化学能与热能测试题

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 A B X H 0 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 H 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 NA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 10NA个电子转移时 该反应放出 1300kJ 的能量 B 有 NA个水分子生成且为液体时 吸收 1300kJ 的能量 C 有 2NA个碳氧共用电子对生成时 放出 1300kJ 的能量 D 有 8NA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 O2 g H 242 kJ mol 1 1 2 B 2H2 g O2 g 2H2O l H 484 kJ mol 1 C H2 g O2 g H2O g H 242 kJ 1 2 D 2H2 g O2 g 2H2O g H 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 H 57 3 kJ mol 1 则 H2SO4和 Ca OH 2反应的中和 热 H 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 H 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 CH3COOH l 2O2 g 2CO2 g 2H2O l H1 870 3kJ mol 2 C s O2 g CO2 g H2 393 5kJ mol 3 H2 g O2 g H2O l H3 285 8kJ mol 试计算下列反应的反应热 2 1 2C s 2H2 g O2 g CH3COOH l H H 8 已知下列热化学方程式 Fe2O3 s 3CO g 2Fe s 3CO2 g H 24 8 kJ mol Fe2O3 s CO g Fe3O4 s CO2 g H 15 73 kJ mol 1 3 2 3 1 3 Fe3O4 s CO g 3FeO s CO2 g H 640 4 kJ mol 则 14 g CO 气体还原足量 FeO 固体得到 Fe 固体和 CO2气体时对应的 H约为 A 218 kJ mol B 109 kJ mol C 218 kJ mol D 109 kJ mol 9 由金红石 TiO2 制取单质 Ti 涉及的步骤为 TiO2TiCl4Ti 已知 C S O2 g CO2 g H 393 5 kJ mol 1 2CO g O2 g 2CO2 g H 566 kJ mol 1 TiO2 S 2Cl2 g TiCl4 s O2 g H 141 kJ mol 1 则 TiO2 s 2Cl2 g 2C s TiCl4 s 2CO g 的 H 10 下列各组热化学方程式中 化学反应的 H前者大于后者的是 C s O2 g CO2 g H1 C s O2 g CO g H2 1 2 S s O2 g SO2 g H3 S g O2 g SO2 g H4 H2 g O2 g H2O l H5 2H2 g O2 g 2H2O l H6 1 2 CaCO3 s CaO s CO2 g H7 CaO s H2O l Ca OH 2 s H8 A B C D 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 H2 g O2 g H2O g H1 a kJ mol 2H2 g O2 g 2H2O g 1 2 H2 b kJ mol H2 g O2 g H2O l H3 c kJ mol 1 2 2H2 g O2 g 2H2O l H4 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 稀醋酸 浓 H2SO4 稀硝酸 至恰好完全反应 则上述过程中的焓变 H1 H2 H3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 Q1 后者放热为Q2 则关于Q1和Q2的相对大小正确的判断是 A Q1 Q2 B Q1 Q2 C Q1Q3 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 D 无法确定 18 已知 298 K 101 kPa 时 2SO2 g O2 g 2SO3 g H 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 H Q2 则Q1和Q2的关系为 A Q1Q2 C Q1 Q2 D 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 CuSO4 s 5H2O l 热效应为 H3 则下列判断正确的 是 A H2 H3 B H1 H3 二 非选择题 共 52 分 21 用 CH4催化还原 NOx可以消除氮氧化物的污染 例如 CH4 g 4NO2 g 4NO g CO2 g 2H2O g H 574 kJ mol 1 CH4 g 4NO g 2N2 g CO2 g 2H2O g H 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 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 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 请填写下表中的空白 起始温度t1 终止温度 t2 平均温度差 t2 t1 实验次数 温度 H2SO4NaOH 平均值 126 226 026 130 1 227 027 427 233 3 325 925 925 929 8 426 426 226 330 4 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 H 取小数点后一位 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 2SO3 g 反应过程的能量变化如图所示 已知 1mol SO2 g 氧 催化剂 化为 1mol SO3 g 的 H 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 H 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 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 abcdef mol L 1 min 1 v SO3 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 H 1D 2B 3A 4AD 5D 6B 7 488 3KJ mol 8 解析 该问题可以转化为 CO g FeO s Fe s CO2 g H 所以应用盖斯 1 2 1 2 1 2 1 2 定律 若把已知给出的 3 个热化学方程式按照顺序编号为 那么 即可 3 2 1 6 答案 B 9 80KJ mol 10 本题主要考查对 H 的理解 明确 H 既有 又有数值大小 碳与 氧气反应放热 即 H1 0 H2 0 CO 再与 O2作用时又放热 所以 H1 H4 发生同样的燃烧反应 物质的量越多 放出的热量越多 故 H5 H6 碳酸钙分解吸收热量 H7 0 CaO 与 H2O 反应放出热量 H8 H8 故本题答案为 C 11 b b 2 2c c d d H H1 1 H H3 3 H H2 2 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xmol ymol 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 H 反应物的键能之和 生成物的键能之和 H2 g Cl2 g HCl g 的 1 2 1 2 H 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 H 436 kJ mol 1 243 kJ mol 1 2 431 kJ mol 1 183 kJ mol 1 对 D 项反应的 H 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 式分别向右 左移动 则 式 H0 由 式 2 式 2 得 式 即有 2 H 2 H Q2 再由 式 2 式 2 得 式 有 2 H 2 H 0 可得 Q1 Q3 故Q1 Q3 Q2 A 项正确 17c 18 答案 A 解析 当 H 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 CuSO4溶液三者能量高低关系如下图所示 从图中可得Q1和Q2的关系是 Q1 Q2 20B 21 案 1 6 mol CH4 g 2NO2 g N2 g CO2 g 2H2O g H 867kJ mol 1 22 案 1 5 0 2 abe 1 H2SO4 aq NaOH aq Na2SO4 aq H2O l H 57 3 kJ mol 1 2 1 2 2 4 0 53 5 kJ mol acd 解析 1 根据中和热定义和热化学方程式的书写原则可得 H2SO4 aq NaOH aq 1 2 Na2SO4 aq H2O l H 57 3 kJ mol 1 2 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 H2SO4 aq 和 0 5 mol L NaOH aq 的密度均为 1 g cm3 故m H2SO4 H2SO4 V H2SO4 30 g m NaOH 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 H2SO4 aq 和 50 mL NaOH aq 发生反应时放出 的热量为 Q放 m NaOH m H2SO4 c t2 t1 中和热为生成 1 mol H2O l 时放出 的热量 H 10 3kJ mol 53 5 kJ mol 80 4 18 4 0 0 025 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