第一章 化学反应与能量——单元检测题三（含解析）

第一章 化学反应与能量——单元检测题三（含解析）
第I 卷（选择题，共45分）
1．下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是（???? )1．下列说法中错误的是（ ）
A．人类目前所直接利用的能源大部分是由化学反应产生的
B．煤,石油,天然气是当今世界最重要的三种化石燃料
C．最理想的能源是煤炭
D．人体运动所消耗的能量与化学反应有关
2．下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是（ ）
①C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)；△H1 C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；△H2
②S(s)＋O2(g)＝SO2(g)；△H3 S(g)＋O2(g)＝SO2(g)；△H4
③2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；△H5 2H2(g)＋2O2(g)＝2H2O(g)；△H6
④CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)；△H7 CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s)；△H8
A．① B．④ C．①②④ D．①②③
3．下列变化过程中，需要吸收能量的是
A．Cl2→ Cl + Cl B．H + Cl → HCl
C．C + O2 → CO2 D．H+ +OH— → H2O
4．某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是?( )www.21-cn-jy.com
A．该反应为放热反应
B．催化剂能改变反应的焓变
C．催化剂能降低反应的活化能
D．逆反应的活化能大于正反应的活化能
5．25℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3一kJ/mol、2800 kJ/mol。则下列热化学方程式正确的是【来源：21cnj*y.co*m】
A．C(s)+O2(g)=CO(g)；△H= － 393.5 kJ/mol
B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；△H=+571.6 kJ/mol
C．CH4(g)+CO2(g)=CO2(g)+2H2O（g）；△H=－890．3 kJ/mol
D．C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)；△H=－1400 kJ/mol【出处：21教育名师】
6．在25℃、101kPa下，下列热化学方程式中的反应热表示物质的标准燃烧热的是（?????）
A．C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH= －a kJ?mol－1
B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH= －b kJ?mol－1
C．2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH= －c kJ?mol－1
D．NH3(g)+5/4O2(g)=NO(g)+6/4H2O(g) ΔH= －d kJ?mol－1
7．沼气的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时，放出445kJ热量。下列热化学方程式中，正确的是:
A．2CH4(g)+4O2(g)＝2CO2(g)+4H2O(l) △H=+890kJ/mol
B．CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) △H=+890kJ/mol
C．CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) △H=－890kJ/mol
D．1/2 CH4(g)+ O2(g)＝1/2CO2(g)+ H2O(g) △H=－890kJ/mol
8．下列各组物质的燃烧热相等的是(???? )
A．碳和一氧化碳 B．1moL碳和2moL碳
C．1moL乙炔和2moL碳 D．淀粉和纤维素
9．已知：①C(s) +O2(g) ?????CO(g)；△H =" –" 110.5 kJ · mol – 1
②C（s） + O2（g） ?????CO2（g）；△H =" –" 393．51 kJ · mol – 1
则反应：C（s） + CO2（g） ?????2CO（g）的△H为?????????????（ ?????）
A．– 283．01 kJ · mol – 1 B．+ 172．51 kJ · mol – 1
C．+ 283．01 kJ · mol – 1 D．+ 504．00 kJ · mol – 1
10．沼气是一种新能源，它的主要成分是CH4 , 当0.5mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态水时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式正确的是（? ??）
A．2CH4(g)＋4O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)；??? △H＝＋890kJ/mol
B．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)；????? △H＝＋890kJ/molwww-2-1-cnjy-com
C．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)；????? △H＝－890kJ/mol
D． 1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)＋H2O(l)；? △H＝－890kJ/mol
11．以下是碘与氢气反应的热化学方程式，有关判断正确的是
(ⅰ) ?I2(g)＋H2(g)2HI(g)　?????? ΔH＝－9.48 kJ/mol　
(ⅱ) ?I2(s)＋H2(g)2HI(g)　 ΔH＝＋26.48 kJ/mol
A．1 mol I2(g)中通入1 mol H2(g)，反应放热9.48 kJ
B．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ
C．分解1 mol HI (g)生成H2(g)和固态碘的反应吸热13.24kJ
D．反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低
12．已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)；△H=－Q kJ·mol－1（Q＞0），向密闭恒容容器甲中通入l mol SO2和0．5 mol O2，向另一密闭恒容容器乙中通入2 mol SO2和1 mol O2，起始时两容器中气体的温度和压强相同，反应达到平衡时，两容器中气体的温度和压强仍相同，此时甲中放出的热量为Ql kJ，乙中放出的热量为Q2 kJ。则下列关系式正确的是 ( )
A．2Q1=Q2C．2Q1=Q2=Q D．Q113．已知16g硫变成硫蒸汽需要吸收akJ的热量，而2mol硫蒸汽完全燃烧会放出bkJ的热量，则下列热化学方程式正确的是21世纪教育网版权所有
A ．S(s) + O2(g) ＝SO2(g)； H=－kJ/mol
B． S(g) + O2(g) ＝SO2(g)； H=－kJ/mol
C ．S(s) + O2(g) ＝SO2(g)； H=－(2a－)kJ/mol
D ．S(s) + O2(g) ＝SO2(g)； H=－(b－a)kJ/mol
14．已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是?　　( ）2·1·c·n·j·y
A．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2?(g)＋2H2O?(l)?；ΔH＝－4b kJ/mol
B．C2H2(g)＋O2(g)===2CO2?(g)＋H2O?(l)?；ΔH＝2b kJ/mol
C．2C2H2(g)＋5O2?(g)===4CO2?(g)＋2H2O?(l)?；ΔH＝2b kJ/mol
D．2C2H2(g)＋5O2?(g)===4CO2?(g)＋2H2O?(l)?；ΔH＝b kJ/mol
15．下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是（???? )
A．铝片与稀盐酸的反应 B．Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应
C．灼热的炭与CO2的反应 D．甲烷在氧气中的燃烧反应?
第II卷（非选择题，共55分）
16．（6分，每空3分）完成下列填空：
(1）2g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收21.80kJ热量，此反应的热化学方程式为________________________________________。
(2）已知???? CH4(g)+2O2(g)="=" CO2(g)+2H2O(l)；ΔH＝－Q1kJ·mol－1 ,
2H2(g)+ O2(g) ＝2H2O（g）；△H2＝－Q2 kJ·mol－1，
2H2(g)+ O2(g) ＝2H2O（l）；△H2＝－Q3 kJ·mol－1。
常温下，取体积比3∶2的甲烷和氢气的混合气体22.4L（标准状况下），经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为_________________。
17．(6分)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。当把0.8mol液态肼和1.6mol H2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出513.4kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。
(1）反应的热化学方程式为 。
(2）又已知H2O(l)＝H2O(g) ΔH＝+44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。
(3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 。
18．(7分)把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I：煤直接燃烧C(s) +O2 (g) == CO2(g) △H1<0 ①
途径II：先制成水煤气：C(s) +H2O(g) == CO(g)+H2(g) △H2>0 ②
再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g) == 2CO2(g) △H3<0 ③
2H2(g)+O2 (g) == 2H2O(g) △H4<0 ④
请回答下列问题：
(1)燃烧等量的煤，途径I放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)途径II放出的热量，其理论依据是 ；
(2) △H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是 。
19．(12分)写出下列反应的热化学方程式。
(1）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：
Cu（s）+2H+（aq）=Cu2+（aq）+H2（g） ΔH=+64.39kJ/mol
2H2O2（l）=2H2O（l）+O2（g） ΔH=－196.46kJ/mol
H2（g）+1/2 O2（g）=H2O（l） ΔH=－285.84kJ/mol
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为 。
(2）在298K下，C、Al的单质各1mol完全燃烧，分别放出热量aKJ和bKJ。又知一定条件下，Al能将C从CO2置换出来，写出此置换反应的热化学方程式
(3）25℃，1.01×105Pa下，1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量，写出表示硫燃烧热的热化学方程式 21·世纪*教育网
20．（12分）（1）氯元素的最高价氧化物为无色液体，0.25 mol 该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出Q kJ 的热量。写出该反应的热化学方程式：???????????????????????。
(2）已知：Fe2O3(s) + 3/2C(s) = 3/2CO2(g) + 2 Fe(s) ΔH =234.1 kJ·mol－1
C(s) + O2(g) = CO2(g)??ΔH = —393.5 kJ·mol－1
则2 Fe(s)+ 3/2O2(g) = Fe2O3(s) 的ΔH是????????kJ·mol－1。 21·cn·jy·com
(3）意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如下图所示。已知断裂1moIN－N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ。根据以上信息和数据，写出N4气体转变为N2的热化学方程式：?????????????????????????????????。
(4）下图是丙烷（C3H8）、二甲醚（CH3OCH3）燃烧过程中能量变化图，其中x为各自反应中对应的系数。根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式：????????????????????????????????????????。【来源：21·世纪·教育·网】
21．(12分)化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化，这种能量的变化常以热能的形式表现出来，叫做反应热。由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热等。
(1）下列ΔH表示物质燃烧热的是???????????；表示物质中和热的是????????????。
(填“ΔH1”、“ΔH2”和“ΔH3”等)
A．2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) 　ΔH1????????????????
B．C(s)+1/2O2(g) = CO(g)　ΔH2
C．CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(g)　ΔH3???????
D．C(s)+O2(g)= CO2(g) 　ΔH4
E．C6H12O6(s)+6O2(g) = 6CO2(g)+6H2O(l)　ΔH5
F．NaOH(aq)+HCl(aq) = NaCl(aq)+H2O(l)　ΔH6
G．2NaOH(aq)+H2SO4(aq) = Na2SO4(aq)+2H2O(l)???ΔH7
(2）已知在101kPa、273K时，15g乙烷燃烧生成CO2和液态水，放出akJ的热量，下列热化学方程式正确的是????????????????。21cnjy.com
A．C2H6(g)+7/2O2(g) = 2CO2(g)+3H2O(l)??ΔH= +2akJ/mol
B．C2H6(g)+7/2O2(g) = 2CO2(g)+3H2O(g)???ΔH= －2akJ/mol
C．2C2H6(g)+7O2(g) = 4CO2(g)+6H2O(l)???ΔH= －4akJ/mol
D．2C2H6(g)+7O2(g) = 4CO2(g)+6H2O(g)??ΔH= －4akJ/mol
(3）进一步研究表明，化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关（键能可以简单地理解为断开1mol化学键时所需吸收的能量），下表是部分化学键的键能数据：
已知白磷(P4)的燃烧热为2378.0kJ/mol，白磷完全燃烧的产物(P4O10)的结构如下图所示，则上表中a=?????????????。
(4）在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为???????????????????????????????????????????????。
参考答案及解析
1．C
【解析】煤炭属于化石燃料，蕴藏量是有限，且不是再生的。同时煤炭的燃烧还会造成环境污染，所以C是错误的。答案选C。2-1-c-n-j-y
2．C
【解析】①中碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量，所以ΔH1>ΔH2；②中气态硫具有的能量大于固态硫具有的能量，所以ΔH3>ΔH4；③中H2燃烧生成液态水放出的热量大于H2燃烧生成气态水放出的热量，所以ΔH5<ΔH6；④中碳酸钙受热分解吸热，氧化钙与水反应放热，所以ΔH7>ΔH8。所以答案选C。【版权所有：21教育】
【解析】甲烷燃烧是放热反应，△H小于0，所以选项AB不正确。D中水的状态不是液态，不正确，答案选C。21教育名师原创作品
8．B
【解析】燃烧热指的是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的物质放出的热量，A项两物质不一样，燃烧热不同；B项物质一样，燃烧热相等，与燃烧的物质的量无关；C项、D项与A项相同。
9．B
【解析】根据盖斯定律可知，①×2－②即得到C（s） + CO2（g） ?????2CO（g），所以该反应的△H＝－110.5 kJ/mol×2＋393.51 kJ/mol＝172.51 kJ/mol，答案选B。
10．C
【解析】考查热化学方程式的正误判断。甲烷燃烧是放热反应，△H小于0，所以选项AB不正确；选项D中反应热的数值是错误的，因此正确的答案选C。
11．D
【解析】1molH2(g)和1molI2(g)不能完全反应生成HI(g)，所以放热小于9.48kJ，A错误；将二式相减得1mol固态碘和1mol气态碘能量相差35.96kJ，B错误；HI(g)分解生成H2(g)和固态碘放热，C错误；反应(ii)的反应物总能量比2molHI(g)能量低26.48kJ，反应(i)的反应物总能量比2molHI(g)能量高9.48kJ，所以反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低，D正确。
12．A
【解析】由于是可逆反应，所以反应物不可能完全转化为生成物，因此Q213．B
【解析】2mol硫蒸汽完全燃烧会放出bkJ的热量，所以选项B正确，A不正确。16g硫变成硫蒸汽需要吸收akJ的热量，所以固态硫燃烧的热化学方程式为S(s) + O2(g) ＝SO2(g)； H=－(－2a)kJ/mol，因此CD都是错误的。答案选B。
14．A
【解析】用ΔH表示反应热时必须标明“+”、“－”号来表示吸放热，放热反应ΔH<0，所以只有A是正确的。答案选A。
15.C
【解析】AD为放热反应，BC为吸热反应，而B为非氧化还原反应。
16．（总计6分）
（1）C(s) + H2O(g) ="=" CO(g) + H2(g)?△H＝130.80 kJ/mol?（3分）　　21*cnjy*com
（2）(0.6Q1 + 0.2Q3) kJ?（3分）
【解析】（1）热化学方程式中的化学计量数表示的是物质的量，质量要转化为物质的量，热量的变化也要随着改变，故热化学方程式为C(s) + H2O(g) ="=" CO(g) + H2(g)?△H＝130.80 kJ/mol。（2）燃烧后恢复至室温时水的状态是液态，第二个热化学方程式不用。3∶2的甲烷和氢气的混合气体22.4L（标准状况下），经过计算，甲烷和氢气的物质的量分别为0.6mol、0.4mol。分别带入热化学方程式进行计算的放出的总热量为(0.6Q1 + 0.2Q3) kJ。
17．（1）N2H4(l)+2H2O2(l)＝N2(g)+4H2O(g) △H＝－641.75kJ/mol21*cnjy*com
(2) 4Al（s）+ 3CO2（g）=3C（s）+ 2Al2O3（s），△H= (3a－4b)kJ/mol
(3)S（s）+O2（g）=SO2（g）△H= —299.52kJ/mol （每个方程式各3分）
【解析】考查热化学方程式的书写。热化学方程式是表示化学反应与反应热关系的方程式。书写和应用热化学方程式时必须注意以下几点：
①明确写出反应的计量方程式，各物质化学式前的化学计量系数可以是整数，也可以是分数。
②各物质化学式右侧用圆括弧（）表明物质的聚集状态。可以用g、l、s分别代表气态、液态、固态。固体有不同晶态时，还需将晶态注明，例如S（斜方），S（单斜），C（石墨），C（金刚石）等。溶液中的反应物质，则须注明其浓度，以aq代表水溶液，(aq) 代表无限稀释水溶液。
③反应热与反应方程式相互对应。若反应式的书写形式不同，则相应的化学计量系数不同，故反应热亦不同。　
④热化学方程式必须标明反应的浓度、温度和压力等条件，若在常温常压时可省略。
（1）根据盖斯定律可知，①＋②÷2＋③即得到Cu(s)+H2O2 (l)+2H＋(aq)=Cu2＋(aq)+2H2O(l)，所以该反应的反应热△H=+64.39kJ/mol－196.46kJ/mol÷2－285.84kJ/mol＝－319.68kJ/mol。
（2）C、Al的单质各1mol完全燃烧，分别放出热量aKJ和bKJ，所以有反应①C(s)＋O2（g）＝CO2（g） △H＝－akJ/mol和反应②Al（s）+ 3/2O2（g）=1/2Al2O3（s） △H=－bkJ/mol。根据盖斯定律可知，②×4－①×3即得到4Al（s）+ 3CO2（g）=3C（s）+ 2Al2O3（s），所以该反应的反应热△H= (3a－4b)kJ/mol。
（3）燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。因此根据已知条件可知，1mol硫燃烧放出的热量是 9.36kJ×32＝299.52kJ，所以硫燃烧热的热化学方程式S（s）+O2（g）=SO2（g）△H= —299.52kJ/mol。
即2Fe（s）+3/2O2（g）=Fe2O3（s）△H=－824.35kJ?mol－1。
（3）1molN4气体中含有6molN－N键，可生成2molN2，形成2molN≡N键，则1molN4气体转变为N2化学键断裂断裂吸收的热量为6×167KJ=1002KJ，形成化学键放出的热量为1884KJ，所以反应放热，放出的热量为1884KJ－1002KJ=882KJ，故N4气体转变为N2的热化学方程式是N4（g）= N2(g)??ΔH＝－882kJ/mol。
（4）由图象可知生成1mol水时，二甲醚燃烧放出485KJ的热量，则生成3mol水，放出的热量为3×485KJ=1455KJ，
所以热化学方程式为CH3OCH3（g）+3O2（g）2CO2（g）+3H2O（l）△H=－1455kJ?mol－1。
21．（1）ΔH4、ΔH5（2分）??????ΔH6（2分）
（2）C　（2分）??
（3） 433.75（3分）
（4）CH3OH(l)+O2(g) = CO2(g)+2H2O(l)?? ΔH= －725.76kJ/mol（3分）
【解析】（1）燃烧热强调1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物放出的热量，故ΔH4、ΔH5符合。中和热强调酸碱反应生成1mol水放出的热量，故ΔH6符合；
（2）15g乙烷即0.5mol燃烧放出akJ的热量，则1mol乙烷燃烧放出2aKJ热量，2mol乙烷燃烧放出4aKJ热量，生成液体水，且ΔH<0，故只有C符合，选C；??
（3）1mol白磷(P4)的燃烧为P4(s)+5O2(g) = P4O10(s)ΔH=－2378.0kJ/mol，需断 6molP—P和5molO=O，形成12molP—O和4molP=O，所以（4a+12·360 kJ/mol ）－（6·197+5·499 kJ/mol ）="2378" kJ/mol ，解得a="433.75" kJ/mol；21教育网
（4）1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ ，则32g即1mol甲醇燃烧放出热量为725.76kJ/mol ，且ΔH<0，故甲醇的燃烧热方程为：CH3OH(l)+O2(g) = CO2(g)+2H2O(l)?? ΔH= －725.76kJ/mol。