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第九单元 化学反应与能量
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形
码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂
黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草
稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65
一、选择题（每小题 3 分，共 48 分）
1．2019 年科幻片《流浪地球》中有个画面，冰原上是身穿“核电池全密封加热服”的人类，
一旦被卸下核电池，人类就被冻僵，该装置提供电能，并将电能转化为
A．化学能 B．生物质能 C．动能 D．热能
2. 某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图。下列说法错误的是
A．总反应为放热反应
B．使用催化剂后，活化能不变
C．反应①是吸热反应，反应②是放热反应
D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2
3．根据下列热化学方程式：
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
②H2(g)＋
1
2O2(g)===H2O(l) ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1
③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－870.3 kJ·mol－1
可以计算出 2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为
A．＋244.1 kJ·mol－1 B．－488.3 kJ·mol－1
C．－996.6 kJ·mol－1 D．＋996.6 kJ·mol－1
4．SF6 是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在 S—F 键，已知 1mol S(s)转化为气态硫原子
吸收能量 280kJ，断裂 1mol F—F、S—F 键需吸收的能量分别为 160 kJ、330kJ，则 S(s) + 3F2(g) =
SF6(g)的反应热 ΔH 为
A．—1780kJ/mol B．—1220kJ/mol C．—450kJ/mol D．+430kJ/mol
5．下列关于热化学反应的描述中正确的是
A．已知 H+(aq)＋OH− (aq)=H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则 H2SO4 和 Ba(OH)2 反应：H2SO4(aq)
＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)的反应热 ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol−1
B ．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是 CH3OH(g) ＋
1
2O2(g)=CO2(g) ＋2H2(g)
ΔH＝－192.9 kJ·mol−1，则 CH3OH(g)的燃烧热为 192.9 kJ·mol−1
C．H2(g)的燃烧热是 285.8 kJ·mol−1，则 2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol−1
D．葡萄糖的燃烧热是 2 800 kJ·mol−1，则
1
2C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1400
kJ·mol−1
6．已知下列热化学方程式，有关反应焓变的判断正确的是
C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1 CO2(g)＋C(s)＝2CO(g) ΔH2
2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ΔH3
4Fe(s)＋3O2(g)＝2Fe2O3(s) ΔH4 3CO(g)＋Fe2O3(s)＝3CO2(g)＋2Fe(s)
ΔH5
A．ΔH1>0，ΔH30，ΔH4>0
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
7．CO、H2、C2H5OH 三种物质燃烧的热化学方程式如下：
①CO(g)＋
1
2O2(g)===CO2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
②H2(g)＋
1
2O2(g)===H2O(g) ΔH2＝b kJ·mol－1
③C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH3＝c kJ·mol－1
下列说法正确的是
A．ΔH1＞0
B．2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝－2b kJ·mol－1
C．CO2 与 H2O 合成 C2H5OH 反应的原子利用率为 100%
D．2CO(g)＋4H2(g)===H2O(g)＋C2H5OH(l) ΔH＝(2a＋4b－c)kJ·mol－1
8．N2O 和 CO 是环境污染性气体，可在 Pt2O＋表面转化为无害气体，其反应原理为 N2O(g)＋CO(g)
= CO2(g)＋N2(g) ΔH，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说
法不正确的是
A．ΔH＝ΔH1＋ΔH2
B．ΔH＝－226 kJ·mol－12
C．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．为了实现转化，需不断向反应器中补充 Pt2O＋和 Pt2O＋2
9．丙烯与 HCl 加成可能发生反应①和②，其能量与反应进程如图所示：下列说法正确的是
A．CH3CHClCH3 比 CH3CH2CH2Cl 稳定
B．反应①的第 I 步与第Ⅱ步均放出能量
C．反应②的第 I 步比第Ⅱ步反应速率快
D．活化能反应①比②的大，反应①更易进行
10．一定条件下，在水溶液中 1molClOx－(x=0，1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下
列有关说法错误的是
A．上述离子中结合 H 能力最强的是 E
B．上述离子中最稳定的是 A
C．C→B+D 反应的热化学方程式为 2ClO−2(aq)=ClO−3(ag)+ClO－(aq) ΔH=－76kJ·mol－1
D．B→A+D 的反应物的键能之和小于生成物的键能之和
11．俄罗斯用“质子—M”号运载火箭成功将“光线”号卫星送入预定轨道，发射用的运载火箭
使用的是以液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知：
（1）H2(g)=H2(l) ΔH1=-0.92kJ·mol-1
（2）O2(g)=O2(l) ΔH2=-6.84kJ·mol-1
（3）如图：
下列说法正确的是
A．2mol H2(g)与 1mol O2(g)所具有的总能量比 2mol H2O(g)所具有的总能量低
B．火箭中液氢燃烧的热化学方程式为：2H2(l)+O2(l)=2H2O(g) ΔH= -474.92kJ·mol-1
C．氢气的燃烧热为 ΔH=-241.8kJ·mol-1
D．H2O(g)变成 H2O(l)的过程中，断键吸收的能量小于成键放出的能量
12．下列事实与对应的方程式不符合的是
A．硫化氢溶液呈酸性：H2S 2H+＋S2–
B．“NO2 球”浸泡在冷水中，颜色变浅：2NO2(g)(红棕色) N2O4(g)(无色) ΔH＜0
C．甲烷的燃烧热ΔH＝–890.3 kJ·mol–1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)＋2O2(g)
＝CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝–890.3 kJ·mol–1
D．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合出现浑浊：S2O2−3 ＋2H+＝S↓＋SO2↑＋H2O
13．根据能量变化示意图，下列说法正确的是
A．状态 1 是液态，则状态 3 一定是气态
B．状态 3 是液态，则状态 4 一定是气态
C．A（状态 2）+B(g)═C（状态 3）+D(g) ΔH＝（d﹣a）kJ·mol−1
D．断裂 1mol C（状态 3）和 1mol D(g)中的化学键需要吸收的能量为（e﹣d）kJ
14．下列热化学方程式或说法正确的是
A．同温同压下，反应 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的 ΔH 不同
B．已知 H2(g)＋F2(g)=2HF(g) ΔH＝－270kJ·mol－1，则 1mol H2 与 1mol F2 反应生成 2mol 液
态氟化氢时放热大于 270kJ 3
C．甲烷的标准燃烧热为ΔH＝－890.3kJ·mol－1，则其燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)＋
2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3kJ·mol－1
D．500℃、30MPa 下，将 0.5mol N2 和 1.5mol H2 置于密闭容器中充分反应生成 NH3，放热
19.3kJ，其热化学方程式为 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－38.6kJ·mol－1
15．已知一定温度下：①N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH1＝＋180kJ·mol−1 ②N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH2＝－92.4 kJ·mol−1 ③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH3＝－483.6kJ·mol−1 下列说法正
确的是
A．反应②中的能量变化如上图所示，则 ΔH＝E1－E3
B．2mol H2(g)完全燃烧生成液态水时放出的热量小于 483.6kJ
C．由反应②知在温度一定的条件下，在一恒容密闭容器中通入 1mol N2 和 3mol H2，反应后放出
的热量为 Q1 kJ，若通入 2 mol N2 和 6 mol H2 反应后放出的热量为 Q2 kJ，则 184.8>Q2>2Q1
D．氨催化氧化反应为 4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝＋906kJ·mol－1
16．煤的液化可以合成甲醇。
①“气化”：C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH1=+90.1kJ·mol−1
②催化液化Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0kJ·mol−1
③催化液化Ⅱ：CO2(g)+2H2(g)=CH3OH(g)+1/2O2(g) ΔH3=akJ·mol−1
下列有关说法正确的是
A．催化液化Ⅰ中使用催化剂，反应的活化能 Ea、ΔH2 都减小
B．反应 C(s)+H2O(g)+H2(g)=CH3OH(g) ΔH=+41.1kJ·mol-1
C．ΔH2＞ΔH3
D．甲醇燃料电池的工作原理示意图如图所示，负极的电极反应为 CH3OH-6e−+6OH−=CO2↑+5H2O
二、非选择题（共 6 小题，52 分）
17．(1)目前 NH3 和(NH4)2CO3 已经被用作工业捕碳剂，它们与 CO2 可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ.2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) (NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ.NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ.(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3
则 ΔH3 与 ΔH1、ΔH2 之间的关系：ΔH3＝___________________。
(2)白磷(P4)可由 Ca3(PO4)2、焦炭和 SiO2 在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：
①2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g) ΔH1＝＋3 359.26 kJ·mol－1
②CaO(s)＋SiO2(s)===CaSiO3(s) ΔH2＝－89.61 kJ·mol－1
③2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)===6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g) ΔH3
则 ΔH3＝________kJ·mol－1。
(3)分析图像可知，若 0.5mol CO 被氧化，放出 Q kJ 热量，则 Q＝________；若该反应是可逆反
应，则在相同条件下将 0.5mol CO 与 1mol NO2 混合充分反应后放出的热量
________Q kJ( 填“>”“E2，则该反应为________(填“吸热”
或“放热”)反应。
②已知拆开 1mol H—H 键、1mol N—H 键、1mol N≡N 键分别需要的能量是 436kJ、391kJ、
946kJ，则 N2 与 H2 反应生成 NH3 的热化学方程式为_____________________________。
（2）N2H4 和 H2O2 混合可作火箭推进剂，已知：16 g 液态 N2H4 和足量氧气反应生成 N2(g)和 H2O(l)，
放出 310.6 kJ 的热量；2H2O2(l)=O2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－196.4kJ·mol－1。反应 N2H4(l)＋
O2(g)=N2(g)＋2H2O(l)的 ΔH＝________kJ·mol－1。N2H4 和 H2O2 反应生成 N2(g)和 H2O(l)的热化学方
程式为__________________________________________。4
（3）实验室用 50mL 0.50 mol·L−1 盐酸与 50mL 某浓度的 NaOH 溶液在如图
所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有
一处明显的错误，该处错误是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为
______________________；实验室提供了 0.50mol·L−1 和 0.55mol·L−1 两种浓度的 NaOH 溶液，应
选择______ mol·L−1 的溶液进行实验。
19．道路千万条，安全第一条，行车不规范，亲人两行泪。减少交通事故除遵守交通法规正确
驾驶外，安全措施也极为重要。汽车的安全气嚢内一般充入的是叠氮化钠（NaN3）、硝酸铵
（NH4NO3）、硝酸钾（KNO3）等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时，这些物质会迅速发生分
解或发生反应，产生大量气体，充满气囊，从而保护驾驶员和乘客的安全。
请回答下列问题：
（1）下列判断正确的是_______。
A．道路起雾与 H2O 分子的化学键断裂有关
B．NH4NO3、KNO3 中含有化学键的类型完全相同
C．NaN3 不会和酸性高锰酸钾或次氯酸钠溶液反应
D．NaN3、NH4NO3 固体在储存和使用时都必须格外小心，以免发生爆炸
（2）汽车的安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的能量变化如图所示：
①叠氮化钠的爆炸反应属于_______（填“吸热”或“放热”）反应。
②若爆炸过程中有 30mol 非极性键生成（一个共用电子对为一个化学健），则反应的能量变化
为____kJ(用含 a、b 的代数式表示)，消耗叠氮化钠的质量为_________g。
（3）若安全气囊内充的是叠氮酸钠和硝酸钾，撞击时发生的反应是 10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O
+16N2↑。当该反应的氧化产物比还原产物多 1.4mol，则转移电子的物质的量是________mol，同时
气囊内还必须充入一定量的 SiO2 粉末，其在安全气囊内所起的作用可能是___________________。
20．(1)在微生物作用的条件下，NH +4 经过两步反应被氧化成 NO−3。两步反应的能量变化示意
图如下：
①第一步反应是_________________(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是___________。
②1mol NH +4 (aq)全部氧化成 NO−3(aq)的热化学方程式是_________________。
(2)已知红磷比白磷稳定，则反应 P4(白磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1；4P(红磷，s)＋5O2(g)=
2P2O5(s) ΔH2；ΔH1 和 ΔH2 的关系是 ΔH1____________ΔH2(填“>”、“
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