2019-2020学年度2017级化学高考一轮复习《化学能与热能》质量评估试题（Word版含解析）.docx

1、 1 20172017 级高考一轮复习级高考一轮复习化学能与热能化学能与热能过关训练试题过关训练试题 （考试时间：（考试时间：5050 分钟，满分：分钟，满分：100100 分）分） 一、单项选择题：本题包括一、单项选择题：本题包括 7 7 小题，每小题小题，每小题 6 6 分，共分，共 4242 分分 1下列说法正确的是( ) A需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B任何放热反应在常温条件下一定能发生 C反应物和生成物所具有的总能量决定了放热还是吸热 D吸热反应只能在加热的条件下才能进行 解析：选 C 需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如木炭的燃烧是放热反应， 但需要点燃， 点燃的目

2、的是使其达到着火点， 故 A 项错误； 放热反应在常温下不一定能发生， 如铝热反应 2AlFe2O3= 高温Al 2O32Fe 是放热反应， 但需在高温条件下进行以保证有足够的 热量引发氧化铁和铝粉反应， 故 B 项错误； 若反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总 能量，则反应放热，反之，反应吸热，故 C 项正确；吸热反应在不加热的条件下也能发生， 如 Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 在常温下就能发生反应，而该反应为吸热反应，故 D 项错误。 2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( ) AS(s，单斜)=S(s，正交) H0.33 kJ mol 1 B相

3、同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高 C正交硫比单斜硫稳定 D表示断裂 1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成 1 mol SO2中的共价键所放出 的能量少 297.16 kJ 解析： 选 C 根据题图， 可得： S(s， 单斜)O2(g)=SO2(g) H1297.16 kJ mol 1、S(s，正交)O 2(g)=SO2(g) H2296.83 kJmol 1，根据盖斯定律，由， 可得：S(s，单斜)=S(s，正交) H297.16 kJmol 1(296.83 kJmol1) 0.33 kJmol 1，A 项错误；单斜硫转化为正交硫时放热，说明相同物质的量的单斜硫比正 2 交硫

4、所含有的能量高，B 项错误；正交硫的能量较低，故正交硫比单斜硫稳定，C 项正确； 表示断裂 1 mol 单斜硫和 1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成 1 mol SO2中的共价键 所放出的能量少 297.16 kJ，D 项错误。 3标准状况下，气态分子断开 1 mol 化学键的焓变称为键焓。已知 HH、HO 和 O=O 键的键焓 H 分别为 436 kJ mol 1、463 kJ mol1 和 495 kJ mol 1。下列热化学方程式 正确的是( ) AH2O (g)= H2(g)1 2O2(g) H 485 kJ mol 1 BH2O (g)=H2(g)1 2O2(g) H485

5、 kJ mol 1 C2H2(g) O2 (g)=2H2O(g) H 485 kJ mol 1 D2H2(g) O2(g)=2H2O(g) H 485 kJ mol 1 解析：选 D 1 mol 的气态水分解产生 1 mol 的氢气和1 2 mol 的氧气的能量变化是 2 463 kJ436 kJ1 2495 kJ242.5 kJ，因此热化学方程式为 H 2O(g)=H2(g)1 2O 2(g) H242.5 kJmol 1，A、B 错误。2 mol 的气态水分解产生 2 mol 的氢气和 1 mol 的氧气 的反应热是H485 kJ，物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等，即热化 学

6、方程式是 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H485 kJmol 1，C 错误，D 正确。 4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) H1 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H2 C(s)O2(g)=CO2(g) H3 则反应 4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)10H2O(g)O2(g)6N2(g)的 H 为( ) A12H35H22H1 B2H15H212H3 C12H35H22H1 DH15H212H3 解析：选 A 将题给的 3 个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由 12 52，可得

7、4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)10H2O(g)O2(g)6N2(g) H 12H35H22H1，故 A 项正确。 5.下列说法正确的是( ) A在 25 、101 kPa，1 mol C 与适量 O2反应生成 1 mol CO 时，放出 110.5 kJ 热量， 3 则 C 的燃烧热为 110.5 kJ mol 1 B在 25 、101 kPa，1 mol H2完全燃烧生成液态水放出 285.8 kJ 热量，则 H2的燃烧 热为285.8 kJ mol 1 C 测定 HCl 和 NaOH 反应的中和热时， 每次实验均应测量 3 个温度， 即盐酸起始温度、 NaOH 起始温度和

8、反应后终止温度 D在稀溶液中：H (aq)OH(aq)=H 2O(l) H57.3 kJ mol 1，若将含 0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含 1 mol NaOH 的溶液混合，则放出的热量等于 57.3 kJ 解析：选 C C 的燃烧热是指 1 mol C 完全燃烧生成 CO2时放出的热量，生成 CO 时放出 的热量不是 C 的燃烧热，A 项错误。1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量是 H2的燃烧 热，则 H2的燃烧热为 285.8 kJmol 1，B 项错误。浓硫酸稀释时放热，故含 0.5 mol H 2SO4 的浓硫酸与含 1 mol NaOH 的溶液混合，放出的热量大于

9、 57.3 kJ，D 项错误。 6.工业生产中可用苯乙烷生产苯乙烯。已知： (g) (g)H2(g) H1117.6 kJ mol 1 H2(g)CO2(g)CO(g)H2O(g) H241.2 kJ mol 1 则(g)CO2(g)(g)CO(g)H2O(g)的 H 为( ) A158.8 kJ mol 1 B76.4 kJ mol1 C158.8 kJ mol 1 D76.4 kJ mol1 解析：选 A 将已知的两个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由 可得：(g)CO2(g)(g)CO(g)H2O(g) H117.6 kJmol 141.2 kJmol1158.8 kJmol1，

10、A 项正确。 7.已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：H (aq)OH(aq)=H 2O(l) H57.3 kJ mol 1。稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与 0.1 mol L1 NaOH 溶液恰好完全反 应放出的热量与 NaOH 溶液体积的关系如图所示。则下列描述正确的是( ) 4 AA 代表稀硝酸与 NaOH 溶液反应 BB 代表稀醋酸与 NaOH 溶液反应 Cb5.73 DC 代表浓硫酸与 NaOH 溶液反应 解析：选 C 醋酸电离吸热，浓硫酸溶解放热，故稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与等体 积、等浓度的 NaOH 溶液反应放出热量的大小顺序为：浓硫酸稀硝酸稀醋酸，故 A 代表 浓硫

11、酸与 NaOH 溶液反应，B 代表稀硝酸与 NaOH 溶液反应，C 代表稀醋酸与 NaOH 溶液反应， A、B、D 项错误；稀硝酸与 1.0 L 0.1 molL 1 NaOH 溶液恰好完全反应时生成 0.1 mol H 2O， 故b5.73，C 项正确。 二、非选择题：本大题包括二、非选择题：本大题包括 4 4 小题，共小题，共 5858 分分 8 （12 分）(1)101 kPa 时，1 mol CH4完全燃烧生成液态水和 CO2气体，放出 890.3 kJ 的热量，反应的热化学方程式为_。 (2)0.3 mol 乙硼烷(分子式 B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出 6

12、49.5 kJ的热量， 则其热化学方程式为_。 (3)在 25 、101 kPa 下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量 Q kJ，其燃烧生成 的 CO2用过量饱和石灰水吸收可得 100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为 _。 (4)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：_。 解析：(1)1 mol CH4完全燃烧需要 2 mol O2生成 1 mol CO2和 2 mol 液态 H2O，故热化 5 学方程式为 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3

13、 kJmol 1。 (2)1 mol 乙硼烷在氧气中燃烧放出的热量为 649.5 kJ 1 0.32 165 kJ，则其热化学方 程式为 B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l) H2 165 kJmol 1。 (3)由题意可知生成n(CO2)n(CaCO3) 100 g 100 gmol 11 mol，则由原子守恒可知，需 要乙醇的物质的量为1 2 mol， 故热化学方程式为 C 2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H (2Q)2Q kJmol 1。 (4)由图可知其热化学方程式为 NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) HE1E2134 kJ

14、mol 1368 kJmol1234 kJmol1。 答案：(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol 1 (2)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l) H2 165 kJmol 1 (3)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H2Q kJmol 1 (4)NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234 kJmol 1 9 （13 分）已知 E1134 kJ/mol、E2368 kJ/mol，请参考题中图表，按要求填空： (1)图是 1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2(

15、g)和 NO(g)过程中的能量变化示意 图， 若在反应体系中加入催化剂， 反应速率加快， E1的变化是_(填“增大”“减小” 或“不变”，下同)，H 的变化是_。NO2和 CO 反应的热化学方程式为 _。 (2)下表所示是部分化学键的键能参数： 化学键 PP PO O=O P=O 键能/kJ mol 1 a b c x 已知白磷的燃烧热为 d kJmol 1，白磷及其完全燃烧生成的产物的结构如图所示， 表中 x_(用含 a、b、c、d 的代数式表示)。 (3)捕碳技术(主要指捕获 CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前 NH3和 6 (NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与 C

16、O2可发生如下可逆反应。 反应：2NH3(l)H2O(l)CO2(g)(NH4)2CO3(aq) H1 反应：NH3(l)H2O(l)CO2(g)NH4HCO3(aq) H2 反应：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)2NH4HCO3(aq) H3 则H3与H1、 H2之间的关系是H3_。 解析：(1)加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E1和E2都减小，但E1E2不变，即 反应热不改变。由图知，1 mol NO2和 1 mol CO 反应生成 CO2和 NO 放出热量 368134234 (kJ)，该反应的热化学方程式为 NO2(g)CO(g)=NO(g)CO2(g) H234

17、 kJmol 1。 (2)白磷燃烧的化学方程式为 P45O2= 点燃P 4O10， 1 mol 白磷完全燃烧需拆开 6 mol PP、 5 mol O=O，形成 12 mol PO、4 mol P=O，故 12 molb kJmol 14 molx kJmol1 (6 mola kJmol 15 molc kJmol1)d kJ，解得 x1 4(6a5cd12b)。(3) 观察方程式，利用盖斯定律，2得方程式，故H32H2H1。 答案：(1)减小 不变 NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234 kJ/mol (2)1 4(6a5cd12b) (3)2H 2H1 10 (16 分

18、)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲 醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知 H2(g)、CO(g)和 CH3OH(l)的燃烧热 H 分别为285.8 kJ mol 1、283.0 kJ mol1 和726.5 kJ mol 1。请回答下列问题： (1)用太阳能分解 10 mol 水消耗的能量是_kJ； (2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_； (3)在容积为 2 L 的密闭容器中，由 CO2和 H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考 察温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T1、T2均大于 300 )： 下列说法正确的是_(填序

19、号)； 温度为 T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为 v(CH3OH)nA tAmol L 1 min1 7 该反应在 T1时的平衡常数比 T2时的小 该反应为放热反应 处于 A 点的反应体系从 T1变到 T2，达到平衡时 nH2 nCH3OH增大 (4)在 T1温度时， 将 1 mol CO2和 3 mol H2充入一密闭恒容容器中， 充分反应达到平衡后， 若 CO2的转化率为 ，则容器内的压强与起始压强之比为_； (5)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_、 正极的反应式为_。 理想状态下， 该燃料电池消耗 1 mol 甲醇所能产生的最大电能为 70

20、2.1 kJ， 则该燃料电池 的理论效率为_(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反 应所能释放的全部能量之比)。 解析：该题考查了盖斯定律的应用、化学平衡移动原理及平衡常数等知识点。 (1)分解 10 mol 水消耗的能量在数值上等于 10 mol H2(g)完全燃烧时所放出的热量：10 mol285.8 kJmol 12 858 kJ。 (2)根据 CO(g)、CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式，再由盖斯定律可写出甲醇不完全燃烧 的热化学方程式。 (3)生成甲醇的平均速率是单位时间内甲醇物质的量浓度的变化， 错误； 由图像知T2T1， 温度升高时平衡向逆反应方向移动，知T

21、2时平衡常数比T1时小，正反应为放热反应，错 误，正确；升高温度，反应向逆反应方向移动， nH2 nCH3OH 增大，正确。 (4)由 CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g) 起始量/mol 1 3 0 0 变化量/mol 3 平衡量/mol 1 33 则反应后与反应前的压强比为：133 13 1 2 。 (5)书写电极反应式时要注意：酸性电解质时，负极产物为 CO2，正极产物为 H2O。 答案：(1)2 858 (2)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l) H443.5 kJmol 1 8 (3) (4)1 2 (5)CH3OHH2O6e =CO 26H 3 2

22、O 26H 6e=3H 2O 96.6% 11 （17 分）(1)利用 I2O5可使 CO 与 H2O(g)反应转化为 CO2和 H2，从而有效减少大气 污染。该过程可通过图 1 所示的两步反应循环实现。 其中： 反应为 I2O5(s)5CO(g)I2(s)5CO2(g) Ha kJmol 1 反应中，生成 1 mol H2(g)时，反应热 Hb kJmol 1。 总反应的热化学方程式为(反应热H用含a、 b的代数式表示)_。 在恒温密闭容器中加入一定量的 CO(g)和 I2O5(s)，发生反应并达到平衡。测得体系 中各气体组分的体积分数随时间 t 的变化如图 2 所示。 则此反应用气体分压表

23、示的平衡常 数 Kp_(已知：气体分压气体总压体积分数)。 (2)已知铅盐中，Pb(NO3)2、(CH3COO)2Pb 易溶于水，PbSO4、PbS 难溶于水，室温下其 溶度积常数为 Ksp(PbSO4)1.0610 8；K sp(PbS)3.4010 28。 将一定量的 PbSO4加入足量饱和 CH3COONH4溶液中，微热，并不断搅拌，因发生 复分解反应，PbSO4缓慢溶解。能发生此复分解反应的原因是_ _。 某溶液中主要含有 S2 、SO2 4等阴离子，向其中滴加 Pb(NO3)2溶液，当 PbSO4开始 析出时，溶液中 c（S2 ） c（SO2 4）_。 (3)钛基二氧化铅(Ti/Pb

24、O2)是重要的电极材料，工业上用电解法制作，主要流程如下： 酸洗钛基表面 热钝化处理 电解沉积表层 冲洗、烘干 Ti/PbO2 其中“电解沉积表层”是制作的关键，方法是电解可溶性铅盐溶液，使生成的 PbO2沉 9 积在阳极金属钛(Ti)上。主反应为 2Pb2 2H 2O= 电解 PbPbO24H 。 必须预先将阳极金属钛进行“热钝化处理”，原因是_ _。 电解槽中，阳极主要的反应式为_ _；该法的缺点是阳极、阴极均会发生副反应。其中阴极上产生的气 体副产物是_。 电解法制得的 PbO2晶体中含有少量的2 价铅，从而导致氧原子所在位置出现少量 “空穴”(即化学式为 PbOx，但 x2)。若电解时

25、每生成 1 mol PbOx转移 1.94NA 个 e (N A为 阿伏加德罗常数的值)，则铅元素中2 价铅所占的质量分数为_。 解析：(1)反应的热化学方程式为 I2(s)5H2O(g) I2O5(s)5H2(g) H5b kJ mol 1， 结合反应得到总反应的热化学方程式为 CO(g)H 2O(g)CO2(g)H2(g) H(0.2ab) kJmol 1。 设气体的总压强为p，则平衡时，p(CO)p25%，p(CO2)p75%。Kpp 5（CO 2） p 5（CO） （p75%） 5 （p25%） 53 5243。 (2)硫酸铅在水溶液里存在溶解平衡，加入醋酸铵时，醋酸根离子和铅离子生成

26、弱电 解质醋酸铅，促进硫酸铅溶解。 由于Ksp(PbS)远小于Ksp(PbSO4)，所以当 PbSO4开始沉淀时，可认为 S 2已沉淀完全， 得到的是两种物质的饱和溶液， c（S 2） c（SO 2 4） Ksp（PbS） Ksp（PbSO4） 3.4010 28 1.0610 83.2110 20。 (3)钛为活性电极，若不进行“热钝化处理” ，阳极金属钛会放电溶解。 阳极上 Pb 2失电子被氧化为 PbO 2， 电极反应式为 Pb 22e2H 2O=PbO24H ； 阴极 上除 Pb 2能得电子外，溶液中的 H也会得电子放出 H 2。 每生成 1 mol PbO2转移 2 mol 电子，若转移 1.94 mol 电子，则生成 0.97 mol PbO2， 所以 1 mol PbOx中有 0.03 mol Pb 2，其在铅元素中的质量分数为 3%。 答案：(1)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) H(0.2ab) kJmol 1 243(或 3 5) (2)生成的醋酸铅难电离 3.2110 20 10 (3)电解时，阳极材料钛可被氧化，需表面钝化防护 Pb 22e2H 2O=PbO24H H 2 3%(或 0.03)