山东省济南市2020届高三化学寒假作业《化学能与热能》含答案

1、绝密启用前山东省济南市2020届高三化学寒假作业化学能与热能本试卷分第I卷和第n卷两部分，共100分，考试时间90分钟。第I卷一、单选题(共10小题，每小题 4.0分洪40分)1.下列有关反应能量变化图像的判断错误的是()r/xj叟粒物应虺物反应所整t，侬，构EN他*111地Z事立上卜!1 fSff.I：3，；一2 712 kJ mol反研物的 总能管步或将的 忌熊 * «SJh侬+*i ,I事I 一 41Mk一酒IKhmril '：I A. 194B. 391C. 516D. 6584.已知 H2(g)、C2H4(g)和 C2H5OH(l)的燃烧热分别是 285.8 kJ

2、mol 1、1 411.0 kJ mol1 和 1 366.8ikJ mol ,则由 C2H4(g)和 H2O(l)反应生成 C2H50H(l)的 AH为()-1A . 44.2 kJ mol一，一1B. + 44.2 kJ mol_ -1C. -330 kJ mol1D. +330 kJ mol 5.已知下列热化学方程式:Hz(g)+-O2(g)=H 2O(l)H1= - 285.8 kJ mol 1 H2(g)=H 2(l)AH2= 0.92 kJ molO2(g)=O 2(l)AH3= 6.84 kJ molH2O(l)=H 2O(g)AH4=+ 44.0 kJ mol1则反应 H2(l

3、) + -O2(l)=H 2O(g)的反应热 AH为()1A . + 237.46 kJ mol-_ 一 . .1B. -474.92 kJ molC. -118.73 kJ mol 1一 ，,-1D. 237.46 kJ mol6.下列说法正确的是（）A.在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热B.酸和碱发生中和反应生成 1 mol水，这时的反应热叫中和热C.燃烧热或中和热是反应热的种类之一D,在稀溶?中，1 mol CH 3COOH和1 mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3 kJ7.物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的是（

4、）A. A-F , AH= AH6B. /Hi + AH2+ AH3+ H4+ AH5+ AH6= 1C. CfF , | M=| 2H1+ AH2+ AH6|D . | 2H1 + AH2 + A%|= | 2H4+ AH5+ AHe|8.形成节约能源和保护生态环境的产业结构是人类与自然和谐发展的重要保证，你认为下列行为中 有悖于这一保证的是（）A.开发太阳能、水能、风能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料8 .研究采煤、采油新技术，提高产量以满足工业生产的快速发展C.在农村推广使用沼气D.减少资源消耗、增加资源的重复使用和资源的循环再生9 .心脏起搏器电源 一锂碘电池的电池反应为2Li（s

5、） + l2（s）=2LiI（s）AH已知：4Li（s） + O2（g）=2Li 2O（s） AHi4LiI（s） +O2（g）=2I 2（s） + 2Li2O（s） AH2则下列说法正确的是（）A .H = _ AHi AH2B. H = -AHi+ AH2C. AH = - AHi AH2D. AH = -AHi+ -AH2io.下列说法中属于可再生能源的一组是（）A.水能、风能、太阳能B.水能、风能、电能C.化石能源、核能、生物质能D.太阳能、核能、生物质能二、双选题（共4小题，每小题6.0分洪24分）ii.（双选）下列有关说法错误的是（）A.进行中和热的测定实验时，需要测出反应前盐酸和

6、NaOH溶液的温度及反应后溶液的最高温度B.为准确测定盐酸和 NaOH溶液反应的中和热，所用酸和碱的物质的量应相等C.测定中和热时，为了减少热量损失，不要搅拌溶液 1D. 已知 2NaOH（aq） + H2SO4（aq）=Na2SO4（aq）+2H2O（l） AH=- 114.6 kJ mol ，则该反应的中 和热为 57.3 kJ mol 11、12 .（双选）一些烷烧的燃烧热（kJ?mol ）如表：化合枷炮烧热化含糊+,雌热甲庭四】。王丁加2STSO0乙序异丁廉”的国丙标22215*3口 甲基丁烷，下列表达正确的是()A.热稳定性：正丁烷异丁烷B.乙烷燃烧的热化学方程式为2c2H6 (g)

7、 +7。2 (g) -4CO2 (g) +6H2O (g) AH=- 1 560.8-1kJ?molC.正戊烷的燃烧热大约在3540 kJ?mol 1左右D.相同质量的烷烧，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多13 .(双选)已知：CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)AHi=- QkJ mol 1_八-12H2(g) + O2(g)=2H 2O(g) AH2= Q2kJ mol一一八一12H2(g) + O2(g)=2H 2O(1) AH3= Q3kJ mol常温下，取体积比为4 ： 1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(已折合成标准状况)，经完全燃烧后恢复至常温，则下列

8、说法正确的是()A. Q2VQ3B. 412V 加3_ -1C.放出的热重为(0.4Qi+ 0.05Q3) kJ mol 1D,放出的热量为(0.4Qi+ 0.05Q2) kJ mol14 .(双选)下列各组热化学方程式中，化学反应的AH前者大于后者的是()C(s) + O2(g)=CO 2(g)ZHiC(s) + -O2(g)=CO(g)州 2 S(s)+O2(g)=SO2(g) AH3S(g) + O2(g)=SO 2(g) AH4H2(g)+ -O2(g)=H 2O(l) AH52H 2(g) + O2(g)=2H 2O(l)AH6 CaCO3(s)=CaO(s) + CO2(g)AH7

9、CaO(s) + H2O(l)=Ca(OH) 2(s) AHA.B.C.D.第n卷三、填空题(共3小题，每小题12.0分洪36分)15 .随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如 何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用 CO2引起了全世界的普遍重视。(1)如图为C及其氧化物的变化关系图，若 变化是置换反应，则其化学方程式可以是C-(2)把煤作为燃料可通过下列两种途径：途径 I ： C (s) +O2 (g) =CO2 (g) AHi<0 途径 n ：先制成水煤气：c(s)+H2O(g)=co(g)+H2 (g)AH2>0 再燃烧水煤气：2

10、CO (g) +O2 (g) =2CO 2 (g) 川3<0 2H2 (g) +O2 (g) =2H2O (g) AH4<0 则途径I放出的热量 (填 夭于”等于"或 小于")途径n放出的热量； 加1、川2、川3、AH4 的数学关系式是。(3)甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用如下方法合成甲醇：方法一 CO (g) +2H2 (g) ? CH3OH (g)方法二 CO2 (g) +3H 2 (g) ? CH3OH (g) +H2O (g)在25 C, 101 kPa下，1克甲醇完全燃料放热 22.68 kJ,写出甲醇燃烧热的热化学方程式：

11、 。(4)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：TiO2 (金红石)+2C+2C'网|TiCl 4+2CO已知：,、 , 、 一 一 . 一 .-1C (s) +O2 (g) =CO2 (g) AH=- 393.5 kJ?mol2CO (g) +O2 (g) =2CO2 (g) AH=-566 kJ?mol 11TiO2 (s) +2Cl2 (g) =TiCl (s) +O2 (g) AH=+141 kJ?mol 1贝U TiO2 (s) +2Cl2 (g) +2C (s) =TiCl 4 (s) +2CO (g)的 AH=。(5)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒，处理工业废物

12、和作为漂白剂。臭氧几乎可与除钳、金、钺、氟以外的所有单质反应。如： 6Ag (s) +O3 (g) =3Ag 2O (s) AH= - 235.8 kJ?mol 已知：2Ag 2O (s) =4Ag (s) +O2 (g)AH=+62.2 kJ?mo1 则 O3 转化为。2 的热化学方程式为。16.2SO2 (g) +O2 (g) =2SO3 (g)反应过程的能量变化如图所示。已知 1 mol SO2 (g)氧化 为 1 mol SO3 (g)的 AH= - 99 kJ? 。请回答下列问题:口应加1和(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

13、作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？ ,理由(2)图中 AH=kJ? 。(3)如果反应速率v (SO2)为 0.05 mol? ? ，则 v (O2) =mol? ?、v (SO3)=mol? ?;(4)已知单质硫的燃烧热为296 kJ? ,计算由S (s)生成3 mol SO3 (g)的AH=kJ?17.20世纪30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并 不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。分析化学方程式:。在反应体系中加入催化剂，E1和E2的变化是：E1NO2和CO反应的热小”或 不变”)

14、，对反应热是否有影响?(2)图二是红磷p(s)和Cl2(g)发生反应生成 PCl3(g)和PCl5(g)的反应过程与能量关系图(图中的AH表示生成1 mol产物的数据)。根据图二回答下列问题：P (s)和CI2 (g)反应生成PCI3 (g)的热化学方程式 。PC15 (g)分解成PCI3 (g)和CI2 (g)的热化学方程式 。P (s)和CI2 (g)分两步反应生成 1 mol PCI5 (g)的AH1与P (s)和Cl2 (g) 一步反应生成 1mol PCI5 (g)的A%关系是：A%AH1 (填大于“小于"或等于")，原因是 。答案1 .【答案】A【解析】因为生成

15、物的能量高于反应物的能量，为吸热反应，故A 错误；当反应物的能量高于生成物的能量时，为放热反应，可能需要加热引发，故B 正确；爆炸是剧烈的燃烧过程，反应物和产物能量差距大，过程表现为放热，故C 正确；酸碱中和反应是放热反应，此时生成物的能量低于反应物的能量，故D 正确。故选A。2 .【答案】C【解析】燃烧热是指在 25 C、101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，一要注意可燃物为1 mol 纯物质；二是注意反应的程度即完全燃烧并生成稳定的氧化物，如C 生成CO2(g), S生成SO2(g), H生成H2O(l), D错误；A没有指明硫的物质的量及状态，错误； B

16、没有 指明碳的燃烧产物，错误。3 .【答案】B【解析】1 mol N 2H4和1 mol O 2变成原子时断键需要的能量为 2 752 kJ 534 kJ =2 218 kJ ,肿和 氧气断键变为原子时要断裂 1 mol NN、4 mol N H、1 mol O=O键，所以1 mol M54 kJ mol 1 + 4 mol >E(N-H) + 1 mol )500 kJ mol 1= 2 218 kJ,解得断裂 1 mol N H 键所需能量为 391 kJ。4 .【答案】A【解析】本题由已知反应的燃烧热计算新反应的反应热。依据燃烧热的概念，写出热化学方程式。 C2H4(g) 3O2(

17、g)=2CO 2(g) 2H2O(l) 1AH=- 1 411.0 kJ mol C2H5OH(l) 3O2(g)=2CO 2(g) 3H2O(l) 1 AH=- 1 366.8 kJ mol 得：C2H4(g) H2O(l)=C 2H5OH(l)AH = 44.2 kJ mol 1,故应选 A。5 .【答案】D6 .【答案】C【解析】燃烧热反应生成稳定的氧化物，A 错；中和热应是稀酸和稀碱发生中和反应生成1 molH2O 的反应热，此时的酸或碱应是强电解质。7 .【答案】B【解析】A 项FfA , 川'=AH6,则AF,AH=- 川6,正确；B 项AH1 + AH2+AH3 +AH4

18、 + AH5+ AH6应是AfA的过程，在此过程中没有能量变化，AH=0,错误；C项FfC的AH'= A4+ AHi+ AH2,则CF的ZH= (AHg+AH1 + AH2),正确；D 项AfD的AH=AH1 +AH2+AH3,Df A 的 州AH4+ AH5+ A%,二者的绝对值相等，符号相反，正确。8 .【答案】B【解析】煤的燃烧是环境污染的主要原因之一，提高煤、石油的产量不能形成节约能源和保护环境的产业结构，也不能保证人类与自然和谐发展，只有B符合题意。9 .【答案】C【解析】从物质角度看，(一)夕得到2Li(s) + l2(s)=2LiI(s),根据盖斯定律它们之间的函数关 系

19、同样适用斤含变，则 AH = -AHi AH2。10 .【答案】A【解析】水能、风能、太阳能可以从自然界源源不断的得到，是可再生能源，A符合题意；电能是二次能源，不能从自然界得到补充，B不符合题意；化石能源、核能短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源，C和D不符合题意。11 .【答案】BC【解析】测定中和热，与反应前温度及反应后的最高温度有关，需要测出反应前盐酸和NaOH溶液的温度，反应后溶液的最高温度，A正确；测定中和热时，为使测量水的物质的量更精确，一般加稍过量的酸或碱，B错误；用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，加快反应进行，加快热量释放，缩 短实验时间，使测量更精确，C错误；中和热指的是

20、稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol液态水时的反应热，D正确。12 .【答案】CD【解析】由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即热稳定性为正丁烷v异丁烷，故A错误；根据乙烷燃烧热的含义：完全燃烧1 mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出 1 560.8 kJ的热量，所以热化学方程式为2c2H6 (g) +7。2 (g) =4CO 2 (g)+6H2O (l) ; AH=-3121.6 kJ mol-1,故B错误；正戊烷和 2-甲基丁烷互为同分异构体，由表格 中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知，互为同分异构体的化合物，支链多的燃烧热小，则正丁烷的燃烧热大于

21、 2-甲基丁烷，即正戊烷的燃烧热大约在 3540 kJ mol-1左右，且大于 3531.3 kJ mol-1, 故C正确；相同质量的烷烧，碳的质量分数越大，燃烧放热越多，燃烧放出的热量越多，故D正确，故选CD。13 .【答案】AC【解析】&O(g)-H2O(l)为放热过程，Q2<03, AHV 0, AH2>AH3A正确，B错误。物质在参加反 应过程中放出或吸收的热量与此物质的物质的量成正比，依据甲烷和氢气的热化学方程式分别计 算出各自反应放出的热量进行解答，常温下水为液态，只能选用第1个和第3个反应进行计算。n(混合气体)=0.5 mol, n(CH4)= 0.5 mo

22、l 一关 0.4 mol, n(Hz) = 0.5 mol 0.4 mol = 0.1 mol,0.4 mol 甲烷燃烧放出的热量为0.4 molXQ1kJ mo1 = 0.4Q1kJ,0.1 mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为0.1mol %xQ3kJ mo1=0.05Q3kJ,放出的热量为 0.4Qi+ 0.05Q3,C 正确，D 错误。14 .【答案】BC【解析】本题主要考查对“H”的理解，明确“H”既有 牛“，”，又有数值大小。燃烧放热，AHV0。中C不完全燃烧生成 CO,放热少，因 AH为负，AHi< AH2；中两个方程式恒等式作差可得S(s)=S(g) H3AAH4,硫从固

23、态到气态吸热，AH3- AH4>0,即AH3>AH4；中发生同样的燃烧反应，消耗燃料越多，放热越多，放热AH为J”，AH5>AH6；碳酸钙分解吸热，AH7>0, CaO与H2O反应放热，AH8<0, AH7>A%, C正确。惠源15 .【答案】(1) C+CuOCu+COT(2)等于AHi = AH2+ (AH3+AH4)一c-Lf-1(3) CH30H (l) + O2 (g) =CO2 (g) +2H2O (l) AH= - 725.76 kJ?mol(4) - 80 kJ mol-1 2O3 (g) =3O2 (g) AH=- 285 kJ mol-1

24、【解析】(1) C能将CuO中的铜置换出来，生成铜和CO,故化学方程式为C+CuO2Cu+COT ;(2)根据盖斯定律可知，反应热只与始态和终态有关，而与反应的途径无关，通过观察可知途径I和途径n是等效的，途径 I和途径n等量的煤燃烧消耗的氧气相等，两途径最终生成物只有二氧化碳，所以途径I放出的热量等于途径 n放出的热量；途径 n ： c (s) +H2O (g) =co (g) +H2 (g) AH2>0 再燃烧水煤气：2C0 (g) +O2 (g) =2C0 2 (g) AH3V0 2H2 (g) +O2 (g) =2H 2O (g) AH4<0 由盖斯定律可知， X2+ +

25、得 2c (s) +202 (g) =2C0 2 (g) AH=2AH2+AH3+AH4。山11、1所以 AHi = AH= (2 AH2+AH3+AH4)=AH2+ (AH3+AH4)。 -Xi-J*(3)在25C、101 kPa下，1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成 C02和液态水时放热 22.68 kJ。32 g甲醇 燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为725.76 kJ则表示甲醇燃烧的热化学方程式为CH30H (l) +3、”，、，-1-02 (g) =C0 2 (g) +2H2O (l) AH= - 725.76 kJ?mol ;(4)已知： C (s) +O2 (g) =C0 2 (g

26、) AH=- 393.5 kJ?mol 1-12C0 (g) +O2(g)=2CO 2 (g) AH=- 566 kJ?mol 1 TiO2 (s) +2Cl2 (g) =TiCl 4 (s) +02 (g) AH=+141 kJ?mol 金红石与氯气、石墨制取 TiCl4 (s)和CO的化学反应方程式可以通过 +X2-得到，所以 TiO2 (s) +2C12 (g) +2C (s) =TiCl 4 (s) +2CO (g) AH=141 kJ?mol 1 - 393.5 kJ?mol1 x 2+566 kJ?mol1=-80 kJ?mol 1, . .一.-1 即 TiO2 (s) +2C1

27、2 (g) +2C (s) =TiCl 4 (s) +2CO (g) AH= - 80 kJ?mol ； ，-、一 一，、，、i(5) I、6Ag (s) +O3 (g) =3Ag 2O (s) AH=- 235.8 kJ?mol , _ .一 1口、2Ag2O (s) =4Ag (s) +O2 (g) AH=+62.2 kJ?mol ,1根据盖斯定律可知IX2+n刈可得到：203(g)=3O 2 (g),则反应热AH=(- 235.8 kJ?mol 1)1、 一 .-1X2+ (+62.2 kJ?mol ) X3=- 285 kJ?mol。16.【答案】(1)反应物所具有总能量生成物所具有的

28、总能量无 降低 催化剂改变了反应的历程使活化能 E降低(2)-198 (3) 0.025 0.05(4) -1 185【解析】(1)因图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量，B为活化能，反应热可表示为A、C活化能的大小之差，活化能的大小与反应热无关，催化剂能够改变反应的历程使活化能E降低，但是不影响反应物和生成物能量高低。(2)因 1 mol SO2 (g)氧化为 1 mol SO3的AH= - 99 kJ? ，所以 2 mol SO 2(g)氧化为 2 mol SO3 的 AH=- 198 kJ? ,贝 U 2SO2 (g) +O2 (g) =2SO 3 (g) AH=198 kJ?

29、。(3)反应的化学方程式为2SO2(g)+O2(g)?=* 2SO3(g),反应速率之比等于系数之比，v(SO2) : v (O2) : v (SO3) =2 ： 1 ： 2,反应速率 v (SO2)为 0.05 mol? ?,依据比例计算得到 v (O2) =0.025 mol? ?； v (SO3) =0.05 mol? ?。(4)因单质硫的燃烧热为 296 kJ? ,贝U S (s) +O2 (g) =SO2 (g) AH= - 296 kJ? , 而 1 mol SO 2 (g)氧化为 1 mol SO 3 的 AH=- 99 kJ?,则 SO2 (g)告O2 (g) =SO3 (g)AH= - 99 kJ?,由盖斯定律可得：S (s) +-7O2 (g) =SO3 (g) AH=- 296 kJ? + ( 99 kJ? ) =-395kJ? ，所以 S (s)生成 3 mol SO3 (g)的 AH 为-395 kJ?X3= - 1 185 kJ? 。17.【答案】(1) NO2 (g) +CO (g) =CO2 (g) +NO (g) AH= - 234 kJ 减小 减小 不变 加入催化剂，改变反应的途径，降低反应所需的活化能(2) P (s) +-Cl2 (g) =PCl 3 (g) AH=- 306 kJ PCl5 (g) =PCl 3 (g) +Cl2 (g)