人教版高中化学选修四第一章 化学反应与能量测试含答案及详细解析.docx

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人教版高中化学选修四第一章化学反应与能量测试含答案及详细解析

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2019秋人教版高中化学选修四第一章化学反应与能量测试

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分

第Ⅰ卷

一、单选题（共20小题,每小题3.0分,共60分）

1.已知：

C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）ΔH＝akJ·mol－1

2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH＝－220kJ·mol－1

H—H、O===O和O—H键的键能分别为436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则a为（　　）

A．－332

B．－118

C．＋350

D．＋130

2.家庭用煤经过从“煤球”到“蜂窝煤”的变化，其目的是（　　）

A．增大可燃物的热值

B．提高可燃物的着火点

C．提高空气中氧气的含量

D．增大可燃物与空气的接触面积

3.已知：

①2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－571.6kJ·mol－1；②CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－282.9kJ·mol－1。

某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ的热量，同时生成3.6g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为（　　）

A．2∶1

B．1∶2

C．1∶1

D．2∶3

4.已知热化学方程式：

SO2（g）＋

O2（g）

SO3（g）　ΔH＝－98.32kJ·mol－1，在一定温度的密闭容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，经过一段时间放出的热量为98.32kJ，则容器中的压强与起始时压强的比值为（　　）

A．

B．

C．

D．

5.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。

下列措施有利于节能减排、保护环境的是（　　）

①研发易降解的生物农药②加快化石燃料的开采与使用③田间焚烧秸秆④应用高效洁净的能源转化技术⑤推广使用节能环保材料

A．①④⑤

B．②④⑤

C．①②④

D．②③⑤

6.“中和热”是一个热化学中的重要概念，“中和热”的定义为在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH2O时的反应热叫做中和热。

以下关于中和热的叙述正确的是（　　）

A．在稀溶液中所有酸和碱反应的中和热数值都相等

B．在稀溶液中1mol酸和1mol碱反应放出的热量都相等

C．在稀溶液中HCl和NaOH反应的中和热与HNO3和KOH反应的中和热数值相等

D．将浓硫酸滴入氢氧化钠溶液中刚好生成1mol水时，产生的热量即为中和热

7.化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。

下列说法正确的是（　　）

A．天然气、石油、流水、风力、氢气为一级能源

B．无论是风力发电还是火力发电，都是将化学能转化为电能

C．PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素

D．发展低碳经济、循环经济，推广利用太阳能、风能的城市照明系统

8.已知H—H键键能为436kJ·mol－1，H－N键键能为391kJ·mol－1，根据热化学方程式：

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH＝－92.4kJ·mol－1，则N≡N键键能是（　　）

A．431kJ·mol－1

B．945.6kJ·mol－1

C．649kJ·mol－1

D．869kJ·mol－1

9.关于能源，以下说法不正确的是（　　）

A．煤、石油、天然气等燃料属于不可再生能源

B．煤、石油、水煤气可从自然界直接获取，属于一级能源

C．太阳能是一级能源、新能源、可再生能源

D．潮汐能来源于月球引力做功

10.下列说法正确的是（　　）

A．中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量

B．1mol酸与1mol碱完全反应放出的热量是中和热

C．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O（l）时的反应热叫做中和热

D．稀硫酸和稀Ba（OH）2溶液反应生成1molH2O（l）的反应热叫做中和热

11.已知298K时，H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1，推测含1molCH3COOH的稀溶液与含1molNaOH的稀溶液反应放出的热量（　　）

A．大于57.3kJ

B．等于57.3kJ

C．小于57.3kJ

D．无法确定

12.下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是（　　）

A．CH4（g）+

O2（g）====2H2O（l）+CO（g）ΔH1

B．S（s）+

O2（g）====SO3（s）ΔH2

C．C6H12O6（s）+6O2（g）====6CO2（g）+6H2O（l）ΔH3

D．2CO（g）+O2（g）====2CO2（g）ΔH4

13.已知1mol乙炔（C2H2）和氢气燃烧后恢复到室温分别放出的热量为1230kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1。

现有11.2L（标准状况下）乙炔和氢气的混合气体，完全燃烧能放出457.6kJ热量，则混合气体中乙炔和氢气的物质的量之比是（　　）

A．1∶1

B．2∶1

C．1∶2

D．2∶3

14.下列因素与可燃物燃烧的剧烈程度无关的是（　　）

A．可燃物本身是不是易燃

B．可燃物的着火点

C．周围氧气的浓度

D．可燃物与空气的接触面积

15.下面关于能源的分类正确的是（　　）

A．化石能源是可再生能源

B．核能属于不可再生能源

C．太阳能是二次能源

D．电能是一次能源

16.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（　　）

A．已知2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量

B．已知C（石墨，s）===C（金刚石，s）　ΔH>0，则金刚石比石墨稳定

C．已知H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3kJ

D．已知2C（s）＋2O2（g）===2CO2（g）　ΔH1,2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH2，则ΔH1<ΔH2

17.下列关于中和热的说法中正确的是（　　）

A．10L0.05mol·L－1Ba（OH）2溶液与20L0.05mol·L－1HNO3反应时的反应热是中和热

B．1molHCl气体通入1L0.01mol·L－1NaOH溶液中反应时的反应热是中和热

C．1molHClO与2molNaOH溶液反应时的反应热也可能是中和热

D．只要强酸与强碱在稀溶液中反应生成1mol水时的反应热就是中和热

18.已知298K时下述反应的有关数据：

①C（s）＋

O2（g）===CO（g）　ΔH1＝－110.5kJ·mol－1

②C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH2＝－393.5kJ·mol－1　则C（s）＋CO2（g）===2CO（g）的ΔH为（　　）

A．283.5kJ·mol－1

B．172.5kJ·mol－1

C．－172.5kJ·mol－1

D．－504kJ·mol－1

19.人体内葡萄糖的消耗可用下列热化学方程式表示：

C6H12O6（s）＋6O2（g）===6CO2（g）＋6H2O（l）　ΔH＝－2800.6kJ·mol－1，如果某人每天消耗12540kJ的热量，则他每天至少需摄入葡萄糖的质量为（　　）

A．806g

B．1000g

C．1250g

D．15000g

20.下列有关H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1的离子反应说法正确的是（　　）

A．代表所有的酸碱中和反应

B．反应物一定是强酸与强碱

C．强酸与强碱的中和反应都可以这样表示

D．代表稀的强酸与稀的强碱反应生成1mol液态水时，放出热量57.3kJ

第Ⅱ卷

二、非选择题（共4小题,每小题10.0分,共40分）

21.已知下列热化学方程式：

①2H2（g）+O2（g）===2H2O（l）ΔH=﹣570kJ•

②2H2O（g）===2H2（g）+O2（g）ΔH=+483.6kJ•

④2C（s）+O2（g）===2CO（g）ΔH=﹣220.8kJ•

⑤C（s）+O2（g）===CO2（g）ΔH=﹣393.5kJ•

回答下列问题：

（1）上述反应中属于放热反应的是　　（填写序号）。

（2）H2的燃烧热为　　。

（3）燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为　　。

（4）CO的燃烧热的热化学方程式为　　。

（5）H2O（l）===H2O（g）ΔH=　　。

22.研究碳、氮、硫的氧化物的性质对化工生产和环境保护有重要意义。

（1）下列措施中，有利于降低大气中的CO2、SO2、NO2浓度的有________（填字母）。

a．减少化石燃料的使用，开发新能源

b．使用无氟冰箱，减少氟里昂排放

c．多步行或乘公交车，少用专车或私家车

d．将工业废气用碱液吸收后再排放

（2）为开发新能源，有关部门拟用甲醇（CH3OH）替代汽油作为公交车的燃料。

写出由CO和H2生产甲醇的化学方程式：

________________________________________________，

用该反应合成1mol液态甲醇吸收热量131.9kJ。

又知2H2（g）＋CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－594.1kJ·

。

请写出液态甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式：

__________________________________________________________。

23.随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。

（1）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用如下方法合成甲醇：

方法一　CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）

方法二　CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）

在25℃、101kPa下，1克甲醇完全燃烧放热22.68kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：

TiO2（金红石）+2C+2Cl2

TiCl4+2CO

已知：

C（s）+O2（g）====CO2（g）ΔH=﹣393.5kJ•

2CO（g）+O2（g）====2CO2（g）ΔH=﹣566kJ•

TiO2（s）+2Cl2（g）====TiCl4（s）+O2（g）ΔH=+141kJ•

则TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）====TiCl4（s）+2CO（g）的ΔH=　　。

（3）臭氧可用于净化空气，饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。

臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应．如6Ag（s）+O3（g）====3Ag2O（s）ΔH=﹣235.8kJ•

，

已知：

2Ag2O（s）====4Ag（s）+O2（g）ΔH=+62.2kJ•

，则O3转化为O2的热化学方程式为　　。

24.城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。

煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，它由煤炭与水（蒸气）反应制得，故又称水煤气。

（1）试写出制取水煤气主要反应的化学方程式：

_____________________________________。

（2）液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为

C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l）ΔH＝－2219.9kJ·mol－1

已知CO气体燃烧的热化学方程式为CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－282.57kJ·mol－1

试比较等物质的量的C3H8和CO均完全燃烧，产生的热量比值约为________。

（3）已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－571.6kJ·mol－1

试比较相同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为________。

（4）氢气是未来的能源，除产生的热量大之外，还具有的优点是___________________________

________________________________________________________________________。

答案解析

1.【答案】D

【解析】根据题意有①C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　ΔH＝akJ·mol－1，②2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH＝－220kJ·mol－1，根据盖斯定律②－①×2得2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH＝－（220＋2a）kJ·mol－1,2×436＋496－2×2×462＝－（220＋2a），a＝＋130，D正确。

2.【答案】D

【解析】使燃料充分燃烧的方法：

一是有足够的空气；二是燃料与空气有足够的接触面积，D正确。

3.【答案】C

【解析】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，依据已知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。

n（H2O）＝0.2mol，n（H2）＝n（H2O）＝0.2mol,0.2molH2燃烧放出的热量为57.16kJ，则CO燃烧放出的热量为113.74kJ－57.16kJ＝56.58kJ。

设混合气体中CO的物质的量为x，

x＝0.2mol，即n（CO）＝0.2mol，

H2和CO的物质的量之比为1∶1。

4.【答案】D

【解析】物质在参加反应过程中放出或吸收的热量与此消耗的物质的量成正比，依据已知的热化学方程式计算出参加反应的SO2的物质的量进行解答。

最终放出热量98.32kJ，说明参加反应的SO2为1mol，则：

容器中的压强与起始时压强的比值为

＝

。

5.【答案】A

【解析】①能减少生物药物残留，减少污染物的排放，故正确；②化石燃料属于不可再生资源，燃烧会产生可吸收颗粒物、二氧化硫等污染物，加快化石燃料的开采与使用会增加污染物的排放量，故错误；③秸秆不完全燃烧产生固体颗粒物，同时增加二氧化碳的排放，故错误；④、⑤均可以节约能源，减少二氧化碳的排放，故正确；故选A。

6.【答案】C

【解析】酸、碱的元数、强弱（弱电解质溶于水电离需要吸热）和溶液的浓度等，均影响中和反应所放出的热量；A中无生成水的物质的量，B中酸碱强弱未知，D中浓硫酸溶解放热，均不符合题意。

7.【答案】D

【解析】一级能源是指直接从自然界取得的能源，氢气不属于一级能源，A错误；风力发电是将风能转化为电能，不是化学能转化为电能，B错误；砷元素属于非金属元素，C错误；D正确；

8.【答案】B

【解析】　ΔH＝反应物键能总和－生成物的键能总和。

所以－92.4kJ·mol－1＝E（N≡N）＋3×436kJ·mol－1－2×391kJ·mol－1×3。

E（N≡N）＝945.6kJ·mol－1。

9.【答案】B

【解析】煤、石油、天然气等化石燃料在自然界中可直接取得，属于一级能源，但蕴藏量有限，不可再生，最终将会枯竭，A正确；水煤气是由焦炭与H2O（g）在高温下反应制取，属于二级能源，B不正确；太阳能既是一级能源、新能源，还是可再生能源，C正确；潮汐能来自于月球引力，D正确。

10.【答案】C

【解析】中和热是指稀酸、稀碱发生中和反应生成1molH2O（l）时的反应热，A错误，C正确；B中酸碱强弱、酸碱元数未知，完全反应放出的热量不等于中和热，错误；H2SO4和Ba（OH）2反应时，除生成水外，生成BaSO4会释放热量，反应热并不是中和热，D错误。

11.【答案】C

【解析】57.3kJ·mol－1是稀的强酸与强碱生成1molH2O（l）和可溶性盐时对应的中和热，而NH3的稀溶液中NH3·H2O是弱电解质，电离时要吸热，与强酸反应生成1mol水时放出热量小于57.3kJ。

1molCH3COOH的稀溶液与含1molNaOH的稀溶液反应生成1mol水，但醋酸是弱酸，电离需要吸热，反应放出的热量小于57.3kJ，C正确。

12.【答案】C

【解析】生成产物中一氧化碳是不稳定的氧化物，不符合燃烧热的概念，故A不选；硫单质燃烧生成二氧化硫，故B不选；符合燃烧热的概念，故C选；燃烧热为1mol纯物质的燃烧，热化学方程式表示的是2mol可燃物燃烧放出的热量，故D不选；故选C。

13.【答案】B

【解析】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，首先书写出乙炔和氢气燃烧的热化学方程式，依据热化学方程式分别计算出各自反应放出的热量进行解答。

n（混合气体）＝0.5mol，完全燃烧能放出457.6kJ热量，设C2H2为xmol，H2为（0.5－x）mol，则1230kJ·mol－1×x＋285.8kJ·mol－1×（0.5－x）＝457.6kJ，x≈0.33，n（C2H2）∶n（H2）＝0.33∶0.17≈2∶1，B正确。

14.【答案】B

【解析】可燃物燃烧的剧烈程度主要取决于可燃物本身的性质，与助燃物的浓度、可燃物与助燃物的接触面积有关，助燃物浓度越大，燃烧越剧烈，可燃物与助燃物的接触面积越大，燃烧越剧烈，A、C、D不符合题意。

15.【答案】B

【解析】A项，煤、石油、天然气等在地球上的储量是有限的，消耗后不可能再生，属于不可再生能源，错误；B项，核能在地球是的储量是有限的，消耗后不可能再生，属不可再生能源，正确；C项，一次能源是指可以从自然界直接获取的能源，太阳能是一次能源，错误；D项，电能是由其他能源转化来的，属于二次能源，错误。

16.【答案】D

【解析】2molSO2和1molO2的总能量比2molSO3的能量高，并不是SO2的能量高于SO3的能量，A错误；石墨转化为金刚石，吸收能量，石墨能量低，能量越低越稳定，B错误；酸碱中和反应的热效应不仅与生成H2O的量有关，还与酸、碱的浓度及强弱有关，C错误；D中前者完全燃烧，后者未完全燃烧，前者放出的能量多，放热反应ΔH<0，放热越多ΔH越小，ΔH1<ΔH2，D正确。

17.【答案】A

【解析】中和热是指酸、碱的稀溶液完全反应生成1mol水和可溶盐时的反应热，不包含生成沉淀、反应物溶解、电离、水合等过程的热效应，A正确；B中除中和热外，还有HCl气体的溶解热，HCl水中电离吸收的热量，错误；C中除中和热外，还包括HClO电离吸收的热量，错误；如硫酸与氢氧化钡反应时，除中和热外，还包括生成沉淀对应放出的热量，D错误。

18.【答案】B

【解析】从物质角度看，①×2－②可得到C（s）＋CO2（g）===2CO（g）。

根据盖斯定律，它们之间的函数关系同样适用焓变，则ΔH＝2ΔH1－ΔH2＝172.5kJ·mol－1。

19.【答案】A

【解析】需要葡萄糖的质量为

×180g·mol－1≈806g。

20.【答案】D

【解析】弱酸与弱碱由于电离吸热，生成1mol液态水放出的热量小于57.3kJ，A错误；也可以表示硫酸氢钠与氢氧化钠反应，B错误；不能表示强酸与强碱生成难溶的盐的反应，硫酸与氢氧化钡反应，C错误；H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1，表示稀的强酸与稀的强碱反应生成1mol液态水和可溶性盐时，放出热量57.3kJ，D正确。

21.【答案】

（1）①③④　

（2）285kJ•

（或ΔH=﹣285kJ•

）　

（3）1425kJ　（4）CO（g）+

O2（g）===CO2（g）ΔH=﹣283.1kJ•

（5）+43.2kJ•

【解析】

（1）放热反应的Δ＜0，则①③④属于放热反应，故答案为①③④。

（2）1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量为燃烧热，由①可知燃烧热为285kJ•

（或ΔH=﹣285kJ•

）。

（3）10gH2为5mol，由燃烧热为285kJ•

可知放出的热量为5mol×285kJ•

=

1425kJ。

（4）利用盖斯定律，将④﹣③×

可得CO的燃烧热的热化学方程式为CO（g）+

O2（g）====CO2（g）ΔH=﹣283.1kJ•

。

（5）利用盖斯定理，将（①+②）×（﹣1）可得H2O（l）===H2O（g）ΔH=+43.2kJ•

。

22.【答案】

（1）acd

（2）CO＋2H2

CH3OHCH3OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－726kJ·

。

【解析】

（1）a.化石原料燃烧产生SO2、NO2等有污染的气体，因此减少化石燃料的使用，减少污染物产生，开发新能源，能减少污染的发生，正确；b.使用无氟冰箱，减少氟利昂的排放，但对CO2、SO2、NO2的排放不产生影响，错误；c.减少私家车的使用，减少NO2、CO2等的排放，正确；d.CO2、SO2属于酸性氧化物，和碱反应，NO2能和碱反应生成硝酸盐和亚硝酸盐，正确。

（2）根据题目中信息，反应方程式为①CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（l）ΔH=＋131.9kJ·

，又知②2H2（g）＋CO（g）＋

O2（g）====CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－594.1kJ·

，甲醇燃烧的反应方程式为CH3OH＋

O2====CO2＋2H2O，由②－①得出：

CH3OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－726kJ·

。

23.【答案】

（1）CH3OH（l）+

O2（g）====CO2（g）+2H2O（l）ΔH=﹣725.76kJ•

（2）﹣80kJ•

（3）2O3（g）====3O2（g）ΔH=﹣285kJ•

【解析】

（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。

32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为725.76kJ；表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）++

O2（g）====CO2（g）+2H2O（l）ΔH=﹣725.76kJ•

。

（2）①C（s）+O2（g）====CO2（g）ΔH=﹣393.5kJ•

；

②2CO（g）+O2（g）====2CO2（g）ΔH=﹣566kJ•

③TiO2（s）+2Cl2（g）====TiCl4（s）+O2（g）ΔH=+141kJ•mol﹣1

由盖斯定律计算①×2﹣②+③得到：

TiO2（s）+2C（s）+2Cl2（g）====TiCl4（s）+2CO（g）ΔH=﹣80kJ•

；

（3）①6Ag（s）+O3（g）====3Ag2O（s）ΔH=﹣235.8kJ•

，

②2Ag2O（s）====4Ag（s）+O2（g）ΔH=+62.2kJ•

，

由盖斯定律可知①×2+②×3，得到2O3（g）====3O2（g），ΔH=（﹣235.8kJ•

）×2+（+62.2kJ•

）×3=﹣285kJ•

，则O3转化为O2的热化学方程式为2O3（g）===3O2（g）ΔH=﹣285kJ•

。

24.【答案】

（1）C＋H2O（g）

CO＋H2　

（2）7.86∶1

（3）2.83∶1　（4）①H2来源丰富；②产物不污染环境，可以反复使用；③不