高中化学 第1章 化学反应与能量单元综合测试 新人教版选修4.doc

第1章 化学反应与能量(90分钟，100分)一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分)1能源是当今社会发展的三大支柱之一，有专家指出：如果对燃料燃烧产物如co2、h2o、n2等利用太阳能让它们重新组合，使之能够实现下图所示循环，那么不仅可以消除燃烧产物对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为()a化学能 b热能c生物质能 d电能【答案】b【解析】从图中可以看出：太阳能化学能热能。2下列说法中正确的是()a在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能反量变化b破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应c生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，h0dh的大小与热化学方程式的化学计量数无关【答案】c【解析】化学反应中发生物质变化的同时一定伴随着能量的变化，a项错误；反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，当破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，h0，c项正确；反应热不仅与反应物、生成物的状态有关，还与热化学方程式的化学计量数成正比，d项错误。3根据如下图所示的反应判断下列说法中错误的是()aco2(g)和cao(s)的总能量大于caco3(s)的总能量b该反应的焓变大于零c该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量d由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应【答案】d【解析】因为碳酸钙受热分解是吸热反应，必有co2(g)和cao(s)的总能量大于caco3(s)的总能量，焓变大于零，故a、b两项正确。caco3中ca2和co之间存在离子键，co中c与o之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂；化学键断裂吸收能量，新键形成放出能量，c正确。需要加热才能发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧反应就是放热反应，d项错误。4下列叙述中正确的是()a同温同压下，h2(g)cl2(g)=2hcl(g)在光照条件下和点燃条件下的h不同b动物体内葡萄糖被氧化成co2是化学能转变成热能的过程c需要加热的化学反应，生成物的总能量一定高于反应物的总能量d化学反应中必伴随着能量的变化，其表现形式只有热能【答案】b【解析】h只与反应的始末态有关，与反应的过程无关，a选项错误；加热的目的只是促进反应发生，与反应吸热放热无关，如碳燃烧是放热反应，但反应需加热才能发生，c选项错误；化学反应中的能量变化有多种表现形式，如光能、热能、电能等，d选项错误。【点拨】h与反应条件无关，化学反应中的能量变化有多种表现形式，如光能、热能、电能等。5某学生用如图所示装置进行化学反应x2y=2z能量变化情况的研究。当往u形管中滴加试剂y时，看到试管中甲处下降，乙处上升。下列关于该反应的叙述正确的是()该反应为放热反应生成物的总能量比反应物的总能量高该反应过程可以看成是“贮存”于x、y内部的能量转化为热量而释放出来a bc d【答案】b【解析】甲处下降，乙处上升，瓶内压强增大，温度升高，说明反应为放热反应。【点拨】u形管中甲处下降，乙处上升。是瓶内压强增大的缘故，说明试管内的反应为放热反应。放热反应的实质是反应物总能量大于生成物总能量。6已知：nh3h2o(aq)与h2so4(aq)反应生成1 mol (nh4)2so4的h24.2 kjmol1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热h57.3 kjmol1。则nh3h2o在水溶液中电离的h等于()a45.2 kjmol1 b. 45.2 kjmol1c69.4 kjmol1 d69.4 kjmol1【答案】a【解析】nh3h2o(aq)与h2so4(aq)生成1 mol(nh4)2so4同时生成2 mol h2o，设nh3h2o在水溶液中电离的hx，则由盖斯定律可得2x2(57.3 kjmol1)24.2 kjmol1，x45.2 kjmol1。【点拨】化学反应的反应热值与反应的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，这就是盖斯定律。7分析如图所示各物质能量变化关系，下列热化学方程式正确的是()ac(金刚石，s)o2(g)=co2(g)h1a kjmol1(a0)cco2=co2(g)h3c kjmol1(c0)dc(金刚石，s)=c(石墨，s)h4d kjmol1(d0)【答案】a【解析】由图示知：反应物的总能量高于生成物的总能量，即反应为放热反应；c(金刚石，s)o2(g)比c(石墨，s)o2(g)能量高，说明由c(金刚石，s)=c(石墨，s)为放热反应，所以有a0，b0，c0，d452 kjmol1dco(g)与na2o2(s)反应放出509 kj热量时，电子转移数为6.021023【答案】c【解析】a选项中燃烧热单位错误，应为kjmol1；b项图中没有表示出h566 kjmol1时，对应的反应物与生成物的量的关系，b项错；由于2na2o2(s)2co2(g)=2na2co3(s)o2(g)h452 kjmol1，所以2na2o2(s)2co2(s)=2na2co3(s)o2(g)h452 kjmol1，c正确；由盖斯定律，反应得：co(g)na2o2(s)=na2co3(s)h509 kjmol1，可知当放出509 kj热量时，消耗1 mol co，电子转移数为26.021023，d错误。15已知1 mol白磷(s)转化为红磷(s)时放出18.39 kj的热量，又知：p4(白，s)5o2(g)=2p2o5(s)h14p(红，s)5o2(g)=2p2o5(s)h2则h1和h2的关系正确的是()ah1h2 bh1h2ch1h2 d无法确定【答案】c【解析】将题给两热化学方程式相减。整理得p4(白，s)=4p(红，s)h1h2。由题1 mol白磷(s)转化为红磷(s)时放出18.39 kj的热量知，h1h20，即h10表示放热反应，h 0表示吸热反应bm与n是同素异形体，由m=nh119 kjmol1可知，m比n稳定c1 mol h2so4与1 mol ba(oh)2反应放出的热叫作中和热d1 mol h2与0.5 mol o2反应放出的热就是h2的燃烧热【答案】b【解析】由m=nh119 kjmol1可知，m的能量比n的能量低，故m比n稳定；h2so4与ba(oh)2的反应还有生成硫酸钡沉淀的热效应，其反应放出的热不是中和热；1 mol h2与0.5 mol o2反应生成的水不一定是液态，故d项错误。17氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷燃烧的热化学方程式分别为：h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kjmol1co(g)o2(g)=co2(g)h283.0 kjmol1c8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(l)h5 518 kjmol1ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)h890.3 kjmol1相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是()ah2(g) bco(g)cc8h18(l) dch4(g)【答案】b【解析】等质量的各物质放出的热量为q|h(燃烧热)|，由此计算判断。18下列关于反应能量的说法正确的是()azn(s)cuso4(aq)=znso4(aq)cu(s)h216 kjmol1，则反应物总能量大于生成物总能量b若一定条件下，a=bh0，说明a物质比b物质稳定c101 kpa时，2 h2(g)o2(g)=2h2o(l)h571.6 kjmol1，则h2的燃烧热为571.6 kjmol1dh(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kjmol1,1 mol na2o固体与含1 mol hcl的稀盐酸混合后放出57.3 kj的热量【答案】a【解析】hh3h2h1dco(g)具有的能量比co2(g)高e1 mol c2h5oh蒸气完全燃烧生成co2和液态水，放出大于1 367 kj的热量(2)常温下，取体积比为41的甲烷和co的混合气体112 l(标准状况)，经完全燃烧后恢复至室温，放出的热量为_ kj。【答案】(1)abe(2)3 843【解析】(1)由2得2c(s)o2(g)=2co(g)，其h2h1h22(393.5 kjmol1)(566 kjmol1)221 kjmol1，故a正确；由ch4、co的燃烧热分别为890 kjmol1、283 kjmol1知b项正确；比较h需带符号，显然c项不正确，由于c2h5oh(g)能量高于c2h5oh(l)，故e正确。(2)由4 mol ch4和1 mol co完全燃烧放出的热量为48905663 843(kj)。21(9分)用cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物hcl。利用反应a可实现氯的循环利用。反应a：4hclo22cl22h2o。已知：.反应a中，4 mol hcl被氧化，放出115.6 kj的热量。.(1)h2o的电子式是_。(2)反应a的热化学方程式是_。(3)断开1 mol ho键与断开1 mol hcl键所需能量相差约为_ kj，h2o中ho键比hcl中hcl键_(填“强”或“弱”)。【答案】(1) (2)4hcl(g)o2(g)=2cl2(g)2h2o(g)h115.6 kj/mol(3)31.9 强【解析】(1)h2o为共价化合物，h2o分子中氢、氧原子间以共用电子对形成共价键，其电子式为。(2)由题给条件可知，4 mol hcl被氧化，放出热量为115.6 kj，可知其热化学方程式为4hcl(g)o2(g)=2cl2(g)2h2o(g)h115.6 kj/mol。(3)由h反应物键能之和生成物键能之和可得，e(ho)e(hcl)115.6(4982243)kj/mol31.9 kj/mol，键能越大，化学键越稳定、越强，所以h2o中的ho键比hcl中的hcl键强。22(9分)煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：a.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；b.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧，利用反应热。两个过程的热化学方程式分别为ac(s)o2(g)=co2(g)he1bc(s)h2o(g)=co(g)h2(g)he2h2(g)o2(g)=h2o(g)he3co(g)o2(g)=co2(g)he4回答：(1)与途径a相比途径b有较多的优点，即_。(2)上述四个热化学方程式中哪个反应h0?_。(3)等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是_。aa比b多 ba比b少ca与b在理论上相同(4)根据能量守恒定律，e1、e2、e3、e4之间的关系为_。【答案】(1)固体煤经处理变成气体燃料后，不仅可以大大减少so2和烟尘对空气造成的污染，而且燃烧效率高，也便于运输(2)(3)c(4)e1e2e3e4【解析】(1)固体煤经处理变成气体燃料后，燃烧得更充分，可以大大减少so2和烟尘对空气造成的污染。(2)均为燃烧反应，放出热量，h0。(3)根据盖斯定律，不管反应是一步完成，还是分几步完成，最后的反应热不变，即反应热与途径无关，只与始态和终态有关，故产生的总能量相同。23(10分)一定条件下，燃烧2.24 l co与o2的混合气体时，共放出a kj的热量，反应后气体的密度为原气体密度的1.5倍。相同条件下，燃烧同样体积的n2o和co的混合物，共得到3种气体产物，3种气体均能参与大气循环，反应中放出b kj热量，并测得原混合气体的密度是反应后混合气体密度的倍(以上气体的体积均在标准状况下测定)。试确定：(1)co的燃烧热。(2)n2o与co所组成的混合物中气体的体积之比。(3)由单质生成1 mol n2o时的焓变。【答案】