一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1．如图显示了人类发展史上经济发展阶段与环境质量之间的关系。据图回答：根据这种关系，发展中国家应认识到( )
A．环境污染不可避免，只能采取“先污染，后治理”的策略
B．后工业化阶段环境问题会自然解决
C．保护环境至关重要，必须杜绝兴建产生污染的工业设施
D．应当采取措施减少或避免发展过程中的环境污染问题
解析： 随着工业化发展，带来了一系列问题，环境质量下降，注重工业发展与环境关系，则可使环境污染减少。
答案： D
2．下列有关能量转换的说法正确的是( )
A．煤燃烧是热能转化为化学能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
解析： 煤燃烧是放热反应，是化学能转化为热能的过程，A错误；葡萄糖氧化放出热量，是化学能转化为热能的过程，C错误；植物的光合作用是将太阳能转化为化学能的过程，D错误。
答案： B
3．已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )
A．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2b kJ?mol－1
B．C2H2(g)＋52O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝2b kJ?mol－1
C．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－4b kJ?mol－1
D．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝b kJ?mol－1
解析： 在化学反应过程中放出或吸收的热量都属于反应热。热化学方程式中要注意ΔH既要有数值又要有符号。且要明确吸热为“＋”，放热为“－”。以上各式中化学计量数及物质状态标注都正确；该反应放热，ΔH应为负值；生成1 mol二氧化碳气体，放出热量b kJ，则生成4 mol二氧化碳气体，放出热量4b kJ。
答案： C
4．已知25 ℃、101 kPa条件下：
4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH＝－2 834.9 kJ?mol－1
4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH＝－3 119.1 kJ?mol－1
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为放热反应
B．等质量的O2比O3能量高，由O2变O3为吸热反应
C．O3比O2稳定，由O2变O3为放热反应
D．O2比O3稳定，由O2变O3为吸热反应
解析： 由题给热化学方程式前者减去后者可得：
3O2(g)===2O3(g) ΔH＝＋284.2 kJ?mol－1，说明O2转变为O3时吸热，等质量的O2比O3能量低，O2比O3稳定。
答案： D
5．在下列各说法中，正确的是( )
A．ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应
B．热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以是分数
C．1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热量叫做中和热
D．1 mol H2与0.5 mol O2反应放出的热就是H2的燃烧热
解析： A项，ΔH>0表示吸热反应，ΔH<0表示放热反应。C项，“中和热”是指在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1 mol水时放出的热量。1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成2 mol 水，放出的热量大于中和热。D项，在101 kPa时，1 mol H2与0.5 mol O2反应，生成液态水时放出的热量才是H2的燃烧热，题中没有说明生成的水的聚集状态。
答案： B
6．(2014?长春高二检测)已知：
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol
②CO(g)＋12O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ/mol
对于反应C(s)＋12O2(g)===CO(g)，ΔH3应为( )
A．＋110.5 kJ/mol B．－110.5 kJ/mol
C．＋221.0 kJ/mol D．－221.0 kJ/mol
解析： 根据盖斯定律：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
ΔH3＝ΔH1－ΔH2
＝－393.5 kJ/mol－(－283.0 kJ/mol)
＝－110.5 kJ/mol。
答案： B
7．以下命题，违背化学变化规律的是( )
A．石墨制成金刚石 B．煤加氢变成人造石油
C．水变成汽油 D．干冰转化成原子晶体
解析： 本题考查了对化学反应实质的理解，进一步可考查化学反应的方向是否自发进行，化学反应的实质是旧化学键的断裂与新化学键的形成，在转化过程中遵守元素守恒与原子守恒，显然水中没有碳元素，不可能转化为汽油。
答案： C
8．一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q，它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收可得100 g CaCO3沉淀。则完全燃烧1 mol无水乙醇时放出的热量是( )
A．0.5Q B．Q
C．2Q D．5Q
解析： CaCO3中的C来自于乙醇。100 g CaCO3中含碳的物质的量为100 g100 g?mol－1＝1 mol，而1 mol C2H5OH中含2 mol碳，即1 mol乙醇完全燃烧时放出2Q的热量。
答案： C
9．在一定条件下体积不变的密闭容器中，反应2A(g)＋2B(g)??3C(g)＋D(g)达到平衡状态的标志是( )
A．单位时间内生成2n mol A，同时生成n mol D
B．容器内压强不随时间而变化
C．单位时间内生成n mol B，同时消耗1.5n mol C
D．容器内混合气体密度不随时间而变化
解析： 单位时间内生成2n mol A，同时生成n mol D，则v(正)＝v(逆)，反应达平衡状态；单位时间内生成n mol B，同时消耗1.5n mol C，都是表示的逆反应速率，不能判断反应是否达平衡状态；因为反应前后气体总体积不变，不论反应开始进行，还是达到平衡，体系的压强始终不变，故压强不能作为判定依据；该反应是一个气态反应，在恒容条件下，无论起始还是达到平衡，混合气体的密度始终不变，故密度也不能作为判定依据。
答案： A
10．如下图表示反应X(气)＋Y(固)? ?Z(固)＋R(气)(正反应为放热反应)的正、逆反应速率(v)与时间(t)的关系，t1时开始改变条件，则改变的条件符合曲线的是( )
A．减少物质Z B．升温
C．减压 D．用催化剂
解析： 根据图象，条件在t1时刻发生改变时，正逆反应速率均增大，但仍相等，故改变的条件为使用催化剂，又因为该反应前后气体的系数相等，加压符合，减压不符合题意。
答案： D
11．在一密闭容器中有如下反应：aX(g)＋bY(g)? ?nW(g) ΔH，某化学兴趣小组的同学根据此反应在不同条件下的实验数据，作出了如下曲线图：
其中，w(W)表示W在反应混合物中的体积分数，t表示反应时间。当其他条件不变时，下列分析正确的是( )
A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且p1>p2，a＋b
D．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且t1>t2，ΔH<0
解析： 若图Ⅱ为压强对反应的影响，则反应应为等体反应；图Ⅲ若为温度对反应的影响，且t1>t2，升高温度平衡左移。w(W)应减小。
答案： C
12．在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2NO2(g)? ?N2O4(g)。达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比NO2的体积分数( )
A．不变 B．增大
C．减小 D．无法判断
解析： 由于该反应的正反应是体积减小的反应，反应物、生成物均为气体，加入NO2，其效果相当于增大了体系的压强，平衡右移，NO2的浓度，N2O4的浓度均比第一次平衡增大了，但N2O4增大的程度大于NO2增大的程度，故在平衡混合气中，NO2的体积分数下降。
答案： C
13．在某一密闭容器中，一定量的混合气体发生反应：
xA(g)＋yB(g)? ?zC(g)
平衡时，测得A的浓度为0.50 mol/L。在温度不变时，把容器容积扩大到原来的2倍，使其重新达到平衡，此时A的浓度为0.30 mol/L。下列有关说法不正确的是( )
A．平衡一定向右移动 B．B的转化率降低
C．x＋y>z D．C的体积分数降低
解析： 本题可采用虚拟的方法来解答。假设把容器扩大到原来的2倍时平衡不移动(虚拟)，则这时A的浓度由0.50 mol/L变为0.25 mol/L，而事实上A的浓度为0.30 mol/L。然后再由虚拟状态回到事实，A的浓度由0.25 mol/L变为0.30 mol/L，平衡向生成A的方向即本反应的逆反应方向移动。与备选项对照，只有A项不正确。
答案： A
14．在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)? ?xC(g)＋2D(g)。2 min后该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol/L。下列判断错误的是( )
A．x＝1
B．2 min内A的反应速率为0.3 mol?L－1?min－1
C．B的转化率为40%
D．若混合气体的密度不变则表明该反应达到平衡状态
解析： Δn?D?Δn?C?＝2x＝0.8 mol0.2 mol?L－1×2 L，x＝1；v(C)＝0.2 mol?L－12 min＝0.1 mol?L－1?min－1?v(A)＝0.3 mol?L－1?min－1，B的转化率为0.4 mol1 mol×100%＝40%，ρ＝mV，m不变，恒容条件下密度始终不变，D项不正确。
答案： D
15．自由能的变化(ΔG)是反应方向判断的复合判据：ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0时反应正向自发进行。已知某化学反应其ΔH＝－122 kJ?mol－1，ΔS＝231 J?mol－1?K－1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行( )
A．在任何温度下都能自发进行B．在任何温度下都不能自发进行
C．仅在高温下自发进行D．仅在低温下自发进行
解析： 由ΔG＝ΔH－TΔS可得，当ΔH<0，ΔS>0时，不管T取何值，ΔG总是小于0，所以在任何温度下反应都是自发进行的。
答案： A
16．(2009?四川理综)在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)??nY(g) ΔH＝Q kJ/mol。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：
气体体积/L
c(Y)/mol?L－1
温度/℃ 124
1001.000.750.53
2001.200.900.63
3001.301.000.70
下列说法正确的是( )
A．m>n
B．Q<0
C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减小
D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动
解析： 温度不变时(假设100 ℃条件下)，体积是1 L时Y的物质的量为1 mol，体积为2 L时，Y的物质的量为0.75 mol?L－1×2 L＝1.5 mol，体积为4 L时，Y的物质的量为0.53 mol?L－1×4 L＝2.12 mol，说明体积越小，压强越大，Y的物质的量越小，Y的质量分数越小，平衡向生成X的方向进行，m
答案： C
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(12分)(2014?海淀高二检测)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ?mol－1表示。
请认真观察下图，然后回答问题。
(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应________(填“需要”或“不需要”)加热，该反应的ΔH＝________(用含E1、E2的代数式表示)。
(2)已知热化学方程式：H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ?mol－1，该反应的活化能为167.2 kJ?mol－1，则其逆反应的活化能为________。
解析： (1)据图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，反应热为：ΔH＝－(E1－E2)kJ?mol－1；由于反应物的总能量低于活化分子的最低能量，因此反应需要加热。
(2)由图可知，在反应H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ?mol－1中，活化分子的最低能量比反应物分子的能量高167.2 kJ?mol－1；该反应是放热反应，反应物分子的能量又比生成物分子的能量高241.8 kJ?mol－1，因此活化分子的最低能量比生成物分子的能量高(241.8＋167.2)kJ?mol－1＝409 kJ?mol－1；逆过程是吸热反应，活化能高于原反应的活化能，应等于原反应中活化分子的最低能量与生成物分子的能量差，即409 kJ?mol－1。
答案： (1)放热 需要 －(E1－E2)kJ?mol－1
(2)409 kJ?mol－1
18．(12分)2008年2月21日，美国用导弹击毁了失控的卫星。卫星坠落地面时，燃料罐中装有的联氨(N2H4)可能发生泄漏，造成危害。
(1)联氨是一种无色可燃的液体，溶于水显碱性，其原理与氨相似，但其碱性不如氨强，写出其溶于水呈碱性的离子方程式：________________________________________________________________________。
(2)联氨(N2H4)是航天飞船常用的高能燃料。联氨可用氨和次氯酸钠按一定物质的量之比混合反应生成联氨、氯化钠和水；该反应的氧化产物是________。
(3)火箭推进器中分别装有联氨和过氧化氢，当它们混合时即产生气体，并放出大量热。已知：12.8 g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量；
H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ?mol－1
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH＝－196.4 kJ?mol－1
则写出表示联氨燃烧的热化学方程式为_____________________________________ ____________________________________________________________________________。
解析： (1)联氨为N2H4，溶于水显碱性，原理与氨相似，电离方程式：N2H4＋H2O??NH2NH3＋＋OH－，NH2NH3＋＋H2O??NH3NH32＋＋OH－。
(2)NH3和NaClO按一定物质的量之比混合生成联氨，根据化合价的升降，可判断该反应的氧化产物是N2H4。
(3)根据12.8 g N2H4和足量H2O2反应生成N2和H2O(g)放出256.65 kJ的热量，方程式为：
①N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.625 kJ?mol－1
②H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ?mol－1
③2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH＝－196.4 kJ?mol－1
根据盖斯定律：将反应①－②×4－③得反应：
N2H4(l)＋O2(l)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－621.23 kJ?mol－1
答案： (1)N2H4＋H2O? ?NH2NH3＋(N2H5＋)＋OH－
(NH2NH3＋＋H2O? ?NH3NH32＋＋OH－)
(2)N2H4
(3)N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－621.23 kJ?mol－1
19．(13分)对可逆反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(g)达到平衡时，各物质的物质的量浓度满足以下关系：cc?C??cd?D?ca?A??cb?B?＝K(为一常数)，K称为化学平衡常数，其反应的K值与温度有关。现有反应：CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g) ΔH<0。在850 ℃时，K＝1。
(1)若升高温度到950 ℃，达到平衡时K________1(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)850 ℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2，则：
①当x＝5.0时，上述平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是________________。
③在850 ℃时，若设x＝5.0和x＝6.0，其物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H2的体积分数分别为a%、b%，则a________b(填“>”“<”或“＝”)。
解析： (1)从题中给出条件可知：正反应是放热反应，升温，平衡向逆反应方向移动，CO2和H2的浓度将减小，而CO和H2O(g)的浓度将增大，所以K值减小；(2)将1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2代入平衡常数表达式中，得出x＝3.0 mol<5.0 mol，平衡向逆反应方向移动。若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是x<3.0 mol；(3)其他物质的投料不变，增加H2的量，平衡向逆反应方向移动，但H2的转化率将减小。
答案： (1)小于 (2)①逆反应 ②x<3.0 (3)<
20．(15分)在一恒容密闭容器中发生某化学反应2A(g)??B(g)＋C(g)，在三种不同条件下进行，其中实验Ⅰ、Ⅱ在800 ℃，实验Ⅲ在820 ℃，B、C的起始浓度都为0，反应物A的浓度(mol?L－1)随时间(min)的变化如图所示，请回答：
(1)在实验Ⅰ中，反应在20 min至30 min内A的平均反应速率为________mol?L－1?min－1。
(2)实验Ⅱ和实验Ⅰ的比较，可能隐含的反应条件是________________。
(3)根据实验Ⅲ和实验Ⅰ的比较，可推测该反应升高温度，平衡向________(填“正”或“逆”)反应方向移动，该正反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(4)与实验Ⅰ比较，若将实验Ⅰ中A的起始浓度改为1.2 mol?L－1，其他条件不变，则达到平衡时，所用时间________实验Ⅰ(填“＞”、“＝”、“＜”或“无法确定”)。
解析： 根据图象可知，实验Ⅰ、Ⅱ达到平衡时A的浓度相同。则在实验Ⅱ中采取的措施应为在实验Ⅰ的基础上加入了催化剂，由实验Ⅰ与实验Ⅲ可看到升温A的浓度减小，即此反应为吸热反应，升温时平衡向正反应方向移动。增大物质的量浓度相当于增大压强，由方程式知加压时对平衡无影响，即各成分的百分含量不变，但反应速率加快。
答案： (1)0.01 (2)实验Ⅱ使用了催化剂 (3)正 吸热
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