选修4《化学反应原理》
第一章 化学反应与能量 单元检测
班级: 姓名: 得分:
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分;每小题只有一个选项符合题意)
1.下列图象分别表示有关反应的反应 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )过程与能量变化的关系,据此判断下列说法中正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com ) A. 石墨转变为金刚石是吸热反应
B. 白磷比红磷稳定
C. S(g)+O2(g)===SO2(g) ; ΔH1;
S(s)+O2(g)===SO2(g) ; ΔH2,则ΔH1>ΔH2
D. CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH1>0
2.下列变化中一定为放热反应的是( )
A.H2O(g)===H2O(l) ;ΔH=-44.0 kJ·mol-1
B.N2(g)+O2(g)===2NO(g); ΔH=+182.6 kJ·mol-1
C.形成化学键过程中放出862 kJ热量的化学反应
D.能量变化如右图所示的化学反应
3.已知在1×105Pa,298K条件下 ( http: / / www.21cnjy.com ),2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是( )
A. H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g); ΔH=+242kJ·mol-1
B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); ΔH=-484kJ·mol-1
C. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g); ΔH=+242kJ·mol-1
D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); ΔH=+484kJ·mol-1
4.在25 ℃,101 ( http: / / www.21cnjy.com )k Pa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是( )
A. 2H+(aq)+(aq)+(aq)+2(aq)=BaSO4(s)+2HO(l); ;H =57.3 kJ/mol
B. KOH(aq)+HSO4(aq)=KSO4(aq)+HO(l); H=57.3kJ/mol
C. C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g); H=5518 kJ/mol
D. 2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(1) ; H=5518 kJ/mol
5.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.1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热叫做中和热
D.1 mol H2与0.5 mol O2反应放出的热就是H2的燃烧热
6.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知:
①Sn(s,白)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g); ΔH1
②Sn(s,灰)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g); ΔH2
③Sn(s,灰) Sn(s,白);ΔH3=+2.1 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.ΔH1>ΔH2
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中,会自行毁坏
7.根据热化学方程式:S(l)+O2(g ( http: / / www.21cnjy.com ))===SO2(g); ΔH=-293.23 kJ·mol-1 ,分析下列说法中正确的是( )
A.S(s)+O2(g)===SO2(g),反应放出的热量大于293.23 kJ·mol-1
B.S(g)+O2(g)===SO2(g),反应放出的热量小于293.23 kJ·mol-1
C.1 mol SO2(g)的键能的总和大于1 mol S(l)和1 mol O2(g)的键能之和
D.1 mol SO2(g)的键能的总和小于1 mol S(l)和1 mol O2(g)的键能之和
8.是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F键。已知:1mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1mol F-F、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则的反应热ΔH为( )
A. -1780 B. -1220
C. -450 D. +430
9.室温下,将1mol的CuSO4·5H2 ( http: / / www.21cnjy.com )O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为△H1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为△H2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为:CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l), 热效应为△H3。则下列判断正确的是
A.△H2>△H3 B.△H1<△H3
C.△H1+△H3 =△H2 D.△H1+△H2 >△H3
10.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:
;
已知硫的燃烧热
;
; 。则为( )
A. B. C. D.
11.N4的分子结构类似白磷分子, ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )它的结构如图所示,已知断裂1 mol N—N键需要吸收167 kJ热量,生成1 mol N≡N键需放出942 kJ热量。根据以上信息和数据,下列说法中正确的是( )
A.1 mol N4气体转变为N2将放出775 kJ热量
B.1 mol N4气体转变为N2将放出882 kJ热量
C.1 mol N4气体转变为N2将吸收775 kJ热量
D.1 mol N4气体转变为N2将吸收882 kJ热量
12.燃烧1 g乙炔生成二氧化碳和液态水,放出热量50 kJ,则这一反应的热化学反应方程式为( )
A.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l);ΔH=+50 kJ·mol-1
B.C2H2(g)+5/2O2(g)===2CO2(g)+H2O(l);ΔH=-1 300 kJ
C.2C2H2+5O2===4CO2+2H2O; ΔH=-2 600 kJ
D.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-2 600 kJ·mol-1
二、非选择题(本题共4大题,共52分)
13. 某学生进行中和热测定,取 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )用50 mL 0.50 mol·L-1的HCl和50 mL 0.55 mol·L-1 的NaOH溶液(密度都是1 g·cm-3)。实验后得到以下数据:
起始温度 终止温度 温度差
平均值
1 25.5 25.0 25.25 28.5 3.25
2 24.5 24.5 24.50 27.5 3.00
3 25.0 24.5 24.75 26.5 1.75
(1)(中和后生成的溶液的比热容为4.1 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )8J·g-1·℃-1)请替该学生计算出中和热的平均值: 。
(2)该学生测得的数据比理论值 (填“高”或“低”)。
(3)从下列分析中选出该学生产生实验误差的原因可能是(填写字母) 。
A. 溶液混合后未用硬纸板盖好量烧杯
B. 倾倒溶液太快,有少量溅出烧杯
C. 搅拌棒为了牢固改为铜丝材质
D. 未等温度升到最高值就记录温度计示数
E. 用量筒量取盐酸体积时仰视读数
F. 大烧杯和小烧杯之间填充了泡沫塑料
14.根据要求书写热化学方程式:
(1)已知的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,的熔点为167 ℃。室温时与气体反应生成lmol ,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为__________________ 。
(2)(s)与水(l)反应生成(s)和氢气(g),在25℃,101KPa下,已知每消耗3.8克(s)放热21.6KJ,该反应的热化学方程式是_____ _ _。
(3) 已知:(ⅰ); =+1344.1kJ ·mol-1
(ⅱ); =+1169.2kJ ·mol-1
由、C和反应生成的热化学方程式为 。
(4)已知25℃,101kPa时: ; =-1648kJ/mol
; =-393kJ/mol
; =-1480kJ/mol
在空气中加热反应生成的热化学方程式是 。
15.根据要求计算反应热:
(1)已知H2(g)、C2H4(g) ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )和C2H5OH(l)的燃烧热分别是-285.8 kJ·mol-1、-1 411.0 kJ·mol-1和-1 366.8 kJ·mol-1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为
(2)已知下列反应的反应热为:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l); △H=-870.3 kJ mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g); △H=-393.5 kJ mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(l); △H=-285.8 kJ mol-1
试计算下列反应的反应热:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l); △H=_____________。
(3)已知:甲醇脱水反应:2CH3OH(g)= CH3OCH3(g)+ H2O(g); △H1=-23.9KJ·mol-1
甲醇制烯经反应:2CH3OH(g)= C2H4(g)+2 H2O(g); △H2=-29.19KJ·mol-1
乙醇异构化反应: C2H5OH(g)= CH3OCH3(g) ; △H3=+50.7KJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应:C2H4(g)+ H2O(g)= C2H5OH(g)的△H= KJ·mol-1
(4)已知反应2HI(g) ( http: / / www.21cnjy.com )=H2(g) + I2(g);ΔH = +11kJ·mol-1,且1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
(5)甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3
已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 H-H C-O C O H-O C-H
E/(kJ.mol-1) 436 343 1076 465 413
由此计算△H1= kJ.mol-1,已知△H2=-58kJ.mol-1,则△H3= kJ.mol-1
16.根据图像,回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)在通常状况下,金刚石和石墨相比较, (填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为 。
(2)12 g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量为 。
(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ/ mol、497 kJ/ mol。
N2(g)+O2(g)=2 NO(g); H=+180.0 kJ/ mol。
NO分子中化学键的键能为 kJ/ mol。
(4)综合上述有关信息,请写出用CO除去NO的热化学方程式: 。
第一章 化学反应与能量 单元检测答题卡
班级 学号 姓名 得分
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
二、非选择题
13.(1) 。
(2) (填“高”或“低”)。
(3)(填写字母) 。
14.
(1)__________________ 。
(2)_____ _ 。
(3) 。
(4) 。
15.(1)
(2)_______ _____。
(3) KJ·mol-1
(4)______________kJ。
(5)△H1 = kJ.mol-1,△H3 = kJ.mol-1
16. (1) (填“金刚石”或“石墨”),燃烧热为 。
(2) 。
(3)键能为 kJ/ mol。
(4) 。
第一章 化学反应与能量 单元检测
参考答案
1.解析:根据图象可知,石墨的总能量低于金 ( http: / / www.21cnjy.com )刚石的总能量,所以石墨转变为金刚石是吸热反应,A正确;白磷的总能量高于红磷的总能量,所以根据能量越低越稳定可知,红磷比白磷稳定性强,B不正确;气态S的总能量高于固态S的总能量,所以气态S燃烧放出的热量多,但放热越多反应热△H越小,所以C中ΔH2>ΔH1,C不正确;D中反应物的总能量高于生成物的总能量,反应是放热反应,D不正确,答案选A。
答案:A
2.解析 图中反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应必是放热反应。
答案 D
3.解析:热化学方程式的书写要求有三:①标明 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )各物质的聚集状态:B项水为液态,排除;②化学计量数可以是整数或分数,且与热量成正比;③用ΔH表示时,吸热时其值为正;放热时其值为负。H2与O2反应生成水蒸气是放热反应,ΔH应为负值,排除C、D。
答案:A
4.解析:中和热是强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量;燃烧热是1mol可燃物完全反应生成稳定氧化物时放出的热量。
A. 反应热化学方程式中生成的是2mol水,反应的中和热不是57.3kJ/mol,故A错误;
B. 符合中和热的概念,故B正确;
C. 反应热化学方程式中生成的水是气体,不是稳定氧化物,故C错误;
D. 热化学方程式中不是1mol物质燃烧,故D错误。
答案:B
5.解析 A项,ΔH>0表示吸热反应,ΔH ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )<0表示放热反应;C项,“中和热”是指在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应,生成1 mol水时放出的热量,1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成2 mol水,同时还有BaSO4沉淀生成,放出的热大于中和热;D项,在25℃、101
kPa时,1 mol H2与0.5 mol O2反应,生成液态水时放出的热才是H2的燃烧热,题中没有说明生成的水的聚集状态。 答案 B
6.解析 由③知Sn(灰)转化为Sn( ( http: / / www.21cnjy.com )白)是吸热的,当温度低于13.2℃时Sn(白)自动转化为Sn(灰),所以A、B、C都错,只能选D。w答案 D
7.答案 C
1-8.解析根据ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算。
ΔH= 280 kJ/mol + 3×160 kJ/mol-6×330 kJ/mol=-1220kJ/mol,由此可知B项正确。
答案:B
9.答案:B
10.答案:A
11.解析 ΔH=反应物键能总和-生成物键能 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )总和,反应转化关系为N4―→2N2,E(反应物键能)=6×167 kJ,E(生成物键能)=2×942 kJ,所以ΔH=-882 kJ·mol-1,即放出882 kJ热量。答案 B
12.解析 本题考查了热化学方 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )程式的书写及简单计算。热化学方程式前面的化学计量数表示物质的量,反应热单位是 kJ·mol-1,B和C均错;2 mol C2H2燃烧放出的热量为2×26×(-50) kJ·mol-1=-2 600 kJ·mol-1,D对。答案 D
13.解析 (1)根据实验数据可知,实验3中数据是无效的,所以温度差的平均值是3.125℃,根据△H=-=-52.25kJ·mol-1。
(2)中和热是-57.3kJ·mol-1,所以实验值比理论值低。
(3)数值偏低,说明反应中有热量损失,或者是酸、碱有损失。E中读数偏大,结果应该是偏高,所以正确的答案选ABCD。
答案:(1)52.25kJ·mol-1 (2)低 (3)ABCD
14答案(1);
答案(2) ;
(3)答案:③ ΔH=+174.9kJ/mol
(4)答案:
15(1)解析 根据燃烧热的概念,写出热化学反应方程式:
①C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-1 411.0 kJ·mol-1
②C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l);ΔH=-1 366.8 kJ·mol-1
根据盖斯定律将反应①-②得:
C2H4(g)+H2O(l)===C2H5OH(l);ΔH=-44.2 kJ·mol-1。
(2)解析根据盖斯定律可 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )知,(3)×2+(2)×2-(1)即得到反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l),所以该反应的反应热△H=-285.8 kJ·mol-1×2-393.5 kJ·mol-1×2+870.3 kJ·mol-1=-488.3 kJ·mol-1。
答案:-488.3 kJ·mol-1
(3)答案:- 45.5
(4)答案299
(5)答案:-99 +41
16.解析:(1)根据图像可知,金刚 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )石的总能量大于石墨的,所以石墨比金刚石稳定。燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,所以根据图像可以看出石墨的燃烧热是(-110.5kJ/mol)+(-283.0kJ/mol)=-393.5kJ/mol。
(2)12g石墨完全生成CO2的质量是44g ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 ),完全生成CO的质量是28g,所以36g气体是混合气。设CO2和CO的物质的量分别是x和y,则x+y=1mol、44x+28y=36g,解得x=y=0.5mol,所以实际放出的热量是0.5mol×(110.5kJ/mol+393.5kJ/mol)=252.0kJ。
(3)反应热就是断键吸收的能量和形成 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )化学键所放出的能量的差值,所以946kJ/mol+497kJ/mol-2x=+180.0kJ/mol,解得x=631.5kJ/mol,即NO分子中化学键的键能为631.5kJ/mol。
(4)根据图像可知①2C ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )O(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ/mol,又因为②N2(g)+O2(g)=2 NO(g) H=+180.0 kJ/ mol,所以根据盖斯定律可知,①-②即得到2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),所以反应热△H=-566kJ/mol-180kJ/mol=-746.0 kJ/ mol。