高中化学 第一章 化学反应与能量水平测试 新人教版选修4

第一章水平测试时间：90分钟满分：100分第卷(选择题，共48分)一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分)12016北京质检关于化学反应与能量的说法正确的是( )A化学键断裂需要吸收能量B化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关C在化学反应过程中反应物的总能量总是等于生成物的总能量D放热反应都能自发进行，吸热反应需要在加热的条件下才能进行答案 A解析 本题考查化学能与热能的转化，考查考生综合运用知识的能力。在化学反应中断键要消耗能量，成键要放出能量，A项正确；化学反应中能量变化与反应物的质量成正比关系，B项错误；一个化学反应是放热还是吸热取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，该反应为放热反应，反之为吸热反应，C项错误；放热反应不一定能自发进行，反应是否吸热与反应条件无关，D项错误。20.096 kg碳完全燃烧可放出3147.9 kJ的热量，则下列热化学方程式正确的是( )ACO2=CO2H393.49 kJ/molBC(s)O2(g)=CO2(g)H393.49 kJ/molCC(s)O2(g)=CO2(g)H393.49 kJ/molDC(s)O2(g)=CO(g)H393.49 kJ/mol答案 C解析 0.096 kg碳的物质的量为8 mol，完全燃烧可放出3147.9 kJ的热量，则1 mol碳完全燃烧放出393.49 kJ的热量。32016锦州测试已知反应XY=MN为放热反应，下列对该反应的说法中正确的是( )AX的能量一定高于MBY的能量一定高于NCX和Y的总能量一定高于M和N的总能量D因该反应为放热反应，故不必加热就可发生答案 C解析 放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，即C正确；化学反应是吸热反应还是放热反应，与反应条件无关。42015黑龙江期中为了测定酸碱反应的中和热，计算时至少需要的数据是( )酸的浓度和体积碱的浓度和体积比热容反应后溶液的质量生成水的物质的量反应前后温度的变化操作所需时间A BC D全部答案 C解析 本题考查中和热的测定。中和热H，其中n为生成水的物质的量，m酸为酸溶液的质量，m碱为碱溶液的质量，c为溶液体系的比热容，C对。5下列化学用语的相关表述中正确的是( )A因H(aq)OH(aq)=H2O(l) Ha kJmol1，故1 mol NaOH固体与足量的稀盐酸反应，放出的热量为a kJB因CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l) Hb kJmol1，故1 mol CuSO4(s)溶于水时，放出的热量为b kJC因氢气的燃烧热为c kJmol1，故水电解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)O2(g) Hc kJmol1D因N2(g)3H2(g)2NH3(g) Hd kJmol1，故在某容器中投入1 mol N2与3 mol H2充分反应后，放出的热量小于d kJ答案 D解析 由于NaOH固体溶于水放出大量的热，故A项错误；题中给出的是胆矾分解的化学方程式，不能判断硫酸铜固体溶于水放出热量的大小，故B项错误；C项中的H应为2c kJmol1；D项中反应为可逆反应，所以放出热量小于d kJ，D正确。62016唐山调研已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol12CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H1452 kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1下列说法正确的是( )AH2(g)的燃烧热为571.6 kJmol1B同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多C.H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)H2O(l) H57.3 kJmol1D3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H135.9 kJmol1答案 B解析 A项，由题意可知H2(g)的燃烧热为285.8 kJmol1，错误；C项，有沉淀生成H不等于57.3 kJmol1，错误；根据盖斯定律得D项方程式可由(3)/2，故H131.4 kJmol1，错误。72015天津汉沽月考已知热化学方程式：H(aq)OH(aq)=H2O(l) H157.3 kJmol1；H2SO4(浓)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H2m，下列说法正确的是( )A上述热化学方程式中的计量数表示分子数BH1H2CH257.3 kJmol1D|H1|H2|答案 B解析 热化学方程式各化学式前的化学计量数只表示物质的量，不表示分子数，A项错；浓硫酸溶于水放热，故B项正确；C项H257.3 kJmol1；D项|H1|H2B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，会自行毁坏答案 D解析 由知Sn(灰)转化为Sn(白)是吸热的，当温度低于13.2 时Sn(白)自动转化为Sn(灰)，所以A、B、C都错，D正确。9在298 K、1.01105 Pa下，将22 g CO2通入750 mL 1 molL1 NaOH溶液中充分反应，测得反应放出x kJ的热量。已知在该条件下，1 mol CO2通入1 L 2 molL1 NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热量，则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是( )ACO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2yx) kJmol1BCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2xy) kJmol1CCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(4xy) kJmol1DCO2(g)2NaOH(l)=2NaHCO3(l)H(8x2y) kJmol1答案 C解析 据Na元素和C元素守恒，第一种情况反应的方程式为2CO23NaOH=Na2CO3NaHCO3H2O，可得热化学方程式：2CO2(g)3NaOH(aq)=Na2CO3(aq)NaHCO3(aq)H2O(l) H4x kJmol1；同理得第二种情况的热化学方程式：CO2(g)2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)H2O(l) Hy kJmol1。利用盖斯定律，得CO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq) H(4xy) kJmol1，即本题答案为C。10用CH4催化还原NOx，可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1160 kJmol1下列说法不正确的是( )A若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4 kJB由反应可推知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(l) H452 kJmol1DCO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.021023答案 C解析 利用相关知识逐项分析解答，特别要注意对图象的分析。A项，燃烧热的单位错误，应为kJmol1；B项，图象中CO与CO2的物质的量都应是2 mol，且没有标明物质的聚集状态，B项错误；由Na2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)O2(g) H226 kJmol1知2Na2O2(s)2CO2(g)=2Na2CO3(s)O2(g) H1452 kJmol1，因CO2(g)的能量大于CO2(s)的能量，所以当2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g)H2时，放出的能量应比452 kJ小，而H为负值，故H2H1452 kJmol1，C项正确；根据盖斯定律，将题中下式乘以2，然后与上式相加，再除以2，即得Na2O2(s)CO(g)=Na2CO3(s) H3509 kJmol1，此时转移电子数为1.2041024，D项错误。第卷(非选择题，共52分)二、非选择题(本题包括5个小题，共52分)172016北京西城质检(8分)煤炭可以转化为清洁能源和化工原料。(1)用煤可以制得水煤气。工业上可用煤和水通过水煤气法制氢气，已知下列热化学方程式：C(s)O2(g)=CO(g)H1110.5 kJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2483.6 kJ/mol试求水煤气法制氢气的反应的反应热H3。C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H3_ kJ/mol(2)已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如图所示。则此反应为_(填“吸热”或“放热”)反应，反应的热化学方程式为_。答案 (1)131.3(2)放热CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ/mol(写高温条件也可)解析 本题考查化学反应与能量变化及其图象。(1)根据盖斯定律，H3H1H2131.3 kJ/mol。(2)根据图示可知反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应。182016山西模拟(8分)氢能的优点是燃烧热值高，无污染。目前工业制氢气的个重要反应为CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) H；反应的能量关系如图所示：(1)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) H_(填“”“(2)相等 化学反应的反应热仅与反应物的总能量和生成物的总能量有关，而催化剂只改变了反应的途径(3)H2(g)O2(g)=H2O(l)H286.0 kJmol1解析 本题考查反应热及其计算，考查考生对反应热概念的理解能力及反应热图象的分析能力。 (1)该反应中反应物分子的总能量小于生成物分子的总能量，为吸热反应，H0。(2)加入催化剂，只能改变活化能，但反应热不变。(3)根据盖斯定律，由第一个反应减去第二个反应，可得H2(g)O2(g)=H2O(l)H286.0 kJmol1。192015湖北联考(8分)已知E1134 kJ/mol、E2368 kJ/mol，请参考题中图表，按要求填空：(1)图甲是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率加快，E1的变化是_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，H的变化是_。NO2和CO反应的热化学方程式为_。(2)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：反应：2NH3(l)H2O(l)CO2(g)(NH4)2CO3(aq)H1反应：NH3(l)H2O(l)CO2(g)NH4HCO3(aq) H2反应：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)2NH4HCO3(aq) H3则H3与H1、H2之间的关系是H3_。 (3)下表所示是部分化学键的键能参数：化学键PPPOO=OP=O键能/kJmol1abcx已知白磷的燃烧热为d kJmol1，白磷及其完全燃烧生成的产物的结构如图乙所示。表中x _kJmol1。(用含a、b、c、d的代数式表示)答案 (1)减小不变NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ/mol(2)2H2H1(3)(d6a5c12b)解析 (2)反应2反应得(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)2NH4HCO3(aq)H32H2H1。(3)据H反应物总键能生成物总键能可求出P4(s)5O2(g)=P4O10(s)的Hd kJmol1，即6a5c12b4xd，故x(d6a5c12b)。202015衡水中学三调(13分)某实验小组用0.50 molL1NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液进行中和热的测定。.配制0.50 molL1NaOH溶液(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体_g。(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母)_。名称托盘天平(带砝码)小烧杯坩埚钳玻璃棒药匙量筒仪器序号abcdef.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。(1)写出该反应中和热的热化学方程式：(中和热为57.3 kJmol1)_。(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。温度次数起始温度t/终止温度t2/温度差平均值(t2t) H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.3227.027.427.231.0325.925.925.929.8426.426.226.330.4上表中的温度差平均值为_。近似认为0.50 molL1NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液的密度都是1 gcm3，中和后生成溶液的比热容c4.18 J(g)1。则中和热H_(取小数点后一位)。上述实验数值结果与57.3 kJmol1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量取NaOH溶液的体积时仰视读数c分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度答案 .(1)5.0(2)abe.(1)1/2H2SO4(aq)NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1(2)4.053.5 kJmol1acd解析 .(1)要用245 mL NaOH溶液，至少要配制NaOH溶液250 mL，故mNaOH0.25 L0.5 molL140 gmol15.0 g。(2)NaOH具有腐蚀性，称量NaOH要在小烧杯中称量，故称量NaOH所需的仪器有托盘天平(a)、烧杯(b)、药匙(e)。.(1)书写中和热的热化学方程式应以生成1 mol H2O为标准来配平其余物质的化学计量数。(2)温度差平均值为4.0 。反应放出的热为(5030) mL1 gcm34 4.18 J(g)11337.6 J，共有0.5 molL10.025 mol NaOH参加反应，因为中和热为生成1 mol H2O时的反应热，故中和热H53.5 kJmol1。测得的中和反应放出的热量小。可能原因：a项，实验室装置保温、隔热效果差，散失了部分热量；b项，仰视读数，实际量取NaOH的体积偏大，中和反应放出的热量应偏大；c项，分多次加入NaOH使热量损失，影响测定结果，故应一次加入NaOH；d项，NaOH会被温度计带入H2SO4，消耗部分H2SO4，使测得的中和反应放出的热量偏小。212016荆州一检(15分)(1)已知：Fe(s)O2(g)=FeO(s) H1272.0 kJmol12Al(s)O2(g)=Al2O3(s)H21675.7 kJmol1Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是_。某同学认为，铝热反应可用于工业炼铁，你的判断是_(填“能”或“不能”)，你的理由_。(2)反应物与生成物均为气态的某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B，如图所示。据图判断该反应是_(填“吸”或“放”)热反应。其中B历程表明此反应采用的条件为_(填字母)。A升高温度 B增大反应物的浓度C降低温度 D使用催化剂(3)铝热法是常用的金属冶炼方法之一。已知：4Al (s)3O2(g)=2Al2O3(s)H13352 kJmol1Mn(s) O2(g)=MnO2(s)H2521 kJmol1Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是_。(4)中国气象局的数据显示，2013年全国平均雾霾天数为52年来之最。形成雾霾的主要成份为生产生活中排放的废气、汽车尾气及扬尘等。用CH4可以消除汽车尾气中氮氧化物的污染。已知：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(l) H955 kJmol1 2NO2(g)=N2O4(g) H56.9 kJmol1 写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式_。答案 (1)2Al(s)3FeO(s)=Al2O3(s)3Fe(s) H859.7 kJmol1 不能该反应需要引发，需要消耗大量能量，成本较高(2)吸D (3)4Al (s) 3MnO2(s)=3Mn(s) 2Al2O3(s)H1789 kJmol1(4)CH4(g)N2O4(g)=N2(g)2H2O(l)CO2(g) H898.1 kJmol1解析 (1)根据盖斯定律3可得到热化学反应方程式为2Al(s)3FeO(s)=Al2O3(s)3Fe(s)H859.7 kJmol1。(2)由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应；由图可知，反应历程B和A相比，改变反应历程，应是使用催化剂，故答案为D项。(3)4Al (s)3O2(g)=2Al2O3(s)H13352 kJmol1Mn(s)O2(g)=MnO2 (s)H2521 kJmol1，根据盖斯定律3得4Al (s) 3MnO2(s)=3Mn(s)2Al2O3(s)H(3352 kJmol1)(521 kJmol1)31789 kJmol1。(4)根据盖斯定律可将整理可得CH4(g)N2O4(g)=N2(g)2H2O(l)CO2(g)H898.1 kJmol1。