《2025年5年高考3年模拟高中化学全一册人教B版》

8.(2023海南,7,2分)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是(　　)
|物质|$C_{2}H_{6}(g)$|$C_{2}H_{4}(g)$|$H_{2}(g)$|
|$\Delta H/(kJ\cdot mol^{-1})$|$-1559.8$|$-1411$|$-285.8$|
A.$C_{2}H_{4}(g)+3O_{2}(g)\xlongequal{\;\;}2CO_{2}(g)+2H_{2}O(g)$ $\Delta H=-1411kJ\cdot mol^{-1}$
B.$C_{2}H_{6}(g)\xlongequal{\;\;}C_{2}H_{4}(g)+H_{2}(g)$ $\Delta H=-137kJ\cdot mol^{-1}$
C.$H_{2}O(l)\xlongequal{\;\;}O_{2}(g)+H_{2}(g)$ $\Delta H=+285.8kJ\cdot mol^{-1}$
D.$C_{2}H_{6}(g)+\frac{7}{2}O_{2}(g)\xlongequal{\;\;}2CO_{2}(g)+3H_{2}O(l)$ $\Delta H=-1559.8kJ\cdot mol^{-1}$

答案： 8 D A项，表示燃烧热的热化学方程式中，H₂O为液态，错误；B项，分别写出C₂H₆(g)、C₂H₄(g)、H₂(g)的燃烧热的热化学方程式，记为①、②、③，根据盖斯定律① - ② - ③，得C₂H₆(g) = C₂H₄(g) + H₂(g) ΔH = +137 kJ·mol⁻¹，错误；C项，[氧原子不守恒]H₂(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol⁻¹，则H₂O(l) = 1/2 O₂(g) + H₂(g) ΔH = +285 kJ·mol⁻¹，错误。

9.(2022重庆,13,3分)“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究$(NH_{4})_{2}SO_{4}$的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得$\Delta H_{4}/(kJ\cdot mol^{-1})$为(　　)

A.$+533$　
　B.$+686$　
　C.$+838$　
　D.$+1143$

答案： 9 C [巧用盖斯定律]设NH₄⁺(g) = NH₄⁺(aq) ΔH₇，根据盖斯定律可得ΔH₁ + ΔH₃ + ΔH₇ = ΔH₂，ΔH₄ + ΔH₇ + ΔH₆ = ΔH₅，则ΔH₁ + ΔH₃ - ΔH₂ = ΔH₄ + ΔH₆ - ΔH₅，ΔH₄ = ΔH₁ + ΔH₃ - ΔH₂ - ΔH₆ + ΔH₅ = +838 kJ·mol⁻¹，C正确。

10.(2021浙江1月选考，20,2分)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
|共价键|$H - H$|$H - O$|
|键能/$(kJ\cdot mol^{-1})$|$436$|$463$|
|热化学方程式|$2H_{2}(g)+O_{2}(g)\xlongequal{\;\;}2H_{2}O(g)$ $\Delta H=-482kJ\cdot mol^{-1}$|
则$2O(g)\xlongequal{\;\;}O_{2}(g)$的$\Delta H$为(　　)
A.$428kJ\cdot mol^{-1}$　
　B.$-428kJ\cdot mol^{-1}$
C.$498kJ\cdot mol^{-1}$　
　D.$-498kJ\cdot mol^{-1}$

答案： 10 D 设O₂中化学键的键能为x kJ·mol⁻¹，依题意有(2×436 + x) - 4×463 = -482，解得x = 498，2O(g) = O₂(g)为化学键的形成过程，为放热过程，ΔH = -498 kJ·mol⁻¹，故选D。

11.(2021北京，14,3分)丙烷经催化脱氢可制丙烯:$C_{3}H_{8}\rightleftharpoons C_{3}H_{6}+H_{2}$。$600^{\circ}C$，将一定浓度的$CO_{2}$与固定浓度的$C_{3}H_{8}$通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的$C_{3}H_{6}$、$CO$和$H_{2}$浓度随初始$CO_{2}$浓度的变化关系如图。

已知:①$C_{3}H_{8}(g)+5O_{2}(g)\rightleftharpoons 3CO_{2}(g)+4H_{2}O(l)$ $\Delta H=-2220kJ\cdot mol^{-1}$
②$C_{3}H_{6}(g)+\frac{9}{2}O_{2}(g)\rightleftharpoons 3CO_{2}(g)+3H_{2}O(l)$ $\Delta H=-2058kJ\cdot mol^{-1}$
③$H_{2}(g)+\frac{1}{2}O_{2}(g)\rightleftharpoons H_{2}O(l)$ $\Delta H=-286kJ\cdot mol^{-1}$
下列说法不正确的是(　　)
A.$C_{3}H_{8}(g)\xlongequal{\;\;}C_{3}H_{6}(g)+H_{2}(g)$ $\Delta H=+124kJ\cdot mol^{-1}$
B.$c(H_{2})$和$c(C_{3}H_{6})$变化差异的原因：$CO_{2}+H_{2}\rightleftharpoons CO+H_{2}O$
C.其他条件不变，投料比$c(C_{3}H_{8})/c(CO_{2})$越大，$C_{3}H_{8}$转化率越大
D.若体系只有$C_{3}H_{6}$、$CO$、$H_{2}$和$H_{2}O$生成，则初始物质浓度$c_{0}$与流出物质浓度$c$之间一定存在：$3c_{0}(C_{3}H_{8})+c_{0}(CO_{2})=c(CO)+c(CO_{2})+3c(C_{3}H_{8})+3c(C_{3}H_{6})$

答案： 11 C A项，根据盖斯定律，反应① - ② - ③可得C₃H₈(g) = C₃H₆(g) + H₂(g) ΔH = +124 kJ·mol⁻¹，正确；B项，由反应C₃H₈ ⇌ C₃H₆ + H₂知，生成C₃H₆和H₂的物质的量相等，但由于发生反应CO₂ + H₂ ⇌ CO + H₂O，因此存在H₂与C₃H₆的浓度变化差异，正确；C项，已知C₃H₈浓度固定，则c(C₃H₈)/c(CO₂)越大，c(CO₂)越小，由题图可知c(CO₂)越小，c(C₃H₆)越小，C₃H₈的转化率降低，错误；D项，由碳原子守恒知，3c₀(C₃H₈) = 3c(C₃H₆) + 3c(C₃H₈)，c₀(CO₂) = c(CO₂) + c(CO)，正确。

12.(2023新课标,29，节选)氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题:
(1)根据图1数据计算反应$\frac{1}{2}N_{2}(g)+\frac{3}{2}H_{2}(g)\xlongequal{\;\;}NH_{3}(g)$的$\Delta H=$______$kJ\cdot mol^{-1}$。

(2)研究表明，合成氨反应在$Fe$催化剂上可能通过图2机理进行（$^{*}$表示催化剂表面吸附位，$N_{2}^{*}$表示被吸附于催化剂表面的$N_{2}$）。判断上述反应机理中，速率控制步骤（即速率最慢步骤）为________（填步骤前的标号），理由是____________________。
(ⅰ)$N_{2}(g)+^{*}\rightleftharpoons N_{2}^{*}$
(ⅱ)$N_{2}^{*}+^{*}\rightleftharpoons 2N^{*}$
(ⅲ)$H_{2}(g)+^{*}\rightleftharpoons H_{2}^{*}$
(ⅳ)$H_{2}^{*}+^{*}\rightleftharpoons 2H^{*}$
(ⅴ)$N^{*}+H^{*}\rightleftharpoons NH^{*}+^{*}$
……
(…)$NH_{3}^{*}\rightleftharpoons NH_{3}(g)+^{*}$
(3)合成氨催化剂前驱体（主要成分为$Fe_{3}O_{4}$）使用前经$H_{2}$还原，生成$\alpha - Fe$包裹的$Fe_{3}O_{4}$。已知$\alpha - Fe$属于立方晶系，晶胞参数$a = 287pm$，密度为$7.8g\cdot cm^{-3}$。则$\alpha - Fe$晶胞中含有$Fe$的原子数为________（列出计算式，阿伏加德罗常数的值为$N_{A}$）。

答案： 答案
(1)-45
(2)(ⅱ) N₂分子中N≡N键能很高，解离为N原子所需能量最多
(3)(287×10⁻¹⁰)³×7.8×Nₐ/56
解析
(1)根据图1，1/2 mol N₂(g)和3/2 mol H₂(g)断键吸收能量为473 kJ + 654 kJ = 1 127 kJ，形成1 mol NH₃(g)放出能量为339 kJ + 397 kJ + 436 kJ = 1 172 kJ，则ΔH = (1 127 - 1 172) kJ·mol⁻¹ = -45 kJ·mol⁻¹。
(2)分析图1和图2，1 mol N₂断键转化为2 mol N需要946 kJ的能量，1 mol H₂断键转化为2 mol H需要436 kJ的能量，所以1个N₂分子变为2个N的能垒最大，反应最慢，为速率控制步骤。
(3)设晶胞中含Fe原子数为N，则晶胞密度ρ = (56/Nₐ×N)/(287×10⁻¹⁰)³g·cm⁻³ = 7.8 g·cm⁻³，得出N = (287×10⁻¹⁰)³×7.8×Nₐ/56。