1、化学能与热能一、选择题（共14题）1.充分燃烧一定量的丁烷气体放出的热量为QkJ。完全吸收它生成的CO2气体生成正盐，需5molL-1的KOH溶液100mL，则丁烷的燃烧热为A16QkJmol-1B8QkJmol-1C4QkJmol-1D2QkJmol-12.已知中和热的数值是57.3kJmol-1。下列反应物混合时,产生的热量等于57.3kJ的是A1molL-1稀盐酸(aq)和1molL-1稀NaOH(aq)B500mL2.0molL-1的HCl(aq)和500mL2.0molL-1的NaOH(aq)C500mL2.0molL-1的CH3COOH(aq)和500mL2.0molL-1的NaO
2、H(aq)D1molL-1稀醋酸(aq)和1molL-1稀NaOH(aq)3.让生态环境更秀美、人民生活更幸福！为此，天津冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气。实际生产中天然气需要脱硫，在1200时，工艺中会发生下列反应：H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) H12H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) H2H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) H32S(g)=S2(g) H4则H4的正确表达式为（ ）AH4=(H1 +H23H3)BH4=(3H3H1H2)CH4=(H1H2+3H3)DH4=(H1H23H3)4.已知下列热化学方程式:CH4(g)+
3、2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.31 kJmol-12C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)H=-3119.6 kJmol-1C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)H=-1411.0 kJmol-12C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=-2599.2 kJmol-1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H=-2219.9 kJmol-1现有由2 mol上述五种烃中的两种组成的气体混合物，经充分燃烧后放出3037 kJ热量,则下列组合中不可能的是()A C2H4和C2H6BC2H
4、2和C3H8CC2H6和C3H8DC2H6和CH45.下列有关说法不正确的是( )A太阳能以光和热的形式传送到地面，人们可以直接利用这些光和热B反应热就是化学反应中放出的能量C煤中含有硫元素，大量直接燃烧煤会引起酸雨等环境问题D等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多6.下列说法正确的是A反应热就是反应中放出的能量B在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热C由C（s，石墨）C（s，金刚石）H=+1.9kJmol1可知，金刚石比石墨稳定D等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多7.下列说法中正确的是()A在化学反应中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化BH0表示放
5、热反应，H0表示吸热反应CH的大小与热化学方程式中的各物质的化学计量数无关D反应产物的总焓大于反应物的总焓时，H08.自然界中发生的一个固氮反应是N2(g)+O2(g)2NO(g)，三种分子中化学键断裂所吸收的能量依次为946kJmol-1、498kJmol-1、632kJmol-1，则上述反应中，H=（ ）A-180kJmol-1B+180kJmol-1C+812kJmol-1D-812kJmol-19.下列热化学方程式中，正确的是（ ）A甲烷燃烧热为890.3 kJmol-1，热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=+890.3 kJmol1B稀盐酸和
6、稀氢氧化钠溶液混合，其热化学方程式为：H+OH-=H2O H=-57.3 kJmol1CH2燃烧热为285.8kJmol1，燃烧的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O（1） H=-571.6 kJmol1D500、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，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-38.6 kJmol-110.已知断裂化学键吸收的能量如下表所示：化学键C=CC-CC-HH-H键能()615348413436则反应的为( )ABCD11.下列图像分别表示有关反应的反
7、应过程与能量变化的关系。据此判断下列说法中正确的是()A石墨转变为金刚石是吸热反应B白磷比红磷稳定CS(g)O2(g)=SO2(g)H1，S(s)O2(g)=SO2(g)H2，则H1H2DCO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H012.下列热化学方程式及有关应用的叙述中，正确的是（ ）A甲烷的燃烧热为890.3kJmol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(l) H=-890.3kJmol-1B已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3kJmol-1，则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+ H2O(l) H-5
8、7.3kJmol-1C500、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2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=-38.6kJmol-1D已知25、101KPa条件下：4Al(s)+3O2(g)2A12O3(s)H=-2834.9kJmol-1，4Al(s)+2O3(g)2A12O3(s) H=-3119.1kJmol-1，则O3比O2稳定13.将1 L含0.4 molCu(NO3)2和0.4 mol KCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上析出0.3 mol铜，此时在另一个电极上放出的气体的
9、体积为（ ）A2.8 LB13.44 LC6.72 LD5.6 L14.已知化学反应A2(g) + B2(g) 2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述正确的是A每生成2分子AB吸收bkJ热量B该反应热H=（b -a）kJmol-1C反应物的总能量低于生成物的总能量D断裂1molAA和1molBB键，放出akJ能量二、非选择题（共1题）15.为了充分利用铜资源，某工厂拟用黄铜灰(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3、SiO2等)制取金属铜并得副产物锌盐，其生产流程如图：（1）滤渣1的主要成分为_。稀硫酸溶解黄铜灰过程中，可能发生多个氧化还原反应，其中没有Zn参加的反应的离子
10、方程式是_。（2）滤渣1及滤渣2用浓硫酸浸取可能产生的有毒气体是_(填化学式)，实验室通常用_(填化学式)溶液吸收。（3）从滤液2中获取硫酸锌晶体的方法是加热浓缩、_、过滤等。（4）过滤操作所需玻璃仪器除玻璃棒外还有_。（5）根据下列3个热化学反应方程式：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) H=-24.8kJ/mol3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) H=-47.2kJ/molFe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) H=+640.4kJ/mol写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：_。【
11、参考答案及解析】一、选择题1.【答案】A【解析】n(KOH)=0.1L5mol/L=0.5mol，则由CO2+2KOH=K2CO3+H2O可知，n(CO2)=0.25mol，则n(C4H10)=n(CO2)=0.25mol=mol，放出的热量为QkJ，所以1mol丁烷完全燃烧放出的热量为16QkJ。答案选A。【点睛】本题考查燃烧热的计算，根据生成的二氧化碳的物质的量计算丁烷的物质的量是解题的关键。本题中要注意生成的正盐为碳酸钠，碳酸氢钠为酸式盐。2.【答案】B【解析】A.只知道酸和碱的浓度，但是不知道溶液的体积，无法确定生成水的量的多少，也无法确定放热多少，A不符合题意；B. 500mL2.0
12、mol/L的HCl(aq)和500mL2.0mol/L的NaOH(aq)，反应生成的水的物质的量是1mol，放出的热量是为57.3kJ，B符合题意；C. 500mL2.0mol/L的CH3COOH(aq)和500mL2.0mol/L的NaOH(aq)，反应生成的水的物质的量是1mol，但是醋酸是弱酸，弱酸电离吸热，放出的热量小于57.3kJ，C不符合题意；D. 只知道酸和碱的浓度，但是不知道溶液的体积，无法确定生成水的量的多少，也无法确定放热多少，并且醋酸是弱酸，弱酸电离吸热，D不符合题意。答案选B。【点睛】在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量叫做中和热，注意是
13、强酸和强碱。3.【答案】A【解析】利用盖斯定律，将+-3得，3S(g)=S2(g) H= (H1 +H23H3)，从而得出2S(g)=S2(g) H=(H1 +H23H3)= H4，A符合题意。故选A。4.【答案】C【解析】【分析】两种气体组成的混合物2mol，经充分燃烧放出3037kJ热量，则一定存在一种气体所产生的热量大于3037kJ，另外一种气体所产生的热量小于3037kJ，据此分析解答；【详解】A2molC2H4完全燃烧放出2822kJ，2molC2H6完全燃烧放出3119.6kJ，3037kJ介于2822kJ与3119.6kJ之间，A不满足题意；B2molC2H2完全燃烧放出2599
14、.2kJ，2molC3H8完全燃烧放出4439.8kJ，3037kJ介于2599.2kJ和4439.8kJ之间，B不满足题意；C2molC2H6完全燃烧放出3119.6kJ，2molC3H8完全燃烧放出4439.8kJ，两者均大于3037kJ，C满足题意；D2molC2H6完全燃烧放出3119.6kJ，2molCH4完全燃烧放出1780.62kJ，3037kJ介于1780.62kJ与3119.6kJ之间，D不满足题意。答案选C。【点睛】本题考查了物质燃烧放热的定量计算，注意混合气体燃烧放热的分析判断，利用极值判断是解题关键。5.【答案】B【解析】A人们可以直接利用光和热，如太阳能热水器，故A正
15、确；B反应过程中吸收和放出的热都是反应热，故B错误；C煤中含硫，燃烧生成二氧化硫气体，引起酸雨等环境问题，故C正确；D因为硫固体变为硫蒸气要吸热，所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，故D正确；答案选B。6.【答案】D【解析】A、反应过程中吸收的热也是反应热，故A错误；B、在恒压条件下，H（焓变）数值上才等于反应热，故B错误；C、比较稳定性应比较其能量的高低，由C（石墨）C（金刚石）H=+1.9 kJmol1可知，金刚石能量高，不稳定，故C错误；D、因为硫固体变为硫蒸气要吸热，所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，故D正确；故选D。7.【答案】D【解析】A化
16、学反应过程就是旧化学键断裂新化学键形成过程，断裂化学键需吸收能量，形成化学键会释放能量，因此任何化学反应一定有能量变化，A错误；BH=Q(生成物的能量和)-Q(反应物的能量和)，反应物能量高时H0反应放热，反之H0反应吸热，B错误；CH的数值与化学计量数对应，随化学计量数的改变而改变，C错误；DH=Q(生成物的能量和)-Q(反应物的能量和)，所以H0时，反应产物的总焓大于反应物的总焓，D正确；故合理选项是D。8.【答案】B【解析】H=反应物的总键能一生成物的总键能=946kJmol-1+498kJmol-1-2632kJmol-1=+180kJmol-1，故选B。9.【答案】C【解析】A甲烷的
17、燃烧热为890.3 kJmol1表示1 mol甲烷完全燃烧产生CO2气体和液态水时放出热量是890.3 kJ，则表示其燃烧热的化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3 kJmol1，A错误；B物质反应过程的能量变化不仅与反应的物质的多少有关，也与物质的存在状态有关，因此要注明物质的存在状态，稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合反应产生水的热化学方程式为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3 kJmol1，B错误；CH2燃烧热为285.8kJmol1，表示1 mol H2完全燃烧产生1 mol液态H2O，放出285.8 kJ的热量
18、，则氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O（1） H=-571.6 kJmol1，C项正确；D合成氨为可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成氨气的物质的量小于1 mol，放热19.3 kJ，则热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H-38.6kJmol-1，D错误；故合理选项是C。10.【答案】D【解析】【分析】通过键能计算焓变的方法：反应物的总键能-生成物的总键能。【详解】根据图表分析可知，反应的为，故反应的焓变为，答案选D。11.【答案】A【解析】A. 图象分析金刚石能量高于石墨，石墨转变为金刚石是吸热反应，
19、故A正确；B. 图象分析白磷能量高于红磷，能量越高越活泼，能量越低越稳定，白磷比红磷活泼，故B错误；C. 依据图象分析固体硫变化为气态硫需要吸收能量，相同条件下，等质量S(g)和S(s)的能量比较，S(s)较小，H1-890.3kJmol-1，A错误；B. 反应H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+ H2O(l)，既包含H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)，又包含SO42-(aq)+Ba2+(aq)BaSO4(s)，所以H为两反应之和，故H-57.3kJmol-1，B正确；C. N2与H2的反应可逆，0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH
20、3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H-38.6kJmol-1，C错误；D. 4Al(s)+3O2(g)2A12O3(s)H=-2834.9kJmol-1，4Al(s)+2O3(g)2A12O3(s) H=-3119.1kJmol-1，表明O3比O2能量高，稳定性差，D错误。故选B。13.【答案】D【解析】【分析】电解混合溶液时，阴极发生Cu2+2e-=Cu，阴极产生0.3 mol Cu，可知阴极得到0.6mol电子，阳极发生：2Cl-2e-=Cl2、4OH-4e-=O2+2H2O，结合两极转移电子数目相等和电极方程式计算。【详解】阴极发生反应
21、：Cu2+2e-=Cu，产生0.3 mol Cu则得到0.6mol电子，阳极发生：2Cl-2e-=Cl2、4OH-4e-=O2+2H2O，n(Cl-)=n(KCl)=0.4 mol，根据Cl元素守恒可知生成氯气的物质的量n(Cl2)=0.2 mol，其转移电子0.4 mol，则生成氧气转移电子0.2 mol，生成氧气的物质的量为0.4 mol4=0.05 mol，所以阳极共生成气体(0.2+0.05) mol=0.25 mol，该气体在标准状况下的体积V=nVm=0.25 mol22.4 L/mol=5.6 L，故合理选项是D。【点睛】本题以电解原理为载体考查了物质的量的有关计算，明确阳极上析
22、出气体的成分,再结合同一闭合回路在转移电子相等进行解答。14.【答案】C【解析】【分析】由图可知反应物的能量低，生成物的能量高。由反应物变为生成物时吸收能量【详解】A每生成2molAB吸收(a-b)kJ热量，A错误；B该反应热H=-(a - b)kJ/mol，B错误；C反应物的总能量低于生成物的总能量，反应完成需要吸收能量，C正确；D断裂1molAA和1molBB键，吸收akJ能量，D错误；答案选C。二、非选择题15.【答案】（1）Cu和SiO2 2Fe3Cu2Fe2Cu2或Fe2O36HCu2Fe2Cu23H2O （2）SO2 NaOH （3）冷却结晶 （4）漏斗、烧杯 （5） 【解析】【分
23、析】黄铜灰(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3、SiO2等)，加入过量稀硫酸，Zn、CuO、ZnO、FeO、Fe2O3溶解，Cu、SiO2不能溶解，过滤得到滤渣为Cu、SiO2，滤液为硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁，其中发生氧化还原反应的有锌和硫酸发生的反应，硫酸铁和铜发生的氧化还原反应，滤液加入锌粉还原铜离子和铁离子，亚铁离子，过滤得到滤液2，主要含硫酸锌溶液，浓缩冷却结晶得到硫酸锌晶体，滤渣2为铁和铜，滤渣1和滤渣2合并，加入浓硫酸加热，过滤得到滤渣3为二氧化硅，滤液3为硫酸铜、硫酸铁溶液，加入稀硫酸、过氧化氢氧化可能存在的亚铁离子为铁离子，调节溶液pH使铁离子沉淀
24、，过滤得到硫酸铜溶液和滤渣，滤渣4为氢氧化铁沉淀，滤液4为硫酸铜溶液，通过还原反应得到铜，据此分析解答。【详解】（1）上述分析可知滤渣1为Cu和SiO2，稀硫酸溶解黄铜灰过程中，可能发生多个氧化还原反应，其中没有Zn参加的反应可能是铁离子和锌发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：2Fe3Cu2Fe2Cu2或Fe2O36HCu2Fe2Cu23H2O，故答案为：Cu和SiO2；2Fe3Cu2Fe2Cu2或Fe2O36HCu2Fe2Cu23H2O；（2）滤渣1及滤渣2中的铜和浓硫酸发生反应，用浓硫酸浸取，浓硫酸被还原为二氧化硫气体，二氧化硫是有毒气体不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，故答案为：SO2；NaOH；（3）滤液2主要含硫酸锌溶液，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到硫酸锌晶体，故答案为：冷却结晶；（4）过滤操作是分离固体和液体的基本操作，依据过程和装置所需要的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、漏斗，故答案为：漏斗、烧杯；（5）将已知反应依次标记为、，根据盖斯定律可知，未知反应可由得到，则该反应的反应热，则该反应的热化学方程式为： ，故答案为： 。【点睛】本题考查了物质的分离提纯方法和过程分析判断，主要是物质性质和除杂试剂的理解应用，注意分析流程变化和试剂量的多少，掌握实验基本操作和物质性质是关键，题目难度中等。