化学人教版高中二年级选修4 选修四习题1.docx
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化学人教版高中二年级选修4选修四习题1
1.意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子,N4分子结构与白磷(P4)相同,如图所示,已知断裂1molN-N键吸收167KJ能量,生成1mol
放出942KJ能量,根据以上信息和数据判断下列说法正确的是()
A.N4分子是一种新型化合物B.N4和N2互为同素异形体
C.N4比N2稳定D.1molN4转变为N2将吸收882KJ的能量
2.已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol下列说法不正确的是
A.H2(g)中的H—H键比H2O(g)中的H—O键牢固B.H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)ΔH=+241.8kJ/mol
C.破坏1molH—O键需要的能量是463.4kJD.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH<-241.8kJ/mol
3.已知热化学方程式N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)+QkJ(Q>0),下列说法中,正确的是
A.1molN2(g)和3molH2(g)具有的能量之和低于2molNH3(g)具有的能量
B.将1molN2(g)和3molH2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出QkJ的热量
C.升高温度,平衡向逆反应方向移动,上述热化学方程式中的Q值减小
D.将一定量N2(g)和H2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热QkJ,则此过程中有3molH2被氧化
4.已知1.2gC(石墨)不完全燃烧生成CO,放出11.1kJ热量,继续燃烧又放出28.3kJ热量。
则能表示C(石墨)燃烧热的热化学方程式为
A.C(石墨)+1/2O2(g)====CO(g);△H=-11.1kJ·mol-1B.C(石墨)+1/2O2(g)====CO(g);△H=-111.1kJ·mol-1
C.C(石墨)+O2(g)====CO2(g);△H=-394kJ·mol-1D.C(石墨)+O2(g)====CO2(g);△H=-28.3kJ·mol-1
5.由右图分析,有关叙述正确的是( )
A.A→B+C和B+C→A两个反应吸收或放出的能量数值不相等
B.A→B+C是放热反应
C.A具有的能量高于B和C具有的能量总和
D.A→B+C是吸热反应,则B+C→A必
然是放热反应
6.下列说法或表示方法正确的是
A.若将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由“C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH=+1.9kJ·mol-1”可知,金刚石比石墨稳定
C.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=+285.8kJ·mol-1
D.在稀溶液中:
H++OH-===H2O ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含1molCH3COOH与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3kJ
7.从如图所示的某气体反应的能量变化分析,以下判断错误的是()
A.这是一个放热反应
B.该反应可能需要加热
C.生成物的总能量低于反应物的总能量
D.反应物比生成物更稳定
8.已知H—H键键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为436kJ·mol-1,H—N键键能为391kJ·mol-1,根据热化学方程式:
N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。
则N≡N键的键能是()
A.431kJ·mol-1B.945.6kJ·mol-1C.649kJ·mol-1D.896kJ·mol-1
9.下列关于反应能量的说法正确的是
A、101kPa时,H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g)ΔH=-248kJ·mol-1,H2的燃烧热为248kJ·mol-1
B、利用盖斯定律可以计算难以测量的反应热
C、H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,含1molNaOH的氢氧化钠的溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合后放出57.3kJ的热量
D、相同条件下,如果1molH原子所具有的能量为E1,1molH2所具有能量为E2,则2E1=E2
10.化学反应中一定伴随着能量的变化,下列有关能量的说法正确的是()
A.等物质的量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由C(石墨)==C(金刚石)-1.9KJ可知,金刚石比石墨稳定
C.根据热化学方程式S(s)+O2(g)=SO2(g)+297.23kJ,可推知1molSO2(g)能量总和大于1moS(s)和1molO2(g)的能量总和
D.在稀水溶液中H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l)+57.3kJ,将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含lmolNaOH的溶液混合时,放出的热量大于57.3kJ
11.下述说法合理的是
A.SO2通入Ba(NO3)2溶液中得到BaSO3沉淀B.中和滴定实验中,锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥,不影响测定结果
C.凡放热反应都能自发进行,而吸热反应都非自发进行
D.由C(石墨)=C(金刚石);△H=+1.90kJ/mol可知金刚石比石墨稳定
12.已知反应①2C(s)+O2(g)="2CO(g)"△H=-221KJ/mol;②稀溶液中,H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l)△H=-57.3KJ/mol;下列结论正确的是
A.碳的燃烧热为110.5kJ/molB.2molC(s)和1molO2(g)的能量比2molCO(g)的能量高221kJ
C.含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,产生57.3kJ热量
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量
13.已知反应:
①101Kpa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221KJ/mol②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3KJ/mol下列结论正确的是()
A.反应①的反应热为221KJB.碳的燃烧热为△H=-221KJ/mol
C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为△H=-57.3KJ/molD.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3KJ热量
14.关于化学反应与能量的说法正确的是()
A.化学键断裂需要吸收能量B.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
C.在化学反应过程中反应物的总能量总是等于生成物的总能量
D.放热反应都能自发进行,吸热反应需要在加热的条件下才能进行
15.已知热化学方程式:
SO2(g)+1/2O2(g)
SO3(g)△H=―98.32kJ/mol,下列表述正确的是()
A、在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应,最终放出的热量等于196.6
4kJ
B、在容器中当有2molSO2和1molO2发生反应时,放出的热量等于196.64kJ
C、在容器中当有4molSO2和2molO2发生反应时,反应SO2(g)+1/2O2(g)
SO3(g)的反应热为-393.28kJ/mol
D、在容器中当有4molSO2和2molO2发生反应时,反应SO2(g)+1/2O2(g)
SO3(g)的反应热为98.32kJ/mol
16.50mL0.50mol·L﹣1盐酸与50mL0.55mol·L﹣1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应.通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热.
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是______________.
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是__________________________.
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值_______(填“偏大”“偏小”“无影响”).
(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会________.(填偏大”“偏小”“无影响”)
(5)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式:
____________________________.若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,则氢气的燃烧热为_________kJ·mol﹣1.
17.下列实验装置、操作能达到实验目的的是
18.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)右图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式_____________________________________;
恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是___(填序号)。
A.容器内混合气体颜色不再变化B.容器内的压强保持不变
C.v逆(NO2)=v正(NO)D.容器内混合气体密度保持不变
(2)汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:
N2(g)+O2(g)
2NO(g)ΔH>0,已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4。
该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此时反应_______(填“处于化学平衡
状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)。
(3)肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。
总电池反应为N2H4+O2=N2+2H2O。
该电池放电时,负极的电极反应式是_________。
(4)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。
写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式_____________________________________。
19.二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。
以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
(1)在一定条件下,反应室1中发生反应:
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)△H>0。
将1.0molCH4和2.0molH2O通人反应室1(假设容积为100L),10min末有0.1molCO生成,则10min内反应的平均速率V(H2)=________。
该反应平衡常数的表达式:
_____________。
(2)已知:
CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1323KJ/mol;2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484KJ/mol;CO的燃烧热:
283KJ/mol。
在一定条件下,反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水,该热化学方程式为_______________。
(本题涉及的条件均在同一条件下)
20.
(1)已知①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)△H=+141KJ/mol则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的△H=____________。
(2)某温度下.将足量的Cl2通入amolKOH溶液.产物中含有KC1.KClO.KC1O3,参加反应的氯气的物质的量等于____________mol。
若反应后
=13:
3,则溶液中
=____________。
(4)在密闭容器中充入一定量的CO2和NH3,发生如下反应:
,CO2的转化率随时间的变化关系入图乙所示,则A点的逆反应速率v逆(CO2)____________B点的正反应速率v正(CO2)(填“大于”、“小于”或“等于”)
21.(12分)1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨。
2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体表面合成氨的反应过程,示意如下图:
(1)图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是______,______。
(2)已知:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);ΔH=-1266.8kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g);ΔH=+180.5kJ/mol,氨催化氧化的热化学方程式为__________。
22.合成氨工业上常用下列方法制备H2:
方法①:
C(s)+2H2O(g)
CO2(g)+2H2(g)方法②:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
已知①C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-394kJ•mol-1②2C(石墨)+O2(g)═2CO2(g)△H=-222kJ•mol-1
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ•mol-1试计算25℃时由方法②制备1000gH2所放出的能量为______kJ。
参考答案
1.B
【解析】
试题分析:
A、N4由N组成,是一种单质,而化合物是由不同元素组成的纯净物,故A错误;B、依据题意N4是分子,同位素研究的对象是原子,N4与N2互称为同素异形体,故B正确;C、根据键能分析,键能越大键越牢固,分子越稳定,所以N2化学性质比N4稳定,故C错误;D、1molN4气体转变为2molN2,1molN4气体断键吸收167×6=1002kJ,生成2molN2成键放出942×2=1884kJ,△H=1002-
1884=-882kJ/mol,所以反应放热882kJ热量,故D错误。
考点:
反应热计算,同素异形体等。
2.A
【解析】
试题分析:
A.2个氢分子中的H—H和1个氧分子中的O=O键断裂化学键吸收能量,形成2个水分子中的4个H—O键释放能量。
由于该反应放出能量,说明反应物的总能量高于生成物,但是不能说H2(g)中的H—H键比H2O(g)中的H—O键牢固,错误;B.热化学方程式表示2mol的H2和1mol的O2发生反应产生2mol的气态水,会放出热量483.6kJ,则产生1mol的气态水放出热量是241.8KJ的能量,由于形成水和水分解是相反的过程,所以1mol的气态水分解产生1mol的H2(g)和1/2molO2(g)吸收热量是483.6kJ,正确;C.破坏1molH—O键需要的能量是463.4kJ,正确;D.由于液态水含有的能量比气态水少,所以1mol的H2(g)和1/2mol的O2(g)反应产生1mol的液态H2O(l)放出的热量大于241.8kJ,所以ΔH<-241.8kJ/mo,正确。
考点:
考查反应热与键能、物质的状态及物质的多少的关系的知识。
3.D
【解析】
试题分析:
A、正方应是放热反应,则1molN2(g)和3molH2(g)具有的能量之和高于2molNH3(g)具有的能量,A不正确;B、反应是可逆反应,则将1molN2(g)和3molH2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出的热量小于QkJ,B不正确;C、反应热与平衡移动无关系,C不正确;D、根据热化学方程式可知每消耗3mol氢气放出QkJ热量,因此将一定量N2(g)和H2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热QkJ,则此过程中有3molH2被氧化,D正确,答案选D。
考点:
考查反应热的有关判断与计算
4.C
【解析】
试题分析:
1.2gC(石墨)物质的量为0.1mol,1.2gC(石墨)不完全燃烧生成CO,放出11.1kJ热量,则1molC(石墨)不完全燃烧生成CO气体,放出热量为111KJ,故A、B均错误;1.2gC(石墨)不完全燃烧生成CO,放出11.1kJ热量,继续燃烧又放出28.3kJ热量,则可知1molC(石墨)完全燃烧生成CO2气体法国忽热灵位394KJ,故D项错误,C项正确。
考点:
热化学方程式书写。
5.D
【解析】根据图像可知,B和C的总能量高于A的总能量,所以选项D正确,其余都是不正确,答案选D。
6.D
【解析】A、硫单质从固体变为气体是一个吸热的过程,所以将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多,故A错误;B、由“C(石墨)═C(金刚石)△H=+1.9kJ/mol”可知石墨的能量低于金刚石,所以石墨比金刚石稳定,故B错误;C、101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1,故C错误;D、在稀溶液中:
H++OH-═H2O△H=-57.3kJ•mol,若将含1molCH3COOH与含1molNaOH的溶液混合,由于醋酸电离时吸热,所以放出的热量小于57.3kJ,故D正确;故选D。
7.D
【解析】A、图象分析可知反应物能量高于生成物,反应是放热反应,故A正确;
B、反应可能需要吸收能量引发反应进行,故B正确
C、反应是放热反应,反应物能量高于生成物,故C正确;
D、物质能量越高越活泼,生成物比反应物更稳定,故D错误;
【点评】本题考查了物质能量变化的分析判断,图象分析是解题关键,题目较简单.
8.B
【解析】
试题分析:
设氮氮叁键的键能为x,根据△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和,即x+3×436-(2×3×391)=-92.4,解得x=945.6,选项B正确。
考点:
考查键能与反应热的关系。
9.B
【解析】
试题分析:
A:
水要为液态。
C:
中和反应热的测定必需为强酸强碱的稀溶液。
D:
2mol氢原子结合变成氢分子
时要释放能量,故2E1>E2
考点:
考查了的反应热的相关知识。
10.D
【解析】
试题分析:
A、硫蒸汽所含能量比硫固体高,所以等物质的量的硫蒸汽和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多,A错误;B、从热化学方程式看,石墨能量低,物质所含能量越低越稳定,B错误;C、根据热化学方程式:
S(s)+O2(g)=SO2(g)+297.23kJ可知该反应是放热反应,则1molSO2(g)的能量总和小于1moS(s)和1molO2(g)的能量总和,C错误;D、浓硫酸溶解时放热,所以将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ,D正确,答案选D。
考点:
考查反应热的有关判断、计算以及应用等
11.B
【解析】本题考查元素化合物知识、中和滴定、化学反应的方向的判断及化学反应中能量的变化。
由于NO3-在酸性条件下能将SO2氧化为H2SO4,故SO2通入Ba(NO3)2溶液中应得到BaSO4沉淀,A不合理;中和滴定实验中,锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥,不影响待测液中溶质的物质的量,故不影响测定结果,B合理;有的吸热反应也是自发进行的,如氯化铵与Ba(OH)2·8H2O的反应为自发进行的反应,C不合理;从反应方程式可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,所以石墨比金刚石稳定,D不合理。
12.B
【解析】试题分析:
A、在298K、101Kpa时。
1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时反应放出的热量叫做该物质的燃烧热,根据题给信息无法确定碳的燃烧热,错误;B、由反应①知该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,故2molC(s)和1molO2(g)的能量比2molCO(g)的能量高221kJ,正确;C、浓硫酸溶于水放热,含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,产生热量大于57.3kJ,错误;D、醋酸为弱电解质,电离吸热,故稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出热量小于57.3kJ,错误。
考点:
考查化学反应与能量转化,燃烧热、中和热的概念。
13.C
【解析】A、反应热包含符号,①的反应热为-221kJ•mol-1,故A错误;B、由反应①可知,1mol碳燃烧生成CO放出的热量为110.5kJ,CO燃烧生成二氧化碳继续放出热量,故1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5kJ,所以碳的燃烧热大于110.5kJ/mol,故B错误;C、中和热为放热反应,则叙述中和热时不用“-”,即稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3kJ•mol-1,故C正确;D、醋酸是弱电解质,电离需吸收热量,稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出的热量小于57.3kJ,故D错误;故选C。
14.A
【解析】
试题分析:
A.化学键断裂需要吸收能量,A正确;B.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量成正比,B错误;C.在化学反应过程中反应物的总能量一定不等于生成物的总能量,C错误;D.反应的自发性与反应是否放热或吸热无关系,D错误。
答案选A。
【考点定位】考查化学反应与能量变化的有关判断
【名师点晴】选项D是易错点,注意掌握综合判断反应方向的依据:
①ΔH-TΔS<0,反应能自发进行;②ΔH-TΔS=0,反应得到平衡状态;③ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行。
15.B
【解析】
试题分析:
A、该反应是可逆反应,不能完全反应,2molSO2和1molO2充分反应,最终放出的热量小于196.6
4kJ,错误;B、在容器中当有2molSO2和1molO2发生反应时,放出的热量等于196.64kJ,正确;反应热是固定的值,C、D错误;故选B。
考点:
考查学生对反应热的理解
16.环形玻璃搅拌棒减少热量的散失偏小偏小2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ·mol-1285.8
【解析】试题分析:
(1)根据测定中和热实验装置回答;
(2)根据避免热量散失回答;(3)如不盖硬纸板,产生的热量散失较多;(4)氨水是弱电解质,电离吸热,用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液,放出热量少;(4)放热反应焓变<0;根据盖斯定律计算氢气的燃烧热。
解析:
(1)测定中和热需要用环形玻璃搅拌棒搅拌,所以缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒;
(2)碎纸条可以隔热,烧杯间填满碎纸条的作用是减少热量的散失;(3)大烧杯上如不盖硬纸板,产生的热量散失较多,求得的中和热数值偏小;(4)氨水是弱电解质,电离吸热,用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液,放出热量少,测得的中和热的数值会偏小;(5)由氢气和氧气反应生成2mol水蒸气放热483.6kJ,放热反应焓变为负值,反应的热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ·mol-1;1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,则1mol水蒸气转化成液态水放热44kJ,根据盖斯定律,氢气和氧气反应生成1mol液态水放热285.8kJ,即氢气的燃烧热是285.8kJ·mol﹣1。
点睛:
燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。
中和热是强酸与强碱在稀溶液中发生反应生成1mol水时放出的热量。
17.D
【解析】
试题分析:
A中烧杯没用纸板盖住,热量损失太多,A错;B中AgI的溶解度比AgCl,溶解度小的沉淀不能转化溶解度大的,B错;粗铜的精炼时粗铜做阳极,精铜做阴极,C错;D对。
考点:
常见的实验操作、电镀、电解。
【答案】
(1)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)ΔH=-234kJ/mol;BD
(2)向正反应方向进行(3)
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