高二化学选修四第一章《化学反应与能量》章末综合检测试卷(整理含答案)17170.pdf

1 第一章化学反应与能量章末综合检测 时间：90 分钟 总分：100 分 一、选择题(本题包括 20 个小题，每小题 3 分，共 60 分)1某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中 E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()A该反应为放热反应 B催化剂能改变该反应的焓变 C催化剂能降低该反应的活化能 D逆反应的活化能大于正反应的活化能 2对于一个特定反应的焓变(H)，下列说法错误的是()A与反应方程式的书写有关 B与反应物和生成物的能量有关 C与反应物和生成物的化学键有关 D与是否使用催化剂有关 3下列反应的能量变化与其他三项不相同的是()A铝粉与氧化铁的反应 B氯化铵与消石灰的反应 C锌片与稀硫酸反应 D钠与冷水反应 2 4热化学方程式：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3kJ/mol和 H(g)H(g)=H2(g)H435.7kJ/mol 表示()A氢原子的能量比氢分子的能量低 B一个氢原子与一个氢原子结合生成 1 个氢分子，且放出 435.7kJ 的能量 C1mol 固态碳和 1mol 水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3kJ D固态碳和液态水反应生成一氧化碳气体和氢气吸收131.3kJ能量 5下列说法正确的是()A任何条件下的热效应都是焓变 B书写热化学方程式时若不标明温度和压强，则表示是在 0、101kPa 条件下的反应热 C化学反应中的能量变化，是由化学反应中反应物中化学键断裂时吸收的能量与生成物中化学键形成时放出的能量不同所导致的 D吸热反应的 H0 6下列各图所表示的反应是吸热反应的是()7已知下列热化学方程式：3 Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H24.8kJmol1 Fe2O3(s)13CO(g)=23Fe3O4(s)13CO2(g)H15.73kJmol1 Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H640.4kJmol1 则 14 g CO 气体还原足量 FeO 固体得到 Fe 固体和 CO2气体时对应的 H 约为()A218kJmol1 B109kJmol1 C218kJmol1 D109kJmol1 8中华商务网讯：2011 年中国将超北美成为全球液晶显示器第二大市场。生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂 NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是 CO2的 12 00020 000 倍，在大气中的寿命可长达 740 年，以下是几种化学键的键能：化学键 NN FF NF 键能/(kJmol1)941.7 154.8 283.0 下列说法中正确的是()A过程 N2(g)2N(g)放出能量 B过程 N(g)3F(g)NF3(g)放出能量 C反应 N2(g)3F2(g)2NF3(g)的 H0 DNF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应 9强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1。分别向 1 L 0.5mol/L 的NaOH 溶液中加入浓硫酸；稀硫酸；稀盐酸，恰好完全反应的热效应分别为 H1、H2、H3，下列关系正确的是()AH1H2H3 BH1H2H3 CH1H2H3 DH1H213.2Sn(s，白)H2.1kJ/mol(灰锡为粉末状)结论：锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏 C稀溶液中有：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJ/mol 结论：将盐酸与氨水的稀溶液混合后，若生成 1mol H2O，则会放出 57.3kJ 5 的能量 DC(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5kJmol1 C(s，金刚石)O2(g)=CO2(g)H395kJmol1 结论：相同条件下金刚石性质比石墨稳定 14下列关于热化学反应的描述中正确的是()AHCl 和 NaOH 反应的中和热 H57.3kJmol1，则 H2SO4和 Ca(OH)2反应的中和热 H2(57.3)kJmol1 BCO(g)的燃烧热是 283.0kJmol1则 2CO(g)O2(g)=2CO2(g)反应的 H(2283.0)kJmol1 C用酒精灯加热打磨过的镁条燃，该反应是吸热反应 D1mol 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 15 化学键的键能是指气态原子间形成 1mol 化学键时释放的能量。如 H(g)Cl(g)=HCl(g)H431kJmol1，即 HCl 键的键能为 431kJmol1，也可以理解为破坏 1mol HCl 键需要吸收 431kJ 的能量。已知 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJ/mol，蒸发 1mol H2O(l)需要吸收的能量为44kJ，其他相关数据如下表：HH O=O HO 键能(kJ/mol)436.4 a 462.8 则表中 a 为()A185.2 B224.0 C518.8 D494.8 16已知反应：101kPa 时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221kJmol1 稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1 H2(g)12O2(g)=H2O(g)H241.8kJmol1 H2O(g)=H2O(l)H44.0kJmol1 下列结论正确的是()A碳的燃烧热大于 110.5kJmol1 B浓硫酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1mol 水，放出 57.3kJ 热量 6 C氢气的燃烧热为 241.8kJmol1 D2H2(g)O2(g)=2H2O(l)的反应热为 H571.6kJmol1 17C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5kJ/mol 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJ/mol 现有 0.2mol 炭粉和氢气组成的悬浮气，在氧气中完全燃烧，共放出 67.93kJ的热量，则混合物中 C 与 H2的物质的量之比为()A1：1 B1：2 C2：3 D3：2 18 反应 ABC(H0)，XC(H”、“”或“”)。(2)写 出 乙 烷 燃 烧 的 热 化 学 方 程 式：_ _(3)相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量_(填“越多”、“越少”或“相同”)。23(8 分)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用 kJ/mol 表示。请认真观察下图，然后回答问题。(1)图中所示反应是_(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的 H_(用含 E1、E2的代数式表示)。(2)下列 4 个反应中，符合示意图描述的反应的是_(填代号)。a盐酸与 NaOH 反应 bNa 与 H2O 反应生成 H2 c铝热反应 d灼热的碳与 CO2反应(3)已知热化学方程式：H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H241.8kJmol1。9 该反应的活化能为 167.2kJmol1，则其逆反应的活化能为_。(4)已知 AB=CD H0，(a、b、c、d 均为固态)。在下列示意图中分别正确填写代表反应物或生成物的字母。24利用下图装置测定中和热的实验步骤如下：用量筒量取 50mL 0.25mol/L 硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸温度；用另一量筒量取 50mL 0.55mol/L NaOH 溶液，并用另一温度计测出其温度；将 NaOH 溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液的最高温度。回答下列问题：(1)倒入 NaOH 溶液的正确操作是_。A沿玻璃缓慢倒入 B分三次少量倒入 C一次迅速倒入(2)使硫酸与 NaOH 溶液混合均匀的正确操作是_。10 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棒轻轻地搅动(3)实验数据如下表：请填写下表中的空白：温度 实验 次数 起始温度 t1/终止 温度 t2/温度差 平均值(t2t1)/H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 29.5 2 27.0 27.4 27.2 32.3 3 25.9 25.9 25.9 29.2 4 26.4 26.2 26.3 29.8 近似地认为 0.55mol/L NaOH 溶液和 0.25mol/L 硫酸溶液的密度都是 1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容 c4.18 J/(g)，则中和热 H_(取小数点后一位)。中和热测定实验中，下列操作一定会降低实验准确性的是_。A用滴定管(精量仪器，读数保留到 0.01)取所用酸碱溶液的体积 BNaOH 溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出 C大、小烧杯体积相差较大，夹层间放的碎泡沫塑料较多 D测量 HCl 溶液的温度计用水洗净后才用来测 NaOH 溶液的温度 25(8 分)硝酸是一种重要的化工原料，工业上一般以氨气为原料来制备硝酸。请回答：(1)氨气催化氧化的化学方程式为_。(2)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574kJmol1 CH4(g)4NO2(g)=2NO2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 160kJmol1 则甲烷直接将 NO2还原为 N2的热化学方程式为：_。11 第一章化学反应与能量章末综合检测 参考答案 一、选择题(本题包括 20 个小题，每小题 3 分，共 60 分)1某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中 E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()A该反应为放热反应 B催化剂能改变该反应的焓变 C催化剂能降低该反应的活化能 D逆反应的活化能大于正反应的活化能 答案：C 点拨：图中生成物总能量高于反应总能量，反应为吸热反应，A 错；使用催化剂可降低活化能而影响反应速率，但不会影响焓变，B 错，C 正确；图中 E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，E1E2，D 错误。2(2012山东高二检测)对于一个特定反应的焓变(H)，下列说法错误的是()A与反应方程式的书写有关 B与反应物和生成物的能量有关 C与反应物和生成物的化学键有关 D与是否使用催化剂有关 答案：D 点拨：焓变取决于反应物与生成物的相对能量的大小，它等于反应物中化学 12 键断裂时吸收的总能量与生成物中化学键形成时放出的总能量的差，与化学方程式的化学计量数成正比；与是否使用催化剂无关。3(2012福建师大附中期中)下列反应的能量变化与其他三项不相同的是()A铝粉与氧化铁的反应 B氯化铵与消石灰的反应 C锌片与稀硫酸反应 D钠与冷水反应 答案：B 点拨：NH4Cl 与消石灰的反应属于吸热反应，其它皆为放热反应。4(2012广东高二检测)热化学方程式：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3kJ/mol 和 H(g)H(g)=H2(g)H435.7kJ/mol 表示()A氢原子的能量比氢分子的能量低 B一个氢原子与一个氢原子结合生成 1 个氢分子，且放出 435.7kJ 的能量 C1mol 固态碳和 1mol 水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3kJ D固态碳和液态水反应生成一氧化碳气体和氢气吸收131.3kJ能量 答案：C 点拨：据已知中第二个热化学方程式可知氢原子比氢分子的能量高，A 错误；热化学方程式中化学计量数只代表物质的量，不代表分子数，B 错误、C 正确；D 项未指明反应物及生成物的物质的量，错误。5(2012江苏高二检测)下列说法正确的是()A任何条件下的热效应都是焓变 B书写热化学方程式时若不标明温度和压强，则表示是在 0、101kPa 条件下的反应热 C化学反应中的能量变化，是由化学反应中反应物中化学键断裂时吸收的能量与生成物中化学键形成时放出的能量不同所导致的 D吸热反应的 H0 13 答案：C 点拨：恒压条件下的热效应是焓变，A 错误；书写热化学方程式时若不标明温度和压强，则表示是在 25、101kPa 条件下的反应热，B 错误；吸热反应的H0，放热反应的 H0 DNF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应 答案：B 点拨：断键的过程，吸收能量，A 错；成键的过程，放出能量，B 正确；选项 C 中反应的 H反应物的键能之和一生成物的键能之和941.7kJmol13154.8kJmol16283.0kJmol1291.9kJmol1，因此 C 错；若 NF3吸收能量后没有化学键的断裂与生成，则是物理变化。化学反应过程中必有键的断裂与生成，所以 D 错。9(2012试题调研)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1。分别向 1 L 0.5mol/L 的NaOH 溶液中加入浓硫酸；稀硫酸；稀盐酸，恰好完全反应的热效应分别为 H1、H2、H3，下列关系正确的是()AH1H2H3 BH1H2H3 CH1H2H3 DH1H213.2Sn(s，白)H2.1kJ/mol(灰锡为粉末状)结论：锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏 C稀溶液中有：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJ/mol 结论：将盐酸与氨水的稀溶液混合后，若生成 1mol H2O，则会放出 57.3kJ的能量 DC(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5kJmol1 C(s，金刚石)O2(g)=CO2(g)H395kJmol1 17 结论：相同条件下金刚石性质比石墨稳定 答案：B 点拨：A 错，H2O 为液态水是 CH4的燃烧热；C 错，氨水因电离需吸收热量，放出的热量将小于 57.3kJ。D 项，将两方程式相减，得 C(s，石墨)=C(s，金刚石)H1.5kJ/mol 意味着石墨转变成金刚石要吸收热量，即金刚石比石墨能量高，根据能量高则不稳定的规律，可知 D 不正确。14下列关于热化学反应的描述中正确的是()AHCl 和 NaOH 反应的中和热 H57.3kJmol1，则 H2SO4和 Ca(OH)2反应的中和热 H2(57.3)kJmol1 BCO(g)的燃烧热是 283.0kJmol1则 2CO(g)O2(g)=2CO2(g)反应的 H(2283.0)kJmol1 C用酒精灯加热打磨过的镁条燃，该反应是吸热反应 D1mol 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 答案：B 点拨：中和热是定值，与反应物无关，A 错；镁条燃烧是放热反应，C 错；1mol 甲烷燃烧生成液态水和 CO2放出的热量才是燃烧热，D 错。15(2012金考卷考题选萃)化学键的键能是指气态原子间形成 1mol 化学键时释放的能量。如 H(g)Cl(g)=HCl(g)H431kJmol1，即 HCl 键的键能为 431kJmol1，也可以理解为破坏 1mol HCl 键需要吸收 431kJ 的能量。已知 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJ/mol，蒸发 1mol H2O(l)需要吸收的能量为 44kJ，其他相关数据如下表：HH O=O HO 键能(kJ/mol)436.4 a 462.8 则表中 a 为()A185.2 B224.0C518.8 D494.8 答案：D 点拨：根据题中信息可知，H2O(l)=H2O(g)H44kJmol1，根据盖斯定律可得 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6kJmol1 则 2436.4a4462.8483.6 解得 a494.8。18 16(2012金考卷考题选萃)已知反应：101kPa 时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221kJmol1 稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1 H2(g)12O2(g)=H2O(g)H241.8kJmol1 H2O(g)=H2O(l)H44.0kJmol1 下列结论正确的是()A碳的燃烧热大于 110.5kJmol1 B浓硫酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1mol 水，放出 57.3kJ 热量 C氢气的燃烧热为 241.8kJmol1 D2H2(g)O2(g)=2H2O(l)的反应热为 H571.6kJmol1 答案：A 点拨：燃烧热是指 1mol 物质燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，C 完全燃烧的产物是 CO2，CO 继续燃烧生成 CO2放出热量，那么 C 的燃烧热大于110.5kJmol1；浓硫酸中的 H与稀 NaOH 溶液反应生成 1mol 水，放出 57.3kJ热量，但是浓硫酸的稀释又有热量释放，所以该反应过程放出的热量大于 57.3kJ；根据盖斯定律；相加得到热化学方程式：H2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.8kJmol1，该反应为放热反应，故 H 的符号为“”。17(2012试题调研)C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5kJ/mol 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJ/mol 现有 0.2mol 炭粉和氢气组成的悬浮气，在氧气中完全燃烧，共放出 67.93kJ的热量，则混合物中 C 与 H2的物质的量之比为()A1：1 B1：2C2：3 D3：2 答案：A 点拨：设混合物中 C 为 xmol，H2为 ymol xy0.2393.5x571.62y67.93 19 x0.1y0.1 18(2012大纲全国理综，9)反应 ABC(H0)，XC(H0，X 具有的能量大于 A、B 能量总和，A、C 错误，XC H0，ABC H”、“”或“”)。(2)写 出 乙 烷 燃 烧 的 热 化 学 方 程 式：_ _(3)相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量_(填“越多”、“越少”或“相同”)。答案：(1)(2)2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(l)H3121.6kJ/mol(3)越少 23(2012经典习题选萃)(8 分)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察下图，然后回答问题。(1)图中所示反应是_(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的 H_(用含 E1、E2的代数式表示)。22 (2)下列 4 个反应中，符合示意图描述的反应的是_(填代号)。a盐酸与 NaOH 反应 bNa 与 H2O 反应生成 H2 c铝热反应 d灼热的碳与 CO2反应(3)已知热化学方程式：H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H241.8kJmol1。该反应的活化能为 167.2kJmol1，则其逆反应的活化能为_。(4)已知 AB=CD H0，(a、b、c、d 均为固态)。在下列示意图中分别正确填写代表反应物或生成物的字母。答案：(1)放热 E2E1kJ/mol(2)c(3)409kJ/mol(4)A B C D a b c d 点拨：(1)据图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，H(E1E2)kJ/mol。(2)由于反应物的总能量低于活化分子的最低能量，因此反应需要加热，而 23 且该反应为放热反应，C 正确。(3)在反应 H2(g)12O2(g)=H2O(g)H241.8kJ/mol 中，活化分子的最低能量比反应物分子的能量高 167.2kJ/mol，该反应是放热反应，反应物分子的能量又比生成物分子的能量高 241.8kJ/mol，因此活化分子的最低能量比生成物分子的能量高(241.8167.2)kJ/mol409kJ/mol；逆反应是吸热反应，活化能应等于原反应中活化分子的最低能量与生成物分子的能量差，即 409kJ/mol。(4)根据放热反应(H0)反应物能量大于生成物能量即得(1)描述的反应应为AB=CD，同理可判断(2)。24(2012经典习题选萃)利用下图装置测定中和热的实验步骤如下：用量筒量取 50mL 0.25mol/L 硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸温度；用另一量筒量取 50mL 0.55mol/L NaOH 溶液，并用另一温度计测出其温度；将 NaOH 溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液的最高温度。回答下列问题：(1)倒入 NaOH 溶液的正确操作是_。A沿玻璃缓慢倒入 B分三次少量倒入 C一次迅速倒入(2)使硫酸与 NaOH 溶液混合均匀的正确操作是_。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棒轻轻地搅动 24(3)实验数据如下表：请填写下表中的空白：温度 实验 次数 起始温度 t1/终止 温度 t2/温度差 平均值(t2t1)/H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 29.5 2 27.0 27.4 27.2 32.3 3 25.9 25.9 25.9 29.2 4 26.4 26.2 26.3 29.8 近似地认为 0.55mol/L NaOH 溶液和 0.25mol/L 硫酸溶液的密度都是 1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容 c4.18 J/(g)，则中和热 H_(取小数点后一位)。中和热测定实验中，下列操作一定会降低实验准确性的是_。A用滴定管(精量仪器，读数保留到 0.01)取所用酸碱溶液的体积 BNaOH 溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出 C大、小烧杯体积相差较大，夹层间放的碎泡沫塑料较多 D测量 HCl 溶液的温度计用水洗净后才用来测 NaOH 溶液的温度 答案：(1)C(2)D(3)3.4 56.8kJ/mol B 点拨：(1)NaOH 溶液应一次倒入，以减少热量损失。(2)温度计不能用来搅拌试剂，B 项有热量损失，C 项不可避免有液体溅出。(3)第 2 次实验的温度差与其他 3 次相比差别太大，应舍去；H100 g4.18103kJ/(g)3.40.025mol56.8kJ/mol；B 项造成 NaOH 溶液的损失，故发生中和反应时生成的 H2O 减少，放出的热量减少；A 项用滴定管准确量取酸、碱的体积，提高了实验准确性，C 项使保温、隔热效果更好，增强了准确性；D 项不会产生误差，故 A、C、D 三项均堤高了实验的准确性。25(2012 山东济南一模)(8 分)硝酸是一种重要的化工原料，工业上一般以氨气为原料来制备硝酸。请回答：(1)氨气催化氧化的化学方程式为_。(2)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的 25 甲烷将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574kJmol1 CH4(g)4NO2(g)=2NO2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 160kJmol1 则甲烷直接将 NO2还原为 N2的热化学方程式为：_。答案：(1)4NH35O2=催化剂4NO6H2O(2)CH4(g)2NO2(g)=CO2(g)2H2O(g)N2(g)H867kJmol1 点拨：根据盖斯定律将()12得 CH4(g)2NO2(g)=CO2(g)2H2O(g)N2(g)H867kJmol1。