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一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．(2021·太原一模)查找清洁能源始终是化学家努力的方向，下列说法错误的是( )
A．科学家研制出一种可将水分解成氢气和氧气的催化剂，这使大量获得氢能源成为可能
B．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节省资源、爱护环境
C．煤的气化技术在肯定程度上实现了煤的高效、清洁利用
D．石油作为重要的可再生能源应当被尽量地利用
解析：石油为化石燃料，不行再生，D错误；氢能源、太阳能等新型能源的开发利用，是解决能源危机的有效措施；煤的气化和液化都有利于煤的充分利用，C正确。
答案：D
2．[双选题]下列有关热化学方程式及其叙述正确的是( )
A．氢气的标准燃烧热为285.5 kJ·mol－1，则水电解的热化学方程式为：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋285.5 kJ·mol－1
B．1 mol甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出890 kJ热量，它的热化学方程式为1/2CH4(g)＋O2(g)===1/2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－445 kJ·mol－1
C．已知2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1，则C的标准燃烧热为110.5 kJ·mol－1
D．HBr与NaOH溶液反应：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
解析：依据标准燃烧热可书写热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，A错误；1 mol CH4燃烧放热890 kJ，则 mol CH4燃烧放热×890＝445 kJ，B正确；CO不是稳定氧化物，C错误；HBr是强酸，中和热与HCl与NaOH反应的中和热相同，D正确。
答案：BD
3．Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s)
ΔH＝＋234.1 kJ/mol
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH等于( )
A．－824.4 kJ/mol B．－627.6 kJ/mol
C．－744.7 kJ/mol D．－169.4 kJ/mol
解析：设题给两个反应的热化学方程式分别为①、②，据盖斯定律，2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)可由②×－①得到，ΔH＝－393.5 kJ/mol×－234.1 kJ/mol＝－824.4 kJ/mol。
答案：A
4．氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式分别为：
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是( )
A．H2(g) B．CO(g)
C．C8H18(l) D．CH4(g)
解析：依据热化学方程式，分别求得1 g H2、CO、C8H18、CH4燃烧放热量为： kJ、 kJ、 kJ、 kJ。
答案：B
5．(2021·福建六校联考)已知反应：①101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1 ②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1由此可以推断下列结论正确的是( )
A．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量
B．①的焓变为221 kJ·mol－1
C．浓硫酸与稀NaOH溶液完全反应生成1 mol水时放热为57.3 kJ
D．1 mol碳完全燃烧放出的热大于110.5 kJ
解析：醋酸为弱酸，电离过程中吸热，与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O时，放热小于57.3 kJ；①的焓变为－221 kJ·mol－1；浓H2SO4溶于水放热；1 mol C不完全燃烧放热110.5 kJ，完全燃烧放热多，大于110.5 kJ。
答案：D
6．已知：
①H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1＝a kJ/mol
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝b kJ/mol
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝c kJ/mol
④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH4＝d kJ/mol
下列关系式中正确的是( )
A．a<c<0 B．b>d>0
C．2a＝b<0 D．2c＝d>0
解析：①和②、③和④中各物质的聚集状态分别相同，且②和④中各物质的化学计量数分别是①和③中的2倍，所以b＝2a，d＝2c。①②③④均为放热反应，a、b、c、d均小于零。由于H2O(g)→H2O(l)这一过程放出热量，所以反应③中放出的热量比反应①多，所以c<a。
答案：C
7．(2022·丹东联考)火箭推动器常以联氨(N2H4)为燃料、过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应的热化学方程式：
①N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH1＝－533.23 kJ·mol－1
②H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44 kJ·mol－1
③2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)
ΔH3＝－196.4 kJ·mol－1
则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为( )
A．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋817.63 kJ·mol－1
B．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.63 kJ·mol－1
C．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－641.63 kJ·mol－1
D．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－817.63 kJ·mol－1
解析：由盖斯定律可进行热化学方程式的加减运算。由①＋③＋②×2得N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－817.63 kJ·mol－1，由①＋③－②×2可得：N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJ·mol－1。
答案：B
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(8分)已知下列两个热化学方程式：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－2 220 kJ·mol－1
依据上面两个热化学方程式，试回答下列问题。
(1)H2的标准燃烧热为________，C3H8的标准燃烧热为________。
(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为________。
解析：(2)据公式Q放＝n(可燃物)×ΔH,1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为285.8 kJ·mol－1×1 mol＋2 220 kJ·mol－1×2 mol＝4 725.8 kJ。
答案：(1)－285.8 kJ·mol－1 －2 220 kJ·mol－1
(2)4 725.8 kJ
9．(10分)化学反应过程中发生物质变化的同时，经常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来，叫做反应热。由于反应的状况不同，反应热可分为很多种，如标准燃烧热和中和反应反应热等。
(1)下列ΔH表示物质标准燃烧热的是________；表示中和反应反应热的是________。(填“ΔH1”、“ΔH2”、“ΔH3”等)
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2OH(l) ΔH1
B．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH3
D．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH4
E．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH5
F．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH6
G．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH7
H．CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋ H2O(l) ΔH8
(2)2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出99.6 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)充分燃烧肯定量的丁烷放出热量的大小为Q，生成的CO2恰好与100 mL浓度与5 mol·L－1的KOH溶液完全反应生成单一产物。则燃烧1mol丁烷放出的热量为___________。
解析：(3)丁烷燃烧产生的CO2与KOH溶液反应可以生成K2CO3或KHCO3。n(KOH)＝0.1 L×5 mol·L－1＝0.5 mol，生成K2CO3时需n(CO2)＝＝0.25 mol。1 mol C4H10含碳4 mol，故1 mol C4H10燃烧放热为×Q＝16Q。同理可计算诞生成KHCO3时，1 mol C4H10放出的热量为8Q。
答案：(1)ΔH4、ΔH5 ΔH6
(2)C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－1 294.8 kJ·mol－1
(3)8Q或16Q
10．(11分)(2022·宁波八校联考)参考下列图表和有关要求回答问题。
(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_____________________________________________；
(2)下表是部分化学键的键能数据：
化学键
P===P
P===O
O===O
P===O
键能/ kJ·mol－1
a
b
c
x
已知白磷的标准燃烧热为d kJ·mol－1，白磷及其完全燃烧的产物结构如图Ⅱ所示，则上表中x＝______kJ·mol－1(用含有a、b、c、d的代数式表示)。
解析：(1)观看图形，1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1。
(2)由反应热＝反应物键能总和－生成物键能总和与标准燃烧热概念可得等式6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，
得x＝－(12b－d－6a－5c)或(d＋6a＋5c－12b)。
答案：(1) NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)
ΔH＝－234 kJ·mol－1
(2)－(12b－d－6a－5c)或(d＋6a＋5c－12b)
11．(10分)近20年来，对以氢气作为将来的动力燃料氢能源的争辩获得了较大进展。像电一样，氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的所谓“二级能源”，而存在于自然界的可以供应现成形式能量的能源称为一级能源，如煤、石油、太阳能和原子能等。
(1)为了有效进展民用氢能源，必需制得廉价的氢气，下列可供开发的较经济且资源可持续利用的制取氢气的方法是( )
A．电解水 B．锌和稀硫酸反应
C．光解海水 D．以石油、自然 气为原料
(2)氢气燃烧时耗氧量小，发热量大。已知C和H2燃烧的热化学方程式：
C(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
试通过计算说明等质量氢气和炭完全燃烧时产生的热量之比是________。
(3)氢能源有可能实现能源的贮存，也有可能实现经济、高效的输送。争辩表明，过渡金属型氢化物(又称间充氢化物)中，氢原子填充在金属的晶格间隙之间，其组成不固定，通常是非化学计量的，如LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.85、TaH0.78。已知标准状况下，1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气(钯粉的密度为10.64 g·cm－3，相对原子质量为106.4)，试写出钯(Pd)的氢化物的化学式____________。
解析：由于能源问题已成为社会热点问题，有关能源的试题也将成为今后命题的重点，以能源问题切入，从不同的角度设问，形成跨学科的综合问题，全面考查我们的基础学问和运用多学科学问分析问题、解决实际问题的力量。(2)由热化学方程式可知，相同质量的氢气和碳完全燃烧时放出的热量之比为(285.8 kJ·mol－1×)∶(393.5 kJ·mol－1×)＝4.36∶1。(3)由题意可知，1 cm3钯粉可吸取896 cm3的氢气，Pb与H的物质的量之比为
∶(×2)＝1∶0.8，故氢化物的化学式为PbH0.8。
答案：(1)C (2)4.36∶1 (3)PbH0.8
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