人教版高中化学选修4第1章《化学反应与能量》测试题含答案解析
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| 名称 | 人教版高中化学选修4第1章《化学反应与能量》测试题含答案解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 64.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2019-03-31 20:32:39 | ||
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文档简介
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人教版高中化学选修4第1章《化学反应与能量》测试题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.生产液晶显示器过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12 000～20 000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：
下列说法中正确的是 （ ）
A． 过程N2（g）→2N（g）放出能量
B． 过程N（g）+3F（g）→NF3（g）放出能量
C． 反应N2（g）+3F2（g）→2NF3（g）的ΔH＞0
D． NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应
【答案】B
【解析】N2（g）→2N（g）为化学键断裂过程，吸收能量，故A错误；N（g）+3F（g）→NF3（g）为形成化学键过程，放出能量，故B正确；反应N2（g）+3F2（g）→2NF3（g）ΔH=kJ?mol-1=﹣291.9 kJ?mol﹣1，ΔH＜0，故C错误；NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，则不能发生化学反应，化学反应的实质是旧键的断裂和新键形成，故D错误。
2.已知反应X+Y====M+N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是（ ）
A． X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的
B． 因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行
C． 破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量
D． X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
【答案】D
【解析】由吸热反应，则X、Y的总能量小于M、N的总能量，但无法确定X与M、Y与N的能量高低，故A错误；该反应为吸热反应，与反应条件无关，该反应可能需要加热，也可能不需要加热，故B错误；该反应为吸热反应，则断裂化学键吸收的热量大于生成键释放的能量，故C错误；反应X+Y===M+N为吸热反应，则X、Y的总能量小于M、N的总能量，故D正确；故选D。
3.在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。一些烷烃的燃烧热如下表：
下列说法正确的是( )
A． 正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol－1
B． 相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多
C． 正丁烷转化为异丁烷的热化学方程式为CH3CH2CH2CH3(g)===CH3CH(CH3)CH3(g) ΔH＝＋8.4 kJ·mol－1
D． 甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－891.0 kJ·mol－1
【答案】A
【解析】正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol－1，相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量不一定越多。
4.含Ba(OH)217.1 g的稀溶液与足量稀盐酸反应，放出11.46 kJ热量，表示该反应中和热的化学方程式正确的是( )
A． Ba(OH)2(aq)＋2HCl(aq)===BaCl2(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6 kJ·mol－1
B． Ba(OH)2(aq)＋2HCl(aq)===BaCl2(aq)＋2H2O(l) ΔH＝114.6 kJ·mol－1
C．Ba(OH)2(aq)＋HCl(aq)===BaCl2(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
D．Ba(OH)2(aq)＋HCl(aq)===BaCl2(aq)＋H2O(l) ΔH＝57.3 kJ·mol－1
【答案】C
【解析】“表示该反应中和热的热化学方程式”既要求满足热化学方程式的基本要求，还要求符合中和热的生成1 mol H2O(l)的特定要求。中和热为放热反应，ΔH为“－”，B、D错误；Ba(OH)2与盐酸反应生成0.2 mol H2O放热11.46 kJ，生成1 mol H2O (l)放热为57.3 kJ,2 mol H2O(l)时放热为114.6 kJ, A、C正确；但中和热指的是酸碱稀溶液生成1 mol液态水时的反应热，只有C符合题意。
5.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
【解析】①能减少生物药物残留，减少污染物的排放，故正确；②化石燃料属于不可再生资源，燃烧会产生可吸收颗粒物、二氧化硫等污染物，加快化石燃料的开采与使用会增加污染物的排放量，故错误；③秸秆不完全燃烧产生固体颗粒物，同时增加二氧化碳的排放，故错误；④、⑤均可以节约能源，减少二氧化碳的排放，故正确；故选A。
6.已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。若向1 L 1 mol·L－1的NaOH溶液中分别加入：①稀醋酸；②浓硫酸；③稀硝酸至恰好完全反应，则上述过程中放出的热量等于57.3 kJ的是( )
A． ①
B． ②
C． ③
D． ①②③
【答案】C
【解析】57.3 kJ·mol－1是稀的强酸与强碱生成1 mol H2O(l)和可溶性盐时对应的中和热，稀醋酸电离吸热，反应放出的热量小于57.3 kJ；浓硫酸溶于水放热，反应放出的热量大于57.3 kJ；稀硝酸全部以离子存在，反应放出的热量等于57.3 kJ。
7.2011年世界大学生运动会在深圳举行。下列措施有利于节能减排、改善环境质量的有( )
①在大亚湾核电站已安全运行多年的基础上，广东将继续发展核电，以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳排放问题
②积极推行“限塑令”，加快研发利用二氧化碳合成的聚碳酸酯类可降解塑料
③加速建设地铁轻轨等轨道交通，促进珠三角城市一体化发展，减少汽车尾气排放
④发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统
⑤使用生物酶降解生活废水中的有机物，使用填埋法处理未经分类的生活垃圾
A． ①②③④
B． ①②⑤
C． ①②④⑤
D． ③④⑤
【答案】A
【解析】核电可减少污染物如SO2等排放，可改善环境质量，①正确，排除D；地铁可减少汽车的数量，从而减少尾气排放，有利于改善环境，③正确，排除B、C。
8.已知下列反应的热化学方程式：
6C（s）+5H2（g）+3N2（g）+9O2（g）====2C3H5（ONO2）3（l）ΔH1
2H2（g）+O2（g）====2H2O（g）ΔH2
C（s）+O2（g）====CO2（g）ΔH3
则反应4C3H5（ONO2）3（l）====12CO2（g）+10H2O（g）+O2（g）+6N2（g）的ΔH为（ ）
A． 12ΔH3+5ΔH2﹣2ΔH1
B． 2ΔH1﹣5ΔH2﹣12ΔH3
C． 12ΔH3﹣5ΔH2﹣2ΔH1
D． ΔH1﹣5ΔH2﹣12ΔH3
【答案】A
【解析】已知：
① 6C（s）+5H2（g）+3N2（g）+9O2（g）====2C3H5（ONO2）3（l）ΔH1
② 2H2（g）+O2（g）====2H2O（g）ΔH2
③ C（s）+O2（g）====CO2（g）ΔH3
由盖斯定律：5×②+12×③﹣2×①得：4C3H5（ONO2）3（l）====12CO2（g）+10H2O（g）+O2（g）+6N2（g）ΔH=12 ΔH3+5ΔH2﹣2ΔH1。
9.下列说法正确的是（ ）
A． 中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量
B． 凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应
C． 测定中和热的实验中每次实验需要测定三次温度数据
D． 反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生吸热反应；反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生放热反应
【答案】C
【解析】中和热是酸碱中和生成1 mol水放出的热量，弱酸、弱碱的电离吸热，所测中和热小于强酸、强碱反应的中和热，酸碱的强弱不同，中和热的数值不等，故A错误；吸热反应、放热反应与是否加热无关，如铝热反应为放热过程，但需在高温下才能进行，而硫酸铵结晶水合物与氢氧化钡的反应为吸热反应，但在常温下就能进行，故B错误；测定中和热的实验中需要分别测定酸、碱和混合反应后的温度，每次实验需要测定三次温度数据，故C正确；反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应放热，否则吸热，故D错误。故选C。
10.下列措施不符合节能减排的是( )
A． 大力发展火力发电，解决电力紧张问题
B． 在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水
C． 用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏
D． 用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气
【答案】A
【解析】火力发电，主要使用化石燃料煤发电，不节能，A不符合；太阳能热水器使用太阳能，是节能的；回收石膏，是充分利用资源的一种表现；沼气作为燃气，是节能的，B、C、D符合节能减排。
11.下列属于可再生能源的是( )
A． 煤
B． 石油
C． 天然气
D． 沼气
【答案】D
【解析】煤、石油和天然气属于化石燃料，不能短时期从自然界中得到补充，属于不可再生能源，A、B、C错误；沼气可以通过发酵而制得，属于可再生能源，D正确。
12.研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。CO可用于炼铁，已知：
①Fe2O3(s)＋3C(s)===2Fe(s)＋3CO(g) ΔH1＝489.0 kJ·mol－1
②C(s)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH2＝172.5kJ·mol－1；则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为( )
A． Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2 ΔH＝－28.5 kJ·mol－1
B． Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－28.5 kJ
C． Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝28.5 kJ·mol－1
D． Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－28.5 kJ·mol－1
【答案】D
【解析】依据盖斯定律将已知热化学方程式进行叠加得到目标反应方程式，方程式的函数关系同样适用于焓变。目标反应方程式可由(①－②×3)得到，则ΔH＝ΔH1－ΔH2×3＝－28.5 kJ·mol－1。
13.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ·mol－1。
设氢气和丙烷的混合气体5 mol完全燃烧时放出热量3 847 kJ，则混合气体中氢气与丙烷的体积比是( )
A． 1∶3
B． 3∶1
C． 1∶4
D． 1∶1
【答案】B
【解析】 本题为反应热和混合物的计算问题。
方法一：常规解法——列方程组。设混合气体中氢气和丙烷的物质的量分别为x和y，由燃烧的热化学方程式可知H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，丙烷的燃烧热为2 220 kJ·mol－1，则可得下列方程组：
解得x≈3.75 mol，y≈1.25 mol。
方法二：估算法(仅适用于选择题)。由题意可知：H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，C3H8的燃烧热为2 220 kJ·mol－1,5 mol混合气体完全燃烧共放出3 847 kJ的热量。由此可得C3H8的物质的量一定小于2 mol，则H2的物质的量一定大于3 mol，故H2与C3H8的体积比一定大于3∶2，从而选出正确答案。
14.实验室进行中和热的测定实验时除需要大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)外，所用的其他仪器和试剂均正确的一组是( )
A． 0.50 mol·L－1盐酸，0.50 mol·L－1NaOH溶液，100 mL量筒1个
B． 0.50 mol·L－1盐酸，0.55 mol·L－1NaOH溶液，100 mL量筒2个
C． 0.50 mol·L－1盐酸，0.55 mol·L－1NaOH溶液，50 mL量筒1个
D． 0.50 mol·L－1盐酸，0.55 mol·L－1NaOH溶液，50 mL量筒2个
【答案】D
【解析】根据小烧杯的体积可知，所需酸、碱量均为50 mL，分别用两个50 mL量筒量取，A、B、C错误，D正确；采用0.55 mol·L－1NaOH溶液反应，可保证盐酸完全反应，提高测量的精确度。
15.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－570.0 kJ·mol－1；
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－280.0 kJ·mol－1。
某H2和CO的混合气体完全燃烧放出141 kJ热量，同时消耗标准状况下5.6 L O2，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为( )
A． 2∶1
B． 1∶2
C． 1∶1
D． 2∶3
【答案】D
【解析】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，依据已知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。
设氢气为xmol，CO为ymol
解得：x＝0.2，y＝0.3
H2和CO的物质的量之比为0.2∶0.3＝2∶3。
16.已知25 ℃、101 kPa下，12 g石墨、金刚石完全燃烧分别释放出393.51 kJ、395.41 kJ的热量。据此判断，下列说法正确的是( )
A． 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量石墨的能量比金刚石的低；石墨比金刚石稳定
B． 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量石墨的能量比金刚石的高；石墨比金刚石稳定
C． 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量石墨的能量比金刚石的低；金刚石比石墨稳定
D． 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量石墨的能量比金刚石的高；金刚石比石墨稳定
【答案】A
【解析】由题意可以写出两个热化学方程式：
C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.51 kJ·mol－1
C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－395.41 kJ·mol－1
对应的能量变化图如下：
则有C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝＋1.90 kJ·mol－1，由图可看出石墨比金刚石能量低，则石墨比金刚石稳定。
17.运用中和反应反应热的测定方法，即保温、隔热的条件下，向盛有20 mL 2.08 mol·L－1NaOH溶液的试管中分五次加入1～5 mL未知浓度的H2SO4溶液(边加边振荡，每次加入1 mL)后，测得溶液的温度分别是1.4 ℃、2.5 ℃、4.2 ℃、5.2 ℃、5.18 ℃，则该硫酸溶液的物质的量浓度约是( )
A． 20.8 mol·L－1
B． 6.9 mol·L－1
C． 5.2 mol·L－1
D． 4.16 mol·L－1
【答案】C
【解析】由题意可知当加入硫酸4 mL时，NaOH恰好与硫酸发生酸碱中和，放出热量最多。2×4 mL×c(H2SO4)＝20 mL×2.08 mol·L－1，c(H2SO4)＝＝5.2 mol·L－1。
18.已知H2（g）+ Cl2（g）====2HCl（g）ΔH=-184.6 kJ·，则反应
HCl（g）═H2（g）+Cl2（g）的ΔH为 （ ）
A． +184.6 kJ·
B． -92.3 kJ·
C． +92.3kJ
D． +92.3 kJ·
【答案】D
【解析】依据热化学方程式的书写原则和方法，已知热化学方程式：H2（g）+Cl2（g）===2HCl（g） ΔH=-184.6k kJ·，
改变方向，焓变变为正值，系数除以2，焓变也除以2，得到热化学方程式为HCl（g）==H2（g） +Cl2（g）ΔH=+92.3 kJ·，故选D。
19.充分燃烧一定量的丁烷生成CO2和液态水，放热QkJ,经测定生成的CO2恰好被100 mL 5 mol·的KOH溶液吸收生成KHCO3，则热化学方程式：C4H10(g)＋6.5O2(g)====4CO2(g)＋5H2O(l)的ΔH为
A． -16QkJ·
B． +16QkJ·
C． -8QkJ·
D． +8QkJ·
【答案】C
【解析】n(KOH)=0.1 L×5 kJ·=0.5 mol，则由CO2～KOH～KHCO3,可知，n(CO2)=0.5 mol，生成0.5 mol CO2时放出的热量为QkJ，据反应方程式C4H10(g)+O2(g)=== 4CO2(g)+5H2O(l)生成4 mol CO2时放出的热量为4Q/0.5=8QkJ，故选C。
20.人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能、太阳能的转换)，届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是( )
A． 煤、石油和天然气都属于碳素燃料
B． 发展太阳能经济有助于减缓温室效应
C． 太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
D． 目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于“太阳能文明”
【答案】D
【解析】煤、石油和天然气都含有碳元素，可称为碳素燃料，A正确；发展太阳能经济，可以减少二氧化碳等温室效应气体的排放，有助于减缓温室效应，B正确；太阳能电池通过特殊的材料可将太阳能直接转化为电能，C正确；菠菜中的蛋白质是绿色植物菠菜通过光合作用产生的，研究菠菜蛋白质“发电”属于“太阳能文明”，D不正确。
第II卷
二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
21.某研究小组将V1mL 1.0 mol·L－1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。回答下列问题：
(1)研究小组做该实验时环境温度________(填“高于”、“低于”或“等于”)22℃，判断的依据是________。
(2)由题干及图形可知：V1∶V2＝________时，酸碱恰好完全中和，此反应所用NaOH溶液的浓度应为______ mol·L－1。
(3)实验时将酸碱在简易量热计中混合，并用________搅拌，使溶液混合均匀。经计算此反应共放出Q kJ的热量，请写出表示中和热的热化学方程式：________。
【答案】(1)低于 5 mL HCl溶液和45 mL NaOH溶液反应放热后的温度已经是22℃，则溶液混合前的实验环境温度一定低于22℃
(2)3∶2 1.5
(3)环形玻璃搅拌棒 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－kJ·mol－1或HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－kJ·mol－1。
【解析】(1)根据图示，5 mL HCl溶液和45 mL NaOH溶液反应放热后的温度是22 ℃，可知该实验开始时温度一定低于22 ℃。
(2)盐酸与NaOH恰好反应时溶液温度最高，而此时参加反应的盐酸溶液的体积是30 mL，NaOH溶液的体积为20 mL，V1∶V2＝3∶2。HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，n(NaOH)＝n(HCl)＝1.0 mol·L－1×0.03 L＝0.03 mol，
c(NaOH)＝＝1.5 mol·L－1。
(3)为使酸碱完全反应，应用环形玻璃搅拌棒。中和热是指酸、碱的稀溶液完全反应生成1 mol液态水时的反应热。20 mL 1.5 mol·L－1NaOH与30 mL 1.0 mol·L－1盐酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.02 L×1.50 mol·L－1＝0.03 mol，ΔH＝－kJ·mol－1＝－kJ·mol－1，因此表示此反应中和反应的热化学方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O (l) ΔH＝－kJ·mol－1或HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O (l) ΔH＝－kJ·mol－1。
三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)
22.已知：450 ℃时，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1。将0.050 mol SO2和0.030 mol O2放入容积为1 L的密闭容器中反应，在一定条件下测得c(SO3)＝0.040 mol·L－1，计算此过程中放出的热量________。
【答案】3.932 kJ
【解析】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，依据题目书写出的热化学方程式计算参加反应的SO2物质的量进行解答。
c(SO3)＝0.040 mol·L－1，n(SO3)＝0.040 mol，n(SO2)＝0.040 mol。
设放出的热量为x，
x＝3.932 kJ
23.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—PakJ·、P—ObkJ·、P==OckJ·、O==OdkJ·根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热 。
【答案】（6a+5d﹣4c﹣12b）kJ·
【解析】由题意，各化学键键能为P—PakJ·、P—ObkJ·、P==OckJ·、O==OdkJ·。反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能，即ΔH=6akJ·+5dkJ·-（4ckJ·+12bkJ·）=（6a+5d﹣4c﹣12b）kJ·。
24.乙炔(C2H2)气体的燃烧热为ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1，分别写出表示乙炔燃烧反应的热化学方程式和表示乙炔燃烧热的热化学方程式。
【答案】2C2H2(g)＋ 5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1
C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1
【解析】首先正确配平化学反应方程式，然后标出状态，最后计算出焓变。先写出2C2H2＋ 5O2===4CO2＋2H2O，后改为2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－QkJ·mol－1，由(C2H2)燃烧热为ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1知Q＝2 599.2。表示燃烧反应的热化学方程式为2C2H2(g)＋ 5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1。表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必为1，则表示燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1，前者也可用后者表示。
人教版高中化学选修4第1章《化学反应与能量》测试题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.生产液晶显示器过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12 000～20 000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：
下列说法中正确的是 （ ）
A． 过程N2（g）→2N（g）放出能量
B． 过程N（g）+3F（g）→NF3（g）放出能量
C． 反应N2（g）+3F2（g）→2NF3（g）的ΔH＞0
D． NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应
【答案】B
【解析】N2（g）→2N（g）为化学键断裂过程，吸收能量，故A错误；N（g）+3F（g）→NF3（g）为形成化学键过程，放出能量，故B正确；反应N2（g）+3F2（g）→2NF3（g）ΔH=kJ?mol-1=﹣291.9 kJ?mol﹣1，ΔH＜0，故C错误；NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，则不能发生化学反应，化学反应的实质是旧键的断裂和新键形成，故D错误。
2.已知反应X+Y====M+N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是（ ）
A． X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的
B． 因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行
C． 破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量
D． X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
【答案】D
【解析】由吸热反应，则X、Y的总能量小于M、N的总能量，但无法确定X与M、Y与N的能量高低，故A错误；该反应为吸热反应，与反应条件无关，该反应可能需要加热，也可能不需要加热，故B错误；该反应为吸热反应，则断裂化学键吸收的热量大于生成键释放的能量，故C错误；反应X+Y===M+N为吸热反应，则X、Y的总能量小于M、N的总能量，故D正确；故选D。
3.在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。一些烷烃的燃烧热如下表：
下列说法正确的是( )
A． 正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol－1
B． 相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多
C． 正丁烷转化为异丁烷的热化学方程式为CH3CH2CH2CH3(g)===CH3CH(CH3)CH3(g) ΔH＝＋8.4 kJ·mol－1
D． 甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－891.0 kJ·mol－1
【答案】A
【解析】正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol－1，相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量不一定越多。
4.含Ba(OH)217.1 g的稀溶液与足量稀盐酸反应，放出11.46 kJ热量，表示该反应中和热的化学方程式正确的是( )
A． Ba(OH)2(aq)＋2HCl(aq)===BaCl2(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6 kJ·mol－1
B． Ba(OH)2(aq)＋2HCl(aq)===BaCl2(aq)＋2H2O(l) ΔH＝114.6 kJ·mol－1
C．Ba(OH)2(aq)＋HCl(aq)===BaCl2(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
D．Ba(OH)2(aq)＋HCl(aq)===BaCl2(aq)＋H2O(l) ΔH＝57.3 kJ·mol－1
【答案】C
【解析】“表示该反应中和热的热化学方程式”既要求满足热化学方程式的基本要求，还要求符合中和热的生成1 mol H2O(l)的特定要求。中和热为放热反应，ΔH为“－”，B、D错误；Ba(OH)2与盐酸反应生成0.2 mol H2O放热11.46 kJ，生成1 mol H2O (l)放热为57.3 kJ,2 mol H2O(l)时放热为114.6 kJ, A、C正确；但中和热指的是酸碱稀溶液生成1 mol液态水时的反应热，只有C符合题意。
5.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
【解析】①能减少生物药物残留，减少污染物的排放，故正确；②化石燃料属于不可再生资源，燃烧会产生可吸收颗粒物、二氧化硫等污染物，加快化石燃料的开采与使用会增加污染物的排放量，故错误；③秸秆不完全燃烧产生固体颗粒物，同时增加二氧化碳的排放，故错误；④、⑤均可以节约能源，减少二氧化碳的排放，故正确；故选A。
6.已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。若向1 L 1 mol·L－1的NaOH溶液中分别加入：①稀醋酸；②浓硫酸；③稀硝酸至恰好完全反应，则上述过程中放出的热量等于57.3 kJ的是( )
A． ①
B． ②
C． ③
D． ①②③
【答案】C
【解析】57.3 kJ·mol－1是稀的强酸与强碱生成1 mol H2O(l)和可溶性盐时对应的中和热，稀醋酸电离吸热，反应放出的热量小于57.3 kJ；浓硫酸溶于水放热，反应放出的热量大于57.3 kJ；稀硝酸全部以离子存在，反应放出的热量等于57.3 kJ。
7.2011年世界大学生运动会在深圳举行。下列措施有利于节能减排、改善环境质量的有( )
①在大亚湾核电站已安全运行多年的基础上，广东将继续发展核电，以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳排放问题
②积极推行“限塑令”，加快研发利用二氧化碳合成的聚碳酸酯类可降解塑料
③加速建设地铁轻轨等轨道交通，促进珠三角城市一体化发展，减少汽车尾气排放
④发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统
⑤使用生物酶降解生活废水中的有机物，使用填埋法处理未经分类的生活垃圾
A． ①②③④
B． ①②⑤
C． ①②④⑤
D． ③④⑤
【答案】A
【解析】核电可减少污染物如SO2等排放，可改善环境质量，①正确，排除D；地铁可减少汽车的数量，从而减少尾气排放，有利于改善环境，③正确，排除B、C。
8.已知下列反应的热化学方程式：
6C（s）+5H2（g）+3N2（g）+9O2（g）====2C3H5（ONO2）3（l）ΔH1
2H2（g）+O2（g）====2H2O（g）ΔH2
C（s）+O2（g）====CO2（g）ΔH3
则反应4C3H5（ONO2）3（l）====12CO2（g）+10H2O（g）+O2（g）+6N2（g）的ΔH为（ ）
A． 12ΔH3+5ΔH2﹣2ΔH1
B． 2ΔH1﹣5ΔH2﹣12ΔH3
C． 12ΔH3﹣5ΔH2﹣2ΔH1
D． ΔH1﹣5ΔH2﹣12ΔH3
【答案】A
【解析】已知：
① 6C（s）+5H2（g）+3N2（g）+9O2（g）====2C3H5（ONO2）3（l）ΔH1
② 2H2（g）+O2（g）====2H2O（g）ΔH2
③ C（s）+O2（g）====CO2（g）ΔH3
由盖斯定律：5×②+12×③﹣2×①得：4C3H5（ONO2）3（l）====12CO2（g）+10H2O（g）+O2（g）+6N2（g）ΔH=12 ΔH3+5ΔH2﹣2ΔH1。
9.下列说法正确的是（ ）
A． 中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量
B． 凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应
C． 测定中和热的实验中每次实验需要测定三次温度数据
D． 反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生吸热反应；反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生放热反应
【答案】C
【解析】中和热是酸碱中和生成1 mol水放出的热量，弱酸、弱碱的电离吸热，所测中和热小于强酸、强碱反应的中和热，酸碱的强弱不同，中和热的数值不等，故A错误；吸热反应、放热反应与是否加热无关，如铝热反应为放热过程，但需在高温下才能进行，而硫酸铵结晶水合物与氢氧化钡的反应为吸热反应，但在常温下就能进行，故B错误；测定中和热的实验中需要分别测定酸、碱和混合反应后的温度，每次实验需要测定三次温度数据，故C正确；反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应放热，否则吸热，故D错误。故选C。
10.下列措施不符合节能减排的是( )
A． 大力发展火力发电，解决电力紧张问题
B． 在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水
C． 用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏
D． 用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气
【答案】A
【解析】火力发电，主要使用化石燃料煤发电，不节能，A不符合；太阳能热水器使用太阳能，是节能的；回收石膏，是充分利用资源的一种表现；沼气作为燃气，是节能的，B、C、D符合节能减排。
11.下列属于可再生能源的是( )
A． 煤
B． 石油
C． 天然气
D． 沼气
【答案】D
【解析】煤、石油和天然气属于化石燃料，不能短时期从自然界中得到补充，属于不可再生能源，A、B、C错误；沼气可以通过发酵而制得，属于可再生能源，D正确。
12.研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。CO可用于炼铁，已知：
①Fe2O3(s)＋3C(s)===2Fe(s)＋3CO(g) ΔH1＝489.0 kJ·mol－1
②C(s)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH2＝172.5kJ·mol－1；则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为( )
A． Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2 ΔH＝－28.5 kJ·mol－1
B． Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－28.5 kJ
C． Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝28.5 kJ·mol－1
D． Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－28.5 kJ·mol－1
【答案】D
【解析】依据盖斯定律将已知热化学方程式进行叠加得到目标反应方程式，方程式的函数关系同样适用于焓变。目标反应方程式可由(①－②×3)得到，则ΔH＝ΔH1－ΔH2×3＝－28.5 kJ·mol－1。
13.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ·mol－1。
设氢气和丙烷的混合气体5 mol完全燃烧时放出热量3 847 kJ，则混合气体中氢气与丙烷的体积比是( )
A． 1∶3
B． 3∶1
C． 1∶4
D． 1∶1
【答案】B
【解析】 本题为反应热和混合物的计算问题。
方法一：常规解法——列方程组。设混合气体中氢气和丙烷的物质的量分别为x和y，由燃烧的热化学方程式可知H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，丙烷的燃烧热为2 220 kJ·mol－1，则可得下列方程组：
解得x≈3.75 mol，y≈1.25 mol。
方法二：估算法(仅适用于选择题)。由题意可知：H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，C3H8的燃烧热为2 220 kJ·mol－1,5 mol混合气体完全燃烧共放出3 847 kJ的热量。由此可得C3H8的物质的量一定小于2 mol，则H2的物质的量一定大于3 mol，故H2与C3H8的体积比一定大于3∶2，从而选出正确答案。
14.实验室进行中和热的测定实验时除需要大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)外，所用的其他仪器和试剂均正确的一组是( )
A． 0.50 mol·L－1盐酸，0.50 mol·L－1NaOH溶液，100 mL量筒1个
B． 0.50 mol·L－1盐酸，0.55 mol·L－1NaOH溶液，100 mL量筒2个
C． 0.50 mol·L－1盐酸，0.55 mol·L－1NaOH溶液，50 mL量筒1个
D． 0.50 mol·L－1盐酸，0.55 mol·L－1NaOH溶液，50 mL量筒2个
【答案】D
【解析】根据小烧杯的体积可知，所需酸、碱量均为50 mL，分别用两个50 mL量筒量取，A、B、C错误，D正确；采用0.55 mol·L－1NaOH溶液反应，可保证盐酸完全反应，提高测量的精确度。
15.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－570.0 kJ·mol－1；
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－280.0 kJ·mol－1。
某H2和CO的混合气体完全燃烧放出141 kJ热量，同时消耗标准状况下5.6 L O2，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为( )
A． 2∶1
B． 1∶2
C． 1∶1
D． 2∶3
【答案】D
【解析】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，依据已知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。
设氢气为xmol，CO为ymol
解得：x＝0.2，y＝0.3
H2和CO的物质的量之比为0.2∶0.3＝2∶3。
16.已知25 ℃、101 kPa下，12 g石墨、金刚石完全燃烧分别释放出393.51 kJ、395.41 kJ的热量。据此判断，下列说法正确的是( )
A． 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量石墨的能量比金刚石的低；石墨比金刚石稳定
B． 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量石墨的能量比金刚石的高；石墨比金刚石稳定
C． 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量石墨的能量比金刚石的低；金刚石比石墨稳定
D． 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量石墨的能量比金刚石的高；金刚石比石墨稳定
【答案】A
【解析】由题意可以写出两个热化学方程式：
C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.51 kJ·mol－1
C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－395.41 kJ·mol－1
对应的能量变化图如下：
则有C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝＋1.90 kJ·mol－1，由图可看出石墨比金刚石能量低，则石墨比金刚石稳定。
17.运用中和反应反应热的测定方法，即保温、隔热的条件下，向盛有20 mL 2.08 mol·L－1NaOH溶液的试管中分五次加入1～5 mL未知浓度的H2SO4溶液(边加边振荡，每次加入1 mL)后，测得溶液的温度分别是1.4 ℃、2.5 ℃、4.2 ℃、5.2 ℃、5.18 ℃，则该硫酸溶液的物质的量浓度约是( )
A． 20.8 mol·L－1
B． 6.9 mol·L－1
C． 5.2 mol·L－1
D． 4.16 mol·L－1
【答案】C
【解析】由题意可知当加入硫酸4 mL时，NaOH恰好与硫酸发生酸碱中和，放出热量最多。2×4 mL×c(H2SO4)＝20 mL×2.08 mol·L－1，c(H2SO4)＝＝5.2 mol·L－1。
18.已知H2（g）+ Cl2（g）====2HCl（g）ΔH=-184.6 kJ·，则反应
HCl（g）═H2（g）+Cl2（g）的ΔH为 （ ）
A． +184.6 kJ·
B． -92.3 kJ·
C． +92.3kJ
D． +92.3 kJ·
【答案】D
【解析】依据热化学方程式的书写原则和方法，已知热化学方程式：H2（g）+Cl2（g）===2HCl（g） ΔH=-184.6k kJ·，
改变方向，焓变变为正值，系数除以2，焓变也除以2，得到热化学方程式为HCl（g）==H2（g） +Cl2（g）ΔH=+92.3 kJ·，故选D。
19.充分燃烧一定量的丁烷生成CO2和液态水，放热QkJ,经测定生成的CO2恰好被100 mL 5 mol·的KOH溶液吸收生成KHCO3，则热化学方程式：C4H10(g)＋6.5O2(g)====4CO2(g)＋5H2O(l)的ΔH为
A． -16QkJ·
B． +16QkJ·
C． -8QkJ·
D． +8QkJ·
【答案】C
【解析】n(KOH)=0.1 L×5 kJ·=0.5 mol，则由CO2～KOH～KHCO3,可知，n(CO2)=0.5 mol，生成0.5 mol CO2时放出的热量为QkJ，据反应方程式C4H10(g)+O2(g)=== 4CO2(g)+5H2O(l)生成4 mol CO2时放出的热量为4Q/0.5=8QkJ，故选C。
20.人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能、太阳能的转换)，届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是( )
A． 煤、石油和天然气都属于碳素燃料
B． 发展太阳能经济有助于减缓温室效应
C． 太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
D． 目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于“太阳能文明”
【答案】D
【解析】煤、石油和天然气都含有碳元素，可称为碳素燃料，A正确；发展太阳能经济，可以减少二氧化碳等温室效应气体的排放，有助于减缓温室效应，B正确；太阳能电池通过特殊的材料可将太阳能直接转化为电能，C正确；菠菜中的蛋白质是绿色植物菠菜通过光合作用产生的，研究菠菜蛋白质“发电”属于“太阳能文明”，D不正确。
第II卷
二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
21.某研究小组将V1mL 1.0 mol·L－1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。回答下列问题：
(1)研究小组做该实验时环境温度________(填“高于”、“低于”或“等于”)22℃，判断的依据是________。
(2)由题干及图形可知：V1∶V2＝________时，酸碱恰好完全中和，此反应所用NaOH溶液的浓度应为______ mol·L－1。
(3)实验时将酸碱在简易量热计中混合，并用________搅拌，使溶液混合均匀。经计算此反应共放出Q kJ的热量，请写出表示中和热的热化学方程式：________。
【答案】(1)低于 5 mL HCl溶液和45 mL NaOH溶液反应放热后的温度已经是22℃，则溶液混合前的实验环境温度一定低于22℃
(2)3∶2 1.5
(3)环形玻璃搅拌棒 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－kJ·mol－1或HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－kJ·mol－1。
【解析】(1)根据图示，5 mL HCl溶液和45 mL NaOH溶液反应放热后的温度是22 ℃，可知该实验开始时温度一定低于22 ℃。
(2)盐酸与NaOH恰好反应时溶液温度最高，而此时参加反应的盐酸溶液的体积是30 mL，NaOH溶液的体积为20 mL，V1∶V2＝3∶2。HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，n(NaOH)＝n(HCl)＝1.0 mol·L－1×0.03 L＝0.03 mol，
c(NaOH)＝＝1.5 mol·L－1。
(3)为使酸碱完全反应，应用环形玻璃搅拌棒。中和热是指酸、碱的稀溶液完全反应生成1 mol液态水时的反应热。20 mL 1.5 mol·L－1NaOH与30 mL 1.0 mol·L－1盐酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.02 L×1.50 mol·L－1＝0.03 mol，ΔH＝－kJ·mol－1＝－kJ·mol－1，因此表示此反应中和反应的热化学方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O (l) ΔH＝－kJ·mol－1或HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O (l) ΔH＝－kJ·mol－1。
三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)
22.已知：450 ℃时，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1。将0.050 mol SO2和0.030 mol O2放入容积为1 L的密闭容器中反应，在一定条件下测得c(SO3)＝0.040 mol·L－1，计算此过程中放出的热量________。
【答案】3.932 kJ
【解析】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，依据题目书写出的热化学方程式计算参加反应的SO2物质的量进行解答。
c(SO3)＝0.040 mol·L－1，n(SO3)＝0.040 mol，n(SO2)＝0.040 mol。
设放出的热量为x，
x＝3.932 kJ
23.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—PakJ·、P—ObkJ·、P==OckJ·、O==OdkJ·根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热 。
【答案】（6a+5d﹣4c﹣12b）kJ·
【解析】由题意，各化学键键能为P—PakJ·、P—ObkJ·、P==OckJ·、O==OdkJ·。反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能，即ΔH=6akJ·+5dkJ·-（4ckJ·+12bkJ·）=（6a+5d﹣4c﹣12b）kJ·。
24.乙炔(C2H2)气体的燃烧热为ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1，分别写出表示乙炔燃烧反应的热化学方程式和表示乙炔燃烧热的热化学方程式。
【答案】2C2H2(g)＋ 5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1
C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1
【解析】首先正确配平化学反应方程式，然后标出状态，最后计算出焓变。先写出2C2H2＋ 5O2===4CO2＋2H2O，后改为2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－QkJ·mol－1，由(C2H2)燃烧热为ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1知Q＝2 599.2。表示燃烧反应的热化学方程式为2C2H2(g)＋ 5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1。表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必为1，则表示燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1，前者也可用后者表示。