人教版高中化学选修四 第一章 化学反应与能量测试考卷 含答案.doc

1、绝密启用前 第一章 化学反应与能量 测试 本试卷分第卷和第卷两部分，共 100 分，考试时间 90分钟。 第卷 一、单选题一、单选题(共共 10 小题，每小题小题，每小题 4.0 分分,共共 40 分分) 1.下列说法或表示法正确的是（ ） A 等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多 B 由 C（石墨）C（金刚石）H=+1.9 kJ可知，金刚石比石墨稳定 C 在稀溶液中：H+OH=H2O H=57.3 kJ，若将含 1 mol CH3COOH的醋酸溶液与 含 1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量小于 57.3 kJ D 在 101 kPa 时，2 g H2完全燃烧生成液态水，

2、放出 285.8 kJ 热量，氢气燃烧的热化学方程式表 示为 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）H=+285.8 kJ 2.学校食堂为了让煤充分燃烧，达到节能减排的目的，正确合理的措施是( ) A 增加煤的用量 B 粉碎煤块 C 提高锅炉的耐热性 D 减少空气的通入量 3.在测定中和热的实验中，下列说法正确的是( ) A 使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，减小实验误差 B 为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触 C 用 0.5 mol L1NaOH 溶液分别与 0.5 mol L1的盐酸、醋酸反应，如所取的溶液体积相等，则 测得的中和热数值相同 D 在测

3、定中和热实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计 4.关于能源，以下说法中不正确的是( ) A 煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能 B 柴草燃烧时释放的能量与太阳能无关 C 核能和地热能来自地球自身 D 潮汐能来源于月球引力作功 5.下列热化学方程式中，书写正确的是( ) A 2SO2O22SO3 H196.6 kJ mol1 B H2(g) O2(g)=H2O(l) H285.8 kJ mol1 C 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ D C(s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ mol1 6.已知 H(aq)OH(aq)=H2

4、O(l) H57.3 kJ mol1。若向 1 L 1 mol L1的 NaOH 溶液中分别 加入：稀醋酸；浓硫酸；稀硝酸至恰好完全反应，则上述过程中放出的热量等于 57.3 kJ 的 是( ) A B C D 7.甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过 CO 和 H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程 式为 CO(g)2H2(g)=CH3OH (g) H116 kJ mol1。某些化学键的键能数据如下表： 则 CO中碳氧键的键能是( ) A 431 kJ mol1 B 946 kJ mol1 C 1 072 kJ mol1 D 1 130 kJ mol1 8.已知下列热化学方程式： C(s

5、)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ mol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H483.6 kJ mol1 现有 0.2 mol 的炭粉和氢气组成的气、固混合物在氧气中完全燃烧，共放出 63.53 kJ 热量，则炭粉 与氢气的物质的量之比为( ) A 11 B 12 C 23 D 32 9.下列关于燃料充分燃烧的说法，不正确的是( ) A 空气量越多越好 B 应通入适量的空气 C 固体燃料燃烧前要粉碎 D 液体燃料燃烧时可以以雾状喷出 10.下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是 ( ) 二、双选题二、双选题(共共 4 小题，每小题小题，每小题 6.

6、0 分分,共共 24 分分) 11.（双选）下列有关说法错误的是( ) A 进行中和热的测定实验时，需要测出反应前盐酸和 NaOH 溶液的温度及反应后溶液的最高温 度 B 为准确测定盐酸和 NaOH 溶液反应的中和热，所用酸和碱的物质的量应相等 C 测定中和热时，为了减少热量损失，不要搅拌溶液 D 已知 2NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l) H114.6 kJ mol1，则该反应的中 和热为 57.3 kJ mol1 12.（双选）下列各组热化学方程式中，化学反应的 H 前者大于后者的是( ) C(s)O2(g)=CO2(g) H1 C(s) O2(g)=C

7、O(g) H2 S(s)O2(g)=SO2(g) H3 S(g)O2(g)=SO2(g) H4 H2(g) O2(g)=H2O(l) H5 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H6 CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g) H7 CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s) H8 A B C D 13.(双选)已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(1) H1Q1kJ mol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H2Q2kJ mol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(1) H3Q3kJ mol1 常温下，取体积比为 41 的甲烷和氢气的混合气体 11.2L(已折合

8、成标准状况)，经完全燃烧后恢复 至常温，则下列说法正确的是( ) AQ2Q3 B H2H3 C 放出的热量为(0.4Q10.05Q3) kJ mol 1 D 放出的热量为(0.4Q10.05Q2) kJ mol 1 14.(双选)一些烷烃的燃烧热（kJmol1）如表： 下列表达正确的是（ ） A 热稳定性：正丁烷异丁烷 B 乙烷燃烧的热化学方程式为 2C2H6（g）+7O2（g）4CO2（g）+6H2O（g）H=1 560.8 kJmol1 C 正戊烷的燃烧热大约在 3540 kJmol1左右 D 相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多 第卷 三、填空题三、填空题(共共 2 小题

9、，每小题小题，每小题 12.0 分分,共共 24 分分) 15.碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下 列问题： （1）有机物 M经过太阳光光照可转化成 N，转化过程如图： 则 M、N相比，较稳定的是 。（用字母“M”或“N”表示） （2）CH3OH(l)燃烧热 H=-238.6 kJ mol-1，CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g) H=-akJ mol-1， 则 a 238.6（填“”、“”或“=”）。 （3）使 Cl2和 H2O(g)通过灼热的炭层生成 HCl和 CO2,该反应的热化学方程式为_ 2Cl2(g)+2H2O(

10、g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) H=-290 kJmol1，当有 710 g Cl2参加反应时放出的热 量为_ 。 （4）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅 烧，所得物质可作耐高温材料，已知 4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) H=-1176 kJ mol-1，则反应过程中，每转移 5 mol电子放出的热量为 kJ。 16.（1）CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）H=+177.7 kJ C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）H=131.3 kJ H2SO4（l）+NaOH（

11、l）=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 kJ 2H2（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

12、还原 NOx可以消除氮氧化物的污染。例如： CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）H=574 kJ CH4（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。 四、实验题四、实验题(共共 1 小题，每小题小题，每小题 12.0 分分,共共 12 分分) 17.某研究小组将 V1mL 1.0 mol L 1HCl 溶液和 V 2mL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

13、如图所示(实验中始终保持 V1V250 mL)。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：V1V2_时，酸碱恰好完全中和，此反应所用 NaOH 溶液的浓度 应为_ mol L1。 (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 Q kJ 的热量，请写出表示中和热的热化学方程式：_。 答案答案 1.【答案】C 【解析】蒸气硫转化为固体硫需要放热，等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，产物相同，因此 前者放出的热量多， A 错误；石墨转化为金刚石属于吸热反应，说明等物质的

14、量的石墨的能量低 于金刚石的能量，因此石墨比金刚石稳定，B 错误；CH3COOH 是弱电解质，而弱电解质的电离吸 热，故含 1 mol CH3COOH的醋酸溶液与含 1 mol NaOH 的溶液混合，放出的热量小于 57.3 kJ，C 正确；2 g H2的物质的量为 1 mol，而放热反应的 H0，故氢气燃烧的热化学方程式表示为 2H2 （g）+O2（g）=2H2O（l）H=285.8 2=571.6 kJ ，D 错误。 2.【答案】B 【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，B 正 确。 3.【答案】A 【解析】在中和热的测定中，使用环形玻璃搅拌棒搅拌

15、，可以使反应物混合均匀，加快反应，减 小误差，A 正确；B 中温度计水银球接触烧杯底部，容易受环境的影响，错误；C 中 CH3COOH 为 弱酸，电离吸热，测得的中和热比用盐酸时数值小，H 偏大，错误；中和热的测定实验中不需要 天平，一般用量筒也不用滴定管，D错误。 4.【答案】B 5.【答案】B 【解析】热化学方程式正误判断时可先简单后复杂，先定性后定量原则进行，可先查看 H 的正、 负号和物质的状态是否符合要求，后查看物质的数量与反应热比例是否匹配。A 中没有注明各物质 的聚集状态，错误；H 单位为 kJ mol1，C错误；放热反应，H 为“”，D错误。 6.【答案】C 【解析】57.3

16、kJ mol1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，稀醋酸电 离吸热，反应放出的热量小于 57.3 kJ；浓硫酸溶于水放热，反应放出的热量大于 57.3 kJ；稀硝酸 全部以离子存在，反应放出的热量等于 57.3 kJ。 7.【答案】C 【 解 析 】 化 学 反 应 的 焓 变 ： H 反 应 物 的 总 键 能 生 成 物 的 总 键 能 。 CO(g) 2H2(g)CH3OH (g)反应中，设 CO中碳氧键的键能为 x，则 Hx2 436 kJ mol1(3 413 kJ mol1358 kJ mol1463 kJ mol1)116 kJ mol1，x1

17、 072 kJ mol1，C 正确。 8.【答案】A 【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，依据炭粉和氢气 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。设炭粉的物质的量为 x，H2的物质的量 为 y，由题意知 解得 x0.1mol，y0.1mol，则 xy11，A正确。 9.【答案】A 【解析】通入空气的量过大、过多会带走热量，如将蜡烛吹灭，所以一般是通入适量的空气，B 正 确， A 错误；固体燃料粉碎、液体燃料以雾状喷出，都是增大与氧气的接触面积，有利于充分燃 烧，C、D正确。 10.【答案】D 【解析】D 项中的稀硫酸与锌粒反应后生成 H2，能够推动

18、针筒活塞向右移动，不能确定该反应是 否为放热反应，D错误。 11.【答案】BC 【解析】测定中和热，与反应前温度及反应后的最高温度有关，需要测出反应前盐酸和 NaOH 溶 液的温度，反应后溶液的最高温度，A 正确；测定中和热时，为使测量水的物质的量更精确，一般 加稍过量的酸或碱，B 错误；用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，加快反应进行，加快热量释放，缩 短实验时间，使测量更精确，C 错误；中和热指的是稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成 1 mol 液 态水时的反应热，D正确。 12.【答案】BC 【解析】本题主要考查对“H”的理解，明确“H”既有“”“”，又有数值大小。燃烧放热，H 0。中 C 不完

19、全燃烧生成 CO，放热少，因 H 为负，H1H2；中两个方程式恒等式作差可 得 S(s) =S(g) H3H4，硫从固态到气态吸热，H3H40，即 H3H4；中发生同样的 燃烧反应，消耗燃料越多，放热越多，放热 H 为“”，H5H6；碳酸钙分解吸热，H70， CaO与 H2O反应放热，H80，H7H8，C正确。 13.【答案】AC 【解析】H2O(g)H2O(l)为放热过程，Q2Q3，H0，H2H3,A 正确，B 错误。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，依据甲烷和氢气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，常温下水为液态，只能选用第 1 个和第 3

20、个反应进行计算。 n(混合气体)0.5 mol，n(CH4)0.5 mol0.4 mol，n(H2)0.5 mol0.4 mol0.1 mol,0.4 mol 甲 烷燃烧放出的热量为 0.4 mol Q1kJ mol 10.4Q 1kJ,0.1 mol 氢气燃烧生成液态水放出的热量为 0.1 mol Q3kJ mol 10.05Q 3kJ，放出的热量为 0.4Q10.05Q3,C 正确，D错误。 14.【答案】CD 【解析】由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即热 稳定性为正丁烷异丁烷，故 A错误；根据乙烷燃烧热的含义：完全燃烧 1 mol 乙烷生成二氧化碳

21、 和液态水时会放出 1 560.8 kJ 的热量，所以热化学方程式为 2C2H6（g）+7O2（g）=4CO2（g） +6H2O（l）；H=3121.6 kJ mol-1，故 B 错误；正戊烷和 2甲基丁烷互为同分异构体，由表格 中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知，互为同分异构体的化合物，支链多的燃烧热小，则正丁烷 的燃烧热大于 2甲基丁烷，即正戊烷的燃烧热大约在 3540 kJ mol-1左右，且大于 3531.3 kJ mol- 1，故 C 正确；相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放热越多，燃烧放出的热量越多，故 D 正确，故选 CD。 15.【答案】（1）M （2） （3）1450 k

22、J （4）490 【解析】（1）此反应是吸热反应，M 的能量低于 N，能量越低，物质越稳定，因此 M 稳定； （2）甲醇燃烧生成 CO2和液态水，氢气还能燃烧，因此 a238.6 kJ；（3）放出的热量是 710 290/(35.5 4) kJ=1450 kJ；（4）根据反应方程式，Al 的化合价升高，C 的化合价降低，因此 4 mol Al 参加反应，转移电子 4 3 mol=12 mol，因此转移 5 mol 电子，产生的热量为 5 1176/12 kJ=490 kJ。 16.【答案】（1）（a） （b）C（s）+ O2（g）=CO2（g）H=110.5 kJ （2）409.0 （3）1.

23、6NA 173.4 【解析】（1）（a）根据热化学方程式的书写方法，都是有错误的，错误之处分别是：中 H=+177.7 kJ，反应吸热，H=+131 kJ，除 H2O 外其它物质的状态不是“l”应为 “aq”； （b）结合化学反应，利用盖斯定律，反应 C（s）+O2（g）=CO（g）是得来，所 以焓变 H=（393.5 kJ）（283 kJ）=110.5 kJ。 （2）反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量，逆反应的活化能=正 反应的活化能+|反应的焓变|；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

24、=167.2 kJ+241.8 kJ =409.0 kJ。 （3）已知CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g） H=574 kJ ， CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）H=1 160 kJ， 利用盖斯定律（+）可得：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）， H=kJ =867 kJ， 标况下 4.48 L 甲烷的物质的量为：n（CH4）=0.2 mol，甲烷中碳元素的化合价为4 价，反应产物二氧化碳中 C元素化合价为+4价，化合价变化为 8，即完全反应 1 mol 甲烷转移了 8 mol（8NA

25、）电子，则反应 0.2 mol 甲烷转移的电子总数为：0.2 mol 8NA=1.6NA；根据热化学方程式 可知，完全反应 0.2 mol甲烷放热的热量为 867 kJ 0.2 mol=173.4 kJ。 17.【答案】(1)低于 5 mL HCl 溶液和 45 mL NaOH 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)32 1.5 (3) 环 形 玻 璃 搅 拌 棒 H (aq) OH (aq)=H2O(l) H kJ mol 1 或 HCl(aq) NaOH(aq)=NaCl(aq)H2O(l) HkJ mol1。 【解析】(1)根据图示，5 mL

26、 HCl 溶液和 45 mL NaOH 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 30 mL，NaOH溶 液的体积为 20 mL，V1V232。HClNaOH=NaClH2O，n(NaOH)n(HCl)1.0 mol L 1 0.03 L0.03 mol， c(NaOH)1.5 mol 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 1 mol 液态 水时的反应热。20 mL 1.5 mol L1NaOH 与 30 mL 1.0 mol L1盐酸溶液进行中和反应生成水的物 质的量为 0.02 L 1.50 mol L10.03 mol，HkJ mol1kJ mol1，因此表示此反应中 和反应的热化学方程式为 H (aq)OH(aq)=H 2O (l) H kJ mol 1 或 HCl(aq) NaOH(aq)=NaCl(aq)H2O (l) HkJ mol1。