届高一实验班化学能量与热能测试题附答案.docx
- 文档编号:25012263
- 上传时间:2023-06-03
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:232.76KB
届高一实验班化学能量与热能测试题附答案.docx
《届高一实验班化学能量与热能测试题附答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《届高一实验班化学能量与热能测试题附答案.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
届高一实验班化学能量与热能测试题附答案
化学能量与热能(必修二人教版)测试题
学校:
__________姓名:
__________班级:
__________考号:
__________
一、单选题(每题3分,共48分)
1、下列反应是吸热反应的是()
ABCD
2、下列与化学反应能量相关的说法正确的是()
A.所有燃烧反应都是放热反应
B.吸热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
D.水电站把机械能转化成电能,而核电站把化学能转化成电能
3、如图1所示,对A生成C的反应,下列结论正确的是( )
A.该反应为吸热反应B.该反应进行时,一定有能量放出
C.A比C稳定D.该反应不需要加热一定就可以进行
图1图2图3
4、根据图2提供的信息,下列所得结论正确的是( )
A.生成物比反应物稳定B.该反应的ΔH<0
C.该图可表示石灰石分解D.生成物总能量高于反应物总能量,该反应不能发生
5、已知拆开1molH2(g)中的H-H键需要消耗436kJ能量,如图3,反应:
3H2(g)+N2(g)
2NH3(g)的能量变化示意图.下列说法不正确的是( )
A.断开1molN2(g)中的N
N键要吸收941kJ能量
B.生成2molNH3(g)中的N-H键吸收2346kJ能量
C.3H2(g)+N2(g)
2NH3(g)△H=-97kJ/mol
D.NH3(g)
3/2H2(g)+1/2N2(g)△H=48.5kJ/mol
6、图4表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时,反应过程和能量的关系,正确的是( )
A.该反应为吸热反应B.a与b相比,a的反应速率更快
C.a与b相比,反应的平衡常数一定不同D.反应物吸收总能量小于生成物释放总能量
7、根据N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)-92kJ/mol,下列有关图像和叙述中正确的是( )
AB图4
C.向密闭容器中通入1mol氮气和3mol氢气发生反应放出92kJ的热量
D.形成1mol氮氮键和3mol氢氢键所放出的能量比拆开6mol氮氢键所吸收的能量多92kJ
8、CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。
反应过程如下图5。
下列说法不正确的是( )
图5图6
A.CO2含有极性共价键B.上述过程表示CO和O生成CO2
C.上述过程中CO断键形成C和OD.从状态Ⅰ到状态Ⅲ,有能量放出
9、NO是氮元素的一种氧化物。
上图6表示N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。
下列有关反应和NO性质的说法中,正确的是( )
A.NO是一种酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水
B.1molN2(g)和1molO2(g)反应生成2molNO(g),放出能量180kJ
C.在1L的密闭容器中N2(g)和O2(g)反应生成NO(g),10分钟内减少1molN2,则10分钟内化学反应的的平均速率可表示为v(NO)=0.1mol/(L·min)
D.N2(g)分子中化学键键能大于O2(g)分子中化学键键能
10、为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染,同时缓解能源危机,有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想如图7,。
下列说法正确的是( )
A.过程1是放热反应B.过程2可将化学能转化为电能
C.氢能源可从自然界直接获取,是一次能源D.氢气不易贮存,无开发价值
图7图8
11、根据上图8所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程,判断下列说法错误的是( )
A.直观看,该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量
B.2mol气态氧原子结合生成O2(g)时,能放出498kJ能量
C.断裂1molNO分子中的化学键,需要吸收632kJ能量
D.1molN2和1molO2的反应热ΔH=-180kJ·mol-1
12、下图9是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。
下列说法正确的是()
A.电MgCl2制取Mg是放热过程
B.热稳定性:
MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C.常温下氧化性:
F2 D.由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的化学方程式为: MgBr2(S)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2(g),生成1molMgCl2(s)放出117kJ能量 图9图10图11 13、化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。 已知白磷和P4O6的分子结构如上图10所示,现提供以下化学键的键能(kJ/mol): P—P: 198,P—O: 360,O=O: 498,则反应P4(白磷)+3O2=P4O6的反应热ΔH为() A.+1638kJ/molB.-1638kJ/molC.-126kJ/molD.+126kJ/mol 14、图11是298K、101kPa时N2与H2反应时能量变化的曲线图。 下列叙述正确的是() A.该反应的热化学方程式为: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)-92kJ/mol B.a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 C.加入催化剂,该化学反应的反应热改变 D.在温度、体积一定的条件下,通入1molN2和3molH2反应后放出的热量为Q1kJ,若通入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ,则184kJ·mol-1>Q2>2Q1 15、最近意大利罗马大学的科学家获得了极具理论研究意义的N4分子。 N4分子结构如右图所示,已知断裂1molN—N吸收167kJ热量,生成1molN N放出942kJ热量,根据以上信息和数据,下列说法正确的是() A、N4属于一种新型的化合物B、N4与N2互称为同位素 C、N4化学性质比N2稳定D、1molN4气体转变为N2将放出882kJ热量 16、一定质量的某含碳化合物在空气中完全燃烧后,生成8.8g二氧化碳和5.4g水,则该化合物可能是( ) A.CH4B.C3H8C.C2H5OHD.CH3OH 选择题答题卡 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 二、实验题(每空2分,共10分) 17、学习了反应热后,某化学小组对生石灰与水反应是显著放热反应进行了实验探究,在除了用手触摸试管壁感觉发热外,还设计了下列几个可行性方案。 图12 甲方案: 将温度计与盛有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起,放入有水的小烧杯中,用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水,看到的现象是, 说明反应放热。 (下列装置中支撑及捆绑等仪器已略去) 乙方案: 将盛放有生石灰的小试管插入带支管的试管中,支管接①或②,用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水,看到的现象是(接①),(接②)____________________________________________________________,说明反应放热。 丙方案: 用胶头滴管向盛放有生石灰且带支管的试管中滴加水,支管接的导管中盛适量无水硫酸铜粉末,看到的现象是______________________________,说明反应放热,其原因是___________________________________________________________。 三、填空题(每空2分,共42分) 18、合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反应过程的能量变化如图12所示。 已知N2(g)与H2(g)反应生成17gNH3(g),放出46.1kJ的热量。 请回答下列问题: (1)该反应通常用铁作催化剂,加催化剂会使图中E变________(填“大”或“小”),E的大小对该反应的反应热有无影响? _______。 理由是__________________________; (2)图中ΔH=______kJ·mol-1; (3)起始充入2mol·L-1N2和5.5mol·L-1H2,经过50min,NH3的浓度为1mol·L-1,则v(N2)=_________mol·L-1·min-1、c(H2)=___________mol·L-1; (4)已知NH3(g)===NH3(l)ΔH=-QkJ·mol-1,书写N2(g)+3H2(g) 2NH3(l)的热化学方程式。 19、当前能源危机是一个全球性问题,开源节流是应对能源危机的重要举措。 (1)下列做法有利于能源“开源节流”的是________(填字母)。 A.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源 B.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求 C.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料 D.减少资源消耗,加大资源的重复使用、资源的循环再生 (2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图13所示。 则在通常状况下,金刚石和石墨相比较,________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热ΔH=________。 图13图14图15 (3)已知: N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ/mol、497kJ/mol。 N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ/mol。 NO分子中化学键的键能为_______________kJ/mol。 (4)请写出用CO除去NO生成无污染气体的热化学方程式: ____________________________。 (5)已知Na2SO4·10H2O Na2SO4·nH2O+(10-n)H2O。 将装有芒硝(Na2SO4·10H2O)的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙内就能达到白天蓄热,使室内保持较低温度,晚上把白天所蓄的热量放出,使室内保持温暖的目的。 则白天和晚上的能量转化方式是白天将________能转化为________能,晚上将________能转化为________能。 20、有科学家预青,氢能将成为21世纪的主要能源,而且是一种理想的绿色能源。 (1)已知破坏1moIH-H键、1molO=O键、1molH-O键时分别需要吸收436kJ、498kJ、465kJ的能量,上图14表示H2、O2转化为H2O的反应过程中的能量变化,则b=_______。 (2)在l0lkPa下,lg氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,该反应的热化学方程式为。 (3)为探究实验室制氢气反应的热效应,选择上图15装置进行实验。 ①若x为水,y为生石灰,则实验过程中U形管中可观察到的现象是。 ②若x为稀盐酸,y为锌粒,观察到与①相同的实验现象,则说明锌与稀盐酸制氢气的反应是(填“放热反应”或“吸热反应”)。 (4)已知: H2SO4(aq)+2KOH(aq)=K2SO4(aq)+2H2O (1)△H=Q1kJ/mol H2SO4(浓)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O (1)△H=Q2kJ/mol HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(l)△H=Q3kJ/mol 上述反应均为溶液中的反应,则Q1、Q2、Q3值的大小关系为________。 参考答案 一、单项选择 1、【答案】A 【解析】 【分析】 此题主要考察两个方面的内容,一是对反应过程中能量变化图像的认识,二是对常见的吸放热反应的总结。 【详解】A.由图像可知,生成物的总能量高于反应物的总能量,因此A反应为吸热反应; B.由图像可知,生成物的总能量低于反应物的总能量,因此B反应为放热反应; C.铝热反应为放热反应,C反应为放热反应; D.锌和稀盐酸的置换反应为放热反应,D反应为放热反应; 综上所述,属于吸热反应的是A,故答案选A。 2、【答案】A 【解析】 【分析】 放热反应实质是反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量。 【详解】A.所有的燃烧反应都是放热反应,故A正确; B.吸热反应中反应物的总能量低于生成物的总能量,故B错误; C.反应速率与反应是吸热还是放热无关,反应速率与反应物本身的性质及外界条件有关,故C错误; D.水电站把机械能转化成电能,而核电站把核能转化成电能,故D错误; 答案选A。 3、【答案】B 【解析】 【详解】A.反应物总能量大于生成物总能量,该反应物放热反应,故A错误; B.反应为放热反应,该反应进行时,一定有能量放出,故B正确; C.A的总能量大于C,则C稳定,故C错误; D.放热反应不一定容易进行,如铝热反应需要在加热条件下才能进行,故D错误。 所以本题答案为: B。 【点睛】判断吸放热的依据是: 反应物的总能量大于生成物的总能量,此反应为放热反应;反应物的总能量小于生成物的总能量,则该反应为吸热反应。 4、【答案】C 【解析】 试题分析: A.反应物的总能量低于生成物的总能量,因此反应物更稳定,A项错误;B.生成物的总能量高于反应物的总能量,为吸热反应,△H>0,B项错误;C.由图可知该反应属于吸热反应,而石灰石高温分解属于吸热反应,C项正确;D.反应吸热或放热与反应条件无必然联系,并不是所有吸热反应都需要加热,例如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应,是常温下即可进行的吸热反应,D项错误;答案选C。 考点: 考查化学反应中的能量变化。 5、【答案】B 【解析】 【详解】A.拆开1molH2(g)中的H﹣H键需要消耗436kJ能量,图中断裂化学键吸收能量为2249kJ,则断开1molN2(g)中的N≡N键要吸收能量为2249kJ﹣436kJ×3=941kJ,故A正确; B.图中生成2molNH3(g)时形成化学键释放的能量为2346kJ,而断裂化学键吸收能量,故B错误; C.由图可知△H=(2249﹣2346)kJ/mol=﹣97kJ? mol﹣1,即热化学方程式为3H2(g)+N2(g)? 2NH3(g)△H=﹣97kJ? mol﹣1,故C正确 D.互为逆反应时焓变的数值相同、符号相反,且物质的量与热量成正比,由3H2(g)+N2(g)? 2NH3(g)△H=﹣97kJ? mol﹣1可知NH3(g)? H2(g)+ N2(g)△H=48.5kJ? mol﹣1,故D正确; 故答案为B。 6、【答案】D 【解析】 A.反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应,A项错误; B.b降低了活化能,反应速率升高,所以b的反应速率更快,B项错误; C.催化剂只改变反应速率,不改变平衡状态,a与b反应的平衡常数相同,C项错误; D.由图可知该反应为放热反应,反应物吸收的总能量小于生成物释放的总能量,D项正确;答案选D。 7、【答案】B 【解析】 A、依据化学反应方程式: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)-92kJ,反应是放热反应,依据能量守恒,反应物总能量大于生成物总能量,故A错误; B、已知: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)+92kJ,反应是放热反应,依据能量守恒,反应物总能量大于生成物总能量,1molN2(g)和3molH2(g)的能量之和高于2molNH3(g)的能量,故B正确; C、反应是可逆反应不能进行彻底,向密闭容器中通入1mol氮气和3mol氢气发生反应,放出的热量小于92.4kJ,故C错误; D、已知: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)+92kJ,正反应是放热反应,则逆反应为吸热反应,即形成1mol氮氮键和3mol氢氢键所放出的能量比拆开6mol氮氢键所吸收的能量少92kJ,故D错误。 故选B。 8、【答案】C 【解析】 A.CO2分子中含有的C=O双键属于极性共价键,A正确; B.上述过程表示CO和O原子反应生成CO2,B正确; C.通过图示可知: 上述过程中CO并没有断键形成C和O,C错误; D.由于反应物的能量比生成物的能量高,所以从状态Ⅰ到状态Ⅲ,有能量放出,D正确; 故合理选项是C。 9、【答案】D 【解析】 由示意图中数据可知,反应物键的断裂吸收的能量为(946+498)kJ=1444kJ/mol,生成物键的形成放出的能量为2×632kJ=1264kJ/mol,则该反应是吸热反应。 A项、一氧化氮属于不成盐氧化物,不能和氢氧化钠反应,不 酸性氧化物,故A错误; B项、该反应是吸热反应,1molN2和1molO2反应生成2molNO,吸收能量为180kJ,故B错误; C项、由示意图可知1molN2和1molO2反应生成2molNO,若10分钟内减少1molN2,反应生成2molNO,则10分钟内化学反应的的平均速率可表示为v(NO)= = =0.2mol/(L·min),故C错误; D项、破坏N2分子中氮氮三键消耗的能量大于破坏O2分子中氧氧双键消耗的能量,则N2分子中化学键键能大于O2分子中化学键键能,故D正确; 故选D。 10、【答案】B 【解析】 A.过程1是光催化下H2O分解为H2、O2,该反应为吸热反应,A错误; B.过程2的原电池反应,可将化学能转化为电能,B正确; C.氢能源不可从自然界直接获取,是以其他形式的能源转化产生的,是二次能源,C错误; D.氢气不易贮存和运输,但由于氢气发生原电池反应能量转化率高,燃烧产物可作为产生氢气的原料,无污染,因此具有很高的开发利用价值,D错误; 故合理选项是B。 11、【答案】D 【解析】 A项,直观看,该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,正确;B项,互逆过程的热量变化,ΔH数值相等,正、负相反,故B、C正确;D项,ΔH=(946+498-2×632)kJ·mol-1=+180kJ·mol-1,错误。 12、【答案】D 【解析】解: 已知电MgCl2制取Mg是放热过程,故由MgCl2制取Mg是吸热过程,A错误;反应放热越多,生成的物质越稳定;比较反应热大小可知热稳定顺序为: MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2,B错误;卤素单质和镁反应,生成的产物越稳定,放热越多,卤素单质氧化性越强,则常温下氧化性顺序为F2>Cl2>Br2>I2,C错误;已知① ,② ,②-①得MgBr2(S)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2(g), ;D正确;正确答案: D。 13、【答案】B 【解析】分析: ΔH=反应物的化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量,据此解答。 详解: 根据方程式和键能以及物质的结构式可知该反应的ΔH=反应物键能-生成物键能=(198×6+3×498-12×360)kJ·mol-1=-1638kJ·mol-1,答案选B。 14、【答案】D 【解析】 15、【答案】D 【解析】 16、【答案】C 【解析】本题考查学生对化学能与热能的理解 反应后生成物二氧化碳中碳元素的质量为: 8.8g× ×100%=2.4g,反应后生成物水中氢元素的质量为: 5.4g× ×100%=0.6g,碳元素与氢元素的质量比为: =,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类和质量均不变,则反应物中碳元素与氢元素的质量比也为: =,设化学式中碳原子与氢原子的原子个数比为: x: y,可得比例式: =,解得x: y=1: 3,与各选项对照C正确 二、实验题 17、【答案】甲方案: 小试管中固体变成乳状,同时有大量水蒸气产生,温度计温度上升 乙方案: ①有气泡产生 ②左边水柱下降,右边水柱上升 丙方案: 无水硫酸铜粉末变蓝色 水和生石灰反应放出热量,使水蒸发 【解析】实验从反应放热的“热”为出发点进行探究,通过放热使温度上升、气体膨胀、水被蒸发等特征现象,合理地设计了实验探究方案。 三、填空题 18、【答案】小;无;△H取决于反应物的总能量和生成物总能量差;-92.2;0.01;4;N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)△H=-(62.2+2Q)kJ·mol-1 【解析】 (1)用铁作催化剂可以降低反应活化能E,所以加催化剂会使图中E变变小;△H取决于反应物的总能量和生成物的总能量差,所以E的大小对该反应的反应热没有影响。 (2)NH3的物质的量为17g/17g·mol-1="1mol"△H="2×-46.1"kJ="-92.2"kJ(该反应为放热反应,符号为负) (3)NH3的变化浓度为1mol·L-1时,根据反应比,N2的浓度变化了0.5mol·L-1,v(N2)=0.5mol·L-1/50min="0.01"mol·L-1;NH3的变化浓度为1mol·L-1时,根据反应比,H2的浓度变化了1.5mol·L-1,C(H2)=5.5mol·L-1-1.5mol·L-1="4"mol·L-1 (4)N2(g)+3H2(g)? 2NH3(g)ΔH=-(92.2+Q)kJ·mol-1 19、【答案】ACD石墨-393.5kJ·mol-1631.52NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746kJ·mol-1热化学化学热 【解析】 【详解】 (1)只要能减少化石燃料等资源的使用都属于开源节流,ACD能减少化石燃料的使用,B大力开采煤、石油和天然气,不能减少化石燃料的使用,故选ACD。 (2)图像分析金刚石能量高于石墨,能量越低越稳定,所以说明石墨稳定,图像分析1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为110.5+283.0=393.5kJ。 (3)根据氮气和氧气分子中化学键的键能分别是946kJ/mol、497kJ/mol和N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ/mol,可设一氧化氮分子中化学键的键能为x,则有946+497-2x=180,x=631.5;(4).①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1②C(石墨,s)+ O2(g)=CO(g)ΔH=+-11.05kJ·mol-1③N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180kJ·mol-1,由盖斯定律分析,方程式①×2-②×2-③得2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746kJ·mol-1。 (5)白天吸收热量,将热能转化为化学能,晚上再把白天所蓄的热量放出,即释放热量,将化学能变为热能。 20、【答案】4902H2(g)+O2(g)=2H2O (1)△H=-571.6kJ.mol-l左端液柱降低,右端液柱升高放热反应Q2 【解析】分析: (1)化学反应中,化学键的断裂需要吸收能量,形成新化学键放出能量,反应热等于反应物键能之和减去生成物的总键能之和. (2)1g氢气的物质的量为1g/2g·mol-1=0.5mol,即0.5molH2完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ的热量,则2molH2完全燃烧生成液态水时放出热量为142.9kJ×4=571.6kJ,结合物质的状态及焓变书写热化学方程式.(3)生石灰与水反应放热,大试管内气体受热鼓胀; 详解: (1)反应2H2(g)+O2(g)=2H2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 届高一 实验 化学 能量 热能 测试 答案