化学第一章化学反应及其能量变化单元检测(人教版选修4

1、第一章 化学反应及其能量变化 单元检测满分：100分时间：90分钟第卷(选择题，共46分)一、选择题(18小题，每小题2分，918小题，每小题3分，共46分)1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量变化B生成物中全部化学键在形成时所释放的能量大于破坏反应物中全部化学键所吸收的能量时，反应为吸热反应C为了提高煤的利用率，常将煤气化或液化后燃烧。煤气化或液化属于物理变化D反应产物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，H0解析化学反应过程中，物质发生变化的同时能量也一定发生变化；成键释放的能量大于断键吸收的能量时，反应为放热反应；煤的气化和液化都是化学变化，C项错误

2、；产物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，H0，D项正确。答案D2保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为消除目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出了利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如下图所示。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生物能D电能解析题图中由CO2、H2O、N2转化为CH4、CH3OH、NH3是在光的作用下才能完成，由转化关系可知太阳能最终以热能形式释放。要使燃料循环使用，即是燃烧产物(右边)燃料(左边)O2；燃料O2燃烧产物热量。答案B3下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A生成物总能量一定低于反应物总能量B放热反应的反

3、应速率总是大于吸热反应的反应速率C应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同解析本题考查考生对化学反应的能量变化，化学反应速率、焓变的意义以及有关焓变的计算，考查考生对基本理论的理解能力。从能量变化的角度可将化学反应分为放热反应和吸热反应，放热反应产物的能量降低，吸热反应产物的能量升高，A错；化学反应的速率由化学反应的本身决定，也与某些外界条件有关，但与反应是否吸热、放热无关，B项；盖斯定律是能量守恒原理的具体体现，因此只要确定反应物(温度、状态)和生成物(温度、状态)，无论反应进行的路径如何，其总能量变化保持不

4、变，C对、D错。答案C4(2012年九江模考)氢气的制取、储存和利用一直是化学领域研究的热点。H2O热分解可以得到H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。下列有关说法正确的是()A图中A、B表示的粒子依次是O和HB图中A、B表示的粒子依次是H和O2C图中A、B重新生成水时的活化能等于0D图中A、B重新生成水时的活化能大于0解析水分解时首先断裂化学键形成氢原子和氧原子，然后原子再重新组合生成氧气和氢气，由于生成氢原子的物质的量是氧原子的两倍，所以A是氢原子，B是氧原子，氢原子与氧原子组合成水，不需断裂化学键，即活化能为0。答案C5通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量

5、看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的反应热(H)，化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。则下列热化学方程式不正确的是()A1/2A2(g)1/2B2(g)AB(g)H91.5kJmol1BA2(g)B2(g)2AB(g)H183kJmol1C1/2A2(g)1/2B2AB(g)H91.5kJmol1D2AB(g)A2(g)B2(g)H183kJmol1解析B选项HE(反应物)E(生成物)(436243)2431183kJmol1，说明A2(g)和B2(g)反应生成AB(g)是一个放热反应，所以C选项热化学反应方程式错误。答案C6已知乙炔与

6、苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下所示：2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)H2600kJ/mol2C6H6(g)15O2(g)12CO2(g)6H2O(l)H6590kJ/mol，下列说法正确的是()A2mol C2H2(g)完全燃烧生成气态水时放热大于2600kJB2mol C6H6(l)完全燃烧生成液态水时放热大于6590kJC3分子C2H2(g)化合生成C6H6(g)的过程属于放热反应D相同条件下，等质量的C2H2(g)与C6H6(g)完全燃烧，C6H6(g)放热更多解析液态水转化成气态水，会吸收热量，因此2mol C2H2(g)完全燃烧生成气态水时，放出的热量减小，

7、小于2600kJ，A错误；液态苯转化为苯蒸气，会吸收热量，导致液态苯燃烧放出的热量小于苯蒸气燃烧放出的热量，B错误；将(3)2得到3C2H2(g)C6H6(g)H605kJ/mol，属于放热反应，C正确；相同条件下，1g乙炔放出50kJ的热量，1g苯蒸气放出42kJ的热量，乙炔放出的热量更多，D错误。答案C7(2012年西安二检)如图所示，下列说法不正确的是()A反应过程(1)的热化学方程式为A2(g)B2(g)=C(g)H1QkJ/molB反应过程(2)的热化学方程式为C(g)=A2(g)B2(g)H2Q1kJ/molCQ与Q1的关系：QQ1DH2H1解析由图象数据可知，反应过程(1)的热化

8、学方程式为A2(g)B2(g)=C(g)H1QkJ/mol。反应过程(2)的热化学方程式为C(g)=A2(g)B2(g)H2Q1kJ/mol，反应过程(1)与反应过程(2)中，反应物、生成物所涉及物质及状态均相同，只是过程相反，故反应热的数值相等，符号相反。注意比较H的大小时，要注意比较其正负号。答案C8近年来，有科学家提出硅是“21世纪新能源”“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中你认为不妥当的是()A硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B硅的来源丰富，易于开采，且可再生C硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染较低，容易有效

9、控制D寻找高效催化剂，使二氧化硅分解产生硅的同时释放能量，是硅能源大规模开发利用的一项关键技术解析二氧化硅分解产生硅的同时吸收能量，催化剂不能改变反应的热效应。答案D9实验室用4mol SO2与2mol O2进行下列反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.64kJ/mol，当放出314.624kJ的热量时，SO2的转化率为()A40% B50% C80% D90%解析2mol SO2和1mol O2完全反应时，放出的热量为196.64kJ，当放出314.624kJ的热量时，有3.2mol SO2参与反应，转化率为80%。答案C10科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为

10、正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1mol NN键吸收193kJ热量，断裂1mol NN键吸收941kJ热量，则()AN4的熔点比P4高B1mol N4气体转化为N2时要吸收724kJ能量CN4是N2的同系物D1mol N4气体转化为N2时要放出724kJ能量解析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，则C错；从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个NN键，根据N4(g)2N2(g)H，有H6193kJ/mol2941kJ/mol724kJ/mol，故B项错误，D

11、项正确。答案D11下列有关热化学方程式的说法中不正确的是()A热化学方程式未注明温度和压强时，H表示标准状况下的数据B热化学方程式中的化学计量数只代表反应物或生成物的物质的量C在加热或点燃条件下才能进行的化学反应既可以为放热反应，也可以为吸热反应D同一化学反应化学计量数不同，H值不同。化学计量数相同而状态不同，H值也不同解析A项中，若热化学方程式未注明温度和压强，则说明在常温常压下进行，而非标准状况下。B、C、D正确。答案A12(2013年东北三市联考)已知在25C下，101kPa下，1g辛烷C8H18燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是()AC

12、8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H48.40kJmol1B2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(g)H11035.2kJmol1CC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5517.6kJmol1DC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5517.6kJmol1解析1mol辛烷燃烧应放热5517.6kJ，因此1mol辛烷燃烧时的焓变为5517.6kJmol1，只有D正确。答案D13(2012年宝鸡二检)下列说法正确的是()A通常状况下，1g氢气燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为

13、2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJmol1B已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)H270kJmol1，则1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJC500C、30mPa下，将0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6kJmol1D已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5kJmol1，C(s，金刚石)O2(g)=CO2(g)H395.0kJmol1，则C(s，金刚石)=C(s，石墨)H1.5kJmol1解析

14、表示氢气燃烧热的热化学方程式中H2(g)的化学计量数为1，A错；气体变为液体时要放出能量，所以1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ，B错；此反应为可逆反应，故投入0.5mol的氮气，最终参加反应的氮气一定小于0.5mol，因此热化学方程式中H应小于38.6kJmol1，选项C不正确；D中由可知正确。答案D14(2013年银川质检)已知：常温下，0.01mol/LmOH溶液的pH为10，MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol正盐的H24.2kJmol1，强酸与强碱的稀溶液的中和热为H57.3kJmol1。则MOH在水溶液中电离的H为()A69.

15、4kJmol1 B45.2kJmol1C69.4kJmol1 D45.2kJmol1解析依题意，MOH是弱碱：MOH(aq)H(aq)=M(aq)H2O(l)H112.1kJmol1，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H257.3kJmol1，根据盖斯定律，由得MOH(aq)M(aq)OH(aq)H(12.157.3)kJ/mol45.2kJ/mol。答案D15(2013年河南洛阳一模)下列热化学方程式中，正确的是()A甲烷的燃烧热H890.3kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3kJmol1B500C、30mPa下，

16、将0.5mol N2(g)和1.5mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6kJmol1CHCl和NaOH反应的中和热H57.3kJmol1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3)kJmol1D在101kPa时，2g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJmol1解析根据燃烧热的概念，生成的水应该为液态，故A错误；将0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭容器中充分反应，由于此反应是

17、可逆反应，加入的反应物不可能完全反应，故B错误；中和热表示酸和碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量，与反应物参加反应的量的多少或生成水的量的多少无关，故C错误。答案D16已知A(g)B(g)=C(g)H1，D(g)B(g)=E(g)H2，且H1H2。若A、D混合气体1mol完全与B反应，放热H3，则A、D的物质的量之比为()A. B.C. D.解析由A、D分别与B反应的热化学方程式得，1mol A与B完全反应放热H1,1mol D与B完全反应放热H2,1mol A与D的混合气体与B完全反应，放热H3，建立十字交叉关系可得：可得A、D的物质的量之比为：。答案B17(2013年保定调研)已知：

18、2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6kJ/mol；H2(g)S(g)=H2S(g)H20.1kJ/mol。下列判断一定正确的是()A由知，氢气的燃烧热为241.8kJB由、知，2H2S(g)O2(g)=2S(g)2H2O(g)H443.4kJ/molC反应中的能量变化可用如图表示D若反应中改用固态硫，则放热大于20.1kJ解析A项，反应中生成的是气态水，故无法得出燃烧热的值，且燃烧热的单位为kJ/mol，错；B项，根据盖斯定律，由2得出B项结论正确；C项，反应为放热反应，而图示为吸热反应，错；D项，固态物质的能量小于气态物质，所以固态S反应比气态S反应放出的热量少，错。答案B18

19、(2012年北京丰台一模)根据碘与氢气反应的热化学方程式，下列判断正确的是()I2(g)H2(g)2HI(g)H9.48kJ/molI2(s)H2(g)2HI(g)H26.48kJ/molA254g I2(g)中通入2g H2(g)，反应放热9.48kJB当反应吸收52.96kJ热量时转移2mol eC反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低D1mol固态碘与1mol气态碘所含能量相差17.00kJ解析A项，反应是可逆反应，反应物不可能完全转化；B项，当反应吸收52.96kJ热量时有2mol I2(s)参加反应，转移4mol e；C项，对于同一物质，固态时的能量比气态时的能量低；D项，应用盖斯

20、定律，反应即可得到：I2(g)=I2(s)H35.96kJ/mol。答案C第卷(非选择题，共54分)二、非选择题(本题包括6小题，共54分)19(6分)已知：在热力学标准态(298k、1.01105 Pa)下，由稳定的单质发生反应生成1mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(H)。下图为氧族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试回答下列问题：(1)归纳：非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的反应热H的关系_。(2)硒化氢在热力学标准态下，发生分解反应的热化学反应方程式：_。解析如何结合图象正确理解反应热中所体现的元素周期律内容。由元素周期律可知：氧族元素的非金属性越强，生成氢化物后放出的热

21、量也越多。所以d点对应的应该是氧元素的氢化物，依此类推a、b、c分别为H2Te、H2Se、H2S。所以结论是非金属元素氢化物越稳定，H越小，反之亦然。由于图象给出的是氢化物的生成，所以对于硒化氢在热力学标准态下，发生分解反应的热化学方程式，在书写时应该注意反应热应该与硒化氢的生成相反，即H81kJmol1。答案(1)非金属元素氢化物越稳定，H越小，反之亦然(2)H2Se(g)Se(s)H2(g)H81kJmol120(9分)(1)化学反应中的能量变化，是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。下图为N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化：N2(g)

22、和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化人们通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，则NN的键能为_kJ/mol。由上图写出N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学方程式：_。(2)有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得：已知：C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H1393.5kJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2571.6kJ/mol2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H32599.2kJ/mol，则由C(石墨，s)和H2(g)反应生成1mol C2H2(g)时H_kJ/

23、mol。已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧至反应物耗尽时放出xkJ热量。单质碳的燃烧热为ykJ/mol，则1mol C与O2反应生成CO的反应热H_kJ/mol。解析(1)由信息知NN的键能为946kJ/molH946kJ/mol498kJ/mol2632kJ/mol180kJ/mol要得到2C(石墨，s)H2(g)=C2H2(g)反应2反应反应H226.8kJ/mol生成1mol CO放热为5x0.5 yH(5x0.5y)kJ/mol答案(1)946N2(g)O2(g)=2NO(g)H180kJ/mol(2)226.8(5x0.5y)21(10分)(2012年北京理综节选)用Cl2生产某些含

24、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，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ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1mol HO键与断开1mol HCl键所需能量相差约为_kJ，H2O中HO键比HCl中HCl键(填“强”或“弱”)_。解析(3)设HO键的键能为x，HCl键的键能为y，则有115.622434x4y498，化简得xy31.9，即断开1mol HO键与断开1mol HCl键所需能量相差约为32kJ，H2O中HO键比HCl中HCl键强。答案(1) (2)4HCl

25、(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6kJ/mol(3)32强22(8分)(2013年沈阳四校联考)(1)如图是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是_，H的变化是_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0kJmol1；CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9kJmol1。又知H2O(g)=H2O(l)H44kJmol1。则甲醇

26、蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为_。解析(1)催化剂可降低反应的活化能，但不能改变反应热，故E1减小、H不变。(2)根据盖斯定律，由322得CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7kJmol1。答案(1)减小不变(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7kJmol123(11分)某化学兴趣小组要完成中和热的测定。(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5molL1盐酸、0.55molL1 NaOH溶液，实验尚缺少的玻璃用品是_、_。(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？_(

27、填“能”或“否”)，其原因是_ _。(3)他们记录的实验数据如下：已知：Qcm(t2t1)，反应后溶液的比热容c为4.18kJC1kg1，各物质的密度均为1gcm3。计算完成上表。根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式：_。(4)若用KOH代替NaOH，对测定结果_(填“有”或“无”)影响；若用醋酸代替HCl做实验，对测定结果_(填“有”或“无”)影响。解析(1)中和热测定的关键是减少热量损失，需要的仪器中除题目中的仪器外，还要量取液体体积，用量筒。测量液体的温度，用温度计。(2)否，铜丝易传导热，会增大热量散失。(3)由题意知：中t2t123.3C20C3.3C。中t2t123.5C20C3.5C故3.4C。由Qcm(t2t1)4.18kJC1kg10.1kg3.4C1.42kJ则H56.8kJmol1NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H56.8kJmol1(4)KOH、NaOH都是强碱，对结果无影响。而用CH3COOH代替HCl，由于CH3COOH为弱酸，电离需吸热，故对测定结果有影响。答案(1)量筒温度计(2)否金属易导热，热量散失多，导致误差偏大