化学能与热能测试题

化学能与热能测试题
1.(2012大纲理综)
反应 A+B →C（△H ＜0）分两步进行① A+B→X (△H ＞0），② X→C(△H ＜0）。

下列示
意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是（）
2。

(2011·上海，3)据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。

下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是（）
3．（2008·海南，8)白磷与氧可发生如下反应:P4＋5O2===P4O10。

已知断裂下列化学键需要吸
收的能量分别为：P－P a kJ/mol、P—O b kJ/mol、P==O c kJ/mol、O==O d kJ/mol。

根
据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是( ）
A．(6a＋5d－4c－12b） kJ/mol
B．(4c＋12b－6a－5d) kJ/mol
C．（4c＋12b－4a－5d) kJ/mol
D．(4a＋5d－4c－12b) kJ/mol
4。

以N A代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式：下列说法中，正确的是：（双) C2H2（g）+ 5/2 O2（g）= 2CO2 （g）+ H2O(l）△H=－1300kJ/mol
A．有10N A个电子转移时,该反应放出1300kJ的能量
B．有N A个水分子生成且为液体时，吸收1300kJ的能量
C．有2N A个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量
D．有8N A个碳氧共用电子对生成时,放出1300kJ的能量
5. 已知在1×105 Pa、298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气,放出484 kJ热量,下列
热化学方程式正确的是（)
A．H2O(g)===H2(g)＋错误!O2(g) ΔH＝－242 kJ·mol－1
B．2H2(g）＋O2(g）===2H2O(l) ΔH＝－484 kJ·mol－1
C．H2(g）＋错误!O2（g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ
D．2H2（g）＋O2(g)===2H2O（g）ΔH＝－484 kJ·mol－1
6.下列关于热化学反应的描述中正确的是 ( ）
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57。

3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH）2反应的中和热ΔH＝2×（－57.3) kJ·mol－1
B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1,则2CO2（g)===2CO(g)＋O2（g)反应的ΔH＝＋(2×283.0）kJ·mol－1
C．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量
7．．已知下列反应的反应热为:(1）CH 3COOH （l)+2O 2(g)=2CO 2(g ）+2H 2O （l) △H 1=
—870.3kJ/mol (2）C （s ）+O 2（g ）=CO 2(g ） △H 2= —393.5kJ/mol
(3) H 2（g ）+2
1O 2（g)=H 2O(l ） △H 3= —285。

8kJ/mol 试计算下列反应的反应热： 2C(s ）+2H 2(g)+O 2(g)=CH 3COOH （l) △H △H=
8。

已知下列热化学方程式：
Fe 2O 3（s ）＋3CO （g) === 2Fe （s ）＋3CO 2（g ）;ΔH ＝－24。

8 kJ/mol
Fe 2O 3(s)＋错误!CO(g) === 错误!Fe 3O 4(s)＋错误!CO 2（g ）;ΔH ＝－15.73 kJ/mol Fe 3O 4（s ）＋CO （g) === 3FeO(s ）＋CO 2（g ）；ΔH ＝＋640。

4 kJ/mol
则14 g CO 气体还原足量FeO 固体得到Fe 固体和CO 2气体时对应的ΔH 约为（ )
A ． －218 kJ/mol
B ．－109 kJ/mol
C ．＋218 kJ/mol
D ．＋109 kJ/mol
9由金红石（TiO 2)制取单质Ti ，涉及的步骤为：TiO 2−→−TiCl 4
Ti 已知：①C(S)+O 2(g ）====CO 2（g) ΔH= —393。

5 kJ·mol —1
②2CO （g)+O 2(g ） ====2CO 2(g ） ΔH= —566 kJ·mol -1
③TiO 2（S ）+2Cl 2（g) ====TiCl 4（s)+O 2(g) ΔH= +141 kJ·mol —1
则TiO 2(s ）+2Cl 2（g)+2C(s ）====TiCl 4（s)+2CO （g ）的ΔH= 。

10。

下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH 前者大于后者的是 （ ）
①C(s）＋O 2（g)===CO 2（g ） ΔH 1 C(s)＋错误!O 2(g)===CO （g ） ΔH 2
②S(s）＋O 2（g ）===SO 2(g) ΔH 3 S(g ）＋O 2(g)===SO 2（g) ΔH 4
③H 2（g)＋错误!O 2(g ）===H 2O （l ） ΔH 5 2H 2(g ）＋O 2(g ）===2H 2O （l ） ΔH 6
④CaCO 3（s)===CaO （s)＋CO 2(g ） ΔH 7 CaO （s ）＋H 2O(l)===Ca （OH ）2(s ） ΔH 8
A ．①
B ．④
C ．②③④
D ．①②③
11．比较下列反应或过程中的热量或反应热的相对大小。

（1）已知：①H 2(g ）＋错误!O 2(g)===H 2O （g) ΔH 1＝a kJ/mol ②2H 2（g)＋O 2（g) ===2H 2O(g ）
ΔH 2＝b kJ/mol ③H 2（g ）＋错误!O 2(g) ===H 2O （l) ΔH 3＝c kJ/mol
④2H 2(g ）＋O 2(g) ===2H 2O （l) ΔH 4＝d kJ/mol
则a 、b 、c 、d 间的大小关系为________。

(2)若向三份等体积0.100 0 mol/L NaOH 溶液中分别加入①稀醋酸，②浓H 2SO 4,③稀硝酸至恰好完全反应，则上述过程中的焓变ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3的大小关系为
12．在相同温度和压强下，将32 g 硫分别在纯氧中和空气中完全燃烧,令前者放出热量为
Q 1,后者放热为Q 2，则关于Q 1和Q 2的相对大小正确的判断是
A ．Q 1＝Q 2
B ．Q 1>Q 2
C ．Q 1<Q 2
D ．无法判断
13在36 g 碳不完全燃烧所得气体中，CO 占31体积，CO 2占3
2体积，且 C （s ） + 错误!O 2（g) = CO （g ） △H = －110 kJ/mol CO(g ） + 错误!O 2(g ） = CO 2（g) △H = －283 kJ/mol 与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是
14．已知:2H 2(g ）＋O 2（g)===2H 2O(l)ΔH ＝－571.6kJ·mol －1
CH 4（g ）＋2O 2(g)===CO 2(g ）＋2H 2O(l)ΔH ＝－890kJ·mol －1
现有H 2与CH 4的混合气体112L(标准状况），使其完全燃烧生成CO 2和H 2O(l)，若实验测得反应放热3695kJ ，则原混合气体中H 2与CH 4的物质的量之比是
A ．1∶1
B ．1∶3
C ．1∶4
D ．2∶3
15化学键 H-H Cl —Cl H —Cl
键能/kJ·mol －1 436 243 431
A.错误!H2（g）＋错误!Cl2（g)===HCl(g）ΔH＝－91.5 kJ·mol－1
B．H2(g)＋Cl2(g）=== 2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1
C.错误!H2（g)＋错误!Cl2(g)===HCl(g）ΔH＝＋91.5 kJ·mol－1
D．2HCl（g）===H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋183 kJ·mol－1
16.已知下列两种气态物质之间的反应：C2H2(g）＋H2（g)=C2H4(g）①
2CH4(g）=C2H4（g)＋2H2（g) ②已知在降低温度时①式平衡向右移动，②式平衡向左移动，则下列三个反应：
C（s)＋2H2（g)===CH4(g)ΔH＝－Q1Ⅰ C(s）＋错误!H2(g）===错误!C2H2（g) ΔH＝－Q2Ⅱ
C(s)＋H2(g）===错误!C2H4(g）ΔH＝－Q3Ⅲ
（Q1、Q2、Q3均为正值）,“Q值”大小比较正确的是（)
A．Q1>Q3〉Q2 B．Q1>Q2〉Q3 C．Q2〉Q1>Q3 D．Q3〉Q1〉Q2
17、已知常温时红磷比白磷稳定,在下列反应中：
4P（白磷，s）+5O2（g)====2P2O5（s）；△H= —a kJ/mol
4P（红磷，s）+5O2(g)====2P2O5(s）;△H= —b kJ/mol
若a、b均大于零，则a和b的关系为（）
A．a＜b B．ａ＝ｂＣ．ａ＞ｂ D．无法确定
18。

已知298 K，101 kPa时，2SO2（g)＋O2（g)2SO3(g）ΔH＝－197 kJ·mol－1。

在相同温度和压强下，向密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2，达到平衡时,放出热量为Q1，向另一个体积相同的容器中通入1 mol SO2，0.5 mol O2和1 mol SO3，达到平衡时放出热量为Q2，则下列关系正确的是（)
A．Q2〈Q1〈197 kJ·mol－1 B．Q2＝Q1＝197 kJ·mol－1
C．Q1〈Q2<197 kJ·mol－1 D．Q2＝Q1<197 kJ·mol－1
19.已知胆矾溶于水时溶液温度降低，室温下将1mol无色硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1,
又知胆矾分解的热化学方程式为：
CuSO4·5H2O(s)=====，△
CuSO4(s)＋5H2O（l）ΔH＝＋Q2
则Q1和Q2的关系为（)
A．Q1<Q2B．Q1>Q2 C．Q1＝Q2D．无法确定
20室温下，将1mol的CuSO4•5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H1,将1mol的CuSO4(s）溶于水会使溶液温度升高,热效应为△H2,CuSO4•5H2O受热分解的化学方程式为：CuSO4•5H2O（s）错误!CuSO4（s）+5H2O(l）,热效应为△H3。

则下列判断正确的是（）
A．△H2>△H3 B．△H1<△H3 C．△H1+△H3=△H2 D．△H1+△H2〉△H3
二、非选择题(共52分)
21．用CH4催化还原NO x可以消除氮氧化物的污染.例如:
CH4(g)＋4NO2(g）===4NO（g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO（g）===2N2(g)＋CO2(g）＋2H2O（g) ΔH＝－1 160 kJ·mol－1
若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为________，写出上述反应的热化学方程式: ______。

22．某实验小组用0。

50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L H2SO4溶液进行中和热的测定。

Ⅰ.
配制0.50 mol/L NaOH溶液
(1）若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，则至少需要称量NaOH固体________g。

(2）从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器（填序号)________。

名称托盘天平（带砝
码)
小烧杯坩埚钳玻璃棒药匙量筒
仪器
序号 a b c d e f
Ⅱ.测定中和热的实验装置如图所示
（1）写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式（2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸进行实验,实验数据如下表。

①请填写下表中的空白:
实验次数温度
起始温度t1/℃
终止温度
t2/℃
平均温度差(t2
－t1）/℃
H2SO4NaOH 平均值
1 26.
2 26.0 26。

1 30。

1
2 27.0 27.4 27.2 33.3
3 25.9 25。

9 25.9 29。

8
4 26.4 26.2 26。

3 30.4
②近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0。

50 mol/L H2SO4溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)。

则中和热ΔH＝________（取小数点后一位）。

③上述实验结果的数值与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母）________。

a．实验装置保温、隔热效果差 b．在量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
23. 2SO2（g)＋O2(g)错误!2SO3（g)反应过程的能量变化如图所示.已知1mol SO2(g）氧化为
1mol SO3(g）的ΔH＝－99 kJ·mol－1。

请回答下列问题：
(1)图中A、C分别表示________、________，E的大小对该反应的反应热有无影响？________。

该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？________________________,理由是________________________；
（2)图中ΔH＝______________kJ·mol－1；
（3)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。

写出该催化循环机理的化学方程式________________；
(4)如果反应速率v（SO2）为0。

05 mol·L－1·min－1，则v（O2)＝________mol·L－1·min
－1、v（SO
3）＝________mol·L －1·min－1;
（5）已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol－1，计算由S（s）生成3 mol SO3(g)的ΔH 1D 2B 3A 4AD 5D 6B 7—488.3KJ/mol
8解析：该问题可以转化为错误!CO(g）＋错误!FeO（s）===错误!Fe（s)＋错误!CO2（g)；ΔH＝?所以应用盖斯定律，若把已知给出的3个热化学方程式按照顺序编号为①、②、③，那么[（①－②)×错误!－③］×错误!即可.
答案:B
9。

-80KJ/mol
10。

本题主要考查对“ΔH”的理解，明确“ΔH”既有“＋”、“－”,又有数值大小。

碳与氧气反应放热，即ΔH1〈0,ΔH2<0,CO再与O2作用时又放热，所以ΔH1〈ΔH2；等量的固态硫变为气态硫蒸气时吸收热量,故在与O2作用产生同样多的SO2时，气态硫放出的热量多,即ΔH3〉ΔH4;发生同样的燃烧反应,物质的量越多,放出的热量越多，故ΔH5>ΔH6；碳酸钙分解吸收热量，ΔH7〉0，CaO与H2O反应放出热量，ΔH8〈0,显然ΔH7>ΔH8。

故本题答案为C。

11.＝b〉2c＝d
ΔH1>ΔH3〉ΔH2
12［答案］C
［解析］相同的反应物具有相同的能量，相同的生成物具有相同的能量,两种环境下反应时，反应物与生成物之间的能量差也是相同的.但能量是守恒的，这些能量并不一定完全以热量形式放出，第一种情况下反应剧烈,产生的“明亮的蓝紫色火焰”较第二种情况下产生的“微弱的淡蓝色火焰”以光能形式释放的能量要多。

所以以热量形式放出的能量就较在空气中放热要少些。

13 283 KJ
14案］B
[解析]本题考查的知识点是有关热化学反应方程式的计算。

设H2、CH4的物质的量分别为x mol、y mol.则x＋y＝5mol,571。

6x/2＋890y＝3695，解得x＝1。

25mol；y＝3。

75mol，两者比为1∶3，故选B项.
15案]C
［解析］ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，错误!H2(g）＋错误!Cl2(g)===HCl （g）的ΔH＝（436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1)/2－431 kJ·mol－1＝－91.5 kJ·mol－1，所以，A项对，C项错；B项反应ΔH＝436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1－2×431 kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1，对;D项反应的ΔH＝2×431 kJ·mol－1－（436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol －1)＝＋183 kJ·mol－1，对。

16案］A
[解析]降低温度时，①、②式分别向右、左移动,则①式ΔH〈0，②式ΔH〉0；由Ⅲ式×2－Ⅱ式×2得①式，即有：2ΔH(Ⅲ)－2ΔH（Ⅱ)〈0，可得出Q3〉Q2；再由Ⅲ式×2－Ⅰ式×2得②式，有2ΔH(Ⅲ)－2ΔH(Ⅰ）>0，可得：Q1〉Q3，故Q1>Q3〉Q2，A项正确。

17c
18答案]A
[解析］当ΔH＝－197 kJ·mol－1时，反应的SO2、O2分别为2 mol、1 mol,生成2 mol SO3。

然而在容器中放入2 mol SO2、1 mol O2后，达到平衡时转化的SO2小于2 mol,故Q1〈197 kJ。

另一个容器中的反应与前者可达同一平衡状态，但是容器中开始就有SO3，所以达到平衡时，新生成的SO3比第一个容器少，故Q2<Q1.
19答案]A
[解析]根据胆矾溶于水吸热，无水硫酸铜溶于水放热，以及胆矾加热生成无水硫酸铜的
热化学方程式可得，胆矾、无水硫酸铜及CuSO 4溶液三者能量高低关系如下图所示.
从图中可得Q 1和Q 2的关系是:Q 1<Q 2.
20B
21案］1.6 mol
CH 4(g)＋2NO 2（g)===N 2(g)＋CO 2(g)＋2H 2O （g) ΔH ＝－867kJ ·mol －1
22案]Ⅰ.(1)5。

0 （2）abe
Ⅱ.(1）错误!H 2SO 4(aq)＋NaOH （aq)===错误!Na 2SO 4（aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－57.3
kJ/mol 。

(2)①4。

0 ②－53。

5 kJ/mol ③acd
［解析］Ⅱ.（1）根据中和热定义和热化学方程式的书写原则可得：错误!H 2SO 4（aq ）
＋NaOH(aq)===12
Na 2SO 4（aq)＋H 2O(l ） ΔH ＝－57.3 kJ/mol (2)第1、2、3、4次实验的温度差分别为4。

0 ℃、6.1 ℃、3。

9 ℃、4.1 ℃，与其他三组数据相比,6.1 ℃较大，舍去。

其余三次温度差的平均值为4。

0 ℃.0.5 mol/L H 2SO 4(aq)
和0。

5 mol/L NaOH(aq)的密度均为1 g/cm 3,故m (H 2SO 4)＝ρ（H 2SO 4)·V （H 2SO 4）＝30 g ，
m （NaOH ）＝ρ（NaOH)·V （NaOH)＝50 g 。

中和后生成的溶液为稀溶液，其比热容c ＝4。

18 J/(g ·℃)，由此可以计算出30 mL H 2SO 4(aq)和50 mL NaOH （aq)发生反应时放出的热量为:Q 放＝［m （NaOH)＋m (H 2SO 4）］·c ·(t 2－t 1)，中和热为生成1 mol H 2O(l)时放出的热量,
ΔH ＝－错误!×10－3kJ/mol ＝－53.5 kJ/mol 。

23
［答案](1)反应物能量 生成物能量 无影响 降低 因为催化剂改变了反应历程，使活化能E 降低 （2）－198 （3）SO 2＋V 2O 5===SO 3＋2VO 2，4VO 2＋O 2===2V 2O 5 (4）0。

025 0。

05 (5)S （s)＋O 2（g ）===SO 2（g) ΔH 1＝－296 kJ ·mol －1；SO 2(g)＋错误!O 2(g)＝SO 3(g)
ΔH 2＝－99 kJ ·mol －1；3S （s)＋错误!O 2(g ）===3SO 3(g) ΔH ＝(ΔH 1＋ΔH 2）×3＝－1185
kJ ·mol －1
[解析](1）根据信息判断SO 2催化氧化生成SO 3是一个放热反应，则SO 2与O 2的总能量高于SO 3的总能量，A 的能量高,A 代表反应物的总能量，C 的能量低，C 代表生成物的总能量。

使用催化剂,可以降低反应的活化能，但不能改变反应热.（2）图中的ΔH 表示的是2 mol SO 2
（g ）与1 mol O 2（g)反应生成2 mol SO 3(g ）的能量变化，所以ΔH ＝－99 kJ ·mol －1×2＝
－198 kJ ·mol －1.（3)催化剂参与中间反应,但催化剂在反应前与反应后是不变的，所以V 2O 5
氧化SO 2，自身被还原为VO 2，VO 2再被O 2氧化生成V 2O 5.
（4）v （SO 2）∶v （O 2）∶v （SO 3）＝2∶1∶2.
当v （SO 2）＝0.05 mol ·L －1·min －1时，v (O 2）＝错误!v (SO 2)＝0.025 mol ·L －1·min －1。

（5）根据信息知：S(s)＋O 2(g ）===SO 2（g ）
ΔH 1＝－296 kJ ·mol －1
SO 2(g ）＋错误!O 2(g ）===SO 3(g)
ΔH 2＝－99 kJ ·mol －1
根据盖斯定律得:3S(s ）＋错误!O 2（g ）＝3SO 3(g)
ΔH ＝（ΔH 1＋ΔH 2）×3＝－1 185 kJ ·mol －1。