第一章化学反应与能量本章测试 有详细解析 人教选修4Word文档格式.docx
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丙烷
丁烷
燃烧热(kJ·
mol-1)
890
1560
2220
2880
据此判断,表示戊烷燃烧热的热化学方程式正确的是( )
A.C5H12(l)+8O2(g)===5CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-3540kJ·
B.C5H12(l)+8O2(g)===5CO2(g)+6H2O(g)ΔH=-3540kJ·
C.C5H12(l)+8O2(g)===5CO2(g)+6H2O(g)ΔH=+3540kJ·
D.C5H12(l)+8O2(g)===5CO2(g)+6H2O(l)ΔH=+3540kJ·
5、已知Zn(s)+H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)+H2(g) ΔH<
0,则下列关于该反应的叙述不正确的是( )
A.该反应中旧键断裂需要吸收能量,新键形成需放出能量,所以总能量不变
B.上述热化学方程式中的ΔH的值与反应物的用量无关
C.该反应的化学能可以转化为电能
D.反应物的总能量高于生成物的总能量
6、下列变化中,属于吸热反应的是( )
①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④氯酸钾分解制氧气
⑤生石灰跟水反应生成熟石灰
A.①④B.②③C.①④⑤D.①②④
7、已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关,如图(Ⅰ)所示:
ΔH1=ΔH2+ΔH3
根据上述原理和图(Ⅱ)所示,判断各对应的反应热关系中不正确的是( )
A.A―→F ΔH=-ΔH6
B.A―→D ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
D.ΔH1+ΔH6=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5
8、已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为:
C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.51kJ/mol
C(金刚石,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-395.41kJ/mol
据此判断,下列说法中正确的是( )
A.由石墨制备金刚石是吸热反应;
等质量时,石墨的能量比金刚石的能量低
B.由石墨制备金刚石是吸热反应;
等质量时,石墨的能量比金刚石的能量高
C.由石墨制备金刚石是放热反应;
D.由石墨制备金刚石是放热反应;
9、已知反应:
①101kPa时,C(s)+
O2(g)===CO(g) ΔH1=-110.5kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)
ΔH2=-57.3kJ/mol下列结论正确的是( )
A.若碳的燃烧热用ΔH3来表示,则ΔH3<ΔH1
B.若碳的燃烧热用ΔH3来表示,则ΔH3>ΔH1
C.浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3kJ/mol
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出的热量为57.3kJ
10、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.①B.④C.②③④D.①②③
11、化学反应可视为旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
化学键的键能是指拆开(或形成)1mol某化学键所吸收(或放出)的能量。
已知白磷(P4)和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能:
P—P为198kJ/mol,P—O为360kJ/mol,氧气分子内氧原子间的键能为498kJ/mol,则P4(s)+3O2(g)===P4O6(s)的反应热ΔH为( )
A.+1638kJ/molB.-1638kJ/molC.-126kJ/molD.+126kJ/mol
12、“西气东输”工程使东部发达地区的居民告别了管道煤气,用上了天然气。
已知某管道煤气的主要成分是H2和CO,其体积比为1∶1;
天然气的主要成分是CH4,它们燃烧的热化学方程式为:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890.31kJ/mol
当使用管道煤气的用户改用天然气后,在相同条件下燃烧等体积的可燃气体,理论上所获得的热量,后者大约是前者的多少倍( )
A.1.3B.1.6C.3.1D.0.8
13、完全燃烧一定质量的无水乙醇,放出的热量为Q,为完全吸收生成的CO2,并使之生成正盐,消耗掉0.8mol/LNaOH溶液500mL,则燃烧1mol酒精放出的热量是()
(A)0.2Q(B)0.1Q(C)5Q(D)10Q
14、已知胆矾溶于水使溶液温度降低,室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液释放出热量为Q1kJ,又知胆矾分解的化学方程式为:
CuSO4·
5H2O
CuSO4(固)+5H2O–Q2kJ,则Q1、Q2的关系为()
A.Q1<
Q2B.Q1>
Q2C.Q1=Q2D.无法确定
15、在烃分子中去掉两个氢原子形成一个双键是吸热反应,大约需要117kJ/mol~125kJ/mol的热量,但1,3—环己二烯失去2个氢原子变成苯是放热反应,ΔH=-23.4kJ/mol,以上事实表明()
A.1,3—环己二烯加氢是吸热反应B.苯加氢生成环己烷是吸热反应
C.1,3—环己二烯比苯稳定D.苯比1,3—环己二烯稳定
16、下列措施中不能提高固体燃料利用率的是()
A.粉碎固体燃烧,增大反应接触面积
B.鼓入足量空气,使燃料与氧气充分接触
C.使煤洁净(气化和液化),减少污染物的排放
D.鼓入大量空气(远远过量),使燃料完全燃烧
二、非选择题(本题包括6个大题,共52分)
17、(8分)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,请回答问题。
(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)+
O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8kJ·
mol-1,该反应的活化能为167.2kJ·
mol-1,则其逆反应的活化能为________。
18、(10分)下表是几种常用燃料(1mol)完全燃烧时放出的热量:
物质
炭粉(C)
一氧化碳(CO)
氢气(H2)
甲烷(CH4)
乙醇(C2H5OH)
状态
固体
气体
液体
热量(kJ)
392.8
282.6
285.8
890.3
1367
(1)从热量角度分析,目前最适合家庭使用的优质气体燃料是________。
(2)写出管道煤气中的一氧化碳燃烧热的热化学方程式
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)充分燃烧1mol表中各种燃料,排放出二氧化碳的量最多的是________。
(4)矿物燃料储量有限,而且在燃烧过程中会产生污染。
根据能源多样化的发展战略,我国开发利用的绿色能源有氢能、________等。
19、(6分)比较下列各组热化学方程式中ΔH的大小关系:
(1)S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH2
ΔH1______ΔH2(填><或“=”,下同);
(2)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
ΔH1______ΔH2;
(3)4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH1
4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O2(s) ΔH2
ΔH1______ΔH2。
20、(12分)如图是某同学设计的放热反应的观察装置,其实验顺序:
①按图所示将实验装置连接好;
②在U型管内加入少量红墨水溶液(或品红)打开T型管螺旋夹,使U型管内两边的液面处于同一水平面,再夹紧螺旋夹;
③在中间的试管里盛1g氧化钙,当滴入2mL左右的蒸馏水后,即可观察。
试回答:
(1)实验中观察到的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该实验中必须进行的一步实验操作是
(3)该实验的原理是
(4)实验中发生的化学反应方程式:
(5)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2能量之间的关系:
(6)若该实验中CaO换成NaCl,实验还能否观察到相同现象?
(填“能”或“否”)。
21、(10分)利用下图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50mL0.25mol/L硫酸倒入小烧杯中,测出硫酸温度;
②用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3kJ/mol):
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是E(从下列选出)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入
C.一次迅速倒入
(3)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是E(从下列选出)。
A.用温度计小心搅拌B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯D.用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动
(4)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
29.5
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
29.2
4
26.4
26.3
29.8
②近似认为0.55mol/LNaOH溶液和0.25mol/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
22、(6分)一定条件下,A与B反应可生成C和D,其能量变化如图:
(1)下列有关反应A+B====C+D的说法正确的是________________。
A.反应前后原子的种类和数目一定不变
B.该反应若有热量变化,则一定是氧化还原反应
C.若该反应为放热反应,则不需要加热反应就一定能自发进行
D.反应物的总质量及总能量与生成物的总质量、总能量均相等
(2)若E1<E2,则生成物的总能量______________(填“>”“<”或“=”)反应物的总能量,反应热ΔH________________0(填“>”“<”或“=”)。
答案与解析
1、解析:
强酸与强碱在稀溶液中反应生成1mol水放出热量为57.3kJ,①、②中均生成2molH2O,且②中还有BaSO4生成,放出的热量均不为57.3kJ;
强酸、弱碱在水中电离时要吸收部分热量,故③、④放出的热量小于57.3kJ。
答案:
D
2、解析:
A正确,因为该反应为放热反应;
B错误,因为分子变成原子要破坏化学键,吸收能量,2E1>E2;
C错误,燃烧热是1mol氢气充分燃烧,生成液态水放出的热量;
D错误。
因为NaOH固体溶解放热。
A
3、解析:
本题考查化学反应过程中能量变化。
由已知得1molH2(g)和1molF2(g)反应生成2molHF(g)放出270kJ热量,A、D错。
若生成2mol液态HF,放出热量大于270kJ,故B错。
由于该反应为放热反应,故C正确。
C
4、解析:
戊烷燃烧放热,ΔH小于零,产物水是液态,A正确。
5、解析 由热化学方程式知,ΔH<
0,A项不正确,D项正确;
热化学方程式的ΔH表示已完成反应的能量变化,与反应物的用量无关,故B项正确;
该反应是自发进行的氧化还原反应,故化学能可转化为电能。
答案 A
6、解析 放热反应⑤,吸热反应②④,液态水汽化是吸热过程,浓硫酸稀释是放热过程。
答案 D
7、答案 D
8、
解析 将石墨燃烧的热化学方程式减去金刚石燃烧的热化学方程式得:
C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH=+1.9kJ/mol,由于ΔH>
0,所以石墨制备金刚石是吸热反应,即石墨吸收能量才能成为金刚石,故石墨的能量比金刚石的能量低。
9、
解析 反应①中碳未完全燃烧,其放出的热量小于碳完全燃烧时放出的热量,放出热量越多,ΔH越小,即ΔH3<ΔH1,A项正确;
浓H2SO4稀释要放热,故C项反应的反应热比57.3kJ/mol大;
D项中醋酸为弱酸,电离吸热,故D项反应生成1mol水放出热量小于57.3kJ。
10、解析 由所给热化学方程式及ΔH的含义可以判断ΔH1<
ΔH2、ΔH3>
ΔH4、ΔH5>
ΔH6、ΔH7>
ΔH8,故选C。
答案 C
11、
解析 反应物的键能之和为:
198kJ/mol×
6+498kJ/mol×
3=2682kJ/mol
生成物的键能之和为:
360kJ/mol×
12=4320kJ/mol
因此ΔH=2682kJ/mol-4320kJ/mol=-1638kJ/mol
答案 B
12、解析 比较1mol的管道煤气与天然气燃烧放出的热量关系则有
=
≈3.1
13、解析这是一题有关燃烧热计算的问题,本题采用逆向思维法,先推导出生成的CO2的物质的量为0.2mol,此时有0.1mol的乙醇完全燃烧;
由此易知,1mol酒精完全燃烧放热为10Q。
答案D
14、解析本题实质考查了盖斯定律的应用能力。
分析题意,得到如下关系:
根据盖斯定律,得关系式:
ΔH=ΔH2+ΔH1>
0,即有(+Q2)+(-Q1)>
0,即Q1<
Q2。
答案A
15、解析1,3—环己二烯脱氢是放热反应;
说明苯的能量低于1,3—环己二烯,由能量越低越稳定知,苯比1,3—环己二烯稳定。
A应为放热反应,B因题示为给出苯与环己烷间的能量高低关系,无法确定。
答案D
16、解析提高固体燃料利用率,通常可以通过增大反应接触面积或增大空气量来实现。
空气远远过量,会带去部分热量,不利于燃料的充分利用。
17、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)+
mol-1中,活化分子的最低能量比反应物分子的能量高167.2kJ·
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241.8kJ·
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=409kJ·
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409kJ·
(1)放热 需要 -(E1-E2)kJ·
(2)409kJ·
18、解析:
(1)从热量角度分析,目前最适合家庭使用的优质气体燃料为甲烷(CH4)。
(3)从表中各物质的化学式可以看出1mol乙醇含碳最多,故充分燃烧1mol乙醇放出的CO2最多。
(4)我国开发的绿色能源有氢能、风能、地热能、太阳能等。
(1)甲烷
(2)CO(g)+
O2(g)===CO2(g)
ΔH=-282.6kJ·
(3)乙醇
(4)太阳能(或风能、地热能)
19、解析:
(1)固态硫变为硫蒸气是吸热过程,所以ΔH1>ΔH2;
(2)中水蒸气变为液态水是放热过程,所以ΔH1<ΔH2;
(3)中两式相减得:
4Al(s)+2Fe3O4(s)===2Al2O3(s)+4Fe(s) ΔH=ΔH1-ΔH2<0(铝热反应很剧烈,是典型的放热反应),所以ΔH1<ΔH2。
(1)>
(2)< (3)<
20、解析 从提供的仪器和目的来看,意在通过观察U型管中液面变化指示左边装置中发生反应的能量变化。
在实验中利用大试管中气体膨胀,故实验要求气密性良好,否则无法观察到现象。
答案
(1)U型管中的红墨水左侧下降,右侧上升
(2)检查装置的气密性
(3)CaO与水反应放出的热量使大试管中的空气膨胀,引起U型管中红墨水的液面不再相平
(4)CaO+H2O===Ca(OH)2
(5)CaO和水的能量之和大于Ca(OH)2的能量
(6)否
21、解析
(1)中和热测定实验要求尽可能减少热量损失,且保证酸和碱能充分反应,即要有一种反应物过量。
(2)NaOH溶液应一次倒入,以减少热量损失。
(3)温度计不能用来搅拌试剂,B项有热量损失,C项不可避免有液体溅出。
(4)①第2次实验的温度差与其它3次相比差别太大,应舍去;
②ΔH=-[100g×
4.18×
10-3kJ/(g·
℃)×
3.4℃]÷
0.025mol=-56.8kJ/mol;
③测得结果小于理论值,即在实验过程中有热量损失,故a、c、d正确。
答案
(1)
H2SO4(aq)+NaOH(aq)=
Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
(2)C (3)D(4)①3.4 ②-56.8kJ/mol ③acd
22、答案:
(1)A
(2)>>
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