人教版高中化学选修四 第一章 化学反应与能量练习题 含答案.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练习题含答案

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人教版高中化学选修四第一章化学反应与能量练习题

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15小题，每小题4.0分,共60分）

1.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）　ΔH1

②2H2S（g）＋SO2（g）===

S2（g）＋2H2O（g）　ΔH2

③H2S（g）＋

O2（g）===S（g）＋H2O（g）　ΔH3

④2S（g）===S2（g）　ΔH4

则ΔH4的正确表达式为（　　）

A．ΔH4＝

（ΔH1＋ΔH2－3ΔH3）

B．ΔH4＝

（3ΔH3－ΔH1－ΔH2）

C．ΔH4＝

（ΔH1＋ΔH2－3ΔH3）

D．ΔH4＝

（ΔH1－ΔH2－3ΔH3）

2.25℃、101kPa下，C、H2、CH4和CH3OH等几种燃料的热值（指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量）依次是33kJ·g－1、143kJ·g－1、56kJ·g－1、23kJ·g－1。

则下列热化学方程式正确的是（　　）

A．C（s）＋O2（g）===CO（g）　ΔH＝－396kJ·mol－1

B．CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－896kJ·mol－1

C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－286kJ·mol－1

D．CH3OH（l）＋O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝736kJ·mol－1

3.科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体（如图所示），与白磷分子相似。

已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量，断裂1molN≡N键吸收941kJ热量，则（　　）

A．N4的熔点比P4高

B．1molN4气体转化为N2时要吸收724kJ能量

C．N4是N2的同系物

D．1molN4气体转化为N2时要放出724kJ能量

4.下列说法不正确的是（　　）

A．燃烧不一定有火焰产生

B．物质跟氧气的反应就是燃烧

C．物质在有限的空间内燃烧，可能会引起爆炸

D．物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关

5.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

6.已知热化学方程式2H2（g）+O2（g）====2H2O（l）ΔH1=-571.6kJ·

，则关于热化学方程式2H2O（l）====2H2（g）+O2（g）ΔH2=？

的说法正确的是（　　）

A．热化学方程式中化学计量数表示分子数

B．该反应ΔH2大于零

C．该反应ΔH2=﹣571.6kJ·

D．该反应与上述反应属于可逆反应

7.在下列能源中，属于化石能源的是（　　）

A．核能、生物质能、水能

B．电能、汽油、柴油

C．太阳能、地热能、风能

D．煤、石油、天然气

8.已知下列反应的反应热：

①CH3COOH（l）+2O2（g）====2CO2（g）+2H2O（l）ΔH1=﹣870.3kJ·

③C（s）+O2（g）====CO2（g）ΔH2=﹣393.5kJ·

④H2（g）+

O2（g）====H2O（l）ΔH3=﹣285.8kJ·

则2C（s）+2H2（g）+O2（g）====CH3COOH（l）的反应热为（　　）

A．﹣870.3kJ·

B．﹣571.6kJ·

C．+787.0kJ·

D．﹣488.3kJ·

9.用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染，例如：

①CH4（g）+4NO2（g）===4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH1

①CH4（g）+4NO（g）===2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH2=﹣1160kJ•mol﹣1。

已知NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍，16g甲烷和该混合气完全反应生成N2、CO2、H2O（g）放出1042.8kJ的热量，则ΔH1是（　　）

A．﹣867kJ•mol﹣1

B．﹣574kJ•mol﹣1

C．﹣691.2kJ•mol﹣1

D．﹣925.6kJ•mol﹣1

10.某同学按照课本实验要求，用50mL0.50mol·L－1的盐酸与50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。

下列说法中，正确的是（　　）

A．实验过程中没有热量损失

B．图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒

C．烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯

D．若烧杯上不盖硬纸板，测得的ΔH将偏小

11.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

12.氢气是一种很有前途的能源物质。

以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是（　　）

A．利用太阳能直接使水分解产生氢气

B．用焦炭和水制取水煤气后分离出氢气

C．用Fe跟HCl反应制取氢气

D．由热电站提供电力，电解水产生氢气

13.天然气和液化石油气（主要成分为C3～C5的烷烃）燃烧的化学方程式分别为CH4＋2O2―→CO2＋2H2O，C3H8＋5O2―→3CO2＋4H2O。

将一套以天然气为燃料的灶具改用液化石油气为燃料，应采取的正确措施是（　　）

A．增大空气进入量或减小石油气进入量

B．同时增大空气和石油气进入量

C．减小空气进入量或增大石油气进入量

D．同时减小空气和石油气进入量

14.101kPa时，S（s）+O2（g）====SO2（g）ΔH=﹣297.23kJ•

。

据此分析，下列说法中不正确的是（　　）

A．S的燃烧热为297.23kJ•

B．S升华是吸热过程

C．形成1molSO2的化学键释放的总能量大于断裂1molS（s）和1molO2（g）的化学键所吸收的总能量

D．S（g）+O2（g）====SO2（g）放出的热量小于297.23kJ

15.已知：

a．C2H2（g）+H2（g）====C2H4（g）ΔH＜0

b.2CH4（g）===C2H4（g）+2H2（g）ΔH＞0

判断以下3个热化学方程式：

①C（s）+2H2（g）====CH4（g）ΔH1

②C（s）+

H2（g）====

C2H2（g）ΔH2③C（s）+H2（g）====

C2H4（g）ΔH3

ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的顺序是（　　）

A．ΔH2＞ΔH3＞ΔH1

B．ΔH3＞ΔH2＞ΔH1

C．ΔH3＞ΔH1＞ΔH2

D．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3

第Ⅱ卷

二、填空题（共4小题，每小题5.0分,共20分）

16.已知H2S的燃烧热ΔH＝－akJ·mol－1，写出表示H2S燃烧反应的热化学方程式________________________________________，表示H2S燃烧热的热化学方程式________________________________________________________________________。

17.1.00L1.00mol·L－1H2SO4溶液与2.00L1.00mol·L－1NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ热量，该反应的中和热为____________，表示其中和热的热化学方程式为_________________________。

18.在101kPa时，一定量的CO在1.00molO2中完全燃烧，生成2.00molCO2，放出566.0kJ热量，CO的燃烧热为ΔH＝________，表示CO燃烧热的热化学方程式为______________________________________________________________________________。

19.2011年深圳大运会“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：

_______________________________________。

三、实验题（共2小题，每小题10.0分,共20分）

20.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

21.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：

________。

答案解析

1.【答案】A

【解析】根据盖斯定律，由（①×

＋②×

－③×2）可得目标反应2S（g）===S2（g），它们的函数关系同样适用于焓变，则ΔH4＝ΔH1×

＋ΔH2×

－ΔH3×2＝

（ΔH1＋ΔH2－3ΔH3）。

2.【答案】B

【解析】热值是指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，A中C生成CO，未完全燃烧，错误；放出热量ΔH为负值，D错误；氢气的热值为143kJ·g－1，1molH2（g）放热286kJ，热化学方程式H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH＝－286kJ·mol－1或2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－572kJ·mol－1，C中氢气数与放出热量不匹配，错误。

3.【答案】D

【解析】N4与白磷（P4）结构相似，均为分子晶体，由于N4相对分子质量小于P4，故其分子间作用力弱于P4，其熔点低于P4，A错；N4与N2互为同素异形体，而不是同系物，C错；从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N—N键，根据N4（g）===2N2（g）　ΔH，有ΔH＝6×193kJ·mol－1－2×941kJ·mol－1＝－724kJ·mol－1，故B项错误，D项正确。

4.【答案】B

【解析】燃烧不一定有火焰产生，如木炭燃烧没有火焰，A正确；物质与氧气的反应可能属于缓慢氧化，B错误；物质在有限的空间内燃烧，会造成气体的急剧膨胀，有可能会引起爆炸，C正确；物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，浓度越大，反应越剧烈，D正确。

5.【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。

6.【答案】B

【解析】该反应中化学计量数只表示物质的量，不表示微粒数，故A错误；由题意知

2H2O（l）===2H2（g）+O2（g）ΔH2=+571.6kJ·

，该反应ΔH大于零，故B正确、C错误；可逆反应是指相同条件下，正、逆反应同时进行的反应，氢气燃烧和水分解反应条件不同，不是可逆反应，故D错误；故选B。

7.【答案】D

【解析】A项，核能、生物质能、水能这三类能源中，核能是不可再生能源，但生物质能、水能是可再生能源，错误；B项，电能、汽油、柴油这三类能源中，汽油和柴油是化石能源，但电能不是，错误；C项，太阳能、地热能、风能都属于可再生能源，错误；D项，煤、石油、天然气都是化石能源，正确。

8.【答案】D

【解析】已知

（1）CH3COOH（l）+2O2（g）====2CO2（g）+2H2O（l）Δ

=﹣870.3kJ·

（2）C（s）+O2（g）====CO2（g）ΔH=﹣393.5kJ·

（3）H2（g）+

O2（g）====H2O（l）ΔH=﹣285.8kJ·

据盖斯定律，

（2）×2+（3）×2﹣

（1）得：

2C（s）+2H2（g）+O2（g）====CH3COOH（l）ΔH=﹣488kJ·

。

9.【答案】C

【解析】NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍，则混合气体的平均相对分子质量=17×2=34，设NO的物质的量分数为x，则NO2的物质的量分数为1﹣x，

30x+46（1﹣x）=34x=0.75则混合气体中NO、NO2的物质的量之比为0.75∶0.25=3∶1，16g甲烷的物质的量为n=

=

=1mol，则与16g甲烷反应的物质的量分别为0.75mol、0.25mol，16g甲烷和该混合气完全反应生成N2、CO2、H2O（g）放出1042.8kJ的热量，则1160kJ·mol-1×0.75mol+ΔH1×0.25mol=1042.8kJ，ΔH1=﹣691.2kJ·mol-1，故选C。

10.【答案】B

【解析】该装置虽然大、小烧杯之间填满纸片只是减少热量的损失，不可能完全杜绝热量的散失，A错误；该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒，B正确；中和热测定实验成败的关键是保温工作，大、小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失，C错误；大烧杯上不盖硬纸板，热量容易散失，测得的反应放出热的数值偏小，ΔH<0，ΔH会偏大，D错误。

11.【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。

12.【答案】A

【解析】用焦炭为原料生成H2，要消耗大量焦炭，只能解决能源利用问题，不能解决能源紧缺问题；热电站需要消耗煤炭，冶炼铁、生成盐酸也要消耗能量，能量在转化过程中都有损失，这都不是最理想的途径；地球上水的储量巨大，太阳能取之不尽，A是最理想的制氢途径。

13.【答案】A

【解析】天然气燃烧时，甲烷与氧气的物质的量之比是1∶2；液化石油气燃烧时，丙烷与氧气的物质的量之比是1∶5。

所以同体积的两种燃气，液化石油气耗氧量多，把天然气为燃料的灶具改用液化石油气为燃料时，需要加大空气的量或减少液化石油气的进入量。

14.【答案】D

【解析】SO2为稳定氧化物，S的燃烧热为297.23kJ•

，故A正确；相同质量的同种物质，气态时具有的能量大于固态，S升华是从固态转化为气态是吸热过程，故B正确；该反应为放热反应，则形成1molSO2的化学键所释放的总能量大于断裂1molS（s）和1molO2（g）的化学键所吸收的总能量，故C正确；气态硫具有能量大于固态硫具有能量，产物相同，则气态硫反应放出的热量大于固态硫反应，故大于297.23kJ，故D错误。

故选D。

15.【答案】A

【解析】由已知反应及盖斯定律可知，③×2﹣②×2=a，③×2﹣①×2=b，

则2ΔH3﹣2ΔH2＜0，即ΔH2＞ΔH3；

2ΔH3﹣2ΔH1＞0，即ΔH3＞ΔH1，

综合所述，ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的顺序是ΔH2＞ΔH3＞ΔH1。

16.【答案】2H2S（g）＋3O2（g）===2SO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－2akJ·mol－1

H2S（g）＋

O2（g）===SO2（g）＋H2O（l）　ΔH＝－akJ·mol－1

【解析】首先正确配平化学反应方程式，然后标出状态，最后计算出焓变。

先写出2H2S＋3O2===2SO2＋2H2O，后改为2H2S（g）＋3O2（g）===2SO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－QkJ·mol－1，由H2S的燃烧热ΔH＝－akJ·mol－1知Q＝2a。

则表示H2S燃烧反应的热化学方程式为2H2S（g）＋3O2（g）===2SO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－2akJ·mol－1。

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，表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必为1，后空只能是H2S（g）＋

O2（g）===SO2（g）＋H2O（l）　ΔH＝－akJ·mol－1，前者也可用后者表示。

17.【答案】57.3kJ·mol－1

H2SO4（aq）＋NaOH（aq）===

Na2SO4（aq）＋H2O（l）

ΔH＝－57.3kJ·mol－1

【解析】中和热：

稀酸和稀碱反应生成1molH2O时放出的热量，H2SO4＋2NaOH====Na2SO4＋2H2O，因此生成1molH2O放出的热量为

kJ=57.3kJ，中和热为57.3kJ·mol－1，热化学反应方程式：

H2SO4（aq）＋NaOH（aq）===

Na2SO4（aq）＋H2O（l）ΔH＝－57.3kJ·mol－1。

18.【答案】－283kJ·mol－1　CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－283.0kJ·mol－1

【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，表示燃烧热的热化学方程式既要符合热化学方程式要求，又要满足燃烧热的条件。

首先正确配平化学反应方程式，然后标出状态，最后计算出焓变。

生成2.00molCO2，则CO为2mol,1molCO完全燃烧放出的热量为

×566.0kJ＝283.0kJ，燃烧热ΔH＝－283.0kJ·mol－1；表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必为1，即CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－283.0kJ·mol－1。

19.【答案】

（1）－　

（2）C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l）　ΔH＝－2215.0kJ·mol－1

【解析】

（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·mol－1。

20.【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。

21.【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＝－

kJ·mol－1。

【解析】

（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·L－1。

（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＝－

kJ·mol－1＝－

kJ·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＝－

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

kJ·mol－1。