第一章综合能力测试
(时间90分钟 满分100分)
试卷说明：本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，将第Ⅰ卷正确选项填涂在答题卡上，第Ⅱ卷正确答案答在该试题相应答题位置。
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Mg—24 Al—27 S—32 Cl—35.5 Fe—56 Ag—108
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共48分)
1．(2011·漳州三中高二期中)未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的的是( )
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧
C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
【解析】 ①②③④属于不可再生资源。
【答案】 B
2．(2011·福建师大附中高二期中)下列反应的能量变化与其他三项不相同的是( )
A．铝粉与氧化铁的反应 B．氯化铵与消石灰的反应
C．锌片与稀硫酸反应 D．钠与冷水反应
【解析】 氯化铵与消石灰的反应属吸热反应，其他皆为放热反应。
【答案】 B
3．下列说法不正确的是( )
A．化石燃料是不可再生的，在地球上的蕴藏量是有限的
B．化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
C．直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好
D．将煤处理后变成气体燃料的目的是提高煤的价格
【解析】 化石燃料是指煤、石油和天然气，蕴藏量有限且不可再生；化石燃料在燃烧过程中产生CO、SO2等有害气体，污染环境。将煤转化为气体燃料的目的是：减少污染，提高燃料的利用率，便于输送；所以直接燃煤不如将煤深加工后再燃烧效果好。
【答案】 D
4．(2011·三明一中高二期中)“即食即热型快餐”适用于外出旅行时使用。其内层是有铝箔包裹的并加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质。使用时拉动预留在外的拉线使这两种化学物质反应，放出的热量便可对食品进行加热，这两种化学物质最合适的选择是( )
A．浓硫酸和水 B．生石灰和水
C．熟石灰和水 D．氯化钠和水
【解析】 生石灰和水反应放热，B符合题意；浓硫酸遇水放热，但浓硫酸有腐蚀性，A不合题意。
【答案】 B
5．(2011·漳州三中高二期中)下列过程中ΔH小于零的是( )
A．氯酸钾分解制氧气 B．氯化铵加热制备氨气
C．氢气还原氧化铜 D．实验室制备氢气
【解析】 ΔH<0意味着反应放热，实验室制备H2的反应是Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，此反应为放热反应。
【答案】 D
6．下列变化中，属于吸热反应的是( )
①液态水汽化 ②将胆矾加热变成白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰
A．①④ B．②③
C．①③④ D．②④
【解析】 液态水的汽化不属于化学反应，①错误；胆矾晶体分解，KClO3晶体受热分解均属于吸热反应。
【答案】 D
7．(2011·河南红星高中上学期期中考试)下列说法正确的是( )
A．热化学方程式中，化学式前面的化学计量数既可表示微粒数，又可表示物质的量
B．热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示在标准状况下测得的数据
C．书写热化学方程式时，不仅要注明反应热的符号和数值、单位，还要注明各物质的聚集状态
D．凡是化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应
【解析】 热化学方程中化学式前面的化学计量数只表示物质的量，若没有注明温度和压强，则表示在25℃、101kPa下测得数据，A、B不正确；大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，D不正确。
【答案】 C
8．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A．生成物总能量一定低于反应物总能量
B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测得的反应焓变
D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
【解析】 放热反应的特点是生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应的特点是生成物总能量高于反应物总能量，A选项错误；反应速率受反应物本身的性质、压强、温度、浓度、催化剂等因素影响，与反应放热或吸热无直接关系，B选项错误；盖斯定律表明：焓变与反应过程无关，只与反应始态和终态有关，C选项正确；同一反应的ΔH不因反应条件的改变而改变，D选项错误。
【答案】 C
9．下列说法正确的是( )
A．CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO2，故反应一定是吸热反应
B．在101kPa时，1mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C．物质燃烧都需要氧气
D．物质燃烧放出热量的多少与外界条件有关
【解析】 CO燃烧是放热反应；B中碳燃烧有完全燃烧与不完全燃烧，1mol碳完全燃烧生成CO2时所放出的热量叫燃烧热；任何发光放热的剧烈的化学反应都叫燃烧，如H2在Cl2中燃烧。
【答案】 D
10．下列热化学方程式中的ΔH能表示物质燃烧热的是( )
A．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－56kJ/mol
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890kJ/mol
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ/mol
D．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183kJ/mol
【解析】 “燃烧热”是指在25℃、101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的能量；A、C项中CO、H2的物质的量均应为1mol，不正确。D项中H2不是在氧气中燃烧，不符合燃烧热的定义。
【答案】 B
11．在测定中和热的实验中，使用下列用品不是为了减小实验误差的是( )
A．碎泡沫塑料 B．环形玻璃棒
C．硬纸板 D．两个量筒
【解析】 实验中，碎泡沫塑料可防止热量散发到体系外，环形玻璃棒用于及时散热，使混合液温度均匀，硬纸板的作用防止热量散失到体系外。而量筒是用来量取溶液的，它的精确度不够高，故不能减小实验误差。
【答案】 D
12.参照反应Br2＋H2―→HBr＋H的能量随反应历程变化的示意图，下列叙述中正确的是( )
A．反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量
B．正反应为吸热反应
C．逆反应为吸热反应
D．从图中可看出，该反应的反应热与反应途径有关
【解析】 从所给信息可以看出，反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量，为吸热反应。由盖斯定律知：反应热与反应的始态和终态有关，与反应途径无关。
【答案】 B
13．我国正在研制的大推力火箭长征五号将于2014年首飞，其某级发动机采用的是绿色燃料——液氢。下列表示氢气燃烧热的热化学方程式为( )
A．H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8kJ/mol
B．H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8kJ/mol
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ/mol
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6kJ/mol
【解析】 1mol H2(g)完全燃烧生成液态水时放出的热量为H2的燃烧热，选项B符合要求。
【答案】 B
14．有下列3个反应：
①3FeCl2＋4H2OFe3O4＋6HCl＋H2
②Fe2O3＋Cl2＋6HCl3FeCl3＋3H3O＋O2
③3FeCl33FeCl2＋Cl2↑
这3个反应的联合与循环，主要用来生产能解决环境和能源问题的某种气体，该气体是( )
A．O2 B．Cl2
C．HCl D．H2
【解析】 将所给3个反应方程式进行相加可得总反应方程式为：2H2O===2H2＋O2，所以3个反应联合的目的是使水分解得到H2，从而利用氢能源。
【答案】 D
15．(2011·三明一中高二期中)对于化学反应：2Na＋2H2O=== 2NaOH＋H2↑的有关叙述错误的是( )
A．该反应中既有旧化学键的断裂，也有新化学键的形成
B．该反应中每消耗1mol Na，则同时消耗18g H2O，产生1mol NaOH和11.2L H2(标准状况下)
C．尽管该反应常温下能自动进行，但该反应可能是吸热反应
D．由于该反应是放热反应，所以断裂旧化学键所吸收的能量一定比形成新化学键所放出的能量少
【解析】 Na与H2O反应，反应放热使Na熔化，C错。
【答案】 C
16．已知下列热化学方程式：
CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－445.15kJ/mol
CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝－607.3kJ/mol
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3kJ/mol
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802.3kJ/mol
则CH4的燃烧热为( )
A．445.15kJ/mol B．607.3kJ/mol
C．890.3kJ/mol D．802.3kJ/mol
【解析】 CH4燃烧热是指1mol CH4完全燃烧生成气态CO2和液态水放出的热量。A错，因CH4不为1mol，B错，因燃烧产物不是CO2，D错，H2O不是液态。
【答案】 C
第Ⅱ卷(非选择题，共52分)
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(8分)如图是炭和水蒸气发生反应生成CO、H2的途径和三个状态的能量，该反应为吸热反应，试问：
E1 E2 E3
(1)步骤1、2分别是吸热过程还是放热过程？
步骤1：________，步骤2：________。
(2)比较E1、E2、E3的大小：____________。
【解析】 由题目中的转化图可知：步骤1为化学键的破坏过程，要吸收热量，步骤2为化学键的形成过程，放出热量，且炭和水蒸气反应生成CO和H2为吸热反应，故E2>E3>E1。
【答案】 (1)吸热 放热
(2)E2>E3>E1
18．水煤气(主要成分CO、H2)是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得。已知：
①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3kJ/mol
②C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5kJ/mol
③CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0kJ/mol
④H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8kJ/mol
⑤H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8kJ/mol
(1)将2.4g炭转化为水煤气，再完全燃烧，整个过程的ΔH＝________kJ/mol。
(2)由CO、H2在一定条件下获得汽油的替代品——甲醇，甲醇的燃烧热为726.5kJ/mol，试写出由CO、H2生成甲醇的热化学方程式________________________。
【解析】 (1)由②＋③→C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5kJ/mol，所以0.2mol C完全燃烧，
ΔH＝－78.7kJ/mol。
(2)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l) ΔH
CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－726.5kJ/mol
则ΔH＝[－283.0＋(－285.8)×2－(－726.5)]kJ/mol＝－128.1kJ/mol。
【答案】 (1)－78.7
(2)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l) ΔH＝－128.1kJ/mol
19．(8分)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题：
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是________________ ______________________________。
(2)P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的ΔH3＝______ __________，P和Cl2一步反应生成1mol PCl5的ΔH4________ΔH3(填“大于”、“小于”、或“等于”)
【解析】 (1)产物的总能量减去反应物的总能量就等于反应热，结合图象可知，PCl3和反应物P和Cl2的能量差值为306kJ，因此该热化学反应方程式为：P(s)＋Cl2(g)===PCl3(g) ΔH＝－306kJ/mol。
(2)根据盖斯定律求得：ΔH3＝－399kJ/mol。且ΔH3＝ΔH4，与反应的途径无关，只与起始物质、最终物质有关。
【答案】 (1)Cl2(g)＋P(s)＝PCl3(g)；ΔH＝－306 kJ·mol－1
(2)－399kJ/mol 等于
20．(10分)(2011·三明一中高二期中)用50mL 0.50mol·L－1盐酸与50mL 0.55mol·L－1 NaOH溶液，在如图所示的装置中进行中和反应，测定强酸与强碱反应的反应热。
(1)在该实验中，量取50mL盐酸或NaOH溶液，需要用到的玻璃仪器是________________；
(2)装置中大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料的目的是________________________。
(3)某同学实验记录的数据如表所示，其中记录的终止温度是指________温度；
(4)如果用50mL 0.55mol·L－1的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，其放出的能量偏小，原因是_______________________________ __________________________________________________________。
【解析】 (1)从精确度考虑，量取50mL溶液应选用50mL量筒；(2)加入碎泡沫塑料目的是防止热量散失；(3)终止温度应为最高温度；(4)NH3·H2O是弱碱，电离时需要吸收热量，故所测中和热值偏小。
【答案】 (1)50mL量筒(不写50mL为错)
(2)减少实验过程中的热量损失
(3)最高
(4)NH3·H2O是弱电解质，反应过程中电离需吸收热量，故放出的能量偏小
21．(8分)环境保护是目前人类面临的一项重大课题。为了应对燃料使用造成的环境污染，科学家构想了利用太阳能促进燃料的循环使用，其构想可用下图表示：
其中主要的反应为：
①2CO22CO＋O2
②2H2O2H2＋O2
③2N2＋6H2O4NH3＋3O2
④2CO2＋4H2O2CH3OH＋3O2
⑤________＋H2OCH4＋________。
请你填空：
(1)请你将反应⑤补充完整________________________。
(2)过程Ⅱ中的ΔH________0(填“<”“>”或“＝”)。
(3)下列对过程Ⅰ和Ⅱ的描述中正确的是________。
a．太阳能最终转化为化学能贮存于化学物质中
b．太阳能最终主要转化为热能
c．经过上述一个循环后放出O2
d．经过上述一个循环后不会产生新物质
(4)要实现上述循环，当前需要解决的关键问题是过程________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，此过程的设计可参考自然界中________________________作用。
【解析】 分析图示，其主要的反应均是可燃物和氧气，结合质量守恒，可将反应⑤补充完整，过程Ⅱ是燃烧反应，均放热，故ΔH<0；综合两过程，其将化学能转化为热能使用，一个循环后没有新物质生成；当前需要解决的关键是过程Ⅰ。
【答案】 (1)CO2＋2H2OCH4＋2O2
(2)< (3)bd
(4)Ⅰ 光合
22．(12分)下表给出的是一些物质的燃烧热数据：
物质
ΔH(kJ/mol)
物质
ΔH(kJ/mol)
C(s)
－393.5
C2H6(g)
－1559.8
H2(g)
－285.8
C3H8(g)
－2219.9
C2H4(g)
－1411.0
C12H26(l)
－8162.0
(1)分析上表数据可知：
①分别完全燃烧C(s)和C3H8(g)提供相同的热量，其中________产生的温室气体更多；
②不同烃燃烧的热值(单位质量完全燃烧所放出的热量多少)与元素含量之间的关系是________________________。
(2)“长征五号”火箭是我国正在研制的大推力火箭，该火箭的一组推进剂是煤油和液氧，以C12H26表示煤油的组成，请你写出煤油燃烧生成液态水的热化学方程式：____________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。
(3)根据上表的数据________(填“能”或“不能”)计算出反应C2H4(g)＋H2(g)===C2H6(g)的焓变，若能，请你求出该反应的焓变为________；若不能，请你说明原因_______________________________ __________________________________________________________。
【解析】 (1)①假设均产生2219.9kJ的热量，则需要C3H8(g) 1mol，能产生3mol CO2；而需要C(s)为＝5.64mol，能产生5.64mol CO2，故C产生的温室气体多。
②由表格中各烃的燃烧热可知，烃分子中氢元素的含量越高，则放出的热量越多。
(2)根据表格中C12H26(l)的燃烧热可写出反应的热化学方程式。
(3)C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－1411.0kJ/mol ①
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2＝－285.8kJ/mol ②
C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH3＝－1559.8kJ/mol ③
由①＋②－③可得：
C2H4(g)＋H2(g)===C2H6(g) ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3
＝(－1411.0kJ/mol)＋(－285.8kJ/mol)－(－1559.8kJ/mol)
＝－137.0kJ/mol
【答案】 (1)C(s) 烃中氢元素的质量分数越大，烃的热值越大
(2)C12H26(l)＋37/2O2(g)===12CO2(g)＋12H2O(l) ΔH＝－8162.0kJ/mol
(3)能 －137.0kJ/mol
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