全国100所名校单元测试示范卷·高三·化学卷(九)第九单元化学反应与能量(90分钟100分)可能用到的相对原子质量:H 1C 12O 16第Ⅰ卷(选择题共45分)一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)1.2012年10月24日飓风“桑迪”袭击美国。一阵飓风过后,海面的巨浪上竟燃烧着熊熊大火。海水会燃烧的原因是A.飓风与海水发生剧烈摩擦,产生的巨大热能使水分子分解,引起氢气燃烧B.飓风使海水温度升高,产生高温水蒸气,达到水的着火点,使海水燃烧C.飓风产生高温,使氮气在空气中剧烈燃烧D.以上说法均有可能解析:水及氮气均不能燃烧,所以B、C两项均错误。答案:A2.下列有关化学反应与能量变化的说法中不正确的是A.物质发生化学反应的同时都伴随着能量变化B.伴随能量变化的过程都是化学变化C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能量一定不同D.并不是所有的化学变化都伴随着能量的放出解析:水由液态转变成气态的过程是吸热过程,但过程中并没有发生化学变化,因此B项错误;在化学反应中,由于反应物和生成物的总能量不同,化学反应过程中一定伴随着能量的变化,有的释放能量,有的吸收能量,因此A、C、D三项均是正确的。答案:B3.下列图示关系中不正确的是解析:能源分为一次能源、二次能源,一种能源不可能同时是一次能源和二次能源,B项错误。答案:B4.“世界环境日”主题之一是促进物质的循环利用。有专家提出:如果对燃料燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能让它们重新组合,使之能够实现如图转化,在此构想中太阳能最终转化为A.化学能B.热能C.生物能D.电能解析:太阳能使燃料燃烧,所以最终转化为热能。答案:B5.下列反应中最符合“节能减排”思想的是A.电解水制氢:2H2O 2H2↑+O2↑B.高温使水分解制氢:2H2O 2H2↑+O2↑C.太阳光催化分解水制氢:2H2O 2H2↑+O2↑D.天然气制氢:CH4+H2O CO+3H2解析:利用二氧化钛作催化剂进行水的分解使用的能量是太阳能。答案:C6.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。下图表示N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。下列说法中正确的是A.1 mol N2(g)与1 mol O2(g)反应放出的能量为180 kJB.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的能量C.通常情况下,N2(g)与O2(g)混合能直接生成NO(g)D.N2的燃烧热ΔH=-180 kJ·mol-1解析:ΔH=946 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2×632 kJ·mol-1=+180 kJ·mol-1,故反应为吸热反应,反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,B项正确。答案:B7.已知:CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3 kJ·mol-1,OH-(aq)+H+(aq) H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则下列说法正确的是A.2 mol CH4在足量的氧气中充分燃烧生成稳定的氧化物的燃烧热为-1780.6 kJ·mol-1B.2 mol CH4在足量的氧气中充分燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的燃烧热为-890.3 kJ·mol-1C.1 L 0.1 mol·L-1 NaOH溶液与1 L 0.1 mol·L-1 HCl溶液反应的中和热为-57.3 kJ·mol-1D.2 L 1 mol·L-1 NaOH溶液与1 L 1 mol·L-1 H2SO4溶液反应的反应热为-57.3 kJ·mol-1解析:燃烧热是指常温、常压下,燃烧1 mol可燃物生成稳定的氧化物所释放的热量,所以A、B两项均错误;D项的反应热为-114.6 kJ·mol-1。答案:C8.已知异戊烷和新戊烷的燃烧热如下表,下列有关说法中正确的是物质 异戊烷 新戊烷 燃烧热(kJ·mol-1) 3504.1 3501.6 A.异戊烷燃烧的热化学方程式为(CH3)2CHCH2CH3(l)+8O2(g) 5CO2(g)+6H2O(g)ΔH=-3504.1 kJ·mol-1B.C(CH3)4(g)+8O2(g) 5CO2(g)+6H2O(l)ΔH =+3501.6 kJ·mol-1C.(CH3)2CHCH2CH3(l) C(CH3)4(l)ΔH=-2.5 kJ·mol-1D.稳定性:异戊烷>新戊烷解析:A项,燃烧热是指常温、常压下,燃烧1 mol可燃物生成稳定的氧化物所释放的热量,此时水为液体;B项,ΔH=-3501.6 kJ·mol-1;D项,异戊烷的能量比新戊烷高,则新戊烷更稳定。答案:C9.X、Y、Z、W有如图所示的转化关系,已知焓变:ΔH=ΔH1+ΔH2,则X、Y可能是①C、CO②AlCl3、Al(OH)3③Fe、Fe(NO3)2④Na2CO3、NaHCO3A.①②③④B.①②C.③④D.①②③解析:答案:A10.根据下表中所列出的数据,判断下列说法中正确的是化学键 形成1 mol化学键时放出的能量 H—H 436 kJ F—F 157 kJ H—F 568 kJ A.H2与F2反应的热化学方程式为H2(g)+F2(g) 2HF(g)ΔH=-543 kJ·mol-1B.2 L HF气体分解成1 L H2(g)和1 L F2(g)吸收543 kJ的热量C.1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol HF(l)放出的热量小于543 kJD.在相同条件下,1 mol H2(g)与1 mol F2(g)的总能量小于2 mol HF(g)的能量解析:ΔH=436 kJ·mol-1+157 kJ·mol-1-2×568 kJ·mol-1=-543 kJ·mol-1,A项正确。答案:A11.某反应过程中的能量变化如图所示。下列说法中正确的是A.该反应的活化能为E2B.该反应的ΔH=E2-E1C.由图可知,该反应为吸热反应D.曲线b相对曲线a,改变的条件可能是使用了催化剂解析:A项,该反应的活化能为E1;B项,该反应的ΔH=E1-E2;C项,反应物的能量高于生成物的能量,是放热反应。答案:D12.已知:①N2(g)+2O2(g) 2NO2(g)ΔH=+67.7 kJ·mol-1,②N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534 kJ·mol-1。下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中正确的是A.2N2H4(g)+2NO2(g) 3N2(g)+4H2O(l)ΔH=-1135.7 kJ·mol-1B.2N2H4(g)+2NO2(g) 3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1000.3 kJ·mol-1C.N2H4(g)+NO2(g) N2(g)+2H2O(l)ΔH=-1135.7 kJ·mol-1D.2N2H4(g)+2NO2(g) 3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1135.7 kJ·mol-1解析:由盖斯定律②×2-①易知D项正确。答案:D13.物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应:(t-BuNO)2 2(t-BuNO)ΔH=+50.5 kJ·mol-1。实验测得该反应的活化能Ea=90.4 kJ·mol-1。下列能量关系图合理的是解析:由实验测得该反应的ΔH=+50.5 kJ·mol-1,可知该反应是吸热反应,则反应物的总能量低于生成物的总能量,B、C两项均错误;又任何一个化学反应的发生必然伴随着能量的变化,而能量关系图A中,ΔH=0,A项错误。答案:D14.已知:2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)ΔH=-572 kJ· mol-1CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890 kJ· mol-1现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),实验测得反应放热3695 kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是A.1∶1 B.1∶3C.1∶4 D.2∶3解析:设H2、CH4的物质的量分别为x mol、y mol。则x+y=5,+890y=3695,解得x=1.25;y=3.75,两者之比为1∶3,B项正确。答案:B15.已知2-丁烯有顺、反两种异构体,在某条件下两种气体处于平衡:① (g) (g)ΔH=-4.2 kJ·mol-1顺-2-丁烯反-2-丁烯② (g)+H2(g) CH3CH2CH2CH3(g)ΔH=-118.9 kJ·mol-1下列有关说法正确的是A.顺-2-丁烯比反-2-丁烯稳定B.1 mol反-2-丁烯完全燃烧生成CO2和液态水所放出的热量比顺-2-丁烯的大C.28 g顺-2-丁烯完全氢化生成丁烷气体时所放出的热量为118.9 kJD.反-2-丁烯氢化的热化学方程式为 (g)+H2(g) CH3CH2CH2CH3(g)ΔH=-112.7 kJ·mol-1解析:物质本身具有的能量越高,越不稳定,燃烧放出的热量越大,由①可知,顺-2-丁烯具有的能量大于反-2-丁烯,A、B两项错误;28 g顺-2-丁烯生成CH3CH2CH2CH3,放出的热量为 kJ,C项错误;②-①得: (g)+H2(g) CH3CH2CH2CH3(g)ΔH=-118.9 kJ·mol-1-(-4.2 kJ·mol-1)=-112.7 kJ·mol-1。答案:D第Ⅱ卷(非选择题共55分)二、非选择题(本题包括6小题,共55分)16.(12分)测定中和热的实验装置如图所示。请回答下列问题:(1)量取反应物时,取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸,还应加入的试剂是(填字母)。a.50 mL 0.55 mol·L-1 NH3·H2Ob.50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液c.1.0 g NaOH固体(2)烧杯间填满碎纸片的作用是。(3)在实验过程中,该同学需要测定并记录的实验数据有(填字母)。a.盐酸的浓度b.氢氧化钠溶液的浓度c.氢氧化钠溶液的温度d.反应过程中混合溶液的最高温度e.反应过程中混合溶液的平均温度(4)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与60 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所得中和热(填“相等”或“不相等”)。(5)将100 mL 0.55 mol·L-1 CH3COOH溶液与100 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液混合,测得该反应放出的热量为53.3 kJ(折合成生成1 mol H2O放出的热量),1 mol CH3COOH与NaOH溶液反应生成1 mol H2O放出热的文献值为-56.1 mol·L-1,则(1)中测得的实验值出现偏差的可能原因是(至少说出一点)。答案:(1)b(2分)(2)减少实验过程中的热量损失(2分)(3)cd(3分)(4)相等(2分)(5)量热计的保温瓶绝热效果不好(或其他合理答案)(3分)17.(10分)(1)铜是人类最早使用的金属之一,以下是冶炼铜的一个反应:Cu2S+2Cu2O 6Cu+ SO2↑。①该反应中被氧化的元素是,若反应中转移1 mol 电子,得到Cumol。②已知2Cu(s)+O2(g) Cu2O(s) ΔH1= -12.0 kJ·mol-1
