人教版高中化学选修四化学反应与热能 测试题docx.docx
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高中化学学习材料
唐玲出品
化学反应与热能测试题
试题范围:
化学反应与热能测试时间:
90分钟 满分:
100分
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题(本大题共20小题,每小题2.5分,共50分。
每小题只有一个选项符合要求)
1.下列图片所示内容的能量转化方式为化学能转化为热能的是( )
2.已知反应X+Y===M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是( )
A.X的能量一定高于M和N的能量
B.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
C.Y的能量一定高于N的能量
D.因该反应为放热反应,故不必加热就可发生
3.已知wg液态苯(C6H6)完全燃烧生成2molCO2气体和1mol液态水,并放出mkJ的热量,下列能正确表示苯燃烧热的热化学方程式的是( )
A.2C6H6(l)+15O2(g)===12CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2mkJ·mol-1
B.
C6H6(l)+
O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-mkJ·mol-1
C.C6H6(l)+
O2(g)===6CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-mkJ·mol-1
D.C6H6(l)+
O2(g)===6CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-3mkJ·mol-1
4.如图所示,烧杯甲中盛有少量液态冰醋酸,烧杯乙中盛有NH4Cl晶体,在烧杯乙中再加入适量氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],搅拌,可观察到冰醋酸逐渐凝结为固体。
下列有关判断正确的是( )
A.NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应的焓变(ΔH)小于0
B.反应物的总能量高于生成物的总能量
C.反应中有热能转化为产物内部的能量
D.反应中断裂的化学键只有离子键
5.物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应:
(t-BuNO)2t-BuNO) ΔH=+50.5kJ·mol-1,Ea=90.4kJ·mol-1。
下列图象合理的是( )
6.通过以下反应均可获取H2。
下列有关说法正确的是( )
①太阳光催化分解水制氢:
2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH1=571.6kJ·mol-1
②焦炭与水反应制氢:
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH2=131.3kJ·mol-1
③甲烷与水反应制氢:
CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH3=206.1kJ·mol-1
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,ΔH3减小
D.反应CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8kJ·mol-1
7.2015年冬季,雾霾天气严重影响了我国北方地区。
国内电力行业和供暖部门引进先进脱硫工艺以减少污染。
目前脱硫工艺涉及的主要反应有:
①H2S(g)+
O2(g)===SO2(g)+H2O(g) ΔH1
②S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH2
③S(g)+H2(g)===H2S(g) ΔH3
则“2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH4”中ΔH4的正确表达式为( )
A.ΔH4=
(ΔH1+ΔH2-ΔH3)
B.ΔH4=2(ΔH1-ΔH2+ΔH3)
C.ΔH4=(ΔH1-ΔH2+ΔH3)
D.ΔH4=
ΔH1-2(ΔH2-ΔH3)
8.下列说法正确的是( )
A.在101kPa时,1molC与适量O2反应生成1molCO时,放出110.5kJ热量,则C的燃烧热为110.5kJ/mol
B.在101kPa时,1molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则H2的燃烧热为ΔH=+285.8kJ/mol
C.测定HCl和NaOH的中和热时,每次实验均应测量3个温度,即盐酸起始温度、NaOH起始温度和反应的终止温度
D.在稀溶液中,OH-(aq)+H+(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量等于57.3kJ
9.如图为1molSO2Cl2(g)和1molSCl2(g)反应生成SOCl2(g)的能量变化示意图,已知E1=xkJ·mol-1、E2=ykJ·mol-1,下列有关说法中正确的是( )
A.若在反应体系中加入催化剂,E1不变
B.若在反应体系中加入催化剂,ΔH减小
C.反应活化能等于ykJ·mol-1
D.1molSO2Cl2(g)和1molSCl2(g)反应生成SOCl2(g)的ΔH=(x-y)kJ·mol-1
10.H2和I2在一定条件下发生反应:
H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=-akJ·mol-1。
已知:
(a、b、c均大于零)
下列说法不正确的是( )
A.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B.断开1molH—H键和1molI—I键所需能量大于断开2molH—I键所需能量
C.断开2molH—I键所需能量约为(c+b+a)kJ
D.向密闭容器中加入2molH2和2molI2,充分反应后放出的热量小于2akJ
11.化学反应N2+3H2===2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是( )
A.N2(g)+3H2(g)===2NH3(l)
ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1
B.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)
ΔH=2(b-a)kJ·mol-1
C.
N2(g)+
H2(g)===NH3(l)
ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1
D.
N2(g)+
H2(g)===NH3(g)
ΔH=(a+b)kJ·mol-1
12.1,3-丁二烯(CH2===CH—CH===CH2)和2-丁炔(CH3—C≡C—CH3)是有机合成工业中常用的不饱和烃原材料,分别与氢气反应的热化学方程式如下:
CH2===CH—CH===CH2(g)+2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g)
ΔH=-236.6kJ·mol-1
CH3—C≡C—CH3(g)+2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g)
ΔH=-272.7kJ·mol-1
下列说法错误的是( )
A.可计算出1,3-丁二烯和2-丁炔相互转化的焓变ΔH
B.可比较1,3-丁二烯和2-丁炔分子的稳定性
C.可比较1,3-丁二烯和2-丁炔的燃烧热热值的相对大小
D.可计算出2-丁炔中一个碳碳三键的键能与1,3-丁二烯中两个碳碳双键键能之和的差值
13.已知298K时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH=-197kJ·mol-1。
现有同一温度下的三个体积相同的密闭容器,在第一个容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡时,反应放出的热量为Q1;向第二个密闭容器中通入1molSO2和0.5molO2,达到平衡时放出的热量为Q2;在第三个密闭容器中通入1molSO2、0.5molO2和1molSO3达到平衡时放出的热量为Q3。
下列关系正确的是( )
A.Q1=Q3=197kJB.Q1=Q3<197kJ
C.Q1=2Q2<197kJD.Q2 14.根据表中的信息判断下列说法错误的是( ) 物质 外观 熔点 燃烧热/(kJ·mol-1) 金刚石 无色,透明固体 ? 395.4 石墨 灰黑,不透明固体 ? 393.5 A.由表中信息可得如图所示的图象 B.由表中信息知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH=+1.9kJ·mol-1 C.由表中信息可推知相同条件下金刚石的熔点低于石墨的熔点 D.表示石墨燃烧热的热化学方程式为C(石墨,s)+ O2(g)===CO(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1 15.甲醇质子交换膜燃料电池中,将甲醇蒸气转化为氢气的反应原理有如下两种: ①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0kJ·mol-1 ②CH3OH(g)+ O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9kJ·mol-1 下列说法正确的是( ) A.CH3OH的燃烧热为192.9kJ·mol-1 B.反应①中的能量变化如图所示 C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量 D.根据②推知反应: CH3OH(l)+ O2(g)===CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9kJ·mol-1 16.下图为火电站发电原理示意图: 分析图中各种变化,下列不能发生的是( ) A.氧化还原反应 B.化学能直接转化为电能 C.化学键的断裂与重新组合 D.改变反应物接触面积,提高反应速率 17.H2与ICl的反应分①②两步进行,且两步都为可逆反应,其能量曲线如图所示,下列有关说法错误的是( ) ①H2+IClHI+HCl 慢反应 ②HI+IClI2+HCl 快反应 A.反应①、反应②均为放热反应 B.降低温度有利于提高HCl的产率 C.总反应速率的快慢主要由反应①决定 D.H2(g)+2ICl(s)I2(s)+2HCl(g) ΔH=-218kJ·mol-1,加入催化剂可使该反应的焓变增大 18.某废水中含有的NH 在一定条件下可被O2氧化,反应过程如下: ①NH (aq)+ O2(g)===NO (aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273kJ/mol ②NO (aq)+ O2(g)===NO (aq) ΔH=-73kJ/mol。 下列叙述正确的是( ) A.上述反应条件下,NH 比NO 稳定 B.0.1molNH3比0.1molNH 含有的电子数少 C.反应①中0.1molNH 被氧化时,有0.6mole-转移 D.NH (aq)+2O2(g)===NO (aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-200kJ/mol 19.1L0.5mol·L-1H2SO4溶液与足量Ba(OH)2稀溶液反应放出akJ热量;1L0.5mol·L-1HCl溶液与足量NaOH稀溶液充分反应放出bkJ热量;则500mL0.4mol·L-1BaCl2溶液与足量稀硫酸反应放出的热量为( ) A.0.4(a+2b)kJB.0.4(a-2b)kJ C.0.2(a-2b)kJD.0.2(a+2b)kJ 20.已知: ①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1 ②H2(g)+S(g)===H2S(g) ΔH=-20.1kJ·mol-1 下列判断一定正确的是( ) A.1mol氢气完全燃烧生成H2O(g)吸收241.8kJ热量 B.水蒸气和硫化氢的能量相差221.7kJ C.由①②知,水的热稳定性小于硫化氢 D.反应②中改用固态硫,1molH2完全反应放热将小于20.1kJ 第Ⅱ卷(非选择题,共50分) 二、非选择题(本大题共4小题,共50分) 21.(6分)根据要求回答下列问题: (1)机动车尾气已成为城市大气的主要污染源,机动车尾气中的主要有害物质为氮的氧化物。 目前科技工作者正在探索用甲烷等燃料气体将氮氧化物还原为N2和H2O,涉及的反应有: CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-574kJ·mol-1 CH4(g)+2NO2(g)===CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH2=-867kJ·mol-1 写出CH4还原NO生成N2的热化学方程式: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)一定条件下,不同量的CO2与不同量的NaOH充分反应放出的热量如下表所示: CO2的量 NaOH的量 放出的热量 22.0g 750mL1.0mol·L-1 xkJ 1.0mol 2.0L1.0mol·L-1 ykJ 写出该条件下,CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方程式________________________________________________________________________。 (3)我国煤炭资源相对石油和天然气资源丰富,煤的综合利用主要是指煤的气化和液化。 煤的主要成分为碳氢化合物,用CH代表煤的“分子式”。 已知: 煤炭在氧气氛围中气化 2CH(s)+O2(g)===2CO(g)+H2(g) ΔH1 气化后的气体合成甲醇 CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH2 甲醇制备丙烯的反应 3CH3OH(g)===C3H6(g)+3H2O(g) ΔH3 写出在一定条件下,煤炭在氧气氛围中反应直接生成丙烯、水蒸气和CO的热化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 22.(11分)雾霾已经成为部分城市发展的障碍。 雾霾形成的最主要原因是人为排放,其中汽车尾气污染对雾霾的“贡献”逐年增加。 回答下列问题: (1)汽车尾气中含有NO,N2与O2生成NO的过程如下: ①1molO2与1molN2的总能量比2molNO的总能量________(填“高”或“低”)。 ② N2(g)+ O2(g)===NO(g)的ΔH=________。 ③NO与CO反应的热化学方程式可以表示为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH=akJ·mol-1,但该反应速率很慢,若使用机动车尾气催化转化器,可以使尾气中的NO与CO转化成无害物质排出。 上述反应在使用“催化转化器”后,a值________(选填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)氢能源是绿色燃料,可以减少汽车尾气的排放,利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气: CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH1。 下图是该反应的能量变化图: ①通过图中信息可判断反应CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)的ΔH1________(选填“>”“=”或“<”)0。 ②图中途径(Ⅱ)的条件是________________________,途径(Ⅰ)的反应热________(选填“>”“=”或“<”)途径(Ⅱ)的反应热。 ③已知下列两个热化学方程式: H2(g)+ O2(g)===H2O(g) ΔH2 2CH3OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g) ΔH3 ΔH1、ΔH2、ΔH3三者的关系式为: ________________________________________________________________________。 23.(16分) (1)已知: ①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0kJ/mol ②CH3OH(g)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.9kJ/mol 由上述方程式可知: CH3OH的燃烧热________(填“大于”“等于”或“小于”)192.9kJ/mol。 已知水的气化热为44kJ/mol。 则表示氢气燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。 已知: ①2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5kJ/mol ②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5kJ/mol ③H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0kJ/mol 写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)已知: ①Fe(s)+1/2O2(g)===FeO(s) ΔH1=-272.0kJ/mol ②2Al(s)+3/2O2(g)===Al2O3(s) ΔH2=-1675.7kJ/mol Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 某同学认为,铝热反应可用于工业炼铁,你的判断是________(填“能”或“不能”),你的理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物,工业上利用该反应合成甲醇。 已知: 25℃、101KPa下: ①H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g) ΔH1=-242kJ/mol ②CH3OH(g)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-676kJ/mol 写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 24.(17分) Ⅰ.[全国卷Ⅱ]联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。 回答下列问题: (1)联氨分子的电子式为____________________,其中氮的化合价为________。 (2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 (3)①2O2(g)+N2(g)===N2O4(l) ΔH1 ②N2(g)+2H2(g)===N2H4(l) ΔH2 ③O2(g)+2H2(g)===2H2O(g) ΔH3 ④2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH4=-1048.9kJ·mol-1 上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=____________,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为________________________________________________________________________。 Ⅱ.[全国卷Ⅲ]煤燃烧排放的烟气含SO2和NO2,形成酸雨,污染大气。 现用NaClO、Ca(ClO)2处理,得到较好的烟气脱硫效果。 (4)已知下列反应: SO2(g)+2OH-(aq)===SO (aq)+H2O(l) ΔH1 ClO-(aq)+SO (aq)===SO (aq)+Cl-(aq) ΔH2 CaSO4(s)===Ca2+(aq)+SO (aq) ΔH3 则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=________。 Ⅲ.[四川高考] (5)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。 已知25℃,101kPa时: CaO(s)+H2SO4(l)===CaSO4(s)+H2O(l)'ΔH=-271kJ/mol 5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) ΔH=-937kJ/mol 则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 Ⅳ.[天津高考] (6)氢气可用于制备H2O2。 已知: H2(g)+A(l)===B(l) ΔH1 O2(g)+B(l)===A(l)+H2O2(l) ΔH2 其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g)+O2(g)===H2O2(l)的ΔH________0(填“>”“<”或“=”)。 答案 1 C 2 B 3 D 4 C 5 D 6 D 7 B 8 C 9 D 10 B 11 A 12 D 13 D 14 D 15 D 16 B 17 D 18 C 19 B 20 D 21 (1)CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ·mol-1(2分) (2)NaOH(aq)+CO2(g)===NaHCO3(aq) ΔH=-(4x-y)kJ·mol-1(2分) (3)12CH(s)+6O2(g)===C3H6(g)+3H2O(g)+9CO(g) ΔH=6ΔH1+3ΔH2+ΔH3(2分) 22 (1)①低(1分) ②+91.5kJ·mol-1(2分) ③不变(2分) (2)①>(2分) ②使用催化剂(1分) =(1分) ③ΔH3=2×ΔH1+6×ΔH2(2分) 23 (1)大于(2分) H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-124.6kJ/mol(3分) (2)2NH3(g)+CO2(g)===CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=-87.0kJ/mol(2分) (3)3FeO(s)+2Al(s)===Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH=-859.7kJ/mol(3分) 不能(1分) 该反应的引发,需消耗大量能量,成本较高(2分)
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