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1、最新教学资料高考化学课时作业 20化学能与热能时间：45 分钟分值：100分一、选择题(共 48 分，每小题 4 分)1下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A生成物总能量一定低于反应物总能量B放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的 H 不同答案C 解析本题考查化学反应能量变化，意在考查考生的分析推理能力和实际运用知识的能力。放热反应的特点是生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应的特点是生成物总能量高于反应物总能量，A 选项错误；反应速率受反应物本身的性质、压强、
2、温度、浓度、催化剂等因素影响，与反应放热吸热无直接关系，B 选项错误；盖斯定律表明：焓变与反应过程无关，只与始态和终态有关，C 选项正确；同一反应的 H 不因反应条件的改变而改变，只与温度和压强有关，D 选项错误。2下列说法不正确的是()A需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应B任何放热反应在常温条件下一定能够发生C反应物和生成物具有的总能量决定了反应是吸热还是放热D吸热反应在一定条件下(如加热等)也能够发生答案B 解析化学反应中的能量变化主要表现为放热、吸热。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。如需加热引发的反应可能是放热
3、反应，也可能是吸热反应。3已知反应 XY=MN 为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是()AX 的能量一定低于M 的能量，Y 的能量一定低于 N 的能量B因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行C破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量DX 和 Y 的总能量一定低于M 和 N 的总能量答案D 解析XY=MN H0，就说明 X 与 Y 的总能量低于 M、N 的总能量，A 错，D 正确；破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，C 错；吸热反应有的不需要加热也可反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵搅拌即可。4下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程
4、式(25，101 kPa)：C4H10(g)132O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H2878 kJ/mol C4H10(g)132O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)H2658 kJ/mol C4H10(g)92O2(g)=4CO(g)5H2O(l)H1746 kJ/mol C4H10(g)92O2(g)=4CO(g)5H2O(g)H1526 kJ/mol 由此推断，正丁烷的燃烧热是()A2878 kJ/mol B2658 kJ/mol C1746 kJ/mol D1526 kJ/mol 答案A 解析根据燃烧热的概念，本题中 H2O 应为液态，碳的氧化物为CO2。5在 298K、1
5、00kPa时，已知：2H2O(g)O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)4HCl(g)O2(g)H3则 H3与 H1和 H2间的关系正确的是()A H3 H12 H2B H3 H1 H2C H3 H12 H2D H3 H1 H2答案A 解析本题考查盖斯定律。据题可知，第三个反应可以是一方程与二方程的两倍之和。故 H3 H12 H2。6断开 1 mol AB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A 原子和气态 B 原子所吸收的能量称为AB 键的键能。已知 HH 键键能为 436 kJ/mol，HN 键键能为 391 kJ/mol，根据化学方
6、程式：N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92 kJ/mol，则 NN 的键能是()A431 kJ/mol B946 kJ/mol C649 kJ/mol D869 kJ/mol 答案B 解析由题意得，3436 kJ/molE(NN)6391 kJ/mol92 kJ/mol，E(NN)946 kJ/mol。7在相同温度和压强下，将32 g硫分别在纯氧中和空气中完全燃烧，令前者放出热量为Q1，后者放热为 Q2，则关于 Q1和 Q2的相对大小正确的判断是()AQ1Q2BQ1Q2CQ1Q2D无法判断答案C 解析相同的反应物具有相同的能量，相同的生成物具有相同的能量，两种环境下反应时，反应物与生成
7、物之间的能量差也是相同的。但能量是守恒的，这些能量并不一定完全以热量形式放出，第一种情况下反应剧烈，产生的“明亮的蓝紫色火焰”较第二种情况下产生的“微弱的淡蓝色火焰”以光能形式释放的能量要多。所以以热量形式放出的能量就较在空气中放热要少些。8已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJ mol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890kJ mol1现有 H2与 CH4的混合气体 112L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO2和 H2O(l)，若实验测得反应放热3695kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是()A11 B13 C14 D23 答案B 解
8、析 本题考查的知识点是有关热化学反应方程式的计算。设H2、CH4的物质的量分别为xmol、ymol。则 xy5mol,571.6x/2890y3695，解得 x1.25mol；y3.75mol，两者比为 13，故选 B 项。9(2011 海南，5)已知：2Zn(s)O2(g)=2ZnO(s)H701.0kJ mol12Hg(l)O2(g)=2HgO(s)H181.6kJ mol1则反应 Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)的 H 为()A519.4kJ mol1B259.7 kJ mol1C259.7 kJ mol1D519.4kJ mol1答案C 解析本题考查了盖斯定律的应用。将第
9、一个反应减去第二个反应，然后将各物质的系数同时除以2 就能得到要求的反应，同时反应的焓变也需要除以2。10某些化学键键能数据如下：化学键HH ClCl HCl 键能/kJ mol1436 243 431 则下列热化学方程式不正确的是()A.12H2(g)12Cl2(g)=HCl(g)H91.5 kJ mol1BH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJ mol1C.12H2(g)12Cl2(g)=HCl(g)H91.5 kJ mol1D2HCl(g)=H2(g)Cl2(g)H183 kJ mol1答案C 解析 H反应物的键能之和生成物的键能之和，12H2(g)12Cl2(g)=HCl
10、(g)的 H(436 kJ mol1243 kJ mol1)/2431 kJ mol191.5 kJ mol1，所以，A 项对，C 项错；B 项反应 H436 kJ mol1243 kJ mol12431 kJ mol1183 kJ mol1，对；D 项反应的 H2431 kJ mol1(436 kJ mol1243 kJ mol1)183 kJmol1，对。11 化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成 NO(g)过程中的能量变化：下列说法中正确的是()A1 mol N2(g)和 1 mol O2(g
11、)反应放出的能量为180 kJ B1 mol N2(g)和 1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量C通常情况下，N2(g)和 O2(g)混合能直接生成 NO DNO 是一种酸性氧化物，能与NaOH 溶液反应生成盐和水答案B 解析根据图示可以看出拆开1 mol N2和 1 mol O2需要吸收的能量分别为 946 kJ和 498 kJ，生成 2 mol NO(g)放出的能量 2 mol632 kJ/mol。故反应吸收能量为180 kJ。选项 B，N2和 O2的反应是吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量。选项C，N2与 O2在高压放电时才能化合生成NO。选项
12、 D，NO 不是酸性氧化物，不能与NaOH 溶液反应。12已知胆矾溶于水时溶液温度降低，室温下将1mol 无色硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1，又知胆矾分解的热化学方程式为：CuSO4 5H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)HQ2则 Q1和 Q2的关系为()AQ1Q2CQ1Q2D无法确定答案A 解析根据胆矾溶于水吸热，无水硫酸铜溶于水放热，以及胆矾加热生成无水硫酸铜的热化学方程式可得，胆矾、无水硫酸铜及CuSO4溶液三者能量高低关系如下图所示。从图中可得 Q1和 Q2的关系是：Q1Q2。二、非选择题(共 52 分)13(10 分)用 CH4催化还原 NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：C
13、H4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 160 kJmol1若用标准状况下4.48 L CH4还原 NO2至 N2，整个过程中转移的电 子 总 数 为 _，写 出 上 述 反 应 的 热 化 学 方 程 式：_。答案1.6 mol CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867kJ mol114(13 分)已知稀溶液中，1 mol H2SO4与 KOH 溶液恰好完全反应时，放出 114.6 kJ热量，写出表示 H2SO4与 NaOH 反应生成 1 mol
14、 H2O 的热化学方程式 _。(2)在 101 kPa时，H2在 1.00 mol O2中完全燃烧生成 2.00 mol H2O(l)时放出 571.6 kJ热量，则 H2的燃烧热为 _，表示 H2燃烧热的热化学方程式为：_。(3)(2011 浙江高考节选)已知：Fe2O3(s)3C(石墨)=2Fe(s)3CO(g)H489.0 kJ mol1CO(g)12O2(g)=CO2(g)H283.0 kJ mol1C(石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ mol1由 Fe(s)和 O2(g)反应生成 Fe2O3(s)的热化学方程式为_。答案(1)12H2SO4(aq)NaOH(aq)=1
15、2Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol(2)285.8 kJmol1H2(g)12O2(g)=H2O(l)H 285.8 kJmol1(3)4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H1 641.0 kJmol1解析(3)化学方程式为4Fe3O2=2Fe2O3。由盖斯定律可求出所给反应的反应热 H(393.5 kJ mol1)6(283.0 kJmol1)6(489.0 kJmol1)21 641.0 kJmol1。15(14 分)某实验小组用0.50 mol/L NaOH 溶液和 0.50 mol/L H2SO4溶液进行中和热的测定。测定中和热的实验装置如图所示(1)写
16、出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值 57.3 kJ/mol)：_。(2)取 50 mL NaOH 溶液和 30 mL 硫酸进行实验，实验数据如下表。请填写下表中的空白：实验次数温度起始温度 t1/终止温度 t2/平均温度差(t2t1)/H2SO4NaOH 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 近似认为 0.50 mol/L NaOH 溶液和 0.50 mol/L H2SO4溶液的密度都是 1 g/cm3，中和后生成溶液的比
17、热容c4.18 J/(g)。则中和热 H_(取小数点后一位)。上述实验结果的数值与57.3 kJ/mol 有偏差，产生偏差的原因可能是(填字母)_。a实验装置保温、隔热效果差b在量取 NaOH 溶液的体积时仰视读数c分多次把 NaOH 溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中d用温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度答案(1)12H2SO4(aq)NaOH(aq)=12Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol。(2)4.053.5 kJ/molacd 解析(1)根据中和热定义和热化学方程式的书写原则可得：12H2SO4(aq)NaOH(aq)=12Na2SO4(a
18、q)H2O(l)H57.3 kJ/mol(2)第 1、2、3、4 次实验的温度差分别为4.0、6.1、3.9、4.1，与其他三组数据相比，6.1 较大，舍去。其余三次温度差的平均值为 4.0。0.5 mol/L H2SO4(aq)和 0.5 mol/L NaOH(aq)的密度均为 1 g/cm3，故 m(H2SO4)(H2SO4)V(H2SO4)30 g，m(NaOH)(NaOH)V(NaOH)50 g。中和后生成的溶液为稀溶液，其比热容c4.18 J/(g)，由此可以计算出30 mL H2SO4(aq)和 50 mL NaOH(aq)发生反应时放出的热量为：Q放m(NaOH)m(H2SO4)
19、c(t2t1)，中和热为生成 1 mol H2O(l)时放出的热量，H804.184.00.025103kJ/mol53.5 kJ/mol。16(15 分)(2013 温州八校联考)(1)根据下列图示，写出反应的热化学方程式 _。根据如图所示情况，判断下列说法中正确的是()A其热化学方程式为：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ/mol B该反应为吸热反应C该反应为放热反应D当 H2O 为液态时，其反应热值小于41 kJ/mol(2)已知 16 g 固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是 _ _。(3)如图是某温度下，N2与 H2反应过程中能量
20、变化的曲线图。该反应的热化学方程式为 _。a、b 两条曲线产生区别的原因很可能是_。答案(1)CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ/molB(2)S(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJ/mol(3)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJ/mol a 不使用催化剂，b 使用了催化剂解析(1)以图示形式将反应CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)的质变与能变呈现出来，并要求判断反应类型及 H 情况。根据所给图示可知，A 选项将反应的反应物与生成物弄反了，故不对；生成物的能量比反应物的能量高，故该反应为吸热反应，B 选项正确，则 C选项错误；D 选项未限定 H2O 的物质的量，故不对。答案为B。(3)b 反应中使用催化剂，可以降低反应的活化能，但反应的热效应不会改变。