 【点睛】应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 柘城县德盛高级中学23-24学年高二年级9月月考 化学试题 (满分100分，时间90分钟) 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe56 第I卷(选择题) 一、单选题(每题3分，共42分) 1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列有关说法正确的是 A. 节日燃放烟花过程中的焰色试验是化学反应 B. 铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是 C. “天问一号”火星车使用热控保温材料——纳米气凝胶，可产生丁达尔效应 D. “天和”核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于新型有机高分子材料 2. 下列说法正确的是 A. 化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化 B. 所有的化学反应都伴有能量的变化 C. 伴有能量变化的一定是化学反应 D. 加热条件下发生的反应均为吸热反应 3. 在相同条件下，质量相等的两份氢气和足量的氧气充分反应，分别生成液态水(反应①)和水蒸气(反应②)。下列说法正确的是 A. 反应①放出的热量多 B. 反应②放出的热量多 C. 反应①、②放出的热量一样多 D. 无法比较反应①、②放出的热量 4. 有关反应热效应的说法正确的是 A. 大多数分解反应都是吸热反应 B. 氧化还原反应都属于放热反应 C. 有催化剂参与的反应是放热反应 D. 有化学键断裂的反应是吸热反应 5. 设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是 A. 32 g S8（分子结构：）中的共价键数目为NA B. 2 g由H218O和2H2O组成的物质中含有的质子数为NA C. 8 g CuO与足量H2充分反应生成Cu，该反应转移的电子数为0.2NA D. 标准状况下，11.2 L Cl2溶于水，溶液中Cl－、ClO－和HClO的微粒数之和为NA 6. 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)=Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)，下列说法错误的是 A. 电池工作时，锌失去电子 B. 电池正极的电极反应式为2MnO2(s)+2H2O(l)+2e－=2MnOOH(s)+2OH－(aq) C. 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D. 外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g 7. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A. 已知，则氢气的燃烧热为 B. 已知C(石墨，s)(金刚石，s) ，则石墨比金刚石更稳定 C. 、下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放热，则其热化学方程式 D. 中和热的测定实验中，氢氧化钠分批加入反应更充分，测定的中和热数值误差更小 8. 下列实验装置、操作或现象正确的是 A. 中和热的测定 B. 向容量瓶中转移液体 C. 浓氨水与浓硫酸反应 D. 测定氯水的pH 9. 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)△H =-57.3KJ·mol-1.分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3，下列关系正确的是 A. △H1＞△H2＞△H3 B. △H1＜△H2＜△H3 C. △H1＞△H2=△H3 D. △H1＜△H2=△H3 10. 黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S（s）+2KNO3（s）+3C（s）＝K2S（s）+N2（g）+3CO2（g） ΔH=x kJ·mol－1 已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol－1 S（s）+2K（s）＝K2S（s） ΔH2=b kJ·mol－1 2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s） ΔH3=c kJ·mol－1 则x为 A. 3a+b－c B. c+3a－b C. a+b－c D. c+a－b 11. 反应分两步进行①；②。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A. B. C. D. 12. 肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图。已知200℃时：反应Ⅰ：3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) ΔH1=−32.9 kJ·mol−1；反应Ⅱ：N2H4(g)+H2(g)=2NH3(g) ΔH2=−41.8kJ·mol−1 下列说法不正确的是 A. 图所示过程①是放热反应 B. 反应Ⅱ的能量过程示意图如图所示 C. 断开3 molN2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1molN2(g)和4molNH3(g)的化学键释放的能量 D. 200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)=N2(g)+2H2(g) ΔH=+50.7 kJ·mol−1 13. 一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A. 该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2C B. 反应进行到1s时，v(A)=v(D) C. 反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1 D. 反应进行到6s时，各物质的反应速率相等 14. 某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应热。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)，下列说法正确的是 A. B. 该化学反应的速率主要由反应②决定 C. 三个基元反应中只有③是放热反应 D. 该过程的总反应为 第II卷(非选择题，共58分) 15. 50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH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的反应热。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）隔热层的作用是_______。 （3）倒入NaOH溶液的正确操作是_______(填字母)。 a.沿玻璃棒缓慢倒入　　b.分三次少量倒入 　 c.一次迅速倒入 （4）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3，又知中和反应后生成的溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。为了计算中和反应反应热，某学生的实验记录数据如下： 实验序号 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度t1/℃ 反应后体系的温度t2/℃ 反应后与反应前的温度差t2-t1 /℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 1 20.0 20.1  20.05 23.2 3.15 2 20.2 20.4  20.3 23.4 3.1 3 20.3 20.3  20.3 24.2 3.9 4 20.5 20.6  20.55 23.6 3.05 计算得反应的中和热ΔH=_______。(列式计算) （5）问题讨论 ①某同学通过多次规范操作，实验测得的中和热数值总是略小于57.3kJ·mol-1，其原因可能是_______。 ②用 0.55 mol·L-1而不是0.50 mol·L-1的NaOH溶液的目的是_______。 ③某同学利用上述装置重新做实验，测得反应热ΔH偏大，则可能的原因是_______(填字母)。 A.测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度 B.做该实验时室温较高 C.杯盖未盖严 D.NaOH溶液一次性迅速倒入 16. 二氧化碳是一种常见的气体，它不仅是绿色植物光合作用不可缺少的原料，而且在生产、生活中都有重要的用途。近年来，由于人类活动(如化石燃料燃烧)影响，二氧化碳含量逐渐增长，出现温室效应、全球气候变暖、冰川融化等恶劣现象，对二氧化碳的回收利用显得尤为重要。 Ⅰ. （1）已知工业上采用高温煅烧石灰石的方法来制备CO2，其反应的化学方程式为_______；该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。 Ⅱ.已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)=CH2=CH2(g)＋4H2O(g) ΔH （2）几种物质的能量如表所示(在25 ℃、101 kPa条件下，规定单质的能量为0，测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量)： 物质 CO2(g) H2(g) CH2=CH2(g) H2O(g) 能量/kJ·mol-1 -394 0 52 -242 则该反应的ΔH=_______ kJ·mol-1。 （3）几种化学键的键能如表所示： 化学键 C=O H—H C=C C—H H—O 能量/ (kJ·mol-1) 803 436 615 a 463 则a=_______。 17. 根据题目给出的条件写出相应的热化学方程式。 （1）P4(s，白磷)＋5O2(g)=P4O10(s)　ΔH1= -akJ·mol-1 P (s，红磷)＋O2(g)=P4O10(s)　ΔH2= -bkJ·mol-1 写出P(s，红磷)转化为P4(s，白磷)的热化学方程式：_______。 （2）25 ℃、101 kPa时，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445.15 kJ的热量。写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：_______。 （3）H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　ΔH=-184.6 kJ·mol-1，写出HCl(g)分解生成H2(g)和Cl2(g)的热化学方程式：_______。 （4）1 mol N2和3 mol H2在一定条件下发生反应生成氨气，NH3的产率为25%，放出的热量为akJ，写出合成氨的热化学方程式：_______。 （5）25 ℃、101 kPa时，含1molH2SO4 的稀溶液与2molNaOH的稀溶液反应生成2molH2O(l)放出114.6kJ的热量，用离子方程式表示中和热的热化学方程式为_______。 （6）如表所示是1 mol有关物质中的化学键断裂时吸收的能量： H2(g) I2(g) HI(g) 436.0 kJ 151.0 kJ 299.0 kJ 写出H2(g)和I2(g)反应生成HI(g)的热化学方程式：_______。 （7）汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。 已知：N2(g)＋O2(g)=2NO(g)　ΔH=＋180.5 kJ·mol-1 2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH=-221.0 kJ·mol-1 CO2(g)=C(s)＋O2(g)　ΔH=＋393.5 kJ·mol-1 则NO(g)与CO(g)反应生成两种无毒气体的热化学方程式为_______。 18. 城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。 I.将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一，煤转化为水煤气的主要化学反应为：C+H2O(g)CO+H2。C、CO和H2燃烧热化学方程式分别为： ①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1 ②H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-242.0kJ•mol-1 ③CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ•mol-1 （1）请根据以上数据，写出碳与水蒸气反应的热化学方程式：_______。 （2）比较反应热数据可知，1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1molC(s)完全燃烧放出的热量(填“多”或“少”)_______。 （3）甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量”，乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图： 请你写出△H1、△H2、△H3、△H4之间存在的关系式_______。 （4）液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷的燃烧热△H=-2220.0kJ•mol-1，则相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量比值约为_______。 Ⅱ.肼(N2H4)又称联氨，在航空航天方面应用广泛，可用作火箭燃料。已知N-H键、O=O键键能分别为391kJ•mol-1、497kJ•mol-1，N2H4(g)与O2(g)反应的能量变化如图所示： （5）N2H4(g)中N-N键的键能为_______。一定条件下，N2H4(g)与O2(g)反应的热化学方程式为：_______。 19. CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为 ①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ•mol-1， ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ•mol-1 ③C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1 （1）在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠甲烷与O2在酶的催化作用下产生的能量存活，在甲烷细菌使1mol甲烷转化为CO2气体与液态水的过程中，放出的能量___（填“＞”“＜”或“=”）890.3kJ。 （2）甲烷与CO2可用于生产合成气（主要成分是一氧化碳和氢气）：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量。则： ①如图能表示该反应过程的能量变化的是____（填序号）。 A. B. C. D. ②若将物质的量均为1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随着时间的变化曲线如图所示，则CH4的转化率为___。 （3）C(s)与H2(g)很难发生反应，所以C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反应热△H=____。 （4）目前对题干所述的三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于这三种物质的研究方向中可行的是____（填序号）。 A.寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量 B.寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成碳与O2 C.寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4反应生产合成气(CO、H2) D.用固态碳合成C60，以C60作为燃料 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $