第一章
单元测试卷
(时间90分钟,满分100分)
第Ⅰ卷
选择题
一、选择题(每小题3分,共48分)
1.下列说法不正确的是( )
A.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化
B.放热反应都不需要加热就能发生
C.吸热反应在一定条件(如高温、加热等)下也能发生
D.化学反应是放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量
2.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3
kJ·mol-1。现有以下四个化学反应方程式: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),其中放出的热量为57.3
kJ的是( )
A.①和②
B.③
C.④
D.以上都不对
3.对于:2C4H10(g)+13O2(g)===8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-5
800
kJ·mol-1的叙述错误的是( )
A.该反应的反应热为ΔH=-5
800
kJ·mol-1,是放热反应
B.该反应的ΔH与各物质的状态有关,与化学计量数也有关
C.该式的含义为:25
℃、101
kPa下,2
mol
C4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5
800
kJ
D.该反应为丁烷燃烧的热化学方程式,由此可知丁烷的燃烧热为5
800
kJ·mol-1
4.下列关于反应能量的说法正确的是( )
A.Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216
kJ·mol-1,则反应物总能量>生成物总能量
B.相同条件下,如果1
mol氢原子所具有的能量为E1,1
mol氢分子所具有的能量为E2,则2E1=E2
C.101
kPa时,2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6
kJ·mol-1,则H2的燃烧热为571.6
kJ·mol-1
D.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3
kJ·mol-1,则含1
mol
NaOH的氢氧化钠固体与含0.5
mol
H2SO4的稀硫酸混合后放出57.3
kJ的热量
5.分析下图的能量变化,确定该反应的热化学方程式书写正确的是( )
A.2A(g)+B(g)===2C(g) ΔH<0
B.2A(g)+B(g)===2C(g) ΔH>0
C.2A+B===2C ΔH<0
D.2C===2A+B ΔH<0
6.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3
kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)
kJ·mol-1
B.CO(g)的燃烧热是283.0
kJ·mol-1,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)的ΔH=2×(+283.0)
kJ·mol-1
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1
mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
7.表示戊烷燃烧热的热化学方程式正确的是( )
A.C5H12(l)+8O2(g)===5CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-3
540
kJ·mol-1
B.C5H12(l)+8O2(g)===5CO2(g)+6H2O(g) ΔH=-3
540
kJ·mol-1
C.C5H12(l)+8O2(g)===5CO2(g)+6H2O(g) ΔH=+3
540
kJ·mol-1
D.C5H12(l)+8O2(g)===5CO2(g)+6H2O(l) ΔH=+3
540
kJ·mol-1
8.在36
g碳不完全燃烧所得气体中,CO占体积,CO2占体积。且有:
C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5
kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283
kJ·mol-1
与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是( )
A.172.5
kJ
B.1
149
kJ
C.283
kJ
D.517.5
Kj
9.在1
200
℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
①H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2O(g) ΔH1
②2H2S(g)+SO2(g)===
S2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2S(g)+O2(g)===S(g)+H2O(g) ΔH3
④2S(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+ΔH2-3ΔH3)
D.ΔH4=
(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
10.已知:P4(g)+6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH=a
kJ·mol-1,
P4(g)+10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH=b
kJ·mol-1,
P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为c
kJ·mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2c
kJ·mol-1。下列叙述正确的是( )
A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能为
kJ·mol-1
D.P—P键的键能为
kJ·mol-1
11.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中,然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可知( )
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.反应的热化学方程式为:NH4HCO3+HCl―→NH4Cl+CO2↑+H2O-Q
12.工业生产水煤气的反应为:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.4
kJ·mol-1
下列判断正确的是( )
A.反应物能量总和大于生成物能量总和
B.CO(g)+H2(g)―→C(s)+H2O(l) ΔH=-131.4
kJ·mol-1
C.水煤气反应中生成1
mol
H2(g)吸收131.4
kJ热量
D.水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4
kJ热量
13.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已知:1
mol
S(s)转化为气态硫原子吸收能量280
kJ,断裂1
mol
F—F、S—F键需吸收的能量分别为160
kJ、330
kJ。则S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为( )
A.-1
780
kJ·mol-1
B.-1
220
kJ·mol-1
C.-450
kJ·mol-1
D.+430
kJ·mol-1
14.根据碘与氢气反应的热化学方程式
(ⅰ)I2(g)+H2(g)
2HI(g) ΔH=-9.48
kJ·mol-1
(ⅱ)I2(s)+H2(g)
2HI(g) ΔH=+26.48
kJ·mol-1
下列判断正确的是( )
A.254
g
I2(g)中通入2
g
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.反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定
D.反应(ⅱ)的反应物的总能量比反应(ⅰ)的反应物的总能量低
15.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
16.已知:HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-12.1
kJ·mol-1;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-55.6
kJ·mol-1。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于( )
A.-67.7
kJ·mol-1
B.-43.5
kJ·mol-1
C.+43.5
kJ·mol-1
D.+67.7
kJ·mol-1
第Ⅱ卷
非选择题
二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)
17.(9分)根据下图所示,写出反应的热化学方程式并回答问题:
(1)反应过程A的热化学方程式为__________________________________;
(2)反应过程B的热化学方程式为__________________________________;
(3)Q与Q1的关系:Q________Q1(填“大于”“小于”或“等于”)。
18.(12分)(1)广州亚运会“潮流”火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧,丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1
mol
H2O(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。1
mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1
455
kJ热量。若1
mol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1
645
kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。
(2)科学家盖斯曾提出:“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。
①P4(s,白磷)+5O2(g)===P4O10(s) ΔH1=-2
983.2
kJ·mol-1
②P(s,红磷)+O2(g)===
P4O10(s) ΔH2=-738.5
kJ·mol-1
则白磷转化为红磷的热化学方程式为____________。相同的状况下,能量较低的是________;白磷的稳定性比红磷________(填“高”或“低”)。
19.(15分)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:i.反应A中,
4
mol
HCl被氧化,放出115.6
kJ的热量。
ii.
(1)H2O的电子式是__________________________________________________________。
(2)反应A的热化学方程式是__________________________________________________。
(3)断开1
mol
H—O
键与断开
1
mol
H—Cl
键所需能量相差约为________kJ,H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)________。
20.(16分)(1)真空碳热还原氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)===3AlCl(g)+3CO(g) ΔH=a
kJ·mol-1
3AlCl(g)===2Al(l)+AlCl3(g) ΔH=b
kJ·mol-1
①反应Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g)的ΔH=________kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为____________________________________________________________________。
(2)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)===N2O4(l) ΔH1=-19.5
kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.2
kJ·mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式________________________________。
(3)已知:温度过高时,WO2(s)转变为WO2(g):
WO2(s)+2H2(g)
W(s)+2H2O(g) ΔH=+66.0
kJ·mol-1
WO2(g)+2H2(g)
W(s)+2H2O(g) ΔH=-137.9
kJ·mol-1
则WO2(s)
WO2(g)的ΔH=______。
第一章
单元测试卷答案
第Ⅰ卷
选择题(共48分)
1.
解析:化学反应既有物质的变化又有能量的变化,其能量的变化取决于反应物具有的总能量和生成物具有的总能量,放热反应与吸热反应都是在一定条件下进行的。
答案:B
2.
解析:强酸与强碱在稀溶液中反应生成1
mol水放出热量为57.3
kJ,①、②中均生成2
mol
H2O,且②中还有BaSO4生成,放出的热量均不为57.3
kJ;弱酸、弱碱在水中电离时要吸收部分热量,故③、④放出的热量小于57.3
kJ。
答案:D
3.
解析:根据燃烧热的定义,丁烷的物质的量应为1
mol,故题中方程式不是丁烷的燃烧热的热化学方程式,由题中方程式可知丁烷的燃烧热为2
900
kJ·mol-1。
答案:D
4.
解析:A正确,因为该反应为放热反应;B错误,因为分子变成原子要破坏化学键,吸收能量,2E1>E2;C错误,H2的燃烧热是1
mol氢气充分燃烧,生成液态水放出的热量;D错误,因为NaOH固体溶解时会放热。
答案:A
5.
解析:由低能量的物质生成高能量的物质需要吸热,反之则放热。热化学方程式中要注明各物质的聚集状态。
答案:A
6.
解析:中和热是指稀溶液中酸碱发生中和反应生成1
mol水时的反应热,与酸、碱的元数无关,A错;热化学方程式中的ΔH与化学式前的计量数成正比,B正确;加热的反应也可以是放热反应,如铜与硫的反应,C错;可燃物的燃烧热的定义中燃烧生成的物质必须是稳定的物质,如水应该是液态水,而不是气态水,D错。
答案:B
7.
解析:戊烷燃烧放热,ΔH<0,产物水是液态,A正确。
答案:A
8.
解析:损失的热量为占体积的CO完全燃烧放出的热量:n(C)=3
mol,n(CO)=1
mol,根据CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283
kJ·mol-1可知1
mol
CO完全燃烧放出的热量为283
kJ,即损失的热量是283
kJ。
答案:C
9.
解析:首先找到②式中含有S2(g)、③式中含有S(g),②×-③×2得2S(g)+SO2(g)+H2O(g)===
H2S(g)+S2(g)+O2(g),然后再加①×得2S(g)===S2(g),所以ΔH4=ΔH2×+ΔH1×-ΔH3×2。
答案:A
10.
解析:由已知两个反应可得:
Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(g)
ΔH=kJ·mol-1,无法求Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(s)的反应热;
设Cl—Cl键的键能为x,则:
x+3×1.2c-5c=,
x=kJ·mol-1,
C正确;设P—P键的键能为y,P4为正四面体形结构,共有6个P—P键,由第1个反应得
6y+×6-4×3×1.2c=a,
y=kJ·mol-1;P—P键的键长大于P—Cl键,故P—P键的键能小于P—Cl键。
答案:C
11.
解析:醋酸凝固说明体系温度降低,此反应为吸热反应,热能转化为化学能,B正确;D选项,没有标明反应物、生成物的状态,错误。
答案:B
12.
解析:该反应为吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,A错误;B项为制水煤气的反方向,但水应为气态,错误;热化学方程式中的计量数表示物质的量,所以D项中1体积应是1
mol。
答案:C
13.
解析:S(g)+3F2(g)===SF6(g),断裂了3
mol的F—F键,吸收480
kJ的热量;形成6
mol的S—F键,放出1
980
kJ的热量,上述反应放出(1
980-480)kJ=1
500
kJ的热量,因为1
mol的S(s)变成S(g)吸收280
kJ的热量,所以总共放出1
500
kJ-280
kJ=1
220
kJ的热量。
答案:B
14.
解析:因H2(g)+I2(g)
2HI(g)为可逆反应,故254
g
I2与2
g
H2不可能完全反应生成2
mol
HI,放出的热量小于9.48
kJ,A项错误;1
mol固态碘与1
mol气态碘所含的能量差为9.48-(-26.48
kJ)=35.96
kJ,B项错误;产物相同均为HI,稳定性一致,C项错误;因反应物中氢气相同,而固态碘比气态碘所含的能量低,故D项正确。
答案:D
15.
解析:根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小,把化学反应分为吸热反应和放热反应,吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量,放热反应的生成物总能量低于反应物总能量;反应速率是单位时间内物质浓度的变化,与反应的吸热、放热无关;同温同压下,H2(g)和Cl2(g)的总能量与
HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响,所以该反应的ΔH相同。
答案:C
16.
解析:根据题意可得如下热化学方程式:HCN(aq)+OH-(aq)===CN-(aq)+H2O(l) ΔH=-12.1
kJ·mol-1,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-55.6
kJ·mol-1,依据盖斯定律得到HCN(aq)===H+(aq)+CN-(aq) ΔH=(-12.1
kJ·mol-1)-(-55.6
kJ·mol-1)=+43.5
kJ·mol-1。
答案:C
第Ⅱ卷
非选择题(共52分)
17.
解析:图中已清楚指明两个反应的反应物、生成物和反应热,热化学方程式不难写,但两个反应互为逆反应,因此两反应的反应热数值相等,符号相反。
答案:(1)A2(g)+B2(g)===C(g) ΔH=-Q
kJ·mol-1
(2)C(g)===A2(g)+B2(g) ΔH=+Q1
kJ·mol-1
(3)等于
18.
答案:(1)①- ②C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2
215
kJ·mol-1 ③1∶3
(2)P4(s,白磷)===4P(s,红磷) ΔH=-29.2
kJ·mol-1 红磷 低
19.
解析:由题给条件可知,4
mol
HCl被氧化,放出热量为115.6
kJ,可知ΔH=-115.6
kJ·mol-1;由ΔH=-(生成物键能之和-反应物键能之和)可得,E(H—O)-E(H—Cl)=[115.6+(498-2×243)]/4
kJ·mol-1=31.9
kJ·mol-1,键能越大,化学键越稳定、越强,所以水中的H—O键比氯化氢中H—Cl键强。
答案:(1)H∶∶H
(2)4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6
kJ·mol-1
(3)32 强
20.
解析:(1)①根据盖斯定律,将题中所给两方程式相加可得所求反应,对应的ΔH=(a+b)
kJ·mol-1。②含氢量最高的烃为CH4,根据碳原子守恒3个碳需要结合12个H原子形成3个CH4。再由铝原子守恒4个铝需要结合12个Cl形成4个AlCl3,所以Al4C3与HCl之间为1∶12反应。
(2)肼与N2O4反应生成N2和水,由于反应①、②中H2O只有气态,所以H2O也要写成气态:2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g),观察已知的两个热化学方程式可知:②×2-①得:ΔH2=-1
048.9
kJ·mol-1。
(3)根据盖斯定律,由第一个反应减去第二个反应,可得WO2(s)??WO2(g),则ΔH=+66.0
kJ·mol-1-(-137.9
kJ·mol-1)=+203.9
kJ·mol-1。
答案:(1)①a+b ②Al4C3+12HCl===4AlCl3+3CH4↑
(2)2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1
048.9
kJ·mol-1
(3)+203.9
kJ·mol-1