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高中化学
人教版
选修4 化学反应原理
第一章 化学反应与能量
本单元复习与测试
人教版化学选修四第一单元化学反应与能量单元测试
文档属性
名称
人教版化学选修四第一单元化学反应与能量单元测试
格式
zip
文件大小
318.1KB
资源类型
教案
版本资源
人教版(新课程标准)
科目
化学
更新时间
2019-01-25 14:16:11
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文档简介
2018-2019学年高二上学期第一单元训练卷
化 学(一)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 Al∶27 S∶32 P∶31 Cl∶35.5
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意。)
1.下列关于燃料的说法正确的是( )
A.“可燃冰”(CH4·nH2O)是将水变为油的新型燃料
B.地热能是一种新型能源
C.乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料
D.石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料
2.下列对化学反应的认识错误的是( )
A.会引起化学键的变化
B.会产生新的物质
C.必然引起物质状态的变化
D.必然伴随着能量的变化
3.下列过程一定释放出能量的是( )
A.化合反应 B.分解反应
C.分子拆分成原子 D.原子构成分子
4.下列说法正确的是( )
A.热化学方程式中,化学式前面的化学计量数既可表示微粒数,又可表示物质的量
B.热化学方程式中,如果没有注明温度和压强,则表示在标准状况下测得的数据
C.书写热化学方程式时,不仅要写明反应热的符号和数值,还要注明各物质的聚集状态
D.凡是化合反应都是放热反应,分解反应都是吸热反应
5.下列各图中,表示正反应是ΔH>0反应的是( )
6.根据热化学方程式:S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297.23 kJ·mol-1,分析下列说法中不正确的是( )
A.S的燃烧热为297.23 kJ·mol-1
B.S(g)+O2(g)===SO2(g)放出的热量大于297.23 kJ
C.32 g S(g)完全燃烧放出的热量小于297.23 kJ
D.形成1 mol SO2的化学键所释放的总能量大于断裂1 mol S(s)和1 mol O2(g)的化学键所吸收的总能量
7.热化学方程式C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1表示( )
A.碳和水反应吸收131.3 kJ的热量
B.1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气,并吸收131.3 kJ热量
C.1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气,吸收热量131.3 kJ
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸收热量131.3 kJ
8.下列说法中正确的是( )
A.焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化
B.反应放热时,ΔH>0;反应吸热时,ΔH<0
C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓与生成物的总焓一定不同
D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓总是高于生成物的总焓
9.已知H2(g)+Br2(g)===2HBr(g) ΔH,其他相关数据如下表:
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
键能(kJ·mol-1)
436
193
369
则该反应的ΔH为( )
A.109 kJ·mol-1 B.260 kJ·mol-1
C.-109 kJ·mol-1 D.-260 kJ·mol-1
10.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应:
H+(aq)+OH-(aq) ===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1分别向1 L 0.5 mol·L-1的NaOH溶液中加入:①稀醋酸,②浓硫酸,③稀硫酸,恰好完全反应的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,它们的关系正确的是( )
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B.ΔH2<ΔH1<ΔH3
C.ΔH1=ΔH2=ΔH3 D.ΔH1>ΔH3>ΔH2
11.某化学反应的能量变化如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.该反应为放热反应
B.E2可表示形成新的化学键所释放的能量
C.该反应的反应热ΔH=E1-E2
D.加入催化剂可同等程度的降低E1、E2,ΔH不变
12.根据反应:S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=a kJ·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=b kJ·mol-1,则a>b
C.1 mol SO2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O2(g)所具有的能量之和
D.16 g固体硫在空气中充分燃烧,可吸收148.6 kJ的热量
13.已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-Q1 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-Q2 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-Q3 kJ·mol-1
常温下,取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(已折合成标准状况),经完全燃烧后恢复至常温,则放出的热量为( )
A.(0.4 Q1+0.05 Q3)kJ B.(0.4 Q1+0.05 Q2)kJ
C.(0.4 Q1+0.1 Q3)kJ D.(0.4 Q1+0.1 Q2)kJ
14.已知25 ℃、101 kPa条件下:
(1)4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH=-2 834.9 kJ·mol-1
(2)4Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH=-3 119.1 kJ·mol-1
由此得出的正确结论是( )
A.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为吸热反应
B.等质量的O2比O3能量高,由O2变O3为放热反应
C.O3比O2稳定,由O2变O3为吸热反应
D.O2比O3稳定,由O2变O3为放热反应
15.已知热化学方程式:
①2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH1=+571.6 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2=-483.6 kJ·mol-1
当1 g液态水变为气态水时,其热量变化为( )
①放出 ②吸收 ③2.44 kJ ④4.88 kJ ⑤88 kJ
A.②⑤ B.①③
C.②④ D.②③
16.H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质,它们的燃烧热依次为285.8 kJ·mol-1、282.5 kJ·mol-1、726.7 kJ·mol-1。已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l)。则CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式为( )
A.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l) ΔH=-127.4 kJ·mol-1
B.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l) ΔH=+127.4 kJ·mol-1
C.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH=-127.4 kJ·mol-1
D.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH=+127.4 kJ·mol-1
二、非选择题(本题包括5小题,共52分。)
17.磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物P2O3和P2O5,现将3.1 g的单质磷(P)在3.2 g氧气中燃烧至反应物耗尽,并放出X kJ的热量。
(1)反应后生成物的组成(用化学式表示)是____________。
(2)已知单质磷的燃烧热为Y kJ·mol-1,则1 mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH=____________________。
(3)若3.1 g磷在3.6 g氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出Z kJ的热量,则X________Z(填“<”“>”或“=”)。
(4)磷的两种氧化物中,较稳定的是________。
18.当今世界,能源的发展日益成为全世界、全人类共同关注的问题。乙烷、二甲醚燃烧热较大,可用作燃料,如图是乙烷、二甲醚燃烧过程的能量变化图。请回答下列问题:
(1)乙烷的燃烧热ΔH=________kJ·mol-1。
(2)等物质的量的液态乙烷比气态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量________(填“多”或“少”)。
(3)根据该图写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式:____________________
___________________________。
(4)二氧化碳是主要的温室气体,从环保角度分析,放出相同的热量时选择________(填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的CO2较少。
19.Ⅰ.氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)生成物能量总和________(填“>” “<”或“=”)反应物能量总和。
(2)若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量________572 kJ(填“>” “<”或“=”)。
Ⅱ.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0.4 mol液态肼和0.8 mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7 kJ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=+44 kJ·mol-1。则32 g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_______________________________________________。
20.书写下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol N2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g),需吸收68 kJ的热量。
_______________________________________________
(2)1 L 1 mol/L稀盐酸跟1 L 1 mol/L NaOH溶液发生中和反应放出57.3 kJ热量。
_______________________________________________
(3)在25 ℃、1.01×105Pa时,16 g S粉在足量氧气中充分燃烧生成二氧化硫气体,放出148.5 kJ热量。
_______________________________________________
(4)N2(g)与H2(g)反应生成17 g NH3(g),放出46.1 kJ热量。
_______________________________________________
(5)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出1 366.8 kJ热量。
_______________________________________________
(6)标准状况下,44.8 L C2H2(g)在O2(g)中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出2 598.8 kJ热量。
_______________________________________________
(7)24 g C(s)与足量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收262.6 kJ热量。
_______________________________________________
21.(1)已知:
Al2O3(s)+3C(s)===2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1 344.1 kJ·mol-1
2AlCl3(g)===2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1 169.2 kJ·mol-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为________________________
_______________________。
(2)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4 的反应。
已知温度为T时:CH4(g)+2H2O(g)===CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165 kJ·mol-1,CO(g)+H2O(g)===
CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1,温度为T时,该反应的热化学方程式为________________________________。
(3)FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25 ℃,101 kPa时:4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH=-1 648 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393 kJ·mol-1
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)===2FeCO3(s) ΔH=-1 480 kJ·mol-1
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是_______________________
________________________。
(4)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。
传统上该转化通过如右所示的催化循环实现,其中,反应①为:
2HCl(g)+CuO(s)H2O(g)+CuCl2(s) ΔH1,反应②生成1 mol Cl2(g)的反应热为ΔH2,则总反应的热化学方程式为________(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。
2018-2019学年高二上学期第一单元训练卷
化 学(一)答 案
1.【解析】 A项,“可燃冰”含碳元素,水不含碳元素,根据元素守恒知,水不能变为油;C项,乙醇属于可再生燃料;D项,石油和煤属于不可再生燃料。
【答案】 B
2.【解析】 化学反应一定有化学键的变化,有新物质产生,有能量变化,不一定有物质状态的变化,如H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)。
【答案】 C
3.【解析】 原子形成分子过程为新化学键形成过程,一定释放能量。
【答案】 D
4.【解析】 A项,热化学方程式中,化学式前面的化学计量数仅表示物质的量;B项,热化学方程式中,未注明温度和压强时,表示25 ℃,101 KPa;D项,化合反应不一定都是放热反应,如C+CO22CO为吸热反应。
【答案】 C
5.【解析】 ΔH>0表示吸热反应,即反应物总焓低于生成物总焓。
【答案】 A
6.【解析】 32 g S(g)比32 g S(s)所具的能量高,故32 g S(g)完全燃烧放出的热量大于297.23 kJ。
【答案】 C
7.【解析】 依据反应热的概念,反应热表示按照热化学方程式中化学计量数的物质的量反应时,吸收或放出的热量,单位是kJ·mol-1,该热化学方程式表示:1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气,并吸收131.3 kJ的热量,特别要指明水的状态。
【答案】 C
8.【解析】 A项,焓变不是指1 mol物质参加反应时的能量变化;B项,放热反应ΔH<0,吸热反应ΔH>0;D项,一个确定的化学反应体系中,反应物总焓可能高于或低于生成物总焓。
【答案】 C
9.【解析】 ΔH=436 kJ·mol-1+193 kJ·mol-1-369 kJ·mol-1×2=-109 kJ·mol-1。
【答案】 C
10.【解析】 放出热量大小关系为:②>③=57.3 kJ>①,故ΔH大小关系为:①>③>②,即ΔH1>ΔH3>ΔH2。
【答案】 D
11.【解析】 A项,由图知反应物总能量低于生成物总能量,故为吸热反应;B项,E2表示断裂旧化学键所吸收的能量;C项,该反应的反应热ΔH=E2-E1>0;D项,加入催化剂不影响反应物和生成物的总能量,故ΔH不变。
【答案】 D
12.【解析】 A项,该反应的ΔH<0,故为放热反应;B项,S(s) ===S(g) ΔH>0,故|b|>|a|,则b
【答案】 D
13.【解析】 n(混)==0.5 mol,n(CH4)=0.5 mol×=0.4 mol,n(H2)=0.5 mol× =0.1 mol,0.4 mol CH4完全燃烧放出热量0.4 Q1 kJ,0.1 mol H2完全燃烧生成H2O(l)放出0.05 Q3 kJ热量。
【答案】 A
14.【解析】 根据盖斯定律(2)-(1)得2O3(g)===3O2(g) ΔH=-284.2 kJ·mol-1,等质量的O2能量低。
【答案】 A
15.【解析】 可得H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,则1 g液态水变为气态水时,吸收的热量为≈2.44 kJ。
【答案】 D
16.【解析】 根据题给三种物质的燃烧热可以写出:
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ·mol-1 ①
CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-282.5 kJ·mol-1 ②
CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-726.7 kJ·mol-1 ③
运用盖斯定律进行计算,即①×2+②-③可得:CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l) ΔH=2ΔH1+ΔH2-ΔH3=2×(-285.8 kJ·mol-1)+(-282.5 kJ·mol-1)-(-726.7 kJ·mol-1)=-127.4 kJ·mol-1。
【答案】 A
17.【解析】 (1) 4P + 3O2 ===2P2O3
0.1 mol 0.075 mol
O2过量,所以还有P2O5生成。
(2)P(s)+O2(g)===P2O3(s) ΔH=-Q kJ·mol-1
P(s)+O2(g)===P2O5(s) ΔH=-Y kJ·mol-1
设转化成P2O3、P2O5的P的物质的量分别为a、b
则所以
所以1 mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH=-(20X-Y)kJ·mol-1。
(3)氧气的量增多,则生成P2O5的量增多,又因为生成P2O5放出热量多,所以Z>X。
(4)放出热量越多越稳定,所以P2O5稳定。
【答案】 (1)P2O3、P2O5
(2)-(20X-Y)kJ·mol-1
(3)<
(4)P2O5
18.【解析】 (1)以生成物1 mol H2O(l)作基准,确定a=,b=,c=1,d=,得:C2H6(g)+O2(g)===CO2(g)+H2O(l) ΔH=-520 kJ·mol-1
CH3OCH3(g)+O2(g)===CO2(g)+H2O(l) ΔH=-485 kJ·mol-1
所以乙烷的燃烧热ΔH=-520 kJ·mol-1×3=-1 560 kJ·mol-1。
(2)由于液态乙烷所具有的能量低于气态乙烷具有的能量,故生成稳定氧化物时放出的热量少。(4)放出相同的热量时,由方程式知乙烷产生的CO2较少。
【答案】 (1)-1 560
(2)少
(3)CH3OCH3(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 455 kJ·mol-1
(4)乙烷
19.【解析】 Ⅰ.(1)ΔH<0,属于放热反应,故生成物总能量小于反应物总能量;
(2)H2O(g)→H2O(l) ΔH<0,故2 mol H2(g)生成H2O(g)放出热量小于生成H2O(l)时放出的热量。
Ⅱ.(1)0.4 mol N2H4(l)与0.8 mol H2O2(l)恰好反应生成0.4 mol N2(g)和1.6 mol H2O(g)放出256.7 kJ的热量;(2)n(N2H4)==1 mol,则n(H2O)=4 mol,放出热量为256.7 kJ×+44 kJ×4=817.75 kJ。
【答案】 Ⅰ(1)< (2)<
Ⅱ(1)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.75 kJ·mol-1
(2)817.75 (3)没有污染
20.【解析】 (1)1 mol N2(g)与1 mol O2(g)完全反应生成2 mol NO(g),吸收68 kJ热量。
(2)1 mol HCl(aq)与1 mol NaOH(aq)恰好反应生成1 mol H2O(l)放出57.3 kJ的热量。
(3)n(s)==0.5 mol, 0.5 mol S(s)与0.5 mol O2(g)恰好反应生成0.5 mol SO2(g)放出148.5 kJ热量。
(4)1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出的热量为46.1 kJ×2=92.2 kJ。
(5)C2H5OH燃烧的化学方程式为C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O,故C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2和H2O(l)的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 366.8 kJ·mol-1。
(6)n(C2H2)==2 mol,故反应的热化学方程式为:2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 598.8 kJ·mol-1。
(7)1 mol C(s)与足量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)吸收的热量为=131.3 kJ。
【答案】 (1)N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+68 kJ·mol-1
(2)HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
(3)S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-148.5 kJ·mol-1
(4)N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ·mol-1
(5)C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 366.8 kJ·mol-1
(6)2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 598.8 kJ·mol-1
(7)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1
21.【解析】 (1)根据盖斯定律,将第一个反应减去第二个反应可得该热化学反应方程式;
(2)由题意知CH4(g)+2H2O(g)===CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165 kJ·mol-1①
CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1 ②
应用盖斯定律,由②-①可得CO、H2合成CH4的反应:
CO(g)+3H2(g)===CH4(g)+H2O(g) ΔH=-206 kJ·mol-1
(3)将所给热化学方程式标号:
4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH=-1 648 kJ·mol-1 ①
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393 kJ·mol-1 ②
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)===2FeCO3(s) ΔH=-1 480 kJ·mol-1 ③
根据盖斯定律:③×(-2)+①+②×4可得:
4FeCO3(s)+O2(g)===2Fe2O3(s)+4CO2(g) ΔH=-260 kJ·mol-1。
(4)反应②的热化学方程式为CuCl2(s)+O2(g)===CuO(s)+Cl2(g) ΔH2,反应①和反应②相加即可得总反应的热化学方程式为2HCl(g)+O2(g)===Cl2(g)+H2O(g) ΔH=ΔH1+ΔH2。
【答案】 (1)Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)===2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9 kJ·mol-1
(2)CO(g)+3H2(g)===CH4(g)+H2O(g) ΔH=-206 kJ·mol-1
(3)4FeCO3(s)+O2(g)===2Fe2O3(s)+4CO2(g) ΔH=-260 kJ·mol-1
(4)2HCl(g)+O2(g)===Cl2(g)+H2O(g) ΔH=ΔH1+ΔH2
2018-2019学年高二上学期第一单元训练卷
化 学(二)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 Al∶27 S∶32 P∶31 Cl∶35.5
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意。)
1.下列关于能量的变化及反应热的说法中正确的是( )
A.任何化学反应都有反应热
B.某些化学键断裂时吸收能量,某些化学键断裂则放出能量
C.形成新化学键不一定放出能量
D.有热量变化的反应一定有化学键的断裂与形成
2.燃烧热与反应热的关系是( )
A.燃烧热是反应热的一种类型
B.当一个反应是燃烧反应时,该燃烧反应的反应热就是燃烧热
C.燃烧热不属于反应热,反应热是在25 ℃、101 kPa下测定的,而燃烧反应的温度要高
D.反应热有正负之分,燃烧反应的焓变全部是正值
3.下列关于化学反应中的说法正确的是( )
A.有化学键断裂的过程一定是化学变化
B.化学反应中有物质变化也有能量变化
C.图中所示的反应为放热反应
D.需要加热才能发生的化学反应一定是吸热反应
4.下列说法正确的是( )
A.反应热是1 mol 物质参加反应时的能量变化
B.当反应放热时ΔH>0,反应吸热时ΔH<0
C.任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D.在一定条件下,某一化学反应是吸热反应还是放热反应,由生成物与反应物的焓值差来决定
5.下列说法错误的是( )
①化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化
②放热反应不需要加热就能发生
③需要加热才能发生的反应都是吸热反应
④化学反应放热还是吸热,决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的大小
⑤反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应
⑥反应物的总能量低于生成物的总能量时,发生吸热反应
⑦化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
A.①②③④⑤⑥ B.②③
C.②③⑦ D.①④⑤⑥
6.下列变化中,属于吸热反应的是( )
①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末
③浓H2SO4稀释 ④KClO3分解制O2
⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥CaCO3高温分解
⑦CO2+C2CO ⑧Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合
⑨C+H2O(g)CO+H2 ⑩Al与HCl反应
A.①②④⑥⑦⑧⑨ B.②④⑥⑦⑧⑨
C.①④⑥⑧ D.①②④⑧⑨
7.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.反应物的总能量大于生成物的总能量
B.CO(g)+H2(g)===C(s)+H2O(l) ΔH=-131.4 kJ·mol-1
C.该反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ的热量
D.该反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ的热量
8.胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量;1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
D.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol-1
9.已知:
①2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+483.6 kJ·mol-1
②H2S(g)===H2(g)+S(g) ΔH=+20.1 kJ·mol-1
下列判断正确的是( )
A.氢气的燃烧热:ΔH=-241.8 kJ·mol-1
B.相同条件下,充分燃烧1 mol H2(g)与1 mol S(g)的混合物比充分燃烧1 mol H2S(g)放热多20.1 kJ
C.由①②知,水的热稳定性小于硫化氢
D.②中若生成固态硫,ΔH将增大
10.强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。已知①HCl(aq)+NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1 ②HCl(aq)+NaOH(s)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-b kJ·mol-1 ③HNO3(aq)+KOH(aq)===KNO3(aq)+H2O(l) ΔH=-c kJ·mol-1则a、b、c三者的大小关系为( )
A.a>b>c B.b>c>a
C.a=b=c D.无法比较
11.下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+483.6 kJ·mol-1
B.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ·mol-1
D.已知2C(s)+2O2(g)===2CO2(g) ΔH1 2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
12.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。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)
其中反应热为-57.3 kJ·mol-1的是( )
A.①和② B.③
C.④ D.以上都不对
13.0.096 kg碳完全燃烧可放出3 147.9 kJ的热量 ,则下列热化学方程式正确的是( )
A.C+O2===CO2 ΔH=-393.49 kJ·mol-1
B.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=+393.49 kJ·mol-1
C.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.49 kJ·mol-1
D.C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-393.49 kJ·mol-1
14.符合下图的热化学方程式是( )
A.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=+41 kJ·mol-1
B.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
C.CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH=+41 kJ·mol-1
D.CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
15.肼(H2NNH2)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1 mol 化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O=O为500、N-N为154,则断裂1 mol N-H键所需的能量(kJ)是( )
A.194 B.391
C.516 D.658
16.在298 K、101 kPa下,将22 g CO2通入750 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中充分反应,测得反应放出x kJ热量。已知该条件下,1 mol CO2通入1 L 2 mol·L-1 NaOH溶液中充分反应放出y kJ热量。则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式为( )
A.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=-(2y-x) kJ·mol-1
B.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=(4x-y) kJ·mol-1
C.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=-(4x-y) kJ·mol-1
D.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=(2y-x) kJ·mol-1
二、非选择题(本题包括5小题,共52分。)
17.煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气,它由煤炭与水(蒸气)反应制得,故又称水煤气。
(1)试写出制取水煤气的主要反应的化学方程式:______________________。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷,丙烷燃烧的热化学方程式为
C3H8(g)+5O2(g) ===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 219.9 kJ·mol-1
已知CO气体燃烧的热化学方程式为
CO(g)+O2(g) ===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
相同物质的量的C3H8和CO燃烧,产生的热量比值约为________。
(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
相同质量的氢气和丙烷燃烧,产生的热量比值约为________。
(4)氢气是未来的能源,除产生的热量多之外,还具有的优点是__________
___________________________。
18.红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如下图所示(中的ΔH表示生成1 mol 产物的数据)。
根据上图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是___________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是___________________________。
(3)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3=________,P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的ΔH4________(填“大于”“小于”或“等于”)ΔH3。
(4)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是___________
____________________________。
19.计算丙烷的燃烧热有两种途径:
途径Ⅰ:C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-akJ·mol-1。
途径Ⅱ:C3H8(g)===C3H6(g)+H2(g) ΔH=+bkJ·mol-1;
2C3H6(g)+9O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-ckJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-dkJ·mol-1。
(a、b、c、d均为正值)
请回答下列问题:
(1)判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径Ⅰ放出的热量________(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
(2)由于C3H8(g)===C3H6(g)+H2(g)的反应中,反应物具有的总能量________(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,那么在化学反应时,反应物就需要________(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物,因此其反应条件是__________。
(3)b与a、c、d的数学关系式是____________________。
20.能源危机是当前全球性的问题,“开源节流”是应对能源危机的重要举措。
(1)下列做法有助于能源“开源节流”的是________(填序号)。
a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
d.减少资源消耗,增加资源的重复使用、资源的循环再生
(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,氧气充足时燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
①在通常状况下,________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为ΔH= ______________。
②12 g石墨在24 g氧气中燃烧,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-1、497 kJ·mol-1。
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol-1。
NO分子中化学键的键能为________kJ·mol-1。
(4)综合上述有关信息,请写出CO和NO反应的热化学方程式:__________
____________________。
21.下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ):
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量(kJ)
243
193
151
432
366
298
436
根据上述数据回答(1)-(6)题。
(1)下列物质本身具有的能量最低的是( )
A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2
(2)下列氢化物中,最稳定的是( )
A.HCl B.HBr C.HI
(3)X2+H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,若消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收热量最多的是_________。
(5)若无表中的数据,你能正确回答出问题(4)吗?
答:______,你的根据是_________________________________________。
(6)写出H2和Cl2反应的热化学方程式:__________________________。
2018-2019学年高二上学期第一单元训练卷
化 学(二)答 案
1.【解析】断裂化学键一定吸收能量,形成化学键一定放出能量,A正确,B、C错误;有热量变化的反应可能是物理变化,如浓硫酸溶于水放出热量,D错误。
【答案】A
2.【解析】可燃物是1 mol 时的反应热才是燃烧热。
【答案】A
3.【解析】盐溶于水断裂化学键,但该过程为物理变化,A错误;由题图可知生成物的能量大于反应物的能量,故该反应为吸热反应,C错误;有些反应需要加热,但反应开始后可以撤掉热源,如Fe与S的反应,这些反应是放热反应,D错误。
【答案】B
4.【解析】化学反应过程中释放或吸收的热量称为反应热,A项错误;当反应放热时,ΔH<0,反应吸热时ΔH>0,B项错误;只有在恒压条件下,化学反应的焓变才等于化学反应的反应热,因此C项错误;一个化学反应是吸热反应还是放热反应,取决于生成物和反应物的焓值差,也可以根据断键时吸收的能量与成键时放出的能量的相对大小判断,D项正确。
【答案】D
5.【解析】此题从多个角度考查放热反应和吸热反应的定义和实质。化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,除此之外,还可以以光、热、电能等形式表现出来。
【答案】C
6.【解析】①③属于物理变化,不属于化学反应,CaO与水反应生成Ca(OH)2,产生大量热,属于放热反应。⑩金属与酸的反应一般为放热反应。
【答案】B
7.【解析】该反应为吸热反应,故反应物的总能量小于生成物的总能量,A项错误;B项,热化学方程式中水的状态应为气态;D项,1体积应是“1 mol”。
【答案】C
8.【解析】2 mol H2完全燃烧生成液态水,放出的热量为285.8 kJ×2=571.6 kJ,故A项的反应中ΔH应为-571.6 kJ·mol-1,A项错误;B项中的热化学方程式正确;C项中H2O的状态应为液态而不是气态,故C项错误;D项反应放热,ΔH<0,错误。
【答案】B
9.【解析】由①可知,H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1×=-241.8 kJ·mol-1,故氢气的燃烧热是241.8 kJ·mol-1,②表示的是1 mol H2S(g)所含有的能量比1 mol H2(g)与1 mol S(g)的混合物所含有的能量少20.1 kJ,故相同条件下,充分燃烧1 mol H2(g)与1 mol S(g)的混合物比充分燃烧1 mol H2S(g)放热多20.1 kJ,B项正确;由①②知,水分解比硫化氢分解要多吸收能量,即水不易分解,说明水的稳定性大于硫化氢,C项错误;由于S(g)→S(s),要放热,故②中若生成固态硫,ΔH将减小,D项错误。
【答案】B
10.【解析】NH3·H2O电离吸热,氢氧化钠溶解过程放热,且比较的都是数值大小。
【答案】B
11.【解析】A中H2燃烧应该是放热反应, ΔH小于0;B中ΔH>0,为吸热反应,说明金刚石的总能量比石墨的高,石墨应该比金刚石稳定;D中CO还能继续燃烧放热,ΔH为负值,所以ΔH2应大于ΔH1。
【答案】C
12.【解析】此题与“中和热”概念有关,“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。H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1表示强酸和强碱反应时的中和热。反应①②都生成2 mol水,反应放出的热量一定大于57.3 kJ·mol-1;③中NH3·H2O是弱碱,电离时吸收热量,HCl和NH3·H2O反应放出的热量一定小于57.3 kJ·mol-1;④中CH3COOH是弱酸,NH3·H2O是弱碱,电离时都吸热,CH3COOH和NH3·H2O反应放出的热量一定小于57.3 kJ·mol-1,因此①②③④都不对。
【答案】D
13.【解析】0.096 kg碳的物质的量为8 mol,完全燃烧可放出3 147.9 kJ的热量,则1 mol碳完全燃烧放出393.49 kJ的热量。
【答案】C
14.【解析】从题图分析得,由反应物CO2和H2生成CO和H2O是吸热反应,其反应热为+41 kJ·mol-1,由于题中已明确了反应物和生成物,因此只能选C而不能选B。
【答案】C
15.【解析】ΔH3=-(ΔH2-ΔH1)=-[-2 752 kJ·mol-1-(-534 kJ·mol-1)]=+2 218 kJ·mol-1,则断裂1 mol N-H键所需的能量=(2 218 kJ-500 kJ-154 kJ)÷4=391 kJ。
【答案】B
16.【解析】当n(CO2)==0.5 mol, n(NaOH)=1 mol·L-1×0.75 L=0.75 mol时,生成Na2CO3和NaHCO3各0.25 mol,放热x kJ,当n(CO2)=1 mol,n(NaOH)=2 mol时,生成Na2CO3 1 mol,放热y kJ,则生成Na2CO3 0.25 mol时放热 kJ,即生成0.25 mol NaHCO3放热(x-) kJ,所以生成1 mol NaHCO3放出的热量为4×(x-) kJ=(4x-y) kJ。
【答案】C
17.【解析】(1)由题意“它由煤炭与水(蒸气)反应制得,故又称水煤气”及“煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气”知反应方程式为C+H2O(g)CO
+H2。
(2)相同物质的量的C3H8和CO燃烧,产生的热量比值为2 219.9∶283.0≈7.84。
(3)相同质量的氢气和丙烷燃烧产生的热量之比为(×285.8 kJ·mol-1)∶(×2 219.9 kJ·mol-1)≈2.83。
【答案】(1)C+H2O(g)CO+H2
(2)7.84
(3)2.83
(4)来源丰富,产物无污染等
18.【解析】(1)、(2)中ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,根据图示中标出的反应热数据不难写出两个热化学方程式。(3)根据盖斯定律:一个化学反应不论是一步完成还是多步完成,其热效应总是相同的。(4)PCl5和水的反应为水解反应,反应中各元素的化合价保持不变。
【答案】(1)Cl2(g)+P(s)===PCl3(g) ΔH=-306 kJ·mol-1
(2)PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93 kJ·mol-1
(3)-399 kJ·mol-1 等于
(4)PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl
19.【解析】(1)等量的丙烷燃烧,生成物均是CO2(g)、H2O(l),由盖斯定律知途径Ⅱ经过三步反应放出的热量与途径Ⅰ放出的热量相等。
(2)ΔH>0,所以该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量。反应时,反应物就需要吸收能量转化为生成物。一般来说,吸热反应在发生时,需要加热,而且丙烷(烃)是一种常温下能稳定存在的物质,所以可判断丙烷分解为丙烯和氢气的反应是需要加热这一条件的。
(3)由盖斯定律推知:
-a=b+()+(),即2b=c+d-2a。
【答案】(1)等于
(2)小于 吸收 加热
(3)2b=c+d-2a
20.【解析】(2)①石墨的能量更低,更稳定。石墨的燃烧热指101 kPa下1 mol石墨完全燃烧生成CO2时放出的热量。
②12 g石墨和24 g氧气反应,即1 mol C和0.75 mol O2反应,则生成0.5 mol CO和0.5 mol CO2,放出热量0.5 mol×110.5 kJ·mol-1+0.5 mol×393.5 kJ·mol-1=252.0 kJ。
(3)ΔH=E(N≡N)+E(O=O)-2E(N≡O),2E(N≡O)=946 kJ·mol-1+497 kJ·mol-1-180.0 kJ·mol-1,E(N≡O)=631.5 kJ·mol-1。
(4)已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1,
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol-1,
目标反应2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)可由前者减后者得到,则ΔH=-746.0kJ·mol-1。
【答案】(1)acd
(2)①石墨 -393.5 kJ·mol-1 ②252.0 kJ
(3)631.5
(4)2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.0 kJ·mol-1
21.【解析】破坏1 mol物质的化学键时所消耗的能量与相同条件下由形成该物质的原子形成1 mol该物质放出的能量相等,放出的能量越多,物质本身具有的能量越低,分子越稳定。(1)生成1 mol H2时放出的能量最多,为436 kJ。(2)在氢化物中,生成1 mol HCl时放出的能量最多,为432 kJ。(3)分别计算出三个反应放出的热量依次为:185 kJ、103 kJ和9 kJ。
【答案】(1)A
(2)A
(3)放热
(4)Cl2
(5)能 生成物越稳定,放出的热量越多,在HX中,HCl最稳定
(6)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-185 kJ·mol-1
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同课章节目录
第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
第二节 燃烧热 能源
第三节 化学反应热的计算
第二章 化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率
第二节 影响化学反应速率的因素
第三节 化学平衡
第四节 化学反应进行的方向
第三章 水溶液中的离子平衡
第一节 弱电解质的电离
第二节 水的电离和溶液的酸碱性
第三节 盐类的水解
第四节 难溶电解质的溶解平衡
第四章 电化学基础
第一节 原电池
第二节 化学电源
第三节 电解池
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
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