人教版高中化学选修四第一章《化学反应与能量》测试试题含答案解析.docx

1、人教版高中化学选修四第一章化学反应与能量测试试题含答案解析第一章化学反应与能量测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案) 1.已知：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） H1=Q1kJmol12H2（g）+O2（g）=2H2O（g）H=Q2kJmol1，2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） H2=Q3kJmol1常温下，取体积比23的甲烷和氢气的混合气体11.2 L（标准状况下），经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为（）A 0.4Q1+0.15Q2 B 0.2Q1+0.05Q2 C 0.2Q1+0.15Q3 D 0.2Q1+0.3Q22.下列有关反应能量变化图像的判断

2、错误的是（）A 可表示需加热的放热反应 B 可表示需加热的放热反应C 可表示爆炸反应 D 可表示醋酸和碱的中和反应3.已知下列反应的热化学方程式：6C（s）+5H2（g）+3N2（g）+9O2（g）=2C3H5（ONO2）3（l）H12H2（g）+O2（g）=2H2O（g）H2C（s）+O2（g）=CO2（g）H3则反应4C3H5（ONO2）3（l）=12CO2（g）+10H2O（g）+O2（g）+6N2（g）的H为（）A 12H3+5H22H1 B 2H15H212H3C 12H35H22H1 D H15H212H34.已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1；

3、CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.9 kJmol1。某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ的热量，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为()A 21 B 12 C 11 D 235.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6.强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应的热化学方程式为H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，向3份同体积0.2 mol L1的NaOH溶液中分别加入适量的稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反应的热效应H1、H2、H3的关系正

4、确的是()A H1H2H3 B H2H3H1C H2H1H3 D H1H3H27.下列说法正确的是()A 1 mol 硫酸与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热B 25 、101 kPa时，1 mol S和2 mol S的燃烧热相等C CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO2，所以CO的燃烧反应一定是吸热反应D 101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热8.同温同压下，已知下列各反应均为放热反应，其中放热最少的是()A 2A(l)B(l)=2C(g)H1 B 2A(g)B(g)=2C(g)H2C 2A(g)B(g)=2C(l)H3 D 2A(l

5、)B(l)=2C(l)H49.已知热化学方程式：SO2(g)O2(g)SO3(g)H98.32 kJmol1在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应，最终放出的热量为()A 196.64 kJ B 196.64 kJmol1 C 196.64 kJ D 196.64 kJ10.已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是（）A 加入催化剂，减小了反应的热效应B 加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率C H2O2分解的热化学方程式：H2O2=H2O+O2+QD 反应物的总能量高于生成物的总能量11.下列说法正确的是()A 硫完全燃烧生

6、成二氧化硫时，放出的热量为硫的燃烧热B 在25 、101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热C 由2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1，可知CO的燃烧热为283 kJmol1D 乙炔的燃烧热为1 299.6 kJmol1，则2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(g)反应的H2 599.2 kJmol112.下列设备工作时，将化学能转化为热能的是()A 答案A B 答案B C 答案C D 答案D13.下列关于吸热反应和放热反应的说法正确的是()A 需加热才能发生的反应一定是吸热反应B 任何放热反应在常温条件下一定能发生C 反应物和生成物分别

7、具有的总能量决定了反应是放热反应还是吸热反应D 当H0时表明反应为吸热反应14.在25 、101 kPa条件下，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJmol1、285.8 kJmol1、870.3 kJmol1，则2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为()A 488.3 kJmol1 B 488.3 kJmol1C 191 kJmol1 D 191 kJmol115.已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。向50 mL 2 molL1的NaOH溶液中加入1 molL1的某种酸恰好完全反应，测得加入酸的体积与反

8、应放出热量的关系如下图所示(不考虑热量的散失)，则该酸 可能是()A 醋酸(CH3COOH) B 盐酸 C 草酸(HOOCCOOH) D 硫酸二、填空题 16.已知一些烷烃的燃烧热如下表：(1)热稳定性：正丁烷_(填“”或“”)异丁烷。(2)写出表示乙烷燃烧热的热化学方程式_。(3)相同物质的量的烷烃，碳原子数越多，燃烧放出的热量越_(填“多”或“少”)。(4)有同学估计“正戊烷的燃烧热大约在3 540 kJmol1左右”，你认为正确吗？_。理由是_。17.(1)已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在，而在蒸气状态时，含有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体，其中S4、S6和S8具

9、有相似的结构特点，其结构如图所示：若已知硫氧键的键能为dkJmol1，氧氧键的键能为ekJmol1，S(s)O2(g)=SO2(g)HakJmol1，则S8分子硫硫键的键能为_。(2)下表是部分化学键的键能数据：已知白磷的燃烧热为2 982 kJmol1，白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如图所示，则上表中x_。0.5 mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6，放出的热量为_kJ。18.断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为AB键的键能。下表列出了一些化学键的键能E：请回答下列问题：(1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为_

10、(填“吸热”或“放热”)反应，其中H_(用含有a、b的关系式表示)。(2)若图示中表示反应H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1，则b_kJmol1，x_。(3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450 利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为_。若忽略温度和压强对反应热的影响，根据上题中的有关数据，计算当反应中有1 mol电子转移时，反应的热量变化为_。19.（1）CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）H=+177.7 kJC（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）H=131.3 kJH2SO4（l）+NaOH（l）=

11、Na2SO4（l）+H2O（l）H=57.3 kJ C（s）+O2（g）=CO2（g）H=393.5 kJ CO（g）+O2（g）=CO2（g）H=283 kJ HNO3（aq）+NaOH（aq）=NaNO3（aq）+H2O（l）H=57.3 kJ2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）H=517.6 kJ（a）上述热化学方程式中，不正确的有（填序号）。（b）根据上述信息，写出C转化为CO的热化学方程式。（2）已知热化学方程式：H2（g）+O2（g）=H2O（g）H=241.8 kJ，该反应的活化能为167.2 kJ，则其逆反应的活化能为kJ（3）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

12、例如：CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）H=574 kJCH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）H=1 160 kJ若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2生成N2，反应中转移的电子总数为（用阿伏加德罗常数NA表示），放出的热量为kJ。20.已知在101 kPa时，CO的燃烧热为283 kJmol1。相同条件下，若2 mol CH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1 mol CO 完全燃烧放出热量的6.30倍，表示CH4燃烧热的热化学方程式是_。三、实验题 21.50 mL 0.50 molL1盐酸与50 mL 0.50

13、 molL1NaOH溶液在简易量热计中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热H。回答下列问题：(1)该实验中往往用0.50 molL1HCl和0.55 molL1的NaOH溶液各50 mL。NaOH的浓度大于HCl的浓度的作用是_，当室温低于10 时进行，对实验结果会造成较大的误差，原因是_。(2)实验中若改用60 mL 0.50 molL1盐酸与50 mL 0.55 molL1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热_(填“相等”或“不相等”)，理由是_。(3)若50 mL 0.50 molL1盐酸与50 mL 0.50 molL1NaOH溶液的密度都约为1 gmL

14、1，起始温度都为T1，反应后最高温度为T2，计算中和热H。22.50 mL 0.50 molL1盐酸与50 mL 0.55 molL1NaOH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可计算中和热。回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_，烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_。(2)大烧杯上如不盖硬纸板，则求得的中和热数值_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(3)实验中若改用60 mL 0.50 molL1盐酸跟50 mL 0.55 molL1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_(填“相等”或“不相等”)，所求中和热的数值_(填“相

15、等”或“不相等”)，理由是_。(4)三次平行操作测得的数据中，起始时盐酸与烧碱溶液温度相同，而终止温度与起始温度之差(t2t1)分别为2.3 、2.4 、2.9 ，则最终代入计算式的温度差的平均值为_。 四、计算题 23.乙炔(C2H2)气体的燃烧热为H1 299.6 kJmol1，分别写出表示乙炔燃烧反应的热化学方程式和表示乙炔燃烧热的热化学方程式。24.白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PPakJ、PObkJ、P=OckJ、O=OdkJ根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热。答案解析1.【答案】C【解析】标准状况下11.2 L

16、甲烷和氢气混合气体的物质的量为=0.5 mol，甲烷和氢气的体积之比为23，所以甲烷的物质的量为0.5 mol=0.2 mol，氢气的物质的量为0.5 mol0.2 mol=0.3 mol，由CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）H1=Q1kJmol1可知，0.2 mol甲烷燃烧放出的热量为0.2 molQ1kJmol1=0.2Q1kJ，由2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）H3=Q3kJmol1可知，0.3 mol氢气燃烧放出的热量为Q3kJmol1=0.15Q3kJ，所以放出的热量为0.2Q1kJ+0.15Q3kJ=（0.2Q1+0.15Q3）kJ，故选C。2.【答案

17、】A【解析】因为生成物的能量高于反应物的能量，为吸热反应，故A错误；当反应物的能量高于生成物的能量时，为放热反应，可能需要加热引发，故B正确；爆炸是剧烈的燃烧过程，反应物和产物能量差距大，过程表现为放热，故C正确；酸碱中和反应是放热反应，此时生成物的能量低于反应物的能量，故D正确。故选A。3.【答案】A【解析】已知： 6C（s）+5H2（g）+3N2（g）+9O2（g）=2C3H5（ONO2）3（l）H1 2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）H2 C（s）+O2（g）=CO2（g）H3由盖斯定律：5+122得：4C3H5（ONO2）3（l）=12CO2（g）+10H2O（g）+O2（g）+

18、6N2（g）H=12 H3+5H22H1。4.【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)0.2 mol，n(H2)n(H2O)0.2 mol, 0.2molH2燃烧放出的热量为57.16kJ，则CO燃烧放出的热量为113.74 kJ57.16 kJ56.58 kJ。设混合气体中CO的物质的量为x，x0.2 mol，即n(CO)0.2 mol，H2和CO的物质的量之比为11。5.【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；

19、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。6.【答案】D【解析】57.3 kJmol1是稀的强酸与强碱生成1 mol H2O(l)和可溶性盐时对应的中和热，而稀醋酸电离吸热，浓硫酸溶于水放热。稀醋酸、浓硫酸和稀硝酸与NaOH溶液反应生成等量水时浓硫酸放热最多，醋酸放热最少。放热越少，H越大。7.【答案】B【解析】A项，1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成2 mol H2O，同时还有BaSO4沉淀生成，不符合中和热的定

20、义；B项，燃烧热与可燃物的物质的量无关；C项，CO的燃烧属于放热反应；D项，1 mol 碳燃烧不一定生成1 mol CO2。8.【答案】A【解析】反应物能量越低，生成物能量越高，放热越少，A符合要求。9.【答案】C【解析】根据热化学方程式可知SO2和O2反应生成2molSO3时放出的热量为196.64 kJ，由于是可逆反应，2 mol SO2和1mol O2不能完全反应，所以放出的热量小于196.64 kJ。10.【答案】D【解析】催化剂只通过改变活化能来改变反应速率，不改变反应的热效应，故A错误；催化剂只改变反应速率不改变化学平衡，反应体系中加入催化剂不改变H2O2的平衡转化率，故B错误；图

21、像分析判断反应是放热反应，热化学方程式要注明状态，所以H2O2分解的热化学方程式：H2O2（l）=H2O（l）+O2（g）H0，故C错误；图像分析反应是放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，故D正确；故选D。11.【答案】C【解析】燃烧热是指在25 、101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，一要注意可燃物为1 mol纯物质；二是注意反应的程度即完全燃烧并生成稳定的氧化物，如C生成CO2(g)，S生成SO2(g)，H生成H2O(l)，D错误；A没有指明硫的物质的量及状态，错误；B没有指明碳的燃烧产物，错误。12.【答案】D【解析】硅太阳能电池将太阳能转化

22、为电能，A错误；锂离子电池能实现化学能与电能互相转化，B错误；太阳能集热器将太阳能转化为热能，C错。13.【答案】C【解析】放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。反应开始时需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应，如碳的燃烧反应属于放热反应，但需要加热或点燃才能发生，故A、B项错误；吸热反应的H0，D项错误。14.【答案】A【解析】由题意可知：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H870.3 kJmol122即得2C(s)2H2(g)O2(g)

23、=CH3COOH(l)H488.3 kJmol1。15.【答案】C【解析】57.3 kJmol1是稀的强酸与强碱生成1 mol H2O(l)和可溶性盐时对应的中和热，当参加反应的酸或碱为弱电解质时，电离时需吸收热量，放出的热量小于57.3 kJ。n(NaOH)50 mL2 molL10.1 mol，n(酸)50 mL1 molL10.05 mol，该酸属于二元酸；根据图示放出的热量小于5.73 kJ，说明该二元酸属于弱酸。16.【答案】(1)(2)C2H6(g)O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 560.8 kJmol1(3)多(4)正确正丁烷的燃烧热比异丁烷的略大，所以正戊烷的燃烧

24、热亦应略大于异戊烷【解析】(1)正丁烷的燃烧热比异丁烷的燃烧热大，说明正丁烷具有的能量高于异丁烷，所以热稳定性：正丁烷异丁烷。(2)C2H6(g)O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 560.8 kJmol1。(3)由表中数据分析，碳原子数越多，燃烧热越大，所以相同物质的量的烷烃燃烧时放出的热量随碳原子数的增多而增多。(4)由表中数据分析，正丁烷的燃烧热比异丁烷略大，所以正戊烷的燃烧热也应略大于异戊烷，此同学的估计合理。17.【答案】(1)(2dae) kJmol1(2)585819【解析】(1)设硫硫键的键能为xkJmol1，则：akJmol18xkJmol1ekJmol12dkJm

25、ol1，x(2dae) kJmol1。(2)由题意可知P45O2=P4O10H2 982 kJmol1。根据图示知，1 mol P4含有6 mol PP键，1 mol P4O10含12 mol PO键和4 mol P=O键，根据键能与反应热关系，反应热等于反应物总键能与生成物总键能之差，断裂1 mol共价键吸收的能量与生成1 mol该共价键放出的能量数值相等。有198 kJmol16498 kJmol15360 kJmol1124x2 982 kJmol1，x585 kJmol1。P43O2=P4O6,1 mol P4O6含有12 mol PO键，反应热为H198 kJmol16498 kJm

26、ol13360 kJmol1121 638 kJmol1,0.5 mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6放出的热量为1 638 kJmol10.5 mol819 kJ。18.【答案】(1)放热(ab)kJmol1(2)926496.4(3)O24HCl2Cl22H2O放出热量31.4 kJ【解析】(1)反应物的能量高于生成物，因此是放热反应。反应热为反应物断键吸收的能量与生成物成键放出的能量之差，即H(ab)kJmol1。(2)b表示H、O原子结合为气态水时的能量变化，其数值为4632926；436x926241.8，则x496.4。(3)根据题意易写出化学方程式。反应的H(496.4431424724634)kJmol1125.6 kJmol1，则转移1 mol 电子时反应放出的热量为31.4 kJ。19.【答案】（1）（a）（b）C（s）+O2（g）=CO2（g）H=110.5 kJ（2）409.0（3）1.6NA 173