春高中化学 第1章 化学反应与能量章末综合检测 新人教版选修4doc.docx

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春高中化学第1章化学反应与能量章末综合检测新人教版选修4doc

2019年春高中化学第1章化学反应与能量章末综合检测新人教版选修4

一、选择题（本题包括18个小题，每小题3分，共54分）

1．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列措施有利于节能减排、保护环境的是（　　）

①加快化石燃料的开采与使用　②研发易降解的生物农药　③应用高效洁净的能源转换技术　④田间焚烧秸秆　⑤推广使用节能环保材料

A．①③⑤B．②③⑤

C．①②④D．②④⑤

解析：

①会使化石燃料更快地枯竭并造成环境污染；④造成空气污染。

答案：

B

2．下列说法中，正确的是（　　）

A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化

B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，反应为吸热反应

C．生成物的总能量大于反应物的总能量时，反应吸热，ΔH>0

D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关

解析：

化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，在化学键断裂和形成中都会有能量的变化，故化学反应的过程中，发生物质变化时，一定有能量的变化，A错误；B项即形成生成物化学键时放出的能量多，应为放热反应，B错误；C项，ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量，ΔH>0时为吸热反应，正确；D项，ΔH与化学方程式中物质的化学计量数成正比，错误。

答案：

C

3．已知气体A和气体B反应生成液态C为放热反应，则下列热化学方程式书写正确的是（a>0）（　　）

A．A（g）＋2B（g）===C（l）　ΔH＝＋akJ/mol

B．A＋2B===C　ΔH＝－akJ/mol

C．A（g）＋2B（g）===C（l）　ΔH＝－akJ

D．A（g）＋2B（g）===C（l）　ΔH＝－akJ/mol

解析：

A项中应为ΔH<0，A错；B项中未标注物质的聚集状态，B错；C项中ΔH的单位应为kJ/mol，C错。

答案：

D

4．分析下图所示的能量变化示意图，可确定下列热化学方程式书写正确的是（　　）

A．2A（g）＋B（g）===2C（g）　ΔH＝a（a>0）

B．2A（g）＋B（g）===2C（g）　ΔH＝a（a<0）

C．2A＋B===2C　ΔH＝a（a<0）

D．2C===2A＋B　ΔH＝a（a>0）

解析：

C、D两项均未标明反应物和生成物的聚集状态，所以错误；反应物（A和B）的总能量高于生成物（C）的总能量，故正反应为放热反应，ΔH<0，所以B项正确，A项错误。

答案：

B

5．已知在25℃、101kPa条件下：

4Al（s）＋3O2（g）===2Al2O3（s）　ΔH＝－2834.9kJ·mol－1

4Al（s）＋2O3（g）===2Al2O3（s）　ΔH＝－3119.1kJ·mol－1

由此得出的结论正确的是（　　）

A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热反应

B．等质量的O2比O3能量高，由O2变O3为吸热反应

C．O3比O2稳定，由O2变O3为放热反应

D．O2比O3稳定，由O2变O3为吸热反应

解析：

由题意可知，3O2（g）===2O3（g）　ΔH＝－2834.9kJ·mol－1－（－3119.1kJ·mol－1）＝＋284.2kJ·mol－1>0，故由O2变O3为吸热反应，说明等质量的O3能量较高，O2比O3稳定。

答案：

D

6．断开1molAB（g）分子中的化学键，使其分解生成气态A原子和气态B原子时所吸收的能量称为A—B键的键能。

已在H—H键的键能为436kJ·mol－1，H—N键的键能为391kJ·mol－1，根据热化学方程式N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g）　ΔH＝－92kJ·mol－1，推求N≡N键的键能是（　　）

A．431kJ·mol－1B．946kJ·mol－1

C．649kJ·mol－1D．1130kJ·mol－1

解析：

由题意得，ΔH＝3×436kJ·mol－1＋E（N≡N）－6×391kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1，E（N≡N）＝946kJ·mol－1。

答案：

B

7．（2015·湖南十三校联考）已知：

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝－566kJ·mol－1

Na2O2（s）＋CO2（g）===Na2CO3（s）＋

O2（g）　ΔH＝－226kJ·mol－1

根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是（　　）

A．CO的燃烧热为283kJ

B．下图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系

C．2Na2O2（s）＋2CO2（s）===2Na2CO3（s）＋O2（g）　ΔH>－452kJ·mol－1

D．CO（g）与Na2O2（s）反应放出509kJ热量时，电子转移数为6.02×1023

解析：

A项中燃烧热缺少单位，应为283kJ/mol，所以A项不正确；B项1molCO生成1molCO2放热283kJ，B项不正确；由Na2O2（s）＋CO2（g）===Na2CO3（s）＋

O2（g）　ΔH＝－226kJ/mol知2Na2O2（s）＋2CO2（g）===2Na2CO3（s）＋O2（g）　ΔH＝－452kJ/mol，由CO2（s）至CO2（g）需吸热，所以2Na2O2（s）＋2CO2（s）===2Na2CO3（s）＋O2（g），放热数值小于452kJ，即ΔH>－452kJ/mol，C项正确；由题给两个方程①＋②×2得CO（g）＋Na2O2（s）===Na2CO3（s）　ΔH＝－509kJ/mol，分析知此反应放出509kJ热量时消耗1molCO，转移2mol电子，所以D项不正确。

答案：

C

8．半导体工业用石英砂做原料通过三个重要反应生产单质硅：

①SiO2（s）＋2C（s）===Si（s）＋2CO（g）

（石英砂）　　　　　（粗硅）

ΔH＝＋682.44kJ·mol－1，

②Si（s）＋2Cl2（g）===SiCl4（g）

ΔH＝－657.01kJ·mol－1

③SiCl4（g）＋2Mg（s）===2MgCl2（s）＋Si（s）

（纯硅）

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①＋②＋③可得：

SiO2（s）＋2C（s）＋2Cl2（g）＋2Mg（s）===Si（s）＋

（石英砂）　　　　　　　　　　　　　（纯硅）

2CO（g）＋2MgCl2（s）　ΔH＝－600.2kJ·mol－1。

生产1.00kg纯硅时总反应热为：

－600.2kJ·mol－1×

＝－2.14×104kJ。

答案：

D

9．（2015·成都航天中学高二月考）以NA表示阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式：

C2H2（g）＋

O2（g）===2CO2（g）＋H2O（l）　ΔH＝－1300kJ/mol的说法中，正确的是（　　）

A．当有6NA个电子转移时，该反应放出1300kJ的能量

B．当有1NA个水分子生成且为液体时，吸收1300kJ的能量

C．当有4NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量

D．当有8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量

解析：

A、热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，不表示微粒数，C2H2（g）＋

O2（g）===2CO2（g）＋H2O（l）　△H＝－1300kJ/mol，该反应中乙炔中－1价的碳经过反应变为产物二氧化碳中＋4价的碳，所以每当放出1300kJ的能量，转移的电子数为10NA，故A错误；B、该反应为放热反应，故B错误；C、1个CO2分子中含有4个共用电子对，有4NA个碳氧共用电子对生成时，说明有1molCO2生成，放出650kJ的能量，故C错误：

D、1个CO2分子中含有4个共用电子对，有8NA个碳氧共用电子对生成时，说明有2molCO2生成，放出1300kJ的能量，故D正确。

答案：

D

10．管道煤气的主要成分是H2、CO和少量的甲烷。

相应的热化学反应方程式为：

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－571.6kJ·mol－1

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝－566kJ·mol－1

CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－890.3kJ·mol－1

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天然气，理论上所获得的热值，后者大约是前者的多少倍？

（　　）

A．0.8B．1.3

C．1.6D．3.1

解析：

H2和CO的反应热相当，则倍数为

＝3.1。

答案：

D

11．相同条件下，下列各反应均为放热反应，其中ΔH最小的是（　　）

A．2A（l）＋B（l）===2C（g）　ΔH1

B．2A（g）＋B（g）===2C（g）　ΔH2

C．2A（g）＋B（g）===2C（l）　ΔH3

D．2A（l）＋B（l）===2C（l）　ΔH4

解析：

题中所给四个选项中各反应物和生成物物质的量对应相等，但聚集状态各不相同。

由于同种物质气态时的能量高于液态时的能量，故B、C项反应物的能量最高，C、D项生成物的能量最低，故C项中反应物的总能量与生成物的总能量差值最大，由于反应放热，ΔH3为负值，故ΔH3最小。

答案：

C

12．下列两组热化学方程式中，有关ΔH的比较正确的是（　　）

①CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH1

CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH2

②NaOH（aq）＋

H2SO4（浓）===

Na2SO4（aq）＋H2O（l）　ΔH3

NaOH（aq）＋CH3COOH（aq）===CH3COONa（aq）＋H2O（l）　ΔH4

A．ΔH1>ΔH2；ΔH3>ΔH4B．ΔH1>ΔH2；ΔH3<ΔH4

C．ΔH1＝ΔH2；ΔH3<ΔH4D．ΔH1<ΔH2；ΔH3<ΔH4

解析：

生成液态水比生成气态水放出的热量多，故ΔH1>ΔH2，浓H2SO4溶解时放热，CH3COOH电离时吸热，故ΔH3<ΔH4，B项正确。

答案：

B

13．乙醇的燃烧热为ΔH1，甲醇的燃烧热为ΔH2，且ΔH1<ΔH2，若乙醇和甲醇的混合物1mol完全燃烧，反应热为ΔH3，则乙醇和甲醇的物质的量之比为（　　）

A．

B．

C．

D．

解析：

设乙醇物质的量为x，则甲醇的物质的量为1－x，x·ΔH1＋（1－x）·ΔH2＝ΔH3

解得x＝

，本题也可以用十字交叉法：

ΔH3乙醇　ΔH1甲醇　ΔH2ΔH2－ΔH3ΔH3－ΔH1，

则得乙醇和甲醇的物质的量之比为

。

答案：

B

14．1molCH4气体完全燃烧放出的热量为802kJ，但当不完全燃烧生成CO和H2O时，放出的热量为519kJ。

如果1molCH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O，并放出731.25kJ的热量，则一定量O2的质量为（　　）

A．40gB．56g

C．60gD．无法计算

解析：

CH4的燃烧可分为两部分，由题意写出热化学方程式：

①CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－802kJ/mol

②CH4（g）＋

O2（g）===CO（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－519kJ/mol

本题的解法可有几种，可采用列方程组的方法，也可用十字交叉法，下面用十字交叉法解答此题。

731．25①802②519212.2570.75＝

即两者比为3∶1，

即在①②两反应中参加反应的CH4的比例为3∶1，故消耗O2的质量为m（O2）＝

×32g/mol＝60g。

答案：

C

点评：

解此类题的依据是热化学方程式，运用热化学方程式中反应物的量和反应热的定量关系列比例式或列方程组计算。

若已知反应物的量可求反应热，也可由已知反应热求反应物的量。

计算时要特别注意热化学方程式中反应物化学计量数。

15．利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。

下列判断正确的是（　　）

A．该反应物ΔH＝＋91kJ·mol－1

B．加入催化剂，该反应的ΔH变小

C．反应物的总能量大于生成物的总能量

D．如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH增大

解析：

根据图示，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，是放热反应，故选项A错误，C正确；加入催化剂只能降低反应所需的活化能，而对反应热无影响，选项B错误；生成液态CH3OH时释放出的热量更多，ΔH更小，选项D错误。

答案：

C

16．（2015·山西四校联考）下列有关说法正确的是（　　）

A．已知：

HI（g）

H2（g）＋

I2（g）　ΔH＝－26.5kJ/mol，由此可知1molHI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5kJ的热量

B．已知：

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－571.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为ΔH＝－285.8kJ/mol

C．肼（N2H4）是一种用于火箭或燃料电池的原料，已知

2H2O（g）＋O2（g）===2H2O2（l）　ΔH＝＋108.3kJ/mol①

N2H4（l）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－534.0kJ/mol②

则有反应：

N2H4（l）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（l）　ΔH＝－642.3kJ/mol

D．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：

NaOH（aq）＋CH3COOH（aq）===CH3COONa（aq）＋H2O（l）　ΔH＝－57.4kJ/mol

解析：

A项，反应为可逆反应，HI不能完全转化为H2和I2，放出的热量小于26.5kJ；C项，②－①得：

N2H4（l）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝－642.3kJ/mol，当H2O为液态时，ΔH应小于－642.3kJ/mol；D项，醋酸为弱酸，醋酸和NaOH溶液的反应不但有中和反应，还有醋酸的电离过程，而电离过程是吸热的，故醋酸和NaOH溶液反应的ΔH大于－57.4kJ/mol。

答案：

B

17．①C（s）＋O2（g）===CO2（g）

ΔH＝－393.5kJ/mol

②2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－571.6kJ/mol

现有0.2mol炭粉和氢气组成的悬浮气，在氧气中完全燃烧，共放出67.93kJ的热量，则混合物中C与H2的物质的量之比为（　　）

A．1∶1　　　　　　　　B．1∶2

C．2∶3D．3∶2

解析：

设混合物中C为xmol，H2为ymol

答案：

A

18．已知：

P4（g）＋6Cl2（g）===4PCl3（g）　ΔH＝akJ·mol－1，

P4（g）＋10Cl2（g）===4PCl5（g）　ΔH＝bkJ·mol－1，P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·mol－1。

下列叙述正确的是（　　）

A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能

B．可求Cl2（g）＋PCl3（g）===PCl5（s）的反应热ΔH

C．Cl—Cl键的键能为（b－a＋5.6c）/4kJ·mol－1

D．P—P键的键能为（5a－3b＋12c）/8kJ·mol－1

解析：

Cl的非金属性大于P的非金属性，故P—Cl键的键能大于P—P键的键能，A项错误；不知道PCl5（g）―→PCl5（s）的反应热，无法求出B项中反应的反应热，B项错误；根据盖斯定律，消去P4，得到Cl—Cl键的键能为（b－a＋5.6c）/4kJ·mol－1，C项正确；根据盖斯定律，消去Cl2，得到P—P键的键能为（5a－3b＋12c）/12kJ·mol－1，D项错误。

答案：

C

二、非选择题（本题包括5个小题。

共46分）

19．（10分）

（1）中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、________、________。

（2）量取反应物时，取50mL0.50mol·L－1的盐酸，还需加入的试剂是________（填序号）。

A．50mL0.50mol·L－1NaOH溶液

B．50mL0.55mol·L－1NaOH溶液

C．1.0gNaOH固体

（3）由甲、乙两人组成的实验小组，在同样的实验条件下，用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验，实验试剂及其用量如下表所示。

反应物

起始温度t1/℃

终了温度t2/℃

中和热/kJ·mol－1

A．1.0mol/LHCl溶液50mL、1.1mol/LNaOH溶液50mL

13.0

ΔH1

B．1.0mol/LHCl溶液50mL、1.1mol/LNH3·H2O溶液50mL

13.0

ΔH2

①甲在实验之前预计ΔH1＝ΔH2。

他的根据是________；乙在实验之前预计ΔH1≠ΔH2，他的根据是________。

②实验测得的温度是：

A的起始温度为13.0℃、终了温度为19.8℃；B的起始温度为13.0℃、终了温度为19.3℃。

设充分反应后溶液的比热容c＝4.184J/（g·℃），忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化，则ΔH1＝________；ΔH2＝________。

（已知溶液密度均为1g/cm3）

解析：

（1）中和热测定实验中用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒。

（2）所用NaOH溶液的浓度要略大于盐酸的浓度。

（3）根据ΔH＝－m·c·（t2－t1）/n（H2O）计算，其中n（H2O）＝0.050mol。

答案：

（1）环形玻璃搅拌棒　量筒　

（2）B

（3）①A、B中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同　NaOH是强碱，NH3·H2O是弱碱，弱碱电离吸热　②－56.9kJ/mol　－52.7kJ/mol

20．（8分）已知下列热化学方程式：

①H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）ΔH＝－285.8kJ/mol

②H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）ΔH＝－241.8kJ/mol

③C（s）＋

O2（g）===CO（g）　ΔH＝－110.5kJ/mol

④C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－393.5kJ/mol

回答下列问题：

（1）上述反应中属于放热反应的是__________________________。

（2）H2的燃烧热的为________，C的燃烧热为________。

（3）燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为________。

（4）CO的燃烧热为________，其热化学方程式为________________。

解析：

（1）所有燃烧反应均为放热反应，故①②③④均为放热反应。

（2）燃烧热为1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，H2的燃烧热为285.8kJ/mol，C的燃烧热为393.5kJ/mol。

（3）Q放＝

×285.8kJ/mol＝1429.0kJ。

（4）由④－③，可得CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）

ΔH＝－393.5kJ/mol＋110.5kJ/mol＝－283.0kJ/mol

故CO的燃烧热为283.0kJ/mol。

答案：

（1）①②③④

（2）285.8kJ/mol　393.5kJ/mol

（3）1429.0kJ

（4）283.0kJ/mol　CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－283.0kJ/mol

21．（6分）根据下列叙述写出相应的热化学方程式：

（1）已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，写出表示硫的燃烧的热化学方程式_____________________________________________________。

（2）如图是298K、101kPa时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。

该反应的热化学方程式为

________________________________________________________________________。

解析：

（1）16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，则1mol固体硫完全燃烧放出296.8kJ的热量，据此可写出表示硫的燃烧的热化学方程式。

（2）由题图可以看出反应物和生成物的能量差为92kJ，该反应的热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92kJ·mol－1。

答案：

（1）S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH＝－296.8kJ·mol－1

（2）N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92kJ·mol－1

22．（2015·安徽巢湖二中月考）（10分）

（1）运动会中的火炬一般采用丙烷（C3H8）为燃料。

丙烷热值较高，污染较小，是一种优良的燃料。

试回答下列问题：

①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O（l）过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“＋”或“－”。

②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：

________________。

③二甲醚（CH3OCH3）是一种新型燃料，应用前景广阔。

1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ热量。

若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。

（2）盖斯定律认为：

不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。

试运用盖斯定律回答下列问题：

①已知：

H2O（g）===H2O（l）　ΔH1＝－Q1kJ/mol（a）

C2H5OH（g）===C2H5OH（l）　ΔH2＝－Q2kJ/mol（b）

C2H5OH（g）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（g）　ΔH3＝－Q3kJ/mol（c）

若使46g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为________kJ。

②碳（s）在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：

C（s）＋

O2（g）===CO（g）的ΔH。

但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有________。

解析：

（1）①丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O（l）时放热，ΔH为负值。

②燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，所以表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l）　ΔH＝－2215.0kJ·mol－1。

③n（二甲醚）×1455kJ·mol－1＋[1mol－n（二甲醚）]×2215.0kJ·mol－1＝1645kJ，解得n（二甲醚）＝0.75mol，n（丙烷）＝0.25mol。

（2）①由（a）×3－（c）－（b）可得C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH4＝－（3Q1－Q2＋Q3）kJ·mol－1，所以使46g液态无水酒精完全燃烧，