届高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量章末质量检测.docx
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届高考化学一轮复习第六章化学反应与能量章末质量检测
2012届高考化学一轮复习章末质量检测:
第六章 化学反应与能量
测试时间:
90分钟 满分:
100分
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每小题有1~2个选项符合题意)
1.下列关于能量变化的说法正确的是( )
A.“冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较,冰的能量高
B.化学反应在物质变化的同时,伴随着能量变化,其表现形式只有吸热和放热两种
C.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
D.化学反应遵循质量守恒的同时,也遵循能量守恒
解析:
冰融化为水需要吸热,故水的能量高;化学反应的能量变化可以以光能、热能等形式变化;石墨能量较低,比金刚石稳定。
答案:
D
2.下列说法中正确的是( )
A.任何化学反应都伴随着能量的变化
B.1molH2SO4和1molBa(OH)2完全反应所放出的热量称为中和热
C.在101kPa时,1mol碳燃烧放出的热量就是碳的燃烧热
D.热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH表示标准状况下的数据
答案:
A
3.参照反应Br+H2―→HBr+H的能量对反应历程的示意图,下列叙述中正确的是( )
A.正反应为吸热反应
B.正反应为放热反应
C.加入催化剂,该化学反应的反应热增大
D.从图中可看出,该反应的反应热与反应途径有关
解析:
该反应中反应物Br+H2的总能量低于生成物HBr+H的总能量,正反应为吸热反应,A正确;ΔH=117kJ/mol-42kJ/mol=75kJ/mol,反应热只与反应物的始态与终态有关,与反应途径、是否使用催化剂无关。
答案:
A
4.我国要求在全国范围内形成全民节能减排氛围。
下列有关做法中不符合这一要求的是( )
A.将煤液化、气化,提高燃料的燃烧效率
B.在汽车上安装汽车尾气催化转化装置,使之发生反应:
2CO+2NO
2CO2+N2
C.在大力推广乙醇汽油的同时,研究开发太阳能汽车和氢氧燃料电池汽车
D.在水力发电、火力发电、核能发电和风力发电中,要大力发展火力发电
答案:
D
5.下列热化学方程式中ΔH能表示物质燃烧热的是( )
A.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
D.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6kJ·mol-1
答案:
B
6.下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是( )
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)+
O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3;
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH4
③H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH5
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH7
CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8
A.① B.④
C.②③④D.①②③
解析:
碳与氧气反应生成CO且放热,CO再与O2反应时又放热,所以ΔH1<ΔH2;等量的固态硫变为气态硫蒸气时吸收热量,故在与O2作用产生同样多的SO2时,气态硫放出的热量多,即ΔH3>ΔH4;发生同样的燃烧反应,物质的量越多,放出的热量越多,故ΔH5>ΔH6;碳酸钙分解吸收热量,ΔH7>0,CaO与H2O反应放出热量,ΔH8<0,显然ΔH7>ΔH8。
答案:
C
7.(2010年石家庄预测)已知在101kPa下,1g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水时,放出热量120.9kJ,则下列说法中正确的是( )
A.氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1
B.1molH2O(l)具有的能量大于1molH2O(g)具有的能量
C.反应的热化学方程式为:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g);ΔH=+483.6kJ·mol-1
D.2molH2(g)和1molO2(g)具有的能量总和大于2molH2O(g)具有的能量
解析:
A项,燃烧热是指生成液态水时放出的热量,而题中给出的是气态水,故不能得出燃烧热的数据;B项,气态水所具有的能量大于液态水所具有的能量;C项,氢气燃烧时放热,ΔH的值应为负值;D项,放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,故正确。
答案:
D
8.(2010年湖北孝感)一定条件下,化学反应2H2+O2===2H2O的能量变化如图所示,则反应的热化学方程式可表示为( )
A.H2(g)+
O2(g)===H2O(g);ΔH=(a+b)kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g);ΔH=2(b-a)kJ·mol-1
C.H2(g)+
O2(g)===H2O(l);ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1
解析:
由盖斯定律可得出反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=(2a-2b-2c)kJ·mol-1。
答案:
D
9.(山东青岛2011届高三检测)通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
键能的大小可用于估算化学反应的焓变(ΔH),化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键
H—H
Cl—Cl
H—Cl
生成1mol化学键时放
出的能量(kJ/mol)
436
243
431
则下列热化学方程式不正确的是( )
A.
H2(g)+
Cl2(g)===HCl(g) ΔH=-91.5kJ/mol
B.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-183kJ/mol
C.
H2(g)+
Cl2(g)===HCl(g) ΔH=+91.5kJ/mol
D.2HCl(g)===H2(g)+Cl2(g) ΔH=+183kJ/mol
解析:
一个反应的焓变等于反应物的化学键键能之和—生成物的化学键键能之和。
C项应为:
H2(g)+
Cl2(g)===HCl(g) ΔH=-91.5kJ/mol。
答案:
C
10.工业生产硫酸过程中,SO2在接触室中被催化氧化为SO3,已知该反应为放热反应。
现将2molSO2、1molO2充入一密闭容器充分反应后,放出热量98.3kJ,此时测得SO2的转化率为50%,则下列热化学方程式正确的是( )
A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJ/mol
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-98.3kJ/mol
C.SO2(g)+
O2(g)SO3(g) ΔH=+98.3kJ/mol
D.SO2(g)+
O2(g)SO3(g) ΔH=-196.6kJ/mol
解析:
可逆反应中的反应热表示的是反应物完全转化为生成物时的焓变,题中告诉当有1molSO2完全转化时放出的热量为98.3kJ,故只有A正确。
答案:
A
11.将V1mL1.00mol·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50)。
下列叙述正确的是( )
A.做该实验时环境温度为22℃
B.该实验表明化学能可以转化为热能
C.NaOH溶液的浓度约是1.00mol·L-1
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
解析:
当加入5mLHCl溶液时,反应放出热量,混合液的温度达到22℃,故环境的温度应低于22℃。
由图像可知盐酸与氢氧化钠溶液反应是放热反应,化学能转化为热能,当V1为30mL时,恰好反应放出热量最多,NaOH溶液的浓度为:
=1.50mol·L-1。
有水生成的反应不一定是放热反应,如Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O。
答案:
B
12.(2011年衡阳八中月考)盖斯定律认为能量总是守恒的:
化学反应过程一步完成或分步完成,整个过程的热效应是相同的。
已知:
①H2O(g)===H2O(l);ΔH=-Q1kJ/mol;
②C2H5OH(g)===C2H5OH(l);ΔH=-Q2kJ/mol;
③C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g);ΔH=-Q3kJ/mol。
下列判断正确的是( )
A.酒精的燃烧热为Q3kJ
B.若使23g液体酒精完全燃烧,最后恢复到室温,释放出的热量为(1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3)kJ
C.H2O(g)→H2O(l)释放出了热量,所以该过程为化学变化
D.从反应③可知1molC2H5OH(g)的能量高于2CO2(g)和3H2O(g)的总能量
解析:
首先根据燃烧热的定义判断选项A,根据盖斯定律和相应热化学方程式来计算23g液体酒精燃烧释放出的热量,从化学变化的本质来判断选项C,根据反应物和生成物的总能量来判断选项D。
根据盖斯定律并结合①②③可得:
C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-(Q3-Q2+3Q1)kJ/mol,故有23g(0.5mol)液态酒精完全燃烧生成CO2和液态水放出热量为(0.5Q3-0.5Q2+1.5Q1)kJ。
答案:
B
13.(山东烟台2011届高三一模)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:
①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ·mol-1
下列说法不正确的是( )
A.若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2和水蒸气,放出的热量为173.4kJ
B.由反应①可推知:
CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH>-574kJ·mol-1
C.反应①②转移的电子数相同
D.反应②中当4.48LCH4反应完全时转移的电子总数为1.60mol
解析:
根据盖斯定律,将①②相加得到如下热化学方程式:
CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867kJ·mol-1,标准状况下4.48LCH4的物质的量为0.2mol,放出的热量为0.2mol×867kJ·mol-`1=173.4kJ;由于液态水生成气体水需要吸收热量,所以生成液态水的反应放出的热量多,放热越多,则ΔH越负,即ΔH<-574kJ·mol-1;反应②中每1molCH4反应完全时转移的电子总数为8mol,4.48LCH4的物质的量无法求算,因为没有指明气体的温度和压强。
答案:
BD
14.(2010年广东广州5月)已知25℃、101kPa时,乙烯和乙炔(C2H2)燃烧的热化学方程式分别为C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1411kJ·mol-1 2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2600kJ·mol-1
又知燃烧时火焰的温度乙炔高于乙烯。
据此,下列说法不正确的是( )
A.物质的燃烧热越大,火焰温度越高
B.相同条件下等体积乙烯和乙炔完全燃烧时,乙炔放热较少
C.25℃、101kPa时,1mol乙烯完全燃烧生成气态产物时,放出的热量小于1411kJ
D.乙炔的燃烧热为1300kJ·mol-1
解析:
C2H4的燃烧热为1411kJ·mol-1,C2H2的燃烧热为1300kJ·mol-1,而乙炔燃烧的火焰温度高于乙烯,A项错误。
答案:
A
15.乙醇汽油是由普通汽油与燃料乙醇调和而成的,它可以有效改善汽油的性能和质量,降低CO、碳氢化合物等主要污染物的排放。
乙醇的燃烧热是1366.8kJ/mol。
燃烧1mol这种乙醇汽油生成液态水,放出的热量为QkJ。
测得该汽油中乙醇与汽油的物质的量之比为1∶9。
有关普通汽油(CxHy)燃烧的热化学方程式正确的是( )
A.CxHy(l)+(x+y/4)O2(g)===xCO2(g)+y/2H2O(l) ΔH=(-Q+1366.8)kJ/mol
B.CxHy(l)+(x+y/4)O2(g)===xCO2(g)+y/2H2O(l) ΔH=+9Q/10kJ/mol
C.CxHy(l)+(x+y/4)O2(g)===xCO2(g)+y/2H2O(l) ΔH=-9Q/10kJ/mol
D.CxHy(l)+(x+y/4)O2(g)===xCO2(g)+y/2H2O(l) ΔH=(-10Q/9+151.9)kJ/mol
解析:
本题将燃烧热与反应热的计算和热化学方程式的书写融合在一起,解答时要紧扣燃烧热的相关概念,注意热化学方程式的书写原则。
乙醇与汽油的物质的量之比为1∶9,1mol该混合物中含有0.1mol乙醇,0.9molCxHy。
0.1mol乙醇燃烧放出热量为1366.8kJ/mol×0.1mol=136.68kJ,1mol混合物燃烧共放出QkJ热量,则普通汽油的燃烧热为(Q-136.68)/0.9kJ/mol,把此再根据热化学方程式的书写原则可判断选项D正确。
答案:
D
16.已知:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ·mol-1
现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3695kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是( )
A.1∶1B.1∶3
C.1∶4D.2∶3
解析:
设H2与CH4的物质的量分别是x和y,则x+y=
,
+890kJ·mol-1y=3659kJ,解得x=1.25mol,y=3.75mol,故原混合气体中H2与CH4物质的量之比是1∶3。
答案:
B
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、(本题包括2小题,共19分)
17.(9分)①CaCO3(s)===CaO+CO2(g)
ΔH=+177.7kJ
②C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH=-131.3kJ/mol
③
H2SO4(l)+NaOH(l)===
Na2SO4(l)+H2O(l)
ΔH=-57.3kJ/mol
④C(s)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-393.5kJ/mol
⑤CO(g)+
O2(g)===CO2(g)
ΔH=-283kJ/mol
⑥HNO3(aq)+NaOH(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l)
ΔH=-57.3kJ/mol
⑦2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-517.6kJ/mol
(1)上述热化学方程式中,不正确的有________,不正确
的理由分别是__________________________________________________。
(2)根据上述信息,写出C转化为CO的热化学方程式
________________________________________________________________________。
(3)上述反应中,表示燃烧热的热化学方程式有________;表示中和热的热化学方程式有________。
解析:
①中CaO未注明聚集状态;ΔH单位应为kJ/mol;②式不符合实际反应情况,碳和水的反应属于吸热反应,ΔH>0;③式中各物质聚集状态标注中,除H2O外,应为(aq);由④、⑤可得C转化为CO的热化学方程式;101kPa时,1mol纯物质(指纯净物:
单质或化合物)完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热;在稀溶液中酸跟碱发生中和反应生成1molH2O时,所释放的热量称为中和热。
答案:
(1)①②③ ①中CaO未注明状态,ΔH单位错;②式不符合反应事实,吸热反应ΔH>0;③式中各物质均处于稀溶液中,状态(除H2O外)均为溶液(aq)
(2)C(s)+
O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5kJ/mol
(3)④⑤ ⑥
18.(10分)“嫦娥一号”探月成功,实现了中国人“奔月”的梦想。
(1)“嫦娥一号”使用的推进剂是液氢和液氧,这种推进剂的优点是__________________________________;__________________(请写两条)。
(2)下列是298K时,氢气(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式:
H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol
C(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
C8H18(l)+25/2O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)
ΔH=-5518kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890.3kJ/mol
相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量最多的是________,通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是________(保留1位小数)。
(3)已知:
H2(g)===H2(l) ΔH=-0.92kJ/mol
O2(g)===O2(l) ΔH=-6.84kJ/mol
H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0kJ/mol
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:
________________________________________。
如果此次“嫦娥一号”所携带的燃料为1.08吨,液氢、液氧恰好完全反应生成气态水,总共释放能量________kJ(保留3位有效数字)。
解析:
(2)假设都为1g物质,H2放出热量
kJ=142.9kJ;C放出热量为:
=32.79kJ;C8H18放出热量为:
=48.40kJ;CH4放出热量为
=55.64kJ。
故放出热量最多的是H2;等质量的H2和碳燃烧时放出热量的比是4.4∶1。
(3)由①H2(g)+
O2(g)===H2O(l)
ΔH=-285.8kJ·mol-1
②H2(g)===H2(l) ΔH=-0.92kJ·mol-1;
③O2(g)===O2(l) ΔH=-6.84kJ·mol-1;
④H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0kJ·mol-1
①-②-③×
+④得
H2(l)+
O2(l)===H2O(g)
ΔH=-237.46kJ·mol-1。
若携带1.08吨燃料,又完全生成气态水,则m(H2)∶m(O2)=1∶8,即H2有0.12吨,H2的物质的量为
=6×107mol,放出能量为6×104×237.46kJ=1.42×107kJ。
答案:
(1)相同质量时,氢气放出的热量多
产物为水,无污染(顺序可换,答案合理即可)
(2)H2 4.4∶1
(3)H2(l)+1/2O2(l)===H2O(g)
ΔH=-237.46kJ/mol
1.42×107
三、(本题包括1小题,共14分)
19.(14分)某实验小组用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50mol/LNaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245mLNaOH溶液,至少需要称量NaOH固体________g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母):
________。
名称
托盘天平(带砝码)
小烧杯
坩埚钳
仪器
序号
a
b
c
名称
玻璃棒
药匙
量筒
仪器
序号
d
e
f
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。
(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3kJ/mol):
____________________。
(2)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
温度
实验次数
起始温度T1/℃
终止温
度T2/℃
温度差平均值
(T2-T1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。
则中和热ΔH=________(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)________。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
答案:
Ⅰ.
(1)5.0
(2)a、b、e
Ⅱ.
(1)
H2SO4(aq)+NaOH(aq)===
Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
(2)①4.0 ②-53.5kJ/mol ③a、c、d
四、(本题包括2小题,共19分)
20.(8分)
(1)化学反应中的ΔH是以________的形式体现的。
对于化学反应A+B===C+D,若H(A)+H(B)>H(C)+H(D),则该反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”),该反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)进一步研究表明,化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。
所谓键能就是:
在101.3kPa、298K时,断开1mol气态AB生成气态A、气态B过程中的焓变,用ΔH298(AB)表示;断开化学键时ΔH>0[如H2(g)===2H(g) ΔH=+436kJ·mol-1],形成化学键时ΔH<0[如2H(g)===H2(g) ΔH=-436kJ·mol-1]
已知:
H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-185kJ·mol-1
ΔH298(H2)=+436kJ·mol-1,
ΔH298(Cl2)=+247kJ·mol-1,
ΔH298(HCl)=________。
解析:
(1)化学反应中释放或吸收的能量,都可以热能的形式表现出来,当H(A)+H(B)>H(C)+H(D),表示ΔH<0,反应放热。
(2)ΔH=ΔH298(H2)+ΔH298(Cl2)-2ΔH298(HCl),故2ΔH298(HCl)=436kJ·mol-1+247kJ·mol-1-(-185)kJ·mol-1,ΔH298(HCl)=+434kJ·mol-1。
答案:
(
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