《第一章 化学反应与能量》单元综合测评.docx
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《第一章化学反应与能量》单元综合测评
《第一章 化学反应与能量》单元综合测评
时间：
90分钟 满分：
100分）
温馨提示：
1.第Ⅰ卷答案写在答题卡上，第Ⅱ卷书写在试卷上；交卷前请核对班级、姓名、考号。
2.本场考试时间为90分钟，注意把握好答题时间。
3.认真审题，仔细作答，永远不要以粗心为借口原谅自己。
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分。
每小题只有一个选项符合题意）
1．（2013·天水市一中高二月考）下列说法正确的是（ ）
A．热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示反应热是在标准状况下测得的
B．升高温度或加入催化剂，可以改变化学反应的反应热
C．据能量守恒定律，反应物的总能量一定等于生成物的总能量
D．物质发生化学变化一定伴随着能量变化
2．（2013·孝感高级中学高二调研）一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。
其内层是用铝箔包裹的、并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两种化学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最合适的选择是（ ）
A．浓硫酸与水B．熟石灰与水
C．生石灰与水D．氯化钠与水
3．已知2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH＝－483.6kJ/mol。
下列说法或表达正确的是（ ）
A．在相同的条件下，2mol氢气与1mol氧气的总能量小于2mol水蒸气的总能量
B．H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－Q1kJ/mol 则Q1>241.8
C．H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－Q2kJ/mol 则Q2<241.8
D．任何条件下，2L水蒸气分解成2L氢气与1L氧气需吸收483.6kJ热量
4．（2012·绍兴一中高二期末）25℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、890.3kJ·mol－1、2800kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是（ ）
A．C（s）＋
O2（g）===CO（g） ΔH＝－393.5kJ·mol－1
B．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH＝＋571.6kJ·mol－1
C．CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－890.3kJ·mol－1
D.
C6H12O6（s）＋3O2（g）===3CO2（g）＋3H2O（l） ΔH＝－1400kJ·mol－1
5．已知下列数据：
2Fe（s）＋O2（g）===2FeO（s） ΔH＝－544kJ·mol－1
4Al（s）＋3O2（g）===2Al2O3（s） ΔH＝－3350kJ·mol－1
则2Al（s）＋3FeO（s）===Al2O3（s）＋3Fe（s）的ΔH是（ ）
A．－859kJ·mol－1B．＋859kJ·mol－1
C．－1403kJ·mol－1D．－2491kJ·mol－1
6．下列说法正确的是（ ）
A．在101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，H2的燃烧热为－285.8kJ·mol－1
B．测定HCl和NaOH反应的中和热时，每次实验均应测量3个温度，即盐酸起始温度，NaOH起始温度和反应后终止温度
C．在101kPa时，1molC与适量O2反应生成1molCO时，放出110.5kJ热量，则C的燃烧热为110.5kJ·mol－1
D．在稀溶液中，H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l） ΔH＝－57.31kJ·mol－1。
若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3kJ
7．最近意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。
N4分子结构如图所示，已知断裂1molN—N键吸收167kJ热量，生成1molNN键放出942kJ热量。
根据以上信息和数据，则1molN4生成N2的ΔH为（ ）
A．＋882kJ·mol－1B．＋441kJ·mol－1
C．－882kJ·mol－1D．－441kJ·mol－1
8．（2013·福建四地六校高二月考）炽热的炉膛内有反应：
C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－392kJ·mol－1，往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应：
C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH＝＋131kJ·mol－1，CO（g）＋1/2O2（g）===CO2（g） ΔH＝－282kJ·mol－1，H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（g） ΔH＝－241kJ·mol－1，由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气时（ ）
A．既能使炉火更旺，又能节省燃料
B．虽不能使炉火更旺，但可以节省燃料
C．不能节省燃料，但能使炉火瞬间更旺
D．既不能使炉火更旺，又不能节省燃料
9．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系，其中判断正确的是（ ）
10．（2013·南昌市第二中学高二月考）已知：
①2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g） ΔH＝－568kJ·mol－1
②H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（g） ΔH＝－248kJ·mol－1
已知CO和H2的混合物1mol在氧气中充分燃烧放出的热量272kJ，则该混合气体中CO和氢气的物质的量的比值为（ ）
A．1∶1B．3∶37
C．2∶1D．3∶2
11．（2013·许昌市高二五校联考）氯原子对O3分解有催化作用：
O3＋Cl===ClO＋O2 ΔH1
ClO＋O===Cl＋O2 ΔH2
大气臭氧层的分解反应是：
O3＋O===2O2 ΔH，该反应的能量变化如图：
下列叙述中，正确的是（ ）
A．反应O3＋O===2O2的ΔH＝E1－E3
B．O3＋O===2O2是吸热反应
C．ΔH＝ΔH1＋ΔH2
D．大气层中的臭氧无法再生
12．（2013·铜陵一中高二月考）一些盐的结晶水合物，在温度不太高时就有熔化现象，即熔溶于自身的洁净水中，又同时吸收热量。
他们在塑料袋中经日晒就熔化，又在日落后缓慢凝结而释放热量。
故可用于调节室内温度，或用作夏日防暑的枕垫或坐垫，这些物质可称之为热材料。
现有几种盐的结晶水合物有关数据如下：
①Na2S2O3·5H2O
②CaCl2·6H2O
③Na2SO4·10H2O
④Na2HPO4·10H2O
熔点/℃
40～50
29.92
32.38
35.1
熔化热
/kJ·mol－1
49.7
37.3
77
100.1
根据上述数据和实用性考虑，实际运用时常采用的物质应该是（ ）
A．① B．②
C．③ D．④
13．分析下列数据，推断下列说法正确的是（ ）
烷烃
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
燃烧热/kJ·mol－1
1559.8
2219.9
2877.0
3536.2
沸点/℃
－88.6
－42.1
－0.5
36.1
熔点/℃
－183.3
－189.7
－138.4
－129.7
A.己烷的燃烧热约为4196kJ·mol－1
B．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6（g）＋7O2（g）===4CO2（g）＋6H2O（l） ΔH＝－1559.8kJ·mol－1
C．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多
D．从上表可以分析得，丁烷气体最不适宜作气体打火机的有机燃料
14．已知：
2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g） ΔH＝－566kJ·mol－1；Na2O2（s）＋CO2（g）===Na2CO3（s）＋
O2（g） ΔH＝－226kJ·mol－1
根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是（ ）
A．CO的燃烧热为283kJ
B．如图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C．2Na2O2（s）＋2CO2（s）===2Na2CO3（s）＋O2（g） ΔH>－452kJ·mol－1
D．CO（g）与Na2O2（s）反应放出509kJ热量时，电子转移数为6.02×1023
15．（2013·蛟河一中高二期中）已知：
CH3CH2CH2CH3（g）＋6.5O2（g）===4CO2（g）＋5H2O（l） ΔH＝－2878kJ·mol－1
（CH3）2CHCH3（g）＋6.5O2（g）===4CO2（g）＋5H2O（l） ΔH＝－2869kJ·mol－1
下列说法正确的是（ ）
A．正丁烷的稳定性大于异丁烷
B．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子
C．异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程
D．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
16．已知：
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－571.6kJ·mol－1，CO（g）＋
O2（g）===CO2（g） ΔH＝－282.8kJ·mol－1，现有CO、H2和CO2组成的混合气体67.2L（标准状况）经完全燃烧后放出的总热量为710kJ，并生成18g水，则原混合气体中CO2的体积分数为（ ）
A．16.7% B．20%
C．25% D．60%
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、非选择题（本题包括5小题，共52分）
17．（6分）（2013·许昌市高二五校联考）
（1）1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94kJ热量，此反应的热化学方程式为______________________________。
（2）已知：
①CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－Q1kJ·mol－1，
②2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH2＝－Q2kJ·mol－1，
③2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH3＝－Q3kJ·mol－1。
常温下，取体积比4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（标准状况下），经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为________。
（3）以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。
已知：
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－572kJ·mol－1，某氢氧燃料电池释放228.8kJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为________。
18．（10分）（2013·吉林油田高级中学高二期初考试）
A．①CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g） ΔH＝－177.7kJ/mol
②0.5H2SO4（l）＋NaOH（l）===0.5Na2SO4（l）＋H2O（l） ΔH＝－57.3kJ/mol
③C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－393.5kJ/mol
④CO（g）＋1/2O2（g）===CO2（g） ΔH＝－283kJ/mol
⑤HNO3（aq）＋NaOH（aq）===NaNO3（aq）＋H2O（l） ΔH＝－57.3kJ/mol
（1）上述热化学方程式中，不正确的有____________________。
（填序号，以下同）
（2）上述反应中，表示燃烧热的热化学方程式是____________________________；上述反应中，表示中和热的热化学方程式是________________________。
B．已知热化学方程式：
C（s，金刚石）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－395.41kJ/mol
C（s，石墨）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－393.51kJ/mol
则金刚石转化为石墨的热化学方程式为____________________________，由热化学方程式看来更稳定的碳的同素异形体是________________________。
19．（14分）
在量热计中（右图）将100mL0.50mol·L－1的CH3COOH溶液与100mL0.55mol·L－1NaOH溶液混合，温度从298.0K升高到300.7K。
已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1K所需要的热量）是150.5J·K－1，溶液密度均为1g·mL－1，生成溶液的比热容C＝4.184J·g·K－1。
（1）试求CH3COOH的中和热ΔH＝________。
（2）CH3COOH的中和热的文献值为－56.1kJ·mol－1，你认为
（1）中测得的实验值偏差可能的原因是______________________________________。
（3）实验中NaOH过量的目的是________________。
（4）你认为CH3COOH的中和热与HCl的中和热数值相比，________较大，其原因是______________________________________________________。
（5）若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同，而终止温度与起始温度差t2－t1分别为①2.2℃ ②2.4℃ ③3.4℃，则最终代入计算式的温差均值为________℃。
20．（10分）“西气东输”是西部开发的重点工程，这里的气体是指天然气，其主要成分是甲烷。
工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO和H2，两者的体积比约为1∶1。
已知1molCO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量，1molH2完全燃烧生成液态水放出286kJ热量；1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量。
（1）写出H2完全燃烧生成液态水的热化学反应方程式：
________________________________，若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出的热量________890kJ（填“>”、“＝”或“<”）。
（2）忽略水煤气中其它成分，相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为________；燃烧生成的CO2的质量比约为______________。
（3）以上数据和计算说明，以天然气代替水煤气作民用燃料，突出的优点是______________________________________________________。
21．（12分）某种优质燃油由甲、乙两种有机物混合而成，甲、乙两种物质含有C、H、O三种元素中的两种或三种。
已知甲、乙及CO、H2的燃烧热如下：
物质
甲
乙
CO
H2
燃烧热/kJ·mol－1
1366
5518
283
286
取甲、乙按不同比例混合的燃油23g，在足量的O2中燃烧时，放出的热量Q与混合物中乙的物质的量分数x的关系如图所示。
试求：
（1）乙的相对分子质量Mr（乙）＝________。
（2）160g由甲、乙以等物质的量混合而成的燃油在347.2LO2中恰好完全燃烧，得492.8L气体，冷却到室温时，还剩余224L（气体体积均在标准状况下测定）。
由此可求得混合物中，C、H、O的原子个数比为________。
甲、乙的分子式：
甲________；乙________。
（3）1mol由甲、乙以等物质的量混合而成的燃油在一定量的O2中燃烧，放出热量2876kJ，则反应中生成CO________mol。
1、解析：
热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示反应热是在25℃、101kPa下测定的，A错；对于一个确定的化学反应，其反应热是确定的，B错；物质发生化学变化一定伴随着能量变化，反应物的总能量一定不等于生成物的总能量，C错，D正确。
答案：
D
2.解析：
浓硫酸溶于水放热，若浓硫酸变稀能与铝反应；熟石灰溶于水也放热，但生石灰与水反应放出更多的热，并消耗了水；氯化钠溶于水不放热，故C最合适。
答案：
C
3.解析：
该反应放热，反应物总能量高于生成物总能量，A错；H2O（l）―→H2O（g）需要吸收热量，故Q1>241.8，B正确，C错；热化学方程式中计量数代表各物质的物质的量，D错。
答案：
B
4.解析：
A项中应生成CO2（g），B项应为1molH2，且H2O为液态；C项H2O应为液态，故D正确。
答案：
D
5.解析：
已知：
①2Fe（s）＋O2（g）===2FeO（s） ΔH＝－544kJ·mol－1 ②4Al（s）＋3O2（g）===－3350kJ·mol－1，根据盖斯定律有（②－①×3）×
得：
2Al（s）＋3FeO（s）===Al2O3（s）＋3Fe（s） ΔH＝
×[－3350kJ·mol－1－（－544kJ·mol－1×3）]＝－859kJ·mol－1。
答案：
A
6.解析：
燃烧热为正值，A错；燃烧热是指1mol可燃性物质完全燃烧生成稳定的氧化物，C错；浓H2SO4稀释时要放热，所以含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ，D错；故选B。
答案：
B
7.解析：
N4分子的结构为正四面体结构，1molN4分子含有6molN—N键。
由反应N4（g）===2N2（g），1molN4分子含有6molN—N键，断裂6molN—N键，吸收的热量为1002kJ，生成2molNN键，放出热量为1884kJ，故1molN4转变为N2释放出882kJ热量。
答案：
C
8.解析：
由盖斯定律可知通入水蒸气时不能节省燃料，但气体的燃烧比固体燃烧会更旺。
答案：
C
9.解析：
由图像可知石墨、红磷、S（s）所含能量分别比金刚石、白磷、S（g）低，所以由石墨转变为金刚石需要吸收能量，是吸热反应，A正确；能量越低越稳定，故红磷比白磷稳定，B错误；由固体转化为气体需要吸收能量，故ΔH1<ΔH2，D错误；由图像可知CO（g）和H2O（g）的总能量大于CO2（g）和H2（g）的总能量，所以CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）为放热反应，ΔH<0，C错误。
答案：
A
10.解析：
设CO为xmol，则H2为（1－x）mol，由题意得：
mol×568kJ·mol－1＋（1－x）mol×248kJ·mol－1＝272kJ，可解得x＝
mol，则混合气体中CO和氢气的物质的量之比为
∶
＝2∶1。
答案：
C
11.解析：
由能量变化图可知O3和O的总能量高于2O2的总能量，故反应为放热反应，ΔH＝E3－E2，A、B错；由化学方程式O3＋Cl===ClO＋O2 ΔH1和ClO＋O===Cl＋O2 ΔH2相加得到O3＋O===2O2 ΔH＝ΔH1＋ΔH2，C正确；大气层中在放电时O2可以转化为O3，D错。
答案：
C
12.解析：
由表中数据可知①④中熔点太高，且①中熔化热较小；②中熔化热太小；而③中熔点温度适宜，熔化热也较大，故实际运用时常采用③中的物质。
答案：
C
13.解析：
从表中分析得烷烃分子中每增加一个“CH2”燃烧热约增加660kJ·mol－1，因此可得己烷的燃烧热约为3536.2kJ·mol－1＋660kJ·mol－1＝4196.2kJ·mol－1，A正确；B项中ΔH应等于－3119.6kJ·mol－1，B错；相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热越少，C错；气体打火机使用的有机燃料应满足下列条件：
稍加压降温即可液化，减压（打开阀门）很容易汽化，遇明火燃烧，很显然根据各烷烃的熔沸点判断，丁烷气体最合适，D错。
答案：
A
14.解析：
燃烧热单位为kJ·mol－1，A错；图中应标2CO和2CO2，B错；CO2从固态变为气态要吸热，故C项放出的热量应小于452kJ，则ΔH>－452kJ·mol－1，C正确；由盖斯定律得：
Na2O2（s）＋CO（g）===Na2CO3（s） ΔH＝[－226kJ·mol－1×2＋（－566kJ·mol－1）]×
＝－509kJ·mol－1，则电子转移数为6.02×1023×2＝1.204×1024，D错。
答案：
C
15.解析：
由第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式得CH3CH2CH2CH3（g）===（CH3）2CHCH3（g） ΔH＝－9kJ·mol－1，即正丁烷转化为异丁烷为放热反应，故正丁烷分子的能量大于异丁烷分子的能量，异丁烷更稳定，即B正确，A、C错；异丁烷分子和正丁烷分子中碳氢键相等，D错。
答案：
B
16.解析：
由于生成1molH2O，所以n（H2）＝1mol，放出的热量为285.8kJ，n（CO）＝
＝1.5mol，n（CO2）＝
－1.5mol－1mol＝0.5mol，则CO2的体积分数为
×100%＝16.7%。
答案：
A
17.解析：
（1）1g碳与水蒸气反应生成CO和H2，吸收10.94kJ热量，则1mol碳与水蒸气反应生成CO和H2应吸收10.94kJ×12＝131.28kJ，故此反应的热化学方程式为C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH＝＋131.28kJ·mol－1。
（2）由题意知11.2L混合气体中甲烷为0.4mol，氢气为0.1mol，燃烧恢复到室温水为液态，再依据热化学方程式可计算放出的热量为（0.4Q1＋0.05Q3）kJ。
（3）H2燃烧生成1mol液态水时应放出286kJ热量，故该电池的能量转化率为
×100%＝80%。
答案：
（1）C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH＝＋131.28kJ·mol－1
（2）（0.4Q1＋0.05Q3）kJ
（3）80%
18.解析：
A.①反应是个吸热反应，ΔH>0，②反应中各物质的聚集状态错；③④反应分别表示C、CO燃烧热的热化学方程式；⑤表示HNO3和NaOH反应的中和热的热化学方程式。
B．用第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得C（s，金刚石）===C（s，石墨） ΔH＝－1.9kJ/mol，该反应为放热反应，故石墨更稳定。
答案：
A.①② ③④ ⑤
B．C（s，金刚石）===C（s，石墨） ΔH＝－1.9kJ/mol 石墨
19.解析：
（1）由题意知，酸为0.050mol，碱为0.055mol，碱是过量的，应以酸计算，算出生成0.050mol水放出的热量，进而算出1mol水放出的热量，即可得出实验测出的中和热数值
ΔH＝
－
＝－5.33×104J·mol－1＝－53.3kJ·mol－1。
（2）本实验方法测得的CH3COOH的中和热的实验值小于文献值。
（3）因NaOH溶液易吸收CO2，而使NaOH浓度下降，过量碱能保证CH3COOH完全中和，从而提高实验准确度。
（4）CH3COOH是弱酸，只有少部分电离，发生电离要吸热，中和时放热较少。
（5）因③的数值与①和②的偏差较大，误差太大，不能用于计算，故最终代入计算式的温差均值为
＝2.3℃。
答案：
（1）－53.3kJ·mol－1
（2）①量热计的保温瓶绝热效果不好；②酸碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等
（3）保证CH3COOH完全被中和，提高实验准确度
（4）HCl CH3COOH是弱酸，只少部分电离，发生电离时要吸热
（5）2.3
20.解析：
（1）1molH2完全燃烧生成液态水放出286
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