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第一章测评B
(高考体验卷)
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.(2022海南化学)标准状态下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和OO键的键焓ΔH分别为436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和495 kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是( )
A.H2O(g)H2(g)+O2(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
B.H2O(g)H2(g)+O2(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
解析:化学反应的焓变等于反应物总键焓与生成物总键焓的差,由此可确定D项正确。
答案:D
2.(2022重庆理综)已知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1
H—H、OO和O—H键的键能分别为436、496和462 kJ·mol-1,则a为( )
A.-332 B.-118 C.+350 D.+130
解析:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-1(1)
2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1(2)
(1)×2-(2)得2H2O(g)O2(g)+2H2(g)
ΔH=+(2a+220) kJ·mol-1
由键能数值计算得2H2O(g)O2(g)+2H2(g)中ΔH=4×462 kJ·mol-1-(496 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1)=+480 kJ·mol-1,即:2a+220=480,解得a=+130。
答案:D
3.(2022江苏化学)已知:C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1
CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH2
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH3
4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s) ΔH4
3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的推断正确的是( )
A.ΔH1>0,ΔH3<0
B.ΔH2>0,ΔH4>0
C.ΔH1=ΔH2+ΔH3
D.ΔH3=ΔH4+ΔH5
解析:燃烧反应都是放热反应,ΔH1、ΔH3、ΔH4都小于0,CO2与C的反应是吸热反应,ΔH2大于0,A、B错误;反应C(s)+O2(g)CO2(g)可由反应CO2(g)+C(s)2CO(g)与2CO(g)+O2(g)2CO2(g)相加得到,由盖斯定律可知ΔH1=ΔH2+ΔH3,C正确;同理可得ΔH3=(ΔH4+2ΔH5),D错误。
答案:C[来源:Zxxk.Com]
4.(2022课标全国Ⅱ)室温下,将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度上升,热效应为ΔH2,CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为:CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。则下列推断正确的是( )
A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3
C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
解析:CuSO4·5H2O(s)CuSO4(aq)+5H2O(l),ΔH1>0
CuSO4(s)CuSO4(aq) ΔH2<0
CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH3
由盖斯定律:ΔH3=ΔH1-ΔH2,则ΔH3>0。
则ΔH3>ΔH2,A项错误;ΔH3>ΔH1,B项正确;ΔH2=ΔH1-ΔH3,C项错误;ΔH1+ΔH2<ΔH3,D项错误。
答案:B
5.(2022湖南五市十校期末)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A.若2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,则H2的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
B.若C(石墨,s)C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
C.已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ·mol-1,则20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量
D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g) ΔH1;2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
解析:气态水不是水的稳定态,A项错误;石墨生成金刚石为吸热反应,故石墨比金刚石稳定,B项正确;固体NaOH溶解于水还存在溶解放热,C项错误;碳燃烧属于放热反应,等量的碳完全燃烧生成CO2比不完全燃烧生成CO放出的热量多,但是焓变为负值,D项错误。
答案:B
6.(2022天津和平期末)下列有关热化学方程式的书写及对应的表述均正确的是( )
A.密闭容器中,9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成17.6 g硫化亚铁时,放出19.12 kJ热量。则Fe(s)+S(s)FeS(s) ΔH=-95.6 kJ·mol-1
B.稀盐酸与0.1 mol·L-1 KOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol-1
C.已知1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5 kJ,则水分解的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.5 kJ·mol-1
D.已知2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,则可知C的燃烧热ΔH=-110.5 kJ·mol-1
解析:9.6 g硫粉的物质的量为=0.3 mol,11.2 g铁粉的物质的量为=0.2 mol,故硫粉过量,以铁粉为依据计算1 mol铁粉参与反应放出的热量为 mol×19.12 kJ=95.6 kJ·mol-1,A项正确;中和热ΔH<0,B项错误;2 mol水分解吸取的热量应为571 kJ·mol-1,C项错误;计算碳的燃烧热时生成物应为CO2(g),D项错误。
答案:A
7.(2021上海化学)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中,然后向小烧杯中加入盐酸,反应猛烈,醋酸渐渐凝固。由此可知( )
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.反应的热化学方程式为:NH4HCO3+HClNH4Cl+CO2↑+H2O ΔH=Q
解析:醋酸凝固说明体系温度降低,此反应为吸热反应,热能转化为化学能,B正确;D选项,没有标明反应物、生成物的状态,错误。
答案:B
8.(2021课标全国Ⅱ)在1 200 ℃时,自然 气脱硫工艺中会发生下列反应
①H2S(g)+O2(g)SO2(g)+H2O(g) ΔH1
②2H2S(g)+SO2(g)S2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2S(g)+O2(g)S(g)+H2O(g) ΔH3
④2S(g)S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为( )
A.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
B.ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
D.ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
解析:首先找到②式中含有S2(g)、③式中含有S(g),②×-③×2得2S(g)+SO2(g)+H2O(g)H2S(g)+S2(g)+O2(g),然后再加①×得2S(g)S2(g),所以ΔH4=ΔH2×+ΔH1×-ΔH3×2。
答案:A
9.(2021重庆理综)已知:P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g) ΔH=a kJ·mol-1,
P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g) ΔH=b kJ·mol-1,
P4具有正四周体结构,PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·mol-1。
下列叙述正确的是( )
A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能为 kJ·mol-1
D.P—P键的键能为 kJ·mol-1
解析:由已知两个反应可得:
Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(g)
ΔH=kJ·mol-1,无法求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反应热;
设Cl—Cl键的键能为x,则:
x+3×1.2c-5c=,[来源:学*科*网]
x=kJ·mol-1,
C正确;设P—P键的键能为y,P4为正四周体形结构,共有6个P—P键,由第1个反应得
6y+×6-4×3×1.2c=a,
y=kJ·mol-1;P—P键的键长大于P—Cl键,故P—P键的键能小于P—Cl键。
答案:C
10.(2021海南化学)已知下列反应的热化学方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)
2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH2
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH3[来源:Z§xx§k.Com]
则反应4C3H5(ONO2)3(l)12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH为( )
A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1
B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1
D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
解析:将三个已知热化学方程式依次编号为①、②、③,依据盖斯定律,可得目标热化学方程式:12×③+5×②-2×①,即ΔH=12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1,即选A。
答案:A
11.(2021浙江衢州一中期中)单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.S(s,单斜)S(s,正交) ΔH=+0.33 kJ·mol-1
B.正交硫比单斜硫稳定
C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高
D.①表示断裂1 mol O2中的共价键所吸取的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ
解析:依据盖斯定律得:S(s,单斜)S(s,正交) ΔH=-0.33 kJ·mol-1,即单斜硫转化为正交硫时要放出热量,正交硫的能量要低,较稳定,故A项错误、B项正确;相同物质的量的正交硫应当比单斜硫所含有的能量低,C项错误;①表示断裂1 mol S(s,单斜)和1 mol O2(g)中的共价键所吸取的能量比形成1 mol SO2(g)中的共价键所放出的能量少297.16 kJ,D项错误。
答案:B
12.(2022上海化学,有改动)工业生产水煤气的反应为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.4 kJ·mol-1
下列推断正确的是( )
A.反应物能量总和大于生成物能量总和
B.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(l) ΔH=-131.4 kJ·mol-1
C.水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸取131.4 kJ热量
D.水煤气反应中生成1体积CO(g)吸取131.4 kJ热量
解析:该反应为吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,A错误;B项为制水煤气的反方向,但水应为气态,错误;热化学方程式中的计量数表示物质的量,所以D项中1体积应是1 mol。
答案:C
第Ⅱ卷(非选择题 共40分)
二、非选择题(本题包括4小题,共40分)
13.(2022大纲全国)(6分)化合物AX3和单质X2在肯定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题:
已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为 。
解析:书写热化学方程式时要注明各物质的状态,ΔH的单位和符号。
答案:AX3(l)+X2(g)AX5(s) ΔH=-123.8 kJ·mol-1
14.(2022广东理综)(8分)用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术。反应①为主反应,反应②和③为副反应。
①CaSO4(s)+CO(g)CaS(s)+CO2(g) ΔH1=-47.3 kJ·mol-1
②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH2=+210.5 kJ·mol-1
③CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH3=-86.2 kJ·mol-1[来源:学科网ZXXK]
反应2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH= (用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。
解析:由盖斯定律可得反应2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)应当是反应①×4+反应②+反应③×2,即ΔH=4ΔH1+ΔH2+2ΔH3。
答案:4ΔH1+ΔH2+2ΔH3
15.(2021北京理综)(12分)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式: 。
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式: 。
②随温度上升,该反应化学平衡常数的变化趋势是
。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。
当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:
。
解析:(2)首先写出所求方程式N2(g)+O2(g)2NO(g),断开化学键吸取的能量为945 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1=1 443 kJ·mol-1,形成化学键释放的能量为1 260 kJ·mol-1,所以ΔH=+183 kJ·mol-1,反应为吸热反应,上升温度平衡右移,化学平衡常数增大。
答案:(1)3NO2+H2O2HNO3+NO
(2)①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+183 kJ·mol-1
②增大
(3)2CO+2NON2+2CO2
16.(2022课标全国Ⅰ)(14分)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式 。
(2)已知:
①甲醇脱水反应 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1=-23.9 kJ·mol-1
②甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-29.1 kJ·mol-1
③乙醇异构化反应 C2H5OH(g)CH3OCH3(g)
ΔH3=+50.7 kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的ΔH= kJ·mol-1。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是 。
解析:(2)由目标方程式中C2H4(g)、C2H5OH(g)位置可知①-②-③式得C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g),所以ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3;间接法需要浓硫酸,浓硫酸具有腐蚀性,易造成污染。
答案:(1)C2H4+H2SO4C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2OC2H5OH+H2SO4
(2)-45.5 污染小、腐蚀性小等
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