沪科版高中化学一年级第一学期《剖析物质变化中的能量变化》测试题（解析版）
文档属性
| 名称 | 沪科版高中化学一年级第一学期《剖析物质变化中的能量变化》测试题（解析版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 145.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2019-01-09 09:30:53 | ||
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文档简介
《剖析物质变化中的能量变化》测试题
一、单选题（每小题只有一个正确答案）
1．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是（ ）
A．稀盐酸与氢氧化钠的反应 B．甲烷在氧气中的燃烧反应
C．NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应 D．灼热的碳与CO2的反应
2．下列有关叙述正确的是（ ）
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝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ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH＜0且ΔS＞0，能自发进行
D．浓硫酸的稀释和铝热反应均为放热反应（ ）
3．下列反应属于吸热反应的是
A．石灰石高温分解 B．钠与水反应
C．过氧化钠与水反应 D． 铝热反应
4．假定一定量的NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O混合物恰好完全反应且它们的总能量为500kJ，那么该反应生成物的总能量一定不可能是（ ）
A．700kJ B.550kJ C.450kJ D.600kJ
5．下列反应过程中的能量变化情况符合下图的是（ ）
A．NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应 B．酸与碱的中和反应
C．甲烷的燃烧 D．在人体组织里葡萄糖转化为CO2和H2O
6．金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质（同素异形体）。在100 kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895 kJ的热能。试判断在100 kPa时，下列结论正确的是（ ）
A．金刚石比石墨稳定
B．1mol石墨比1mol金刚石的总能量高
C．若在等量氧气中充分燃烧，1mol金刚石比1mol石墨的释放的能量高
D．仅提供1.895 kJ的热能，工业上就能将1mol石墨转化为金刚石
7．已知反应H2(g) +I2(g)2HI(g)中,每生成2 mol HI时会有a kJ 的能量放出,又知有关化学键键能如下:
下列说法正确的是（ ）
A．1mol H2 的能量比2 mol H 的能量高
B．将0.5 mol H2 与1mol I2(g)混合充分反应后放出的热量为0.5a kJ
C．H- I键的键能为0.5(a+b+c) kJ/mol
D．H +IHI 是吸热变化
8．已知H2的燃烧热为285.8 kJ/mol，CO的燃烧热为282.8 kJ/mol。现有H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况)，充分燃烧后，放出热量710.0 kJ，并生成液态水。下列说法正确的是（ ）
A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) ΔH=?282.8 kJ/mol
B．H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) ΔH=?571.6 kJ/mol
C．燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为60%
D．混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，转移电子2.5 mol
9．下列对化学反应的认识正确的是 ( )
A．氧化还原反应都是放热反应
B．化学反应过程中一定有化学键的断裂和形成
C．伴随能量变化的物质变化都是化学变化
D．化学反应过程中，分子的种类和数目一定发生改变
10．通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是( )
①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) ΔH1＝＋571.6 kJ·mol－1
②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)= CO(g)＋H2(g) ΔH2＝＋131.3 kJ·mol－1
③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝＋206.1 kJ·mol－1
A．反应①中电能转化为化学能
B．反应②为放热反应
C．反应③使用催化剂，ΔH3不变
D．反应CH4(g)=C(s)＋2H2(g)的ΔH＝－74.8 kJ·mol－1
11．已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5O2(g)→4CO2(g)＋5H2O(l)，1mol CH3CH2CH2CH3完全燃烧放出 2878 kJ热量；(CH3)2CHCH3(g)＋6.5O2(g)→4CO2(g)＋5H2O(l)，1mol(CH3)2CHCH3燃烧放出2869 kJ热量。下列说法正确的是（ ）
A．1 mol CH3CH2CH2CH3分子储存的能量大于1 mol (CH3)2CHCH3分子
B．1 mol CH3CH2CH2CH3分子储存的能量小于1 mol (CH3)2CHCH3分子
C．(CH3)2CHCH3转化为CH3CH2CH2CH3的过程是一个放热过程
D．断开1 mol物质中化学键吸收的能量CH3CH2CH2CH3大于(CH3)2CHCH3
12．下列说法中不正确的是( )
A.如何提高燃烧效率，节约能源是当今世界各国能源研究的前沿课题之一
B.物质燃烧一定是放热反应
C.绿色植物进行光合作用时太阳能转化为化学能
D.增加炼铁高炉的高度，可以降低高炉气中CO的含量
13．已知298K时，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；△H=-197kJ·mol-1。现有同一温度下的三个体积相同的密闭容器，在第一个容器中通入2molSO2和1molO2，达到平衡时，反应放出的热量为Q1；向第二个密闭容器中通入1molSO2和0.5molO2，达到平衡时放出的热量为Q2；在第三个密闭容器中通入1molSO2、0.5molO2和1molSO3达到平衡时放出的热量为Q3。下列关系正确的是（ ）
A．Q1＝Q3=197kJ B．Q1＝Q3＜197kJ C．Q1=2Q2 ＜197kJ D．Q2＜Q1＜197kJ
14．下列说法正确的是（ ）
A．任何酸与碱发生中和反应生成1?mol?H2O的过程中，能量变化均相同
B．同温同压下，H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H不同
C．表示硫的燃烧热的热化学方程式是S(g）+1.5O2(g)=SO3(g) △H=-315KJ/mol
D．已知：①C（s，石墨）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5?kJ?mol-1，②C（s，金刚石）+O2（g）═CO2（g）△H=-395.0?kJ?mol-1，则知：石墨比金刚石稳定
15．已知：① 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) 2molH2燃烧放热Q1 kJ；②2 H2 (g) + O2 (g) = 2 H2O (l) 2molH2燃烧放热Q2 kJ；③H2 (g)+1/2 O2 (g) = H2O(g) 1molH2燃烧放热 Q3 kJ；其中Q1、Q2、Q3的大小关系为 （ ）
A．Q1 = Q2 = Q3 B．2Q3 = Q1 < Q2 C．Q3 < Q2 < Q1 D．Q1 < Q2 < 3Q3
二、填空题
16．砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：
已知：As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+O2(g) =As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =__________________。
17．2SO2(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1mol SO3(g)的△H=-99kJ·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)=_________________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______________(要求计算过程)。
18．下列反应中，属于放热反应的是___________，属于吸热反应的是___________。（填序号）
①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO) ②燃烧木炭取暖 ③炸药爆炸 ④酸与碱的中和反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥食物因氧化而腐败
19．(1)在101 kPa时，H2在1 mol O2中完全燃烧生成2 mol液态水，放出571.6 kJ的热量，表示H2燃烧热的热化学方程式为__________________________。
(2)1.00 L 1.00 mol·L－1硫酸与2.00L 1.00 mol·L－1 NaOH溶液完全反应，放出114.6 kJ的热量，该反应的中和热为表示其中和热的热化学方程式为________________。
(3)0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649. 5 kJ热量，其热化学方程式为________________________；又已知H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1，则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是________kJ。
20．直接甲醇燃料电池（DNFC）被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。
（1）101 kPa时，1 mol CH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51 kJ/mol，则甲醇燃烧的热化学方程式为 。
（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是：
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H1=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+ O2(g)= CO2(g)+2H2(g) △H2
已知H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H =-241.8 kJ·mol-1
则反应②的△H2= kJ·mol-1。
（3）甲醇燃料电池的结构示意图如右。甲醇进入 极（填“正”或“负”），正极发生的电极反应式为 。负极发生的电极反应式为 。
三、推断题
21．对炼锌厂的铜镉废渣中各元素进行分离，能减少环境污染，同时制得食品锌强化剂的原料ZnSO4·7H2O实现资源的再利用。其流程图如下。
[相关资料]
①铜镉废渣中含有铜、锌、镉、铁、砷等元素，其含量依次减少。
②FeAsO4难溶于水；ZnSO4·7H2O易溶于水，难溶于酒精。
③Zn(OH)2属于两性氢氧化物。
④滤液I中有Fe2＋、Zn2＋、Cu2＋、Cd2＋和少量的AsO。
⑤有关离子沉淀完全的pH
金属离子 Fe3＋ Zn2＋ Mn2＋ Cu2＋ Cd2＋
沉淀完全pH 3.2 8.0 9.8 6.4 9.4
请回答下列问题：
（1）提高铜镉废渣浸出率可以采用的方法是（写出其中一点即可）______；
（2）向滤液I中逐滴滴人酸性KMnO4溶液可与AsO发生反应生成FeAsO4，写出该反应的离子方程式______；加入酸性KMnO4溶液不能过量，判断该滴定终点的现象是______；滤渣Ⅱ中除了FeAsO4外，还有______；
（3）制得的ZnSO4·7H2O需洗涤，洗涤晶体时应选用试剂为______；
（4）上述流程除了实现对这些元素进行提取分离能减少环境污染，同时制得ZnSO4·7H2O实现资源的再利用，还可以得到副产物_______
（5）回收所得的Cd可用于制造镍镉碱性二次电池，电池的工作时，正极NiO(OH)转化为Ni(OH)2，则充电时电池的正极反应式为_______；
（6）若a克铜镉废渣含有b molFe元素，加入了c mol KMnO4,则铜镉废渣中As元素的质量分数为_____。（不考虑镉元素与KMnO4的反应）
四、实验题
22．（1）为了研究化学反应A+B═C+D的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置．当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升．试回答下列问题：
①该反应为__反应（填“放热”或“吸热”）。
②A和B的总能量比C和D的总能量__（填“高”或“低”）。
③反应物化学键断裂吸收的能量__（填“高”或“低”）于生成物化学键形成放出的能量．
（2）已知：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)，反应过程中能量变化如图所示，则：
①a、b、c分别代表什么意义？
a_______________________________________________；
b_______________________________________________；
c_______________________________________________。
②该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”)， 放出的热量为________kJ(用字母表示)
23．100ml0.50mol·L-1盐酸与100mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中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仪器是
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。
（3）实验中若改用110mL0.50mol·L-1盐酸跟100mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”或“不相等”），所求中和热 （填“相等”或“不相等”）。
（4）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会 ；（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（5）在量热计中将22.3℃、100ml 1.0mol/L的盐酸与等体积等温度的1.00mol/L的氢氧化钠溶液混合，温度最高升高到29.00℃。已知量热计的热容是46.1J/K，此条件下的NaCl溶液的比热容为4.03J/（g.K），溶液的密度为1.02g/ml，试计算生成每摩NaCl的
反应热（直接写答案） KJ/mol。
五、计算题
24．已知分解100 g CaCO3需要177．7 kJ的热量，而12 g碳完全燃烧，则放出393 kJ的热。求：
（1）煅烧1 t石灰石需要多少热量？
（2）这些热量全部由碳燃烧提供，问理论上要消耗多少克碳？
25．SO2（g）+1/2O2（g） SO3（g）反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2（g）氧化为1mol SO3（g）的ΔH= -99kJ·mol-1．请回答下列问题：
（1）图中可知A、C分别表示______________、_______________；E的大小对该反应的反应热有无影响？___________。
（2）图中△H=______________；
（3）已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol-1，计算由S（s）生成5molSO3（g）的△H=______kJ·mol-1。
试卷第6页，总8页
参考答案
1．D
【解析】
【分析】
反应前后有元素化合价发生变化的反应是氧化还原反应，反应物总能量低于生成物总能量的是反应是吸热反应，据此解答。
【详解】
A. 稀盐酸与氢氧化钠的反应属于放热反应，且不是氧化还原反应，A错误；
B. 甲烷在氧气中的燃烧反应是氧化还原反应，但属于放热反应，B错误；
C. NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应是吸热反应，但不是氧化还原反应，C错误；
D. 灼热的碳与CO2的反应属于吸热的氧化还原反应，D正确。
答案选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．中和热是强酸和强碱在稀溶液中反应生成1mol水放出的能量，但H2SO4和Ca（OH）2反应生成微溶性硫酸钙，所以其中和热△H≠－57.3kJ·mol-1，A错误；
B．因CO（g）的燃烧热是283.0kJ·mol-1，则反应2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）的△H＝－2×283.0kJ?mol-1，因此反应2CO2（g）=2CO（g）+O2（g）的△H=+2×283.0kJ·mol-1，B正确；
C．反应2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)的ΔH＜0，ΔS＜0，C错误；
D．浓硫酸的稀释是物理变化，不是放热反应，D错误；
答案选B。
3．A
【解析】大部分的分解反应都是吸热反应，所以应该选A。
4．C
【解析】因为这是一个吸热反应，所以反应物的总能量要低于生成物的总能量，所以选项C是不可能的。答案选C
5．A
【解析】根据图像可知生成物总能量高于反应物总能量，所以反应是吸热反应，则A. NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应，A正确；B. 酸与碱的中和反应一定是放热反应，B错误；C. 甲烷的燃烧一定是放热反应，C错误；D. 在人体组织里葡萄糖转化为CO2和H2O的反应一定是放热反应，D错误，答案选A。
6．C
【解析】A、物质的能量越低，物质越稳定，石墨转化成金刚石，需要吸收热量，说明石墨具有的能量低于金刚石，因此石墨比金刚石稳定，故A错误；B、石墨转化成金刚石，需要吸收热量，因此1mol石墨具有的能量低于1mol金刚石，故B错误；C、金刚石和石墨都是碳元素组成，与氧气反应生成CO2，因此能量高的物质，放出的热量多，即1mol金刚石燃烧放出的热量大于1mol石墨燃烧放出的热量，故C正确；D、不仅需要温度，还需要一定的压强，故D错误。
7．C
【解析】A.断开化学键需要吸热，即H2→H+H为吸热过程，则 1mol?H2?的能量比2?mol?H?的能量低，故A错误；B. 根据题意，生成2?mol?HI时会有a?kJ?的能量放出，将0.5?mol?H2?与1mol?I2(g)混合充分反应后生成的HI少于0.5mol，放出的热量少于0.5a?kJ，故B错误；C. 反应放出的热量=放出的热量-吸收的热量=H-?I键的键能×2-b ?kJ/mol -c ?kJ/mol =a ?kJ/mol，则H-?I键的键能为0.5(a+b+c)?kJ/mol，故C正确；D. H?+I→HI?形成化学键是放热过程，故D错误；故选C。
8．D
【解析】
【详解】
A. CO的燃烧热为282.8 kJ/mol ，依据燃烧热的概念，热化学方程式为： CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=?282.8 kJ/mol，故错误；B. H2的燃烧热为285.8 kJ/mol，H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=?571.6 kJ/mol，故错误；C.设氢气的物质的量为x，一氧化碳的物质的量为y，氢气和一氧化碳组成的混合气体体积为56.0L，物质的量为56.0L/22.4L/mol=2.5mol，经过充分燃烧，放出的总热量为710kJ，依据燃烧热计算有x+y=2.5，285.8x+282.8y=710，解得x=1mol，y=1.5mol。氢气的体积分数为1mol/2.5mol=40%，故错误；D.氢气为1mol，一氧化碳为1.5mol，燃烧后生成的水和二氧化碳分别为1mol和1.5mol，与过氧化钠反应，转移的电子数分别为1mol和1.5mol，共2.5mol，故正确；故选D。
【点睛】
燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，稳定的氧化物指二氧化碳或液态水等。
9．B
【解析】只有反应物的总能量高于生成物的总能量，反应才是放热反应，因此氧化还原反应不一定是放热反应，A不正确。化学反应的特征之一就是伴随能量的变化，B正确。但伴随能量变化的不一定是化学变化，所以选项C是错误的。在化学反应过程中，分子的种类和数目不一定都发生变化，D不正确。答案选B。
10．C
【解析】
【分析】
A、太阳光催化分解水制氢气，是光能转化为化学能；
B、△H2＞0，反应为吸热反应；
C、催化剂不能改变反应热的大小；
D、根据盖斯定律，③-②得目标反应CH4（g）═C（s）+2 H2（g）；
【详解】
A、太阳光催化分解水制氢气，是光能转化为化学能，故A错误；
B、反应的△H2＞0，故该反应为吸热反应，故B错误；
C、催化剂不能改变反应热的大小，只能改变化学反应速率，故C正确；
D、根据盖斯定律，目标反应CH4（g）═C（s）+2 H2（g）相当于③-②，故△H=△H3－△H2，△H=+206.1kJ·mol－1-（+131.3kJ·mol－1）=+74.8kJ·mol－1，故D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查了化学反应与能量变化，解题关键：利用盖斯定律进行相关计算，易错点C，注意催化剂不能改变焓变，易错点D，盖斯定律计算时焓变的加减时正负号。
11．A
【解析】1mol CH3CH2CH2CH3完全燃烧放出 2878 kJ热量，1mol(CH3)2CHCH3燃烧放出2869 kJ热量，故1mol CH3CH2CH2CH3具有的能量大于1mol(CH3)2CHCH3具有的能量。故A正确，B错误。(CH3)2CHCH3转化为CH3CH2CH2CH3是能量小的转化成能量大的，故要吸热，则(CH3)2CHCH3的总键能大于CH3CH2CH2CH3的总键能，故断开1 mol物质中化学键吸收的能量CH3CH2CH2CH3小于(CH3)2CHCH3，故C错误，D错误。
故选A
12．D
【解析】考查化学与生活、生产及环保等问题。增加炼铁高炉的高度，并不能改变反应的限度，所以不能降低高炉气中CO的含量，D不正确，其余选项都是正确的。答案选D。
【答案】D
【解析】因为是可逆反应，所以反应物的转化率不能为100%，第一个容器相当于是在第二容器的基础上缩小容器体积，所以有利于提高SO2的转化率，则则2Q2＜Q1＜197kJ。第三容器和第一个容器的平衡状态是等效的，但放出的热量一定是小于Q1，答案选D。
14．D
【解析】
【分析】
弱酸、弱碱没有完全电离，电离时需吸收能量，发生中和反应时放出的热量少；焓变与反应的始态和终态有关，与反应条件无关；硫的燃烧热是1mol S完全燃烧生成二氧化硫放出的热量；能量越低越稳定；
【详解】
A．只有强酸和强碱的稀溶液中和生成可溶性盐和1mol水放出的热量为57.3kJ，弱酸弱碱没有完全电离，电离时需吸收能量，放出的热量少，故A错误；焓变与反应的始态和终态有关，与反应条件无关，同温同压下，H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H相同，故B错误；硫的燃烧热是1mol S完全燃烧生成二氧化硫放出的热量，故C错误；已知：①C（s，石墨）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5 kJ?mol-1，②C（s，金刚石）+O2（g）═CO2（g）△H=-395.0 kJ?mol-1，根据盖斯定律①-②得C(s，石墨)=C(s，金刚石) △H=+1.5 kJ?mol-1，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石更稳定，故D正确。
15．B
【解析】反应①和反应③中的各物质的聚集状态相同，所以在相同条件下，2molH2燃烧放出的热量一定是１molH2燃烧放出的热量的２倍，即2Q3 = Q1；反应①的生成物为气态，反应②的生成物为液态，在相同条件下，物质由气态变为液态要放出热量，即Q1 < Q2。综上所述，B正确，选B。
16．2△H1?3△H2?△H3
【解析】根据盖斯定律，热化学反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)可以由反应①×2－反应②×3－反应③转化得到，则2△H1?3△H2?△H3。
17．(1)没有影响 降低
(2)－198 (3)SO2＋V2O5===SO3＋2VO2,4VO2＋O2===2V2O5 (4)0.025 0.05
(5)－1 185 kJ/mol
【解析】
（1）由图像可知E代表活化能，和反应热无关。催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率。
（2）1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ/mol，而方程式中二氧化硫是2mol，所以ΔH＝－198 kJ/mol.
（3）根据所给元素化合价的变化可写出反应的方程式，SO2＋V2O5===SO3＋2VO2,4VO2＋O2===2V2O5 。
（4）因为化学反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以v(O2)＝0.025mol/(L·min)、v(SO3)＝0.05mol/(L·min).
（5）考查盖斯定律的应用。由反应① 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－198 kJ/mol和②S (s)＋O2(g)SO2(g) ΔH＝－296 kJ/mol联立即①＋②×2得2S(s)＋3O2(g)2SO3(g) ΔH＝－790 kJ/mol，所以由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH＝。
18． ②③④⑤⑥? ①
【解析】①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)是分解反应，属于常见的吸热反应；②燃烧木炭取暖是物质的燃烧，放出热量，属于常见的放热反应；③炸药爆炸要放出热量，属于放热反应；④酸与碱的中和反应要放热热量，属于常见的放热反应；⑤生石灰与水作用制熟石灰，是化合反应，放出热量，属于常见的放热反应；⑥食物因氧化而腐败要放热热量，属于放热反应；故答案为：②③④⑤⑥；①。
点睛：本题考查吸热反应、放热反应，抓住中学化学中常见的吸热或放热的反应是解题的关键。常见的放热反应有：物质的燃烧，金属与酸（或水）反应，中和反应，多数化合反应和铝热反应；常见的吸热反应有：多数分解反应，铵盐和强碱的反应，碳、一氧化碳、氢气等还原氧化物的反应。
19．H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 1/2 H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ·mol－1 1 016.5
【解析】
【详解】
(1) 燃烧热是指在101 kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热。由已知在101 kPa时，2molH2在1 mol O2中完全燃烧生成2 mol液态水，放出571.6 kJ的热量，所以H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋1/2O2(g) =H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。答案：H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。
（2）中和反应的反应热以生成1mol液态H2O为标准，而1.00 L 1.00 mol·L－1硫酸与2.00L 1.00 mol·L－1 NaOH溶液反应生成2mol液态H2O放出114.6 kJ的热量。中和热化学方程式为1/2 H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1答案：1/2 H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 。
(3)1molB2H6(g)完全燃烧，生成液态水放出的热量为649. 5 kJ /0.3 mol=2165kJ ，因此热化学方程式为B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ·mol－1。若反应生成的3molH2O(l)全部转化为气态水，则需吸收热量44 kJ·mol－1kJ，11.2L(标准状况)乙硼烷为0.5mol,则0.5mol B2H6(g)完全燃烧生成气态水时放出的热量为(2 165 -)0.5/1= 1 016.5kJ。答案：B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ·mol－1 、 1 016.5。
20．（1）CH3OH(g)+3/2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) △H＝－726.51kJ/mol （2）-192.8
（3）负 O2＋4H+＋4e－＝2H2O CH3OH＋H2O－6e－＝CO2↑＋6H+
【解析】
试题分析：（1）1molCH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物为气态二氧化碳和液态水，放出热量726.51kJ/mol，则燃烧的热化学方程式为CH3OH(g)+3/2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) △H＝－726.51kJ/mol。
（2）由盖斯定律可知，①CH3OH（g）+H2O（g）＝CO2（g）+3H2（g） △H1＝+49.0kJ/mol、③H2(g)+O2(g)＝H2O(g) △H＝－241.8 kJ/mol。则①+③得到反应②，即则△H2＝＋49.0kJ/mol＋（－241.8kJ/mol）＝－192.8kJ/mol。
（3）甲醇燃料电池中，甲醇中C元素的化合价升高，则甲醇为负极，电解质为酸，甲醇失去电子生成二氧化碳，电极反应为CH3OH＋H2O－6e－＝CO2↑＋6H+；氧气在正极通入，得到电子，电极反应式是O2＋4H+＋4e－＝2H2O。
考点：考查反应热的计算、热化学反应方程式、电极反应式的书写等
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，贴近高考，注重高考常考考点的考查，旨在培养学生分析、归纳和总结问题的能力。有利于调动学生的学习兴趣，激发学生的学习积极性。
21．适当增大硫酸浓度 或 升高溶液温度 或 搅拌 或 将铜镉渣研磨成小颗粒5Fe2+ + 5AsO33-+ 3MnO4-+14H+ = 3Mn2+ + 5FeAsO4↓ + 7H2O溶液恰好变为浅紫红色且半分钟内不恢复为原色Fe(OH)3乙醇 或 饱和硫酸锌溶液K2SO4Ni(OH)2 – e—+ OH— = NiO(OH) + H2O75(5c－b)/2a
【解析】
整个工艺流程目的是铜镉废渣中制得ZnSO4·7H2O，滤液I中有Fe2＋、Zn2＋、Cu2＋、Cd2＋和少量的As，加入高锰酸钾，将Fe2＋氧化成Fe3＋，再调节pH至4，将其沉淀，滤液II中就剩下Zn2＋、Cu2＋、Cd2＋，再加入过量KOH，由于Zn(OH)2属于两性氢氧化物，滤液III中就剩下ZnO22-，再加入硫酸，最终制得ZnSO4·7H2O。
（1）提高铜镉废渣浸出率可以采用的方法是：适当增大硫酸浓度或升高溶液温度或搅拌 或将铜镉渣研磨成小颗粒等；
（2）酸性KMnO4溶液可与AsO发生反应生成FeAsO4，KMnO4将Fe2＋氧化成Fe3＋，将AsO氧化成AsO43-，根据化合价升价相等，该反应的离子方程式为：5Fe2+ + 5AsO + 3MnO +14H+ = 3Mn2+ + 5FeAsO4↓ + 7H2O，加入酸性KMnO4溶液不能过量，判断该滴定终点的现象是溶液恰好变为浅紫红色且半分钟内不恢复为原色，滤渣Ⅱ中除了FeAsO4外，还有Fe(OH)3；
（3）制得的ZnSO4·7H2O需洗涤，洗去残留的其它离子，但不能用水洗，ZnSO4·7H2O易溶于水，难溶于酒精，所以用酒精洗涤或饱和的硫酸锌溶液；
（4）上述流程最后一步向K2ZnO2溶液中加硫酸同时制得ZnSO4·7H2O，还可以得到副产物K2SO4；
（5）回收所得的Cd可用于制造镍镉碱性二次电池，电池的工作时，正极NiO(OH)转化为Ni(OH)2，则充电时电池的正极反应为Ni(OH)2失电子转化为NiO(OH) ，故电极反应为：Ni(OH)2 – e—+ OH— = NiO(OH) + H2O；
（6）KMnO4发生了两个反应：
5Fe2+ + 5As + 3Mn +14H+ = 3Mn2+ + 5FeAsO4↓
5 5 3
x mol x mol 0.6 x mol
MnO4- + 5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
5
0.2（b-x）mol （b-x）mol
x+0.2（b-x）=c
x= 所以n（As）= m（As）=
故As元素的质量分数为：。
点睛：第（6）中，特别容易根据前面的方程式直接计算，而忘了高锰酸钾将Fe2＋氧化成Fe3＋，再调节pH至4，将其沉淀的过程。所以，流程推断题，一定要思路清晰，目标明确，准确的指导某一步，某一试剂的作用。
22． 放热 高 低 旧的化学键断裂所需要的能量 新的化学键形成所放出的能量 总反应所放出的能量 放热 c(或b-a)kJ
【解析】(1)①由于发生反应A+B═C+D，U型管中甲处液面下降乙处液面上升，根据气体具有热胀冷缩的性质可以判断该反应为放热反应，故答案为：放热；
②由于A+B═C+D的反应为放热反应，所以A和B的总能量比C和D的总能量高，故答案为：高；
③化学反应中旧键断裂吸收能量，新键生成放出能量，该反应为放热反应，则反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量，故答案为：低
(2)①图象分析可知，化学反应的热效应实质是断裂化学键吸收的热量减去形成化学键放出的热量，所以a表示旧的化学键断裂所需要的能量，b表示新的化学键形成所放出的能量；c表示的是总反应所放出的能量；故答案为：旧的化学键断裂所需要的能量；新的化学键形成所放出的能量；总反应所放出的能量；
②反应物的能量高于生成物，反应是放热反应，放出的热量为c(或b-a)kJ，故答案为：放热；c(或b-a)kJ。
点睛：本题考查了化学反应中的吸热反应与放热反应，注意掌握化学反应中能量变化与反应物、生成物总能量的关系，明确化学键断裂、形成与化学反应能量变化的关系。本题的易错点为(2)①，要注意理解化学反应过程中的能量变化曲线。
23．（1）环形玻璃搅拌棒（2）减少实验过程中的热量损失（3）不相等；相等；
（4）偏小 （5） -58.2
【解析】考查中和热的测定。实验中需要搅拌，所以还缺少环形玻璃搅拌棒。
（2）实验过程中需要尽可能的减少热量损失，所以碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失。
（3）由于反应中生成的水不同，所以放出的热量不同。但中和热是不变的，因为中和热是指在一定条件下的稀溶液中，酸和碱反应生成1mol水时放出的热量。
（4）氨水中存在电离平衡，电离吸热，所以测定结果偏小。
（5）根据题意反应中放出的热量是4.03×6.7×200×1.02＋6.7×46.1＝5817.074J＝5.82kJ
所以反应热是－5.82kJ÷0.1mol＝－58.2kJ/mol。
24．（1）1．777×106 kJ；（2）5．4×104 g
【解析】(1)分解100g CaCO3需要177.7kJ的热量，煅烧1t石灰石需要热量为177.7kJ× =1．777×106kJ，答：煅烧1t石灰石需要1．777×106kJ热量；
(2)12g碳完全燃烧，则放出393kJ的热，热量全部由碳燃烧提供，问理论上要消耗碳12g×=5．4×104g，答：热量全部由碳燃烧提供，理论上要消耗5．4×104g碳。
25． 反应物能量 生成物能量 无 -99 kJ·mol-1 △H=-1975 kJ·mol-1
【解析】考查焓变、热化学反应方程式的书写和计算，（1）SO2和氧气反应，是放热反应，反应物总能量大于生成物的总能量，即A为SO2和O2总能量，C为SO3的总能量，或A为反应物总能量，C为生成物总能量，反应热与始态和终态有关，与反应过程无关，即E的大小对反应热无影响；（2）根据题意，△H=－99kJ·mol－1；（3）①S的燃烧热的热化学反应方程式为S(s)＋O2(g)=SO2(g) △H=－296kJ·mol－1，②SO2（g）+1/2O2（g） SO3（g），则S转化成SO3的热化学反应方程式为①＋②得到S(s)＋5/2O2(g)=SO3(g) △H=(－296－99)kJ·mol－1=－395kJ·mol－1，因此生成5molSO3，放出的热量为5×395kJ=1975kJ·mol－1，即△H=－1975kJ·mol－1。
点睛：根据盖斯定律，反应热只与始态和终态有关，与反应途径无关，因此E的大小与反应热无影响。
一、单选题（每小题只有一个正确答案）
1．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是（ ）
A．稀盐酸与氢氧化钠的反应 B．甲烷在氧气中的燃烧反应
C．NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应 D．灼热的碳与CO2的反应
2．下列有关叙述正确的是（ ）
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝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ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH＜0且ΔS＞0，能自发进行
D．浓硫酸的稀释和铝热反应均为放热反应（ ）
3．下列反应属于吸热反应的是
A．石灰石高温分解 B．钠与水反应
C．过氧化钠与水反应 D． 铝热反应
4．假定一定量的NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O混合物恰好完全反应且它们的总能量为500kJ，那么该反应生成物的总能量一定不可能是（ ）
A．700kJ B.550kJ C.450kJ D.600kJ
5．下列反应过程中的能量变化情况符合下图的是（ ）
A．NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应 B．酸与碱的中和反应
C．甲烷的燃烧 D．在人体组织里葡萄糖转化为CO2和H2O
6．金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质（同素异形体）。在100 kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895 kJ的热能。试判断在100 kPa时，下列结论正确的是（ ）
A．金刚石比石墨稳定
B．1mol石墨比1mol金刚石的总能量高
C．若在等量氧气中充分燃烧，1mol金刚石比1mol石墨的释放的能量高
D．仅提供1.895 kJ的热能，工业上就能将1mol石墨转化为金刚石
7．已知反应H2(g) +I2(g)2HI(g)中,每生成2 mol HI时会有a kJ 的能量放出,又知有关化学键键能如下:
下列说法正确的是（ ）
A．1mol H2 的能量比2 mol H 的能量高
B．将0.5 mol H2 与1mol I2(g)混合充分反应后放出的热量为0.5a kJ
C．H- I键的键能为0.5(a+b+c) kJ/mol
D．H +IHI 是吸热变化
8．已知H2的燃烧热为285.8 kJ/mol，CO的燃烧热为282.8 kJ/mol。现有H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况)，充分燃烧后，放出热量710.0 kJ，并生成液态水。下列说法正确的是（ ）
A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) ΔH=?282.8 kJ/mol
B．H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) ΔH=?571.6 kJ/mol
C．燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为60%
D．混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，转移电子2.5 mol
9．下列对化学反应的认识正确的是 ( )
A．氧化还原反应都是放热反应
B．化学反应过程中一定有化学键的断裂和形成
C．伴随能量变化的物质变化都是化学变化
D．化学反应过程中，分子的种类和数目一定发生改变
10．通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是( )
①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) ΔH1＝＋571.6 kJ·mol－1
②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)= CO(g)＋H2(g) ΔH2＝＋131.3 kJ·mol－1
③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝＋206.1 kJ·mol－1
A．反应①中电能转化为化学能
B．反应②为放热反应
C．反应③使用催化剂，ΔH3不变
D．反应CH4(g)=C(s)＋2H2(g)的ΔH＝－74.8 kJ·mol－1
11．已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5O2(g)→4CO2(g)＋5H2O(l)，1mol CH3CH2CH2CH3完全燃烧放出 2878 kJ热量；(CH3)2CHCH3(g)＋6.5O2(g)→4CO2(g)＋5H2O(l)，1mol(CH3)2CHCH3燃烧放出2869 kJ热量。下列说法正确的是（ ）
A．1 mol CH3CH2CH2CH3分子储存的能量大于1 mol (CH3)2CHCH3分子
B．1 mol CH3CH2CH2CH3分子储存的能量小于1 mol (CH3)2CHCH3分子
C．(CH3)2CHCH3转化为CH3CH2CH2CH3的过程是一个放热过程
D．断开1 mol物质中化学键吸收的能量CH3CH2CH2CH3大于(CH3)2CHCH3
12．下列说法中不正确的是( )
A.如何提高燃烧效率，节约能源是当今世界各国能源研究的前沿课题之一
B.物质燃烧一定是放热反应
C.绿色植物进行光合作用时太阳能转化为化学能
D.增加炼铁高炉的高度，可以降低高炉气中CO的含量
13．已知298K时，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；△H=-197kJ·mol-1。现有同一温度下的三个体积相同的密闭容器，在第一个容器中通入2molSO2和1molO2，达到平衡时，反应放出的热量为Q1；向第二个密闭容器中通入1molSO2和0.5molO2，达到平衡时放出的热量为Q2；在第三个密闭容器中通入1molSO2、0.5molO2和1molSO3达到平衡时放出的热量为Q3。下列关系正确的是（ ）
A．Q1＝Q3=197kJ B．Q1＝Q3＜197kJ C．Q1=2Q2 ＜197kJ D．Q2＜Q1＜197kJ
14．下列说法正确的是（ ）
A．任何酸与碱发生中和反应生成1?mol?H2O的过程中，能量变化均相同
B．同温同压下，H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H不同
C．表示硫的燃烧热的热化学方程式是S(g）+1.5O2(g)=SO3(g) △H=-315KJ/mol
D．已知：①C（s，石墨）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5?kJ?mol-1，②C（s，金刚石）+O2（g）═CO2（g）△H=-395.0?kJ?mol-1，则知：石墨比金刚石稳定
15．已知：① 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) 2molH2燃烧放热Q1 kJ；②2 H2 (g) + O2 (g) = 2 H2O (l) 2molH2燃烧放热Q2 kJ；③H2 (g)+1/2 O2 (g) = H2O(g) 1molH2燃烧放热 Q3 kJ；其中Q1、Q2、Q3的大小关系为 （ ）
A．Q1 = Q2 = Q3 B．2Q3 = Q1 < Q2 C．Q3 < Q2 < Q1 D．Q1 < Q2 < 3Q3
二、填空题
16．砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：
已知：As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+O2(g) =As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =__________________。
17．2SO2(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1mol SO3(g)的△H=-99kJ·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)=_________________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______________(要求计算过程)。
18．下列反应中，属于放热反应的是___________，属于吸热反应的是___________。（填序号）
①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO) ②燃烧木炭取暖 ③炸药爆炸 ④酸与碱的中和反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥食物因氧化而腐败
19．(1)在101 kPa时，H2在1 mol O2中完全燃烧生成2 mol液态水，放出571.6 kJ的热量，表示H2燃烧热的热化学方程式为__________________________。
(2)1.00 L 1.00 mol·L－1硫酸与2.00L 1.00 mol·L－1 NaOH溶液完全反应，放出114.6 kJ的热量，该反应的中和热为表示其中和热的热化学方程式为________________。
(3)0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649. 5 kJ热量，其热化学方程式为________________________；又已知H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1，则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是________kJ。
20．直接甲醇燃料电池（DNFC）被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。
（1）101 kPa时，1 mol CH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51 kJ/mol，则甲醇燃烧的热化学方程式为 。
（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是：
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H1=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+ O2(g)= CO2(g)+2H2(g) △H2
已知H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H =-241.8 kJ·mol-1
则反应②的△H2= kJ·mol-1。
（3）甲醇燃料电池的结构示意图如右。甲醇进入 极（填“正”或“负”），正极发生的电极反应式为 。负极发生的电极反应式为 。
三、推断题
21．对炼锌厂的铜镉废渣中各元素进行分离，能减少环境污染，同时制得食品锌强化剂的原料ZnSO4·7H2O实现资源的再利用。其流程图如下。
[相关资料]
①铜镉废渣中含有铜、锌、镉、铁、砷等元素，其含量依次减少。
②FeAsO4难溶于水；ZnSO4·7H2O易溶于水，难溶于酒精。
③Zn(OH)2属于两性氢氧化物。
④滤液I中有Fe2＋、Zn2＋、Cu2＋、Cd2＋和少量的AsO。
⑤有关离子沉淀完全的pH
金属离子 Fe3＋ Zn2＋ Mn2＋ Cu2＋ Cd2＋
沉淀完全pH 3.2 8.0 9.8 6.4 9.4
请回答下列问题：
（1）提高铜镉废渣浸出率可以采用的方法是（写出其中一点即可）______；
（2）向滤液I中逐滴滴人酸性KMnO4溶液可与AsO发生反应生成FeAsO4，写出该反应的离子方程式______；加入酸性KMnO4溶液不能过量，判断该滴定终点的现象是______；滤渣Ⅱ中除了FeAsO4外，还有______；
（3）制得的ZnSO4·7H2O需洗涤，洗涤晶体时应选用试剂为______；
（4）上述流程除了实现对这些元素进行提取分离能减少环境污染，同时制得ZnSO4·7H2O实现资源的再利用，还可以得到副产物_______
（5）回收所得的Cd可用于制造镍镉碱性二次电池，电池的工作时，正极NiO(OH)转化为Ni(OH)2，则充电时电池的正极反应式为_______；
（6）若a克铜镉废渣含有b molFe元素，加入了c mol KMnO4,则铜镉废渣中As元素的质量分数为_____。（不考虑镉元素与KMnO4的反应）
四、实验题
22．（1）为了研究化学反应A+B═C+D的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置．当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升．试回答下列问题：
①该反应为__反应（填“放热”或“吸热”）。
②A和B的总能量比C和D的总能量__（填“高”或“低”）。
③反应物化学键断裂吸收的能量__（填“高”或“低”）于生成物化学键形成放出的能量．
（2）已知：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)，反应过程中能量变化如图所示，则：
①a、b、c分别代表什么意义？
a_______________________________________________；
b_______________________________________________；
c_______________________________________________。
②该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”)， 放出的热量为________kJ(用字母表示)
23．100ml0.50mol·L-1盐酸与100mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中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仪器是
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。
（3）实验中若改用110mL0.50mol·L-1盐酸跟100mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”或“不相等”），所求中和热 （填“相等”或“不相等”）。
（4）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会 ；（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（5）在量热计中将22.3℃、100ml 1.0mol/L的盐酸与等体积等温度的1.00mol/L的氢氧化钠溶液混合，温度最高升高到29.00℃。已知量热计的热容是46.1J/K，此条件下的NaCl溶液的比热容为4.03J/（g.K），溶液的密度为1.02g/ml，试计算生成每摩NaCl的
反应热（直接写答案） KJ/mol。
五、计算题
24．已知分解100 g CaCO3需要177．7 kJ的热量，而12 g碳完全燃烧，则放出393 kJ的热。求：
（1）煅烧1 t石灰石需要多少热量？
（2）这些热量全部由碳燃烧提供，问理论上要消耗多少克碳？
25．SO2（g）+1/2O2（g） SO3（g）反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2（g）氧化为1mol SO3（g）的ΔH= -99kJ·mol-1．请回答下列问题：
（1）图中可知A、C分别表示______________、_______________；E的大小对该反应的反应热有无影响？___________。
（2）图中△H=______________；
（3）已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol-1，计算由S（s）生成5molSO3（g）的△H=______kJ·mol-1。
试卷第6页，总8页
参考答案
1．D
【解析】
【分析】
反应前后有元素化合价发生变化的反应是氧化还原反应，反应物总能量低于生成物总能量的是反应是吸热反应，据此解答。
【详解】
A. 稀盐酸与氢氧化钠的反应属于放热反应，且不是氧化还原反应，A错误；
B. 甲烷在氧气中的燃烧反应是氧化还原反应，但属于放热反应，B错误；
C. NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应是吸热反应，但不是氧化还原反应，C错误；
D. 灼热的碳与CO2的反应属于吸热的氧化还原反应，D正确。
答案选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．中和热是强酸和强碱在稀溶液中反应生成1mol水放出的能量，但H2SO4和Ca（OH）2反应生成微溶性硫酸钙，所以其中和热△H≠－57.3kJ·mol-1，A错误；
B．因CO（g）的燃烧热是283.0kJ·mol-1，则反应2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）的△H＝－2×283.0kJ?mol-1，因此反应2CO2（g）=2CO（g）+O2（g）的△H=+2×283.0kJ·mol-1，B正确；
C．反应2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)的ΔH＜0，ΔS＜0，C错误；
D．浓硫酸的稀释是物理变化，不是放热反应，D错误；
答案选B。
3．A
【解析】大部分的分解反应都是吸热反应，所以应该选A。
4．C
【解析】因为这是一个吸热反应，所以反应物的总能量要低于生成物的总能量，所以选项C是不可能的。答案选C
5．A
【解析】根据图像可知生成物总能量高于反应物总能量，所以反应是吸热反应，则A. NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应，A正确；B. 酸与碱的中和反应一定是放热反应，B错误；C. 甲烷的燃烧一定是放热反应，C错误；D. 在人体组织里葡萄糖转化为CO2和H2O的反应一定是放热反应，D错误，答案选A。
6．C
【解析】A、物质的能量越低，物质越稳定，石墨转化成金刚石，需要吸收热量，说明石墨具有的能量低于金刚石，因此石墨比金刚石稳定，故A错误；B、石墨转化成金刚石，需要吸收热量，因此1mol石墨具有的能量低于1mol金刚石，故B错误；C、金刚石和石墨都是碳元素组成，与氧气反应生成CO2，因此能量高的物质，放出的热量多，即1mol金刚石燃烧放出的热量大于1mol石墨燃烧放出的热量，故C正确；D、不仅需要温度，还需要一定的压强，故D错误。
7．C
【解析】A.断开化学键需要吸热，即H2→H+H为吸热过程，则 1mol?H2?的能量比2?mol?H?的能量低，故A错误；B. 根据题意，生成2?mol?HI时会有a?kJ?的能量放出，将0.5?mol?H2?与1mol?I2(g)混合充分反应后生成的HI少于0.5mol，放出的热量少于0.5a?kJ，故B错误；C. 反应放出的热量=放出的热量-吸收的热量=H-?I键的键能×2-b ?kJ/mol -c ?kJ/mol =a ?kJ/mol，则H-?I键的键能为0.5(a+b+c)?kJ/mol，故C正确；D. H?+I→HI?形成化学键是放热过程，故D错误；故选C。
8．D
【解析】
【详解】
A. CO的燃烧热为282.8 kJ/mol ，依据燃烧热的概念，热化学方程式为： CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=?282.8 kJ/mol，故错误；B. H2的燃烧热为285.8 kJ/mol，H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=?571.6 kJ/mol，故错误；C.设氢气的物质的量为x，一氧化碳的物质的量为y，氢气和一氧化碳组成的混合气体体积为56.0L，物质的量为56.0L/22.4L/mol=2.5mol，经过充分燃烧，放出的总热量为710kJ，依据燃烧热计算有x+y=2.5，285.8x+282.8y=710，解得x=1mol，y=1.5mol。氢气的体积分数为1mol/2.5mol=40%，故错误；D.氢气为1mol，一氧化碳为1.5mol，燃烧后生成的水和二氧化碳分别为1mol和1.5mol，与过氧化钠反应，转移的电子数分别为1mol和1.5mol，共2.5mol，故正确；故选D。
【点睛】
燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，稳定的氧化物指二氧化碳或液态水等。
9．B
【解析】只有反应物的总能量高于生成物的总能量，反应才是放热反应，因此氧化还原反应不一定是放热反应，A不正确。化学反应的特征之一就是伴随能量的变化，B正确。但伴随能量变化的不一定是化学变化，所以选项C是错误的。在化学反应过程中，分子的种类和数目不一定都发生变化，D不正确。答案选B。
10．C
【解析】
【分析】
A、太阳光催化分解水制氢气，是光能转化为化学能；
B、△H2＞0，反应为吸热反应；
C、催化剂不能改变反应热的大小；
D、根据盖斯定律，③-②得目标反应CH4（g）═C（s）+2 H2（g）；
【详解】
A、太阳光催化分解水制氢气，是光能转化为化学能，故A错误；
B、反应的△H2＞0，故该反应为吸热反应，故B错误；
C、催化剂不能改变反应热的大小，只能改变化学反应速率，故C正确；
D、根据盖斯定律，目标反应CH4（g）═C（s）+2 H2（g）相当于③-②，故△H=△H3－△H2，△H=+206.1kJ·mol－1-（+131.3kJ·mol－1）=+74.8kJ·mol－1，故D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查了化学反应与能量变化，解题关键：利用盖斯定律进行相关计算，易错点C，注意催化剂不能改变焓变，易错点D，盖斯定律计算时焓变的加减时正负号。
11．A
【解析】1mol CH3CH2CH2CH3完全燃烧放出 2878 kJ热量，1mol(CH3)2CHCH3燃烧放出2869 kJ热量，故1mol CH3CH2CH2CH3具有的能量大于1mol(CH3)2CHCH3具有的能量。故A正确，B错误。(CH3)2CHCH3转化为CH3CH2CH2CH3是能量小的转化成能量大的，故要吸热，则(CH3)2CHCH3的总键能大于CH3CH2CH2CH3的总键能，故断开1 mol物质中化学键吸收的能量CH3CH2CH2CH3小于(CH3)2CHCH3，故C错误，D错误。
故选A
12．D
【解析】考查化学与生活、生产及环保等问题。增加炼铁高炉的高度，并不能改变反应的限度，所以不能降低高炉气中CO的含量，D不正确，其余选项都是正确的。答案选D。
【答案】D
【解析】因为是可逆反应，所以反应物的转化率不能为100%，第一个容器相当于是在第二容器的基础上缩小容器体积，所以有利于提高SO2的转化率，则则2Q2＜Q1＜197kJ。第三容器和第一个容器的平衡状态是等效的，但放出的热量一定是小于Q1，答案选D。
14．D
【解析】
【分析】
弱酸、弱碱没有完全电离，电离时需吸收能量，发生中和反应时放出的热量少；焓变与反应的始态和终态有关，与反应条件无关；硫的燃烧热是1mol S完全燃烧生成二氧化硫放出的热量；能量越低越稳定；
【详解】
A．只有强酸和强碱的稀溶液中和生成可溶性盐和1mol水放出的热量为57.3kJ，弱酸弱碱没有完全电离，电离时需吸收能量，放出的热量少，故A错误；焓变与反应的始态和终态有关，与反应条件无关，同温同压下，H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H相同，故B错误；硫的燃烧热是1mol S完全燃烧生成二氧化硫放出的热量，故C错误；已知：①C（s，石墨）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5 kJ?mol-1，②C（s，金刚石）+O2（g）═CO2（g）△H=-395.0 kJ?mol-1，根据盖斯定律①-②得C(s，石墨)=C(s，金刚石) △H=+1.5 kJ?mol-1，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石更稳定，故D正确。
15．B
【解析】反应①和反应③中的各物质的聚集状态相同，所以在相同条件下，2molH2燃烧放出的热量一定是１molH2燃烧放出的热量的２倍，即2Q3 = Q1；反应①的生成物为气态，反应②的生成物为液态，在相同条件下，物质由气态变为液态要放出热量，即Q1 < Q2。综上所述，B正确，选B。
16．2△H1?3△H2?△H3
【解析】根据盖斯定律，热化学反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)可以由反应①×2－反应②×3－反应③转化得到，则2△H1?3△H2?△H3。
17．(1)没有影响 降低
(2)－198 (3)SO2＋V2O5===SO3＋2VO2,4VO2＋O2===2V2O5 (4)0.025 0.05
(5)－1 185 kJ/mol
【解析】
（1）由图像可知E代表活化能，和反应热无关。催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率。
（2）1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ/mol，而方程式中二氧化硫是2mol，所以ΔH＝－198 kJ/mol.
（3）根据所给元素化合价的变化可写出反应的方程式，SO2＋V2O5===SO3＋2VO2,4VO2＋O2===2V2O5 。
（4）因为化学反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以v(O2)＝0.025mol/(L·min)、v(SO3)＝0.05mol/(L·min).
（5）考查盖斯定律的应用。由反应① 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－198 kJ/mol和②S (s)＋O2(g)SO2(g) ΔH＝－296 kJ/mol联立即①＋②×2得2S(s)＋3O2(g)2SO3(g) ΔH＝－790 kJ/mol，所以由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH＝。
18． ②③④⑤⑥? ①
【解析】①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)是分解反应，属于常见的吸热反应；②燃烧木炭取暖是物质的燃烧，放出热量，属于常见的放热反应；③炸药爆炸要放出热量，属于放热反应；④酸与碱的中和反应要放热热量，属于常见的放热反应；⑤生石灰与水作用制熟石灰，是化合反应，放出热量，属于常见的放热反应；⑥食物因氧化而腐败要放热热量，属于放热反应；故答案为：②③④⑤⑥；①。
点睛：本题考查吸热反应、放热反应，抓住中学化学中常见的吸热或放热的反应是解题的关键。常见的放热反应有：物质的燃烧，金属与酸（或水）反应，中和反应，多数化合反应和铝热反应；常见的吸热反应有：多数分解反应，铵盐和强碱的反应，碳、一氧化碳、氢气等还原氧化物的反应。
19．H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 1/2 H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ·mol－1 1 016.5
【解析】
【详解】
(1) 燃烧热是指在101 kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热。由已知在101 kPa时，2molH2在1 mol O2中完全燃烧生成2 mol液态水，放出571.6 kJ的热量，所以H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋1/2O2(g) =H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。答案：H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。
（2）中和反应的反应热以生成1mol液态H2O为标准，而1.00 L 1.00 mol·L－1硫酸与2.00L 1.00 mol·L－1 NaOH溶液反应生成2mol液态H2O放出114.6 kJ的热量。中和热化学方程式为1/2 H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1答案：1/2 H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 。
(3)1molB2H6(g)完全燃烧，生成液态水放出的热量为649. 5 kJ /0.3 mol=2165kJ ，因此热化学方程式为B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ·mol－1。若反应生成的3molH2O(l)全部转化为气态水，则需吸收热量44 kJ·mol－1kJ，11.2L(标准状况)乙硼烷为0.5mol,则0.5mol B2H6(g)完全燃烧生成气态水时放出的热量为(2 165 -)0.5/1= 1 016.5kJ。答案：B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ·mol－1 、 1 016.5。
20．（1）CH3OH(g)+3/2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) △H＝－726.51kJ/mol （2）-192.8
（3）负 O2＋4H+＋4e－＝2H2O CH3OH＋H2O－6e－＝CO2↑＋6H+
【解析】
试题分析：（1）1molCH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物为气态二氧化碳和液态水，放出热量726.51kJ/mol，则燃烧的热化学方程式为CH3OH(g)+3/2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) △H＝－726.51kJ/mol。
（2）由盖斯定律可知，①CH3OH（g）+H2O（g）＝CO2（g）+3H2（g） △H1＝+49.0kJ/mol、③H2(g)+O2(g)＝H2O(g) △H＝－241.8 kJ/mol。则①+③得到反应②，即则△H2＝＋49.0kJ/mol＋（－241.8kJ/mol）＝－192.8kJ/mol。
（3）甲醇燃料电池中，甲醇中C元素的化合价升高，则甲醇为负极，电解质为酸，甲醇失去电子生成二氧化碳，电极反应为CH3OH＋H2O－6e－＝CO2↑＋6H+；氧气在正极通入，得到电子，电极反应式是O2＋4H+＋4e－＝2H2O。
考点：考查反应热的计算、热化学反应方程式、电极反应式的书写等
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，贴近高考，注重高考常考考点的考查，旨在培养学生分析、归纳和总结问题的能力。有利于调动学生的学习兴趣，激发学生的学习积极性。
21．适当增大硫酸浓度 或 升高溶液温度 或 搅拌 或 将铜镉渣研磨成小颗粒5Fe2+ + 5AsO33-+ 3MnO4-+14H+ = 3Mn2+ + 5FeAsO4↓ + 7H2O溶液恰好变为浅紫红色且半分钟内不恢复为原色Fe(OH)3乙醇 或 饱和硫酸锌溶液K2SO4Ni(OH)2 – e—+ OH— = NiO(OH) + H2O75(5c－b)/2a
【解析】
整个工艺流程目的是铜镉废渣中制得ZnSO4·7H2O，滤液I中有Fe2＋、Zn2＋、Cu2＋、Cd2＋和少量的As，加入高锰酸钾，将Fe2＋氧化成Fe3＋，再调节pH至4，将其沉淀，滤液II中就剩下Zn2＋、Cu2＋、Cd2＋，再加入过量KOH，由于Zn(OH)2属于两性氢氧化物，滤液III中就剩下ZnO22-，再加入硫酸，最终制得ZnSO4·7H2O。
（1）提高铜镉废渣浸出率可以采用的方法是：适当增大硫酸浓度或升高溶液温度或搅拌 或将铜镉渣研磨成小颗粒等；
（2）酸性KMnO4溶液可与AsO发生反应生成FeAsO4，KMnO4将Fe2＋氧化成Fe3＋，将AsO氧化成AsO43-，根据化合价升价相等，该反应的离子方程式为：5Fe2+ + 5AsO + 3MnO +14H+ = 3Mn2+ + 5FeAsO4↓ + 7H2O，加入酸性KMnO4溶液不能过量，判断该滴定终点的现象是溶液恰好变为浅紫红色且半分钟内不恢复为原色，滤渣Ⅱ中除了FeAsO4外，还有Fe(OH)3；
（3）制得的ZnSO4·7H2O需洗涤，洗去残留的其它离子，但不能用水洗，ZnSO4·7H2O易溶于水，难溶于酒精，所以用酒精洗涤或饱和的硫酸锌溶液；
（4）上述流程最后一步向K2ZnO2溶液中加硫酸同时制得ZnSO4·7H2O，还可以得到副产物K2SO4；
（5）回收所得的Cd可用于制造镍镉碱性二次电池，电池的工作时，正极NiO(OH)转化为Ni(OH)2，则充电时电池的正极反应为Ni(OH)2失电子转化为NiO(OH) ，故电极反应为：Ni(OH)2 – e—+ OH— = NiO(OH) + H2O；
（6）KMnO4发生了两个反应：
5Fe2+ + 5As + 3Mn +14H+ = 3Mn2+ + 5FeAsO4↓
5 5 3
x mol x mol 0.6 x mol
MnO4- + 5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
5
0.2（b-x）mol （b-x）mol
x+0.2（b-x）=c
x= 所以n（As）= m（As）=
故As元素的质量分数为：。
点睛：第（6）中，特别容易根据前面的方程式直接计算，而忘了高锰酸钾将Fe2＋氧化成Fe3＋，再调节pH至4，将其沉淀的过程。所以，流程推断题，一定要思路清晰，目标明确，准确的指导某一步，某一试剂的作用。
22． 放热 高 低 旧的化学键断裂所需要的能量 新的化学键形成所放出的能量 总反应所放出的能量 放热 c(或b-a)kJ
【解析】(1)①由于发生反应A+B═C+D，U型管中甲处液面下降乙处液面上升，根据气体具有热胀冷缩的性质可以判断该反应为放热反应，故答案为：放热；
②由于A+B═C+D的反应为放热反应，所以A和B的总能量比C和D的总能量高，故答案为：高；
③化学反应中旧键断裂吸收能量，新键生成放出能量，该反应为放热反应，则反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量，故答案为：低
(2)①图象分析可知，化学反应的热效应实质是断裂化学键吸收的热量减去形成化学键放出的热量，所以a表示旧的化学键断裂所需要的能量，b表示新的化学键形成所放出的能量；c表示的是总反应所放出的能量；故答案为：旧的化学键断裂所需要的能量；新的化学键形成所放出的能量；总反应所放出的能量；
②反应物的能量高于生成物，反应是放热反应，放出的热量为c(或b-a)kJ，故答案为：放热；c(或b-a)kJ。
点睛：本题考查了化学反应中的吸热反应与放热反应，注意掌握化学反应中能量变化与反应物、生成物总能量的关系，明确化学键断裂、形成与化学反应能量变化的关系。本题的易错点为(2)①，要注意理解化学反应过程中的能量变化曲线。
23．（1）环形玻璃搅拌棒（2）减少实验过程中的热量损失（3）不相等；相等；
（4）偏小 （5） -58.2
【解析】考查中和热的测定。实验中需要搅拌，所以还缺少环形玻璃搅拌棒。
（2）实验过程中需要尽可能的减少热量损失，所以碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失。
（3）由于反应中生成的水不同，所以放出的热量不同。但中和热是不变的，因为中和热是指在一定条件下的稀溶液中，酸和碱反应生成1mol水时放出的热量。
（4）氨水中存在电离平衡，电离吸热，所以测定结果偏小。
（5）根据题意反应中放出的热量是4.03×6.7×200×1.02＋6.7×46.1＝5817.074J＝5.82kJ
所以反应热是－5.82kJ÷0.1mol＝－58.2kJ/mol。
24．（1）1．777×106 kJ；（2）5．4×104 g
【解析】(1)分解100g CaCO3需要177.7kJ的热量，煅烧1t石灰石需要热量为177.7kJ× =1．777×106kJ，答：煅烧1t石灰石需要1．777×106kJ热量；
(2)12g碳完全燃烧，则放出393kJ的热，热量全部由碳燃烧提供，问理论上要消耗碳12g×=5．4×104g，答：热量全部由碳燃烧提供，理论上要消耗5．4×104g碳。
25． 反应物能量 生成物能量 无 -99 kJ·mol-1 △H=-1975 kJ·mol-1
【解析】考查焓变、热化学反应方程式的书写和计算，（1）SO2和氧气反应，是放热反应，反应物总能量大于生成物的总能量，即A为SO2和O2总能量，C为SO3的总能量，或A为反应物总能量，C为生成物总能量，反应热与始态和终态有关，与反应过程无关，即E的大小对反应热无影响；（2）根据题意，△H=－99kJ·mol－1；（3）①S的燃烧热的热化学反应方程式为S(s)＋O2(g)=SO2(g) △H=－296kJ·mol－1，②SO2（g）+1/2O2（g） SO3（g），则S转化成SO3的热化学反应方程式为①＋②得到S(s)＋5/2O2(g)=SO3(g) △H=(－296－99)kJ·mol－1=－395kJ·mol－1，因此生成5molSO3，放出的热量为5×395kJ=1975kJ·mol－1，即△H=－1975kJ·mol－1。
点睛：根据盖斯定律，反应热只与始态和终态有关，与反应途径无关，因此E的大小与反应热无影响。