化学选修4第一章单元评估卷解析.docx
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化学选修4第一章单元评估卷解析
第一章 单元评估B卷
第Ⅰ卷(选择题,共54分)
选择题包括18个小题,每小题3分,共54分,每小题有1~2个正确选项。
1.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
解析:
放热反应的特点是生成物总能量低于反应物总能量,吸热反应的特点是生成物总能量高于反应物总能量,A项错误;反应速率受反应物本身的性质、压强、温度、浓度、催化剂等因素影响,与反应放热或吸热无直接关系,B项错误;盖斯定律表明:
焓变与反应途径无关,只与反应始态和终态有关,C项正确;同一反应的ΔH不因反应条件的改变而改变,D项错误。
答案:
C
2.下列说法正确的是( )
A.已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应,则SO2的能量一定高于SO3的能量
B.测定中和热时,温度计只用到两次
C.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,则中和热的热效应均为57.3kJ
D.已知2C(s)+2O2(g)===2CO2(g)ΔH1,2C(s)+O2(g)===
2CO(g)ΔH2,则ΔH1<ΔH2
答案:
D
3.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系
据此判断下列说法中正确的是( )
A.石墨转变为金刚石是吸热反应
B.白磷比红磷稳定
C.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1,
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
D.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH>0
解析:
由图像可知石墨、红磷、S(s)所含能量分别比金刚石、白磷、S(g)低,所以由石墨转变为金刚石需要吸收能量,是吸热反应,A正确;能量越低越稳定,故红磷比白磷稳定,B错误;由固体转化为气体需要吸收能量,故ΔH1<ΔH2,C错误;由图像可知CO(g)和H2O(g)所含的总能量大于CO2(g)和H2(g)所具有的总能量,所以CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)为放热反应,ΔH<0,D错误。
答案:
A
4.下列一些诗句、成语、谚语等包含吸热反应过程的是( )
①野火烧不尽,春风吹又生;②春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干;③千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲;④爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏;⑤只要工夫深,铁杵磨成针;⑥火树银花;⑦死灰复燃;⑧凿壁偷光
A.②③⑤ B.③④⑤
C.⑤⑦⑧D.只有③
解析:
①枯草的燃烧是放热反应;②蜡烛的燃烧也是放热反应;③石灰石的燃烧是吸热反应;④爆竹的燃烧是放热反应;⑤铁杵磨成针是物理变化;⑥烟花的燃放是放热反应;⑦是放热反应;⑧是光的传播,不涉及化学变化。
答案:
D
5.已知两个热化学方程式:
2KNO3(s)===2KNO2(s)+O2(g) ΔH=+58kJ·mol-1
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-94kJ·mol-1,为了提供分解1molKNO3所需要的能量,理论上需要燃烧碳( )
A.
molB.
mol
C.
molD.
mol
答案:
B
6.今有如下三个热化学方程式:
①H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g) ΔH1
②H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH2
③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH3
④H2O(l)===H2O(g) ΔH4
关于它们的下列表述正确的是( )
A.ΔH4=ΔH1-ΔH2
B.ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4均为负值
C.ΔH1=ΔH2
D.ΔH1=2ΔH3
解析:
据盖斯定律①-②=④,故ΔH4=ΔH1-ΔH2,A对;由液态水变为气态水要吸热可知ΔH4为正值,B错;等量H2(g)和O2(g)反应生成液态水和气态水放出的热量不同,C错;①和③状态完全相同,计量数成倍数关系,即2ΔH1=ΔH3,D错。
答案:
A
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,例如图(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
答案:
D
8.热化学方程式C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3kJ/mol表示( )
A.碳和水反应吸收131.3kJ能量
B.1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量
C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热131.3kJ
D.1个固态碳原子和1个水蒸气分子反应吸热131.1kJ
解析:
反应热表示按照物质在方程式中化学计量数的物质的量反应时吸收或放出的热量,单位是kJ/mol,该方程式表示1mol碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气,并吸收131.3kJ的热量。
特别要指明水的状态。
答案:
C
9.家用液化气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯等,将0.112m3(标准状况下)丙烷气体完全燃烧,生成CO2气体和液态水,放出11089kJ热量,表示上述反应的热化学方程式正确的是( )
A.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l);
ΔH=-11089kJ·mol-1
B.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l);
ΔH=+2217.8kJ·mol-1
C.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l);
ΔH=+11089kJ·mol-1
D.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l);
ΔH=-2217.8kJ·mol-1
解析:
本题考查热化学方程式的书写。
标准状况下0.112m3丙烷气体的物质的量为112L/22.4L·mol-1=5mol,完全燃烧放出热量为11089kJ,由热化学方程式中燃烧1mol放出的热量为11089/5kJ=2217.8kJ,综合考虑热化学方程式书写的状态、单位、“+”“-”等,D正确。
答案:
D
10.完全燃烧一定质量的无水乙醇,放出的热量为Q,已知为了完全吸收生成的二氧化碳,消耗50mL8mol/L的氢氧化钠溶液,则无水乙醇的燃烧放出的热量不可能是( )
A.10QB.5Q~10Q
C.大于10QD.小于5Q
解析:
NaOH与CO2反应可生成Na2CO3,也可以生成NaHCO3。
n(NaOH)=0.4mol。
若生成Na2CO3,则
C2H5OH~2CO2~4NaOH~Q
0.1mol0.4mol
所以此时1mol乙醇完全燃烧放出热量10Q。
若生成NaHCO3,则
C2H5OH~2CO2~2NaOH~Q
0.2mol0.4mol
所以此时1mol乙醇完全燃烧放出5Q热量。
若反应产物为Na2CO3和NaHCO3的混合物,则1mol乙醇完全燃烧放出的热量在5Q~10Q之间。
答案:
CD
11.根据以下三个热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-Q1kJ·mol-1;2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(l) ΔH=-Q2kJ·mol-1;2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(g) ΔH=-Q3kJ·mol-1。
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( )
A.Q1>Q2>Q3 B.Q1>Q3>Q2
C.Q3>Q2>Q1D.Q2>Q1>Q3
解析:
S(s)+O2(g)===SO2(g)放热,Q1>Q2;H2O(g)===H2O(l)放热,Q2>Q3。
答案:
A
12.氢气在氧气中燃烧生成水蒸气是一个放热反应,且反应生成1molH2O(g)时放出的热量为QkJ。
若反应过程中破坏1mol氢气中的H—H键需消耗能量Q1kJ,破坏1mol氧气中的O===O键需消耗能量Q2kJ,则下列说法中正确的是( )
A.在整个化学反应过程中有2Q1+Q2=2Q
B.根据能量守恒有Q1+Q2=Q
C.由水蒸气分解为氢气和氧气的ΔH=(Q-Q1-Q2)kJ
D.形成1molH—O键放出的能量为
kJ
解析:
由题可知H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH=-QkJ/mol,根据ΔH与键能关系:
ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和,则:
-Q=Q1+
Q2-2E(H—O),解得E(H—O)=
kJ,即形成1molH—O键可放出
kJ能量。
答案:
D
13.一些烷烃的燃烧热(kJ/mol)如下表:
化合物
燃烧热
化合物
燃烧热
甲烷
890.3
正丁烷
2878.0
乙烷
1559.8
异丁烷
2869.6
丙烷
2219.9
2甲基丁烷
3531.3
下列表达正确的是( )
A.热稳定性:
正丁烷>异丁烷
B.乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1559.8kJ/mol
C.正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ/mol
D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多
解析:
正丁烷和异丁烷燃烧都生成CO2和H2O(l),正丁烷燃烧热大,说明正丁烷的能量高,能量越低越稳定,所以异丁烷比正丁烷稳定,A错误;燃烧热指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,B中ΔH与热化学方程式的化学计量数不成比例且生成的水应为液态,B错误;由题给信息可推知,正戊烷的燃烧热比2甲基丁烷的大,所以C正确。
通过计算可得,相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越少,所以D错误。
答案:
C
14.热化学方程式:
C(石墨,s)+2H2(g)===CH4(g) ΔH=a
2C(石墨,s)+H2(g)===C2H2(g) ΔH=b
2C(石墨,s)+2H2(g)===C2H4(g) ΔH=c
已知:
a>c>b,对下列反应:
C2H2(g)+H2(g)===C2H4(g) ΔH=x
2CH4(g)===C2H4(g)+2H2(g) ΔH=y
判断正确的是( )
A.x>0,y<0B.x<0,y>0
C.x>0,y>0D.x<0,y<0
解析:
将已知三个热化学方程式,按顺序编号为①、②、③。
若:
③-②,可得C2H2(g)+H2(g)===C2H4(g);ΔH=x,故x=c-b>0。
若:
③-①×2可得:
2CH4(g)===C2H4(g)+2H2(g);ΔH=y,故y=c-2a<0。
答案:
A
15.已知在一定条件下,CO的燃烧热为283kJ·mol-1,CH4的燃烧热为890kJ·mol-1,由1molCO和3molCH4组成混合气体在上述条件下充分燃烧,释放的热量为( )
A.2912kJB.2953kJ
C.3236kJD.3867kJ
解析:
混合气体充分燃烧释放的热量为283kJ·mol-1×
1mol+890kJ·mol-1×3mol=2953kJ。
答案:
B
16.已知:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-484kJ·mol-1,
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-572kJ·mol-1,
在101kPa,25℃时,一定量的氢气、氧气混合气体点燃爆炸后再恢复至原来状况时,气体体积比原来减少了3.36L(折合成标准状况下的体积),则反应时放出的热量是( )
A.28.6kJ B.57.2kJ C.24.2kJ D.72.6kJ
答案:
A
17.在基础条件下,一个中等身材的成年男子每天(24h)需要消耗5858kJ的热量,葡萄糖的热量值(人体基础代谢时,每克葡萄糖释放出来的可供人体利用的能量)是17.15kJ·g-1,中等身材的成年男子因病不能进食只能靠输液维持生命,则在24h内需要输10%葡萄糖溶液约为( )
A.6800mLB.3400mL
C.1700mLD.无法确定
解析:
由能量守恒可知:
5858kJ=17.15kJ·g-1×m×10%,解得m=3416g,所以约为3400mL。
答案:
B
18.以半导体工业用石英砂作原料通过三个重要反应生产单质硅:
+2C(s)===
+2CO(g)
ΔH=+682.44kJ·mol-1
+2Cl2(g)===SiCl4(g)
ΔH=-657.01kJ·mol-1
SiCl4(g)+2Mg(g)===2MgCl(s)+
ΔH=-625.63kJ·mol-1
生产1.00kg纯硅的总反应热为( )
A.2.43×104kJB.-2.35×104kJ
C.-2.23×104kJD.-2.14×104kJ
解析:
利用盖斯定律将已知的三个热化学方程式合并可得:
SiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)+2Mg(s)===Si(s)+2CO(g)+2MgCl2(s) ΔH=-600.2kJ·mol-1。
生成1.00kg纯硅时总反应热为-600.2kJ·mol-1×
=-2.14×104kJ。
答案:
D
第Ⅱ卷(非选择题,共46分)
本部分包括6个小题,共46分
19.(8分)将煤转化为水煤气的主要化学反应为C+H2O
CO+H2;C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH=-242.0kJ·mol-1
CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1
请回答:
(1)根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式:
______________________________________________________。
(2)比较反应热数据可知,1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和比1molC(s)完全燃烧放出的热量多。
甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律作出下列循环图(见下图):
并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。
请分析:
甲、乙两同学观点正确的是__________(填“甲”或“乙”);判断的理由是__________________________________。
(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点,请列举其中的两个优点______________________________________
_________________________________________________________。
(4)水煤气不仅是优良的气体燃料,也是重要的有机化工原料。
CO和H2在一定条件下可以合成:
①甲醇、②甲醛、③甲酸、④乙酸。
试分析当CO和H2按1∶1的体积比混合反应,合成上述_______
(填序号)物质时,可以满足“绿色化学”的要求,完全利用原料中的原子,实现零排放。
解析:
根据盖斯定律将C(s)、CO(g)、H2(g)完全燃烧的热化学方程式进行简单运算即可得C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5kJ·mol-1,由此可知煤转化成水煤气是吸热反应,而甲正是忽略了这个问题,才误认为“煤转化成水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”。
CO和H2按1∶1反应合成物质时,可达到零排放,符合“绿色化学”的要求,因此合成的物质的最简式应满足CH2O,则②、④符合。
答案:
(1)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.5kJ·mol-1
(2)乙;甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1=ΔH2+ΔH3且ΔH2>0)
(3)①减少污染,②燃烧充分,③方便运输(任写两个)
(4)②④
20.(8分)依据叙述,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。
则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为
______________________________________________________。
(2)若适量的N2和O2完全反应,每生成23gNO2需要吸收16.95kJ热量。
其热化学方程式为___________________________________
__________________________________________________________。
(3)用NA表示阿伏加德罗常数,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650kJ的热量。
其热化学方程式为__________________________________________
_________________________________________________________。
(4)已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为___________________________________________
__________________________________________________________。
解析:
根据反应热和燃烧热的定义计算出相关的热量,同时注意物质的状态,再书写相应的热化学方程式即可。
答案:
(1)CH3OH(l)+
O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-725.76kJ/mol
(2)N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=+67.8kJ/mol
(3)C2H2(g)+
O2(g)===2CO2(g)+H2O(l)
ΔH=-1300kJ/mol
(4)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol
21.(6分)①CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)
ΔH=+177.7kJ
②C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3kJ·mol-1
③CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-akJ·mol-1
④C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
⑤CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1
⑥HNO3(aq)+NaOH(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l)
ΔH=-bkJ·mol-1
⑦2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=+571.6kJ·mol-1
(1)上述热化学方程式中有2个是明显错误的,请指出________
(填序号,下同)。
不正确的理由分别是______________________。
(2)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)①中ΔH的单位错误,⑦应为放热反应而非吸热反应。
(2)根据燃烧热和中和热的定义可解答。
答案:
(1)①⑦ ①中反应热的单位错误;⑦中该燃烧反应为放热反应,ΔH应用负号表示
(2)④⑤ ③⑥
22.(6分)A~G是中学化学常见物质,A、D为单质,G是含A元素的酸性气体。
已知A(s)+B(g)===C(g)+D(g) ΔH=+131.4kJ·mol-1,某同学实验测知,4gA发生上述反应吸收43.8kJ的热量。
(1)写出A元素的名称________。
(2)另外知:
A(s)+O2(g)===G(g) ΔH=-393.6kJ·mol-1
C(g)+
O2(g)===G(g) ΔH=-283kJ·mol-1
D(g)+
O2(g)===B(g) ΔH=-242kJ·mol-1
由此判断“因为283kJ·mol-1+242kJ·mol-1>393.6kJ·mol-1,所以A燃烧时加少量B可以放出更多的热量”这种说法是否正确?
并说明理由________________________________________________。
(3)写出A+O2―→C的热化学方程式:
________。
解析:
(1)由A(s)+B(g)===C(g)+D(g) ΔH=+131.4kJ·mol-1,知n(A)=
=
mol
M(A)=
=12g·mol-1,故A为碳,B为H2O,C为CO,D为H2,G为CO2,E为浓H2SO4或浓HNO3。
(2)可把3个热化学方程式具体写为:
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.6kJ·mol-1
CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1
H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH=-242kJ·mol-1
两种途径反应热分别为:
-283kJ·mol-1-242kJ·mol-1+131.4kJ·mol-1=-393.6kJ·mol-1和-393.6kJ·mol-1,可见是相等的。
(3)将C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.6kJ·mol-1和CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1两式相减即得A+O2―→C的热化学方程式。
答案:
(1)碳
(2)不正确,因为1molA与O2直接燃烧放出的热量为393.6kJ,而1molA先与B反应生成C和D,C和D再与O2反应,共放热量-131.4kJ+283kJ+242kJ=393.6kJ,两者相同
(3)C(s)+
O2(g)===CO(g) ΔH=-110.6kJ·mol-1
23.(9分)某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5mol·L-1盐酸、0.55mol·L-1NaOH溶液,实验尚缺少的玻璃用品是________、________。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒?
______
(填“能”或“否”),其原因是_______________________________。
(3)他们记录的实验数据如下:
已知:
Q=cm(t2-t1),反应后溶液的比热容c为4.18kJ·℃-1·kg-1,各物质的密度均为1g·cm-3。
①计算完成上表。
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式:
__________________________________________________。
(4)若用
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