一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)
1.(2012·江苏高考)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是( )
A．该反应为放热反应
B．催化剂能改变该反应的焓变
C．催化剂能降低该反应的活化能
D．逆反应的活化能大于正反应的活化能
解析：选C。A项，由图可以看出，反应物的总能量低于生成物的总能量，故该反应为吸热反应，A错误；B项，催化剂不能改变反应的焓变，B错误；C项，由图像可以看出，催化剂能降低该反应的活化能，C正确；D项，由图像可以看出E1＞E2，即逆反应的活化能小于正反应的活化能，D错误。
2．(2012·上海高考)工业生产水煤气的反应为：
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.4 kJ/mol下列判断正确的是( )
A．反应物能量总和大于生成物能量总和
B．CO(g)＋H2(g)===C(s)＋H2O(g) ΔH＝＋131.4 kJ/mol
C．水煤气反应中，生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ热量
D．水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ热量
解析：选C。工业生产水煤气的反应为吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，A项错误；正反应为吸热反应，其逆反应为放热反应，B项错误；从热化学方程式可知，生成1 mol H2(g)和1 mol CO(g)需吸收131.4 kJ热量，D项错误。
3．(2012·西安二检)如图所示，下列说法不正确的是( )
A．反应过程(1)的热化学方程式为A2(g)＋B2(g)===C(g) ΔH1＝－Q kJ/mol
B．反应过程(2)的热化学方程式为C(g)===A2(g)＋B2(g) ΔH2＝＋Q1 kJ/mol
C．Q与Q1的关系：Q＞Q1
D．ΔH2＞ΔH1
解析：选C。由图象数据可知，反应过程(1)的热化学方程式为A2(g)＋B2(g)===C(g) ΔH1＝－Q kJ/mol。反应过程(2)的热化学方程式为C(g)===A2(g)＋B2(g) ΔH2＝＋Q1 kJ/mol，反应过程(1)与反应过程(2)中，反应物、生成物所涉及物质及状态均相同，只是过程相反，故反应热的数值相等，符号相反。注意比较ΔH的大小时，要注意比较其正负号。
4．(2012·宿迁模拟)胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是( )
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
D．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1
解析：选B。热化学反应方程式中各物质前面的化学计量数表示物质的量，A选项错误；物质的状态不同反应的热效应不同，C选项错误；放热反应ΔH用“－”表示，吸热反应ΔH用“＋”表示，D选项错误。
5．“节能减排”是当今社会的热门话题，地球上的能源主要源于太阳，绿色植物的光合作用可以大量吸收CO2以减缓温室效应，主要过程可以用下列三步来描述：①H2O(l)===2H＋(aq)＋O2(g)＋2e－
ΔH＝＋284 kJ/mol
②CO2(g)＋C5(s)＋2H＋(aq)===2C(s)＋H2O(l)＋O2(g) ΔH＝＋396 kJ/mol
③12C(s)＋12e－＋6H2O(l)== =C6H12O6(葡萄糖、s)＋6C5(s) ΔH＝－1 200 kJ/mol
下面关于绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式正确的是
( )
A．6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(葡萄糖、s)＋6O2(g)
ΔH＝－1 880 kJ/mol
B．6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(葡萄糖、s)＋6O2(g)
ΔH＝＋2 880 kJ/mol
C．6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(葡萄糖、s)＋6O2(g)
ΔH＝＋2 560 kJ/mol
D．6CO2(g)＋6H2O(l)== =C6H12O6(葡萄糖、s)＋6O2(g)
ΔH＝－1 720 kJ/mol
解析：选B。根据盖斯定律由题给热化学方程式按(①＋②)×6＋③运算即可得到绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式，则ΔH＝(＋284 kJ/mol＋396 kJ/mol)×6＋(－1 200 kJ/mol)＝＋2 880 kJ/mol。
6．已知下列反应的热化学方程式为
(1)CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－870.3 kJ/mol
(2)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ/mol
(3)H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ/mol则反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的ΔH为( )
A．－488.3 kJ/mol B．－191 kJ/mol
C．－476.8 kJ/mol D．－1 549.6 kJ/mol
解析：选A。根据盖斯定律，反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)实质上是反应(2)×2＋(3)×2－(1)，即所求的反应热ΔH＝ΔH2×2＋ΔH3×2－ΔH1＝－393.5 kJ/mol×2＋(－285.8 kJ/mol)×2－(－870.3 kJ/mol)＝－488.3 kJ/mol。
7．(2012·运城模拟)已知：
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1
N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180 kJ·mol－1
则2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH是( )
A．－ 386 kJ·mol－1 B．＋386 kJ·mol－1
C．－746 kJ·mol－1 D．＋746 kJ·mol－1
解析：选C。设提供的两个反应分别为①、②，根据盖斯定律，2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)可以通过①－②得到，故该反应的ΔH＝－746 kJ·mol－1。
二、非选择题(本题包括4小题，共58分)
8．(8分)(2012·江苏高考)铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。真空碳还原－氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：
Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g) ΔH＝a kJ·mol－1
3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g) ΔH＝b kJ·mol－1
反应Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。
解析：根据盖斯定律，将题中所给的两个热化学方程式相加可得所求的热化学方程式，该反应的ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1。
答案：a＋b
9．(15分)(2012·北京高考)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。
反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O
已知：i.反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。
ⅱ.
(1)H2O的电子式是________。
(2)反应A的热化学方程式是________________________________。
(3)断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为________kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)________。
解析：(1)水是共价化合物，其电子式为HH。
(2)在400℃时，水为气态，热化学方程式为
4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－115.6 kJ/mol。
(3)设H—Cl键的键能为a，H—O键的键能为b。反应热等于反应物的键能总和减去产物的键能总和，4a＋498 kJ/mol－2×243 kJ/mol－4b＝－115.6 kJ/mol。4(a－b)＝－127.6 kJ/mol，a－b≈－32 kJ/mol。H—O键的键能比H—Cl键的键能大，则H—O键比H—Cl键强。
答案：(1)HH
(2)4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－115.6 kJ/mol
(3)32 强
10．(17分)(2012·潍坊模拟)氨的合成是重要的化工生产之一。合成氨用的氢气有多种制取方法：①活泼金属(如钠、钾)直接跟水反应 ②金属(如锌、铁、铝)跟稀盐酸或稀硫酸反应 ③电解水制氢气 ④由煤或焦炭跟水反应制取氢气：C＋H2O(g)CO＋H2 ⑤由天然气制取氢气：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)
(1)请你再补充一种制取氢气的方法，写出该反应的化学方程式：__________________。
(2)比较方法①和⑤，________ g金属钠跟水反应与标准状况下11.2 L CH4跟水反应产生氢气的量相等。
(3)已知有关反应的能量变化如图所示，则方法⑤中反应的焓变ΔH＝________。
解析：(1)根据所学的化学知识，能得到氢气的方法除去题中所给的，还可以有铝和氢氧化钠溶液反应、晶体硅和氢氧化钠溶液反应等。
(2)分析方法⑤，可知标准状况下11.2 L CH4参与反应时，可以得到33.6 L氢气，也就是1.5 mol；钠和水反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，得到1.5 mol氢气时需要3 mol金属钠，其质量为69 g。
(3)由图①可知反应①′为：H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1＝－241.8 kJ/mol[来源:Zxxk.Com]
由图②可知反应②′为：CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－564.3 kJ/mol根据盖斯定律由②′×1－①′×3可得反应：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝ΔH2－3ΔH1＝－564.3 kJ/mol－(－241.8 kJ/mol)×3＝＋161.1 kJ/mol
答案：(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑或Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ (2)69
(3)＋161.1 kJ/mol
11．(18分)“氢能”将是未来最理想的新能源。
(1)实验测得，1 g氢气燃烧生成液态水时放出142.9 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为________(填序号)。
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－142.9 kJ·mol－1
B．H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D．H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
(2)根据“绿色化学”思想制备H2，某化学家设计了下列反应步骤：
①CaBr2＋H2OCaO＋2HBr[来源:Z+xx+k.Com][来源:学科网]
②2HBr＋HgHgBr2＋H2
③HgBr2＋CaOHgO＋CaBr2
④2HgO2Hg＋O2↑
你认为该方法的主要缺点是_______________________________________________。
(3)利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。如图所示是其中的一种流程，其中用了过量的碘。
请写出反应①的化学方程式：________________________________________________；
用该法制取氢气最大的优点是______________________________________________。
(4)有人认为目前利用氢气作为能源不太现实，请问你认为是否现实？________(填“不现实”或“现实”)，说明能够支持你的观点的两条理由：________________________；________________________。
解析：(1)1 g H2为0.5 mol，则1 mol H2燃烧放出的热量为285.8 kJ，B、C正确。
(2)由题中4个反应可得，在制备H2的循环过程中，需要很高的能量，且使用重金属汞，会产生污染，不符合“绿色化学”的要求。
(3)反应①的化学方程式为SO2＋I2＋2H2O2HI＋H2SO4；这一方法制取H2的最大优点是SO2和I2可循环使用，且无污染。[来源:Z*xx*k.Com]
(4)本题为开放性试题，可以通过正反两方面作答，一种是否定的回答，不现实，理由是现有的制取氢气的方法耗能大，制取的成本太高；另外是氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来困难。另一种则是肯定的回答，现实，理由是制取氢气用水为原料，来源丰富；氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等。
答案：(1)BC (2)循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞会产生污染 (3)SO2＋I2＋2H2O2HI＋H2SO4 SO2和I2可循环使用，无污染 (4)不现实 现有的制取氢气的方法耗能大，制取的成本太高 氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来困难(或：现实 制取氢气用水为原料，来源丰富 氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等)
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