2011届高考化学一轮复习《化学反应的热效应》随堂模拟测试 鲁科版选修4

用心 爱心 专心1 20112011 届高考化学一轮复习 届高考化学一轮复习 化学反应的热效应化学反应的热效应 随堂模拟测试随堂模拟测试 1 2009 全国 理综 11 已知 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6 kJ mol 1 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 kJ mol 1 现有 H2与 CH4的混合气体 112 L 标准状况 使其完全燃烧生成 CO2和 H2O l 若实验测 得反应放热 3 695 kJ 则原混合气体中 H2与 CH4的物质的量之比为 A 1 1 B 1 3 C 1 4 D 2 3 解析 解法一 设 H2与 CH4的物质的量分别是 x 和 y 则 x y 112 22 4 890y 3 695 解得 x 1 25 mol y 3 75 mol 故原混合气体中 571 6x 2 H2与 CH4物质的量之比是 1 3 解法二 十字交叉法 混合气体共 5 mol 其平均燃烧热为 739 112 L 22 4 L mol 1 3 695 kJ 5 mol kJ mol 则n H2 n CH4 1 3 151 453 2 答案 B 2 1 g 氢气燃烧生成液态水时放出 142 9 kJ 热量 表示该反应的热化学方程式正确的是 A 2H2 g O2 g 2H2O l H 142 9 kJ mol 1 B 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6 kJ mol 1 C 2H2 O2 2H2O H 571 6 kJ mol 1 D 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6 kJ mol 1 解析 因反应为放热 淘汰 D 热化学方程式应标明所有物质的聚集状态 淘汰 C 因 1 g 氢气燃烧生成液态水放出 142 9 kJ 热量 那么 4 g 氢气燃烧生成液态水应放出 571 6 kJ 热 量 淘汰 A 答案 B 3 下列变化过程 属于放热过程的是 液态水变成水蒸气 酸碱中和反应 浓 H2SO4稀释 固体氢氧化钠溶于水 H2 在 Cl2中燃烧 弱酸电离 NH4Cl 晶体与 Ba OH 2 8H2O 混合搅拌 A B C D 解析 弱电解质的电离是吸热过程 答案 A 4 2009 天津理综 6 已知 2CO g O2 g 2CO2 g H 566 kJ mol Na2O2 s CO2 g Na2CO3 s O2 g H 226 kJ mo 1 2 根据以上热化学方程式判断 下列说法正确的是 用心 爱心 专心2 A CO 的燃烧热为 283 kJ B 上图可表示由 CO 生成 CO2的反应过程和能量关系 C 2Na2O2 s 2CO2 s 2Na2CO3 s O2 g H 452 kJ mol D CO g 与 Na2O2 s 反应放出 509 kJ 热量时 转移电子数为 6 02 1023 解析 A 错 燃烧热的单位应是 kJ mol B 项 图中没有标注物质的系数 C 项 由 CO2 s CO2 g H 0 及盖斯定律可知 C 项正确 D 项 当反应放出 509 kJ 热量时 参加反应 的 CO 为 1 mol 转移电子数为 2 6 02 1023 答案 C 5 已知 CH3CH2CH2CH3 g 6 5 O2 g 4CO2 g 5H2O l H 2 878 kJ mol CH3 2CHCH3 g 6 5 O2 g 4CO2 g 5H2O l H 2 869 kJ mol 下列说法正确的是 A 正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子 B 正丁烷的稳定性大于异丁烷 C 异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程 D 异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多 解析 燃烧放出的热量等于反应物的能量减去产物的能量 由两个热化学方程式知正丁烷 的能量大于异丁烷 其稳定性小于异丁烷 所以异丁烷转化为正丁烷需要吸热 但正丁烷 与异丁烷的碳氢键一样多 故选 A 答案 A 6 现有如下三个热化学方程式 H2 g O2 g H2O g H a kJ mol 1 1 2 H2 g O2 g H2O l H b kJ mol 1 1 2 2H2 g O2 g 2H2O l H c kJ mol 1 下列关于它们的表述正确的是 A 它们都是吸热反应 B a b 和 c 均为正值 C a b D 2b c 解析 根据热化学方程式书写中反应热表示方法的规定 即 H 为 表示放热 H 为 表示吸热 可判断 H2燃烧放出的热量应该用负值表示 故 A B 均不正确 根据相 同物质的反应 聚集状态不同 反应热不同 可判断 a b 故 C 不正确 根据相同反应 用心 爱心 专心3 反应热与反应物的物质的量成正比 可判断 2b c D 正确 答案 D 7 已知 1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收 436 kJ 的能量 1 mol Cl2分子中化学键 断裂时需要吸收 243 kJ 的能量 由 H 原子和 Cl 原子形成 1 mol HCl 分子时释放 431 kJ 的能量 下列叙述正确的是 A 氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2 g Cl2 g 2HCl g B 氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体 反应的 H 183 kJ mol 1 C 氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体 反应的 H 183 kJ mol 1 D 氢气和氯气反应生成 1 mol 氯化氢气体 反应的 H 183 kJ mol 1 解析 氢气和氯气生成氯化氢的反应热等于氢气键能加氯气键能减去氯化氢键能的 2 倍即 H 436 kJ mol 1 243 kJ mol 1 2 431 kJ mol 1 183 kJ mol 1 故氢气和氯气反应 生成氯化氢的热化学方程式 H2 g Cl2 g 2HCl g H 183 kJ mol 1 答案 C 保温杯式量热计 8 在量热计中 如图 将 100 mL 0 50 mol L 1的 CH3COOH 溶液与 100 mL 0 55 mol L 1的 NaOH 溶液混合 温度从 298 0 K 升高至 300 7 K 已知量热计的热容常数 量热计各部件每 升高 1 K 所需要的热量 是 150 5 J K 1 溶液密度均为 1 g mL 1 生成溶液的比热容 c 4 184 J g K 1 1 试求 CH3COOH 的中和热 H 2 CH3COOH 的中和热的文献值为 56 1 kJ mol 1 你认为 1 中测得的实验值有偏差可能的 原因是 3 实验中 NaOH 过量的目的是 4 你认为 CH3COOH 的中和热与 HCl 的中和热数值相比 较大 其原因是 解析 CH3COOH 的中和热 H 150 5 J K 1 4 184 J g K 1 200 g 300 7 298 0 K 0 05 mol 5 33 104 J mol 1 53 3 kJ mol 1 答案 1 H 53 3 kJ mol 1 2 量热计的保温瓶绝热效果不好 酸碱溶液混合不迅 速 温度计不够精确等 3 过量的碱能保证 CH3COOH 完全被中和 从而提高实验准确 用心 爱心 专心4 度 4 HCl CH3COOH 是弱酸 只是少部分电离 CH3COOH 发生电离时要吸热 中和时放热 较少 9 把温度为 13 浓度为 1 0 mol L 的酸溶液和 1 1 mol L 的碱溶液各 50 mL 混合 溶液密度 均为 1 g mL 所生成溶液的比热容 c 4 184 J g 轻轻搅动 测得酸碱混合液的温度 变化数据如下 反应物起始温度 t1 终了温度 t2 中和热 kJ mol 1 HCl NaOH13 019 8 H1 HCl NH3 H2O13 019 3 H2 1 试计算上述两组实验测出的中和热 H1 H2 2 实验中碱液过量的目的是 3 两组实验结果有差异的原因是 解析 1 根据给出的酸和碱的物质的量 酸为 0 050 mol 碱为 0 055 mol 碱是过量的 应以酸计算 算出生成 0 050 mol 水放出的热量 进而得出生成 1 mol 水放出的热量 即 可得出两组实验测出的中和热数值 H1 5 69 104 J mol 56 9 kJ mol 4 184 J g 50 g 50 g 19 8 13 0 1 0 mol L 0 050 L H2 5 27 104 J mol 52 7 kJ mol 4 184 J g 50 g 50 g 19 3 13 0 1 0 mol L 0 050 L 2 碱液过量是为了提高实验准确度 保证盐酸完全反应 NH3 H2O 易挥发 也使 NH3 H2O 浓度下降 故应过量 3 NaOH 是强碱 在水溶液中完全电离 跟 HCl 中和时放热较多 NH3 H2O 是弱碱 只有 小部分电离 发生电离时要吸热 中和时放热较少 答案 1 56 9 kJ mol 1 52 7 kJ mol 1 2 使盐酸完全反应 提高实验的准确度 3 NaOH 是强电解质 NH3 H2O 是弱电解质 继续电离时吸收热量 10 1 甲硅烷 SiH4 是一种无色气体 遇到空气能发生爆炸性自燃 生成 SiO2 和水蒸气 已 知室温下 1 g 甲硅烷自燃放出热量 44 6 kJ 其热化学方程式是 2 使 Cl2和 H2O g 通过灼热的炭层 生成 HCl 和 CO2是放热反应 当 1 mol Cl2参与反应 时释放 145 kJ 的热量 写出这个热化学方程式 3 家用液化气中的主要成分之一是丁烷 当 10 kg 丁烷完全燃烧并生成 CO2和液态水时 放出的热量是 5 105 kJ 试写出丁烷燃烧的热化学方程式 用心 爱心 专心5 丁烷的燃烧热为 kJ mol 1 已知 1 mol 液态水汽化时需要吸收 44 kJ 的热量 则反 应 C4H10 g O2 g 4CO2 g 5H2O g 的 H kJ mol 1 13 2 解析 根据燃烧热的概念 结合题给条件可计算丁烷的燃烧热为 58 5 105 kJ 10 000 g g mol 1 2 900 kJ mol 1 1 mol 丁烷燃烧生成气态水时 H 2 900 kJ mol 1 44 5 kJ mol 1 2 680 kJ mol 1 答案 1 SiH4 g 2O2 g SiO2 s 2H2O g H 1 427 2 kJ mol 1 2 2Cl2 g 2H2O g C s 4HCl g CO2 g H 290 kJ mol 1 3 C4H10 g O2 g 4CO2 g 5H2O l H 2 900 kJ mol 1 2 900 2 680 13 2 11 红磷 P s 和 Cl2 g 发生反应生成 PCl3 g 和 PCl5 g 反应过程和能量关系如右图所示 图中 的 H 表示生成 1 mol 产物的数据 根据右图回答下列问题 1 P 和 Cl2反应生成 PCl3的热化学方程式是 2 PCl5分解成 PCl3和 Cl2的热化学方程式是 3 工业上制备 PCl5通常分两步进行 先将 P 和 Cl2反应生成中间产物 PCl3 然后降温 再 和 Cl2反应生成 PCl5 原因是 4 P 和 Cl2分两步反应生成 1 mol PCl5的 H3 P 和 Cl2一步反应生 成 1 mol PCl5的 H4 H3 填 大于 小于 或 等于 解析 1 产物的总能量减去反应物的总能量就等于反应热 结合图像可知 PCl3和反应物 P 和 Cl2的能量差值为 306 kJ 因此该热化学反应方程式为 P s Cl2 g PCl3 g H 306 kJ mol 3 2 2 根据图像可知 PCl5和 PCl3之间的能量差值为 93 kJ 因此 PCl5分解成 PCl3和 Cl2的热 化学方程式为 PCl5 g PCl3 g Cl2 g H 93 kJ mol 3 由于两个反应都是放热反应 降低温度有利于平衡右移 提高产率 同时由于 PCl5受热 易分解 因此温度降低防止其分解 用心 爱心 专心6 4 根据盖斯定律求得 H3 399 kJ mol 且 H3 H4 与反应的途径无关 只与起始 物质 终了物质有关 答案 1 Cl2 g P s PCl3 g H 306 kJ mol 3 2 2 PCl5 g PCl3 g Cl2 g H 93 kJ mol 3 两步反应均为放热反应 降温有利于提高产率 防止生成物分解 4 399 kJ mol 等于 1 2009 潍坊统考 将 1 g H2和 4 g O2混合点燃 充分反应 放出 71 45 kJ 热量 同样条件下 1 mol H2在 O2中完全燃烧放出的热量是 A 71 45 kJ B 142 9 kJ C 571 6 kJ D 285 8 kJ 解析 由氢气和氧气的反应知 1 g H2和 4 g O2反应时氢气过量 故 1 mol H2反应时需 16 g 氧气 所以放出热量为 4 71 45 kJ 285 8 kJ 答案 D 2 氢气是一种高效而没有污染的二级能源 它可以由自然界中大量存在的水来制取 2H2O l 2H2 g O2 g 该反应要吸收大量的热 关于用水制取二级能源氢气 以下研 高温 究方向正确的是 A 构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质 因此可研究在水不分解的情况下 使氢气成为 二 级能源 B 设法将太阳光聚焦 产生高温 使水分解产生氢气 C 寻找高效催化剂 使水分解产生氢气 同时释放能量 D 寻找特殊催化剂 用于开发廉价能源 以分解水制取氧气 解析 水本身并不能燃烧 水分解后生成 H2 才可以燃烧放出热量 而水的分解是吸热反 应 在发生吸热反应时 反应物需要吸收能量才能转化成生成物 答案 B 3 在 101 kPa 时燃烧 1 t 含 FeS2质量分数为 70 的黄铁矿生成固态 Fe2O3和气态 SO2 放出 4 98 106 kJ 的热量 表示上述反应的热化学方程式正确的是 A 4FeS2 s 11O2 g 2Fe2O3 s 8SO2 g H 853 7 kJ mol 1 B FeS2 s 11 4O2 g 1 2Fe2O3 s 2SO2 g H 853 7 kJ mol 1 C 4FeS2 s 11O2 g 2Fe2O3 s 8SO2 g H 3 414 8 kJ mol 1 D FeS2 s 11 4O2 g 1 2Fe2O3 s 2SO2 g H 3 414 8 kJ mol 1 解析 燃烧 1 mol FeS2放热 120 g 853 7 kJ D 项 H 与化学计量数不 4 98 106 kJ 106 0 7 g 匹配 答案 B 用心 爱心 专心7 4 实验室用 4 mol SO2与 2 mol O2在一定条件下进行下列反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g H 196 64 kJ mol 当放出 314 624 kJ 热量时 SO2的转化率为 A 40 B 50 C 80 D 90 解析 当放出热量为 314 624 kJ 时 参加反应的 SO2的物质的量为 2 mol 3 2 314 624 kJ 196 64 kJ mol 故 SO2的转化率为 100 80 3 2 mol 4 mol 答案 C 5 已知 25 101 kPa 下 石墨 金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C 石墨 s O2 g CO2 g H 393 51 kJ mol 1 C 金刚石 s O2 g CO2 g H 395 41 kJ mol 1 据此判断 下列说法中正确的是 A 由于石墨制备金刚石是吸热反应 等质量时 石墨的能量比金刚石的能量低 B 由于石墨制备金刚石是吸热反应 等质量时 石墨的能量比金刚石的能量高 C 由于石墨制备金刚石是放热反应 等质量时 石墨的能量比金刚石的能量低 D 由于石墨制备金刚石是放热反应 等质量时 石墨的能量比金刚石的能量高 解析 用石墨燃烧的热化学方程式减去金刚石燃烧的热化学方程式得 C 石墨 s C 金刚石 s H 1 9 kJ mol 1 由于 H 0 所以石墨制备金刚石是吸 热反应 即石墨吸收能量才能成为金刚石 故石墨的能量比金刚石的能量低 答案 A 6 盖斯定律认为 不管化学反应是一步完成或分为数步完成 这个过程的热效应是相同的 已知 H2O g H2O l H1 Q1 kJ mol 1 C2H5OH g C2H5OH l H2 Q2 kJ mol 1 C2H5OH g 3O2 g 2CO2 g 3H2O g H3 Q3 kJ mol 1 若使 23 g 酒精液体完全燃烧 最后恢复到室温 则放出的热量为 kJ A Q1 Q2 Q3 B 0 5 Q1 Q2 Q3 C 0 5Q1 1 5Q2 0 5Q3 D 1 5Q1 0 5Q2 0 5Q3 解析 23 g 酒精为 0 5 mol 汽化吸热 0 5 Q2 kJ 0 5 mol 酒精生成 H2O 1 5 mol H2O 液化放 热 1 5Q1 kJ 故 23 g 酒精液体完全燃烧放出的热量应为 1 5Q1 0 5Q2 0 5Q3 kJ 答案 D 7 化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化 下列图示能表示 Ba OH 2 8H2O 与 NH4Cl 的反应过程中能量变化的是 用心 爱心 专心8 解析 Ba OH 2 8H2O 与 NH4Cl 反应过程中吸收热量 即生成物的总能量大于反应物的总 能量 答案 A 8 将 V1 mL 1 00 mol L 1 HCl 溶液和 V2 mL 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 50 mL 下列叙述正确的是 A 做该实验时环境温度为 22 B 该实验表明化学能可以转化为热能 C NaOH 溶液的浓度约为 1 00 mol L 1 D 该实验表明有水生成的反应都是放热反应 解析 实验所测量的温度不是环境温度 而是反应后溶液的温度 根据图像 当 V1 30 mL 时 反应混合液温度最高 说明此时二者恰好完全反应 V2 20 mL 1 00 mol L 1 30 mL c NaOH 20 mL c NaOH 1 5 mol L 1 NH4Cl s 与 Ba OH 2 8H2O s 的反应也有 水生成 但该反应是吸热反应 答案 B 9 如图所示 把盛有几小块镁片的试管放入盛有 25 的饱和石灰水的烧杯中 再用滴管向试 管中滴入 2 mL 的稀盐酸 下列对烧杯中的实验现象的描述及原因说明中正确的是 A 烧杯中出现白色浑浊 原因是试管中的反应放出热量使烧杯中饱和石灰水温度升高 溶 质析出 B 烧杯中出现白色浑浊 原因是试管中的反应吸收热量使烧杯中饱和石灰水温度降低 溶 质析出 用心 爱心 专心9 C 烧杯中没有任何现象 原因是试管中的反应与烧杯中饱和石灰水没有关系 D 烧杯中没有任何现象 原因是试管中的反应既不放出热量 也不吸收热量 解析 金属镁与酸反应放出热量 而 Ca OH 2的溶解度随温度的升高而降低 答案 A 10 下列反应中 其反应放热的是 NaOH 溶液中加入盐酸 由乙醇制 C2H4 铝热反应 由氯酸钾制 O2 A B C D 解析 一般来说 化合反应 中和反应 铝热反应为放热反应 分解反应为吸热反应 B D 选项中的物质的制取反应都属于分解反应 都要吸收热量 故只能选 C 答案 C 11 已知下列热化学方程式 Fe2O3 s 3CO g 2Fe s 3CO2 g H 24 8 kJ mol Fe2O3 s CO g Fe3O4 s CO2 g H 15 73 kJ mol 1 3 2 3 1 3 Fe3O4 s CO g 3FeO s CO2 g H 640 4 kJ mol 则 14 g CO 气体还原足量 FeO 固体得到 Fe 固体和 CO2气体时对应的 H 约为 A 218 kJ mol B 109 kJ mol C 218 kJ mol D 109 kJ mol 解析 该问题可以转化为 CO g FeO s Fe s CO2 g H 所以应用盖斯定律 1 2 1 2 1 2 1 2 若把已知给出的 3 个热化学方程式按照顺序编号为 那么 3 2 即可 1 6 答案 B 12 卫星发射时 用铝粉与高氯酸铵 NH4ClO4 的混合物为固体燃料 点燃时 铝粉氧化放热 引发高氯酸铵分解 其化学方程式可表示为 2NH4ClO4 N2 4H2O Cl2 2O2 反应放出大量的热 下列有关此反应的叙述中错误的是 A 上述反应属于分解反应 B 上述反应瞬间产生的大量高温气体推动卫星发射升空 C 反应从能量变化上说 主要是化学能转变为热能和动能 D 在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用 解析 2NH4ClO4 N2 4H2O Cl2 2O2 是分解反应 同时产生的大量高温气体推 动卫星发射 从能量变化的角度分析 主要是化学能转变为热能和动能 至于高氯酸铵在 反应中的作用 由于 Cl 元素的化合价由 N 元素的化合价从 O 元素 Cl 7 Cl 0 N 3 N 0 的化合价从 故 NH4ClO4在反应中既是氧化剂又是还原剂 O 2 O 0 用心 爱心 专心10 答案 D 13 2008 重庆理综 13 化学反应 N2 3H22NH3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 H 2 a b c kJ mol 1 B N2 g 3H2 g 2NH3 g H 2 b a kJ mol 1 C N2 g H2 g NH3 l H b c a kJ mol 1 1 2 3 2 D N2 g H2 g NH3 g H a b kJ mol 1 1 2 3 2 解析 通过图分析起点 mol N2 g mol H2 g 变化三阶段为 吸收能量 a kJ 放出能 1 2 3 2 量 b kJ 放出能量 c kJ 到 1 mol NH3 l 故可得热化学方程式 N2 g H2 g NH3 l H a b c kJ mol 1 扩大计量数后得到 A 1 2 3 2 答案 A 14 将煤转化为水煤气的主要化学反应为 C s H2O g CO g H2 g C s CO g 和 高温 H2 g 完全燃烧的热化学方程式为 C s O2 g CO2 g H 393 5 kJ mol 1 H2 g O2 g H2O g H 242 0 kJ mol 1 1 2 CO g O2 g CO2 g H 283 0 kJ mol 1 1 2 请回答 1 根据以上数据 写出 C s 与水蒸气反应的热化学反应方程式 2 比较反应热数据可知 1 mol CO g 和 1 mol H2 g 完全燃烧放出的热量之和比 1 mol C s 完全燃烧放出的热量多 甲同学据此认为 煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量 用心 爱心 专心11 乙同学根据盖斯定律做出右面循环图 并据此认为 煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等 请分析 甲 乙两同学观点正确的是 填 甲 或 乙 判断的理由是 3 将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点 请列举其中的两个优点 4 水煤气不仅是优良的气体燃料 也是重要的有机化工原料 CO 和 H2在一定条件下可以 合成 甲醇 甲醛 甲酸 乙酸 试分析当 CO 和 H2按 1 1 的体积比混合反应 合成上述 填序号 物质时 可以满足 绿色化学 的要求 完全利用原料中的原 子 实现零排放 解析 根据盖斯定律将方程式合并即可得 C s H2O g CO g H2 g H 131 5 kJ mol 1 由此可知煤转化成水煤气是吸热反应 而甲正是忽略了这个问题 才误认为 煤转化成水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量 CO 和 H2按 1 1 反应合成物质时 可 达到零排放 符合 绿色化学 的要求 则合成的物质的最简式应满足 CH2O 则 符合 答案 1 C s H2O g CO g H2 g H 131 5 kJ mol 1 2 乙 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量 或 H1 H2 H3 且 H2 0 3 减少污染 燃烧充分 方便运输 任写两个 4 15 2009 宁夏理综 28 2SO2 g O2 g 2SO3 g 反应过程的能量变化如右图所示 已知 1 mol SO2 g 氧化为 1 mol SO3 g 的 H 99 kJ mol 1 请回答下列问题 1 图中 A C 分别表示 E 的大小对该反应的反应热有无影响 该反应通常用 V2O5作催化剂 加 V2O5会使图中 B 点升高还是降低 理由是