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(经典版)高考化学一轮单元卷：第09单元 化学反应与能量 B卷(含答案解析)
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这是一份(经典版)高考化学一轮单元卷：第09单元 化学反应与能量 B卷(含答案解析)，共16页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答，已知等内容，欢迎下载使用。
一轮单元训练金卷·高三·化学卷（B）
第九单元 化学反应与能量
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题（每小题3分，共48分）
1．(2018届江西九江一中月考)下列关于化学反应的描述中正确的是
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出57.3 kJ的热量
C．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH＝a；2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝b；则b>a
2．H2与ICl的反应分①、②两步进行，其能量曲线如下图所示，下列有关说法错误的是
A．反应①、反应②均为放热反应
B．反应①、反应②均为氧化还原反应
C．反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关
D．反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218 kJ·mol－1
3．(2017·惠州模拟)有关下列图象的叙述不正确的是
(1) (2)
A．图(1)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol－1
B．图(2)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝＋41 kJ·mol－1
C．由图可知正逆反应的热效应的数值相同
D．两个图象表示的含义不同
4．已知：① 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1
②H2(g)＋S(g)===H2S(g) ΔH＝－20.1 kJ·mol－1
下列判断正确的是
A．1 mol氢气完全燃烧生成液态水吸收热量241.8 kJ
B．1 mol H2O(g)和1 mol H2S(g)的能量相差221.7 kJ
C．由①②知，水的热稳定性小于硫化氢
D．若反应②中改用固态硫，1 mol S(s)完全反应，放出的热量小于20.1 kJ
5．(2017·珠海模拟)已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1
3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g) ΔH2
2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s) ΔH3
2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s) ΔH4
2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A．ΔH1＜0，ΔH3>0 B．ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
6．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：
Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g) ΔH＝＋64.39 kJ·mol－1
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH＝－196.46 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.84 kJ·mol－1
在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2＋(aq)和H2O(l)的反应热的ΔH等于
A．－417.91 kJ·mol－1 B．－319.68 kJ·mol－1
C．＋546.69 kJ·mol－1 D．－448.46 kJ·mol－1
7．(2018届河北石家庄辛集中学期中)已知：
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1
Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＝－226 kJ·mol－1
根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是
A．CO的燃烧热为283 kJ
B．下图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＞－452 kJ·mol－1
D．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，转移电子数为6.02×1023
8．一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示，下列有关说法正确的是
A．e是ClO
B．b→a＋c反应的活化能为60 kJ·mol－1
C．a、b、c、d、e中c最稳定
D．b→a＋d反应的热化学方程式为3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq) ΔH＝－116 kJ·mol－1
9．已知几种化学键的键能和热化学方程式如下：
化学键
H—N
N—N
Cl—Cl
N≡N
H—Cl
键能/(kJ·mol－1)
391
193
243
946
432
N2H4(g)＋2Cl2(g)===N2(g)＋4HCl(g) ΔH。下列推断正确的是
A．H(g)＋Cl(g)===HCl(g) ΔH＝＋432 kJ·mol－1
B．断裂1 mol Cl—Cl键吸收能量比断裂1 mol NN键多703 kJ
C．上述反应中，ΔH＝－431 kJ·mol－1
D．上述反应中，断裂极性键和非极性键，只形成极性键
10．(2018·太原五中月考)燃烧a g C2H5OH(l)，生成二氧化碳气体和液态水，放出的热量为Q kJ，经测定，生成的CO2与足量澄清石灰水反应得到5 g沉淀，则表示乙醇燃烧的热化学方程式是
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－20Q kJ·mol－1
B．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－40Q kJ·mol－1
C．C2H5OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(g) ΔH＝－20Q kJ·mol－1
D．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－40Q kJ·mol－1
11．(2018·抚顺期末)已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g) 的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是
A．该反应的进行一定需要加热
B．该反应的ΔH＝－(E1－E2)kJ/mol
C．该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D．断裂1 mol A—A和2 mol B—B放出E1 kJ能量
12．(2018·衡水武邑中学调研)用H2可将工业废气中的NO催化还原成N2，其能量转化关系如下所示，则NO(g)＋H2(g)===N2(g)＋H2O(g)的ΔH为
A．0.5(a＋b－c－d)kJ·mol－1 B．0.5(c＋a－d－b)kJ·mol－1
C．0.5(c＋d－a－b)kJ·mol－1 D．0.5(b＋d－a－c)kJ·mol－1
13．(2018·滕州二中月考)由金红石TiO2制取单质Ti，涉及的步骤为TiO2―→TiCl4Ti。已知：
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2
③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g) ΔH3
则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH为
A．ΔH3＋2ΔH1－2ΔH2 B．ΔH3＋ΔH1－ΔH2
C．ΔH3＋2ΔH1－ΔH2 D．ΔH3＋ΔH1－2ΔH2
14．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
15．已知下列热化学方程式：
(1)CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－870.3 kJ·mol－1
(2)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1
(3)H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1
则反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的ΔH为
A．－488.3 kJ·mol－1 B．－244.15 kJ·mol－1
C．＋488.3 kJ·mol－1 D．＋244.15 kJ·mol－1
16．(2018届江西赣州十四校联考)下列说法正确的是
A．常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
B．已知2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，则CO的燃烧热ΔH＝－283 kJ
C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2溶液反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1
D．500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·mol－1
二、非选择题（共52分）
17．Ⅰ．已知下列反应：
SO2(g)＋2OH－ (aq) ===SO (aq)＋H2O(l) ΔH1
ClO－ (aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq) ΔH2
CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq) ΔH3
则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－ (aq) === CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－ (aq)的ΔH＝________________。
Ⅱ．①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l) ΔH1
②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l) ΔH2
③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g) ΔH3
④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH4＝－1 048.9 kJ·mol－1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝____________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_______________________________________________________________。
Ⅲ．甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：
①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2
③CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH3
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
化学键
H—H
C—O
H—O
C—H
E/(kJ·mol－1)
436
343
1 076
465
413
由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。
18．催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。
（1）①人们常用催化剂来选择反应进行的方向。下图所示为一定条件下1 mol CH3OH与O2发生反应时，生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化剂作用下，CH3OH与O2反应主要生成________(填“CO”“CO2”或“HCHO”)。
②2HCHO(g)＋O2(g)===2CO(g)＋2H2O(g) ΔH＝________。
（2）反应A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题：
①该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
②在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化：E1__________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，E2________。
③反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？________，原因是_______________________________________________________。
19．（1）在一定条件下N2与H2反应生成NH3，请回答：
①若反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，且E1>E2，则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
②已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________________________。
（2）N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂，已知：16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ 的热量；2H2O2(l)===O2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－196.4 kJ·mol－1。反应N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)的ΔH＝________kJ·mol－1。N2H4和H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为__________________________________________。
（3）实验室用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有一处明显的错误，该处错误是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为______________________；实验室提供了0.50 mol·L－1和0.55 mol·L－1两种浓度的NaOH溶液，应选择______ mol·L－1的溶液进行实验。
20．（1）向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有
项目
化学方程式
ΔH/(kJ·mol－1)
甲烷氧化
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH1
CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)
－322.0
蒸气重整
CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)
＋206.2
CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)
＋165.0
①反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
②甲烷的燃烧热为ΔH2，则ΔH2________ΔH1(填“>”“＝”或“<”)。
（2）物质(t－BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t－BuNO)22(t－BuNO) ΔH。实验测得该反应的ΔH＝＋50.5 kJ·mol－1，活化能Ea＝90.4 kJ·mol－1。下列能量关系图合理的是________。
（3）工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(ΔH)分别为－890.3 kJ·mol－1、－285.8 kJ·mol－1和－283.0 kJ·mol－1，则生成1 m3(标准状况)CO所需的热量为________。
21．（1）目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2 可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ.2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) (NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ.NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ.(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系：ΔH3＝_________________________________________。
（2）白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2 在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下，则ΔH3＝________kJ·mol－1。
①2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g) ΔH1＝＋3359.26 kJ·mol－1
②CaO(s)＋SiO2(s)===CaSiO3(s) ΔH2＝－89.61 kJ·mol－1
③2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)===6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g) ΔH3
（3）分析下图可知，若0.5 mol CO被氧化，放出Q kJ热量，则Q＝________；若该反应是可逆反应，则在相同条件下将0.5 mol CO与1 mol NO2混合充分反应后放出的热量________Q kJ(填“>”“<”或“＝”)。
（4）真空碳还原—氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g) ΔH＝a kJ·mol－1，3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g) ΔH＝b kJ·mol－1，则反应Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。
22．能源危机当前是一个全球性问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。
（1）下列做法有助于能源“开源节流”的是______(填字母)。
a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料
d．减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生
（2）金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。
①在通常状况下，金刚石和石墨相比较，________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热为________。
②12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36 g，该过程放出的热量为________kJ。
（3）已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol－1、497 kJ·mol－1。
N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180.0 kJ·mol－1。
NO分子中化学键的键能为________kJ·mol－1。
（4）综合上述有关信息，请写出用CO除去NO的热化学方程式：_________________。
一轮单元训练金卷·高三·化学卷（B）
第九单元 化学反应与能量
答 案
一、选择题（每小题3分，共48分）
1．【答案】D
【解析】需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应也需要高温引发反应，故A错误；醋酸电离需要吸收热量，放出的热量少于57.3 kJ，故B错误；燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数为1，故C错误；一氧化碳燃烧能够继续放出热量，放出的热量越多，ΔH越小，故D正确。
2．【答案】C
【解析】根据图象可知，反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物，则反应①、②均为放热反应，A正确；反应①、②中都存在元素化合价变化，所以反应①、②都是氧化还原反应，B正确；反应①比反应②的速率慢，说明反应①中正反应的活化能较大，反应②中正反应的活化能较小，C错误；反应①、反应②总的能量变化为218 kJ，根据盖斯定律可知，反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218 kJ·mol－1，D正确。
3．【答案】B
【解析】图（1）表示CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol－1，A正确；图(2)表示的热化学方程式为CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41 kJ·mol－1，B错误；由图知C正确；两个图象的反应物、生成物正好相反，D正确。
4．【答案】D
【解析】A项，1 mol氢气完全燃烧生成气态水吸收热量241.8 kJ；B项，H2O(g)和1 mol H2S(g)的能量无法比较；C项水的热稳定性强于硫化氢。
5．【答案】B
【解析】燃烧反应都是放热反应，故ΔH3＜0，A错误；将上述反应分别编号为①②③④⑤，反应⑤是铝热反应，显然是放热反应，ΔH5＜0，将反应④－反应③可得反应⑤，即ΔH5＝ΔH4－ΔH3＜0，B正确、D错误；将反应②＋反应③可得反应3H2(g)＋O2(g)===3H2O(g)，故ΔH1＝(ΔH2＋ΔH3)，C错误。
6．【答案】B
【解析】Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g) ΔH＝＋64.39 kJ·mol－1；
H2O2(l)===H2O(l)＋O2(g) ΔH＝－98.23 kJ·mol－1；
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.84 kJ·mol－1；
三式相加得：Cu(s)＋2H＋(aq)＋H2O2(l)===2H2O(l)＋Cu2＋(aq) ΔH＝－319.68 kJ·mol－1。
7．【答案】C
【解析】A项，CO的燃烧热为283 kJ·mol－1，故A错误；B项，CO和CO2的化学计量数不对且未标明物质状态，故B错误；C项，题目中第二个热化学方程式乘以2为2Na2O2(s)＋2CO2(g)===2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＝－452 kJ·mol－1，本选项中多一步CO2(s)气化吸热的过程，所以放出的热量就少于452 kJ，即ΔH＞－452 kJ·mol－1，故C正确；D项，将题目中第一个热化学方程式除以2再加上第二个热化学方程式可得：Na2O2(s)＋CO(g)===Na2CO3(s) ΔH＝－509 kJ·mol－1，放热509 kJ时，反应的CO是1 mol，所以转移电子数是2×6.02×1023，故D错误。
8．【答案】D
【解析】A项，e中Cl元素化合价为＋7价，而ClO中Cl元素化合价为＋5价，错误；B项，b→a＋c反应的活化能为40 kJ·mol－1，错误；C项，a、b、c、d、e中a能量最低，所以最稳定，错误；D项，b→a＋d，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO－===ClO＋2Cl－，反应热＝64 kJ·mol－1＋2×0 kJ·mol－1－3×60 kJ·mol－1＝－116 kJ·mol－1，所以该热化学反应方程式为3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq) ΔH＝－116 kJ·mol－1，正确。
9．【答案】C
【解析】形成化学键时放出能量，A项错误；根据表格数据知，氯氯键的键能小于氮氮三键键能，B项错误；反应热等于断裂化学键的总键能与形成化学键的总键能之差，ΔH＝(391×4＋193＋243×2－946－432×4)kJ·mol－1＝－431 kJ·mol－1，C项正确；反应物N2H4中含极性键和非极性键，氯气中含非极性键，产物氮气中含非极性键，氯化氢中含极性键，所以该反应中断裂和形成的化学键都有极性键和非极性键，D项错误。
10．【答案】B
【解析】由关系式：CaCO3～CO2～C2H5OH可知，a g 乙醇的物质的量为n(CaCO3)＝0.025 mol，所以1 mol C2H5OH(l)燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出的热量是40Q kJ，热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－40Q kJ·mol－1。
11．【答案】C
【解析】吸热反应进行时不一定都要加热，例如氢氧化钡晶体和氯化铵在常温下就反应，故A错误；该反应的焓变为ΔH＝＋(E1－E2)kJ/mol，故B错误；断裂化学键吸收热量，所以断裂1 mol A—A和2 mol B—B吸收E1 kJ能量，故D错误。
12．【答案】A
【解析】根据题图知，NO中键能为0.5a kJ·mol－1，N2中键能为c kJ·mol－1，H2中键能为0.5b kJ·mol－1，H2O中键能为0.5d kJ·mol－1，故该反应中ΔH＝0.5a kJ·mol－1＋0.5b kJ·mol－1－＝0.5(a＋b－c－d)kJ·mol－1。
13．【答案】C
【解析】根据盖斯定律，由2×①－②＋③，可得TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g) ΔH＝2ΔH1－ΔH2＋ΔH3，故C项正确。
14．【答案】A
【解析】已知碳的燃烧热为ΔH1＝a kJ·mol－1，则表示碳燃烧热的热化学方程式为①C(s)＋O2(g)===CO2 (g) ΔH1＝a kJ·mol－1，将另外两个热化学方程式进行编号，②S(s)＋2K(s) ===K2S(s) ΔH2＝b kJ·mol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝ c kJ·mol－1，根据盖斯定律，由①×3＋②－③得ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c。
15．【答案】A
【解析】根据已知的反应可知，(2)×2＋(3)×2－(1)即得到2C(s)＋2H2(g)＋O2(g) === CH3COOH(l)，所以其反应热ΔH＝－393.5 kJ·mol－1×2－285.8 kJ·mol－1×2＋870.3 kJ·mol－1＝－488.3 kJ·mol－1。
16．【答案】A
【解析】A项，该反应的ΔS＞0，若不能自发进行，ΔH－TΔS＞0，则ΔH>0，故A正确；B项，燃烧热的单位为kJ·mol－1，故B错误；C项，稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2 溶液反应生成硫酸钡沉淀，也要放出热量，反应热ΔH ＜2×(－57.3) kJ·mol－1，故C错误；D项，该反应属于可逆反应，不可能完全反应，当完全反应时，放出的热量应大于19.3 kJ，即ΔH<－38.6 kJ·mol－1，故D错误。
二、非选择题（共52分）
17．【答案】Ⅰ．ΔH1＋ΔH2－ΔH3
Ⅱ．2ΔH3－2ΔH2－ΔH1 反应放热量大、产生大量气体
Ⅲ．－99 ＋41
【解析】Ⅰ．设三个反应依次是a、b、c，根据盖斯定律，由a＋b－c得：SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq) ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。
Ⅱ．根据盖斯定律，由③×2－②×2－①可得④，则ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1；联氨和N2O4反应释放出大量热、产物无污染、产生大量气体等，故联氨和N2O4可作为火箭推进剂。
Ⅲ．根据键能与反应热的关系可知，ΔH1＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝(1 076 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1)－(413 kJ·mol－1×3＋343 kJ·mol－1＋465 kJ·mol－1)＝－99 kJ·mol－1。
根据盖斯定律可得：ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－58 kJ·mol－1)－(－99 kJ·mol－1)＝＋41 kJ·mol－1。
18．【答案】（1）①HCHO ②－470 kJ·mol－1
（2）①放热 ②减小 减小 ③否 反应物和生成物的能量差是不变的
【解析】（1）①使用催化剂可以降低反应的活化能，活化能越低，普通分子越容易转化成活化分子，反应越容易，反应速率越快，生成HCHO的活化能最低。
②根据图表可知2HCHO(g)＋O2(g)===2CO(g)＋2H2O(g)中反应物能量高，生成物能量低，故该反应为放热反应，然后依据图中给出数据可得ΔH＝－[(676－158－283)×2] kJ·mol－1＝－470 kJ·mol－1。
（2）①反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应。
②反应体系中加入催化剂，降低反应所需的活化能，所以E1、E2均减小，但ΔH不变。
19．【答案】（1）①放热
②N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1
（2）－621.2 N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－817.6 kJ·mol－1
（3）环形玻璃搅拌棒 0.55
【解析】（1）①若反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，且E1>E2，则ΔH＝E2－E1<0，该反应为放热反应。②ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝946 kJ·mol－1＋3×436 kJ·mol－1－2×3×391 kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1。（2）16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ 的热量，故N2H4(l)和足量氧气反应的热化学方程式为N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－621.2 kJ·mol－1。已知：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－621.2 kJ·mol－1 a,2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH＝－196.4 kJ·mol－1 b，根据盖斯定律，由a＋b得：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－817.6 kJ·mol－1。（3）由题图可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒，应加入过量的氢氧化钠溶液以保证盐酸反应完全，故应选择0.55 mol·L－1的溶液进行实验。
20．【答案】（1）①－41.2 ②< （2）D （3）5.52×103kJ
【解析】（1）①由蒸气重整的两个反应可知，利用第二个反应减去第一个反应则得出该反应的反应热为ΔH＝(165.0－206.2)kJ·mol－1＝－41.2 kJ·mol－1。②表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2。生成液态水比生成气态水释放出的热量多，故ΔH2<ΔH1。
（2）由实验测得该反应的反应热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，可排除能量关系图B和C；又依据活化能Ea＝90.4 kJ·mol－1，Ea－ΔH<50.5 kJ·mol－1，能量关系图A中，Ea－ΔH>50.5 kJ·mol－1，Ea与ΔH的比例不对。而能量关系图D是合理的。
（3）首先写出热化学方程式：
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 ①
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1 ②
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 ③
①－(②＋③)×2得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.3 kJ·mol－1
故标准状况下生成1 m3CO所需热量为××247.3 kJ·mol－1≈5.52×103kJ。
21．【答案】（1）2ΔH2－ΔH1 （2）＋2821.6 （3）117 < （4）(a＋b)
【解析】（1）根据盖斯定律，利用NH3和(NH4)2CO3作工业捕碳剂与CO2反应的三个反应，将Ⅱ式×2－Ⅰ式即可得到Ⅲ式。（2）根据反应可得①＋②×6＝③，所以ΔH3＝＋3359.26 kJ·mol－1－89.61 kJ·mol－1×6＝＋2821.6 kJ·mol－1。（3）由图知，消耗0.5 mol CO时放出的热量为(368 kJ·mol－1－134 kJ·mol－1)×0.5 mol＝117 kJ，可逆反应过程中反应物不可能消耗完，因此放出的热量小于Q kJ。（4）根据盖斯定律，将题中所给的两个热化学方程式相加可得所求的热化学方程式，该反应的ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1。
22．【答案】（1）acd （2）①石墨 －393.5 kJ·mol－1 ②252.0
（3）631.5 （4）2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－746.0 kJ·mol－1
【解析】（1）煤、石油、天然气都是化石燃料，是不可再生的，所以b项错误，其余都正确，答案选a、c、d。
（2）①根据图像可知，金刚石的总能量大于石墨的，所以石墨比金刚石稳定。燃烧热是在一定条件下，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，所以根据图像可以看出石墨的燃烧热是－110.5 kJ·mol－1＋(－283.0 kJ·mol－1)＝－393.5 kJ·mol－1。②12 g石墨完全生成CO2，质量是44 g，完全生成CO是28 g，所以36 g气体是混合气。设CO2和CO的物质的量分别是x和y，则x＋y＝1 mol、44x＋28y＝36 g，解得x＝y＝0.5 mol，所以实际放出的热量是0.5 mol×(110.5 kJ·mol－1＋393.5 kJ·mol－1)＝252.0 kJ。
（3）反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，所以946 kJ·mol－1＋497 kJ·mol－1－2x＝＋180.0 kJ·mol－1，解得x＝631.5 kJ·mol－1，即NO分子中化学键的键能为631.5 kJ·mol－1。
（4）根据图像可知①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，又因为②N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180.0 kJ·mol－1，所以根据盖斯定律可知，①－②即得到2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，所以反应热ΔH＝－566 kJ·mol－1－180 kJ·mol－1＝－746.0 kJ·mol－1。
一轮单元训练金卷·高三·化学卷（B）
第九单元 化学反应与能量
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题（每小题3分，共48分）
1．(2018届江西九江一中月考)下列关于化学反应的描述中正确的是
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出57.3 kJ的热量
C．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH＝a；2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝b；则b>a
2．H2与ICl的反应分①、②两步进行，其能量曲线如下图所示，下列有关说法错误的是
A．反应①、反应②均为放热反应
B．反应①、反应②均为氧化还原反应
C．反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关
D．反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218 kJ·mol－1
3．(2017·惠州模拟)有关下列图象的叙述不正确的是
(1) (2)
A．图(1)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol－1
B．图(2)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝＋41 kJ·mol－1
C．由图可知正逆反应的热效应的数值相同
D．两个图象表示的含义不同
4．已知：① 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1
②H2(g)＋S(g)===H2S(g) ΔH＝－20.1 kJ·mol－1
下列判断正确的是
A．1 mol氢气完全燃烧生成液态水吸收热量241.8 kJ
B．1 mol H2O(g)和1 mol H2S(g)的能量相差221.7 kJ
C．由①②知，水的热稳定性小于硫化氢
D．若反应②中改用固态硫，1 mol S(s)完全反应，放出的热量小于20.1 kJ
5．(2017·珠海模拟)已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1
3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g) ΔH2
2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s) ΔH3
2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s) ΔH4
2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A．ΔH1＜0，ΔH3>0 B．ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
6．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：
Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g) ΔH＝＋64.39 kJ·mol－1
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH＝－196.46 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.84 kJ·mol－1
在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2＋(aq)和H2O(l)的反应热的ΔH等于
A．－417.91 kJ·mol－1 B．－319.68 kJ·mol－1
C．＋546.69 kJ·mol－1 D．－448.46 kJ·mol－1
7．(2018届河北石家庄辛集中学期中)已知：
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1
Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＝－226 kJ·mol－1
根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是
A．CO的燃烧热为283 kJ
B．下图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＞－452 kJ·mol－1
D．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，转移电子数为6.02×1023
8．一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示，下列有关说法正确的是
A．e是ClO
B．b→a＋c反应的活化能为60 kJ·mol－1
C．a、b、c、d、e中c最稳定
D．b→a＋d反应的热化学方程式为3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq) ΔH＝－116 kJ·mol－1
9．已知几种化学键的键能和热化学方程式如下：
化学键
H—N
N—N
Cl—Cl
N≡N
H—Cl
键能/(kJ·mol－1)
391
193
243
946
432
N2H4(g)＋2Cl2(g)===N2(g)＋4HCl(g) ΔH。下列推断正确的是
A．H(g)＋Cl(g)===HCl(g) ΔH＝＋432 kJ·mol－1
B．断裂1 mol Cl—Cl键吸收能量比断裂1 mol NN键多703 kJ
C．上述反应中，ΔH＝－431 kJ·mol－1
D．上述反应中，断裂极性键和非极性键，只形成极性键
10．(2018·太原五中月考)燃烧a g C2H5OH(l)，生成二氧化碳气体和液态水，放出的热量为Q kJ，经测定，生成的CO2与足量澄清石灰水反应得到5 g沉淀，则表示乙醇燃烧的热化学方程式是
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－20Q kJ·mol－1
B．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－40Q kJ·mol－1
C．C2H5OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(g) ΔH＝－20Q kJ·mol－1
D．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－40Q kJ·mol－1
11．(2018·抚顺期末)已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g) 的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是
A．该反应的进行一定需要加热
B．该反应的ΔH＝－(E1－E2)kJ/mol
C．该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D．断裂1 mol A—A和2 mol B—B放出E1 kJ能量
12．(2018·衡水武邑中学调研)用H2可将工业废气中的NO催化还原成N2，其能量转化关系如下所示，则NO(g)＋H2(g)===N2(g)＋H2O(g)的ΔH为
A．0.5(a＋b－c－d)kJ·mol－1 B．0.5(c＋a－d－b)kJ·mol－1
C．0.5(c＋d－a－b)kJ·mol－1 D．0.5(b＋d－a－c)kJ·mol－1
13．(2018·滕州二中月考)由金红石TiO2制取单质Ti，涉及的步骤为TiO2―→TiCl4Ti。已知：
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2
③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g) ΔH3
则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH为
A．ΔH3＋2ΔH1－2ΔH2 B．ΔH3＋ΔH1－ΔH2
C．ΔH3＋2ΔH1－ΔH2 D．ΔH3＋ΔH1－2ΔH2
14．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
15．已知下列热化学方程式：
(1)CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－870.3 kJ·mol－1
(2)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1
(3)H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1
则反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的ΔH为
A．－488.3 kJ·mol－1 B．－244.15 kJ·mol－1
C．＋488.3 kJ·mol－1 D．＋244.15 kJ·mol－1
16．(2018届江西赣州十四校联考)下列说法正确的是
A．常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
B．已知2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，则CO的燃烧热ΔH＝－283 kJ
C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2溶液反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1
D．500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·mol－1
二、非选择题（共52分）
17．Ⅰ．已知下列反应：
SO2(g)＋2OH－ (aq) ===SO (aq)＋H2O(l) ΔH1
ClO－ (aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq) ΔH2
CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq) ΔH3
则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－ (aq) === CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－ (aq)的ΔH＝________________。
Ⅱ．①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l) ΔH1
②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l) ΔH2
③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g) ΔH3
④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH4＝－1 048.9 kJ·mol－1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝____________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_______________________________________________________________。
Ⅲ．甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：
①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2
③CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH3
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
化学键
H—H
C—O
H—O
C—H
E/(kJ·mol－1)
436
343
1 076
465
413
由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。
18．催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。
（1）①人们常用催化剂来选择反应进行的方向。下图所示为一定条件下1 mol CH3OH与O2发生反应时，生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化剂作用下，CH3OH与O2反应主要生成________(填“CO”“CO2”或“HCHO”)。
②2HCHO(g)＋O2(g)===2CO(g)＋2H2O(g) ΔH＝________。
（2）反应A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题：
①该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
②在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化：E1__________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，E2________。
③反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？________，原因是_______________________________________________________。
19．（1）在一定条件下N2与H2反应生成NH3，请回答：
①若反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，且E1>E2，则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
②已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________________________。
（2）N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂，已知：16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ 的热量；2H2O2(l)===O2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－196.4 kJ·mol－1。反应N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)的ΔH＝________kJ·mol－1。N2H4和H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为__________________________________________。
（3）实验室用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有一处明显的错误，该处错误是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为______________________；实验室提供了0.50 mol·L－1和0.55 mol·L－1两种浓度的NaOH溶液，应选择______ mol·L－1的溶液进行实验。
20．（1）向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有
项目
化学方程式
ΔH/(kJ·mol－1)
甲烷氧化
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH1
CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)
－322.0
蒸气重整
CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)
＋206.2
CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)
＋165.0
①反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
②甲烷的燃烧热为ΔH2，则ΔH2________ΔH1(填“>”“＝”或“<”)。
（2）物质(t－BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t－BuNO)22(t－BuNO) ΔH。实验测得该反应的ΔH＝＋50.5 kJ·mol－1，活化能Ea＝90.4 kJ·mol－1。下列能量关系图合理的是________。
（3）工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(ΔH)分别为－890.3 kJ·mol－1、－285.8 kJ·mol－1和－283.0 kJ·mol－1，则生成1 m3(标准状况)CO所需的热量为________。
21．（1）目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2 可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ.2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) (NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ.NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ.(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系：ΔH3＝_________________________________________。
（2）白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2 在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下，则ΔH3＝________kJ·mol－1。
①2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g) ΔH1＝＋3359.26 kJ·mol－1
②CaO(s)＋SiO2(s)===CaSiO3(s) ΔH2＝－89.61 kJ·mol－1
③2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)===6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g) ΔH3
（3）分析下图可知，若0.5 mol CO被氧化，放出Q kJ热量，则Q＝________；若该反应是可逆反应，则在相同条件下将0.5 mol CO与1 mol NO2混合充分反应后放出的热量________Q kJ(填“>”“<”或“＝”)。
（4）真空碳还原—氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g) ΔH＝a kJ·mol－1，3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g) ΔH＝b kJ·mol－1，则反应Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。
22．能源危机当前是一个全球性问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。
（1）下列做法有助于能源“开源节流”的是______(填字母)。
a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料
d．减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生
（2）金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。
①在通常状况下，金刚石和石墨相比较，________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热为________。
②12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36 g，该过程放出的热量为________kJ。
（3）已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol－1、497 kJ·mol－1。
N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180.0 kJ·mol－1。
NO分子中化学键的键能为________kJ·mol－1。
（4）综合上述有关信息，请写出用CO除去NO的热化学方程式：_________________。
一轮单元训练金卷·高三·化学卷（B）
第九单元 化学反应与能量
答 案
一、选择题（每小题3分，共48分）
1．【答案】D
【解析】需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应也需要高温引发反应，故A错误；醋酸电离需要吸收热量，放出的热量少于57.3 kJ，故B错误；燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数为1，故C错误；一氧化碳燃烧能够继续放出热量，放出的热量越多，ΔH越小，故D正确。
2．【答案】C
【解析】根据图象可知，反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物，则反应①、②均为放热反应，A正确；反应①、②中都存在元素化合价变化，所以反应①、②都是氧化还原反应，B正确；反应①比反应②的速率慢，说明反应①中正反应的活化能较大，反应②中正反应的活化能较小，C错误；反应①、反应②总的能量变化为218 kJ，根据盖斯定律可知，反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218 kJ·mol－1，D正确。
3．【答案】B
【解析】图（1）表示CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol－1，A正确；图(2)表示的热化学方程式为CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41 kJ·mol－1，B错误；由图知C正确；两个图象的反应物、生成物正好相反，D正确。
4．【答案】D
【解析】A项，1 mol氢气完全燃烧生成气态水吸收热量241.8 kJ；B项，H2O(g)和1 mol H2S(g)的能量无法比较；C项水的热稳定性强于硫化氢。
5．【答案】B
【解析】燃烧反应都是放热反应，故ΔH3＜0，A错误；将上述反应分别编号为①②③④⑤，反应⑤是铝热反应，显然是放热反应，ΔH5＜0，将反应④－反应③可得反应⑤，即ΔH5＝ΔH4－ΔH3＜0，B正确、D错误；将反应②＋反应③可得反应3H2(g)＋O2(g)===3H2O(g)，故ΔH1＝(ΔH2＋ΔH3)，C错误。
6．【答案】B
【解析】Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g) ΔH＝＋64.39 kJ·mol－1；
H2O2(l)===H2O(l)＋O2(g) ΔH＝－98.23 kJ·mol－1；
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.84 kJ·mol－1；
三式相加得：Cu(s)＋2H＋(aq)＋H2O2(l)===2H2O(l)＋Cu2＋(aq) ΔH＝－319.68 kJ·mol－1。
7．【答案】C
【解析】A项，CO的燃烧热为283 kJ·mol－1，故A错误；B项，CO和CO2的化学计量数不对且未标明物质状态，故B错误；C项，题目中第二个热化学方程式乘以2为2Na2O2(s)＋2CO2(g)===2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＝－452 kJ·mol－1，本选项中多一步CO2(s)气化吸热的过程，所以放出的热量就少于452 kJ，即ΔH＞－452 kJ·mol－1，故C正确；D项，将题目中第一个热化学方程式除以2再加上第二个热化学方程式可得：Na2O2(s)＋CO(g)===Na2CO3(s) ΔH＝－509 kJ·mol－1，放热509 kJ时，反应的CO是1 mol，所以转移电子数是2×6.02×1023，故D错误。
8．【答案】D
【解析】A项，e中Cl元素化合价为＋7价，而ClO中Cl元素化合价为＋5价，错误；B项，b→a＋c反应的活化能为40 kJ·mol－1，错误；C项，a、b、c、d、e中a能量最低，所以最稳定，错误；D项，b→a＋d，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO－===ClO＋2Cl－，反应热＝64 kJ·mol－1＋2×0 kJ·mol－1－3×60 kJ·mol－1＝－116 kJ·mol－1，所以该热化学反应方程式为3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq) ΔH＝－116 kJ·mol－1，正确。
9．【答案】C
【解析】形成化学键时放出能量，A项错误；根据表格数据知，氯氯键的键能小于氮氮三键键能，B项错误；反应热等于断裂化学键的总键能与形成化学键的总键能之差，ΔH＝(391×4＋193＋243×2－946－432×4)kJ·mol－1＝－431 kJ·mol－1，C项正确；反应物N2H4中含极性键和非极性键，氯气中含非极性键，产物氮气中含非极性键，氯化氢中含极性键，所以该反应中断裂和形成的化学键都有极性键和非极性键，D项错误。
10．【答案】B
【解析】由关系式：CaCO3～CO2～C2H5OH可知，a g 乙醇的物质的量为n(CaCO3)＝0.025 mol，所以1 mol C2H5OH(l)燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出的热量是40Q kJ，热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－40Q kJ·mol－1。
11．【答案】C
【解析】吸热反应进行时不一定都要加热，例如氢氧化钡晶体和氯化铵在常温下就反应，故A错误；该反应的焓变为ΔH＝＋(E1－E2)kJ/mol，故B错误；断裂化学键吸收热量，所以断裂1 mol A—A和2 mol B—B吸收E1 kJ能量，故D错误。
12．【答案】A
【解析】根据题图知，NO中键能为0.5a kJ·mol－1，N2中键能为c kJ·mol－1，H2中键能为0.5b kJ·mol－1，H2O中键能为0.5d kJ·mol－1，故该反应中ΔH＝0.5a kJ·mol－1＋0.5b kJ·mol－1－＝0.5(a＋b－c－d)kJ·mol－1。
13．【答案】C
【解析】根据盖斯定律，由2×①－②＋③，可得TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g) ΔH＝2ΔH1－ΔH2＋ΔH3，故C项正确。
14．【答案】A
【解析】已知碳的燃烧热为ΔH1＝a kJ·mol－1，则表示碳燃烧热的热化学方程式为①C(s)＋O2(g)===CO2 (g) ΔH1＝a kJ·mol－1，将另外两个热化学方程式进行编号，②S(s)＋2K(s) ===K2S(s) ΔH2＝b kJ·mol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝ c kJ·mol－1，根据盖斯定律，由①×3＋②－③得ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c。
15．【答案】A
【解析】根据已知的反应可知，(2)×2＋(3)×2－(1)即得到2C(s)＋2H2(g)＋O2(g) === CH3COOH(l)，所以其反应热ΔH＝－393.5 kJ·mol－1×2－285.8 kJ·mol－1×2＋870.3 kJ·mol－1＝－488.3 kJ·mol－1。
16．【答案】A
【解析】A项，该反应的ΔS＞0，若不能自发进行，ΔH－TΔS＞0，则ΔH>0，故A正确；B项，燃烧热的单位为kJ·mol－1，故B错误；C项，稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2 溶液反应生成硫酸钡沉淀，也要放出热量，反应热ΔH ＜2×(－57.3) kJ·mol－1，故C错误；D项，该反应属于可逆反应，不可能完全反应，当完全反应时，放出的热量应大于19.3 kJ，即ΔH<－38.6 kJ·mol－1，故D错误。
二、非选择题（共52分）
17．【答案】Ⅰ．ΔH1＋ΔH2－ΔH3
Ⅱ．2ΔH3－2ΔH2－ΔH1 反应放热量大、产生大量气体
Ⅲ．－99 ＋41
【解析】Ⅰ．设三个反应依次是a、b、c，根据盖斯定律，由a＋b－c得：SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq) ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。
Ⅱ．根据盖斯定律，由③×2－②×2－①可得④，则ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1；联氨和N2O4反应释放出大量热、产物无污染、产生大量气体等，故联氨和N2O4可作为火箭推进剂。
Ⅲ．根据键能与反应热的关系可知，ΔH1＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝(1 076 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1)－(413 kJ·mol－1×3＋343 kJ·mol－1＋465 kJ·mol－1)＝－99 kJ·mol－1。
根据盖斯定律可得：ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－58 kJ·mol－1)－(－99 kJ·mol－1)＝＋41 kJ·mol－1。
18．【答案】（1）①HCHO ②－470 kJ·mol－1
（2）①放热 ②减小 减小 ③否 反应物和生成物的能量差是不变的
【解析】（1）①使用催化剂可以降低反应的活化能，活化能越低，普通分子越容易转化成活化分子，反应越容易，反应速率越快，生成HCHO的活化能最低。
②根据图表可知2HCHO(g)＋O2(g)===2CO(g)＋2H2O(g)中反应物能量高，生成物能量低，故该反应为放热反应，然后依据图中给出数据可得ΔH＝－[(676－158－283)×2] kJ·mol－1＝－470 kJ·mol－1。
（2）①反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应。
②反应体系中加入催化剂，降低反应所需的活化能，所以E1、E2均减小，但ΔH不变。
19．【答案】（1）①放热
②N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1
（2）－621.2 N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－817.6 kJ·mol－1
（3）环形玻璃搅拌棒 0.55
【解析】（1）①若反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，且E1>E2，则ΔH＝E2－E1<0，该反应为放热反应。②ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝946 kJ·mol－1＋3×436 kJ·mol－1－2×3×391 kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1。（2）16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ 的热量，故N2H4(l)和足量氧气反应的热化学方程式为N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－621.2 kJ·mol－1。已知：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－621.2 kJ·mol－1 a,2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH＝－196.4 kJ·mol－1 b，根据盖斯定律，由a＋b得：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－817.6 kJ·mol－1。（3）由题图可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒，应加入过量的氢氧化钠溶液以保证盐酸反应完全，故应选择0.55 mol·L－1的溶液进行实验。
20．【答案】（1）①－41.2 ②< （2）D （3）5.52×103kJ
【解析】（1）①由蒸气重整的两个反应可知，利用第二个反应减去第一个反应则得出该反应的反应热为ΔH＝(165.0－206.2)kJ·mol－1＝－41.2 kJ·mol－1。②表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2。生成液态水比生成气态水释放出的热量多，故ΔH2<ΔH1。
（2）由实验测得该反应的反应热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，可排除能量关系图B和C；又依据活化能Ea＝90.4 kJ·mol－1，Ea－ΔH<50.5 kJ·mol－1，能量关系图A中，Ea－ΔH>50.5 kJ·mol－1，Ea与ΔH的比例不对。而能量关系图D是合理的。
（3）首先写出热化学方程式：
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 ①
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1 ②
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 ③
①－(②＋③)×2得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.3 kJ·mol－1
故标准状况下生成1 m3CO所需热量为××247.3 kJ·mol－1≈5.52×103kJ。
21．【答案】（1）2ΔH2－ΔH1 （2）＋2821.6 （3）117 < （4）(a＋b)
【解析】（1）根据盖斯定律，利用NH3和(NH4)2CO3作工业捕碳剂与CO2反应的三个反应，将Ⅱ式×2－Ⅰ式即可得到Ⅲ式。（2）根据反应可得①＋②×6＝③，所以ΔH3＝＋3359.26 kJ·mol－1－89.61 kJ·mol－1×6＝＋2821.6 kJ·mol－1。（3）由图知，消耗0.5 mol CO时放出的热量为(368 kJ·mol－1－134 kJ·mol－1)×0.5 mol＝117 kJ，可逆反应过程中反应物不可能消耗完，因此放出的热量小于Q kJ。（4）根据盖斯定律，将题中所给的两个热化学方程式相加可得所求的热化学方程式，该反应的ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1。
22．【答案】（1）acd （2）①石墨 －393.5 kJ·mol－1 ②252.0
（3）631.5 （4）2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－746.0 kJ·mol－1
【解析】（1）煤、石油、天然气都是化石燃料，是不可再生的，所以b项错误，其余都正确，答案选a、c、d。
（2）①根据图像可知，金刚石的总能量大于石墨的，所以石墨比金刚石稳定。燃烧热是在一定条件下，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，所以根据图像可以看出石墨的燃烧热是－110.5 kJ·mol－1＋(－283.0 kJ·mol－1)＝－393.5 kJ·mol－1。②12 g石墨完全生成CO2，质量是44 g，完全生成CO是28 g，所以36 g气体是混合气。设CO2和CO的物质的量分别是x和y，则x＋y＝1 mol、44x＋28y＝36 g，解得x＝y＝0.5 mol，所以实际放出的热量是0.5 mol×(110.5 kJ·mol－1＋393.5 kJ·mol－1)＝252.0 kJ。
（3）反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，所以946 kJ·mol－1＋497 kJ·mol－1－2x＝＋180.0 kJ·mol－1，解得x＝631.5 kJ·mol－1，即NO分子中化学键的键能为631.5 kJ·mol－1。
（4）根据图像可知①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，又因为②N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180.0 kJ·mol－1，所以根据盖斯定律可知，①－②即得到2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，所以反应热ΔH＝－566 kJ·mol－1－180 kJ·mol－1＝－746.0 kJ·mol－1。
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