高二化学（人教版选择性必修一）试题阶段质量检测（一）化学反应的热效应（Word版附解析）

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阶段质量检测(一)　化学反应的热效应 一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。 1.中华民族的发明创造为人类文明进步做出了巨大贡献,下列过程主要是利用化学反应中能量变化的是 (　　) 2.已知热化学方程式:SO2(g)+12O2(g)SO3(g)　ΔH=-98.32 kJ·mol-1,在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应,最终放出的热量为 (　　) A.98.32 kJ B.196.64 kJ·mol-1 C.196.64 kJ 3.下列各组变化中,反应物总能量小于生成物总能量的是 (　　) A.生石灰溶于水 B.锌粒和稀硫酸反应 C.二氧化碳与碳反应 D.化石燃料燃烧 4.下列热化学方程式正确的是 (　　) A.表示硫的燃烧热的热化学方程式:S(s)+32O2(g)SO3(g)　ΔH=-315 kJ·mol-1 B.表示肼(N2H4)的燃烧热的热化学方程式:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622.08 kJ·mol-1 C.表示乙烷的燃烧热的热化学方程式: C2H6(g)+72O2(g)2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 560.8 kJ·mol-1 D.表示CO燃烧热的热化学方程式:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH=-566 kJ·mol-1 5.已知下列热化学方程式: 2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s) ΔH1=-702.2 kJ·mol-1 Hg(l)+12O2(g)HgO(s) ΔH2=-90.7 kJ·mol-1 由此可知Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)　ΔH3的值是 (　　) A.-260.4 kJ·mol-1 B.-254.6 kJ·mol-1 C.-438.9 kJ·mol-1 D.-441.8 kJ·mol-1 6.已知: ①2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1 ②H2(g)+S(g)H2S(g) ΔH=-20.1 kJ·mol-1 下列判断正确的是 (　　) A.1 mol氢气完全燃烧生成液态水吸收热量241.8 kJ B.1 mol H2O(g)和1 mol H2S(g)的能量相差221.7 kJ C.由①②知,水的稳定性强于硫化氢 D.若反应②中改用固态硫,则1 mol S(s)完全反应放出的热量小于20.1 kJ 7.下列各组变化中,化学反应的反应热前者小于后者的是 (　　) ①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH1 CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH2 ②2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH1 H2(g)+12O2(g)H2O(l)　ΔH2 ③T ℃时,在一定条件下,将1 mol SO2和1 mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中,达到平衡状态时放出的热量分别为Q1、Q2 ④CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)　ΔH1 CaO(s)+H2O(l)Ca(OH)2(s)　ΔH2 A.①②③ B.②③ C.②③④ D.③④ 8.天然气—水蒸气转化法是目前获取H2的主流方法,反应原理为CH4(g)+2H2O(g)4H2(g)+CO2(g)　ΔH=+165.4 kJ·mol-1,已知该反应需要经过两步反应转化,其能量变化如图所示: 则ΔH2等于 (　　) A.-165.4 kJ·mol-1 B.+41.0 kJ·mol-1 C.+165.4 kJ·mol-1 D.-41.0 kJ·mol-1 9.已知:H2(g)+F2(g)2HF(g)　ΔH=-270 kJ·mol-1。下列说法正确的是 (　　) A.1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol液态HF放出的热量小于270 kJ B.在相同条件下,1 mol H2(g)与1 mol F2(g)的能量总和小于2 mol HF(g)的能量 C.该反应的逆反应是放热反应 D.该反应过程的能量变化可用如图来表示 10.已知H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)　ΔH=-183 kJ·mol-1,其他相关数据如下表: 下列说法正确的是 (　　) A.a=243 B.H2(g)和Cl2(g)的总能量小于HCl(g) C.1 L H2完全反应放出183 kJ热量 D.生成2 mol HCl(l)的能量变化小于183 kJ 11.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O转变为H2,其过程如下: mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2 (m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO 下列说法错误的是 (　　) A.反应①中CeO2既做氧化剂又做还原剂 B.该过程实现了太阳能向化学能的转化 C.图中ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH2>0 12.将V1 mL 1.0 mol·L-1HCl溶液和V2 mL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)。下列叙述正确的是 (　　) A.做该实验时环境温度为22 ℃ B.实验可用环形铜丝搅拌器替代环形玻璃搅拌器 C.NaOH溶液的浓度约是1.5 mol·L-1 D.28 ℃以后温度降低的原因是有一部分热量从体系散失到了环境中 13.(2024·甘肃卷)甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是 (　　) A.E2=1.41 eV B.步骤2逆向反应的ΔH=+0.29 eV C.步骤1的反应比步骤2快 D.该过程实现了甲烷的氧化 14.资源化利用CO2是实现“碳中和”的重要途径,CO2与氢气反应制CH4的一种催化机理如图所示,总反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)　ΔH>0,下列说法正确的是 (　　) A.过程Ⅲ中,没有化学键断裂 B.H2在Ni催化作用下产生·H为放热过程 C.反应中La2O2CO3释放出CO2 D.总反应中,反应物的键能之和大于生成物的键能之和 15.以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下: 过程Ⅰ:2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g) ΔH=+313.2 kJ·mol-1 过程Ⅱ:…… 已知:2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.0 kJ·mol-1 下列说法不正确的是 (　　) A.过程Ⅰ中每消耗232 g Fe3O4转移2 mol电子 B.过程Ⅱ热化学方程式为3FeO(s)+H2O(l)H2(g)+Fe3O4(s) ΔH=+128.9 kJ·mol-1 C.过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能→化学能→热能 D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点 二、非选择题:本题共4小题,共55分。 16.(11分)2030年前实现碳达峰的承诺,体现了我国的大国风范。天然气的综合利用是各国科学家研究的重要课题。 (1)天然气的主要成分为甲烷,甲烷的结构式是　　　　　　　　,甲烷燃烧反应过程中的能量变化,符合下图中的　　　　(填字母)。  (2)a g CH4燃烧生成二氧化碳气体和液态水,放出热量44.5 kJ。经测定,生成的CO2与足量澄清石灰水反应得到5 g沉淀,则CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=　　　　kJ·mol-1,其中a=　　　　。  (3)甲烷和二氧化碳重整制合成气的研究是实现碳达峰的手段之一,甲烷和二氧化碳重整制合成气的反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　ΔH1 副反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.5 kJ·mol-1 副反应Ⅱ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH3 已知:部分化学键键能数据如下表(1 mol CO中含有1 mol CO)。 则ΔH1=　　kJ·mol-1,ΔH3=　 　kJ·mol-1。  17.(14分)为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。 (1)已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH2 2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH3 则反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 ΔH= (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。 (2)化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单地理解为断开(或形成)1 mol化学键时所吸收(或放出)的能量。部分化学键的键能数据如表: 反应H2(g)+12O2(g)H2O(g)　ΔH=-241.8 kJ·mol-1,则x=　　　　　。  (3)甲醇(g)和水蒸气反应生成氢气的能量变化如图1所示: ①该反应是　　　　　　　(填“放热反应”或“吸热反应”);该反应过程中若加入催化剂,催化剂将　　　　(填“增大”“减小”或“不影响”)反应热。  ②该反应的ΔH=　　　　　(用含E1、E2的代数式表示)。  ③已知常温下1 g甲醇完全燃烧生成气态CO2和液态水时放热22.68 kJ,请写出甲醇燃烧的热化学方程式: 　。 (4)取0.55 mol·L-1的NaOH溶液50 mL与0.5 mol·L-1的稀盐酸50 mL置于如图2所示的简易装置中进行反应,并测定中和反应的反应热。 图2所示装置中缺少的仪器名称为　　　　　,除此外　　　　　(填“仍存在”或“不存在”)错误;当将装置完善后,测得的中和反应的反应热ΔH>-57.3 kJ·mol-1,则产生此结果的原因可能是　　　(填字母)。  a.用温度计测量NaOH溶液起始温度后直接测量盐酸的温度 b.用量筒量取稀盐酸体积时仰视读数 c.分多次把NaOH溶液缓慢倒入盛有稀盐酸的小烧杯中 18.(15分)汽车尾气中主要污染物是NOx和CO,它们是现代化城市中的主要大气污染物。 (1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应生成NO,其能量变化如图1所示,则图1中三种分子最稳定的是　　　　　　。  (2)N2O和CO均是有害气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应原理如下:CO(g)+N2O(g)N2(g)+CO2(g)　ΔH。有关化学反应的能量变化过程如图2所示。 图2中反应是　　　　　(填“放热”或“吸热”)反应,该反应的ΔH=　　　　　。  (3)利用NH3还原法可将NOx还原为N2进行脱除。已知:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)　ΔH=-2 070 kJ·mol-1,若有0.5 mol NO被还原,放出的热量为　　　　。  19.(15分)化学反应都会伴随能量变化,还可以进行化学能与热能、电能、光能等各种形式能量之间的转化。 (1)在催化剂表面和光照条件下,氮气和水发生置换反应生成氨气的反应原理如图。氮气的电子式为　　　　　　　　;下列有关说法正确的是　　　　　(填字母)。  A.N2发生了氧化反应 B.该过程属于氮的固定 C.太阳能属于清洁能源 D.水分子形成H原子和O原子时会释放能量 (2)下列反应中,生成物总能量高于反应物总能量的是　　　　(填字母)。  A.灼热的木炭与二氧化碳反应 B.电解水 C.生石灰与水反应 D.三氧化二铁粉末与铝粉在高温条件下发生反应生成铁单质和氧化铝 (3)键能是指断开或形成1 mol化学键的能量变化。氮的氧化物是造成雾霾、光化学烟雾污染的重要原因,其中NO产生的原因之一是汽车发动机工作时引发N2和O2反应,根据表中数据,写出生成NO的热化学方程式: 　。  (4)已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下: ⅰ.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-2 600 kJ·mol-1 ⅱ.2C6H6(g)+15O2(g)12CO2(g)+6H2O(l)　ΔH2=-6 590 kJ·mol-1 ①C2H2(g)的燃烧热ΔH=　　　　　kJ·mol-1。  ②2 mol C6H6(l)完全燃烧生成液态水时放出的热量　　　　　 (填“>”“