人教版秋季高二化学选修四第一章 化学反应与能量 测试题含答案.docx
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人教版秋季高二化学选修四第一章化学反应与能量测试题含答案
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人教版2019-2020年秋季高二化学选修四第一章《化学反应与能量》测试题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.已知A(g)+N(g)===P(g) ΔH1,D(g)+N(g)===W(g) ΔH2,且ΔH1<ΔH2,若A和D的混合气体1mol完全与N反应,反应热为ΔH3,则A和D的物质的量之比为( )
A.
B.
C.
D.
2.已知:
①H2O(g)===H2O(l)ΔH1=-Q1kJ·mol-1(Q1>0)
②C2H5OH(g)===C2H5OH(l)ΔH2=-Q2kJ·mol-1(Q2>0)
③C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)ΔH3=-Q3kJ·mol-1(Q3>0)
若使23g液态乙醇完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量(kJ)为( )
A.Q1+Q2+Q3
B.0.5(Q1+Q2+Q3)
C.0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3
D.1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3
3.在298K、101kPa时,已知:
①2H2O(g)===O2(g)+2H2(g) ΔH1
②Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) ΔH2
③2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( )
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2
B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2
D.ΔH3=ΔH1-ΔH2
4.能源划分的方法很多,有一次能源和二次能源,有常规能源和新能源,有可再生能源和不可在生能源等。
下列关于能源分类的说法中正确的是( )
A.核能是常规能源
B.电能是一次能源
C.潮汐能是可再生能源
D.煤炭是清洁能源
5.燃烧1g乙炔生成二氧化碳和液态水放出热量50kJ,则下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+50kJ·mol-1
B.C2H2(g)+
O2(g)===2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1300kJ
C.2C2H2+5O2===4CO2+2H2OΔH=-2600kJ
D.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2600kJ·mol-1
6.实验室进行中和热的测定实验时除需要大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)外,所用的其他仪器和试剂均正确的一组是( )
A.0.50mol·L-1盐酸,0.50mol·L-1NaOH溶液,100mL量筒1个
B.0.50mol·L-1盐酸,0.55mol·L-1NaOH溶液,100mL量筒2个
C.0.50mol·L-1盐酸,0.55mol·L-1NaOH溶液,50mL量筒1个
D.0.50mol·L-1盐酸,0.55mol·L-1NaOH溶液,50mL量筒2个
7.25℃、101kPa时,强酸与强碱的稀溶液中发生中和反应的中和热为57.3kJ·mol-1,则下列描述正确的是( )
A.KOH(aq)+
H2SO4(aq)===
K2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1
B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=+57.3kJ·mol-1
C.H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热为ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量
8.已知热化学方程式:
SO2(g)+
O2(g)
SO3(g) ΔH=-98.32kJ·mol-1,在一定温度的密闭容器中充入2molSO2和1molO2充分反应,经过一段时间放出的热量为98.32kJ,则容器中的压强与起始时压强的比值为( )
A.
B.
C.
D.
9.今有如下三个热化学方程式:
H2(g)+
O2(g)====H2O(g)ΔH=akJ•
H2(g)+
O2(g)====H2O(l)ΔH=bkJ•
2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH=ckJ•
关于它们的下列表述正确的是( )
A.它们都是吸热反应
B.a、b和c均为正值
C.a=b
D.2b=c
10.下列说法或表示方法正确的是( )
A.等物质的量的硫蒸气和固体硫分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH=1.90kJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定
C.在101kPa时,2g氢气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:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
D.在稀溶液中,H(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热大于57.3kJ
11.已知:
①Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH1
②2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH2
③2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g) ΔH3
④Cu(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为( )
A.ΔH4=ΔH1+
×ΔH2+
×ΔH3
B.ΔH4=ΔH1+
×ΔH2—
×ΔH3
C.ΔH4=ΔH1+2×ΔH2—2×ΔH3
D.ΔH4=2×ΔH1+ΔH2+ΔH3
12.图中横坐标表示完全燃烧时耗用可燃气体X(X=A,B,C)的物质的量n(X),纵坐标表示消耗O2的物质的量n(O2),A、B是两种可燃气体,C是A和B的混合气体,则C中n(A)∶n(B)为( )
A.2∶1
B.1∶2
C.1∶1
D.任意比
13.根据热化学方程式:
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=akJ·mol-1(a=-297.2)。
分析下列说法,其中不正确的是( )
A.S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应
B.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH=bkJ·mol-1,则a>b
C.1molSO2(g)所具有的能量低于1molS(s)与1molO2(g)所具有的能量之和
D.16g固体硫在空气中充分燃烧,可吸收148.6kJ的热量
14.下列分别是利用不同能源发电的实例图形,其中不属于新能源开发利用的是( )
15.在密闭容器中充入4molSO2和3molO2,一定条件下建立平衡2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-QkJ·mol-1,测得SO2的转化率为90%,则在此条件下,反应放出的热量为( )
A.1.8QkJ
B.2QkJ
C.QkJ
D.0.9QkJ
16.已知:
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=﹣Q1kJ•mol﹣1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=﹣Q2kJ•mol﹣1,
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH2=﹣Q3kJ•mol﹣1
常温下,取体积比2∶3的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况下),经完全燃烧后恢复至室温,则放出的热量为( )
A.0.4Q1+0.15Q2
B.0.2Q1+0.05Q2
C.0.2Q1+0.15Q3
D.0.2Q1+0.3Q2
17.下列说法正确的是( )
A.在101kPa时,1mol物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
B.酸和碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热
C.燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D.在稀溶液中,1molCH3COOH和1molNaOH完全中和时放出的热量为57.3kJ
18.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。
以下四个化学方程式其中反应热为-57.3kJ·mol-1的是( )
①H2SO4(aq)+2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l)
②H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)
③HCl(aq)+NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l)
④CH3COOH(aq)+NH3·H2O(aq)===CH3COONH4(aq)+H2O(l)
A.①和②
B.③
C.④
D.以上都不对
19.肼(H2N—NH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):
N≡N为942、O===O为500、N—N为154,则断裂1molN—H键所需的能量(kJ)是( )
A.194
B.391
C.516
D.658
20.下列说法错误的是( )
A.S(g)+O2(g)===SO2(g)ΔH1S(s)+O2(g)====SO2(g)ΔH2,则ΔH1<ΔH2
B.Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s)ΔH=﹣216kJ•mol﹣1,则反应总能量>生成物总能量
C.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s)ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
D.相同条件下,如果1mol氢原子所具有的能量为E1,1mol氢分子所具有的能量为E2,则2E1=E2
第Ⅱ卷
二、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
21.50mL1.0kJ·
盐酸跟50mL1.1kJ·
氢氧化钠溶液在图所示装置中进行中和反应,并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。
试回答下列问题:
(1)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 。
(2) (填“能”或“不能”)将环形玻璃搅拌棒改为环形金属(如铜)棒,其原因是 。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,对求得中和热数值的影响是 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)如果改用60mL1.0kJ·
盐酸跟50mL1.1mol·
氢氧化钠溶液进行反应,则与上述实验相比,所放热量 (填“增加”“减少”或“不变”),理由是 ;所求中和热数值 (填“增加”“减少”或“不变”),理由是 。
(5) (填“能”或“不能”)用Ba(OH)2和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液,理由是 。
(6)Q=cmΔt,其中Q表示此中和反应放出的热量,m表示反应后混合液的质量,c表示反应后混合溶液的比热容,Δt表示反应前后溶液的温度的差值。
该实验小组做了三次实验,每次取溶液各50mL,并记录如下原始数据:
已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00g·
,中和后混合液的比热容c=4.184×10﹣3,kJ·
·
则该反应的中和热为ΔH= (保留小数点后一位)。
(7)上述实验数值结果与57.3kJ·
有偏差,产生偏差的原因可能是 (填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度
22.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•
盐酸、0.55mol•
NaOH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4.18J•℃﹣1•g﹣1,
各物质的密度均为1g•cm﹣3。
①计算完成上表ΔH= (保留2位小数)。
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KOH代替NaOH,对测定结果 (填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果 (填“有”或“无”)影响。
23.碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。
请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如图:
则M、N相比,较稳定的是 。
(用字母“M”或“N”表示)
(2)CH3OH(l)燃烧热ΔH=-238.6kJ·mol-1,CH3OH(l)+
O2(g)===CO2(g)+2H2(g)ΔH=-akJ·mol-1,则a 238.6(填“>”、“<”或“=”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层生成HCl和CO2,该反应的热化学方程式为
2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO2(g)ΔH=-290kJ•mol﹣1,当有710gCl2参加反应时放出的热量为____________。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。
将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,已知4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)===2Al2O3(s)+3TiC(s)ΔH=-1176kJ·mol-1,则反应过程中,每转移5mol电子放出的热量为 kJ。
24.小明在爸爸的实验室里看到如图所示的“保温瓶式量热计”。
这种仪器由保温和测温两部分组成的,它不让反应产生的热散失出去,也不让外界的热传递进来,可用于测量化学反应产生的热量。
爸爸将不同浓度的酸(A)和碱(B)溶液各100mL在量热计中混合,让小明记录了每次混合前后量热计温度的升高值Δt,得到下表:
请就此实验回答下列问题:
(1)盐酸、硫酸与NaOH反应是____(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)第1次和第3次实验中温度升高相同的可能原因是______________________________
________________________________________________________________________。
(3)分析上述数据可知下列因素中,与反应放出或吸收热量多少有关的是________。
A.使用盐酸还是硫酸
B.量热计的保温效果
C.参加反应的酸或碱的量
答案解析
1.【答案】B
【解析】物质在参加反应过程中放出或吸收的热量与此物质的物质的量成正比,依据A和N、D和N反应的热化学方程式分别计算出各自反应放出的热量进行解答。
设A的物质的量为x,D的物质的量为(1-x),由热化学方程式可得:
所以ΔH1x+ΔH2(1-x)=ΔH3,x=
,
所以
2.【答案】D
【解析】依据盖斯定律将已知热化学方程式进行叠加得到目标反应方程式,方程式的函数关系同样适用于焓变。
目标反应方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l),它可由①×3+③-②得到,ΔH3=-(3Q1+Q3-Q2)kJ·mol-1,23g乙醇即0.5mol,完全燃烧放热为(1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3)kJ,D正确。
3.【答案】A
【解析】从物质角度看,反应③=①+2×②,它们之间的函数关系同样适用焓变,即ΔH3=ΔH1+2ΔH2。
4.【答案】C
【解析】A项,常规能源是人类利用多年且广泛使用的能源,如煤、石油、电能等,核能不是常规能源,错误;B项,电能不能从自然界得到补充,是二次能源,错误;C项,潮汐能是可以从自然界直接获取的可再生的能源,是可再生能源,正确;D项,煤炭在燃烧的过程中产生大量的二氧化硫等污染空气的气体,不属于清洁能源,错误。
5.【答案】D
【解析】本题可结合热化学方程式的书写规则来具体分析。
书写热化学方程式时,ΔH只能写在化学方程式的右边,若为放热反应,则ΔH为“-”;若为吸热反应,则ΔH为“+”,其单位一般为kJ·mol-1,故A、B、C项错误;并且反应物和生成物的聚集状态不同,反应热的数值可能不同,因此必须在反应方程式中用括号注明反应物和生成物在反应时的聚集状态(s、l、g),ΔH必须与反应方程式中化学式前面的化学计量数相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。
6.【答案】D
【解析】根据小烧杯的体积可知,所需酸、碱量均为50mL,分别用两个50mL量筒量取,A、B、C错误,D正确;采用0.55mol·L-1NaOH溶液反应,可保证盐酸完全反应,提高测量的精确度。
7.【答案】A
【解析】根据中和热的定义和题意,A正确;中和反应为放热反应,ΔH为负值,B错误;中和热指生成1molH2O(l)时的反应热,C错误;D中醋酸是弱酸,电离要吸收热量,生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ。
8.【答案】D
【解析】物质在参加反应过程中放出或吸收的热量与此消耗的物质的量成正比,依据已知的热化学方程式计算出参加反应的SO2的物质的量进行解答。
最终放出热量98.32kJ,说明参加反应的SO2为1mol,则:
容器中的压强与起始时压强的比值为
=
。
9.【答案】D
【解析】因物质的状态不同反应热的数值也不同,反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比,所以热化学方程式H2(g)+
O2(g)====H2O(l)ΔH=bkJ•
,2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH=ckJ•
中,2b=c,三个反应是燃烧反应,反应均放热,ΔΗ<0,故选D。
10.【答案】D
【解析】硫蒸气比固体硫能量高,前者燃烧放热多,A错误;能量越低越稳定,石墨比金刚石稳定,B错误;2g氢气为1mol,2molH2放热为2×285.8kJ,C错误;浓硫酸溶于水放热,与KOH溶液中和生成1mol水时放出的热量大于57.3kJ,D正确。
11.【答案】B
【解析】从物质角度看,④=①+
×②-
×③,根据盖斯定律,它们之间的函数关系同样适用焓变,则ΔH4=ΔH1+
×ΔH2—
×ΔH3。
12.【答案】A
【解析】由图象可以看出:
A和氧气反应的物质的量之比为2∶1,B和氧气反应的物质的量之比为1∶2,而C和氧气反应的物质的量之比为1∶1。
设混合物中含A的物质的量为x,则消耗氧气物质的量为
mol,含B的物质的量为ymol,则消耗氧气物质的量为2ymol,则混合后耗氧气的物质的量为(
+y)mol,即得x+y=
+2y,故有x∶y=2∶1。
13.【答案】D
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