2022年高三化学寒假作业：01化学反应与能量 Word版含解析

这是一份2022年高三化学寒假作业：01化学反应与能量 Word版含解析，共13页。试卷主要包含了下列说法中正确的是，已知，下列说法不正确的是，下列叙述正确的是，下列说法正确的是，《化学反应原理》主要研究等内容，欢迎下载使用。


选择题
1．下列说法中正确的是( )
A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B．同温同压下，H2（g）+Cl2（g）= 2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H相同
C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应放热，ΔH<0
D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关
【答案】B
【题型】选择题
【难度】容易
2．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：
下列说法正确的是( )
A．1 ml N2(g)和1 ml O2(g)反应放出的能量为180 kJ
B．1 ml N2(g)和1 ml O2(g)具有的总能量小于2 ml NO(g)具有的总能量
C．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)
D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水
【答案】B
【题型】选择题
【难度】容易
3．利用含碳化合物合成新燃料是发展低碳经济的重要方法，已知CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)过程能量情况如下图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是（ ）
A．该反应的ΔH=+91 kJ·ml-1
B．加入催化剂，该反应的ΔH变小
C．反应物的总能量大于生成物的总能量
D．如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH增大
【答案】C
【题型】选择题
【难度】容易
4．已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH4
3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+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．ΔH2>0，ΔH4>0
C．ΔH1=ΔH2+ΔH3 D．ΔH3=ΔH4+ΔH5
【答案】C
【解析】A、发光放热的剧烈的氧化还原反应为燃烧，故煤炭的燃烧为放热反应，故△H1＜0，△H3＜0，故A错误；B、以碳、CO或H2为还原剂的氧化还原反应为吸热反应，故△H2＞0，；燃烧均为放热反应，故铁在氧气中燃烧是放热的，即△H4＜0，故B错误；C、一个反应无论是一步完成还是分为数步完成，其热效应是相同的，②CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2，③2CO(g)+O2(g) =2CO2(g)△H3，将②+③相加可得：C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1 故应有：△H1=△H2+△H3，故C正确；D、已知：④4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H4，⑤3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)△H5，将+，可得：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) 故△H3=，故D错误；故选C。
考点：考查了反应吸放热的判断和盖斯定律的应用的相关知识。
【题型】选择题
【难度】容易
5．下列说法不正确的是（ ）
①在热化学方程式中无论是反应物还是生成物都必须标明状态 ②所有的化学反应都伴随着能量变化 ③放热反应发生时不必加热 ④吸热反应在加热后才能发生 ⑤化学反应的热效应数值只与参加反应的物质的多少有关 ⑥一般来说，吸热反应在一定条件下也能发生 ⑦依据盖斯定律，反应焓变的大小与反应的途径有关
A．②③⑥⑦ B．③④⑤⑦ C．④⑤⑦ D．③④⑦
【答案】B
【题型】选择题
【难度】容易
6．下列叙述正确的是（ ）
A．在某反应中，当反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量时，该反应吸热
B．同温同压下，4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)在常温和点燃条件下的ΔH不同
C．稀溶液中：H+(aq)+OH- (aq)= H2O(l)；ΔH=－53.7KJ/ml ，若将含0.5 ml H2SO4的浓溶液与含1 ml NaOH的溶液混合，放出的热量大于53.7kJ
D．由C(石墨)= C(金刚石)△H= +1.90 kJ·ml-1 可知，金刚石比石墨稳定
【答案】C
【解析】A．从能量守恒的角度分析，当反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量时，反应放热，故A错误；B．在相同条件下，反应热只有物质的始末状态有关，与反应条件无关，故B错误；C．浓硫酸溶于水放热，放出的热量大于53.7KJ，故C正确；D．由C(石墨)═C(金刚石)△H=+1.90 kJ•ml-1可知，金刚石总能量大于石墨，则石墨较稳定，故D错误。
【题型】选择题
【难度】容易
7．下列说法正确的是（ ）
A．物质发生化学变化都伴随着能量变化
B．任何反应中的能量变化都表现为热量变化
C．伴有能量变化的物质变化都是化学变化
D．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
【答案】A
【题型】选择题
【难度】容易
8． 已知25℃、101kPa条件下：
①4Al(s)＋3O2(g)＝2Al2O3(s)；△H＝－2834.9kJ·ml－1
②4Al(s)＋2O3(g)＝2Al2O3(s)；△H＝－3119.1kJ·ml－1
由此得出的正确结论是（ ）
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应
B．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热反应
C．O3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变O3为放热反应
【答案】A
【解析】①-②得，3O2=2O3 △H＝284.2kJ·ml－1 由此可知，等质量的O2比O3能量低， O2比O3稳定，由O2变O3为吸热反应，A项正确。
【题型】选择题
【难度】容易
9．《化学反应原理》主要研究：化学反应进行的方向、快慢、程度以及反应过程中能量转化等内容。下列有关说法错误的是( )
A．化学变化中，遵循能量守恒，所谓吸热反应可看作把环境中的能量储存到了物质中
B．化学变化中，各种原子的数目是恒定的，所谓资源匮乏只是元素的分布发生了变化
C．氧化还原反应都是放热反应
D．强酸和强碱的中和反应的活化能接近于零，所以反应速率很高
【答案】C
【题型】选择题
【难度】容易
10．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/ml，则H2SO4和Ca(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ/ml
B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/ml，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝+566.0 kJ/ml
C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．1 ml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
【答案】B
【解析】A．H2SO4和Ca(OH)2反应生成硫酸钙沉淀，不仅仅生成水，放出更多的热量，则H2SO4和Ca(OH)2反应的反应热△H＜2×(-57.3)kJ/ml，故A错误；B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/ml，CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/ml，因此2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的反应热为△H=+2×283.0kJ/ml，故B正确；C．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如氢气燃烧、铝热反应等为放热反应，需要加热才能进行，故C错误；D．101kp下，1ml CH4燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热，水不能为气态，故D错误.
【题型】选择题
【难度】容易
11．氢能是一种新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车倍受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括（ ）
①原料来源广 ②易燃烧、热值高 ③储存方便 ④制备工艺廉价易行
A．①② B．①③ C．③④ D．②④
【答案】A
【题型】选择题
【难度】容易
12．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧
C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
【答案】B
【解析】天然气、煤、石油是化石能源是不可再生能源，燃烧时生成的污染物较多，不是新能源；核能是不可再生能源。常见新能源有：太阳能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等，它们都是可再生、无污染的新能源。故选B。
【题型】选择题
【难度】容易
13．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列措施有利于节能减排、保护环境的是：
①研发易降解的生物农药；②加快化石燃料的开采与使用；③田间焚烧秸秆；④应用高效洁净的能源转化技术；⑤推广使用节能环保材料。
A．①④⑤ B．②④⑤ C．①②④ D．②③⑤
【答案】A
【题型】选择题
【难度】容易
14．已知反应：①101kPa时，2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) △H＝－221kJ/ml
②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(1) △H＝－57.3kJ/ml
下列结论正确的是（ ）
A．碳的燃烧热是110.5kJ/ml
B．①的反应热为221kJ/ml
C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3kJ/ml
D．稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1ml水，放出57.3kJ热量
【答案】D
【解析】A、在101kPa时，1ml可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量．使用燃烧热时要注意两个关键点：①反应物用量：可燃物为1ml；②产物要求：充分燃烧成稳定氧化物H→H2O(l)、C→CO2 (g)、S→SO2 (g)]，该反应没有生成稳定氧化物，故A错误；B、①的反应热为-221kJ/ml，故B错误；C、已知中和热为放热反应，则叙述中和热时不用“-”，即稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3kJ•ml-1，故C错误；D．稀盐酸与稀NaOH溶液反应属于强酸和强碱的反应，生成lml水，放出的热量为57.3kJ，故D正确；故选D。
【题型】选择题
【难度】容易
15．下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是（ ）
A．甲烷的标准燃烧热为890.3kJ·ml-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：
CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H＝－890.3kJ·ml-1
B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/ml，则2CO2(g)＝2CO(g)＋O2(g)的反应热ΔH＝＋2×283.0kJ／ml
C．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ／ml，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热 ΔH＝2×(－57.3)kJ／ml
D．500℃、30MPa下，将0.5ml N2和1.5mlH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g) △H＝－38.6 kJ/ml
【答案】B
【题型】选择题
【难度】容易
16．已知H－H键能为436 KJ/ml，H－N键能为391KJ/ml，根据化学方程式：N2+3H2 = 2NH3 ΔH=－92.4 KJ/ml，则N≡N键的键能是（ ）
A．431 KJ/ml B．946 KJ/ml C．649 KJ/ml D．869 KJ/ml
【答案】B
【解析】反应热的计算可以根据反应物的总能量与生成物的总能量的差来求：ΔH=E（生成物）－E（反应物）或根据化学键的键能来求，本题用键能求。设N≡N键的键能为a，ΔH=436 KJ/ml×3＋a－391KJ/ml×6 = －92.4KJ/ml，a=945.6 KJ/ml ，选B。
【题型】选择题
【难度】容易
17．断裂1 ml化学键所需的能量如下：
火箭燃料肼(H2N—NH2)的有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法错误的是（ ）
A．N2比O2稳定
B．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·ml-1
C．表中的a＝194
D．图中的ΔH3＝＋2218 kJ·ml-1
【答案】C
【题型】选择题
【难度】一般
18．室温下，将1 ml的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 ml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
【答案】B
【题型】选择题
【难度】一般
19．已知：CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝-Q1；
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH＝-Q2；
H2O(g)=H2O(l) ΔH＝-Q3
常温下，取体积比为4：1的甲烷和H2的混合气体112L（标准状况下），经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为（ ）
A．4Q1+0.5Q2 B．4Q1+Q2+10Q3 C．4Q1+2Q2 D．4Q1+0.5Q2+9Q3
【答案】D
【解析】已知：①、CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝-Q1；
②、2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH＝-Q2；
③、H2O(g)=H2O(l) ΔH＝-Q3
根据盖斯定律，①+2×③得CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) △H═－Q1－2Q3，
根据盖斯定律，②+2×③的2H2(g)+O2(g) == 2H2O(l) △H═－Q2－2Q3，
112L体积比为4：1的甲烷和H2的混合气体的物质的量为=5ml，
故甲烷的物质的量我5ml×=4ml，
完全燃烧生成液体水放出的热量为（Q1+2Q3）×=4（Q1+2Q3），
氢气的物质的量为5ml-4ml=1ml，
完全燃烧生成液体水放出的热量为（Q2+2Q3）×=0.5（Q2+2Q3），
故甲烷、氢气完全燃烧，放出的热量为：4（Q1+2Q3）+0.5（Q2+2Q3）=4Q1+0.5Q2+9Q3，故选D。
【题型】选择题
【难度】一般
20．已知下列两个热化学方程式：
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6kJ/ml
CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g) △H=－890.3kJ/ml
实验测得氢气和甲烷的混合气体共5 ml，完全燃烧时放热为3695kJ，则混合气体中氢气和甲烷的体积比为（ ）
A．3 : 5 B．1 : 3 C．3 : 2 D．5 : 3
【答案】B
【题型】选择题
【难度】一般
二、非选择题（共2小题，每一小题10分，共20分）
21．（10分）（1）处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知：①CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·ml-1
②S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH＝－296.0 kJ·ml-1
此反应的热化学方程式是________________________________。
（2）氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：
CO(g)＋NO2(g)=NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJ·ml-1(a>0)
2CO(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJ·ml-1(b>0)
若用标准状况下3.36 L CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为____________ml，放出的热量为____________kJ(用含有a和b的代数式表示)。
（3）用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－574 kJ·ml-1①
CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝？②
若1 ml CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH2＝____________。
（4）某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH和NH3·H2O形式存在，该废水的处理流程中，NH在微生物作用的条件下经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意如图所示：
1 ml NH (aq)全部氧化成NO (aq)的热化学方程式是________________。
【答案】
（1）2CO(g)＋SO2(g)=S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－270 kJ·ml-1（3分）
（2）0.3；3(2a＋b)/80（2分）
（3）－1160 kJ·ml-1；（2分）
（4）NH (aq)＋2O2(g)=NO (aq)＋H2O(l)＋2H＋(aq) ΔH＝－346 kJ·ml-1（3分）
根据盖斯定律，ΔH＝ (ΔH1＋ΔH2)，解得ΔH2＝－867 kJ·ml-1×2－(－574 kJ·ml-1)＝－1 160 kJ·ml-1，故答案为：－1160 kJ·ml-1；
（4）第一步反应的热化学方程式为NH (aq)＋1.5O2(g)===NO (aq)＋H2O(l)＋2H＋(aq)ΔH＝－273 kJ·ml-1, 第二步反应的热化学方程式为NO (aq)＋0.5O2(g)===NO (aq) ΔH＝－73 kJ·ml-1，两式相加得：NH (aq)＋2O2(g)===NO (aq)＋H2O(l)＋2H＋(aq) ΔH＝－346 kJ·ml-1，故答案为：NH (aq)＋2O2(g)===NO (aq)＋H2O(l)＋2H＋(aq) ΔH＝－346 kJ·ml-1。
【题型】填空题
【难度】一般
22．（10分）用50mL0.50ml/L盐酸与50mL0.55ml/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 。
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 (填“偏大、偏小、无影响”)
（4）如果用60mL0.50ml/L盐酸与50mL0.55ml/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等、不相等”)，所求中和热 (填“相等、不相等”)，简述理由 。
（5）用相同浓度和体积的氨水（NH3·H2O）代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 ；（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。
（6）实验时所用盐酸及NaOH溶液的密度均为1g/cm3，生成溶液的比热容C＝4.18J/(g·℃)，实验起始温度为t1℃，终止温度为t2℃。试推断中和热的计算式：△H＝____________
【答案】
（1）环形玻璃搅拌棒（1分）
（2）减少实验过程中的热量损失（1分）
（3）偏小（1分）
（4）不相等；相等；因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1ml H2O所放出的热量，与酸碱的用量无关（3分）
（5）偏小(1分)
（6）－0.418（t2-t1）/0.025 kJ/ml（3分）
【题型】填空题
【难度】容易
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
化学键
N—N
O=O
N≡N
N—H
键能(kJ)
154
500
942
a