1、第六章单元能力测试 一、选择题(本题共16小题，每题3分，共48分) 1.合理利用燃料减小污染符合“绿色奥运”理念，下列关于燃料的说法正确的是()A“可燃冰”是将水变为油的新型燃料B氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料C乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料D石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料答案B解析A项，不符合化学反应原理；C项，乙醇是可再生燃料；D项，石油和煤是不可再生燃料，只有B项正确。2已知热化学方程式2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1571.6 kJmol1，则关于化学方程式2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H2的说法正确的是()A方程式中化学计量数表示分子数B该反应
2、H2大于零C该反应H571.6 kJmol1D该反应可表示36g水分解时的热效应答案B解析热化学方程式前的化学计量数只表示物质的量，而不表示分子数，所以A不正确，在书写热化学方程式时若把反应物和生成物对换，则热效应的数值不变，符号相反，则B正确，C不正确。D项没有说明水的聚集状态。325、101 kPa下，2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，表示反应的热化学方程式正确的是()A2H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H571.6 kJmol1DH2(g)
3、O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1答案D4已知Zn(s)H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)H2(g)H0，则下列关于该反应的叙述不正确的是()A该反应中旧键断裂需吸收能量，新键形成需放出能量，所以总能量不变B上述热化学方程式中的H的值与反应物的用量无关C该反应的化学能可以转化为电能D反应物的总能量高于生成物的总能量答案A解析旧键断裂吸收的能量与新键形成放出的能量不相等时，总能量会改变，选项A错。由H0的意义可知，H的值与反应物的用量无关，选项B正确。该反应是氧化还原反应，可以用来设计原电池，选项C正确。H0的反应是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，选项D正确。5已
4、知：(1)H2(g)O2(g)=H2O(g)H1a kJmol1(2)2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2b kJmol1(3)H2(g)O2(g)=H2O(l)H3c kJmol1(4)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4d kJmol1下列关系中正确的是()Aac0Bbd0C2ab0 D2cd0答案C6(2010山东省潍坊市高三教学质量监测)将1 g H2和4 g O2混合点燃，充分反应，放出71.45 kJ热量，同样条件下1 mol H2在O2完全燃烧放出的热量是()A71.45 kJ B142.9 kJC571.6 kJ D285.8 kJ答案D解析1 g H2和4 g O
5、2反应时，H2剩余，实际参加反应的H2为0.5 g，因此1 mol氢气在O2中完全燃烧放出的热量为71.45 kJ4285.5 kJ，D对。7(2010黄冈模拟)已知断裂1 mol CH键，要吸收热量414.4 kJ；断裂1 mol CC键，要吸收热量347.4 kJ；生成1 mol CC键，会放出热量615.3 kJ；生成1 mol HH键，会放出热量435.3 kJ。下面是乙烷裂解为乙烯和氢气的反应：C2H6(g)C2H4(g)H2(g)若在反应中消耗了1 mol乙烷，则有关该反应的说法正确的是()A该反应放出251.2 kJ的热量B该反应吸收251.2 kJ的热量C该反应放出125.6
6、kJ的热量D该反应吸收125.6 kJ的热量答案D解析乙烷裂解为乙烯和氢气的反应可表示为：观察上式，不难发现1 mol乙烷中含有1 mol CC键和6 mol CH键；1 mol乙烯中含有1 mol CC键和4 mol C H键；1 mol氢气中含有1 mol HH键。根据反应热与键能的关系：HE反应物E生成物(347.4 kJ/mol6414.4 kJ/mol)(615.3 kJ/mol4414.4 kJ/mol435.3 kJ/mol)125.6 kJ/molH0，说明反应是吸热的。8(2010宁夏银川一中、银川二中高三摸底)下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()AS(s)O
7、2(g)=SO3(g)H315 kJmol1(燃烧热)BNaOH(aq)CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l)H56.0 kJmol1(中和热)CC2H5OH3O2=2CO23H2OH1368.8 kJmol1(反应热)D2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H483.6 kJmol1(反应热)答案B解析选项A中根据燃烧热的定义可知产物应是SO2。选项C中热化学方程式没有标明各物质的聚集状态。选项D中H应取正值。9(2010深圳)已知C(石墨)、H2和CO的燃烧热分别为393.5 kJmol1、285.8 kJmol1、282.8 kJmol1。现有H2和CO组成的混合气
8、体56.0 L(标准状况)，经充分燃烧后，放出总热量为710.0 kJ，并生成液态水。下列热化学方程式或描述中，错误的是()ACO(g)1/2O2(g)=CO2(g)H282.8 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H571.6 kJmol1CC(石墨，s)O2(g)=CO(g)H110.7 kJmol1D燃烧前混合气体中，H2的体积分数为40%答案B解析A项符合燃烧的定义。B中气态水不是稳定化合物应改为液态水；C中若1 mol C(石墨)完全燃烧生成CO2时，H393.5 kJmol1,1 mol CO完全燃烧时H282.8 kJmol1，由盖斯定律知，1 mol C(石墨)
9、生成1 mol CO时H393.5 kJmol1(282.8 kJmol1)110.7 kJmol1，C正确。D可设H2的物质的量为x，CO的物质的量为y，xy2.5 mol,285.8x282.8y710，解得x1 mol，y1.5 mol，H2的体积分数为40%。10(2010福建省福州八中高三质量评估)标准生成热指的是在某温度下，由处于标准状态的各种元素的最稳定的单质生成标准状态下1 mol某纯物质的热效应，单位常用kJmol1表示。已知：Ag2O(s)2HCl(g)=2AgCl(s)H2O(l)H1324.4 kJmol12Ag(s)O2(g)=Ag2O(s)H230.56 kJmol
10、1H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H392.21 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H4285.6 kJmol1则25时氯化银的标准生成热为()A126.89 kJmol1 B324.4 kJmol1C30.56 kJmol1 D题中数据不足，无法计算答案A解析先根据标准生成热的定义写出热化学方程式：Ag(s)Cl2(g)=AgCl(s)H，再利用盖斯定律进行计算，H(H1H22H3H4)126.89 kJmol1。11灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：Sn(s，白)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H1Sn(s，灰)2HCl(aq)=SnCl2
11、(aq)H2(g)H2Sn(s，灰)Sn(s，白)H32.1 kJmol1下列说法正确的是()AH1H2B锡在常温下以灰锡状态存在C灰锡转化为白锡的反应是放热反应D锡制器皿长期处在低于13.2的环境中，会自行毁坏答案D解析由式可以看出，H30，灰锡转化为白锡的反应是吸热反应，由此可以说明白锡具有的能量高于灰锡的能量，|H1|H2|。由于反应都是自发的氧化还原反应，H10，H20，所以H1H2。常温下，灰锡将自发地转化为白锡，说明锡中常温下以白锡状态存在。锡制器皿(白锡)长期处于低于13.2的环境中，会发生白锡向灰锡转化的反应，由于灰锡以粉末状态存在，所以锡制器皿会自行毁坏。由H3H2H10，也
12、可知A、C项错误12已知通过乙醇制取氢气有如下两条路线：aCH3CH2OH(g)H2O(g)=4H2(g)2CO(g)H255.6 kJmol1bCH3CH2OH(g)O2(g)=3H2(g)2CO(g)H13.8 kJmol1，则下列说法不正确的是()A降低温度，可提高b路线中乙醇的转化率B从能量消耗的角度来看，b路线制氢更加有利C乙醇可通过淀粉等生物质原料发酵制得，属于可再生资源D由a、b知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1答案A解析b路线反应吸热，从平衡的角度考虑升高温度有利于提高乙醇的转化率，A项错误；由盖斯定律可得D项正确。13用CH4催化还原NOx可
13、以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1160 kJmol1下列说法不正确的是()A由反应、可推知：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol1B等物质的量的甲烷分别参与反应、，则反应转移的电子数相等C若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2，放出的热量为173.4 kJD若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为3.2NA答案D解析反应CH4CO2，C价态变化相同，
14、消耗等量CH4转移电子数相同，B正确；根据盖斯定律有CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol1,0.2 mol CH4反应放出的热量为0.2 mol867 kJmol1173.4 kJ，B、C正确；0.2 mol CH40.2 mol CO2转移电子总数为：0.2 mol81.6 mol，即1.6NA。14(2010韶关二模)X、Y、Z、W有如右图所示的转化关系，已知焓变：HH1H2，则X、Y可能是：()C、COAlCl3、Al(OH)3Fe、Fe(NO3)2Na2CO3、NaHCO3A BC D答案A解析由图示关系，结合盖斯定律，能量上存在HH1H
15、2的关系，且物质上存在X、Y在加入不同量的W时都生成Z。中的X、Y、Z、W分别为：XYZWCCOCO2O2AlCl3Al(OH)3NaAlO2NaOHFeFe(NO3)2Fe(NO3)3HNO3Na2CO3NaHCO3NaClHCl15.(2010名校冲刺卷)如图是红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)的反应过程和能量关系图。其中PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2(g)的反应是一个可逆反应。温度t时，在密闭容器中加入0. 6 mol PCl5，达平衡时PCl5还剩0.45 mol，其分解率为a。则下列结论不正确的是()AP和Cl2反应生成PCl3的热化学方
16、程式为P(s)Cl2(g)=PCl3(g)H306 kJ/molBa等于25%C其他条件不变，升高温度，PCl5的转化率大于aDP和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的H为399 kJmol1，但与P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的H不相等。答案D解析A，由图象知，1 mol P(s)和Cl2(g)反应生成1 mol PCl3(g)放出306 kJ热量，热化学方程式为：P(s)Cl2(g)=PCl3(g)H306 kJ/mol；B，PCl5的起始物质的量为0.6 mol，平衡时为0.45 mol，分解率a(0.60.45)/0.6100%25%；C，由图象知，PCl5(g)PC
17、l3(g)Cl2(g)为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，PCl5的转化率大于a；D，根据盖斯定律，P与Cl2一步反应生成PCl5与分两步反应生成PCl5的H相等。16在298K、1.01105Pa下，12g石墨在24g氧气中燃烧至反应物完全消耗，测得放出x kJ(x0)的热量。已知在该条件下，1 mol石墨完全燃烧放出y kJ(y0)的热量。则石墨与氧气反应生成CO的热化学方程式表达正确的是()AC(石墨，s)O2(g)=CO(g)Hy kJmol1BC(石墨，s)O2(g)=CO(g)Hx kJmol1CC(石墨，s)O2(g)=CO(g)H(2xy) kJmol1D2C(石墨，s)
18、O2(g)=2CO(g)H(2xy) kJmol1答案C解析不完全燃烧时的反应为4C(s)3O2(g)2CO(g)2CO2(g)，4 mol石墨燃烧放出4x kJ热量，同时1 mol石墨燃烧生成CO2时放出y kJ热量，故生成2 mol CO时放出热量为(4x2y)kJ，C正确。二、非选择题(本题包括5小题，共52分) 17.(8分)甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1571.8 kJmol1；CH3OH(g)1/2O2(g)=CO2(g)2H2(g)H2192.9 kJmol1。(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为_。(2)反应中的能量变化如图
19、所示，则H2_ kJmol1。(3)H2(g)的燃烧热为_。(4)请你分析H2(g)作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点：_(写出两点即可)。答案(1) CH3OH(g)3/2O2(g)=CO2(g)2H2OH764.7 kJmol1(2)E1E2(3)285.9 kJmol1(4)H2燃烧的产物对环境无任何污染；等质量的H2完全燃烧放出的热量比CH3OH(g)的高(其他合理答案也可)解析(1)根据盖斯定律，反应反应有：2H2(g)O2(g)CH3OH(g)1/2O2(g)=2H2O(l)CO2(g)2H2(g)HH1H2571.8 kJmol1192.9 kJmol1746.7 kJmol1，则
20、甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为：CH3OH(g)3/2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.6 kJmol1。(2)反应的最终能量变化只与始态、终态能量有关，与中间状态无关，故H2E1E2。(3)根据燃烧热的定义可知，H2(g)的燃烧热为285.9 kJmol1。(4)比较H2(g)和CH3OH(g)完全燃烧的热化学方程式，H2(g)燃烧产物为H2O，对环境无任何影响，CH3OH(g)燃烧会产生对环境有影响的温室气体CO2，且等质量的H2(g)燃烧比CH3OH(g)燃烧放出的热量多。18(10分)下表中的数据表示破坏1 mol物质中的化学键需消耗的能量(即键能)：化学键HHClCl
21、HCl键能/kJmol1436243431H2和Cl2反应生成HCl过程中的热效应可用下图表示，请回答下列问题：(1)H1_kJmol1，H2_ kJmol1，H3_ kJmol1。(2)据实验测定，H2和Cl2的混合气体在光照下反应生成HCl引发该反应的步骤是上图中分子转化为原子的一步，你认为是第_(填序号)步，请说明原因：_。(3)该反应的热化学方程式为：_。答案(1)243436431(2)ClCl键的键能比HH键的键能小，更易断裂，从而引发反应(3)H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol1解析化学反应中，化学键断裂需要吸收能量，形成化学键放出能量。因此，H1243
22、kJmol1，H2436 kJmol1，H3431 kJmol1。由盖斯定律可知，此反应的反应热HH1H22H3243 kJmol1436 kJmol12(431 kJmol1)183 kJmol1，故热化学方程式为H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)；H183 kJmol119(10分)磷单质及其化合物有广泛应用。(1)由磷灰石主要成分Ca5(PO4)3F在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为：4Ca5(PO4)3F(s)21SiO2(s)30C(s)=3P4(g)20CaSiO3(s)30CO(g)SiF4(g)H。上述反应中，副产物矿渣可用来_。已知相同条件下：4Ca5(PO4)3F
23、(s)3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)2CaSiO3(s)SiF4(g)H12Ca3(PO4)2(s)10C(s)=P4(g)6CaO(s)10CO(g)H2SiO2(s)CaO(s)=CaSiO3(s)H3用H1、H2和H3表示，H_。答案生产水泥等建筑材料H13H218H3解析固体矿渣是CaSiO3，可用于硅酸盐工业制造水泥等。根据盖斯定律，总方程式由题给三个方程式通过简单的数学运算得到，同时H也遵循能量的转化关系。(2)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(分子式B2H6)，在氧气中燃烧，生成固体三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ的热量，则其热化学方程式为_。又已知H2O
24、(l)=H2O(g)H44 kJmol1，则11.2L标准状况下的乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_kJ。答案B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2165 kJmol11016.5解析0.3 mol B2H6燃烧放出649.5 kJ的热量，则1 mol B2H6放出热量1 mol2165 kJ。故热化学方程式写为：B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2165 kJmol1。0.5 mol B2H6生成气态H2O放出的热量：0.5 mol2165 kJmol11.5 mol44 kJmol11016.5 kJ20(12分)甲醛是一种重要的化工产品
25、，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)过程与过程的反应热是否相同？_，原因是_。(3)写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式_。(4)甲醇催化脱氢转化为甲醛的过程中，如果要使反应温度维持在700，需向体系中通入空气，则进料甲醇与空气的物质的量理论比值为_假设：H2(g)O2(g)H2O(g)Ha kJmol1，空气中氧气体积分数为0.2。答案(1)吸热(2)相同一个化学反应的反应热仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关(3)CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)H(E
26、2E1) kJmol1(4)21(12分)(2010黄冈模拟)由于燃料电池汽车，尤其氢燃料电池汽车可以实现零污染排放，驱动系统几乎无噪音，且氢能取之不尽、用之不竭，燃料电池成为近年来汽车企业关注的焦点。为了获得竞争优势，各国纷纷出台政策，加速推进燃料电池关键技术的研发。燃料电池的燃料有氢气、甲醇、汽油等。(1)二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇，甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。已知氢气、甲醇燃烧的热化学方程式如下：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H726.0 k
27、Jmol1写出二氧化碳与氢气合成甲醇液体的热化学方程式：_。(2)有科技工作者利用稀土金属氧化物作为固体电解质制造出了甲醇空气燃料电池。这种稀土金属氧化物在高温下能传导O2。电池正极发生的反应是_；负极发生的反应是_。在稀土金属氧化物的固体电解质中，O2的移动方向是_。甲醇可以在内燃机中燃烧直接产生动力推动机动车运行，而科技工作者却要花费大量的精力研究甲醇燃料汽车。主要原因是：_。答案(1)CO2(g)3H2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H298.5 kJmol1(2)O24e=2O2CH3OH3O26e=CO22H2O从正极流向负极燃料电池的能量转化率高解析(1)热化学方程式可符合合成甲醇的热化学方程式为：CO2(g)3H2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H298.5 kJmol1。(2)该燃料电池的正极是氧气得电子，而负极则是甲醇失电子。由于正极氧气得电子生成O2，而负极O2参与电极反应，故在固体电解质中O2从正极流向负极；燃料电池中使用的燃料不经过燃烧而直接转化为电能，能量转化率高。