1、第一章第三节一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧，已知下列热化学方程式：H2(g)O2(g)H2O(l)H1285.8 kJ/molH2(g)H2(l)H20.92 kJ/molO2(g)O2(l)H36.84 kJ/molH2O(l)H2O(g)H444.0 kJ/mol则反应H2(l)O2(l)H2O(g)的反应热H为()A237.46 kJ/molB474.92 kJ/molC118.73 kJ/mol D237.46 kJ/mol【解析】选D。根据盖斯定律，将反应可得目标反应方程式，其反应热HH1
2、H2H3H4237.46 kJ/mol。【答案】D2(2009湛江高二检测)科学家发现，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，该反应的热效应是相同的。已知在25 ，105 Pa时，石墨、一氧化碳的燃烧热分别是H393.5 kJmol1和H283.0 kJmol1，下列说法或方程式正确的是()A在相同条件下：2C(石墨)O2(g)2CO(g)H110.5 kJmol1B1 mol石墨不完全燃烧，生成CO2和CO混合气体时，放热504.0 kJC在相同条件下：C(石墨)CO2(g)2CO(g)H172.5 kJmol1来源:学#科#网D若金刚石燃烧热大于石墨的燃烧热，则石墨转变为金刚石需要吸热【答
3、案】CD3(2009江苏扬州)有关键能数据如表化学键SiOOOSiSi键能/kJmol1x来源:学科网498.8来源:Z&xx&k.Com176晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式：Si(s)O2(g)SiO2(s)；H989.2 kJmol1，则表中x的值为()A460 B920C1165.2 D423.3【解析】由晶体硅和二氧化硅的结构可以得出，1 mol晶体硅中SiSi键的物质的量是2 mol,1 mol SiO2晶体中SiO键的物质的量是4 mol，反应热(H)反应物键能之和减去生成物键能之和，即989.2 kJ/mol2176 kJmol1498.8 kJmol14x kJ/mol，x4
4、60。【答案】A4在一定温度下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为2CO(g)O2(g)2CO2(g)H566 kJ/molCH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H890 kJ/mol1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体，在相同条件下完全燃烧时，释放的热量为来源:Zxxk.Com()A2912 kJ B2953 kJC3236 kJ D3867 kJ【答案】B5已知热化学方程式：2KNO3(s)2KNO2(s)O2(g)H58 kJmol1，C(s)O2(g)CO2(g)H94 kJmol1，为了提供分解1 mol KNO3所需要的能量，理论上需要燃烧炭()A. m
5、ol B. molC. mol D. mol【答案】B6已知下列热化学方程式：Fe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g)H25 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)2Fe3O4(s)CO2(g)H47 kJmol1则Fe3O4(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式为()AFe3O44CO3Fe4CO2H14 kJmol1BFe3O4(s)4CO(g)3Fe(s)4CO2(g)H22 kJmol1CFe3O4(s)4CO(g)3Fe(s)4CO2(g)H14 kJmol1DFe3O4(s)4CO(g)3Fe(s)4CO2(g)H14 kJmol1【解析】选D。Fe2O3(s
6、)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g)H25 kJmol1，3Fe2O3(s)CO(g)2Fe3O4(s)CO2(g)H47 kJmol1，将式3式得：2Fe3O4(s)8CO(g)6Fe(s)8CO2(g)H25 kJmol1347 kJmol128 kJmol1，将方程式两边同除以2得：Fe3O4(s)4CO(g)3Fe(s)4CO2(g)H14 kJmol1，所以A、B、C、D四个选项中，只有D项中的热化学方程式正确。【答案】D7相同温度时，下列两个反应的反应热分别用H1和H2表示，则()H2(g)O2(g)H2O(g)H1Q1 kJmol12H2O(l)2H2(g)O2(g)H2Q2
7、 kJmol1AQ1Q2 BQ1Q2C2Q1Q2 D.Q2Q1【解析】将式改写成式：2H2O(g)2H2(g)O2(g)H32Q1 kJmol1，式中的化学计量数与式相同，但式中H2O为气态，式中H2O为液态，生成液态水比生成等物质的量的气态水所放出的热量多，故2Q1Q2。 【答案】C8(2008宁夏高考卷)已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8 kJmol1、1411.0 kJmol1和1366.8 kJmol1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的H为()A44.2 kJmol1 B44.2 kJmol1C330 kJmol1 D
8、330 kJmol1【解析】本题考查H的有关计算。C2H4(g)H2O(l)C2H5OH(l)；其H(反应物燃烧热)(生成物燃烧热)14110(1366.8)44.2 kJmol1，A正确。注：H2O(l)燃烧热为0。【答案】A9在100 g碳不完全燃烧所得气体中，CO和CO2的体积比为12，已知：C(s)1/2O2(g)CO(g)(1)，H1110.35 kJmol1CO(g)1/2O2(g)CO2(g)(2)，H2282.57 kJmol1则与100 g碳完全燃烧相比，损失的热量是()A392.92 kJ B2489.42 kJC784.92 kJ D3274.3 kJ【解析】所谓不完全燃
9、烧就是指碳燃烧只生成了CO，没有生成CO2，而损失的能量就是这部分CO燃烧生成CO2所释放的热量。解法一：根据题意，100 g碳不完全燃烧得到CO气体的物质的量为100 g/12(gmol1)1/325/9 mol，由方程式(2)可知，1 mol CO燃烧生成CO2放出282.57 kJ的热量，则可求得损失的热量是25/9 mol282.57 kJmol1784.92 kJ，故C选项正确。解法二：根据盖斯定律，热化学方程式(1)(2)得，C(s)O2(g)CO2(g)(3)，H3392.92 kJmol1。100 g碳完全燃烧生成CO2放出的热量为100 g/12 gmol1392.92 kJ
10、mol13274.33 kJ,100 g碳不完全燃烧生成CO 25/9 mol，由热化学方程式(1)知放出热量25/9 mol110.35 kJmol1306.53 kJ,100 g碳不完全燃烧生成CO2 50/9 mol，由热化学方程式(3)知放出热量50/9 mol392.92 kJmol12182.89 kJ，共放出热量为306.53 kJ2182.89 kJ2489.42 kJ，所以损失的热量是3274.33 kJ2489.42 kJ784.91 kJ，即C选项正确。来源:Zxxk.Com【答案】C10下列说法或表示方法中正确的是()A等质量的硫蒸气和硫磺分别完全燃烧，后者放出的热量多
11、B氢气的燃烧热为285.8 kJmol1，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)2H2O(l)H285.8 kJmol1CBa(OH)28H2O(s)2NH4Cl(s)BaCl2(s)2NH3(g)10H2O(l)H0D已知中和热为57.3 kJmol1，若将含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3 kJ【解析】硫磺变成硫蒸气需要吸收热量；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；Ba(OH)28H2O固体与NH4Cl固体反应是吸热反应，则H0；H2SO4的浓溶液与NaOH溶液
12、混合时要放热。【答案】D11已知：2C(s)O2(g)2CO(g)H221.0 kJmol1；2H2(g)O2(g)2H2O(g)H483.6 kJmol1。则制备水煤气的反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)的H为()A262.6 kJmol1 B131.3 kJmol1C352.3 kJmol1 D131.3 kJmol1【解析】据盖斯定律，把已知两个反应相加减，可求得制备水煤气反应的H。，得2C(s)O2(g)2H2(g)O2(g)2CO(g)2H2O(g)H221.0 kJmol1(483.6 kJmol1)，即来源:学科网ZXXK2C(s)2H2O(g)2H2(g)2CO(g)
13、H262.6 kJmol1C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)的H为262.6 kJmol12131.3 kJmol1。【答案】D12已知2H2O(l)2H2(g)O2(g)H517.6 kJmol1，CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1。1 g氢气和1 g甲烷分别燃烧后，放出的热量之比约是()A134 B117C2.31 D4.61【解析】根据已知两个反应的热化学方程式，可求得1 g氢气和1 g甲烷完全燃烧放出的热量分别为129.4 kJ和55.64 kJ，比值约是2.31。【答案】C13(2009济南高二检测)已知25 、101 kPa条件下：(
14、1)4Al(s)3O2(g)2Al2O3(s)H2834.9 kJmol1(2)4Al(s)2O3(g)2Al2O3(s)H3119.1 kJmol1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CO3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应来源:学科网ZXXKDO2比O3稳定，由O2变O3为放热反应【答案】A14甲醇广泛用作燃料电池的燃料，可用天然气来合成，已知：2CH4(g)O2(g)2CO(g)4H2(g)H71 kJ/molCO(g)2H2(g)CH3OH(l)H90.5 kJ/molCH4(g)2O2(g)CO2
15、(g)2H2O(l)H890 kJ/mol下列说法不能得出的结论是()A反应不需要加热就能进行BCO(g)2H2(g)CH3OH(g)H90.5 kJ/molC甲醇的燃烧热H764 kJ/molD若CO的燃烧热H283.0 kJ/mol，则H2的燃烧热H285.8 kJ/mol【答案】A151840年，瑞士化学家盖斯从大量的实验事实中总结出了盖斯定律。盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义，有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得。已知3.6 g碳在6.4 g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出X kJ热量。已知单质碳的燃烧热为Y kJ/mol，则1 mol C与O2反应
16、生成CO的反应热H为()AY kJ/molB(5X0.5Y) kJ/molC(10XY) kJ/molD(10XY) kJ/mol【答案】B二、非选择题16钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿储量居世界首位。含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取TiO2的流程如下：(1)Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第_周期，第_族。(2)步骤加铁的目的是_；步骤冷却的目的是_。(3)上述制备TiO2的过程中，可以利用的副产物是_；考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入_处理。(4)由金红石(T
17、iO2)制取单质Ti，涉及的步骤为：TiO2TiCl4Ti已知：C(s)O2(g)CO2(g)H1393.5 kJmol12CO(g)O2(g)2CO2(g)H2566 kJmol1TiO2(s)2Cl2(g)TiCl4(s)O2(g)H3141 kJmol1则TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)TiCl4(s)2CO(g)的H_。反应TiCl42Mg2MgCl2Ti在Ar气氛中进行的理由是_。【解析】本题是一道典型的无机物框图制备题。不仅考查对基础知识的掌握，还主要考查学科知识的综合应用能力。(1)由原子序数推断元素在周期表中的位置，关键是熟悉元素周期表的结构，即各周期起止元素的原子序数、
18、各族的相对位置等。Ti的原子序数为22，与熟悉的Ca(原子序数为20)相近，由Ca在元素周期表中的位置，分析推断Ti位于第四周期，第B族。(2)由框图所示流程分析可知，要将TiO2与Fe2、Fe3分离，需要先加入铁粉，将Fe3还原为Fe2，趁热过滤，除去残渣，再将滤液冷却，使FeSO47H2O析出。(3)制备TiO2过程中的副产物FeSO47H2O在工农业生产和日常生活中有较多的应用。在分离出H2TiO3的废液中，还含有少量的TiO2、Fe2，可加入石灰(或碳酸钙、废碱)降低H的浓度，使之转化为沉淀析出，进行循环利用。(4)反应热只与反应的始态和终态有关，而与具体的反应进行的途径无关。将已知热
19、化学方程式相加减2得TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)TiCl4(s)2CO(g)，其H141 kJmol12(393.5 kJmol1)(566 kJmol1)80 kJmol1。因为在高温时，Mg(Ti)能与空气中的O2或(CO2、N2)作用，所以Mg还原TiCl4时要在惰性气体(Ar)中进行。【答案】(1)四B(2)将Fe3还原为Fe2析出(或分离、或得到)FeSO47H2O(3)FeSO47H2O石灰(或碳酸钙、废碱)来源:Zxxk.Com(4)80 kJmol1防止高温时Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用17(2005北京理综)CO、CH4均为常见的可燃性气体。(1
20、)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是_。(2)已知在101 kPa时，CO的燃烧热为283 kJ/mol。相同条件下，若2 mol CH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30 倍，CH4完全燃烧反应的热化学方程式是_。(3)120 、101 kPa下，a mL由CO、CH4组成的混合气体在b mL O2中完全燃烧后，恢复到原温度和压强。若混合气体与O2恰好完全反应，产生b mL CO2，则混合气体中CH4的体积分数为_(保留2位小数)。来源:学科网ZXXK若燃烧后气体体积缩小了 mL，则a与b关系的数学表示式是_。【解析】(
21、1)完全燃烧后COCO2，C的化合价由2升为4，变化2价，而CH4CO2的化合价由4价变为4价，升8价，因此，等体积的CO和CH4完全燃烧转移的电子数之比为，即14。(2)由题意知：1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍是6.30283 kJ1782.9 kJ，即2 mol CH4完全燃烧生成液态水放出的热量为1782.9 kJ，根据燃烧热的定义1 mol CH4完全燃烧生成液态水放出的热量为 kJ即891.45 kJ，热化学方程式则不难写出。(3)设混合气体中CO为x mL，CH4为y mL。则2COO22CO2x xCH42O2CO22H2Oy2yy根据题意解得y所以CH4的体积分数
22、为/a来源:Zxxk.Com由于a mL混合气体产生b mL CO2，根据碳守恒则ab上式即0.33。由燃烧方程式可以看出，在题设条件下CH4燃烧前后体积不变，体积减少由CO燃烧引起，设CO体积为x，CH4体积为y。则2COO22CO2V2121xCH42O2CO22H2Oy2y根据题意则有xy若要保证气体完全燃烧，O2必须足量，即b2y，即b2a。【答案】(1)14(2)CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H891.45 kJ/mol(3)0.33b18绿色植物的光合作用的总反应式为：6CO2(g)6H2O(l)C6H12O6(s)6O2(g)每放出1个氧分子要吸收8个波长为6
23、.88107 m的光量子。同时要放出1 mol O2，植物储存469 kJmol1的能量。在人体中，糖是体内能量主要的来源，人体所需的热量有70%是由糖类转化提供的，1 mol葡萄糖完全氧化时在理论上可释放2872 kJmol1热量。在人体内葡萄糖完全氧化分解时的能量变化方程式为：C6H12O66O238H3PO438ADP6CO244H2O38ATPH2O(l)ATP(aq)ADP(aq)H3PO4(aq)H30.6 kJmol1(光子的能量公式为E，式中h为普朗克常数6.626 1034 Js，c为光速3.000108 ms1，为光的波长)(1)计算光合作用中绿色植物的能量转换效率。(2)
24、计算人体内葡萄糖完全氧化分解时能量的利用率。【解析】(1)绿色植物可以以光子的形式吸收太阳能，并储存能量。由题意，1分子O2需吸收8个光量子，生成1 mol C6H12O6需放出6 mol O2，即66.021023个氧分子。故产生1 mol O2吸收光量子的总能量为：E(总)8NA hc/81 mol6.021023 mol16.631039 kJs3108 ms1(6.88107 m)1392.3 kJ能量转换效率469 kJ/1392.3 kJ100%33.69%1 mol葡萄糖完全氧化时产生38 mol ATP，而1 mol ATP转化为ADP时放出30.6 kJmol1的能量，则人体释放的能量为：30.6 kJmol138 mol1163 kJ生成1 mol C6H12O6储存的能量6 mol469 kJmol12814 kJ体内葡萄糖完成氧化分解时能量的利用率为1163 kJ/2814 kJ100%41.33%【答案】(1)33.69%(2)41.33%
