人教版高中化学选修四化学反应与热能 测试题docxWord下载.docx
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D.反应中断裂的化学键只有离子键
5.物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应:
(t-BuNO)2t-BuNO) ΔH=+50.5kJ·
mol-1,Ea=90.4kJ·
mol-1。
下列图象合理的是( )
6.通过以下反应均可获取H2。
下列有关说法正确的是( )
①太阳光催化分解水制氢:
2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH1=571.6kJ·
②焦炭与水反应制氢:
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH2=131.3kJ·
③甲烷与水反应制氢:
CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH3=206.1kJ·
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,ΔH3减小
D.反应CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8kJ·
7.2015年冬季,雾霾天气严重影响了我国北方地区。
国内电力行业和供暖部门引进先进脱硫工艺以减少污染。
目前脱硫工艺涉及的主要反应有:
①H2S(g)+
O2(g)===SO2(g)+H2O(g) ΔH1
②S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH2
③S(g)+H2(g)===H2S(g) ΔH3
则“2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH4”中ΔH4的正确表达式为( )
A.ΔH4=
(ΔH1+ΔH2-ΔH3)
B.ΔH4=2(ΔH1-ΔH2+ΔH3)
C.ΔH4=(ΔH1-ΔH2+ΔH3)
D.ΔH4=
ΔH1-2(ΔH2-ΔH3)
8.下列说法正确的是( )
A.在101kPa时,1molC与适量O2反应生成1molCO时,放出110.5kJ热量,则C的燃烧热为110.5kJ/mol
B.在101kPa时,1molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则H2的燃烧热为ΔH=+285.8kJ/mol
C.测定HCl和NaOH的中和热时,每次实验均应测量3个温度,即盐酸起始温度、NaOH起始温度和反应的终止温度
D.在稀溶液中,OH-(aq)+H+(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量等于57.3kJ
9.如图为1molSO2Cl2(g)和1molSCl2(g)反应生成SOCl2(g)的能量变化示意图,已知E1=xkJ·
mol-1、E2=ykJ·
mol-1,下列有关说法中正确的是( )
A.若在反应体系中加入催化剂,E1不变
B.若在反应体系中加入催化剂,ΔH减小
C.反应活化能等于ykJ·
D.1molSO2Cl2(g)和1molSCl2(g)反应生成SOCl2(g)的ΔH=(x-y)kJ·
10.H2和I2在一定条件下发生反应:
H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=-akJ·
已知:
(a、b、c均大于零)
下列说法不正确的是( )
A.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B.断开1molH—H键和1molI—I键所需能量大于断开2molH—I键所需能量
C.断开2molH—I键所需能量约为(c+b+a)kJ
D.向密闭容器中加入2molH2和2molI2,充分反应后放出的热量小于2akJ
11.化学反应N2+3H2===2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是( )
A.N2(g)+3H2(g)===2NH3(l)
ΔH=2(a-b-c)kJ·
B.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)
ΔH=2(b-a)kJ·
C.
N2(g)+
H2(g)===NH3(l)
ΔH=(b+c-a)kJ·
D.
H2(g)===NH3(g)
ΔH=(a+b)kJ·
12.1,3-丁二烯(CH2===CH—CH===CH2)和2-丁炔(CH3—C≡C—CH3)是有机合成工业中常用的不饱和烃原材料,分别与氢气反应的热化学方程式如下:
CH2===CH—CH===CH2(g)+2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g)
ΔH=-236.6kJ·
CH3—C≡C—CH3(g)+2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g)
ΔH=-272.7kJ·
下列说法错误的是( )
A.可计算出1,3-丁二烯和2-丁炔相互转化的焓变ΔH
B.可比较1,3-丁二烯和2-丁炔分子的稳定性
C.可比较1,3-丁二烯和2-丁炔的燃烧热热值的相对大小
D.可计算出2-丁炔中一个碳碳三键的键能与1,3-丁二烯中两个碳碳双键键能之和的差值
13.已知298K时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);
ΔH=-197kJ·
现有同一温度下的三个体积相同的密闭容器,在第一个容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡时,反应放出的热量为Q1;
向第二个密闭容器中通入1molSO2和0.5molO2,达到平衡时放出的热量为Q2;
在第三个密闭容器中通入1molSO2、0.5molO2和1molSO3达到平衡时放出的热量为Q3。
下列关系正确的是( )
A.Q1=Q3=197kJB.Q1=Q3<
197kJ
C.Q1=2Q2<
197kJD.Q2<
Q1<
14.根据表中的信息判断下列说法错误的是( )
物质
外观
熔点
燃烧热/(kJ·
mol-1)
金刚石
无色,透明固体
?
395.4
石墨
灰黑,不透明固体
393.5
A.由表中信息可得如图所示的图象
B.由表中信息知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH=+1.9kJ·
C.由表中信息可推知相同条件下金刚石的熔点低于石墨的熔点
D.表示石墨燃烧热的热化学方程式为C(石墨,s)+
O2(g)===CO(g) ΔH=-393.5kJ·
15.甲醇质子交换膜燃料电池中,将甲醇蒸气转化为氢气的反应原理有如下两种:
①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)
ΔH=+49.0kJ·
②CH3OH(g)+
O2(g)===CO2(g)+2H2(g)
ΔH=-192.9kJ·
下列说法正确的是( )
A.CH3OH的燃烧热为192.9kJ·
B.反应①中的能量变化如图所示
C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D.根据②推知反应:
CH3OH(l)+
O2(g)===CO2(g)+2H2(g)的ΔH>
-192.9kJ·
16.下图为火电站发电原理示意图:
分析图中各种变化,下列不能发生的是( )
A.氧化还原反应
B.化学能直接转化为电能
C.化学键的断裂与重新组合
D.改变反应物接触面积,提高反应速率
17.H2与ICl的反应分①②两步进行,且两步都为可逆反应,其能量曲线如图所示,下列有关说法错误的是( )
①H2+IClHI+HCl 慢反应
②HI+IClI2+HCl 快反应
A.反应①、反应②均为放热反应
B.降低温度有利于提高HCl的产率
C.总反应速率的快慢主要由反应①决定
D.H2(g)+2ICl(s)I2(s)+2HCl(g) ΔH=-218kJ·
mol-1,加入催化剂可使该反应的焓变增大
18.某废水中含有的NH
在一定条件下可被O2氧化,反应过程如下:
①NH
(aq)+
O2(g)===NO
(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273kJ/mol
②NO
(aq) ΔH=-73kJ/mol。
下列叙述正确的是( )
A.上述反应条件下,NH
比NO
稳定
B.0.1molNH3比0.1molNH
含有的电子数少
C.反应①中0.1molNH
被氧化时,有0.6mole-转移
D.NH
(aq)+2O2(g)===NO
(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-200kJ/mol
19.1L0.5mol·
L-1H2SO4溶液与足量Ba(OH)2稀溶液反应放出akJ热量;
1L0.5mol·
L-1HCl溶液与足量NaOH稀溶液充分反应放出bkJ热量;
则500mL0.4mol·
L-1BaCl2溶液与足量稀硫酸反应放出的热量为( )
A.0.4(a+2b)kJB.0.4(a-2b)kJ
C.0.2(a-2b)kJD.0.2(a+2b)kJ
20.已知:
①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·
②H2(g)+S(g)===H2S(g) ΔH=-20.1kJ·
下列判断一定正确的是( )
A.1mol氢气完全燃烧生成H2O(g)吸收241.8kJ热量
B.水蒸气和硫化氢的能量相差221.7kJ
C.由①②知,水的热稳定性小于硫化氢
D.反应②中改用固态硫,1molH2完全反应放热将小于20.1kJ
第Ⅱ卷(非选择题,共50分)
二、非选择题(本大题共4小题,共50分)
21.(6分)根据要求回答下列问题:
(1)机动车尾气已成为城市大气的主要污染源,机动车尾气中的主要有害物质为氮的氧化物。
目前科技工作者正在探索用甲烷等燃料气体将氮氧化物还原为N2和H2O,涉及的反应有:
CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-574kJ·
CH4(g)+2NO2(g)===CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH2=-867kJ·
写出CH4还原NO生成N2的热化学方程式:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)一定条件下,不同量的CO2与不同量的NaOH充分反应放出的热量如下表所示:
CO2的量
NaOH的量
放出的热量
22.0g
750mL1.0mol·
L-1
xkJ
1.0mol
2.0L1.0mol·
ykJ
写出该条件下,CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方程式________________________________________________________________________。
(3)我国煤炭资源相对石油和天然气资源丰富,煤的综合利用主要是指煤的气化和液化。
煤的主要成分为碳氢化合物,用CH代表煤的“分子式”。
煤炭在氧气氛围中气化 2CH(s)+O2(g)===2CO(g)+H2(g) ΔH1
气化后的气体合成甲醇 CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH2
甲醇制备丙烯的反应 3CH3OH(g)===C3H6(g)+3H2O(g) ΔH3
写出在一定条件下,煤炭在氧气氛围中反应直接生成丙烯、水蒸气和CO的热化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
22.(11分)雾霾已经成为部分城市发展的障碍。
雾霾形成的最主要原因是人为排放,其中汽车尾气污染对雾霾的“贡献”逐年增加。
回答下列问题:
(1)汽车尾气中含有NO,N2与O2生成NO的过程如下:
①1molO2与1molN2的总能量比2molNO的总能量________(填“高”或“低”)。
②
O2(g)===NO(g)的ΔH=________。
③NO与CO反应的热化学方程式可以表示为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH=akJ·
mol-1,但该反应速率很慢,若使用机动车尾气催化转化器,可以使尾气中的NO与CO转化成无害物质排出。
上述反应在使用“催化转化器”后,a值________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)氢能源是绿色燃料,可以减少汽车尾气的排放,利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气:
CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH1。
下图是该反应的能量变化图:
①通过图中信息可判断反应CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)的ΔH1________(选填“>
”“=”或“<
”)0。
②图中途径(Ⅱ)的条件是________________________,途径(Ⅰ)的反应热________(选填“>
”)途径(Ⅱ)的反应热。
③已知下列两个热化学方程式:
H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH2
2CH3OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g) ΔH3
ΔH1、ΔH2、ΔH3三者的关系式为:
________________________________________________________________________。
23.(16分)
(1)已知:
①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.9kJ/mol
由上述方程式可知:
CH3OH的燃烧热________(填“大于”“等于”或“小于”)192.9kJ/mol。
已知水的气化热为44kJ/mol。
则表示氢气燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。
①2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5kJ/mol
③H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)已知:
①Fe(s)+1/2O2(g)===FeO(s) ΔH1=-272.0kJ/mol
②2Al(s)+3/2O2(g)===Al2O3(s) ΔH2=-1675.7kJ/mol
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
某同学认为,铝热反应可用于工业炼铁,你的判断是________(填“能”或“不能”),你的理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物,工业上利用该反应合成甲醇。
25℃、101KPa下:
①H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g) ΔH1=-242kJ/mol
②CH3OH(g)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)
ΔH2=-676kJ/mol
写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
24.(17分)
Ⅰ.[全国卷Ⅱ]联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。
(1)联氨分子的电子式为____________________,其中氮的化合价为________。
(2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)①2O2(g)+N2(g)===N2O4(l) ΔH1
②N2(g)+2H2(g)===N2H4(l) ΔH2
③O2(g)+2H2(g)===2H2O(g) ΔH3
④2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH4=-1048.9kJ·
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=____________,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为________________________________________________________________________。
Ⅱ.[全国卷Ⅲ]煤燃烧排放的烟气含SO2和NO2,形成酸雨,污染大气。
现用NaClO、Ca(ClO)2处理,得到较好的烟气脱硫效果。
(4)已知下列反应:
SO2(g)+2OH-(aq)===SO
(aq)+H2O(l) ΔH1
ClO-(aq)+SO
(aq)===SO
(aq)+Cl-(aq) ΔH2
CaSO4(s)===Ca2+(aq)+SO
(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=________。
Ⅲ.[四川高考]
(5)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。
已知25℃,101kPa时:
CaO(s)+H2SO4(l)===CaSO4(s)+H2O(l)'
ΔH=-271kJ/mol
5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) ΔH=-937kJ/mol
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是
Ⅳ.[天津高考]
(6)氢气可用于制备H2O2。
H2(g)+A(l)===B(l) ΔH1
O2(g)+B(l)===A(l)+H2O2(l) ΔH2
其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g)+O2(g)===H2O2(l)的ΔH________0(填“>
”“<
”或“=”)。
答案
1 C
2 B
3 D
4 C
5 D
6 D
7 B
8 C
9 D
10 B
11 A
12 D
13 D
14 D
15 D
16 B
17 D
18 C
19 B
20 D
21
(1)CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ·
mol-1(2分)
(2)NaOH(aq)+CO2(g)===NaHCO3(aq) ΔH=-(4x-y)kJ·
(3)12CH(s)+6O2(g)===C3H6(g)+3H2O(g)+9CO(g) ΔH=6ΔH1+3ΔH2+ΔH3(2分)
22
(1)①低(1分) ②+91.5kJ·
mol-1(2分) ③不变(2分)
(2)①>
(2分) ②使用催化剂(1分) =(1分)
③ΔH3=2×
ΔH1+6×
ΔH2(2分)
23
(1)大于(2分) H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-124.6kJ/mol(3分)
(2)2NH3(g)+CO2(g)===CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=-87.0kJ/mol(2分)
(3)3FeO(s)+2Al(s)===Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH=-859.7kJ/mol(3分) 不能(1分) 该反应的引发,需消耗大量能量,成本较高(2分)
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