江西省万载二中届高三化学选修四第一章化学反应与能量能力提升检测试题.docx

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江西省万载二中届高三化学选修四第一章化学反应与能量能力提升检测试题

江西省万载二中2017届高三化学选修四第一章化学反应与能量能力提升检测试题

第I卷选择题

一、选择题（每小题4分，共48分）。

1、已知：

2Fe203（s）+3C（s）═3C02（g）+4Fe（s）△H=+468.2kJ·mol﹣l；

C（s）+02（g）═C02（g）△H=﹣393.5kJ·mol﹣1；

则4Fe（s）+3O2（g）═2Fe203（s）的△H是（）

A．﹣1648.7kJ·mo1﹣1B．﹣1255.3kJ·mol﹣1

C．﹣861.7kJ·mol﹣lD．+867.1kJ·mol﹣1

2、黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：

S（s）+2KNO3（s）+3C（s）═K2S（s）+N2（g）+3CO2（g）△H=xkJ·mol﹣1

已知：

碳的燃烧热△H1=akJ·mol﹣1

S（s）+2K（s）═K2S（s）△H2=bkJ·mol﹣1

2K（s）+N2（g）+3O2（g）═2KNO3（s）△H3=ckJ·mol﹣1

则x为（　　）

A．3a+b﹣cB．c﹣3a﹣b

C．a+b﹣cD．c﹣a﹣b

3、反应A+B→C（△H＜0）分两步进行①A+B→X（△H＞0）②X→C（△H＜0）下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是（　　）

A．

B．

C．

D．

4、对于：

2C4H10（g）+13O2（g）═8CO2（g）+10H2O（l）；△H=﹣5800kJ/mol的叙述不正确的是（　　）

A．该反应的反应热为△H=﹣5800kJ/mol，是放热反应

B．该反应的△H与各物质的状态有关，与化学计量数也有关

C．该式的含义为：

25℃、101kPa下，2molC4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5800kJ

D．该反应为丁烷燃烧的热化学方程式，由此可知丁烷的燃烧热为5800kJ/mol

5、己知：

NH3·H2O（aq）与H2SO4（aq）反应生成1mol正盐的△H=﹣24.2kJ/mol；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热的△H=﹣57.3kJ/mol．则NH3·H2O在水溶液中电离的△H等于（　　）

A．﹣69.4kJ/molB．﹣45.2kJ/mol

C．+69.4kJ/molD．+45.2kJ/mol

6、肼（N2H4）是一种可用于火箭或原电池的燃料．已知：

N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol　　　　　　　　　　①

N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=﹣534kJ/mol②

下列说法正确的是（　　）

A．反应①中反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量

B．2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1000.3kJ/mol

C．铂做电极，KOH溶液做电解质溶液，由反应②设计的燃料电池其负极反应式：

N2H4﹣4e﹣+4OH﹣=N2+4H2O

D．铂做电极，KOH溶液做电解质溶液，由反应②设计的燃料，工作一段时间后，KOH溶液的pH将增大

7、在298K、1.01×105Pa下，将22gCO2通入750mL1mol·L﹣1NaOH溶液中充分反应，测得反应放出xkJ的热量．已知在该条件下，1molCO2通入1L2mol·L﹣1NaOH溶液中充分反应放出ykJ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（　　）

A．CO2（g）+NaOH（aq）═NaHCO3（aq）△H=﹣（2y﹣x）kJ·mol﹣1

B．CO2（g）+NaOH（aq）═NaHCO3（aq）△H=﹣（2x﹣y）kJ·mol﹣1

C．CO2（g）+NaOH（aq）═NaHCO3（aq）△H=﹣（4x﹣y）kJ·mol﹣1

D．CO2（g）+2NaOH（l）═2NaHCO3（l）△H=﹣（8x﹣2y）kJ·mol﹣1

8、在100g碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占

体积，且：

C（s）+

O2（g）═CO（g）△H=﹣110.35kJ；

CO（g）+

O2（g）═CO2（g）△H=﹣282.5kJ

与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（　　）

A．392.92kJB．2489.4kJC．784.72kJD．3274.3kJ

9、已知：

2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣571.6kJ·mol﹣1

2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣1452kJ·mol﹣1

H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H=﹣57.3kJ·mol﹣1

下列说法正确的是（　　）

A．H2（g）的燃烧热为571.6kJ·mol﹣1

B．H2SO4（aq）+Ba（OH）2（aq）═BaSO4（s）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ·mol﹣1

C．同质量的H2（g）和CH3OH（l）完全燃烧，H2（g）放出的热量多

D．3H2（g）+CO2（g）═CH3OH（l）+H2O（l）△H=+131.4kJ·mol﹣1

10、在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应

①H2S（g）+O2（g）=SO2（g）+H2O（g）△H1

②2H2S（g）+SO2（g）=S2（g）+2H2O（g）△H2

③H2S（g）+O2（g）=S（g）+H2O（g）△H3

④S（g）=S2（g）△H4

则△H4的正确表达式为（　　）

A．△H4=（△H1+△H2﹣3△H3）

B．△H4=（3△H3﹣△H1﹣△H2）

C．△H4=（△H1+△H2﹣3△H3）

D．△H4=（△H1﹣△H2﹣3△H3）

11、已知：

（1）Zn（s）+O2（g）═ZnO（s），△H=﹣348.3kJ/mol

（2）2Ag（s）+O2（g）═Ag2O（s），△H=﹣31.0kJ/mol

则Zn（s）+Ag2O（s）═ZnO（s）+2Ag（s）的△H等于（）

A．﹣317.3kJ/molB．﹣379.3kJ/mol

C．﹣332.8kJ/molD．+317.3kJ/mol

12、下列反应既属于非氧化还原反应，又是吸热反应的是（）

A．铝片和稀硫酸反应

B．Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl反应

C．灼热的碳与二氧化碳反应

D．甲烷在氧气中燃烧

第II卷非选择题

二、非选择题（共52分）

13、回答下列问题：

（1）已知两种同素异形体A、B的燃烧热的热化学方程式为：

A（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.51kJ/mol

B（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣395.41kJ/mol

则两种同素异形体中较稳定的是（填“A”或“B”）．

（2）工业上用H2和Cl2反应制HCl，各键能数据为：

H﹣H：

436kJ/mol，Cl﹣Cl：

243kJ/mol，H﹣Cl：

431kJ/mol．该反应的热化学方程式是．

（3）合成气（CO和H2为主的混合气体）不但是重要的燃料也是重要的化工原料，制备合成气的方法有多种，用甲烷制备合成气的反应为：

①2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）；△H1=﹣72kJ·mol﹣1

②CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）；△H2=+216kJ·mol﹣1

氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式为．

现有1mol由H2O（g）与O2组成的混合气，且O2的体积分数为x，将此混合气与足量CH4充分反应．若x=0.2时，反应①放出的能量为kJ．若x=时，反应①与②放出（或吸收）的总能量为0．

14、氮可以形成多种化合物，如NH3、N2H4、HCN、NH4NO3等．

（1）①已知：

N2（g）+2H2（g）═N2H4（l）△H=+50.6kJ·mol﹣1

2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣571.6kJ·mol﹣1

则N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（l）△H=kJ·mol﹣1

②用次氯酸钠氧化氨，可以得到N2H4的稀溶液，该反应的化学方程式是．

（2）污水中的NH4+可以用氧化镁处理，发生如下反应：

MgO+H2O

Mg（OH）2Mg（OH）2+2NH

Mg2++2NH3·H2O．

①温度对氮处理率的影响如图1所示．在25℃前，升高温度氮去除率增大的原因是．

②剩余的氧化镁，不会对废水形成二次污染，理由是．

（3）污水中的含氮化合物，通常先用生物膜脱氮工艺进行处理在硝化细菌的作用下将NH4+氧化为NO3﹣（2NH4++3O2=2HNO2+2H2O+2H+；2HNO2+O2=2HNO3）．

然后加入甲醇，甲醇和NO3﹣反应转化为两种无毒气体．

①上述方法中，14g铵态氮元素转化为硝态氮元素时需氧的质量为g．

②写出加入甲醇后反应的离子方程式：

．

（4）甲醇燃料电池的工作原理如图2所示，则该电池负极的电极反应式为．

15、如图为N2（g）和O2（g）生成NO（g）过程中的能量变化．NO（g）分解生成N2（g）和O2（g）的热化学方程式为．

16、利用N2和H2可以实现NH3的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续地生产．请回答下列问题：

（1）已知：

N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）△H=﹣92.4kJ/mol

2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣483.6kJ/mol

则NH3催化氧化生成NO和H2O（g）的热化学反应方程式可表示为：

　　．

17、已知在常温常压下：

①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=﹣1275.6kJ·mol﹣1

②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=﹣566.0kJ·mol﹣1

③H2O（g）=H2O（l）△H=﹣44.0kJ·mol﹣1

则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为．

参考答案

1.【答案】A

【解析】解：

已知：

①2Fe203（s）+3C（s）═3C02（g）+4Fe（s）△H=+468.2kJ·mol﹣1，

②C（s）+02（g）═C02（g）△H=﹣393.5kJ·mol﹣1，

根据盖斯定律②×3﹣①可得：

4Fe（s）+3O2（g）═2Fe203（s）△H=（﹣393.5kJ·mol﹣1）×3﹣（+468.2kJ·mol﹣1）=﹣1648.7kJ·mol﹣1，

故选A．

2.【答案】A

【解析】解：

碳的燃烧热△H1=akJ·mol﹣1，其热化学方程式为C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1=akJ·mol﹣1①

S（s）+2K（s）═K2S（s）△H2=bkJ·mol﹣1②

2K（s）+N2（g）+3O2（g）═2KNO3（s）△H3=ckJ·mol﹣1③

将方程式3①+②﹣③得S（s）+2KNO3（s）+3C（s）═K2S（s）+N2（g）+3CO2（g），则△H=xkJ·mol﹣1=（3a+b﹣c）kJ·mol﹣1，所以x=3a+b﹣c，故选A．

3.【答案】B

【解析】解：

由反应A+B→C（△H＜0）分两步进行①A+B→X（△H＞0）②X→C（△H＜0）可以看出，A+B→C（△H＜0）是放热反应，A和B的能量之和大于C，由①A+B→X（△H＞0）可知这步反应是吸热反应，X→C（△H＜0）是放热反应，故X的能量大于A+B；A+B的能量大于C；X的能量大于C，图象B符合，

故选B．

4.【答案】D

【解析】解：

A、反应的△H=﹣5800kJ/mol，即焓变小于零，则反应是放热反应，故A正确；

B、焓变的影响因素：

物质的状态、物质的量的多少以及物质前面化学计量数的大小，故B正确；

C、热化学方程式的含义：

25℃、101kPa下，2molC4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5800kJ，故C正确；

D、燃烧热的含义：

完全燃烧1mol纯物质生成最稳定的氧化物所放出的能量，即丁烷的燃烧热为2900kJ/mol，故D错误．

故选D．

5.【答案】D

【解析】解：

NH3·H2O（aq）与H2SO4（aq）反应生成1mol正盐的△H=﹣24.2kJ/mol，则：

2NH3·H2O（aq）+H2SO4（aq）=（NH4）2SO4（aq）+2H2O（l）△H=﹣24.2kJ/mol

即：

2NH3·H2O（aq）+2H+=2NH4+（aq）+2H2O（l）△H=﹣24.2kJ/mol，

整理可得：

NH3·H2O（aq）+H+=NH4+（aq）+H2O（l）△H=﹣12.1kJ/moL

（1）

H+（aq）+OH﹣（aq）=H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol

（2）

（1）﹣

（2）可得：

NH3·H2O（aq）=NH4+（aq）+OH﹣（aq），△H=+45.2kJ/mol，

所以NH3·H2O在水溶液中电离的△H为+45.2kJ/mol，

故选D．

6.【答案】C

【解析】A、已知N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol，该反应为吸热反应，反应后能量升高，所以反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，故A错误；

B、已知：

N2（g）+2O2（g）═2NO2（g），△H=+67.7kJ/mol①

N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g），△H=﹣534kJ/mol②

写出目标方程式为2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g），可以通过①②联立，2×②﹣①得到即2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g），△H=2×②﹣①=2×（﹣534kJ/mol）﹣（+67.7kJ/mol）=﹣1135.7kJ/mol，所以2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g），△H=﹣1135.7kJ/mol，故B错误；

C、负极是N2H4失电子生成N2和H2O，则其电极反应式为：

N2H4﹣4e﹣+4OH﹣=N2+4H2O，故C正确；

D、已知该电池反应的总方程为：

N2H4+O2=N2+2H2O，反应生成水，溶液的体积增大，所以氢氧化钾的浓度减小，即溶液的pH减小，故D错误；

故选C．

7.【答案】C

【解析】根据题意，22gCO2通入1mol·L﹣1NaOH溶液750mL中充分反应，n（CO2）=

=0.5mol，n（NaOH）=1mol·L﹣1×0.75L=0.75mol，

该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠，方程式为2CO2+3NaOH═NaHCO3+Na2CO3+H2O，

由0.5molCO2反应放出热量为xKJ，则2molCO2反应放出热量为4xKJ，即热化学反应方程式为

2CO2（g）+3NaOH（aq）═NaHCO3（aq）+Na2CO3（aq）+H2O（l）△H=﹣4xKJ/mol①，

又1molCO2通入2mol·L﹣1NaOH溶液2L中充分反应放出ykJ的热量，则热化学方程式为

2NaOH（aq）+CO2（g）═Na2CO3（aq）+H2O（l）△H=﹣yKJ/mol②，

由盖斯定律可知，①﹣②可得，NaOH（aq）+CO2（g）═NaHCO3（aq）△H=﹣（4x﹣y）KJ/mol，

故选C．

8.【答案】C

【解析】n（C）=

=

mol，CO和CO2的体积比为1：

2，物质的量之比是1：

2，根据碳原子守恒，n（CO）=

×

=

mol；

生成的

molCO燃烧生成二氧化碳放出的热量是：

282.5kJ/mol×

mol≈784.72kJ，所以100g碳不完全燃烧生成

molCO损失的热量为784.72kJ，

故选C．

9.【答案】C

【解析】解：

A、依据燃烧热概念分析，选项中由已知热化学方程式计算可知H2（g）的燃烧热为285.8kJ·mol﹣1，故A错误；

B、反应中有BaSO4（s）生成，而生成BaSO4也是放热的，所以放出的热量比57.3kJ多，即B项中△H＜﹣57.3kJ·mol﹣1，故B错误；

C、同质量的H2（g）和CH3OH（l）完全燃烧，设质量为1g

2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣571.6kJ·mol﹣1

2571.6KJ

mol142.9KJ

2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣1452kJ·mol﹣1

21452KJ

mol22.69KJ

所以H2（g）放出的热量多，故C正确；

D、①2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣571.6kJ·mol﹣1

②2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣1452kJ·mol﹣1

按盖斯定律计算①×3﹣②得到6H2（g）+2CO2（g）═2CH3OH（l）+2H2O（l）△H=﹣262.8kJ·mol﹣1．

可知正确的是3H2（g）+CO2（g）═CH3OH（l）+H2O（l）△H=﹣131.4kJ·mol﹣1，故D错误；

故选C．

10.【答案】A

【解析】解：

根据目标方程，把方程③反写；把方程②乘以；把方程①乘以；然后三者相加；即△H4=﹣△H3+△H2×+△H1×=（△H1+△H2﹣3△H3），

故选A．

11.【答案】A

【解析】解：

由

（1）Zn（s）+O2（g）═ZnO（s），△H=﹣348.3kJ·mol﹣1，

（2）2Ag（s）+O2（g）═Ag2O（s），△H=﹣31.0kJ·mol﹣1，

根据盖斯定律可知，

（1）﹣

（2）可得Zn（s）+Ag2O（s）═ZnO（s）+2Ag（s），

则△H=（﹣348.3kJ·mol﹣1）﹣（﹣31.0kJ·mol﹣1）=﹣317.3kJ·mol﹣1，

故选：

A．

12.【答案】B

【解析】解：

A、铝片和稀硫酸的反应是放热反应，铝化合价升高，氢化合价降低，是氧化还原反应，故A错误；

B、Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应，没有化合价变化，是非氧化还原反应，故B正确；

C、灼热的炭与CO2的反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应，故C错误．

D、甲烷在氧气中的燃烧属于放热反应，也是氧化还原反应，故D错误；

故选B．

13.【答案】

（1）A；

（2）H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）△H=﹣183kJ/mol；

（3）H2（g）+

O2（g）═H2O（g）△H=﹣252kJ·mol﹣1；14.4；0.75．

【解析】解：

（1）由①A（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.51kJ/mol；②B（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣395.41kJ/mol，根据盖斯定律：

①﹣②得：

A（s）=B（s）△H＞0，所以B的能量高，能量越高越不稳定，A稳定，故答案为：

A；

（2）反应方程式为：

H2+Cl2=2HCl，生成2molHCl，需吸收能量：

436kJ+243kJ=679kJ，放出能量：

2×431kJ=862kJ，放出的能量大于吸收的能量，则该反应放热，焓变为负号，且放出的热量为：

864kJ﹣679kJ=185kJ，所以△H=﹣183KJ/mol，所以反应的热化学方程式是H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）△H=﹣183kJ/mol；

故答案为：

H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）△H=﹣183kJ/mol；

（3）①2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）；△H1=﹣72kJ·mol﹣1

②CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H2=+216kJ·mol﹣1

依据盖斯定律

①﹣②得到氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式为：

H2（g）+

O2（g）═H2O（g）△H=﹣252kJ·mol﹣1，CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）；△H2=+216kJ·mol﹣1

，2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）；△H1=﹣72kJ·mol﹣1，

若x=0.2，有0.8molH2O（g）和0.2molO2（g），0.2mol氧气反应放热0.2mol×36KJ/mol×2=14.4KJ；

反应①与②放出（或吸收）的总能量为0时，设水蒸气物质的量为amol，则氧气物质的量为（1﹣a）mol，有216KJ/mol×amol=72KJ/mol×（1﹣a）mol，解得：

a=0.26mol，所以x=

=0.75；

故答案为：

H2（g）+

O2（g）═H2O（g）△H=﹣252kJ·mol﹣1；14.4；0.75．

14.【答案】

（1）①﹣622.2；

②2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O；

（2）①升高温度NH3的溶解度降低，有利于NH3的逸出；

②氧化镁难溶于水中，以沉淀的形式排出，因此不会形成二次污染；

（3）①64g；

②6NO3﹣+5CH3OH+6H+=3N2↑+5CO2↑+13H2O；

（4）CH3OH+H2O﹣6e﹣=CO2↑+6H+．

【解析】解：

（1）①已知：

Ⅰ．N2（g）+2H2（g）═N2H4（l）△H=+50.6kJ·mol﹣1

Ⅱ.2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣571.6kJ·mol﹣1

根据盖斯定律，Ⅱ﹣Ⅰ可得：

N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（l），则△H=﹣571.6kJ·mol﹣1﹣50.6kJ·mol﹣1=﹣622.2kJ·mol﹣1，

故答案为：

﹣622.2；

②用次氯酸钠氧化氨，可以得到N2H4的稀溶液，次氯酸钠被还原生成NaCl，还有水生成，反应方程式为：

2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O，

故答案为：

2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O；

（2）①在25℃前，升高温度氮去除率增大的原因是：

因为氨气溶解度随温度升高，溶解度减小，有利于NH3的逸出，

故答案为：

升高温度NH3的溶解度降低，有利于NH3的逸出；

②剩余的氧化镁，是难溶于水的物质，以沉淀的形式排出，不会形成二次污染，

故答案为：

氧化镁难溶于水中，以沉淀的形式排出，因此不会形成二次污染；

（3）①14g铵态氮元素物质的量为

=1mol，根据电子转移守恒，转化为硝态氮元素时需氧的物质的量为

=2mol，需要氧气质量为2mol×32g/mol=64g，

故答案为：

64g；

②甲醇和NO3﹣反应转化为两种无毒气体，应是生成N2、CO2，反应还生成水，反应离子方程式为：

6NO3﹣+5CH3OH+6H+=3N2↑+5CO2↑+13H2O，

故答案为：

6NO3﹣+5CH3OH+6H+=3N2↑+5CO2↑+13H2O；

（4）原电池负极发生氧化反应，由示意图可知，甲醇在负极失去电子生成CO2与H+，负极电极反应式为：

CH3OH+H2O﹣6e﹣=CO2↑+6H+，

故答案为：

CH3OH+H2O﹣6e﹣=CO2↑+6H+．

15.【答案】2NO（g）=N2（g）+O2（g）△H=﹣180kJ/mol．

【解析】解：

由图可知：

N≡N键的键能为946kJ·mol﹣1，反应热=反应物总键能﹣生成物总键能=946kJ·mol﹣1+498kJ·mol﹣1﹣2×632kJ·mol﹣1=180kJ·mol﹣1，热化学方程式为：

N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180kJ·mol﹣1；而由N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180kJ·mol﹣1可知，其逆反应的热化学方程式为：

2NO（g）=N2（g）+O2（g）△H=﹣180kJ/mol，故答案为：

2NO（g）=