2019-2020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
Cl 35.5 K 39 Cu 64 Ba 137
一、选择题(每小题3分,共48分)
1.根据图提供的信息,下列所得结论正确的是
A.该反应断裂旧键所吸收的能量低于形成新键放出的能量
B.该反应只有在加热条件下才能进行
C.若加入催化剂,可使该反应速率加快,ΔH增大
D.该反应可能是碳酸钙的分解反应
2.下列反应属于吸热反应的是
①二氧化碳与灼热的炭反应生成一氧化碳
②葡萄糖在人体内被氧化分解
③锌粒与稀H2SO4反应制取H2
④Ba(OH)2·8H2O固体与NH4Cl固体反应
A.②④ B.① C.①③④ D.①④
3.化学反应的能量变化如图所示,则下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应
B.断裂和中的化学键放出x kJ的能量
C.断裂2mol AB中的化学键需要吸收y kJ的能量
D.2mol AB的总能量高于和的总能量
4.根据右图所示能量循环图,下列说法正确的是
A.ΔH1>0;ΔH2<0
B.ΔH3>0;ΔH4<0
C.ΔH5>0;ΔH<0
D.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4-ΔH5
5.已知溴跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2、Q3均为正值):H2(g)+Br2(g)→2HBr(l)+Q1,H2(g)+Br2(g)→2HBr(g)+Q2,H2(g)+Br2(l)→2HBr(g)+Q3,下列判断正确的是
A.Q1>Q2>Q3
B.Q1与Q3的大小无法判断
C.溴蒸气转化为液态溴需要放出(Q2-Q3)kJ的热量
D.1LH2和1LBr2蒸气反应生成2LHBr气体时放出Q2kJ热量
6.如图是1mol金属镁和卤素反应的ΔH(单位:kJ·molˉ1)示意图,反应物和生成物均为常温时的稳定状态。下列选项中不正确的是
A.电解MgCl2制Mg是吸热反应
B.MgBr2与Cl2反应的ΔH<0
C.MgF2(s)+Br2(l) = MgBr2(s)+F2(g) ΔH=+600kJ·molˉ1
D.化合物的热稳定性顺序:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
7.有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是
A.稀硫酸与0.1mol·L-1 NaOH溶液反应:H+(aq)+OH? (aq)=H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol-1
B.在101kPa下H2(g)的燃烧热为285.8kJ·mol-1,则水分解的热化学方程式:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8kJ·mol-1
C.已知CH3OH的燃烧热为726.8kJ·mol-1,则有CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-726.8 kJ·mol-1
D.已知9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成17.6 g FeS时放出19.12 kJ热量,则Fe(s)+S(s)=FeS(s) ΔH=-95.6 kJ·mol-1
8.有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是
A.稀硫酸与0.1mol/L NaOH 溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ?H=+57.3 kJ·mol?1
B.已知 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ?H=-221 kJ·mol-1,则C的燃烧热为?H=-110.5 kJ·mol?1
C.25℃、30MPa下,将0.5mol N2 和1.5mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ?H= -38.6kJ·mol?1
D.密闭容器中,0.3mol硫粉与0.2mol 铁粉混合加热生成硫化亚铁0.2mol 时,放出 19.12 kJ热量,则Fe(s)+S(s)=FeS(s) ?H=-95.6 kJ·mol?1
9.实验测得H2和C3H8的燃烧热分别为285kJ·mol-1和2220kJ·mol-1,将H2和C3H8的混合气体1mol完全燃烧生成液态水时放热1252.5kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比为
A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4
10.已知25℃、101kPa条件下:
①4Al(s)+3O2(g)= 2Al2O3(s) ΔH=-2834.9 kJ·mol?1
②4Al(s)+2O3(g)= 2Al2O3(s) ΔH=-3119.1 kJ·mol?1
由此得出的正确结论是
A.O3比O2稳定,由O2变O3为放热反应
B.由反应①可确定铝的燃烧热是708.7kJ
C.等质量的O2比O3能量低,O2变O3为吸热反应
D.由反应②可确定铝的燃烧热是779.78 kJ·mol?1
11.已知下列反应的热化学方程式为:
①CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3kJ·mol?1
②C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5kJ·mol-1
③H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ·mol-1
则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的ΔH(单位为kJ·mol-1)为
A.-488.3 B.-191 C.-476.8 D.-1 549.6
12.某反应由两步反应ABC构成,反应过程中的能量变化曲线如图(E1、E3表示两反应的活化能)。下列有关叙述正确的是
A.两步反应均为放热反应
B.整个反应的ΔH=E1-E2+E3-E4
C.加入催化剂可以改变反应的焓变
D.三种物质所含能量由高到低依次为:A、B、C
13.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法中正确的是
A.白磷比红磷稳定
B.石墨转变为金刚石是吸热反应
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) ΔH>0
14.已知:①H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH1=-57.3kJ·mol-1,
②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH2=-241.8 kJ·mol-1,下列有关说法正确的是
A.向含0.1mol NaOH的溶液中加入一定体积的0.1mol·L-1乙二酸,反应中的能量变化如上图所示
B.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ·mol-1
C.氢气的标准燃烧热为241.8kJ·mol-1
D.若反应②中水为液态,则同样条件下的反应热:ΔH>ΔH2
15.已知:H2O(g)=H2O(l) ΔH=Q1 kJ·mol-1
C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH=Q2 kJ·mol-1
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=Q3 kJ·mol-1
若使46 g液体酒精完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为
A.-(3Q1-Q2+Q3) kJ B.-0.5(Q1+Q2+Q3) kJ
C.-(0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3) kJ D.-(Q1+Q2+Q3) kJ
16.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol?1,则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1
B.Zn(s)+CuSO4 (aq)==ZnSO4 (aq) +Cu(s);△H=-216kJ·mol-1。则反应物总能量>生成物总能量
C.已知NaOH(ag)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1,则含20.0g NaOH的稀溶液与浓硫酸完全中和,放出28.7kJ的热量
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1和2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
二、非选择题(共5小题,52分)
17.(1)下列反应中,属于放热反应的是______,属于吸热反应的是______(填序号)。
①煅烧石灰石制生石灰 ②燃烧木炭取暖 ③炸药爆炸 ④酸与碱的中和反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 ⑦灼热的木炭与CO2反应
写出Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应的化学反应方程式:_________。
(2)已知下列各种共价键的键能:C—H:a kJ·mol-1、O—H:b kJ·mol-1、O=O:c kJ·mol-1、C=O:d kJ·mol-1。写出甲烷气体完全燃烧生成CO2气体和气体水的热化学方程式:________
(3)1L 1mol/L H 2SO 4溶液与2L 1mol/L NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,该反应的中和热为 _______,表示其中和热的热化学方程式为____________。
18.研究化学反应中的能量变化有重要意义。请根据学过的知识回答下列问题:
(1)已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如图所示:
反应的热化学方程式为____________________________。
(2)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知:N≡N键的键能是948.9 kJ·mol?1,H—H键的键能是436.0 kJ·mol?1,N—H键的键能是391.55 kJ·mol?1,则N2(g)+H2(g) NH3(g) ΔH=_____________________。
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=?393.5 kJ·mol?1;②2H2(g)+O2(g) =2
H2O(l) ΔH2=?571.6 kJ·mol?1;③2C2H2(g)+5O2(g) =4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=?2599 kJ·mol?1。298 K时反应2C(s,石墨)+H2(g)= C2H2(g)的焓变:ΔH=________________
_____。
(4)已知:铝热反应是放热反应,又知,常温下:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1;4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH2。下面关于ΔH1、ΔH2的比较正确的是________。
A.ΔH1>ΔH2 B.ΔH1<ΔH2 C.ΔH1=ΔH2 D.无法计算
19.甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
I. 甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。
(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知:25℃、101 kPa时,1 mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出5518 kJ热量。该反应的热化学方程式为______。
(2)已知:25℃、101 kPa时,CH3OH(l) + 3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.5 kJ/mol。相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时,放出热量较多的是______。
(3)某研究者分别以甲醇和汽油做燃料,实验测得在发动机高负荷工作情况下,汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如右所示。
根据图信息分析,与汽油相比,甲醇作为燃料的优点是______。
II. 甲醇的合成
(4)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如下图所示。
①补全上图:图中A处应填入______。
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应的ΔH______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH1=-283 kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH2=-242 kJ/mol
CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-676 kJ/mol
以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。该反应的ΔH为_____ kJ/mol。
20.中和热的测定实验中取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验,回答下列问题:
(1)从上图实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃用品是___________,除此之外,装置中的一个明显错误是___________________。
(2)若改用60mL 0.25mol·L?1 H2SO4和50mL 0.55mol·L?1 NaOH溶液进行反应与上述实验相比,所放出的热量______ (填“相等”或“不相等”)。
(3)近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃),通过以上数据计算中和热ΔH=______
____ (结果保留小数点后一位)。
(4)上述实验数值结果与57.3kJ/mol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.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
21.随着世界工业经济的发展、人口的剧增,全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。
(1)如图为C及其氧化物的变化关系图,若①变化是置换反应,则其化学方程式可以是__________________。
(2)把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1<0 ①
途径Ⅱ:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH2>0 ②
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3<0 ③
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH4<0 ④
则途径Ⅰ放出的热量__________(填“大于”“等于”或“小于”)途径 Ⅱ 放出的热量;ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是____________________。
(3)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用如下方法合成甲醇:
方法一 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
方法二 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
在25℃、101 kPa下,1 g甲醇完全燃烧放热22.68 kJ,写出甲醇燃烧热的热化学方程式_______________________________________。
(4)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如:
6Ag(s)+O3(g)===3Ag2O(s) ΔH=―235.8 kJ·mol―1 ①
已知:2Ag2O(s)===4Ag(s)+O2(g) ΔH=+62.2 kJ·mol―1 ②
则O3转化为O2的热化学方程式为__________________________。
2019-2020学年高二上学期第一单元训练卷
化学(二)答 案
1.【答案】D
【解析】根据图像,该反应断裂旧键所吸收的能量高于形成新键放出的能量,A错误;吸热反应不一定需要加热才可以发生,如氢氧化钡晶体和铵盐为吸热反应,不需加热即可进行,B错误;若加入催化剂,可使该反应速率加快,ΔH不影响,C错误;碳酸钙的分解反应为吸热反应,该反应可能是碳酸钙的分解反应,D正确。
2.【答案】D
【解析】二氧化碳与灼热的炭反应生成一氧化碳是吸热反应,故①符合题意;葡萄糖在人体内氧化分解的反应是放热反应,故②不符合题意;锌粒与稀H2SO4的反应是常见放热反应,故③不符合题意;Ba(OH)2·8H2O固体与NH4Cl固体的反应是吸热反应,故④符合题意;故答案为D。
3.【答案】C
【解析】由图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此反应为放热反应。该反应为放热反应,故A错误;断裂和中的化学键要吸收x kJ的能量,故B错误;断裂2 mol AB中的化学键需要吸收y kJ的能量,故C正确;2 mol AB的总能量低于和的总能量,故D错误。
4.【答案】B
【解析】固态转化为气态吸热,ΔH1>0,气态原子转化为气态金属离子吸热,则ΔH2>0,故A错误;断裂化学键吸收能量,非金属原子的气态转化为离子放热,则ΔH3>0;ΔH4<0,故B正确;气态离子转化为固态放热,则ΔH5<0,故C错误;由盖斯定律可知,反应一步完成与分步完成的热效应相同,则ΔH=ΔH1+ΔH2+
ΔH3+ΔH4+ΔH5,故D错误;故选:B。
5.【答案】D
【解析】依据图象,Mg与Cl2反应的ΔH<0,为放热反应,则其逆过程电解MgCl2制Mg是吸热反应,故A正确;依据图象,MgBr2能量高于MgCl2,依据活泼性判断,Cl2能量高于Br2,所以MgBr2与Cl2反应是放热反应,ΔH<0,故B正确;反应的焓变=生成物总焓-反应物总焓;MgF2(s)的能量低于MgBr2(s),依据图象数据分析计算可知反应的焓变等于(-524 kJ/mol)-(-1124 kJ/mol)=600kJ/mol,故C正确;物质的能量越低越稳定,根据图象数据,化合物的热稳定性顺序为:MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,故D错误。
6.【答案】D
【解析】依据图象,Mg与Cl2反应的ΔH<0,为放热反应,则其逆过程电解MgCl2制Mg是吸热反应,故A正确;依据图象,MgBr2能量高于MgCl2,依据活泼性判断,Cl2能量高于Br2,所以MgBr2与Cl2反应是放热反应,ΔH<0,故B正确;反应的焓变=生成物总焓-反应物总焓;MgF2(s)的能量低于MgBr2(s),依据图象数据分析计算可知反应的焓变等于(-524 kJ/mol)-(-1124 kJ/mol)=600kJ/mol,故C正确;物质的能量越低越稳定,根据图象数据,化合物的热稳定性顺序为:MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,故D错误。
7.【答案】D
【解析】酸碱中和是放热反应,故ΔH应为负值,故A错误;燃烧热指的是101 kPa下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,定义要点:可燃物必须为1mol,故可以知道H2燃烧生成H2O(l)的热化学方程式为2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) ΔH=-285.5×2kJ/mol=-571kJ/mol,水分解的热化学方程式:2H2O(l) =2H2
(g) +O2(g) ?H=+571kJ/mol,故B错误;燃烧热指的是101kPa下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,定义要点:必须完全燃烧生成稳定的氧化物,如C→CO2,H→H2O(l),热化学方程式中应为液态水,故C错误;生成硫化亚铁17.6 g即生成0.2mol FeS时,放出19.12 kJ热量,可以知道生成1mol FeS(s)时放出95.6 kJ的热量,故D正确。
8.【答案】D
【解析】稀的强酸与强碱生成1mol H2O放出的热量为中和热,酸碱中和是放热反应,故?H应为负值,故A错误;该反应碳燃烧生成一氧化碳,是碳的不完全燃烧,-110.5kJ·mol?1不是碳的燃烧热,故B错误;该反应为可逆反应,0.5mol氮气和1.5mol氢气反应生成的氨气小于1mol,即生成1mol氨气放出的热量大于19.3kJ,?H小于-38.6kJ·mol?1,故C错误;0.3mol 硫粉与0.2mol 铁粉混合加热,硫粉过量,0.2mol 铁粉完全反应放出19.12kJ热量,则生成1mol FeS(s)时放出95.6kJ的热量,?H=-95.6kJ·mol?1,故D正确。
9.【答案】B
【解析】设混合气中H2的物质的量为x mol,则C3H8的物质的量为(1-x) mol,由题中信息列方程式为:285 kJ/mol×x mol+2220 kJ/mol×(1-x)mol=1252.5kJ,解得 x =0.5mol,C3H8的物质的量为1mol-0.5mol=0.5mol,所以混合气体中H2与C3H8的体积比即物质的量之比为0.5mol∶0.5mol =1∶1,答案选B。
10.【答案】C
【解析】①4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH=-2834.9 kJ·mol?1;②4Al(s)+2O3(g)= 2Al2O3(s) ΔH=-3119.1 kJ·mol?1;根据盖斯定律得到:3O2(g)= 2O3(g) ΔH=-2834.9 kJ·mol?1-(-3119.1 kJ·mol?1)=+284.2 kJ/mol;氧气转化为臭氧是吸热反应,氧气具有的能量低于臭氧的能量,O2比O3稳定,故A错误;燃烧热单位是kJ·mol?1,单位不正确,故B错误;等质量的O2比O3的能量低,由O2变为O3的化学反应为吸热反应,故C正确;根据燃烧热的定义,燃烧热是1mol可燃物与氧气反应放出的热量,故D错误。
11.【答案】A
【解析】将②×2+③×2-①可得2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l),则ΔH=2×(-393.5kJ/mol)+2×(-285.8kJ/mol)-(-870.3kJ/mol)=-488.3kJ/mol,选A。
12.【答案】B
【解析】A→B的反应为吸热反应,B→C的反应为放热反应,故A错误;整个反应中ΔH=E1-E2+E3-E4,故B正确;加入催化剂,只改变反应的活化能,不改变反应热,也不影响反应的焓变,故C错误;物质的总能量越低,越稳定,所以三种化合物的稳定性顺序:B<A<C,故D错误;综上所述,本题正确答案:B。
13.【答案】B
【解析】图象II分析可知:白磷能量高于红磷,能量越高物质越不稳定,所以白磷不如红磷稳定,A错误; 根据图象I分析可知:金刚石能量高于石墨,石墨转变为金刚石需吸收能量,所以石墨转变为金刚石是吸热反应,B正确;依据图象III分析:固体硫变为气态硫需要吸收能量,相同条件下,等量S(g)和S(s)的完全燃烧生成SO2(g),S(g)放出的热量多,则?H114.【答案】A
【解析】乙二酸是弱酸,向含0.1mol NaOH的溶液中加入一定体积的0.1mol·L-1乙二酸放出热量小于57.3 kJ,故A正确;H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) 由于有硫酸钡沉淀生成,放出的热量大于114.6 kJ,故B错误;氢气的标准燃烧热是生成液态水放出的热量,故C错误;若反应②中水为液态,则同样条件下的反应热:ΔH<ΔH2,故D错误。
15.【答案】A
【解析】①H2O(g)═H2O(l)△H1=Q1kJ?mol-1,②C2H5OH(g)═C2H5OH(l)△H2=Q2kJ?mol-1,③C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)△H3=Q3kJ?mol-1,根据盖斯定律,①×3+③-②得C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l),故△H=(3Q1+Q3-Q2)kJ/mol,该反应为放热反应,△H=(3Q1+Q3-Q2)kJ/mol<0;46g液体酒精的物质的量为=1mol,故1mol液态乙醇完全燃烧并恢复至室温,则放出的热量为-(3Q1 +Q3-Q2) kJ,故选A。
16.【答案】B
【解析】燃烧热是指101kPa时,燃烧1mol物质生成最稳定的氧化物所放出的热量,注意生成的水必须为液态,不能为气态,故A错误;当反应物总能量>生成物总能量,则反应是放热反应,△H<0,故B正确;浓硫酸稀释过程中会放出能量,则含20.0g NaOH的稀溶液与浓硫酸完全中和,放出的热量大于28.7kJ,故C错误;两个反应均为放热反应,ΔH均小于0,前者为完全燃烧,放出的热量多,后者为不完全燃烧,放出的热量少,则ΔH2>ΔH1,故D错误。
17.【答案】(1)②③④⑤ ①⑥⑦
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
(2)CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g) ΔH=(4a+2c-2d—4b)] kJ·mol-1
(3)57.3kJ/mol
NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
【解析】(1)①煅烧石灰石制生石灰是分解反应,属于吸热反应;②木炭燃烧是放热反应;③炸药爆炸是放热反应;④酸与碱的中和反应是放热反应;⑤生石灰与水作用制熟石灰是化合反应,属于放热反应;⑥Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应;⑦灼热的木炭与CO2反应是吸热反应;属于放热反应的是②③④⑤,属于吸热反应的是①⑥⑦,故答案为:②③④⑤;①⑥⑦;Ba(OH)2·
8H2O晶体与NH4Cl晶体研磨反应生成氯化钡、氨气和水,反应的化学方程式为Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O,故答案为:Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl
=BaCl2+2NH3↑+10H2O;(2)化学反应中旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量,化学反应中的反应热△H=反应物总键能-生成物总键能。甲烷气体完全燃烧生成CO2气体和气体水的化学方程式为CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)反应热ΔH=[4E(C-H)+2E(O=O)]-[2E(C=O)+4E(H-O)]=[(4a+2c)-(2d+4b)] kJ·mol-1,故答案为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g) ΔH =(4a+2c-2d—4b)] kJ·mol-1;(3)1L 1mol/L H2SO4溶液与2L 1mol/L NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,即生成2mol水放出114.6kJ的热量,反应的反应热ΔH为-114.6kJ/mol,所以中和热为生成1mol水所放出的热量57.3kJ/ mol,则中和热的热化学方程式:NaOH(aq)+H2SO4 (aq)=
Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,故答案为:57.3kJ/mol;NaOH(aq)+H2SO4
(aq) =Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol。
18.【答案】(1)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=?41 kJ·mol?1
(2)?46.2 kJ·mol?1
(3)226.7 kJ·mol?1
(4)B
【解析】(1)由图知,CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+ H2(g) ΔH=?41 kJ·mol?1。(2) N2(g)+ H2(g)NH3(g) ΔH=(948.9×+ 436.0×?391.55×3) kJ·mol?1=?46.2 kJ·mol?1。(3)由已知反应①×2+②×?③×,得2C(s,石墨)+H2(g) =C2H2(g) ΔH=?393.5 kJ·mol?1×2+(?571.6 kJ·mol?1)×?(?2599 kJ·mol?1)×=226.7 kJ·mol?1。(4)第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式,得4Al(s)+2Fe2O3(s) =2Al2O3(s)+
4Fe(s) ΔH=ΔH1?ΔH2,因铝热反应是放热反应,则ΔH<0,即ΔH1?ΔH2<0,ΔH1<ΔH2。
19.【答案】(1)C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518 kJ/mol
(2)C8H18
(3)汽车的加速性能相同的情况下,CO排放量低,污染小
(4)1mol CO2(g)+3mol H2(g) 不变
(5)-91
【解析】(1)在25℃、101 kPa时,1mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出5518 kJ热量,所以其热化学反应方程式为:C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)
+9H2O(l) ΔH=-5518 kJ/mol,故答案为:C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH =-5518kJ/mol; (2)假设质量均为1g,则1g CH3OH完全燃烧放出的热量==22kJ,1g辛烷完全燃烧放出的热量==48kJ,相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时,放出热量较多的是C8H18(或辛烷),故答案为:C8H18(或辛烷);(3)根据图像可知,汽车的加速性能相同的情况下,甲醇作为燃料时CO排放量低,污染小,故答案为:汽车的加速性能相同的情况下,CO排放量低,污染小; (4)①以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应生成1mol甲醇和1mol水,根据质量守恒,需要1mol二氧化碳和3mol氢气,因此图中A处应填入1mol CO2(g) + 3mol H2(g),故答案为:1mol CO2(g) + 3mol H2(g);②加入催化剂,不能改变反应的焓变,因此ΔH不变,故答案为:不变;(5)①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH1=-283 kJ/mol ,②H2(g)+1/2O2(g) =H2O(g) ΔH2=-242kJ/mol,③CH3OH(g) +3/2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH3=-676kJ/mol,根据盖斯定律,将①+②×2-③,得:CO(g)+2H2(g) =CH3OH(g) ΔH=(-283kJ/mol)+(-242kJ/mol)×2-(-676kJ/mol)=-91kJ/mol,故答案为:-91。
20.【答案】(1)环形玻璃搅拌棒 小烧杯口未用硬纸板盖住
(2)不相等
(3)-56.8 kJ/mol
(4)abc
【解析】(1)测定中和热需上下搅拌溶液,从实验装置看,缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌棒;该实验的关键是尽可能的减少热量的损失,所以另外一缺点就是小烧杯口未用硬纸板盖住;(2)改用60mL 0.25mol·L-1 H2SO4跟50mL 0.55 mol·L?1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,所放出的热量不相等;(3)第一次实验的温度差是3.4℃、第二次实验的温度差是5.1℃、第三次实验的温度差是3.3℃、第四次实验的温度差是3.5℃,由于第二次实验数据偏离正常值,只能根据第1、3、4次实验计算温度差的平均值是℃;50mL的0.25mol/L硫酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/cm3=100g,c=4.18J/(g·℃),代入公式Q=cmΔT得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18 J/(g·℃)×100g×3.4℃=1.42kJ,即生成0.025mol的水放出热量为1.42kJ,所以生成1mol的水放出热量为1.42kJ×=56.8kJ,即该实验测得的中和热ΔH=-56.8kJ/mol;(4)a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,故选a; b.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故选b;c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,热量散失较多,中和热的数值偏小,故选c,综上所述,答案为:abc。
21.【答案】(1)C+CuOCu+CO↑
(2)等于 ΔH1=ΔH2+1/2(ΔH3+ΔH4)
(3)CH4O(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76kJ·mol―1
(4)2O3(g)=3O2(g) ΔH=-285 kJ·mol―1
【解析】(1)①是置换反应可以是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,或与金属氧化物反应,反应的化学方程式为C+CuOCu+CO↑;正确答案:C+CuOCu+CO↑。(2)由盖斯定律可知:若一个反应可以分步进行,则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同;根据盖斯定律,①=②+③×1/2+④×1/2,所以ΔH1=ΔH2+1/2(ΔH3+ΔH4);正确答案:等于;ΔH1=ΔH2+1/2(ΔH3+ΔH4)。(3)在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,32 g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为725.76 kJ;则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH4O(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O
(l) ΔH=-725.76 kJ·mol―1;正确答案:CH4O(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ·mol―1。(4)Ⅰ.6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s) ΔH=-235.8 kJ·mol―1;Ⅱ.2
Ag2O (s)=4Ag(s)+O2(g) ΔH=+62.2 kJ·mol―1;根据盖斯定律可知①×2+②×3可得到,2O3(g)=3O2(g),则反应热ΔH=(-235.8kJ·mol-1)×2+(+62.2kJ·mol-1)×3=-285 kJ·mol―1;正确答案:2O3(g)=3O2(g) ΔH=-285 kJ·mol―1。
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
Cl 35.5 K 39 Cu 64
一、选择题(每小题3分,共48分)
1.下列反应既属于氧化还原反应,又是吸收能量的化学反应的是
A.铝片与稀盐酸的反应 B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C.灼热的炭与CO2反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应
2.我国燃煤锅炉采用沸腾炉(注:通过空气流吹沸使煤粉在炉膛内呈“沸腾状”燃烧)的逐渐增多,采用沸腾炉的好处是
A.增大煤燃烧时的燃烧热并形成清洁能源
B.减少煤中杂质气体(如SO2)的形成
C.提高煤炭的热值,从而放出更多的热量
D.使燃料燃烧充分,提高燃料的利用率
3.已知:2H2(g) + O2(g)=2H2O(g),1mol H2完全反应放出热量241.8 kJ,有关键能数据如下表:
化学键
H-O
O=O
键能/ (kJ·mol-1)
463.4
498
则H-H的键能为(拆开1mol化学键所需吸收的能量叫做键能)
A.413kJ·mol-1 B.557kJ·mol-1
C.221.6kJ·mol-1 D.436kJ·mol-1
4.为了测定酸碱中和反应的中和热,计算时至少需要的数据是
①酸的浓度和体积 ②碱的浓度和体积 ③比热容 ④反应后溶液的质量
⑤生成水的物质的量 ⑥反应前后溶液温度变化 ⑦操作所需的时间.
A.①②③⑤⑥ B.③④⑥ C.③④⑤⑥ D.全部
5.根据图的能量图,下列说法正确的是
A.A2(g)+B2(g)=2AB(g)是一个放热反应
B.2mol AB(g)的总能量大于1mol A2(g)和1mol B2(g)的能量之和
C.1mol A2(g)和1mol B2(g)的能量之和为a kJ·mol?1
D.2AB(g)═A2(g)+B2(g) ΔH=(a﹣b)kJ·mol?1
6.下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)
A.2NO2=O2+2NO ΔH=+116.2kJ/mol(反应热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3kJ/mol(中和热)
C.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=﹣1367.0 kJ/mol(燃烧热)
D.S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=﹣296.8 kJ/mol(反应热)
7.某反应由两步反应A→B→C构成,它的反应能量曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是
A.两步反应均为吸热反应
B.整个反应中ΔH=E1-E4
C.加入催化剂会改变反应的焓变
D.三种化合物中C最稳定
8.在下列各说法中,正确的是
A.ΔH>0表示放热反应
B.1mol H2与0.5mol O2反应放出的热就是H2的燃烧热
C.1mol H2SO4与1mol Ba(OH)2完全反应放出的热叫做中和热
D.热化学方程式中的化学计量数表示物质的量,可以用分数表示
9.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.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
C.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
D.凡是化合反应都是放热反应,分解反应都是吸热反应
10.室温下,将1molCuSO4?5H2O(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受热分解的热化学方程式为: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.△H3<0
11.已知2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)+571.6kJ。下列说法错误的是
A.2mol液态水完全分解成氢气与氧气,需吸收571.6kJ热量
B.2mol氢气与1mol氧气的总能量大于2mol液态水的总能量
C.2g氢气与16 g氧气完全反应生成18g液态水放出285.8 kJ热量
D.2mol氢气与1mol氧气完全反应生成水蒸汽放出的热量大于571.6kJ
12.如图表示化学反应过程中的能量变化,据图判断下列说法中合理的是
A.500mL 2.0mol·L-1 HCl溶液和500mL 2.0mol·L-1 NaOH溶液的反应符合图(a),且放出热量为ΔE1
B.500mL 2.0mol·L-1 H2SO4溶液和500mL 2.0mol·L-1 Ba(OH)2溶液的反应符合图(b),且吸收热量为ΔE2
C.发生图(a)能量变化的任何反应,一定不需要加热即可发生
D.CaO、浓硫酸分别溶于水时的能量变化均符合图(a)
13.在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
①H2S(g)+3/2O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
②2H2S(g)+SO2(g)=3/2S2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2S(g)+1/2O2(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)
14.下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,则含74.0g Ca(OH)2的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出57.3kJ的热量
B.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1,将足量的N2(g)和H2(g)置于密闭的容器中充分反应生成1mol NH3(g),放出46.2kJ的热量
C.2g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,则表示氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ
D.燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)+1/2O2(g)
=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9kJ·mol-1,则CH3OH(g)的燃烧热为192.9kJ·mol-1
15.下列热化学方程式或说法正确的是
A.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
B.已知H2(g)+F2(g)=2HF(g) ΔH=-270kJ·mol-1,则1mol H2与1mol F2反应生成2mol液态氟化氢时放热大于270kJ
C.甲烷的标准燃烧热为ΔH=-890.3kJ·mol-1,则其燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1
D.500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3,放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1
16.实验测得H2和C3H8的燃烧热分别为285kJ·mol-1和2220kJ·mol-1,将H2和C3H8的混合气体1mol完全燃烧生成液态水时放热1252.5kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比为
A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4
二、非选择题(共5小题,52分)
17.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1mol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(g)=PCl3(g)+Cl2(g) ΔH2=_____
(3)P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的ΔH3=__,P和Cl2一步反应生成1molPCl5的ΔH4____(填“大于”“小于”或“等于”)ΔH3。
18.碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及其部分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,转化过程如下:
ΔH=+88.6kJ·mol-1,则M、N相比,较稳定的是__________。?
(2)O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJ·mol-1,则a________(填“>”“<”或“=”)
238.6。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式:_______________________。
(4)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,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1176kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为_____________。
19.(1)随着人们对环保的重视程度日益提高,乙醇在某些行业作为燃料被广泛应用。下列有关乙醇作为燃料的说法正确的是________。
①燃烧时只发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境
③乙醇是一种可再生能源 ④燃烧时放出大量的热
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
(2)CCS技术是将工业和有关能源产业中所产生的CO2进行捕捉与封存的技术,被认为是拯救地球、应对全球气候变化最重要的手段之一。其中一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”的简单流程图如图所示(部分条件及物质未标出)。回答下列问题:
CH4在催化剂作用下实现第一步,也叫CH4不完全燃烧,1 g CH4不完全燃烧反应放出2.21kJ热量,写出该反应的热化学方程式____________________。
20.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50mL 0.50mol·L?1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸的温度,然后把温度计上的酸用水冲洗干净;②用另一量筒量取50mL 0.55mol·L?1 NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度.回答下列问题:
(1)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 ______ (填序号)。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm?3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g?1·℃?1。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH= ______(结果保留一位小数)。
(3)______(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,理由是 ______。
21.已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.4 kJ/mol
④C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
回答下列各问:
(1)上述反应中属于放热反应的是___________。
(2)C的燃烧热为_________________。
(3)燃烧10g H2生成液态水,放出的热量为_____________________。
(4)CO燃烧的热化学方程式为______________________。
(5)为了控制温室效应,各国科学家提出了不少设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底,以减少大气中的CO2。为使CO2液化,可采取的措施________。
a 减压、升温 b 增压、降温
c 减压、降温 d 增压、升温
22.依据事实,写出下列反应的热化学方程式:
(1)28 g CO还原Fe2O3生成单质铁,放出8.3 kJ热量____________________。
(2)1 mol氨气和1 mol氯化氢气体化合生成氯化铵固体,放出176 kJ热量_________。
(3)N2和O2化合生成184 g NO2气体,吸收135.4 kJ热量_________________。
(4)5.2 g气态乙炔(C2H2)完全燃烧生成液态水和气态CO2,放出260 kJ热量________。
2019-2020学年高二上学期第一单元训练卷
化学(一)答 案
1.【答案】C
【解析】铝片与稀盐酸的反应,既属于氧化还原反应,又是放出能量的化学反应;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应不属于氧化还原反应;灼热的炭与CO2反应既属于氧化还原反应,又是吸收能量的化学反应;甲烷在氧气中的燃烧反应既属于氧化还原反应,又是放出能量的化学反应。
2.【答案】D
【解析】能增大煤炭与氧气的接触面积,不会改变生成产物,燃烧热不变,不能使煤变成清洁能源,故A错误;反应物不变,燃烧过程不变,不能减少杂质气体(如SO2等)的形成,故B错误;燃烧产物不变,不能提高煤炭的热值,故C错误;通过空气流吹沸使煤粉在炉膛内呈“沸腾状”燃烧,这样能使煤燃烧充分,从而提高燃料的利用率,故D正确;故答案为D。
3.【答案】D
【解析】1mol H2完全燃烧放出热量241.8kJ,则2mol H2完全燃烧放出热量241.8kJ×2=483.6kJ,即2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol,设H-H键能为x kJ/mol,由焓变等于反应物中键能之和减去生成物中键能之和可知2x+498-2×2×
463.4=-483.6,解得x=436;答案选D。
4.【答案】C
【解析】根据Q=CmΔt,ΔH=Q/n,计算时需要的数据为:水的比热容、反应后溶液的质量、反应前后温度的变化及生成水的量,答案为C。
5.【答案】B
【解析】A.由图可知,反应物总能量小于生成物总能量,则A2(g)+B2(g)=2AB(g)是吸热反应,故A错误;B.由图可知,2mol AB(g)的总能量大于1mol A2(g)和1mol B2(g)的能量之和,故B正确;C.由图不能确定反应物的总能量,a为正反应的活化能,故C错误;D.由图可知A2(g)+B2(g)=2AB(g) ΔH=(a﹣b)kJ/mol,则2AB(g)═A2(g)+B2(g) ΔH=(b﹣a)kJ·mol?1,故D错误。故选:B。
6.【答案】D
【解析】热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态,故A错误;中和反应是放热反应,ΔH应小于0,故B错误;燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol,得到的氧化物必须是稳定的氧化物,H2O的状态必须为液态,故C错误;热化学方程式的书写注明了物质的聚集状态、ΔH的正负号、数值、单位均正确,D正确。
7.【答案】D
【解析】A→B的反应为吸热反应,B→C的反应为放热反应,A项错误;整个反应中ΔH=(E1?E2)+(E2?E3)?E4=E1?E3?E4,B项错误;加入催化剂,只改变反应的活化能,不改变反应热,C项错误;C物质的总能量最低,最稳定,D项正确。
8.【答案】D
【解析】A. ΔH>0表示的是吸热过程,A不符合题意;B. 1mol H2与0.5mol O2反应,若生成的水是液态水,则放出的热就是H2的燃烧热,若生成的水是气态水,则放出的热不是H2的燃烧热,B不符合题意;C. 1mol H2SO4与1mol Ba(OH)2完全反应,该反应中生成2mol水的同时,还生成了BaSO4沉淀,该反应的反应热不能称为中和热,C不符合题意;D.热化学方程式中的化学计量系数表示物质的量,可以用分数表示,D符合题意。
9.【答案】B
【解析】热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的量,不表示微粒的个数,A错误;书写热化学方程式时,不仅要写明反应热的符号、数值和单位,还要注明各物质的聚集状态,B正确;热化学方程式中,要注明反应的温度和压强,如果没有注明温度和压强,则表示在25℃、101kPa下测得的数据,C错误;大多数化合反应都是放热反应,有的不是,如化合反应C+CO22CO是吸热反应,大多数分解反应为吸热反应,但2H2O22H2O+O2↑是放热反应,D错误。
10.【答案】B
【解析】①胆矾溶于水时,溶液温度降低,反应为CuSO4?5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO42﹣(aq)+5H2O(l)△H1>0;②硫酸铜溶于水,溶液温度升高,该反应为放热反应,则:CuSO4(s)=Cu2+(aq)+SO42﹣(aq)△H2<0;③已知CuSO4?5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)△H3;依据盖斯定律①﹣②得到③:△H3=△H1﹣△H2,由于△H2<0,△H1>0,则△H3>0.分析可知△H3>0,而△H2<0,则△H3>△H2,故A错误;上述分析可知:△H3=△H1﹣△H2,△H2<0,△H3>0,则△H1<△H3,故B正确;△H3=△H1﹣△H2,则△H1=△H3+△H2,故C错误;分析可知△H3>0,故D错误。故选:B。
11.【答案】D
【解析】由信息可知生成2mol H2O(l)放热为571.6kJ,则2mol液态水完全分解成氢气与氧气,需吸收571.6KJ热量,选项A正确;为放热反应,则2mol氢气与1mol氧气的总能量大于2mol 液态水的总能量,选项B正确;物质的量与热量成正比,则2g氢气与16g氧气完全反应生成18g液态水放出285.8 kJ热量,选项C正确;气态水的能量比液态水的能量高,则2mol氢气与1mol氧气完全反应生成水蒸汽放出的热量小于571.6kJ,选项D错误。
12.【答案】A
【解析】因为HCl和NaOH反应为放热反应,由图可知放出的热量为ΔE1,所以图a符合,故A选项是正确的;硫酸与氢氧化钡反应也是放热反应,而图b为吸热反应,故B错误;加热是反应条件,与反应的热效应无关。有些放热反应也需要加热才能发生,如燃烧反应也需要先加热达到着火点后才能反应,故C错误; 浓硫酸溶于水虽然放热,但是物理变化,图a表示的是化学反应过程中的能量变化,故D错误。
13.【答案】A
【解析】①H2S(g)+3/2O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
②2H2S(g)+SO2(g)=3/2S2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2S(g)+1/2O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3
则根据盖斯定律可知(①+②-③×3)×2/3,整理可得2S(g)=S2(g) ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3),答案选A。
14.【答案】B
【解析】中和热是指稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol H2O所放出的热量,中和热必须是生成1mol H2O所放出的热量,与几元酸、碱无关,74.0g Ca(OH)2的稀溶液与稀硫酸完全中和生成2mol水,应放出114.6kJ的热量,故A错误;由N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1可知,完全反应生成2mol的NH3(g),放出92.4kJ的热量,所以将足量的N2(g)和H2(g)置于密闭的容器中充分反应生成1mol NH3(g),放出46.2kJ的热量,故B正确;ΔH的单位为kJ·mol-1,所以氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1,故C错误;燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量,甲醇燃烧生成的氢气不属于稳定的化合物,故D错误。
15.【答案】B
【解析】同温同压下,反应的焓变与反应条件无关,所以反应H2(g)+Cl2(g)=
2HCl(g)在光照和点燃条件下的焓变是相同的,A项错误;题给热化学方程式表明1mol H2和1mol F2生成气态2mol HF时放热270kJ,所以当生成液态氟化氢时会进一步放出热量,所以放热大于270kJ,B项正确;标准燃烧热对应的水应为液态,C项错误;因反应可逆,从所给数据中无法明确反应的焓变,D项错误。
16.【答案】B
【解析】设混合气中H2的物质的量为x mol,则C3H8的物质的量为(1-x) mol,由题中信息列方程式为:285 kJ/mol×x mol+2220 kJ/mol×(1-x)mol=1252.5kJ,解得x =0.5mol,C3H8的物质的量为1mol-0.5mol=0.5mol,所以混合气体中H2与C3H8的体积比即物质的量之比为0.5mol∶0.5mol =1∶1,答案选B。
二、非选择题(本题包括5小题,共52分。)
17.【答案】Cl2(g)+P(s)=PCl3(g) ΔH=-306kJ·mol-1
(2)+93kJ·mol-1
(3)-399kJ·mol-1 等于
【解析】(1)根据图示可知:P(s)+Cl2(g)═PCl3(g),反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应是放热反应,反应热为ΔH=-306 kJ/mol,则热化学方程式为:P(s)+Cl2(g)═PCl3(g) ΔH=-306 kJ/mol;(2)根据图示可知:Cl2(g)+PCl3(g)═PCl5(g),中间产物的总能量大于最终产物的总能量,该反应是放热反应,△H=生成物总能量-反应物总能量=-93kJ/mol;所以PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g)是吸热反应;热化学方程式为PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93kJ/mol;(3)根据盖斯定律,P和Cl2分两步反应和一步反应生成PCl5的ΔH应该是相等的,P和Cl2分两步反应生成1 molPCl5的热化学方程式:P(s)+3/2Cl2(g)═PCl3(g) ΔH1=-306 kJ/mol,Cl2(g)+PCl3(g)═PCl5(g) ΔH2=-93kJ/mol;P和Cl2一步反应生成1mol PCl5的ΔH3=-306 kJ/mol+(-93 kJ/mol)=
-399 kJ/mol;由图象可知,P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的ΔH3=-306kJ/mol-(+
93kJ/mol)=399kJ/mol,根据盖斯定律可知,反应无论一步完成还是分多步完成,生成相同的产物,反应热相等,则P和Cl2一步反应生成1mol PCl5的反应热等于P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的反应热。
18.【答案】(1)M
(2)<
(3)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ/mol
(4)98
【解析】(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N:ΔH=+88.6kJ/mol,过程是吸热反应,M的总能量低于N的总能量,能量越低越稳定,说明M稳定; 正确答案:M。(2)燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧,放出的热量小于燃烧热;a<238.6;正确答案:<。(3)有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量,2mol氯气反应放热290kJ,反应的热化学方程式为:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ/mol;正确答案:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ·mol-1。(4)4Al(s)+3TiO2
(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1176kJ/mol,该反应中转移12mol电子,转移12mol电子放热1176kJ,则反应过程中,每转移1mol电子放热1176/12=98kJ;正确答案:98kJ。
19.【答案】(1)D
(2)2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH=-70.72kJ/mol
【解析】(1)乙醇作为燃料,完全燃烧生成CO2和H2O。①燃烧时乙醇发生氧化反应,氧气发生还原反应;②充分燃烧的产物CO2和H2O不会污染环境;③乙醇可由纤维素水解生成葡萄糖,再由葡萄糖发醇生成,属于可再生能源;④单位质量的燃料相比,乙醇燃烧时放出大量的热。故正确的是D。(2)流程中第一步CH4不完全燃烧,化学方程式是2CH4+O2→2CO+4H2。1 g CH4不完全燃烧放热2.21kJ,则2mol CH4不完全燃烧放热70.72 kJ。故其热化学方程式2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+
4H2(g) ΔH=-70.72kJ/mol。
20.【答案】(1)D
(2)-51.8kJ·mol?1
(3)不能 H2SO4与Ba(OH)2反应时生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的中和热
【解析】(1)为防止反应不充分,热量损失,使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动,答案选D。(2)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃,反应后温度为:23.2℃,反应前后温度差为:3.15℃;第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃,反应后温度为:23.4℃,反应前后温度差为:3.1℃;第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃,反应后温度为:23.6℃,反应前后温度差为:3.05℃,反应前后温度差为:3.1℃;50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/cm3=100g,c=4.18J/(g·℃),代入公式Q=cmΔT得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g·℃)×100g×3.1℃=1295.8J=1.2958kJ,所以生成1mol的水放出热量为1.2958kJ×1mol/0.025mol=51.8kJ,即该实验测得的中和热ΔH=-51.8kJ/mol;(3)硫酸与Ba(OH)2溶液反应除了生成水外,还生成了BaSO4沉淀,该反应中的生成热会影响反应的反应热,所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热。
21.【答案】(1)①②③④
(2)393.5 kJ/mol
(3)1425 kJ
(4)CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.1kJ/mol
(5)b
【解析】(1)放热反应的ΔH<0,故①②③④都是放热反应;(2)1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量为燃烧热,则反应④中C完全燃烧,C的燃烧热为393.5kJ/mol;(3)燃烧10g H2即5mol H2生成液态水,放出的热量为285kJ5=1425 kJ;(4)由③C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.4 kJ/mol,④C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol,④-③可得CO燃烧的热化学方程式为CO(g)+
O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.1kJ/mol;(5)由物质的三态变化可知,在大气条件下,二氧化碳是无色无味的气体,而在温度低于31.2℃时,加压可使CO2变为液态,即加压降温可减小分子之间的间隔,使二氧化碳由气体变为液体,则可将CO2液化后送入深海海底,以减小大气中CO2的浓度,答案选b。
22.【答案】Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-24.9 kJ·mol-1
NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) ΔH=-176 kJ·mol-1 N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)
ΔH=+67.7 kJ·mol-1 2C2H2(g)+5O2(g)=2H2O(l)+4CO2(g) ΔH=-2 600 kJ·mol-1
【解析】(1)n(CO)==1mol,则3molCO反应放出的热量为3×8.3kJ=24.9kJ,
所以反应的热化学方程式为:3CO(g)+Fe2O3(s)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.9kJ/mol;
(2)1mol氨气和1mol氯化氢气体化合生成氯化铵固体,放出176kJ热量,其热化学方程式为:NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)△H=-176 kJ?mol-1;
(3)反应的方程式为:N2 +2O2 ═2NO2 ,n(NO2)= =4mol,则生成2molNO2 吸收 ×135.4kJ=67.7kJ,所以反应的热化学方程式为N2(g)+2O2(g)═2 NO2(g)△H=+67.7kJ/mol;
(4)5.2g乙炔物质的量为:=0.2mol,0.2mol乙炔(C2H2气态)完全燃烧生成液态水和CO2(g)时放热260kJ,则2mol乙炔完全燃烧生成液态水和CO2(g)时放热2600kJ,所以乙炔燃烧的热化学方程式为:2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2600kJ?mol-1。