人教版高中化学选修四化学反应与热能 测试题docx.docx

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高中化学学习材料

唐玲出品

 化学反应与热能测试题

  试题范围:

化学反应与热能测试时间:

90分钟   满分:

100分

第Ⅰ卷(选择题,共50分)

一、选择题(本大题共20小题,每小题2.5分,共50分。

每小题只有一个选项符合要求)

1.下列图片所示内容的能量转化方式为化学能转化为热能的是(  )

2.已知反应X+Y===M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是(  )

A.X的能量一定高于M和N的能量

B.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量

C.Y的能量一定高于N的能量

D.因该反应为放热反应,故不必加热就可发生

3.已知wg液态苯(C6H6)完全燃烧生成2molCO2气体和1mol液态水,并放出mkJ的热量,下列能正确表示苯燃烧热的热化学方程式的是(  )

A.2C6H6(l)+15O2(g)===12CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2mkJ·mol-1

B.

C6H6(l)+

O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-mkJ·mol-1

C.C6H6(l)+

O2(g)===6CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-mkJ·mol-1

D.C6H6(l)+

O2(g)===6CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-3mkJ·mol-1

4.如图所示,烧杯甲中盛有少量液态冰醋酸,烧杯乙中盛有NH4Cl晶体,在烧杯乙中再加入适量氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],搅拌,可观察到冰醋酸逐渐凝结为固体。

下列有关判断正确的是(  )

A.NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应的焓变(ΔH)小于0

B.反应物的总能量高于生成物的总能量

C.反应中有热能转化为产物内部的能量

D.反应中断裂的化学键只有离子键

5.物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应:

(t-BuNO)2t-BuNO) ΔH=+50.5kJ·mol-1,Ea=90.4kJ·mol-1。

下列图象合理的是(  )

6.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·mol-1

③甲烷与水反应制氢:

CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)  ΔH3=206.1kJ·mol-1

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·mol-1

7.2015年冬季,雾霾天气严重影响了我国北方地区。

国内电力行业和供暖部门引进先进脱硫工艺以减少污染。

目前脱硫工艺涉及的主要反应有:

①H2S(g)+

O2(g)===SO2(g)+H2O(g) ΔH1

②S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH2

③S(g)+H2(g)===H2S(g) ΔH3

则“2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH4”中ΔH4的正确表达式为(  )

A.ΔH4=

(ΔH1+ΔH2-ΔH3)

B.ΔH4=2(ΔH1-ΔH2+ΔH3)

C.ΔH4=(ΔH1-ΔH2+ΔH3)

D.ΔH4=

ΔH1-2(ΔH2-ΔH3)

8.下列说法正确的是(  )

A.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

B.在101kPa时,1molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则H2的燃烧热为ΔH=+285.8kJ/mol

C.测定HCl和NaOH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起始温度和反应的终止温度

D.在稀溶液中,OH-(aq)+H+(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,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

9.如图为1molSO2Cl2(g)和1molSCl2(g)反应生成SOCl2(g)的能量变化示意图,已知E1=xkJ·mol-1、E2=ykJ·mol-1,下列有关说法中正确的是(  )

A.若在反应体系中加入催化剂,E1不变

B.若在反应体系中加入催化剂,ΔH减小

C.反应活化能等于ykJ·mol-1

D.1molSO2Cl2(g)和1molSCl2(g)反应生成SOCl2(g)的ΔH=(x-y)kJ·mol-1

10.H2和I2在一定条件下发生反应:

H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=-akJ·mol-1。

已知:

(a、b、c均大于零)

下列说法不正确的是(  )

A.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量

B.断开1molH—H键和1molI—I键所需能量大于断开2molH—I键所需能量

C.断开2molH—I键所需能量约为(c+b+a)kJ

D.向密闭容器中加入2molH2和2molI2,充分反应后放出的热量小于2akJ

11.化学反应N2+3H2===2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是(  )

A.N2(g)+3H2(g)===2NH3(l)

ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1

B.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)

ΔH=2(b-a)kJ·mol-1

C.

N2(g)+

H2(g)===NH3(l)

ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1

D.

N2(g)+

H2(g)===NH3(g)

ΔH=(a+b)kJ·mol-1

12.1,3-丁二烯(CH2===CH—CH===CH2)和2-丁炔(CH3—C≡C—CH3)是有机合成工业中常用的不饱和烃原材料,分别与氢气反应的热化学方程式如下:

CH2===CH—CH===CH2(g)+2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g) 

ΔH=-236.6kJ·mol-1

CH3—C≡C—CH3(g)+2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g)

ΔH=-272.7kJ·mol-1

下列说法错误的是(  )

A.可计算出1,3-丁二烯和2-丁炔相互转化的焓变ΔH

B.可比较1,3-丁二烯和2-丁炔分子的稳定性

C.可比较1,3-丁二烯和2-丁炔的燃烧热热值的相对大小

D.可计算出2-丁炔中一个碳碳三键的键能与1,3-丁二烯中两个碳碳双键键能之和的差值

13.已知298K时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH=-197kJ·mol-1。

现有同一温度下的三个体积相同的密闭容器,在第一个容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡时,反应放出的热量为Q1;向第二个密闭容器中通入1molSO2和0.5molO2,达到平衡时放出的热量为Q2;在第三个密闭容器中通入1molSO2、0.5molO2和1molSO3达到平衡时放出的热量为Q3。

下列关系正确的是(  )

A.Q1=Q3=197kJB.Q1=Q3<197kJ

C.Q1=2Q2<197kJD.Q2

14.根据表中的信息判断下列说法错误的是(  )

物质

外观

熔点

燃烧热/(kJ·mol-1)

金刚石

无色,透明固体

395.4

石墨

灰黑,不透明固体

393.5

A.由表中信息可得如图所示的图象

B.由表中信息知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH=+1.9kJ·mol-1

C.由表中信息可推知相同条件下金刚石的熔点低于石墨的熔点

D.表示石墨燃烧热的热化学方程式为C(石墨,s)+

O2(g)===CO(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1

15.甲醇质子交换膜燃料电池中,将甲醇蒸气转化为氢气的反应原理有如下两种:

①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)

ΔH=+49.0kJ·mol-1

②CH3OH(g)+

O2(g)===CO2(g)+2H2(g)

ΔH=-192.9kJ·mol-1

下列说法正确的是(  )

A.CH3OH的燃烧热为192.9kJ·mol-1

B.反应①中的能量变化如图所示

C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量

D.根据②推知反应:

CH3OH(l)+

O2(g)===CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9kJ·mol-1

16.下图为火电站发电原理示意图:

分析图中各种变化,下列不能发生的是(  )

A.氧化还原反应

B.化学能直接转化为电能

C.化学键的断裂与重新组合

D.改变反应物接触面积,提高反应速率

17.H2与ICl的反应分①②两步进行,且两步都为可逆反应,其能量曲线如图所示,下列有关说法错误的是(  )

①H2+IClHI+HCl 慢反应

②HI+IClI2+HCl 快反应

A.反应①、反应②均为放热反应

B.降低温度有利于提高HCl的产率

C.总反应速率的快慢主要由反应①决定

D.H2(g)+2ICl(s)I2(s)+2HCl(g) ΔH=-218kJ·mol-1,加入催化剂可使该反应的焓变增大

18.某废水中含有的NH

在一定条件下可被O2氧化,反应过程如下:

①NH

(aq)+

O2(g)===NO

(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273kJ/mol

②NO

(aq)+

O2(g)===NO

(aq) ΔH=-73kJ/mol。

下列叙述正确的是(  )

A.上述反应条件下,NH

比NO

稳定

B.0.1molNH3比0.1molNH

含有的电子数少

C.反应①中0.1molNH

被氧化时,有0.6mole-转移

D.NH

(aq)+2O2(g)===NO

(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-200kJ/mol

19.1L0.5mol·L-1H2SO4溶液与足量Ba(OH)2稀溶液反应放出akJ热量;1L0.5mol·L-1HCl溶液与足量NaOH稀溶液充分反应放出bkJ热量;则500mL0.4mol·L-1BaCl2溶液与足量稀硫酸反应放出的热量为(  )

A.0.4(a+2b)kJB.0.4(a-2b)kJ

C.0.2(a-2b)kJD.0.2(a+2b)kJ

20.已知:

①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1

②H2(g)+S(g)===H2S(g) ΔH=-20.1kJ·mol-1

下列判断一定正确的是(  )

A.1mol氢气完全燃烧生成H2O(g)吸收241.8kJ热量

B.水蒸气和硫化氢的能量相差221.7kJ

C.由①②知,水的热稳定性小于硫化氢

D.反应②中改用固态硫,1molH2完全反应放热将小于20.1kJ

第Ⅱ卷(非选择题,共50分)

二、非选择题(本大题共4小题,共50分)

21.(6分)根据要求回答下列问题:

(1)机动车尾气已成为城市大气的主要污染源,机动车尾气中的主要有害物质为氮的氧化物。

目前科技工作者正在探索用甲烷等燃料气体将氮氧化物还原为N2和H2O,涉及的反应有:

CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-574kJ·mol-1

CH4(g)+2NO2(g)===CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH2=-867kJ·mol-1

写出CH4还原NO生成N2的热化学方程式:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)一定条件下,不同量的CO2与不同量的NaOH充分反应放出的热量如下表所示:

CO2的量

NaOH的量

放出的热量

22.0g

750mL1.0mol·L-1

xkJ

1.0mol

2.0L1.0mol·L-1

ykJ

写出该条件下,CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方程式________________________________________________________________________。

(3)我国煤炭资源相对石油和天然气资源丰富,煤的综合利用主要是指煤的气化和液化。

煤的主要成分为碳氢化合物,用CH代表煤的“分子式”。

已知:

煤炭在氧气氛围中气化 2CH(s)+O2(g)===2CO(g)+H2(g) ΔH1

气化后的气体合成甲醇 CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH2

甲醇制备丙烯的反应 3CH3OH(g)===C3H6(g)+3H2O(g) ΔH3

写出在一定条件下,煤炭在氧气氛围中反应直接生成丙烯、水蒸气和CO的热化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

22.(11分)雾霾已经成为部分城市发展的障碍。

雾霾形成的最主要原因是人为排放,其中汽车尾气污染对雾霾的“贡献”逐年增加。

回答下列问题:

(1)汽车尾气中含有NO,N2与O2生成NO的过程如下:

①1molO2与1molN2的总能量比2molNO的总能量________(填“高”或“低”)。

N2(g)+

O2(g)===NO(g)的ΔH=________。

③NO与CO反应的热化学方程式可以表示为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH=akJ·mol-1,但该反应速率很慢,若使用机动车尾气催化转化器,可以使尾气中的NO与CO转化成无害物质排出。

上述反应在使用“催化转化器”后,a值________(选填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)氢能源是绿色燃料,可以减少汽车尾气的排放,利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气:

CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH1。

下图是该反应的能量变化图:

①通过图中信息可判断反应CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)的ΔH1________(选填“>”“=”或“<”)0。

②图中途径(Ⅱ)的条件是________________________,途径(Ⅰ)的反应热________(选填“>”“=”或“<”)途径(Ⅱ)的反应热。

③已知下列两个热化学方程式:

H2(g)+

O2(g)===H2O(g) ΔH2

2CH3OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g) ΔH3

ΔH1、ΔH2、ΔH3三者的关系式为:

________________________________________________________________________。

23.(16分)

(1)已知:

①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0kJ/mol

②CH3OH(g)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.9kJ/mol

由上述方程式可知:

CH3OH的燃烧热________(填“大于”“等于”或“小于”)192.9kJ/mol。

已知水的气化热为44kJ/mol。

则表示氢气燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。

已知:

①2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5kJ/mol

②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5kJ/mol

③H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0kJ/mol

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)已知:

①Fe(s)+1/2O2(g)===FeO(s) ΔH1=-272.0kJ/mol

②2Al(s)+3/2O2(g)===Al2O3(s) ΔH2=-1675.7kJ/mol

Al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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(4)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物,工业上利用该反应合成甲醇。

已知:

25℃、101KPa下:

①H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g) ΔH1=-242kJ/mol

②CH3OH(g)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)

ΔH2=-676kJ/mol

写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

24.(17分)

Ⅰ.[全国卷Ⅱ]联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。

回答下列问题:

(1)联氨分子的电子式为____________________,其中氮的化合价为________。

(2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

(3)①2O2(g)+N2(g)===N2O4(l) ΔH1

②N2(g)+2H2(g)===N2H4(l) ΔH2

③O2(g)+2H2(g)===2H2O(g) ΔH3

④2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH4=-1048.9kJ·mol-1

上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=____________,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为________________________________________________________________________。

Ⅱ.[全国卷Ⅲ]煤燃烧排放的烟气含SO2和NO2,形成酸雨,污染大气。

现用NaClO、Ca(ClO)2处理,得到较好的烟气脱硫效果。

(4)已知下列反应:

SO2(g)+2OH-(aq)===SO

(aq)+H2O(l) ΔH1

ClO-(aq)+SO

(aq)===SO

(aq)+Cl-(aq) ΔH2

CaSO4(s)===Ca2+(aq)+SO

(aq) ΔH3

则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=________。

Ⅲ.[四川高考]

(5)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。

已知25℃,101kPa时:

CaO(s)+H2SO4(l)===CaSO4(s)+H2O(l)'ΔH=-271kJ/mol

5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) ΔH=-937kJ/mol

则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是

________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

Ⅳ.[天津高考]

(6)氢气可用于制备H2O2。

已知:

H2(g)+A(l)===B(l) ΔH1

O2(g)+B(l)===A(l)+H2O2(l) ΔH2

其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g)+O2(g)===H2O2(l)的ΔH________0(填“>”“<”或“=”)。

 

答案

1 C

2 B

3 D

4 C

5 D

6 D

7 B

8 C

9 D

10 B

11 A

12 D

13 D

14 D

15 D

16 B

17 D

18 C

19 B

20 D

21 

(1)CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ·mol-1(2分)

(2)NaOH(aq)+CO2(g)===NaHCO3(aq) ΔH=-(4x-y)kJ·mol-1(2分)

(3)12CH(s)+6O2(g)===C3H6(g)+3H2O(g)+9CO(g) ΔH=6ΔH1+3ΔH2+ΔH3(2分)

22 

(1)①低(1分) ②+91.5kJ·mol-1(2分) ③不变(2分)

(2)①>(2分) ②使用催化剂(1分) =(1分) 

③ΔH3=2×ΔH1+6×ΔH2(2分)

23 

(1)大于(2分) H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-124.6kJ/mol(3分)

(2)2NH3(g)+CO2(g)===CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=-87.0kJ/mol(2分)

(3)3FeO(s)+2Al(s)===Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH=-859.7kJ/mol(3分) 不能(1分) 该反应的引发,需消耗大量能量,成本较高(2分)

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