人教版 化学 选修四第一章 化学反应与能量 寒假练习含答案Word格式文档下载.docx

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C．反应是放热还是吸热须看反应物和生成物具有的总能量的相对大小

D．吸热反应在一定条件下也能发生

5.为了更好地解决能源问题，人们一方面研究如何提高燃料的燃烧效率，另一方面寻找能源；

以下做法不能提高燃料效率的是（　　）

A．煤的汽化与液化

B．将煤压成煤球使用

C．液体燃料呈雾状喷出

D．将煤粉碎燃烧

6.已知H2（g）+Cl2（g）====2HCl（g）ΔH=-184.6kJ·

，则反应

HCl（g）═

H2（g）+

Cl2（g）的ΔH为（　　）

A．+184.6kJ·

B．-92.3kJ·

C．+92.3kJ

D．+92.3kJ·

7.下列说法或表示法错误的是（　　）

A．吸热反应是由于反应物的总能量比生成物的总能量低

B．放热反应不需要加热就能发生

C．需要加热才能发生反应不一定是吸热反应

D．酸碱中和反应都是放热反应

8.通过以下反应均可获取H2。

下列有关说法正确的是（）

①太阳光催化分解水制氢：

2H2O（l）====2H2（g）+O2（g）ΔH1=+571.6kJ·

mol–1

②焦炭与水反应制氢：

C（s）+H2O（g）====CO（g）+H2（g）ΔH2=+131.3kJ·

③甲烷与水反应制氢：

CH4（g）+H2O（g）====CO（g）+3H2（g）ΔH3=+206.1kJ·

A．反应①中电能转化为化学能

B．反应②为放热反应

C．反应③使用催化剂，ΔH3减小

D．反应CH4（g）====C（s）+2H2（g）的ΔH=+74.8kJ·

9.已知某化学反应A2（g）＋2B2（g）===2AB2（g）（AB2的分子结构为B—A—B）的能量变化如

图所示，下列有关叙述中正确的是（　　）

A．该反应的进行一定需要加热

B．该反应的ΔH＝－（E1－E2）kJ·

C．该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和

D．断裂1molA—A键和2molB—B键放出E1kJ能量

10.已知反应：

H2S（g）＋aO2（g）===X＋cH2O（l）　ΔH，若ΔH表示该反应的燃烧热，则X为（　　）

A．S（s）

B．SO2（g）

C．SO3（g）

D．SO3（l）

二、双选题（共4小题,每小题5.0分,共20分）

11.（双选）已知：

CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O

（1）　ΔH1＝－Q1kJ·

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH2＝－Q2kJ·

2H2（g）＋O2（g）===2H2O

（1）　ΔH3＝－Q3kJ·

常温下，取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（已折合成标准状况），经完全燃烧后恢复至常温，则下列说法正确的是（　　）

A．Q2＜Q3

B．ΔH2＜ΔH3

C．放出的热量为（0.4Q1＋0.05Q3）kJ·

D．放出的热量为（0.4Q1＋0.05Q2）kJ·

12.（双选）下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是（　　）

①C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1

　C（s）＋

O2（g）===CO（g）　ΔH2

②S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH3

　S（g）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH4

③H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH5

　2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH6

④CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g）　ΔH7

　CaO（s）＋H2O（l）===Ca（OH）2（s）　ΔH8

A．①

B．④

C．②③④

D．①②③

13.（双选）下列有关说法错误的是（　　）

A．进行中和热的测定实验时，需要测出反应前盐酸和NaOH溶液的温度及反应后溶液的最高温度

B．为准确测定盐酸和NaOH溶液反应的中和热，所用酸和碱的物质的量应相等

C．测定中和热时，为了减少热量损失，不要搅拌溶液

D．已知2NaOH（aq）＋H2SO4（aq）===Na2SO4（aq）＋2H2O（l）　ΔH＝－114.6kJ·

mol－1，则该反应的中和热为57.3kJ·

14.（双选）一些烷烃的燃烧热（kJ•mol﹣1）如表：

下列表达正确的是（　　）

A．热稳定性：

正丁烷＞异丁烷

B．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6（g）+7O2（g）→4CO2（g）+6H2O（g）ΔH=﹣1560.8kJ•mol﹣1

C．正戊烷的燃烧热大约在3540kJ•mol﹣1左右

D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多

分卷II

三、实验题（共2小题,每小题10.0分,共20分）

15.小明在爸爸的实验室里看到如图所示的“保温瓶式量热计”。

这种仪器由保温和测温两部分组成的，它不让反应产生的热散失出去，也不让外界的热传递进来，可用于测量化学反应产生的热量。

爸爸将不同浓度的酸（A）和碱（B）溶液各100mL在量热计中混合，让小明记录了每次混合前后量热计温度的升高值Δt，得到下表：

请就此实验回答下列问题：

（1）盐酸、硫酸与NaOH反应是____（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）第1次和第3次实验中温度升高相同的可能原因是______________________________

________________________________________________________________________。

（3）分析上述数据可知下列因素中，与反应放出或吸收热量多少有关的是________。

A．使用盐酸还是硫酸

B．量热计的保温效果

C．参加反应的酸或碱的量

16.某研究小组将V1mL1.0mol·

L－1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持V1＋V2＝50mL）。

回答下列问题：

（1）研究小组做该实验时环境温度________（填“高于”、“低于”或“等于”）22℃，判断的依据是________。

（2）由题干及图形可知：

V1∶V2＝________时，酸碱恰好完全中和，此反应所用NaOH溶液的浓度应为______mol·

L－1。

（3）实验时将酸碱在简易量热计中混合，并用________搅拌，使溶液混合均匀。

经计算此反应共放出QkJ的热量，请写出表示中和热的热化学方程式：

________。

四、填空题（共2小题,每小题10.0分,共20分）

17.深圳大运会“虹”火炬采用丙烷为燃料，丙烷热值较高，污染较小，是一种优良的燃料。

试回答下列问题：

（1）如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O（l）过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“＋”或“－”。

（2）写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：

_______________________________________。

18.据《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。

（1）晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si（s）＋O2（g）===SiO2（s）　ΔH＝－989.2kJ·

mol－1，有关键能数据如下表：

则x的值为__________。

（2）硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等。

硅光电池是一种把________能转化为________能的装置。

（3）假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥当的是____________________________________________________________。

A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料

B．硅的来源丰富，易于开采，且可再生

C．硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制

D．寻找高效新催化剂，使硅的生产耗能很低，是硅能源开发利用的关键技术

（4）工业制备纯硅的反应为2H2（g）＋SiCl4（g）===Si（s）＋4HCl（g）　ΔH＝240.4kJ·

mol－1，生成的HCl通入100mL1mol·

L－1的NaOH溶液恰好反应，则反应过程中________（填“吸收”或“释放”）的热量为________kJ。

答案解析

1.【答案】D

【解析】核能是原子核发生裂变或聚变过程产生的，属于物理变化，不属于化学反应，D正确。

2.【答案】D

【解析】放热反应在反应开始时也可能需要加热，如天然气燃烧，A错；

Ba（OH）2·

8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应，B错；

天然气燃烧时，化学能除了转化为热能还转化为了光能，C错；

D选项是盖斯定律的内容。

3.【答案】C

【解析】“表示该反应中和热的热化学方程式”既要求满足热化学方程式的基本要求，还要求符合中和热的生成1molH2O（l）的特定要求。

中和热为放热反应，ΔH为“－”，B、D错误；

Ba（OH）2与盐酸反应生成0.2molH2O放热11.46kJ，生成1molH2O（l）放热为57.3kJ,2molH2O（l）时放热为114.6kJ,A、C正确；

但中和热指的是酸碱稀溶液生成1mol液态水时的反应热，只有C符合题意。

4.【答案】B

【解析】如铝热反应是放热反应，但在加热条件下能发生，故A正确、B错误；

因反应是放热还是吸热取决于反应物和生成物具有的总能量的相对大小，故C正确；

因反应条件与反应吸热还是放热无关，某些吸热反应在加热条件下能发生也可在一定条件下发生，故D正确；

故选B。

5.【答案】B

【解析】将煤汽化与液化、将液体燃料呈雾状喷出、将煤块粉碎，均能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率；

将煤压成煤球使用，减小了接触面积，不利于煤的充分燃烧，B符合题意。

6.【答案】D

【解析】依据热化学方程式的书写原则和方法，已知热化学方程式：

H2（g）+Cl2（g）===2HCl（g）ΔH=-184.6kkJ·

，

改变方向，焓变变为正值，系数除以2，焓变也除以2，得到热化学方程式为HCl（g）==

H2（g）+

Cl2（g）ΔH=+92.3kJ·

，故选D。

7.【答案】B

【解析】化学反应的热效应取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小，反应物的总能量比生成物的总能量低则反应放热，A正确；

有的放热反应在反应开始时需要加热才能发生，如天然气燃烧、铝热反应等，B错误，C正确；

酸碱中和反应属于放热反应，D正确。

8.【答案】D

【解析】太阳光催化分解水制氢，太阳能转化为化学能，没有使用电能，故A错误；

反应②中ΔH＞0，为吸热反应，故B错误；

催化剂不影响反应的焓变，则反应③使用催化剂，

ΔH3不变，故C错误；

③-②得到CH4（g）+H2O（g）====CO（g）+3H2（g）ΔH=（+206.1kJ·

mol–1）-（+131.3kJ·

mol–1）=+74.8kJ·

mol–1，故D正确；

故选D。

9.【答案】C

【解析】由反应前后能量守恒可知，反应物能量之和小于生成物的能量之和，反应是吸热反应，吸热反应不一定都要加热，例如氢氧化钡和氯化铵在常温下就反应，故A错误；

该反应焓变=断裂化学键吸收热量-形成化学键所放出热量，所以焓变为ΔH=+（

+

）kJ·

故B错误；

反应是吸热反应，依据能量守恒可知，反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，即反应物的键能总和大于生成物的键能总和，故C正确；

断裂化学键吸收热量，所以断裂1molA-A和2molB-B吸收

kJ能量，故D错误；

故选C。

10.【答案】B

【解析】燃烧热是指在25℃、101kPa下，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，如S（s）生成SO2（g）,H生成H2O（l），H2S（g）在氧气中完全燃烧的产物为SO2（g）。

11.【答案】AC

【解析】H2O（g）→H2O（l）为放热过程，Q2＜Q3，ΔH＜0，ΔH2＞ΔH3,A正确，B错误。

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，依据甲烷和氢气的热化学方程式分别计算出各自反应放出的热量进行解答，常温下水为液态，只能选用第1个和第3个反应进行计算。

n（混合气体）＝0.5mol，n（CH4）＝0.5mol×

＝0.4mol，n（H2）＝0.5mol－0.4mol＝0.1mol,0.4mol甲烷燃烧放出的热量为0.4mol×

Q1kJ·

mol－1＝0.4Q1kJ,0.1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为0.1mol×

×

Q3kJ·

mol－1＝0.05Q3kJ，放出的热量为0.4Q1＋0.05Q3,C正确，D错误。

12.【答案】BC

【解析】本题主要考查对“ΔH”的理解，明确“ΔH”既有“＋”“－”，又有数值大小。

燃烧放热，ΔH＜0。

①中C不完全燃烧生成CO，放热少，因ΔH为负，ΔH1＜ΔH2；

②中两个方程式恒等式作差可得S（s）===S（g）ΔH3－ΔH4，硫从固态到气态吸热，ΔH3－ΔH4＞0，即ΔH3＞ΔH4；

③中发生同样的燃烧反应，消耗燃料越多，放热越多，放热ΔH为“－”，ΔH5＞ΔH6；

碳酸钙分解吸热，ΔH7＞0，CaO与H2O反应放热，ΔH8＜0，ΔH7＞ΔH8，C正确。

13.【答案】BC

【解析】测定中和热，与反应前温度及反应后的最高温度有关，需要测出反应前盐酸和NaOH溶液的温度，反应后溶液的最高温度，A正确；

测定中和热时，为使测量水的物质的量更精确，一般加稍过量的酸或碱，B错误；

用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，加快反应进行，加快热量释放，缩短实验时间，使测量更精确，C错误；

中和热指的是稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol液态水时的反应热，D正确。

14.【答案】CD

【解析】由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即热稳定性为正丁烷＜异丁烷，故A错误；

根据乙烷燃烧热的含义：

完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1560.8kJ的热量，所以热化学方程式为2C2H6（g）+7O2（g）===4CO2（g）+6H2O（l）；

ΔH=﹣3121.6kJ·

mol-1，故B错误；

正戊烷和2﹣甲基丁烷互为同分异构体，由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知，互为同分异构体的化合物，支链多的燃烧热小，则正丁烷的燃烧热大于2﹣甲基丁烷，即正戊烷的燃烧热大约在3540kJ·

mol-1左右，且大于3531.3kJ·

mol-1，故C正确；

相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放热越多，燃烧放出的热量越多，故D正确，故选CD。

15.【答案】

（1）放热　

（2）两次反应消耗的NaOH质量相等（3）C

【解析】

（1）比较四次实验结果，可发现随反应进行，温度都在升高，可得出反应放热的结论。

（2）比较第1次和第3次实验，可发现所使用NaOH溶液是一样的，最终温度变化相同，可推断是由于等质量的NaOH完全反应的结果。

（3）对比第1次和第3次实验，可以得到放出热量的多少与使用什么酸没有关系；

对比第2次和第3次实验或第1次与第4次实验，可以发现，放出热量的多少与所使用溶液的量有密切关系，C正确。

16.【答案】

（1）低于　5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反应放热后的温度已经是22℃，则溶液混合前的实验环境温度一定低于22℃

（2）3∶2　1.5

（3）环形玻璃搅拌棒　H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－

kJ·

mol－1或HCl（aq）＋NaOH（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）　ΔH＝－

mol－1。

（1）根据图示，5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反应放热后的温度是22℃，可知该实验开始时温度一定低于22℃。

（2）盐酸与NaOH恰好反应时溶液温度最高，而此时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，NaOH溶液的体积为20mL，V1∶V2＝3∶2。

HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，n（NaOH）＝n（HCl）＝1.0mol·

L－1×

0.03L＝0.03mol，

c（NaOH）＝

＝1.5mol·

（3）为使酸碱完全反应，应用环形玻璃搅拌棒。

中和热是指酸、碱的稀溶液完全反应生成1mol液态水时的反应热。

20mL1.5mol·

L－1NaOH与30mL1.0mol·

L－1盐酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.02L×

1.50mol·

L－1＝0.03mol，ΔH＝－

mol－1＝－

mol－1，因此表示此反应中和反应的热化学方程式为H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－

mol－1或HCl（aq）＋NaOH（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）　ΔH＝－

17.【答案】

（1）－　

（2）C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l）　ΔH＝－2215.0kJ·

（1）反应物的能量高于生成物的能量，此反应是放热反应，焓变是负值。

（2）燃烧热的是指完全燃烧1mol丙烷生成稳定产物二氧化碳气体和液态水所放出的热量，图中为丙烷燃烧生成1molH2O（l）的能量，丙烷完全燃烧生成4molH2O（l）的能量为553.75kJ·

mol－1×

4＝2215.0kJ·

mol－1，表示燃烧热的热化学方程式：

C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l）　ΔH＝－2215.0kJ·

18.【答案】

（1）460　

（2）光（或太阳）　电　（3）D　（4）吸收6.01

（1）在Si晶体中，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，相当于每个硅原子完全占有两条化学键，反应掉1mol硅，需要断裂2mol的Si—Si，生成1mol的SiO2形成4mol的Si—O键，ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和＝2×

176kJ·

mol－1＋498.8kJ·

mol－1－4xkJ·

mol－1＝－989.2kJ·

mol－1，x＝460。

（2）硅光电池将光（或太阳）能转化为电能。

（3）硅元素在地壳中含量居于第二位，来源丰富，硅是固体，便于运输、贮存，燃烧的产物为SiO2，没有污染，A、B、C均正确；

催化剂不能改变反应中的能量变化，不能降低硅的生产耗能，D错误。

（4）100mL1mol·

L－1的NaOH溶液消耗0.1molHCl，工业制备纯硅有0.1molHCl生成，吸收的热量为

0.1mol＝6.01kJ。