高中化学第一章化学反应与能量单元综合测试一新人教版选修4.docx
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高中化学第一章化学反应与能量单元综合测试一新人教版选修4
章末达标检测
(一)
(满分100分,时间90分钟)
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分;每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2016·临汾一中月考)“美丽中国”是十八大提出的重大课题,她突出了生态文明,重点是社会发展与自然环境之间的和谐,下列行为中不符合这一主题的是( )
A.推广“低碳经济”,减少温室气体的排放
B.开发太阳能、风能和氢能等能源代替化石燃料,有利于节约资源、保护环境
C.采用“绿色化学”工艺,使原料尽可能转化为所需要的物质
D.关停化工企业,消除污染源头
解析:
由题意知,A、B、C均符合社会发展与自然环境之间的和谐这一主题;D中关停化工企业不符合实际。
答案:
D
2.雪是冬之精灵,在雪
水
冰的转化中能量变化的叙述正确的是( )
A.ΔH1>0,ΔH2>0 B.ΔH1>0,ΔH2<0
C.ΔH1<0,ΔH2<0D.ΔH1<0,ΔH2>0
解析:
雪融化成水是吸热过程,ΔH1>0;水结冰是放热过程,ΔH2<0,B项正确。
答案:
B
3.符合如图所示的化学反应的热化学方程式是( )
A.CO+H2O===CO2+H2 ΔH=+41kJ·mol-1
B.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
ΔH=-41kJ·mol-1
C.CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)
ΔH=+41kJ·mol-1
D.CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH=-41kJ·mol-1
解析:
从题图分析得,由反应物CO2(g)和H2(g)生成CO(g)和H2O(g)的反应是吸热反应,其ΔH=+41kJ·mol-1,由于题中已明确了反应物和生成物,因此只能选C。
答案:
C
4.已知C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
C(s)+
O2(g)===CO(g) ΔH2=-110.5kJ·mol-1
则2molC在O2中完全燃烧,放出的热量为( )
A.221kJB.787kJ
C.393.5kJD.110.5kJ
解析:
C在O2中完全燃烧生成CO2,故2molC完全燃烧放出的热量为2mol×393.5kJ·mol-1=787kJ。
答案:
B
5.下列燃烧反应的反应热是燃烧热的是( )
A.H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH1
B.C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2
C.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3
D.H2S(g)+
O2(g)===S(s)+H2O(l) ΔH4
解析:
本题要严格按燃烧热的概念来分析。
在“25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量叫燃烧热”。
A、B、C、D均满足“1mol”的要求,但A生成的H2O是气态,不是25℃、101kPa下的稳定产物,B生成的CO可继续燃烧生成CO2,D生成的S亦可继续燃烧生成SO2,而SO2则不能再燃烧了,故C是正确的。
答案:
C
6.在下列各说法中,正确的是( )
A.ΔH>0表示放热反应,ΔH<0表示吸热反应
B.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是分数
C.1molH2SO4与1molBa(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热量叫做中和热
D.1molH2与0.5molO2反应放出的热量就是H2的燃烧热
解析:
A项,ΔH>0表示吸热反应,ΔH<0表示放热反应;C项,“中和热”是指在稀溶液中,酸和碱发生中和反应,生成1mol水时放出的热量;1molH2SO4与1molBa(OH)2反应生成2mol水,放出的热量大于中和热;D项,在101kPa时,1molH2与0.5molO2反应,生成液态水时放出的热量才是H2的燃烧热,题中没有说明生成的水的聚集状态。
答案:
B
7.下列仪器在测定稀盐酸和氢氧化钠稀溶液中和反应反应热的实验中没有使用到的是( )
①大、小烧杯 ②容量瓶 ③量筒 ④环形玻璃搅拌棒
⑤试管 ⑥温度计 ⑦蒸发皿 ⑧托盘天平
A.①②⑥⑦B.②⑤⑦⑧
C.②③⑦⑧D.③④⑤⑦
解析:
中和反应反应热测定实验中用到大、小烧杯、温度计、量筒、环形玻璃搅拌棒,没有用到容量瓶、试管、蒸发皿和托盘天平,故B项正确。
答案:
B
8.下列说法正确的是( )
A.任何酸与碱发生中和反应生成1molH2O的过程中,能量变化均相同
B.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
C.已知:
①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-akJ/mol,②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-bkJ/mol,则a>b
D.已知:
①C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol,②C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-395.0kJ/mol,则C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH=+1.5kJ/mol
解析:
只有在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O时,能量变化才相同,A错误;根据盖斯定律可知反应热只与反应的始态和终态有关,与反应的引发条件(如光照、点燃或加入催化剂)无关,与反应途径无关,B错误;气态水转化为液态水时,会放出热量,即H2O(g)===H2O(l) ΔH=-xkJ/mol,根据盖斯定律可得出a-b=-2x,a
答案:
D
9.下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是( )
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)+
O2(g)===CO(g) ΔH2
②NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH3 NaOH(aq)+HNO3(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH4
③H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH5 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH7 CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8
A.① B.②④
C.③④D.①②③
解析:
①中C完全燃烧放热多,但反应热为负值,ΔH1<ΔH2;②中都是强酸与强碱中和,放热相等,故ΔH3=ΔH4;③中两方程式化学计量数不同,则ΔH5×2=ΔH6,反应放热故ΔH5>ΔH6;④中ΔH7>0,ΔH8<0,反应放热,故ΔH7>ΔH8。
正确答案选C。
答案:
C
10.在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
H2S(g)+
O2(g)===SO2(g)+H2O(g) ΔH1①
2H2S(g)+SO2(g)===
S2(g)+2H2O(g) ΔH2②
H2S(g)+
O2(g)===S(g)+H2O(g) ΔH3③
2S(g)===S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为( )
A.ΔH4=
(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
B.ΔH4=
(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C.ΔH4=
(ΔH1+ΔH2-2ΔH3)
D.ΔH4=
(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
解析:
根据盖斯定律①×
+②×
-2×③得:
2S(g)===S2(g) ΔH4=
(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)kJ·mol-1。
答案:
A
11.已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,且氧气中1molO===O键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ,则氢气中1molH—H键断裂时吸收热量为( )
A.920kJB.557kJ
C.436kJD.188kJ
解析:
本题考查了反应热(焓变的计算方法)。
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH
2mol ΔH
0.5mol -121kJ
ΔH=-484kJ·mol-1
设1molH—H断裂吸收的热量为Q,则2Q+496kJ-4×463kJ=ΔH,故Q=436kJ。
答案:
C
12.当1g氨气完全分解为氮气、氢气时,吸收2.72kJ的热量,则下列热化学方程式正确的是( )
①N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol
②N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-46.2kJ/mol
③NH3(g)===
N2(g)+
H2(g) ΔH=+46.2kJ/mol
④2NH3(g)===N2(g)+3H2(g) ΔH=-92.4kJ/mol
A.①② B.①③
C.①②③D.全部
解析:
1g氨气完全分解为氮气、氢气时,吸收2.72kJ的热,则1mol氨气完全分解为氮气、氢气时,需吸收2.72kJ/g×17g≈46.2kJ的热量,氮气和氢气生成1mol氨气时放出的热量为46.2kJ。
答案:
B
13.已知3.6g碳在6.4g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出XkJ热量。
已知单质C(s)的燃烧热为YkJ·mol-1,则1molC(s)与O2(g)反应生成CO(g)的反应热ΔH为( )
A.-YkJ·mol-1B.-(10X-Y)kJ·mol-1
C.-(5X-0.5Y)kJ·mol-1D.+(10X-Y)kJ·mol-1
解析:
燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,即C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-YkJ·mol-1,n(C)=
=0.3mol,n(O2)=
=0.2mol,
依C(s)+
O2(g)===CO(g) ΔH=-Q1kJ·mol-1①
1mol
molQ1
CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH=-Q2kJ·mol-1②
molQ2
0.05mol0.1Q2
得0.3Q1+0.1Q2=X。
③
①+②得C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-(Q1+Q2)kJ·mol-1
得Q1+Q2=Y④
解③和④组成的方程式得Q1=5X-0.5Y。
答案:
C
14.下列有关热化学方程式的评价合理的是( )
实验事实
热化学方程式
评价
A
已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,将稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ·mol-1
正确
B
醋酸与稀氢氧化钠溶液混合
CH3COOH(l)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1
不正确;因为醋酸状态为“aq”,而不是“l”
C
160gSO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量260.6kJ
SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(aq) ΔH=-130.3kJ·mol-1
不正确;因为反应热为ΔH=-260.6kJ·mol-1
D
已知25℃、101kPa下,120g石墨完全燃烧放出热量3935.1kJ
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.51kJ·mol-1
不正确;同素异形体要注名称:
C(石墨)
解析:
A项,因为反应生成了BaSO4沉淀,故放出的热量大于114.6kJ,A错;B项,醋酸为弱酸,故放出的热量小于57.3kJ,B错;C项,评价错误,该热化学方程式的反应热为-130.3kJ·mol-1;D项正确。
答案:
D
15.已知:
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)
ΔH=-566kJ·mol-1
Na2O2(s)+CO2(g)===Na2CO3(s)+
O2(g)
ΔH=-266kJ·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>-532kJ·mol-1
D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出549kJ热量时,电子转移数为6.02×1023
解析:
A选项中燃烧热单位错误,应为kJ·mol-1;B项图中没有表示出ΔH=-566kJ·mol-1时,对应的反应物与生成物的量的关系,B项错;C正确;由盖斯定律得CO(g)+Na2O2(s)===Na2CO3(s) ΔH=-549kJ·mol-1,可知当放出549kJ热量时,消耗1molCO,电子转移数为2×6.02×1023,D错误。
答案:
C
16.已知:
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·mol-1①
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2=-221.0kJ·mol-1②
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH3=-393.5kJ·mol-1③
则能表示汽车尾气转化的热化学方程式为( )
A.2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5kJ·mol-1
B.2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=+746.5kJ·mol-1
C.2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=-1493kJ·mol-1
D.2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=+1493kJ·mol-1
解析:
能表示汽车尾气转化的反应方程式为2NO+2CO===N2+2CO2,则根据盖斯定律:
③×2-①-②即可得出要求的反应,其ΔH=2ΔH3-ΔH1-ΔH2=-746.5kJ·mol-1,所以A项正确。
答案:
A
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(11分)如图是某同学设计的放热反应的观察装置。
其实验顺序是:
①按图所示将实验装置连接好。
②在U形管内加入少量红墨水(或品红)溶液。
打开T型管螺旋夹,使U形管内两边的液面处于同一水平面,再夹紧螺旋夹。
③在中间的试管里盛1g氧化钙,当滴入2mL左右的蒸馏水后,同时打开螺旋夹即可观察。
试回答:
(1)实验中观察到的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该实验中必须进行的一步实验操作是
________________________________________________________________________。
(3)该实验的原理是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验中反应的化学反应方程式是
________________________________________________________________________。
(5)CaO、H2O的能量与Ca(OH)2的能量之间的关系是
________________________________________________________________________。
(6)若该实验中CaO换成NaCl,实验还能否观察到相同现象?
______。
解析:
该题是一道以能量变化、反应热为背景的实验探讨题,解题时要明确设计者的意图。
从提供的仪器和目的来看,意在通过观察U形管里液面变化指示左边装置中发生的反应的热量变化。
可自然想到热胀冷缩现象,而在实验中利用大试管里的空气膨胀,故此实验装置必须气密性良好,否则无法观察到现象,弄清楚了这些,问题自然不难解决。
答案:
(1)U形玻璃管里的红墨水(或品红)会沿开口端上升
(2)检查装置气密性
(3)CaO和水反应放出热量使大试管中空气膨胀,引起红墨水(或品红)在U形管中的液面不再相平
(4)CaO+H2O===Ca(OH)2
(5)CaO和H2O的能量和大于Ca(OH)2的能量
(6)否
18.(10分)(2016·漳州月考)燃料和能源是化学知识与社会生活联系极为密切的内容,我们要关注矿物能源的合理利用,积极研究、开发新能源。
(1)新能源应该具有原材料易得、燃烧时产生的热量多且不会污染环境的特点,在煤炭、石油、煤气、氢气中,前途广阔的能源是________。
(2)近年来,我国煤矿事故大多是瓦斯爆炸所致。
瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等气体,当矿井中瓦斯浓度达到一定范围时遇明火即燃烧爆炸。
为避免灾难的发生应采取的切实可行的措施有________(填序号)。
①加强安全管理,杜绝明火源 ②降低瓦斯气体的着火点 ③提高通风能力 ④将矿井中的氧气抽去
(3)为了提高煤的利用率同时减少燃烧时的环境污染,常将煤转化为水煤气,这是将煤转化为洁净燃料的方法之一,水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,它是由煤炭和水蒸气反应制得的,已知C(石墨)、CO、H2燃烧的热化学方程式为:
C(石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH2=-241.8kJ·mol-1
CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH3=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+
O2(l)===H2O(l) ΔH4=-285.8kJ·mol-1
请回答下列问题:
①根据上述提供的热化学方程式计算,36g水由液态变成气态的热量变化是
________________________________________________________________________。
②写出C(石墨)与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式:
________________________________________________________________________。
③丙烷是液化石油气的主要成分之一,丙烷燃烧的热化学方程式为:
C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g)
ΔH=-2220.0kJ·mol-1
相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时,产生的热量之比为__________________。
解析:
(1)煤炭、石油属于化石能源,它们燃烧容易污染环境,煤气燃烧会生成导致温室效应的气体,氢气燃烧生成水,热值高、无污染,是前途广阔的能源。
(2)①加强安全管理,杜绝明火源可以防止瓦斯爆炸,正确;②瓦斯的着火点一般情况下不能改变,错误;③提高通风能力可以降低瓦斯的浓度,可以防止瓦斯爆炸,正确;④将矿井中的氧气抽尽是不现实的,也是不允许的,因为工人在井下作业需要氧气,错误。
(3)①已知:
H2(g)+
O2(g)===H2O(g)
ΔH2=-241.8kJ·mol-1
H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH4=-285.8kJ·mol-1
根据盖斯定律可得:
H2O(l)===H2O(g)
ΔH=+44kJ/mol,
故36g水由液态变成气态吸收热量
×44kJ=88kJ;
②已知:
Ⅰ.C(石墨)+O2(g)===CO2(g)
ΔH1=-393.5kJ·mol-1
Ⅱ.H2(g)+
O2(g)===H2O(g)
ΔH2=-241.8kJ·mol-1
Ⅲ.CO(g)+
O2(g)===CO2(g)
ΔH3=-283.0kJ·mol-1
根据盖斯定律,Ⅰ-Ⅲ-Ⅱ可得C(石墨)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1。
③根据热化学方程式可知,相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时产生的热量之比为2220.0kJ·mol-1∶283.0kJ·mol-1=2220∶283。
答案:
(1)氢气
(2)①③
(3)①吸收88kJ热量
②C(石墨)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3kJ·mol-1
③2220∶283
19.(9分)
(1)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-1
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2kJ·mol-1
C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)
ΔH3=-Q3kJ·mol-1
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)的过程放热,ΔH为“-”。
②燃烧热是1mol物质完全燃烧的反应热,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)=0.25
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- 高中化学 第一章 化学反应 能量 单元 综合测试 新人 选修