【单元测试A】第1章化学反应与能量

第一章 化学反应与能量单元测试一、选择题(本题包括有16小题，每题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)1固体碘在受热时发生升华现象，有关叙述正确的是()A碘受热升华，破坏的是分子间作用力，未破坏II共价键，因此未发生吸热反应B碘受热升华，吸收热量，发生了吸热反应C碘升华，未破坏共价键，不供应热量也能发生D碘升华过程中，热能转变为化学能解析：碘受热升华时，碘的状态由固态变为气态，未破坏共价键，破坏分子间作用力而吸收热量。答案：A2为减少汽车对城市大气的污染，近年来中国成功地开发出了以新燃料作能源的“绿色汽车”。这种汽车可避免有毒的有机铅、苯和苯的同系物以及多环芳香烃的排放，保护环境。这种“绿色汽车”的燃料是()A甲醇B汽油C柴油 D重油解析：燃料的含碳量越高越不易充分燃烧，易造成污染。甲醇含碳量低，燃烧充分，污染少。答案：A3下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是()A铝片与稀H2SO4反应BBa(OH)28H2O与NH4Cl反应C灼热的炭与CO2反应D甲烷在O2中的燃烧反应解析：已知为吸热反应的是B和C，B是非氧化还原反应，而C与CO2的反应方程式为：CCO22CO，是氧化还原反应。答案：C4当1 g氨气完全分解为氮气、氢气时，吸收2.72 kJ的热量，则下列热化学方程式正确的是()N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92.4 kJ/molN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H46.2 kJ/molNH3(g)=N2(g)H2(g)H46.2 kJ/mol2NH3(g)=N2(g)3H2(g)H92.4 kJ/molABC D全部解析：1 g氨气完全分解为氮气、氢气时，吸收2.72 kJ的热，则1 mol氨气完全分解为氮气、氢气时，需吸收2.72 kJ/g17 g46.2 kJ的热量，氮气和氢气生成1 mol氨气时放出的热量为46.2 kJ。答案：B5参照反应BrH2HBrH的能量对反应历程的示意图，下列叙述中正确的是()A正反应为吸热反应B正反应为放热反应C加入催化剂，该化学反应的反应热增大D从图中可看出，该反应的反应热与反应途径有关解析：该反应中反应物BrH2的总能量低于生成物HBrH的总能量，故正反应为吸热反应，A正确；H117 kJ/mol42 kJ/mol75 kJ/mol，反应热只与反应体系的始态与终态有关，与反应途径、是否使用催化剂无关。答案：A6“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是()A煤炭、石油、潮汐能B水能、生物能、天然气C太阳能、风能、沼气D地热能、海洋能、核能解析：煤炭、石油、天然气等均不是新能源，核能不属于来自太阳辐射的能源。答案：C7下列燃烧反应的反应热是燃烧热的是()AH2(g)O2(g)=H2O(g)H1BC(s)O2(g)=CO(g)H2CS(s)O2(g)=SO2(g)H3DH2S(g)O2(g)=S(s)H2O(l)H4解析：本题要严格按燃烧热的概念来分析。在“25 、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量叫燃烧热”。A、B、C、D均满足“1 mol”的要求，但A生成的H2O是气态，不是25 、101 kPa下的稳定产物，B生成的CO可继续燃烧生成CO2，D生成的S亦可继续燃烧生成SO2，而SO2则不能再燃烧了，故C是正确的。答案：C8已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中：4P(白磷，s)5O2(g)=2P2O5(s)Ha kJ/mol4P(红磷，s)5O2(g)=2P2O5(s)Hb kJ/mol若a、b均大于零，则a和b的关系为()Aab D无法确定解析：红磷比白磷的能量状态更低，所以等物质的量的白磷燃烧放出的热量大于红磷。答案：C9灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：Sn(s，白)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H1Sn(s，灰)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H2Sn(s，灰)Sn(s，白)H32.1 kJmol1下列说法正确的是()AH1H2B锡在常温下以灰锡状态存在C灰锡转化为白锡的反应是放热反应D锡制器皿长期处在低于13.2 的环境中，会自行毁坏解析：根据盖斯定律，得，Sn(s，灰)Sn(s，白)；H3H2H12.1 kJmol1，因此很容易判断出，A、B、C是错误的；由可看出，在低于13.2 的环境中，锡易变成粉末状的灰锡，锡制器皿会自行毁坏。答案：D10已知：101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJ/mol稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol下列结论正确的是()A碳的燃烧热大于110.5 kJ/molB的反应热为 221 kJ/molC稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ/molD浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量解析：A项由于CO会继续燃烧放出热量，故碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol；B项，由反应热的定义可知：的反应热应为221 kJmol1；C项，表述中和热时，不应有“”，故不正确；D项由于浓硫酸溶于水放热，故浓硫酸与NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量大于57.3 kJ。答案：A11已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol HH键断裂时吸收热量为()A920 kJ B557 kJC436 kJ D188 kJ解析：本题考查了反应热(焓变的计算方法)。2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H2 mol H05 mol121 kJH484 kJmol1设1 mol HH断裂吸收的热量为Q，则2Q496 kJ4463 kJH，故Q436 kJ。答案：C12在下列各说法中，正确的是()AH0表示放热反应，H0表示吸热反应，H0表示放热反应；C项，“中和热”是指在稀溶液中，酸和碱发生中和反应，生成1 mol水时放出的热量，1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成2 mol水，放出的热大于中和热；D项，在101 kPa时，1 mol H2与0.5 mol O2反应，生成液态水时放出的热才是H2的燃烧热，题中没有说明生成的水的聚集状态。答案：B13已知298 K时合成氨反应，N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.0 kJmol1，将此温度下的1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量为(假定热量无损失)()A一定小于92.0 kJ B一定大于92.0 kJC一定等于92.0 kJ D无法确定解析：合成氨反应是可逆反应，H92.0 kJmol1是1 mol N2与3 mol H2完全反应时放出的热量。现在将1 mol N2与3 mol H2在此条件下反应，因其为可逆反应，必然不能反应完全，放出的热量必小于92.0 kJ。答案为A。答案：A14不管化学反应过程是一步完成还是分为数步完成，这个过程的热效应是相同的。已知：H2O(g)=H2O(l)H1Q1 kJ/molC2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2Q2 kJ/molC2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H3Q3 kJ/mol若使23 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为()AQ1Q2Q3 B0.5(Q1Q2Q3)C0.5Q11.5Q20.5Q3 D1.5Q10.5Q20.5Q3解析：根据题目信息不管化学反应过程是一步完成或分为数步完成，这个过程的热效应是相同的，因此，我们可以把化学方程式当作代数式一样进行运算，将3得C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)，该反应的H(3Q1Q2Q3)kJ/mol。由于题给23 g酒精的物质的量为0.5 mol，故完全燃烧时放出的热量Q0.5(3Q1Q2Q3)(1.5Q10.5Q20.5Q3)kJ。答案：D15已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。以下四个化学反应方程式：H2SO4(aq)2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)；H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)；HCl(aq)NH3H2O(aq)=NH4Cl(aq)H2O(l)；CH3COOH(aq)NH3H2O(aq)=CH3COONH4(aq)H2O(l)，其中反应热为57.3 kJmol1的是()A和 BC D以上都不对解析：强酸与强碱的稀溶液反应生成1 mol水放出热量为57.3 kJ，、的反应热应为257.3 kJ/mol；弱酸、弱碱在水中电离时要吸收部分热量，故、的反应热数值小于57.3 kJ/mol。答案：D16(2011青岛质检)下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)=CO2(g)H1 C(s)O2(g)=CO(g)H2NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H3NaOH(aq)HNO3(aq)=NaNO3(aq)H2O(l)H4H2(g)O2(g)=H2O(l)H52H2(g)O2(g)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H8ABC D解析：中C完全燃烧放热多，但反应热为负值，H1H6；中H70，H8H8。正确答案选C。答案：C二、非选择题(本大题包括4小题，共52分)17(10分)根据下列叙述写出相应的热化学方程式：(1)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是_。(2)右图是198 K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为：_ _。解析：(1)1 mol固体硫完全燃烧放出的热量为296.8 kJ。(2)1 mol N2与3 mol H2反应生成2 mol NH3的焓变为92 kJmol1。答案：(1)S(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJmol1(2)N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92 kJmol118(12分)50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH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)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_ _。(2)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值_(填“偏大”“偏小”“无影响”)。(3)实验中改用60 mL 0.50 molL1盐酸进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_(填“相等”、“不相等”)，所求中和热_(填“相等”、“不相等”)，简述理由_。(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_(填“偏大”、“偏小”“无影响”)。解析：(2)大烧杯上如不盖硬纸板，则会造成热量损失，测得的中和热数值偏小；(3)反应物的用量改变，放出的热量改变，但中和热数值不变(中和热指稀强酸和稀强碱反应生成1 mol H2O放出的热量，是定值)；(4)氨水是弱碱，电离吸热，必然使放出热量减少。答案：(1)减小热量散失(2)偏小(3)不相等相等因中和热是指稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1 mol H2O放出的热量，与酸碱的用量无关(4)偏小19(12分)如图是某同学设计的放热反应的观察装置。其实验顺序是：按图所示将实验装置连接好。在U形管内加入少量红墨水(或品红)溶液。打开T型管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧螺旋夹。在中间的试管里盛1 g氧化钙，当滴入2 mL左右的蒸馏水后，同时打开螺旋夹即可观察。试回答：(1)实验中观察到的现象是_。(2)该实验中必须进行的一步实验操作是_。(3)该实验的原理是_。(4)实验中反应的化学反应方程式是_。(5)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2的能量之间的关系_。(6)若该实验中CaO换成NaCl，实验还能否观察到相同现象？_。解析：该题是一道以能量变化、反应热为背景的实验探讨题，解题时要明确设计者的意图。从提供的仪器和目的来看，意在通过观察U形管里液面变化指示左边装置中发生的反应的热量变化。可自然想到热胀冷缩现象，而在实验中利用大试管里的空气膨胀，故此实验装置必须气密性良好，否则无法观察到现象，弄清楚了这些，问题自然不难解决。答案：(1)U形玻璃管里的红墨水(或品红)会沿开口端上升(2)检查装置气密性(3)CaO和水反应放出热量使大试管中空气膨胀，引起红墨水(或品红)在U形管中的液面不再相平(4)CaOH2O=Ca(OH)2(5)CaO和H2O的能量和大于Ca(OH)2的能量(6)否20(18分)(2011黄岗中学高二质检)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(图中的H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_。上述分解反应是一个可逆反应，温度T1时，在密闭容器中加入0.80 mol PCl5，反应达平衡时PCl5还剩0.60 mol，其分解率1等于_；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率为2，2_1(填“大于”、“小于”或“等于”)；(3)工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是_；(4)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的H3_，P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的H4_H3(填“大于”、“小于”或“等于”)；(5)PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是_。解析：根据图示数据可以判断P和Cl2生成PCl3为放热反应，而PCl5分解成PCl3和Cl2为吸热反应，并可写出对应热化学方程式，2P(s)3Cl2(g)=2PCl3(g)H612 kJ/mol，PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJ/mol；反应的PCl5是0.80.60.2(mol)，转化率可以求得为25%，由于PCl5分解反应为吸热反应，升温分解率增大；由图示数据可知，PPCl3和PCl3PCl5的反应都是放热反应，降温有利于提高产率，防止产物分解，故工业上制备PCl5通常分两步进行。根据盖斯定律可以求得H3H1H2399 kJ/mol。PCl5与足量水反应，相当于水解，最终得到H3PO4和HCl两种酸。答案：(1)Cl2(g)P(s)=PCl3(g)H306 kJ/mol(2)PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJ/mol25%大于(3)两步反应均为放热反应，降温有利于提高产率，防止产物分解(4)399 kJ/mol等于(5)PCl54H2O=H3PO45HCl