人教版高中化学选修4第一章《化学反应与能量》单元测试题(解析版).docx

第一章化学反应与能量单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案) 1.下列有关光合作用的说法不正确的是()A 将无机物转化为有机物 B 反应物的总能量高于生成物的总能量C 将太阳能转变为化学能 D 是自然界碳元素循环的重要途径2.H2与O2发生反应的过程用模型图示如下（“”表示化学键）：下列说法不正确的是 （）A 过程是吸热过程B 过程一定是放热过程C 该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键D 该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行3.下列说法不正确的是（）A 1 g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出的热量为120.9 kJ，氢气的燃烧热大于 241.8 kJmol1B 500 、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放出的热量为19.3 kJ，其热化学方程式为N2（g）+3H2（g）=2NH3（g） H=38.6 kJ·mol-1C 常温下，若反应C（s）+CO2（g）=2CO（g）不能自发进行，则该反应的H0D 已知中和热为57.3 kJ·mol-1，若将含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3 kJ4.对于：2C4H10(g)13O2(g)=8CO2(g)10H2O(l)H5 800 kJ·mol1的叙述错误的是()A 该反应的反应热为H5 800 kJ·mol1，是放热反应B 该反应的H与各物质的状态有关，与化学计量数也有关C 该式的含义：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 kJD 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·mol15.关于中和热的测定实验，下列说法正确的是 （ ）A 为了使反应进行的更完全，可以使酸或碱适当过量B 为了使反应充分，可以向酸（碱）中分次加入碱（酸）C 中和热为一定值，实验结果与所用酸（碱）的用量和种类均无关D 用铜丝代替玻璃棒搅拌，会使中和热测定值偏大6.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A 已知2SO2(g)O2(g)2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量B 已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)H>0，则金刚石比石墨稳定C 已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol1，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJD 已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1,2C(s)O2(g)=2CO(g)H2，则H1<H27.下列说法正确的是()A 硫完全燃烧生成二氧化硫时，放出的热量为硫的燃烧热B 在25 、101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热C 由2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJ·mol1，可知CO的燃烧热为283 kJ·mol1D 乙炔的燃烧热为1 299.6 kJ·mol1，则2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(g)反应的H2 599.2 kJ·mol18.已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJ·mol-1，向0.1 L 0.2 kJ·mol-1的NaOH溶液中加入下列物质：稀醋酸；浓硫酸；稀盐酸，恰好完全反应。则其焓变H1、H2、H3的关系是()A H1>H2>H3 B H1>H3>H2C H1H3>H2 D H1<H3<H29.有关键能数据如下表所示：则晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si(s)O2(g)=SiO2(s)H989.2 kJ·mol1，则x的值为()A 460 B 920 C 1 165.2 D 423.310.人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能、太阳能的转换)，届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是()A 煤、石油和天然气都属于碳素燃料B 发展太阳能经济有助于减缓温室效应C 太阳能电池可将太阳能直接转化为电能D 目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于“太阳能文明”11.利用某些有机物之间的相互转化可以储存太阳能，如原降冰片二烯(NBD)经过太阳光照转化成为四环烷(Q)。已知：C7H8(l)(NBD)9O2(g)=7CO2(g)4H2O(l)H1C7H8(l)(Q)9O2(g)=7CO2(g)4H2O(l)H2H88.62 kJ·mol1。下列叙述不正确的是()A H1>H2 B NBD的能量比Q的能量高C NBD比Q稳定 D NBD转化为Q是吸热反应12.下列各图表示吸热反应的是()A 答案A B 答案B C 答案C D 答案D13.已知下列反应的反应热：CH3COOH（l）+2O2（g）=2CO2（g）+2H2O（l）H1=870.3 kJ·mol-1 C（s）+O2（g）=CO2（g）H2=393.5 kJ·mol-1 H2（g）+O2（g）=H2O（l）H3=285.8 kJ·mol-1则2C（s）+2H2（g）+O2（g）=CH3COOH（l）的反应热为（）A 870.3 kJ·mol-1 B 571.6 kJ·mol-1C +787.0 kJ·mol-1 D 488.3 kJ·mol-114.已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol1。向50 mL 2 mol·L1的NaOH溶液中加入1 mol·L1的某种酸恰好完全反应，测得加入酸的体积与反应放出热量的关系如下图所示(不考虑热量的散失)，则该酸 可能是()A 醋酸(CH3COOH) B 盐酸 C 草酸(HOOCCOOH) D 硫酸15.已知热化学方程式：H2O(g)=H2(g)12O2(g)H241.8 kJ·mol1H2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ·mol1当1g液态水变为水蒸气时，其热量变化是()A H88 kJ·mol1 B H2.44 kJ·mol1C H4.98 kJ·mol1 D H44 kJ·mol1二、填空题 16.根据部分化学键的键能数据计算指定反应的H。则P4(g)5O2(g)=P4O10(g)的H_。17.已知，在常温常压条件下，氢气的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)为143 kJ·g1，甲烷的热值是55.625 kJ·g1，请写出该条件下表示H2燃烧的热化学方程式_，写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式_。18.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图：写出该反应的热化学方程式：_。19.已知下列两个热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.0 kJ·mol1C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220.0 kJ·mol1(1)实验测得H2和C3H8的混合气体共5 mol，完全燃烧生成液态水时放热6 262.5 kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为_。(2)已知：H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJ·mol1，写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式： _。20.已知一定条件下，CO(g)H2O (g)=CO2(g)H2(g)反应过程能量变化如图所示，该反应为_(填“吸热”或“放热”)反应，反应的热化学方程式为_。四、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分) 21.用50 mL 0.50 mol·L1盐酸与50 mL 0.55 mol·L1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_。(2)如果用60 mL 0.50 mol·L1盐酸与50 mL 0.55 mol·L1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热_(填“相等”或“不相等”)。(3)实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均为50 mL，各溶液密度均为1 g·mL1，生成溶液的比热容c4.18 J·g1·1，实验起始温度为t1，终止温度为t2。试推断中和热的计算式H_。22.50 mL 0.50 mol·L1盐酸与50 mL 0.55 mol·L1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_。(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_。(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(4)该实验常用0.50 mol·L1HCl和0.55 mol·L1NaOH溶液各50 mL进行实验，其中NaOH溶液浓度大于盐酸浓度的作用是_，当室温低于10 时进行实验，对实验结果会造成较大的误差，其原因是_。(5)实验中改用60 mL 0.50 mol·L1盐酸与50 mL 0.50 mol·L1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求得的中和热_(填“相等”或“不相等”)，简述理由： _。(6)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热H将_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 三、计算题 23.已知：450 时，2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJ·mol1。将0.050 mol SO2和0.030 mol O2放入容积为1 L的密闭容器中反应，在一定条件下测得c(SO3)0.040 mol·L1，计算此过程中放出的热量_。24.白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PPakJ·mol-1、PObkJ·mol-1、P=OckJ·mol-1、O=OdkJ·mol-1根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热。答案解析1.【答案】B【解析】光合作用是吸热反应，其反应物的总能量低于生成物的总能量，B不正确。2.【答案】D【解析】过程分子化学键断裂形成原子，属于吸热过程，故A正确；过程为新化学键形成的过程，是放热过程，故B正确；过程中所有的旧化学键断裂，过程为新化学键形成的过程，故C正确；该反应可通过燃料电池，实现化学能到电能的转化，故D错误。3.【答案】B【解析】1 g氢气在氧气中完全燃烧生成0.5 mol气态水，放出的热量为120.9 kJ，气态水变为液态水，放出热量，则生成1 mol液态水，放出热量大于241.8 kJ，故A正确；氮气和氢气的反应为可逆反应，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放出的热量为19.3 kJ，如完全反应，放出的热量大于19.3 kJ，反应热小于38.6 kJ·mol-1，故B错误；如能自发进行，应满足HTS0，因S0，则不能自发进行，则该反应的H0，故C正确；浓硫酸溶于水放热，则将含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3 kJ，故D正确。4.【答案】D【解析】燃烧热是指在25 、101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，丁烷的燃烧热为2 900 kJ·mol1，D错误。5.【答案】A【解析】A项，为了使反应完全进行，酸或碱适当过量，故正确；B项，分次加入碱或酸，造成热量散失，中和热数值偏低，故错误；C项，中和热测定中酸和碱必须是强酸和强碱，弱酸弱碱的电离是吸热过程，浓度是稀溶液，不是浓溶液，浓溶液遇水放出热量，故错误；D项，铜丝是热的导体，造成热量散失，故错误。6.【答案】D【解析】2 mol SO2和1molO2的总能量比2 mol SO3的能量高，并不是SO2的能量高于SO3的能量，A错误；石墨转化为金刚石，吸收能量，石墨能量低，能量越低越稳定，B错误；酸碱中和反应的热效应不仅与生成H2O的量有关，还与酸、碱的浓度及强弱有关，C错误；D中前者完全燃烧，后者未完全燃烧，前者放出的能量多，放热反应H<0，放热越多H越小，H1<H2，D正确。7.【答案】C【解析】燃烧热是指在25 、101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，一要注意可燃物为1 mol纯物质；二是注意反应的程度即完全燃烧并生成稳定的氧化物，如C生成CO2(g)，S生成SO2(g)，H生成H2O(l)，D错误；A没有指明硫的物质的量及状态，错误；B没有指明碳的燃烧产物，错误。8.【答案】B【解析】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H+(aq)+OH-(aq)=H2O H=-57.3 kJ·mol-1，分别向1 L 0.5 kJ·mol-1的NaOH溶液中加入：稀醋酸；浓H2SO4；稀盐酸，醋酸的电离吸热，浓硫酸溶于水放热，则恰好完全反应时的放出的热量为，所以H1H3H2，故选B。9.【答案】A【解析】Si晶体与金刚石相似，一个硅原子与4个硅原子成键，每个化学键被两个硅原子共用，每消耗1 mol Si需要断裂2 mol的SiSi；在二氧化硅晶体中，每个Si原子和4个O原子成键，生成1 mol SiO2形成4 mol SiO键。化学反应的本质是化学键的先破后立，所以由键能可计算反应的焓变，即H反应物的总键能生成物的总键能。H2×176 kJ·mol1498.8 kJ·mol14xkJ·mol1989.2 kJ·mol1，x460 kJ·mol1。10.【答案】D【解析】煤、石油和天然气都含有碳元素，可称为碳素燃料，A正确；发展太阳能经济，可以减少二氧化碳等温室效应气体的排放，有助于减缓温室效应，B正确；太阳能电池通过特殊的材料可将太阳能直接转化为电能，C正确；菠菜中的蛋白质是绿色植物菠菜通过光合作用产生的，研究菠菜蛋白质“发电”属于“太阳能文明”，D不正确。11.【答案】B【解析】根据题给信息可知，NBD转化为Q，是吸收太阳能后发生的，所以H>0，说明NBD能量更低，能量越低越稳定，B错误，C、D正确；要比较H1与H2大小，只要对应作差，可得C7H8(l)(NBD) C7H8(l)(Q)0H1H2，变形得到C7H8(l)(NBD)=C7H8(l)(Q)H1H2由题意可知H1H2>0，即H1>H2，A正确。12.【答案】A【解析】化学反应的热效应取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小，前者大的为放热反应，后者大的为吸热反应， A正确。13.【答案】D【解析】已知（1）CH3COOH（l）+2O2（g）=2CO2（g）+2H2O（l）H1=870.3 kJ·mol-1（2）C（s）+O2（g）=CO2（g）H=393.5 kJ·mol-1（3）H2（g）+O2（g）=H2O（l）H=285.8 kJ·mol-1据盖斯定律，（2）×2+（3）×2（1）得：2C（s）+2H2（g）+O2（g）=CH3COOH（l）H=488 kJ·mol-1。14.【答案】C【解析】57.3 kJ·mol1是稀的强酸与强碱生成1 mol H2O(l)和可溶性盐时对应的中和热，当参加反应的酸或碱为弱电解质时，电离时需吸收热量，放出的热量小于57.3 kJ。n(NaOH)50 mL×2 mol·L10.1 mol，n(酸)50 mL×1 mol·L10.05 mol，该酸属于二元酸；根据图示放出的热量小于5.73 kJ，说明该二元酸属于弱酸。15.【答案】B【解析】将两方程式恒等式相加得H2O(g)=H2O(l)H44 kJ·mol1，液态水变成水蒸气吸热，每1 g液态水变成水蒸气吸收的热量为4418kJ2.44 kJ。16.【答案】(6a5c12b4d)kJ·mol1【解析】化学反应的本质是化学键的先破后立，所以由键能可计算反应的焓变，即H反应物的总键能生成物的总键能。本题中1 mol P4中含有6 mol PP键，1 mol P4O10中含有12 mol PO键，4 mol P=O，所以H6×akJ·mol15×ckJ·mol112×bkJ·mol14×dkJ·mol1(6a5c12b4d)kJ·mol1。17.【答案】H2(g)12O2(g)=H2O(l)H286 kJ·mol1或2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJ·mol1CH4(g)2O2(g)= CO2(g)2H2O(l)H890 kJ·mol1【解析】氢气的热值为143 kJ·g1,1 mol H2(g)放热286 kJ，方程式为H2(g)12O2(g)=H2O(l)H286 kJ·mol1或2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJ·mol1。“表示甲烷燃烧热的热化学方程式”既要符合热化学方程式要求，又要满足燃烧热的条件，即甲烷的物质的量必须为1 mol，燃烧后水为液态，碳元素转化为二氧化碳。甲烷的热值是55.625 kJ·g1,1 mol CH4完全燃烧放热为16×55.625 kJ890 kJ，热化学方程式只能是CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890 kJ·mol1。18.【答案】N2(g)O2(g)=2NO(g)H183 kJ·mol1【解析】化学反应的焓变：H反应物的总键能生成物的总键能(945498)kJ·mol12×630 kJ·mol1183 kJ·mol1，即N2和O2反应生成NO的热化学反应方程式：N2(g)O2(g)=2NO(g)H183 kJ·mol1。19.【答案】(1)11(2)C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2 044 kJ·mol1【解析】(1)设H2、C3H8的物质的量分别为n(H2)、n(C3H8)，则解得：n(H2)2.5 moln(C3H8)2.5 mol在相同p、T时，11。(2)由H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJ·mol1则4 mol H2O(l)变为H2O(g)吸热为176 kJ，故C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2 044 kJ·mol1。20.【答案】放热CO(g)H2O (g)=CO2(g)H2(g) H41 kJ·mol1【解析】由图像知反应物能量高于生成物，是放热反应，反应焓变为41 kJ·mol1，由图知反应体系中各物质的量均为1 mol，热化学方程式为CO(g)H2O (g)=CO2(g)H2(g) H41 kJ·mol1。21.【答案】(1)环形玻璃搅拌棒(2)相等(3)16.72(t2t1)kJ·mol1【解析】(1)该装置的缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒。(2)反应放出的热量与所用酸、碱的量有关，中和热是指酸、碱的稀溶液完全反应生成1 mol水时的反应热。用60 mL 0.50 mol·L1盐酸与50 mL 0.55 mol·L1NaOH溶液进行反应，生成水的物质的量增多，放出的热量增多，HQn(水)kJ·mol1，中和热数值相等。(3)进行中和反应生成水的物质的量为0.05 L×0.50 mol·L10.025 mol，溶液的质量为100 mL×1 g·mL1100 g，温度变化的值为(t2t1)，则生成0.025 mol水放出的热量为Qm·c·T4.18 J·g1·1×100 mL×1 g·mL1(t2t1)0.418(t2t1) kJ，中和热H0.418kJ(t2-t1)0.025mol16.72(t2t1) kJ·mol1。22.【答案】(1)环形玻璃搅拌棒(2)减少实验过程中的热量损失(3)偏小(4)保证盐酸完全被中和体系内、外温差大，会造成热量损失(5)相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)所放出的能量，与酸碱的用量无关(6)偏大【解析】(1)由量热计的构造可知该装置的缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒。(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作，大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失。(3)大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小。(4)NaOH的浓度大于HCl的浓度，使盐酸完全被中和；当室温低于10 时进行，体系内、外温差大，会造成热量损失更大。(5)改用60 mL 0.50 mol·L1盐酸与50 mL 0.50 mol·L1NaOH溶液进行反应，生成水的量增多，放出的热量偏高，但中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1 mol液态水时放出的热量，中和热相等。(6)一水合氨为弱碱，电离过程为吸热过程，用氨水代替稀NaOH溶液反应，放出的热量偏小，H为“”，测定结果H偏大。23.【答案】3.932 kJ【解析】物质在参加反应过程中放出或吸收的热量与此物质的物质的量成正比，依据题目书写出的热化学方程式计算参加反应的SO2物质的量进行解答。c(SO3)0.040 mol·L1，n(SO3)0.040 mol，n(SO2)0.040 mol。设放出的热量为x，x3.932 kJ24.【答案】（6a+5d4c12b）kJ·mol-1【解析】由题意，各化学键键能为PPakJ·mol-1、PObkJ·mol-1、P=OckJ·mol-1、O=OdkJ·mol-1。反应热H=反应物总键能-生成物总键能，即H=6akJ·mol-1+5dkJ·mol-1-（4ckJ·mol-1+12bkJ·mol-1）=（6a+5d4c12b）kJ·mol-1。11 / 11