【优化设计】2015-2016学年高中化学 第一章 化学反应与能量单元测评B 新人教版选修4.doc
第一章测评B(高考体验卷)(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(每小题5分,共60分)1.(2014海南化学)标准状态下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知HH、HO和OO键的键焓H分别为436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和495 kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是()A.H2O(g)H2(g)+O2(g)H=-485 kJ·mol-1B.H2O(g)H2(g)+O2(g)H=+485 kJ·mol-1C.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=+485 kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-485 kJ·mol-1解析:化学反应的焓变等于反应物总键焓与生成物总键焓的差,由此可确定D项正确。答案:D2.(2014重庆理综)已知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=a kJ·mol-12C(s)+O2(g)2CO(g)H=-220 kJ·mol-1HH、OO和OH键的键能分别为436、496和462 kJ·mol-1,则a为()A.-332B.-118C.+350D.+130解析:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=a kJ·mol-1(1)2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-220 kJ·mol-1(2)(1)×2-(2)得2H2O(g)O2(g)+2H2(g)H=+(2a+220) kJ·mol-1由键能数值计算得2H2O(g)O2(g)+2H2(g)中H=4×462 kJ·mol-1-(496 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1)=+480 kJ·mol-1,即:2a+220=480,解得a=+130。答案:D3.(2014江苏化学)已知:C(s)+O2(g)CO2(g)H1CO2(g)+C(s)2CO(g)H22CO(g)+O2(g)2CO2(g)H34Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)H43CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.H1>0,H3<0B.H2>0,H4>0C.H1=H2+H3D.H3=H4+H5解析:燃烧反应都是放热反应,H1、H3、H4都小于0,CO2与C的反应是吸热反应,H2大于0,A、B错误;反应C(s)+O2(g)CO2(g)可由反应CO2(g)+C(s)2CO(g)与2CO(g)+O2(g)2CO2(g)相加得到,由盖斯定律可知H1=H2+H3,C正确;同理可得H3=(H4+2H5),D错误。答案:C4.(2014课标全国)室温下,将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为H1,将1 mol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>H3B.H1<H3C.H1+H3=H2D.H1+H2>H3解析:CuSO4·5H2O(s)CuSO4(aq)+5H2O(l),H1>0CuSO4(s)CuSO4(aq)H2<0CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)H3由盖斯定律:H3=H1-H2,则H3>0。则H3>H2,A项错误;H3>H1,B项正确;H2=H1-H3,C项错误;H1+H2<H3,D项错误。答案:B5.(2014湖南五市十校期末)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A.若2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-483.6 kJ·mol-1,则H2的燃烧热为241.8 kJ·mol-1B.若C(石墨,s)C(金刚石,s)H>0,则石墨比金刚石稳定C.已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.4 kJ·mol-1,则20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)H1;2C(s)+O2(g)2CO(g)H2,则H1>H2解析:气态水不是水的稳定态,A项错误;石墨生成金刚石为吸热反应,故石墨比金刚石稳定,B项正确;固体NaOH溶解于水还存在溶解放热,C项错误;碳燃烧属于放热反应,等量的碳完全燃烧生成CO2比不完全燃烧生成CO放出的热量多,但是焓变为负值,D项错误。答案:B6.(2014天津和平期末)下列有关热化学方程式的书写及对应的表述均正确的是()A.密闭容器中,9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成17.6 g硫化亚铁时,放出19.12 kJ热量。则Fe(s)+S(s)FeS(s)H=-95.6 kJ·mol-1B.稀盐酸与0.1 mol·L-1 KOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=+57.3 kJ·mol-1C.已知1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5 kJ,则水分解的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H=+285.5 kJ·mol-1D.已知2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-221 kJ·mol-1,则可知C的燃烧热H=-110.5 kJ·mol-1解析:9.6 g硫粉的物质的量为=0.3 mol,11.2 g铁粉的物质的量为=0.2 mol,故硫粉过量,以铁粉为依据计算1 mol铁粉参加反应放出的热量为 mol×19.12 kJ=95.6 kJ·mol-1,A项正确;中和热H<0,B项错误;2 mol水分解吸收的热量应为571 kJ·mol-1,C项错误;计算碳的燃烧热时生成物应为CO2(g),D项错误。答案:A7.(2013上海化学)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+HClNH4Cl+CO2+H2OH=Q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:B8.(2013课标全国)在1 200 时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应H2S(g)+O2(g)SO2(g)+H2O(g)H12H2S(g)+SO2(g)S2(g)+2H2O(g)H2H2S(g)+O2(g)S(g)+H2O(g)H32S(g)S2(g)H4则H4的正确表达式为()A.H4=(H1+H2-3H3)B.H4=(3H3-H1-H2)C.H4=(H1+H2-3H3)D.H4=(H1-H2-3H3)解析:首先找到式中含有S2(g)、式中含有S(g),×-×2得2S(g)+SO2(g)+H2O(g)H2S(g)+S2(g)+O2(g),然后再加×得2S(g)S2(g),所以H4=H2×+H1×-H3×2。答案:A9.(2013重庆理综)已知:P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g)H=a kJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g)H=b kJ·mol-1,P4具有正四面体结构,PCl5中PCl键的键能为c kJ·mol-1,PCl3中PCl键的键能为1.2c kJ·mol-1。下列叙述正确的是()A.PP键的键能大于PCl键的键能B.可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反应热HC.ClCl键的键能为 kJ·mol-1D.PP键的键能为 kJ·mol-1解析:由已知两个反应可得:Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(g)H=kJ·mol-1,无法求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反应热;设ClCl键的键能为x,则:x+3×1.2c-5c=,x=kJ·mol-1,C正确;设PP键的键能为y,P4为正四面体形结构,共有6个PP键,由第1个反应得6y+×6-4×3×1.2c=a,y=kJ·mol-1;PP键的键长大于PCl键,故PP键的键能小于PCl键。答案:C10.(2013海南化学)已知下列反应的热化学方程式:6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)2C3H5(ONO2)3(l)H12H2(g)+O2(g)2H2O(g)H2C(s)+O2(g)CO2(g)H3则反应4C3H5(ONO2)3(l)12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的H为()A.12H3+5H2-2H1B.2H1-5H2-12H3C.12H3-5H2-2H1D.H1-5H2-12H3解析:将三个已知热化学方程式依次编号为、,依据盖斯定律,可得目标热化学方程式:12×+5×-2×,即H=12H3+5H2-2H1,即选A。答案:A11.(2013浙江衢州一中期中)单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示,下列说法正确的是()A.S(s,单斜)S(s,正交)H=+0.33 kJ·mol-1B.正交硫比单斜硫稳定C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高D.表示断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ解析:根据盖斯定律得:S(s,单斜)S(s,正交)H=-0.33 kJ·mol-1,即单斜硫转化为正交硫时要放出热量,正交硫的能量要低,较稳定,故A项错误、B项正确;相同物质的量的正交硫应该比单斜硫所含有的能量低,C项错误;表示断裂1 mol S(s,单斜)和1 mol O2(g)中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2(g)中的共价键所放出的能量少297.16 kJ,D项错误。答案:B12.(2012上海化学,有改动)工业生产水煤气的反应为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=+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)H=-131.4 kJ·mol-1C.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第卷(非选择题共40分)二、非选择题(本题包括4小题,共40分)13.(2014大纲全国)(6分)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题:已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 和76 ,AX5的熔点为167 。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为。 解析:书写热化学方程式时要注明各物质的状态,H的单位和符号。答案:AX3(l)+X2(g)AX5(s)H=-123.8 kJ·mol-114.(2014广东理综)(8分)用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术。反应为主反应,反应和为副反应。CaSO4(s)+CO(g)CaS(s)+CO2(g)H1=-47.3 kJ·mol-1CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)H2=+210.5 kJ·mol-1CO(g)C(s)+CO2(g)H3=-86.2 kJ·mol-1反应2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的H=(用H1、H2和H3表示)。 解析:由盖斯定律可得反应2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)应该是反应×4+反应+反应×2,即H=4H1+H2+2H3。答案:4H1+H2+2H315.(2013北京理综)(12分)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:。 (2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:写出该反应的热化学方程式:。 随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是。 (3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:。 解析:(2)首先写出所求方程式N2(g)+O2(g)2NO(g),断开化学键吸收的能量为945 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1=1 443 kJ·mol-1,形成化学键释放的能量为1 260 kJ·mol-1,所以H=+183 kJ·mol-1,反应为吸热反应,升高温度平衡右移,化学平衡常数增大。答案:(1)3NO2+H2O2HNO3+NO(2)N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+183 kJ·mol-1增大(3)2CO+2NON2+2CO216.(2014课标全国)(14分)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式。 (2)已知:甲醇脱水反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H1=-23.9 kJ·mol-1甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g)H2=-29.1 kJ·mol-1乙醇异构化反应C2H5OH(g)CH3OCH3(g)H3=+50.7 kJ·mol-1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的H=kJ·mol-1。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是。 解析:(2)由目标方程式中C2H4(g)、C2H5OH(g)位置可知-式得C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g),所以H=H1-H2-H3;间接法需要浓硫酸,浓硫酸具有腐蚀性,易造成污染。答案:(1)C2H4+H2SO4C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2OC2H5OH+H2SO4(2)-45.5污染小、腐蚀性小等
