高二化学试题（上）第1单元化学反应的热效应.doc

高二化学试题（上）
第一单元 化学反应的热效应
（试卷总分100分 考试时间90分钟）
特 别 提 示
本单元主要考查：鲁科版选修4第1章第1节内容
解题时要注意：①了解化学反应能量变化的实质、知道化学能与热能的转化是化学反应中能量转化的主要形式；②知道反应热是对反应热效应的定量表示；③明确焓变与反应热及吸热、放热的关系；④了解燃烧热和中和热的概念，知道中和热的测定方法；⑤能够正确书写热化学方程式，能结合实例说明热化学方程式所表示的含义；⑥知道反应热与物质的状态和反应的条件有关；⑦了解盖斯定律，并能用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算；⑧了解化学键的变化与能量变化的关系；⑨培养节能减排意识。
重点：热化学方程式的书写和反应热效应的简单计算。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5

第I卷（选择题 共54分）
一.选择题（本题包括18小题，每小题3分，共54分。每小题只有一个选项符合题意）
1．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或很少污染，且有些可以再生。下列属最有希望的新能源的是 （ ）
①天然气 ②煤 ③核能 ④水电 ⑤太阳能 ⑥燃料电池 ⑦风能 ⑧氢能
A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ C.③④⑤⑥ D.除①②外
1.B （解析：本题主要是抓住题目所给的信息即的要求来回答）

2. 化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应要吸收热量，在化学上叫做吸热反应。其原因是 （ ）
A.反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
B.反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量
C.在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应
D.在化学反应中需要降温的反应就是放热反应
2. B（提示：从能量守恒的角度考虑。）

3. 化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应要吸收热量，在化学上叫做吸热反应。其原因是 （ ）
A.反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
B.反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量
C.在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应
D.在化学反应中需要降温的反应就是放热反应
3. B（提示：从能量守恒的角度考虑。）

4. 氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式分别为：
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=－285.8 kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=－283.0 kJ/mol
C8H18(l)+25/2O2(g)= 8CO2(g)+9H2O(l) △H=－5518 kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=－890.3 kJ/mol
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)
4.C (解析：本题考查热效应大小比较。由以上热化学方程式可得每摩尔H2.CO.C8H18.CH4燃烧放出的热量，根据反应热与可燃物的物质的量成正比计算,取1g可燃物：如1gH2燃烧放出的热量为：。同理可计算得出相同质量的CO放出的热量最少。)

5. X、Y二元素的原子，当它们分别获得两个电子形成稀有气体元素原子层结构时，X放出的热量大于Y放出的热量；Z、W两元素的原子，当它们分别失去一个电子形成稀有气体元素原子的电子层结构时，吸收能量W大于Z。则X、Y和Z、W分别形成的化合物中，离子化合物可能性最大的是 （ ）
A．Z2X　　B．Z2Y　　C．W2X　　D．W2Y
5. A　（解析：X、Y获得两个电子就达到稳定结构，故它们属于VIA族，由于X得到电子
放出的热量多，故X形成的离子更稳定，即X的非金属性比Y强；Z、W失去一个电子达
到稳定结构，它们属于IA族，W失去电子吸收的能量多，则W比Z难失电子，故金属性
Z大于W。形成离子化合物最可能是金属性强的与非金属性强的元素化合，即Z2X。）

6. 已知：①1 mol H2 分子中化学键断裂时需要吸收 436kJ 的能量
②1 mol Cl2 分子中化学键断裂时需要吸收 243kJ 的能量
③由 H 原子和 Cl 原子形成 1 mol HCl 分子时释放 431kJ 的能量
则下列叙述正确的是 （ ）
A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)
B．氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体，反应的△H = 183kJ/mol
C．氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体，反应的△H =－183kJ/mol
D．氢气和氯气反应生成 1 mol 氯化氢气体，反应的△H =－183kJ/mol
C（解析：考查热化学方程式的书写和意义。氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体，反应的△H =（436kJ/mol +243kJ/mol）－2×431kJ/mol=－183kJ/mol。）

7. 1.00 L 0.500 mol·L－1 NaOH溶液与足量的稀盐酸反应，放出 28.7 kJ的热量。表示该反应的中和热的热化学方程式正确的是 （ ）
A.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)；ΔH=+28.7 kJ·mol－1
B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)；ΔH=－28.7 kJ·mol－1
C.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)；ΔH=+57.4 kJ·mol－1
D.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)；ΔH=－57.4 kJ·mol－1
7. D （提示：注意正确书写热化学方程式和热效应的计算。）

8. 今有如下三个热化学方程式：
H2(g)+1／202(g)=H20(g) △H=akJ.mol-1
H2(g)+1／202(g)=H20(1) △H=bkJ.mol-1
2H2(g)+02(g)=2H20(1) △H=ckJ.mol-1
关于它们的下列表述正确的是 ( )
A．它们都是吸热反应 B．a,b和c均为正值 C．a=b D．2b=c
8. D （解析：:根据热化学方程式表示方法规定氢燃烧放热，其△H应为负值，故A、B错；再根据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同可判断a≠b，C错；对相同反应。反应热与可燃物的物质的量成正比可判断2b=c。）

9. 氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式分别为：
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=－285.8 kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=－283.0 kJ/mol
C8H18(l)+25/2O2(g)= 8CO2(g)+9H2O(l) △H=－5518 kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=－890.3 kJ/mol
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)
9.C (解析：本题考查热效应大小比较。由以上热化学方程式可得每摩尔H2.CO.C8H18.CH4燃烧放出的热量，根据反应热与可燃物的物质的量成正比计算,取1g可燃物：如1gH2燃烧放出的热量为：。同理可计算得出相同质量的CO放出的热量最少。)

10. 100gC不完全燃烧所得产物中，CO所占体积为1/3，CO2为2/3，且：

　　与这些碳完全燃烧相比，损失的热量为 （ ）
　　A．39.292kJ　　B．3274.3kJ　　C．784.92kJ　　D．2489.44kJ
10. C　（解析：在100gC中有 变为CO，有 变为CO2，故与C完全燃烧相比，损失的热量就是CO继续燃烧放出的热量，依据热化学方程式知损失的热量为 。）

11.对下列化学反应热现象，不正确的说法是 （ ）
　　A．放热的反应发生时不必加热
　　B．化学反应一定有能量变化
　　C．有的吸热反应不加热也可能发生
　　D．化学反应热效应数值与反应物质多少有关
11. A　（解析：A错，在放热反应中有一些需加热以提供必需的能量来引发反应，如煤的燃烧。C正确，有些吸热反应并不需要加热，如Ba(OH)2晶体与NH4Cl的反应，醋酸的电离等吸热过程，均不需要加热。）

12. 在36 g 碳不完全燃烧所得气体中，CO占体积，CO2占体积。且有：
C(s) + O2(g) = CO(g) ；△H = －110.5 kJ/mol ， CO(g) + O2(g) = CO2(g) ；△H = －283 kJ/mol
与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是 （ ）
A．172.5 kJ B． 1149 kJ
C．283kJ D． 517.5 kJ
12. C(解析：损失的热量为CO占体积完全燃烧放出的热量：n（C）=3 mol，
n（CO）=1 mol，根据CO(g) + O2(g) = CO2(g) △H = －283 kJ/mol得1 mol CO完全燃烧放出的热量283 kJ，即损失的热量是283 kJ。)

13. 氢气是人类未来最理想的燃料，以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是 （ ）
A．利用太阳能直接使水分解产生氢气
B．以焦炭和水制取水煤气（含CO和H2）后分离出氢气
C．用铁和盐酸反应放出氢气
D．由热电站提供电力电解水产生氢
13.A （解析：从原料的成本.利用率.能源的利用.操作步骤等方面综合考虑。）

14. 在烃分子中去掉2个氢原子形成一个双键是吸热反应，大约需117kJ/mol～125kJ/mol的热量，但1，3—环己二烯失去2个氢原子变成苯是放热反应，△H ＝－23.4kJ/mol，以上事实表明 （ ）
　　A．1，3—环己二烯加氢是吸热反应　　B．苯加氢生成环己烷是吸热反应
　　C．1，3—环己二烯比苯稳定 　　 D．苯比1，3—环己二烯稳定
14. D　（解析：由题可知：，因为苯的能量比环己二烯能量低，故苯比环己二烯稳定，故C错；环己二烯加氢是放热过程，A错；苯加氢到环己烷由上图可知是放热过程，B错。）

15. 完全燃烧一定质量的无水乙醇，放出的热量为Q，已知为了完全吸收生成的二氧化碳，消耗掉8mol·L－1的氢氧化钠溶液50mL，则无水乙醇的燃烧热放出的热量不可能是（ ）
　　A．10Q　　B．10Q～5Q　　C．大于10Q　　D．5Q
15. C（解析：NaOH与CO2反应可生成Na2CO3，也可以生成NaHCO3，若生成Na2CO3，则n(NaOH)＝0.4mol。

所以此时1mol乙醇完全燃烧放出5Q热量，若反应产物为Na2CO3和NaHCO3的混合
物，则1mol乙醇完全燃烧放出的热量为5Q～10Q之间。）

16. 据人民网2001年9月4日报道，有一集团拟将在太空建立巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢，其反应可表示为：。有下列几种说法：① 水分解反应是放热反应；② 氢气是一级能源；③ 使用氢气作燃料有助于控制温室效应；④ 若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善生存条件。其中叙述正确的是 （ ）
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①②③④
16. C. (解析：水分解反应是吸热反应 ，氢气是二级能源。)

17. 已知101KPa时的辛烷的燃烧热为5518kJ/mol，强酸与强碱在稀溶液中发生反应时的中和热为57.3kJ/mol，则下列热化学方程式书写正确的是 （ ）
①C8H18（l）+ 25/2O2（g）＝ 8CO2（g）+ 9H2O（l） △H ＝ +5518kJ/mol
②C8H18（l）+ 25/2O2（g）＝ 8CO2（g）+ 9H2O（l） △H ＝ －5518kJ/mol
③H+（aq）+ OH—（aq）＝ H2O（l） △H ＝ －57.3kJ/mol
④1/2H2SO4(aq) + NaOH(aq) ＝1/2Na2SO4(aq) + H2O(l) △H ＝ +57.3kJ/mol
A．①③ B．②③ C．②④ D．②
17. B (解析：考查燃烧热.中和热的意义。)

18. 以NA代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式C2H2(g)+O2=2CO2(g)+H2O(l)
△H＝-1300kJ/mol 的说法中，正确的是 （ ）
　　A．有10NA个电子转移时，该反应吸收1300kJ的能量
　　B．有NA个水分子生成且为液体时，吸收1300kJ的能量
　　C．有2NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量
　　D．有8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量
18. D （解析：A项中的10NA个电子转移即有1molC2H2燃烧，所以应为放出1300kJ的热量；D项中有8NA个碳氧共用电子对，即有2mol CO2 生成，故放出1300kJ的热量。）
第II卷（非选择题 共46分）
二.（本题包括6小题，共46分）
19. （4分）同素异形体相互转化的反应热相当少而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难，现在可根据盖斯定律进行计算。
已知：P4（固体.白磷）+5O2（气体）＝ P4O10(固体) △H＝－2983.2kJ·mol－1 ①
P（固体.红磷）+O2（气体）＝P4O10(固体) △H＝－738.5kJ·mol－1 ②
由热化学方程式来看，更稳定的磷的同素异形体是 。
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。
19.【解析】根据盖斯的观点，将两个反应方程式作如下处理：
①－②×4，得：P4（固体.白磷）－4P（固体.红磷）=－29.2kJ·mol-1
【答案】红磷 P4（固体.白磷）=4P（固体.红磷） △H=－29.2kJ·mol-1
【点评】同种元素可形成的各种同素异形体具有不同的能量，因此涉及书写该类单质的热化学方程式不仅要注明单质聚集的状态，还要注明同素异形体的名称。

20.（6分）我国目前发射火箭主要采用强氧化剂H2O2和强还原剂液态肼N2H4作燃料。它们混合反应时，产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652kJ的热量。请回答。
（1）反应的热化学方程式为： 。
（2）又已知H2O（液）=H2O（气） △H＝44kJ·mol－1 ，则16g液态肼与足量液态双氧水参加上述反应生成液态水时放出的热量为： kJ。
（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是： 、 。
20. (1)
（2）408.815（3）排放出的产物是和，对环境没有污染。

21.（7分）已知1mol CO气体完全燃烧生成CO2气体，放出283kJ热量，1mol氢气完全燃烧生成液态水放出286kJ热量，1mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量，
（1）写出H2完全燃烧生成液态水的热化学方程式________________________________；
（2）若1mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸汽，放出热量_______890kJ（填“ =”、“>”、
“<”）
（3）若将a mol CH4，CO，H2混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，则放出热量（Q）
的取值范围是______________________________________；
（4）若将a mol CH4，CO，H2混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，且CO2和H2O物
质的量相等，则放出热量（Q）的取值范围是________________________________。
21．(1)H2（g）+1/2O2（g）==2H2O（l） △H= - 286kJ/moL (2分)
(2)＜ (1分) (3)283a kJ ＜Q ＜890a kJ (2分)
(4)284.5a kJ ＜ Q ＜568.5a kJ (2分)

22．(7分)把煤作为燃料可以通过下列两种途径：
途径一：C (s) + O2 (g) = CO2(g)   （放热Q1kJ）     
途径二：先制成水煤气：C (s) + H2O(g) = CO(g) +  H2 (g) （吸热Q2 kJ）
再燃烧水煤气：2CO(g) + O2 (g) = 2CO2(g)
2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O(g)
试回答下列问题：
（1）判断两种途径放热：途径一（填﹤，﹥，=）____________途径二。
（2）Q1、Q2、Q3的数学关系是___________________________。
（3）由于制取水煤气的反应里。反应物所具有的总能量（填﹤，﹥，=）__________生成物所具有的总能量，那么发生化学反应时，反应物就需要_____________能量才能转化为生成物，因此其反应条件为____________。
22.答案：（1）= （2）Q1+Q2 =1/2 Q3。 （3）﹤, 吸收,高温

23. （10分）某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺，因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水，可使煤炭燃烧放出更多的热量。”（已知煤炭的燃烧热为－393.15 kJ/mol，氢气的燃烧热为－242 kJ/mol，一氧化碳的燃烧热为－283 kJ/mol）
(1).写出该同学看到燃烧现象所涉及到的所有热化学反应方程式；

；

；

；

（2）认为该同学的结论是否正确______，请简要说明理由。

.
23、答案：（1）C (s) ＋ O2 (g) ＝ CO2(g) △H = －393.15 kJ/mol
H2 (g) ＋ 1/2 O2 (g) ＝ H2O (l) △H = －242 kJ/mol
CO (g) ＋ 1/2 O2 (g) ＝ CO2(g) △H = －283 kJ/mol
C (g) ＋ H2O (l) ＝ CO(g) ＋ H2 (g) △H = +131.85 kJ/mol
（2）不正确。因为根据盖斯定律，反应过程中的热效应与途径无关，只与反应物和生成物的能量差有关。
评分说明：每个热化学方程式2分，未写明状态不给分，热量符号写错不给分（2）小题每空2分，共12分

24. （9分）称取等质量为(ag)胆矾两份。把一份溶于bg水中，测知其溶解时吸收Q1kJ热量；把另一份脱水后溶于bg水中，测得其溶解时放热Q2kJ。
　　(1)胆矾的溶解热为____________kJ·mol—1，是____________(填”吸热”或“放热”)
　　(2)无水硫酸铜的溶解热为______________kJ·mol—1，是_____________过程。
　　(3)从以上数据可知，胆矾脱水是______过程，1mol胆矾脱水需_________kJ·mol—1热量。
24. 解析：⑴由溶解热的定义：一定温度及压力下（通常为298K和101kPa），一定量的溶质溶解于某溶剂中产生的热效应。溶质的量为1mol时为摩尔溶解热，中学把溶解热理解为摩尔溶解热。因此，可计算如下：
　　CuSO4·5H2O(s)＝CuSO4 (aq)＋5H2O(l) △H
　　　　250g　　　　　　　　　　　　　　　 Q
　　　　a g　　　　　　　　　　　 　　　　 Q1
　　所以
　　⑵　ag胆矾失水后溶于水中放出Q2kJ热量
　　CuSO4·5H2O～CuSO4
　　250g　　　　　160g
　　a g　　　　　
　　CuSO4 (s)＝CuSO4 (ag) △H′
　　160g　　　　　　　　　　Q′
　　 　　　　　　　 　 Q 2
　　所以
　　⑶　设CuSO4·5H2O分解为CuSO4和5H2O的热效应为△H。
　　根据⑴可知：①CuSO4·5H2O(s)＝ CuSO4 (aq)＋5H2O(l) △H 1 ＝+250Q1 /a 　kJ·mol—1
根据⑵可知：②CuSO4(s)＝ CuSO4 (ag) △H 2 ＝-250Q2/a 　kJ·mol—1
　　①－②得： CuSO4·5H2O(s)＝CuSO4(s)＋5H2O(l) △H ＝△H 1－△H 2
　　所以：△H ＝△H 1－△H2 ＝
　　故此过程为吸热反应。
答案：（1）250Q1/a　（2分） 吸热 （1分）
（2）250Q2/a　（2分） 放热 （1分）
（3）吸热　 （1分） 250（Q1+Q2）/a （2分）