2019-2020学年度2017级高考化学一轮复习《化学能与热能》基础检测试题（Word版含解析）.docx

1、 1 20172017 级高考一轮复习化学能与热能基础过关试题级高考一轮复习化学能与热能基础过关试题 （测试时间：（测试时间：5050 分钟分钟 满分：满分：100100 分）分） 一、一、判断正误判断正误：正确的打“” ，错误的打“”正确的打“” ，错误的打“” 。每小题。每小题 1 1 分，共分，共 1010 分。分。 (1)酒精可用作燃料，说明酒精燃烧是放热反应( ) (2)随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一( ) (3)催化剂的使用可以降低反应的活化能，加快反应速率，但焓变 H 不改变。( ) (4)S(s)3 2O2(g)=SO3(g) H315 kJ mol 1(燃烧热) (H

2、 的数值正确)( ) (5)NaHCO3H2 储氢 释氢 HCOONaH2O 反应中，储氢、释氢过程均无能量变化。 ( ) (6)葡萄糖的燃烧热是 2 800 kJ mol 1， 则1 2C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l) H 1 400 kJ mol 1( ) (7)已知稀溶液中，H (aq)OH(aq)=H 2O(l) H57.3 kJ mol 1，则稀醋酸与稀 氢氧化钠溶液反应生成 1 mol 水时放出 57.3 kJ 的热量( ) (8)CO(g)的燃烧热是 283.0 kJ mol 1，则 2CO 2(g)=2CO(g)O2(g)反应的 H 2283.0

3、kJ mol 1( ) (9)已知：Fe2O3(s)3C(石墨)=2Fe(s)3CO(g) H489.0 kJ mol 1 CO(g)1 2O2(g)=CO2(g) H283.0 kJ mol 1 C(石墨)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ mol 1 则 4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s) H1 641.0 kJ mol 1( ) (10)500 、300 MPa 下，将 0.5 mol N2和 1.5 mol H2置于密闭容器中充分反 应生成NH3(g)， 放热19.3 kJ， 其热化学方程式为N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H38.6 kJ mol 1( )

4、 二、单项选择题：本题包括二、单项选择题：本题包括 1313 小题，小题，每小题每小题 4 4 分，共分，共 5252 分。分。 1根据碘与氢气反应的热化学方程式 2 ()I2(g)H2(g)2HI(g)9.48 kJ ()I2(s)H2(g)2HI(g)26.48 kJ 下列判断正确的是( ) A254 g I2(g)中通入 2 g H2(g)，反应放热 9.48 kJ B1 mol 固态碘与 1 mol 气态碘所含的能量相差 17.00 kJ C反应()的产物比反应()的产物稳定 D反应()的反应物总能量比反应()的反应物总能量低 答案 D 解析 A 项，忽视了可逆反应；B 项中能量相差为

5、 35.96 kJ；C 项中产物的状态相同， 稳定性相同；同一物质，固态时能量最低，所以 D 项正确。 2根据如图所示的反应判断，下列说法中错误的是( ) ACO2(g)和 CaO(s)的总能量大于 CaCO3(s)的总能量 B该反应的焓变大于零 C该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能 量 D由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应 答案 D 解析 碳酸钙受热分解的反应是吸热反应，焓变大于零，故 CO2(g)和 CaO(s)的总能量 大于 CaCO3(s)的总能量，A、B 项说法正确； 在 CaCO3中，Ca 2和 CO2 3之间存在离子键， C

6、O 2 3中 C 与 O 之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂，旧化学键断裂需要吸收能 量，新化学键形成放出能量，C 项说法正确；需要加热才能发生的反应不一定为吸热反应， 如碳的燃烧需要加热，但该反应是放热反应，D 项说法错误。 3如图所示是 298 K、101 kPa 时，N2与 H2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述 错误的是( ) 3 A加入催化剂，不能改变该化学反应的反应热 Bb 曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 C该反应的热化学方程式为：N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92 kJ/mol D在常温、体积一定的条件下，通入 1 mol N2和 3 mol H2，

7、反应后放出的热量为 92 kJ 答案 D 解析 催化剂能改变反应的路径，降低反应的活化能，但不能改变化学反应的反应热， A 项正确，B 项正确；根据图像可知，1 mol N2和 3 mol H2完全反应生成 2 mol NH3时放出 的热量为 92 kJ，C 项正确；因为该反应为可逆反应，反应不能进行到底，所以通入 1 mol N2 和 3 mol H2，反应后放出的热量小于 92 kJ，D 项错误。 4工业生产水煤气的反应为 C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H131.4 kJ mol 1。 下列判断正确的是( ) A反应物能量总和大于生成物能量总和 BCO(g)H2(g)=C(s

8、)H2O(l) H131.4 kJ mol 1 C水煤气反应中生成 1 mol H2(g)吸收 131.4 kJ 热量 D水煤气反应中生成 1 体积 CO(g)吸收 131.4 kJ 热量 答案 C 解析 由题意知该反应为吸热反应，故反应物的总能量小于生成物的总能量，A 错误； B 项的热化学方程式中水的状态若为气态时H131.4 kJmol 1，错误；D 项中应是生 成 1 mol CO(g)吸收 131.4 kJ 热量，错误。 5关于下列图像的叙述不正确的是( ) 4 A图(1)表示的热化学方程式为 CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H41 kJ mol 1 B图(2)表示的

9、热化学方程式为 CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H41 kJ mol 1 C由图可知正、逆反应的热效应的数值相同 D两个图像表示的含义不同 答案 B 6下列各组热化学方程式的 H 前者大于后者的是( ) C(s)O2(g)=CO2(g) H1 C(s)1 2O2(g)=CO(g) H2 S(s)O2(g)=SO2(g) H3 S(g)O2(g)=SO2(g) H4 H2(g)1 2O2(g)=H2O(l) H5 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H6 CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g) H7 CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(aq) H8 A B C D

10、答案 C 解析 H有正、 负之分， 比较时要连同 “” 、 “” 在内一起比较，类似数学中的正、 负数大小的比较。中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得：CO(g)1 2 O2(g)=CO2(g) HH1H2，该反应为放热反应，即H1H2H6； 碳酸钙分解吸收热量，H70，CaO 与 H2O 反应放出热量，H8H8。 7通过以下反应均可获取 H2。下列有关说法正确的是( ) 太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g) O2(g) H1571.6 kJ mol 1 焦炭与水反应制氢：C(s) H2O(g)=CO(g) H2(g) H2131.3 kJ mol 1 5 甲烷与水反应

11、制氢：CH4(g) H2O(g)=CO(g)3H2(g) H3206.1 kJ mol 1 A反应中电能转化为化学能 B反应为放热反应 C反应使用催化剂，H3减小 D反应 CH4(g)=C(s)2H2(g)的 H74.8 kJ mol 1 答案 D 解析 反应中是光能转化为化学能，A 错误；反应中H0，为吸热反应，B 错误； 催化剂只降低反应的活化能，不影响反应的焓变，C 错误；根据盖斯定律，目标反应可由反 应获得，H206.1 kJmol 1131.3 kJmol174.8 kJmol1，D 正确。 8在 298 K、100 kPa 时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g) H1 C

12、l2(g)H2(g)=2HCl(g) H2 2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3 则 H3与 H1和 H2间的关系正确的是( ) AH3H12H2 BH3H1H2 CH3H12H2 DH3H1H2 答案 A 解析 2H2O(g)=O2(g)2H2(g) H1； Cl2(g)H2(g)=2HCl(g) H2； 2Cl2(g) 2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3。 2， 由盖斯定律可知， H3H12H2， 故本题选 A。 9 常温下， 0.01 mol L 1MOH 溶液的pH为10。 已知： 2MOH(aq)H 2SO4(aq)=M2SO4(aq) 2H2O(

13、l) H124.2 kJ mol 1；H(aq)OH(aq)=H 2O(l) H257.3 kJ mol 1。则 MOH 在水溶液中电离的 H 为( ) A33.1 kJ mol 1 B45.2 kJ mol 1 C81.5 kJ mol 1 D33.1 kJ mol 1 答案 B 解析 根据题中 0.01 mol/L MOH 溶液的 pH10，知 MOH 为弱碱，MOH 溶液与硫酸的中 和反应可以看做两个过程： MOH(aq)M (aq)OH(aq) H、 H(aq)OH(aq)=H 2O(l) 6 H2，根据盖斯定律知H12(HH2)，则H1 2H 1H2(24.2 kJmol 1)1 2

14、 (57.3 kJmol 1)45.2 kJmol1，B 项正确。 10(2015 北京四十所示范校联考， 13)已知： H2(g)Cl2(s)2HCl(g) Ha kJ/mol H2(g)Cl2(g)2HCl(g) Hd kJ/mol ，且 a、b、c、d 均大于零，则下列说法正确 的是( ) A断开 1 mol HCl 键所需的能量为abc Bbc，则氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量 CCl2(s)=Cl2(g) H(ad) kJ mol 1 D向 1 mol Cl2(g)中通入 1 mol H2(g)，发生反应时放热 d kJ 答案 C 解析 A 项，由反应有Hd反应物的键能之和

15、生成物键能之和bc2x， xbcd 2 ，断开 1 mol HCl 键所需能量为bcd 2 ，错误；B 项，只能说明 HH 键的键 能大于 ClCl 的键能，无法判断两者分子的能量，错误；C 项，由盖斯定律，反应 获得题给反应，正确；D 项，H2和 Cl2反应是可逆反应，不能进行到底，放出热量小于d kJ， 错误。 11已知：H2(g)F2(g)=2HF(g) H270 kJ mol 1。下列说法正确的是( ) A在相同条件下，1 mol H2(g)与 1 mol F2(g)的能量总和大于 2 mol HF(g)的能量 B1 mol H2(g)与 1 mol F2(g)反应生成 2 mol 液

16、态 HF 放出的热量小于 270 kJ C该反应的逆反应是放热反应 D该反应过程的能量变化可用下图来表示 答案 A 7 解析 B 项，物质由气态变为液态时要放热，所以当生成 2 mol 液态 HF 时，放出的热 量大于 270 kJ；C 项，正反应是放热反应，逆反应就是吸热反应；D 项，放热反应中反应物 的总能量大，生成物的总能量小，而图表示的正好相反。 12一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量 Q kJ，经测定完全吸收生成的二氧 化碳需消耗 5 mol L 1 的 KOH 溶液 100 mL，恰好生成正盐。则此条件下反应： C4H10(g)13 2 O2(g)=4CO2(g)5H2O(l

17、)的 H 为( ) A16Q kJmol 1 B8Q kJmol 1 C16Q kJmol 1 D8Q kJmol 1 答案 A 解析 由题意知，二氧化碳的物质的量为 0.25 mol，结合关系式 C4H104CO2，可知丁烷 为 1 16mol， 即 1 16mol 丁烷完全燃烧放出热量 Q kJ， 故 1 mol 丁烷完全燃烧放出热量为 16Q kJ， 选 A。 13 已知 4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(l) Hx kJ mol 1。 蒸发 1 mol H 2O(l) 需要吸收的能量为 44 kJ mol 1，其他相关数据如下表： NH3(g) O2(g) NO(g)

18、H2O(g) 1 mol 分子中的化学键断裂时 需要吸收的能量/kJ a b z d 则表中 z(用 x、a、b、d 表示)的大小为( ) A(x4a5b6d264)/4 B(x12a5b12d264)/4 C(x4a5b6d44)/4 D(x12a5b12d44)/4 答案 A 解析 本题考查反应热的计算，考查考生的计算能力。难度中等。由题意知当反应生成 气态水时，H(x446)kJmol 1，根据H反应物的总键能生成物的总键能， 得H4a5b4z6dx446，解得z(x4a5b6d264)/4。 三、填空题：本题包括三、填空题：本题包括 3 3 小题，共小题，共 3838 分。分。 1.（

19、9 分）(1)(2016 全国甲卷节选)2O2(g)N2(g)=N2O4(l) H1 N2(g)2H2(g)=N2H4(l) H2 8 O2(g)2H2(g)=2H2O(g) H3 2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g) H41 048.9 kJ mol 1 上述反应热效应之间的关系式为 H4_。 (2)(2016 全国丙卷节选)已知下列反应： SO2(g)2OH (aq)=SO2 3(aq)H2O(l) H1 ClO (aq)SO2 3(aq)=SO 2 4(aq)Cl (aq) H 2 CaSO4(s)=Ca2 (aq)SO2 4(aq) H3 则反应 SO2(g)Ca

20、2 (aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO 4(s)H2O(l)Cl (aq)的 H _。 (3)(2014 全国卷节选)已知： 甲醇脱水反应：2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H123.9 kJ mol 1 甲醇制烯烃反应：2CH3OH(g)=C2H4(g)2H2O(g)H229.1 kJ mol 1 乙醇异构化反应：C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)H350.7 kJ mol 1 则乙烯气相直接水合反应 C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)的 H_kJ mol 1。 解析 (1)根据盖斯定律得22，即H42H32H2H1。 (2)将题给三个热化学方

21、程式分别标号为，根据盖斯定律，由得目标 反应的HH1H2H3。 (3)将已知的三个热化学方程式依次编号为，根据盖斯定律，用即得 所求的热化学方程式，由此可得到H45.5 kJmol 1。 答案 (1)2H32H2H1 (2)H1H2H3 (3)45.5 2(15 分)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为 H2、 CO 和少量的 CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应： 甲醇合成反应：()CO(g)2H2(g)=CH3OH (g)H190.1 kJ mol 1 ()CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H249.0 kJ mol

22、 1 9 水煤气变换反应：()CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H341.1 kJ mol 1 二甲醚合成反应：()2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H424.5 kJ mol 1 回答下列问题： (1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较 高纯度 Al2O3的主要工艺流程是_ _。(以化学方程式表示)。 (2)分析二甲醚合成反应(iv)对于 CO 转化率的影响_。 (3)由 H2和 CO 直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为 _ _。 根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响_ _。 (4)

23、有研究者在催化剂(含 CuZnAlO 和 A12O3)、压强为 5.0 MPa 的条件下，由H2 和 CO 直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中 CO 转化率随温度升高而降低的原因是 _。 (5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电 池 (5.93 kW h kg 1) 。 若 电 解 质 为 酸 性 ， 二 甲 醚 直 接 燃 料 电 池 的 负 极 反 应 为 _， 一个二甲醚分子经过电化学氧化， 可以产生_个电子 的电量；该电池的理论输出电压为 1.20 V，能量密度 E_ _(列式计算。能量密度电池输出电能/燃 料质量，1kWh3.6106J)。 解

24、析 (2)反应()消耗甲醇，减小了甲醇的浓度，使反应()平衡右移，CO 转化率增 大；另外反应()生成的 H2O 通过反应()也会消耗部分 CO。(3)()式2()式即得： 2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g) H204.7 kJmol 1。增大压强对该反应的影 10 响是：反应速率增大；平衡右移，CO 和 H2的转化率增大，CH3OCH3的产率增加。(4)升高 温度 CO 的转化率降低的原因是正反应放热，升高温度，平衡左移。(5)碳元素由2 价升高 到4 价，故一个二甲醚分子失去的电子数为 2(4)(2)12，燃料电池的负极反 应为 CH3OCH33H2O12e =2C

25、O 212H 。根据题给能量密度的计算公式可列式计算出二甲 醚直接燃料电池的能量密度。 答案 (1)Al2O3(铝土矿)2NaOH=2NaAlO2H2O、NaAlO22H2OCO2=Al(OH)3 NaHCO3、2Al(OH)3Al2O33H2O (2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应()平衡右移，生成的 H2O，促进水煤气变换反应() 平衡右移，使 CO 转化率增大 (3)2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g) H204.7 kJmol 1 该反应分子数减 少，压强升高使平衡右移，CO 和 H2转化率增大，CH3OCH3产率增加；压强升高使 CO 和 H2浓 度增加，反应速率增

26、大 (4)反应放热，温度升高，平衡左移 (5)CH3OCH33H2O12e =2CO212H 12 1.2 V1 000 g 46 gmol 11296 500 Cmol 1 1 kg (3.610 6 JkW 1h1)8.39 kWhkg1 3 （14 分）依据图像或给定条件回答下列问题： (1)下图是 1 mol NO2和 1 mol CO 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)化学反应 N23H22NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全) 11 试写出 N2(g)和 H2(g)反应生成 NH3(l)的热化学方程式：

27、_。 (3)如图是 1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2和 NO 过程中的能量变化示意图， 若在反应体系中加入催化剂，则 E1_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)， H_。 请写出 NO2和 CO 反应的热化学方程式： _。 (4)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是： CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g) H49.0 kJ mol 1 CH3OH(g)1/2O2(g)=CO2(g)2H2(g) H192.9 kJ mol 1 又知H2O(g)=H2O(l) H44 kJ mol 1 则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热

28、化学方程式为 _。 解析 (1)由图可知，产物总能量低于反应物总能量，该反应是放热反应，HE1E2 134 kJmol 1368 kJmol1234 kJmol1。 (3)观察图像，E1为反应的活化能，加入催化剂，反应的活化能降低，但是H不变。1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2(g)和 NO(g)的反应热HE1E2234 kJ mol 1。 (4)由 322得：CH3OH(g)3/2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H3( 192.9 kJ mol 1)249.0 kJ mol12(44 kJ mol1)764.7 kJ mol1。 答案 (1)NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234 kJmol 1 (2)N2(g)3H2(g)2NH3(l) H2(bca)kJmol 1 (3)减小 不变 NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234 kJ mol 1 (4)CH3OH(g)3/2 O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H764.7 kJ mol 1 12