高考化学一轮复习专题十三化学能与热能题组精练1

专题十三化学能与热能
题组1 化学反应中能量转化的实质与形式
1.[2016上海,10,3分]一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下,其中和代表不同元素的原子。

关于此反应说法错误的是( )
A.一定属于吸热反应
B.一定属于可逆反应
C.一定属于氧化还原反应
D.一定属于分解反应
2.[2016海南,11,4分][双选]由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。

下列说法正确的是( )
A.由X→Y 反应的ΔH=E5-E2
B.由X→Z反应的ΔH<0
C.降低压强有利于提高Y的产率
D.升高温度有利于提高Z的产率
3.[2013重庆理综,6,6分]已知:P4(g)+6Cl2(g) 4PCl3(g) ΔH=a kJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)
4PCl5(g) ΔH=b kJ·mol-1,P4具有正四面体结构,PCl5中键的键能为c kJ·mol-1,PCl3中P—Cl 键的键能为1.2c kJ·mol-1。

下列叙述正确的是( )
A.P—P键的键能大于键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4 kJ·mol-1
D.P—P键的键能为(5a-3b+12c)/8 kJ·mol-1
题组2 盖斯定律及其应用
4.[2017江苏,8,2分]通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。

下列说法不正确的是( )
①C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH1=a kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=c kJ·mol-1
④2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=d kJ·mol-1
A.反应①、②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1
D.反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1
5.[2016海南,6,2分]油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应:
C57H104O6(s)+80O2(g)57CO2(g)+52H2O(l)
已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8×104 kJ,油酸甘油酯的燃烧热ΔH为( )
A.3.8×104kJ·mol-1
B.-3.8×104kJ·mol-1
C.3.4×104kJ·mol-1
D.-3.4×104kJ·mol-1
6.[2015重庆理综,6,6分]黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为S(s)+
2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1
已知:碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1
S(s)+2K(s)K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
则x为( )
A.3a+b-c
B.c-3a-b
C.a+b-c
D.c-a-b
7.[2014新课标全国卷,13,6分]室温下,将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为:CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。

则下列判断正确的是( )
A.ΔH2>ΔH3
B.ΔH1<ΔH3
C.ΔH1+ΔH3=ΔH2
D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
8.[2016天津理综,10(1)(2)(3)(4),9分]氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。

回答下列问题:
(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是(至少答出两点)。

但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应
式: 。

(2)氢气可用于制备H2O2。

已知:
H2(g)+A(l)B(l) ΔH1
O2(g)+B(l)A(l)+H2O2(l) ΔH2
其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g)+O2(g)H2O2(l)的ΔH0(填“>”“<”或“=”)。

(3)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MH x(s)+y H2(g)MH x+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。

下列有关叙述正确的是。

a.容器内气体压强保持不变
b.吸收y mol H2只需1 mol MH x
c.若降温,该反应的平衡常数增大
d.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)>v(吸氢)
(4)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为。

9.[2015广东理综,31,16分]用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。

(1)传统上该转化通过如右所示的催化循环实现。

其中,反应①为:2HCl(g)+CuO(s) H2O(g)
+CuCl2(s) ΔH1
反应②生成1 mol Cl2(g)的反应热为ΔH2,则总反应的热化学方程式为
(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。

(2)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。

①实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl~T曲线如图,则总反应
的ΔH0(填“>”“=”或“<”);A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是。

②在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应αHCl~T曲线的示意图,并简要说明理由: 。

③下列措施中,有利于提高αHCl的有。

A.增大n(HCl)
B.增大n(O2)
C.使用更好的催化剂
D.移去H2O
(3)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下:
t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0
n(Cl2)/10-3 mol 0 1.8 3.7 5.4 7.2
计算2.0~6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min-1为单位,写出计算过程)。

(4)Cl2用途广泛,写出用Cl2制备漂白粉的化学反应方程式。

10.[2014新课标全国卷Ⅰ,28(1)(2),6分]乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。

回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。

写出相应反应的化学方程式。

(2)已知:甲醇脱水反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1=-23.9 kJ·mol-1
甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-29.1 kJ·mol-1
乙醇异构化反应C2H5OH(g)CH3OCH3(g) ΔH3=+50.7 kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的ΔH= kJ·mol-1。

与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是。

(满分49分35 分钟)
一、选择题(每小题6分,共30分)
1.[2018陕西部分学校摸底检测,9]已知HI在催化剂作用下分解速率会加快,其反应过程中的能量变化如图所示。

下列说法正确的是( )
A.加入催化剂,减小了反应的活化能
B.加入催化剂,可提高HI的平衡转化率
C.降低温度,HI的分解速率加快
D.反应物的总能量大于生成物的总能量
2.[2018辽宁五校协作体联合模拟考试,7]用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。

利用反应:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol-1,可实现氯的循环利用。

已知:
下列说法正确的是( )
A.升高温度能提高HCl的转化率
B.断裂H2O(g)中1 mol H—O键比断裂HCl(g)中1 mol H—Cl键所需的能量高
C.1 mol Cl2(g)转化为2 mol Cl放出243 kJ能量
D.加入催化剂,能使该反应的焓变减小
3.[2018湖南长郡中学实验班选拔考试,11]如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。

下列说法正确的是( )
A.卤素单质(X2)与水反应均可生成两种酸
B.用电子式表示MgF2的形成过程:
C.热稳定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
D.由图可知此温度下MgI2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgI2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+I2(g)
ΔH=-277 kJ·mol-1
4.[2017沈阳质量监测(一),6]25 ℃、101 kPa条件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol-1、28
5.8 kJ·mol-1、870.3 kJ·mol-1,则2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的反应热为( )
A.-488.3 kJ·mo l-1
B.+488.3 kJ·mol-1
C.-191 kJ·mol-1
D.+191 kJ·mol-1
5.[2016兰州高三实战考试,13]向100 mL 0.4 mol·L-1的氢氧化钡溶液中加入足量稀硫酸充分反应后,放出 5.12 kJ 的热量。

如果向100 mL 0.4 mol·L-1的稀盐酸中加入足量氢氧化钡溶液充分反应后,放出2.2 kJ的热量,则硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应的热化学方程式为( )
A.Ba2+(aq)+S(aq)BaSO4(s) ΔH=-2.92 kJ·mol-1
B.Ba2+(aq)+S(aq)BaSO4(s) ΔH=-0.72 kJ·mol-1
C.Ba2+(aq)+S(aq)BaSO4(s) ΔH=-18 kJ·mol-1
D.Ba2+(aq)+S(aq)BaSO4(s) ΔH=-73 kJ·mol-1
二、非选择题(共19分)
6.[2018成都毕业班摸底测试,24,8分]CO2减排、捕集和利用是人类可持续发展的重要战略之一。

(1)煤气化时的主要反应方程式是;从能量角度,煤气化(填“是”或“否”)有利于CO2减排。

(2)利用 CO2和H2生成CH3OH来捕集CO2。

已知CH3OH(l)、H2(g)的燃烧热分别为726.5 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1,CO2和H2反应生成CH3OH(l)和H2O(l)的热化学方程式为。

(3)利用太阳能捕集CO2的原理如图所示。

①图中能量转换过程为→→。

②b是(填“正”或“负”)极,铜片上的电极反应式为。

7.[2018陕西部分学校摸底检测,18(1)(2),11分]“低碳经济”备受关注,CO2的有效开发利用成为科学家研究的重要课题。

(1)已知:CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g) ΔH=-90.0 kJ·mol-1; H2O(l) H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1;C(s)的燃烧热ΔH=-394.0 kJ·mol-1。

则表示H2燃烧热的热化学方程式为。

(2)在0.1 MPa、Ru/TiO2催化下,将H2和CO2按投料比n(H2)∶n(CO2)=4∶1置于恒压密闭容器中发生反应:
反应ⅠCO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1
反应ⅡCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示。

(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)
②反应Ⅰ的ΔH1(填“>”“<”或“=”)0;理由
是。

②温度过低或过高均不利于反应Ⅰ的进行,原因是。

③350 ℃时,反应Ⅰ的平衡常数K p= (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

④为减少CO在产物中的比率,可采取的措施有(列举一条)。

(满分45分30 分钟)
一、选择题(每小题6分,共30分)
1.一种新型燃料电池的原电池总反应2H2(g)+O2(g)2H+(aq)+2OH-(aq) ΔH,则该反应的ΔH为[已知 H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,中和热为57.3 kJ·mol-1]( )
A.+686.2 kJ·mol-1
B.+457.0 kJ·mol-1
C.-457.0 kJ·mol-1
D.-686.2 kJ·mol-1
2.在25 ℃、1.01×105 Pa下,将22 g CO2通入750 mL 1.0 mol·L-1的NaOH溶液中充分反应,放出x kJ热量。

在该条件下,将1 mol CO2通入2 L 1.0 mol·L-1的NaOH溶液中,充分反应,放出y kJ热量,则CO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq) ΔH,则该反应的ΔH为 ( )
A.(x-2y) kJ·mol-1
B.(y-4x) kJ·mol-1
C.(y-2x) kJ·mol-1
D.(2y-8x) kJ·mol-1
3.氧化亚铜是一种重要的工业原料。

已知1 g C(s)燃烧生成一氧化碳放出9.2 kJ的热量,氧化亚铜与氧气反应的能量变化如图所示。

下列有关判断正确的是( )
A.碳[C(s)]的燃烧热为-110.4 kJ/mol
B.氧化亚铜与氧气的反应为吸热反应
C.氧化亚铜与氧气反应的活化能为292 kJ/mol
D.足量炭粉与CuO反应生成Cu2O的热化学方程式为C(s)+2CuO(s) Cu2O(s)+CO(g) ΔH=+35.6 kJ/mol
4.某反应由A B、B C两步反应构成,反应的能量变化曲线如图所示,E1、E2、E3、E4表示活化能,下列有关该反应的ΔH的计算正确的是( )
A.ΔH=(E1+E2)-(E4+E3)
B.ΔH=(E4+E3)-(E1+E2)
C.ΔH=(E1+E2+E3)-E4
D.ΔH=(E1+E3)-(E2+E4)
5.化学上,规定稳定单质的生成热为0;可用物质的生成热表示该物质的相对能量高低。

氮的几种氧化物的相对能量如表所示(25 ℃,101 kPa条件下):
物质及状态N2O(g) NO(g) NO2(g) N2O4(l) N2O5(g)
相对能量/(kJ·mol-1) 82 90 33 -20 11
下列推断不正确的是( )
A.在5种氮的氧化物中,NO(g)最活泼
B.N2O4(l)2NO2(g) ΔH=-86 kJ·mol-1
C.N2O5(g)2NO2(g)+O2(g) ΔH=+55 kJ·mol-1
D.1 mol N2O(g)分解成N2(g)和O2(g)需要放出82 kJ能量
二、非选择题(共15分)
6.[6分]一定条件下,在CO2与足量C反应所得平衡体系中加入H2和适当催化剂,有下列反应发生: CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH1=-206.2 kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2 kJ·mol-1
(1)二氧化碳与氢气反应转化为甲烷和水蒸气的热化学方程式是。

(2)已知298 K时相关化学键的键能数据如表所示。

化学键H—H O—H C—H C O
E/(k J·mol-1) 436.0 462.8 413.4 1 075.0
根据键能计算ΔH1= ,它与上述实测值差异较大的原因可能是。

7.[9分]近年来由于全球变暖和资源短缺等问题的日益严重,关于CO2和碳酸盐应用的研究受到人们的重视。

(1)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[CO(NH2)2]。

已知:2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.47 kJ·mol-1
NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.49 kJ·mol-1
H2O(l)H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1
试写出NH3和CO2合成尿素和液态水的热化学方程式: 。

(2)已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1,850 ℃时在一体积为 10 L 的恒容密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,CO和H2O的浓度变化如图所示:
下列说法正确的是(填序号)。

A.达到平衡时,氢气的物质的量是0.12 mol
B.达到平衡时,反应体系最终会放出49.44 kJ热量
C.4 min内CO2的反应速率为0.003 mol·L-1·min-1
D.第8 min时,若充入氦气,不会导致v正(CO)<v逆(H2O)
(3)850 ℃时,若在容积为2 L的密闭容器中同时充入 1.0 mol CO、3.0 mol H2O、a mol CO2和b mol H2。

若达到平衡时各组分的体积分数都与(2)中平衡时各组分的体积分数相同,则
a= ,b= 。

(4)华盛顿大学的研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时CO2零排放,其基本原理如图所示:
①上述生产过程中的能量转化方式是。

②上述电解反应在温度小于900 ℃时进行,碳酸钙先分解为CaO和CO2,电解质为熔融碳酸钠,阳极的
电极反应式为2C-4e-2CO2↑+O2↑,则阴极的电极反应式为。

答案
1.A 将和两种不同元素分别用X、Y表示,根据示意图可写出反应的化学方程式:2X2Y2 2X2Y+Y2,
显然该反应属于分解反应,也属于氧化还原反应,但无法判断是吸热反应还是放热反应,故A项错
误,C、D项正确。

虽然“充分反应”但反应后仍有X2Y2未发生变化,所以该反应是可逆反应,B项正确。

2.BC 根据ΔH=E生成物(总)-E反应物(总),由题图可知,由X生成Y的反应的ΔH=E3-E2,A项错误;根据题
图,2X(g)的总能量大于Z(g)的总能量,故X→Z的反应为放热反应,ΔH<0,B项正确;由X生成Y的反
应为气体分子数增大的反应,降低压强,平衡向气体分子数增大的方向移动,故Y的产率增大,C项正
确;X→Z的反应为放热反应,升高温度,Z的产率降低,D项错误。

3.C Cl的非金属性大于P的非金属性,故键的键能大于键的键能,A项错误;不知道
PCl5(g)PCl5(s)的反应热,无法求出B项中反应的反应热,B项错误;根据盖斯定律,消去P4,得到键的键能为(b-a+5.6c)/4 kJ·mol-1, C项正确;根据盖斯定律,消去Cl2,得到键的键能
为(5a-3b+12c)/12 kJ·mol-1,D项错误。

4.C 反应①的产物为CO和H2,反应②的产物为CO2和H2,反应③的原料为CO2和H2,A项正确;反应③
将温室气体CO2转化为燃料CH3OH,B项正确;反应④中生成物H2O为气体,C项中生成物 H2O 为液体,
故C项中反应的焓变不等于kJ·mol-1,C项错误;依据盖斯定律,由②×2+③×2+④,可得所求反应的
焓变,D项正确。

5.D 燃烧热是指1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,故油酸甘油酯的燃烧热
ΔH=-×884 g·mol-1=-3.359 2×104kJ·mol-1≈-3.4×104kJ·mol-1,D项正确。

6.A 由题意可得热化学方程式:①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=a kJ·mol-1
②S(s) +2K(s)K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1
③2K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
S(s)+2KNO3(s)+ 3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1
根据盖斯定律由3×①+②-③可得S(s)+2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH= (3a+b-c) kJ·mol-1,故x=3a+b-c,选项A正确。

7.B 由题给条件可知:①CuSO4·5H2O(s)Cu2+(aq)+S(aq)+5H2O(l) ΔH1>0;②
CuSO4(s)Cu2+(aq)+S(aq) ΔH2<0;
根据盖斯定律,由①-②可得CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH3=ΔH1-ΔH2>ΔH1>0,选B。

8.(1)无污染、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高(任写其中2个)(2分) H2+2OH--2e-2H2O(2分) (2)<(2分) (3)ac(2分) (4)光能转化为化学能(1分)
【解析】(1)氢气的来源广且可再生,燃烧生成水,无污染,且单位质量的氢气燃烧放出的热量比汽油的多。

碱性氢氧燃料电池的负极发生氧化反应,在碱性条件下氢气放电生成H2O。

(2)题中的两个反应都是熵减的反应,由于两个反应均能自发进行,所以两个反应都是放热反应,即ΔH1<0、ΔH2<0。

根据盖斯定律,将题中两个热化学方程式相加得:H2(g)+O2(g)H2O2(l) ΔH=ΔH1+ΔH2<0。

(3)达到化学平衡时,气体的物质的量不变,所以容器内气体压强保持不变,a项正确;由于该反应是可逆反应,所以吸收y mol H2所需的MH x的物质的量大于 1 mol,b项错误;该反应的平衡常数表达式为K=,由于该反应是放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,c(H2)减小,故K增大,c项正确;向容器内通入少量氢气,平衡向正反应方向移动,v(正)>v(逆),即v(吸氢)>v(放氢),d项错误。

(4)太阳能分解水制氢,是光能转化为化学能的过程。

9.(每空均为2分)(1)2HCl(g)+O2(g)Cl2(g)+H2O(g) ΔH1+ΔH2 (2)①< K(A) ②如图
相同温度下,压强增大,平衡向气体分子数减小的方向(即正反应方向)移
动,αHCl增大;且因反应为放热反应,故αHCl仍随温度T的升高而降低③BD
(3)v(HCl)=2v(Cl2)=2×=2× mol·min-1=1.8×10-3mol·min-1
(4)2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
【解析】(1)据图示写出反应②CuCl2(s)+O2(g)CuO(s)+Cl2(g) ΔH2,由①+②可写出总反应的热化学方程式。

(2)①由题图中随温度升高,HCl转化率降低,可知总反应为放热反应,ΔH<0。

温度越高,生成物浓度越小,则平衡常数也随之减小,即K(A)较大。

②相同温度下,压强增大,平衡向气体分子数
减小的方向(即正反应方向)移动,αHCl增大;且因反应为放热反应,故αHCl仍随温度T的升高而降低。

③增大n(HCl),HCl转化率减小,A项错误;增大n(O2),HCl转化率增大,B项正确;使用催化剂只改变反应速率,对化学平衡无影响,C项错误;移去H2O,c(H2O) 减小,平衡正向移动,HCl转化率增大,D项正确。

(3)根据数据可求出v(Cl2)= mol·min-1=9.0×10-4mol·min-1,由物质的反应速率之比等于化学计量数之比可求出v(HCl)=2v(Cl2)=1.8×10-3mol·min-1。

(4)Cl2与冷的消石灰反应可制得漂白粉。

10.(1)C2H4+H2SO4 C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O C2H5OH+H2SO4(3分) (2)-45.5(2分) 污染小、腐蚀性小等(1分)
【解析】(1)由题给信息可写出:C2H4+H2SO4C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O C2H5OH+H2SO4。

(2)将已知的三个热化学方程式依次编号为①、②、③,根据盖斯定律,用①-②-③即得所求的热化学方程式,由此可得到ΔH=-45.5 kJ·mol-1。

气相直接水合法生产乙醇时没有使用强腐蚀性、强酸性的浓硫酸,故与间接水合法相比,具有污染小、腐蚀性小等优点。

1.A 催化剂能减小反应的活化能,A项正确;催化剂不改变化学平衡状态,故向反应体系中加入催化剂,HI的平衡转化率不变,B项错误;降低温度,反应速率减慢,故HI的分解速率减慢,C项错误;由题图可知,该反应是吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,D项错误。

2.B 该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,HCl的转化率降低,A项错误;设断裂H2O(g)中1 mol H—O键和断裂HCl(g)中 1 mol H—Cl键所需的能量分别为x kJ和y kJ,则4y+498-2×243-4x=-115.6,解得x=y+31.9,B项正确;1 mol Cl2(g)转化为2 mol Cl吸收 243 kJ 能量,C项错误;加入催化剂,对该反应的焓变无影响,D项错误。

3.D F2与水反应生成氢氟酸和O2,A项错误;M g F2为离子化合物,其电子式为[∶∶]-Mg2+[∶∶]-,B项错误;物质所具有的能量越低,其热稳定性越强,故热稳定性:MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2,C项错误;根据题图可写出热化学方程式:Mg(s)+I2(g) MgI2(s) ΔH=-364 kJ·mol-1①和Mg(s)+Cl2(g) MgCl2(s) ΔH=-641 kJ·mol-1②,根据盖斯定律,由
②-①得MgI2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+I2(g) ΔH=-277 kJ·mol-1,D项正确。

4.A 由题意可知:①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1、②H2(g)+O2(g)H2O(l)
ΔH=-285.8 kJ·mol-1、③CH3COOH(l)+ 2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-870.3 kJ·mol-1,根据盖斯定律,由①×2+②×2-③得:2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l) ΔH=-488.3 kJ·mol-1,本题选A。

5.C 第一个反应中Ba(OH)2和第二个反应中HCl的物质的量均为0.4 mol·L-1×0.1 L=0.04 mol,则
B a(O H)2溶液与足量稀硫酸反应的热化学方程式:①B a2+(a q)+2O H-(a q)+2H+(a q)+
S(aq)BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH1=-=-128 kJ·mol-1;盐酸与足量Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式:
②H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH2=-=-55 kJ·mol-1。

Na2S O4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式:
③Ba2+(aq)+S(aq)BaSO4(s) ΔH3,根据盖斯定律,由①-②×2可得③,则ΔH3=ΔH1-2ΔH2=-128 kJ·mol-1-(-55 kJ·mol-1)×2=-18 kJ·mol-1,C项正确。

6.(1)C+H2O(g) CO+H2是(2)CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-130.9 kJ·mol-1(3)
①太阳能电能化学能②正2CO2+12H++12e-C2H4+4H2O
【解析】(1)煤气化时的主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气。

煤气化有利于CO2减排。

(2)根据题中信息可写出热化学方程式:CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.5 kJ·mol-1①,H2(g)+O2(g)H2O(l)ΔH=-285.8 kJ·mol-1②,根据盖斯定律,由②×3-①得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-130.9 kJ·mol-1。

(3)①从题图可以看出,装置中能量转换过程为太阳能转化为电能,电能转化为化学能。

②由题图可知,H+向铜片移动,则铜片为阴极,铂片为阳极,a为负极,b为正极,CO2在铜片上被还原为C2H4,铜片上的电极反应式为2CO2+12H++12e-C2H4+4H2O。

7.(1)H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-286.0 kJ·mol-1(2)①< 反应Ⅰ在350 ℃达到平衡状态后,随温度升高,CO2的转化率降低,所以该反应是放热反应②温度过低,化学反应速率慢;温度过高,反应Ⅰ向逆反应方向进行且CH4的选择性减小③2.89×104④降低温度(或增大压强)
【解析】(1)由题意知CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g) ΔH=-90.0 kJ·mol-1①、H2O(l)H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1②、C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-394.0 kJ·m ol-1③,根据盖斯定律,由(①-②×2+③)×可得H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-286.0 kJ·mol-1。

(2)①由题图2可知,温度≤400 ℃时,容器中只发生反应Ⅰ,结合题图1可知,反应Ⅰ在350 ℃达到平衡状态后,随温度升高CO2的转化率降低,说明该反应为放热反应。

②温度过低,反应速率慢;温度过高,反应Ⅰ向逆反应方向进行且CH4的选择性减小,故温度过低或过高均不利于反应Ⅰ的进行。

③设CO2的起始投料量为x mol,则
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
起始(mol) x 4x 0 0
转化(mol) 0.8x 3.2x 0.8x 1.6x
平衡(mol) 0.2x 0.8x 0.8x 1.6x
平衡时CO2的分压为×0.1 MPa,H2的分压为×0.1 MPa,CH4的分压为×0.1 MPa,H2O(g)的分压为×0.1 MPa,故反应Ⅰ的平衡常数K p===2.89×104。

④降低温度或增大压强都能减少CO在产物中的比率。

1.C 根据已知条件可得:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH1=-57.3 kJ·mol-1①,2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1②,根据盖斯定律,由②-①×2可得:2H2(g)+O2(g) 2H+(aq)+2OH-(aq) ΔH=-457.0 kJ·mol-1。

2.B 根据题意,将22 g CO2通入750 mL 1.0 mol·L-1NaOH溶液中,充分反应,n(CO2)= =0.5 mol,n(NaOH)=1.0 mol·L-1× 0.75 L=0.75 mol,该反应既生成Na2CO3又生成NaHCO3,化学方程式为2CO2+3NaOH NaHCO3+Na2CO3+H2O,由0.5 mol CO2反应放出热量为x kJ,可知2 mol CO2发生相同的反应放出的热量为4x kJ,即热化学方程式为2CO2(g)+3NaOH(aq)NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l) ΔH=-4x kJ·mol-1①;又将1 mol CO2通入2 L 1.0 mol·L-1 NaOH溶液中,充分反应,放出y kJ的热量,则热化学方程式为2NaOH(aq)+ CO2(g)Na2CO3(aq)+H2O(l) ΔH=-y kJ·mol-1②;根据盖斯定律,由①-②可得:NaOH(aq)+CO2(g) NaHCO3(aq) ΔH=(y-4x) kJ·mol-1。

3.D 燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,而该题中C(s)燃烧的生成物为CO,故通过ΔH=-9.2 kJ/g× 12 g/mol=-110.4 kJ/mol计算所得的结果不是碳[C(s)]的燃烧热,A项错误。

由题给图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应放热,B项错误。

由题给图像可知,氧化亚铜与氧气反应的活化能为 348 kJ/mol,C项错误。

根据题给信息可得热化学方程式:2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH1=-220.8 kJ/mol①;根据题图信息可得热化学方程式:2Cu2O(s)+O2(g) 4CuO(s) ΔH2=-292 kJ/mol②。

足量炭粉与氧化铜反应的热化学方程式为C(s)+2CuO(s) Cu2O(s)+CO(g)ΔH③,根据盖斯定律,可得×(①-②)=③,则ΔH=(ΔH1-ΔH2)=+35.6 kJ/mol,D项正确。

4.D E1和E3均可看作断裂旧化学键吸收的能量,而E2和E4均可看作生成新化学键放出的能量,故反
应的ΔH=(E1+E3)-(E2+E4)。

5.B A项,由题给表格中的数据可看出,NO(g)的相对能量最大,化学性质最活泼,最不稳定,推断正确;B项,反应热等于生成物总能量与反应物总能量之差,该反应的ΔH=66 kJ·mol-1-(-20 kJ·mol-1)=+86 kJ·mol-1,推断错误;C项,该反应的ΔH=66 kJ·mol-1+0-11 kJ·mol-1=+55 kJ·mol-1,推断正确;D项,N2O(g)N2(g)+O2(g) 该反应的ΔH=0+0-82 kJ·mol-1=-82 kJ·mol-1,推断正确。

6.(1)CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-165.0 kJ·mol-1
(2)-196.2 kJ·mol-1反应温度、压强不同(答案合理即可)
【解析】(1)将题给热化学方程式依次编号为①②,根据盖斯定律,由①-②可得
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-165.0 kJ·mol-1。

(2)ΔH1=E(反应物总键能)-E(生成物总键能),根据各物质的结构和表中数据可知,ΔH1=1 075.0 kJ·mol-1+3×436.0 kJ·mol-1-4×413.4
kJ·mol-1-2×462.8 kJ·mol-1=-196.2 kJ·mol-1。

反应温度、压强不同,因此计算值与实测值可能差异较大。

7.(1)2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=-86.98 kJ·mol-1 (2)BD (3)3.0 3.0
(4)①太阳能和电能转化为化学能②3CO2+4e-C+2C
【解析】(1)将题给的三个热化学方程式依次编号为①②③,根据盖斯定律,由①+②-③可得:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l)ΔH=-159.47 kJ·mol-1+116.49 kJ·mol-1-44.0 kJ·mol-1=-86.98 kJ·mol-1。

(2)达到平衡时CO、H2O均转化了0.12 mol·L-1,则平衡时H2的浓度为0.12 mol·L-1,其物质的量为0.12 mol·L-1×10 L=1.2 mol,A项错误;达到平衡时CO、H2O 转化的物质的量均为0.12 mol·L-1×10 L=1.2 mol,则反应体系放出的热量为41.2 kJ·mol-1×1.2 mol=49.44 kJ,B项正确;4 min内v(CO2)== 0.03 mol·L-1·min-1,C项错误;第8 min时,若充入氦气,虽然容器中总压强增大,但体系中各物质的浓度不变,平衡不移动,v正(CO)=v逆(H2O),D项正确。

(3)由题意知,(3)中反应达到的平衡与(2)中反应达到的平衡互为等效平衡,又知该反应为气体分子数相等的反应,故有a=b和(1.0+a)∶(3.0+a)=2.0∶3.0,解得a=b=3.0。

(4)①由题图可知,该生产过程中太阳能和电能转化为化学能。

②根据题图知,碳酸钙最终分解为CaO、C和O2,结合阳极的电极反应式可知阴极的电极反应式为3CO2+4e- C+2C。

2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题（本题包括15个小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项符合题意）
1．下列物质的名称中不正确的是（）
A．Na2CO3：苏打B．CaSO4•2H2O：生石膏
C．：3，3-二乙基己烷D．C17H35COOH：硬脂酸
2．在给定条件下，能顺利实现下列所示物质间直接转化的是
A．Al NaAlO2(aq)
B．Fe Fe2O3Fe2(SO4)3
C．NH3NO HNO3
D．SiO2H2SiO3Na2SiO3(aq)
3．已知有机物是合成青蒿素的原料之一（如图）。

下列有关该有机物的说法正确的是（）
A．可与酸性KMnO4溶液反应
B．既能发生消去反应，又能发生加成反应
C．分子式为C6H10O4
D．1mol该有机物与足量的金属Na反应最多产生33.6LH2
4．扁桃酸(Z)是重要的医药合成的中间体，工业上合成它的路线之一如下所示(不考虑立体异构）
下列有关说法错误的是
A．若反应1发生的是加成反应，则Q是HCN
B．X、Y两种分子中共平面的碳原子数目一定相等
C．可用银氨溶液检验Z中是否含有X
D．Z苯环上的二硝基取代产物最多有6种
5．新型锂空气电池具有使用寿命长、可在自然空气环境下工作的优点。

其原理如图所示（电解质为离子液体和二甲基亚砜），电池总反应为：下列说法不正确的是( )
A．充电时电子由Li电极经外电路流入Li2O2
B．放电时正极反应式为2Li++O2 +2e-=Li2O2
C．充电时Li电极与电源的负极相连
D．碳酸锂涂层既可阻止锂电极的氧化又能让锂离子进入电解质
6．有机化合物甲、乙、丙的结构如图所示，下列说法正确的是
甲乙丙
A．三种物质的分子式均为C5H8O2，互为同分异构体
B．甲、乙、丙分子中的所有环上的原子可能共平面
C．三种物质均可以发生氧化反应和加成反应
D．三种物质都能与氢氧化钠溶液发生反应
7．25℃时，在10mL浓度均为0.1mol/L NaOH和NH3·H2O混合溶液中，滴加0.1mol/L的盐酸，下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是
A．未加盐酸时：c(OH-)＞c(Na+)=c(NH3·H2O)
B．加入10mL盐酸时：c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)
C．加入盐酸至溶液pH=7时：c(Cl-)=c(Na+)
D．加入20mL盐酸时：c(Cl-)=c(NH4+)+c(Na+)
8．过渡金属硫化物作为一种新兴的具有电化学性能的电极材料，在不同的领域引起了研究者的兴趣，含有过渡金属离子废液的回收再利用有了广阔的前景，下面为S2−与溶液中金属离子的沉淀溶解平衡关系图，若向含有等浓度Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Fe2+的废液中加入含硫的沉淀剂，则下列说法错误的是
A．由图可知溶液中金属离子沉淀先后顺序为Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Fe2+
B．控制S2−浓度可以实现铜离子与其他金属离子的分离
C．因Na2S、ZnS来源广、价格便宜，故常作为沉铜的沉淀剂
D．向ZnS中加入Cu2+的离子方程式为：S2−+Cu2+CuS↓
9．下列指定反应的离子方程式不正确的是
A．向氨化的饱和氯化钠溶液中通入足量二氧化碳气体:Na++ NH3·H2O +CO2＝NaHCO3↓+NH4+
B．碱性条件下次氯酸钾溶液与氢氧化铁反应:3ClO—+2Fe(OH)3+4OH—＝2FeO42—+3Cl—+5H2O
C．向硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠固体:2Na2O2+2Fe2++2H2O＝4Na++2Fe(OH)2↓+O2↑
D．向饱和的碳酸氢钙溶液中加入足量的澄清石灰水:Ca2++HCO3—+OH—＝CaCO3↓+H2O
10．黑索金是一种爆炸力极强的烈性炸药，比TNT猛烈1.5倍。

可用浓硝酸硝解乌洛托品得到黑索金，同时生成硝酸铵和甲醛(HCHO)。

下列说法不正确的是（）
A．乌洛托品的分子式为C6H12N4
B．乌洛托品分子结构中含有3个六元环
C．乌洛托品的一氯代物只有一种
D．乌洛托品得到黑索金反应中乌洛托品与硝酸的物质的量之比为1：4
11．有关浓硫酸的性质或作用，叙述错误的是
A．浓硫酸的脱水性是化学性质
B．使铁、铝钝化表现了强氧化性
C．制备乙酸乙酯的反应中起催化吸水作用
D．与氯化钠固体共热制氯化氢气体时，表现强酸性
12．铁杉脂素是重要的木脂素类化合物，其结构简式如右图所示。

下列有关铁杉脂素的说法错误的是()
A．分子中两个苯环处于同一平面
B．分子中有3个手性碳原子
C．能与浓溴水发生取代反应
D．1 mol铁杉脂素与NaOH溶液反应最多消耗3 mol NaOH
13．下列操作或原理正确的是（）
A．可用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上，测定该氯水的pH值
B．装Na2CO3溶液的试剂瓶塞用玻璃塞
C．蒸馏操作时先通冷却水再加热
D．实验室中少量金属钠常保存在煤油中，实验时多余的钠不能放回原试剂瓶中
14．X、Y、Z是中学化学中常见的三种物质，下表各组物质之间通过一步反应不能
实现如图所示转化关系的是（）
．．
X Y Z 箭头上所标数字的反应条件
A．NO NO2HNO3①常温遇氧气
B．Cl2NaClO HClO ②通入CO2
C．Na2O2NaOH NaCl ③加入H2O2
D．Al2O3NaAlO2Al(OH)3④加NaOH溶液
A．A B．B C．C D．D
15．人体血液存在H2CO3/HCO3－、HPO42－/H2PO4－等缓冲对。

常温下，水溶液中各缓冲对的微粒浓度之比的对数值lg x[x表示c(H2CO3)/c(HCO3-)或c(HPO42-)/c(H2PO4-)]与pH的关系如图所示。

已知碳酸pK al=6.4、磷酸pK a2=7.2（pK a= -lgKa）。

则下列说法正确的是。