高中化学人教版化学反应原理第一章化学反应与能量单元测试 获奖作品

（选修四）《化学反应与能量》章末检测试题（满分100分考试时间：90分钟）一、单项选择题（每小题3分，共54分）1．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列措施有利于节能减排、保护环境的是(B)①加快化石燃料的开采与使用②研发易降解的生物农药③应用高效洁净的能源转换技术④田间焚烧秸秆⑤推广使用节能环保材料A．①③⑤ B．②③⑤C．①②④ D．②④⑤2．下列反应中生成物的总能量高于反应物的总能量的是(D)A．Zn与稀硫酸反应放出氢气B．酸碱中和反应C．硫在空气中燃烧D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应3．25℃、101kPa时，强酸与强碱的稀溶液中发生中和反应的中和热为57.3kJ·mol－1，则下列描述正确的是(A)A．KOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(1)ΔH＝－57.3kJ·mol－1B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(1)ΔH＝＋57.3kJ·mol－1C．H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热为ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量4．已知气体A和气体B反应生成液态C为放热反应，则下列热化学方程式书写正确的是(a>0)(D)A．A(g)＋2B(g)=C(l)ΔH＝＋akJ/molB．A＋2B=CΔH＝－akJ/molC．A(g)＋2B(g)=C(l)ΔH＝－akJD．A(g)＋2B(g)=C(l)ΔH＝－akJ/mol5．根据如图1­1所示的各物质能量变化关系，判断下列热化学方程式正确的是(A)A．C(s，金刚石)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1(a<0)B．C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1(b>0)C．C＋O2=CO2ΔH3＝ckJ·mol－1(c>0)D．C(s，金刚石)=C(s，石墨)ΔH4＝dkJ·mol－1(d>0)6．已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/mol；2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ/mol。现有0.2mol的炭粉和氢气组成的混合物在氧气中完全燃烧，共放出63.53kJ热量，则混合物中C与H2的物质的量之比为(A)A．1∶1B．1∶2C．2∶3D．3∶27．已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧，至反应物耗尽，测得放出热量akJ。又知12.0g碳完全燃烧，放出热量为bkJ。则热化学方程式C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝Q中Q等于(C)A．－(a－b)kJ·mol－1B．－(a＋b)kJ·mol－1C．－(5a－0.5b)kJ·mol－1D．－(10a－b)kJ·mol－18．下列各组变化中，前者小于后者的是(A)①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2②2H2(g)＋O2(g)═2H2O(l)ΔH1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH2③t℃时，在一定条件下，将1molSO2和1molO2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时分别反应放出的热量④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH1CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH2A．①②③B．②④C．②③④D．③④9．1molCH4气体完全燃烧放出的热量为802kJ，但当不完全燃烧生成CO和H2O时，放出的热量为519kJ。如果1molCH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O，并放出731.25kJ的热量，则一定量O2的质量为(C)A．40g B．56gC．60g D．无法计算10．有如下三个热化学方程式：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝akJ·mol－1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝bkJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝ckJ·mol－1关于它们的下列表述正确的是(D)它们都是吸热反应B．a、b和c均为正值C．a＝bD．2b＝c11．已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－226kJ·mol－1根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是(C)A．CO的燃烧热为283kJB．下图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)=2Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH>－452kJ·mol－1D．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数为6.02×102312．已知：①1molH2分子中的化学键断裂时需要吸收436kJ的能量，②1mol碘蒸气中的化学键断裂时需要吸收151kJ的能量；③由H原子和I原子形成1molHI分子时释放299kJ的能量。下列热化学方程式正确的是(A)A．2HI(g)=H2(g)＋I2(g)ΔH＝＋11kJ/molB．H2(g)＋I2(g)=2HI(g)ΔH＝＋11kJ/molC．H2(g)＋I2(g)=2HI(g)ΔH＝＋288kJ/molD．H2(g)＋I2(g)=2HI(g)ΔH＝－144kJ/mol13．NH3(g)燃烧的产物是NO2(g)和H2O(g)。已知反应有：(1)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1(2)eq\f(1,2)N2(g)＋O2(g)=NO2(g)ΔH＝＋39.9kJ·mol－1(3)NH3(g)=eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)ΔH＝＋46.0kJ·mol－1下列关于NH3(g)燃烧的热化学方程式的书写正确的是(A)A．NH3(g)＋eq\f(7,4)O2(g)=NO2(g)＋eq\f(3,2)H2O(g)ΔH＝－282.8kJ·mol－1B．NH3(g)＋eq\f(5,4)O2(g)=NO2(g)＋eq\f(3,2)H2O(g)ΔH＝－161.9kJ·mol－1C．NH3(g)＋eq\f(7,4)O2(g)=NO2(g)＋eq\f(3,2)H2O(g)ΔH＝－161.9kJ·mol－1D．NH3(g)＋eq\f(5,4)O2(g)=NO2(g)＋eq\f(3,2)H2O(g)ΔH＝－282.8kJ·mol－114．已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋eq\f(1,2)O2ΔH＝－266kJ·mol－1根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是(C)A．CO的燃烧热为283kJB．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)ΔH>－532kJ·mol－1D．CO(g)与Na2O2(s)反应放出549kJ热量时，电子转移数为6.02×102315．有如下三个热化学方程式：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1＝akJ/molH2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH2＝bkJ/mol2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH3＝ckJ/mol关于它们的下列表述正确的是(D)A．它们都是吸热反应 B．a、b和c均为正值C．a＝b D．2b＝c16．断裂1mol化学键所需的能量如下：化学键N—NO=ON≡NN—H键能(kJ)154500942a火箭燃料肼(H2N—NH2)的有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法错误的是(C)A．N2比O2稳定B．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－1C．表中的a＝194D．图中的ΔH3＝＋2218kJ·mol－117．已知：P4(g)＋6Cl2(g)=4PCl3(g)ΔH＝akJ·mol－1，P4(g)＋10Cl2(g)=4PCl5(g)ΔH＝bkJ·mol－1，P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·mol－1。下列叙述正确的是(C)A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)=PCl5(s)的反应热ΔHC．Cl—Cl键的键能为(b－a＋5.6c)/4kJ·mol－1D．P—P键的键能为(5a－3b＋12c)/8kJ·mol－1【解析】：Cl的非金属性大于P的非金属性，故P—Cl键的键能大于P—P键的键能，A项错误；不知道PCl5(g)→PCl5(s)的反应热，无法求出B项中反应的反应热，B项错误；根据盖斯定律，消去P4，得到Cl—Cl键的键能为(b－a＋5.6c)/4kJ·mol－1，C项正确；根据盖斯定律，消去Cl2，得到P—P键的键能为(5a－3b＋12c)/12kJ·mol－1，D项错误。化学反应的实质是组成反应物的各种化学键的破坏与组成生成物的各种化学键的形成。在此过程中，必然伴随着能量的变化，其表现形式为热量的放出或吸收。这种热量的变化，反映了与键能密切相关的反应物与生成物的总能量间的差值。因此，在中学化学中总结出反应热与键能的公式：反应热＝旧化学键的键能之和－新化学键的键能之和。18．利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是(B)A．该反应物ΔH＝＋91kJ·mol－1B．反应物的总能量大于生成物的总能量C．加入催化剂，该反应的ΔH变小D．如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH增大【解析】：根据图示，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，是放热反应，故选项A错误，C正确；加入催化剂只能降低反应所需的活化能，而对反应热无影响，选项B错误；生成液态CH3OH时释放出的热量更多，ΔH更小，选项D错误。二、填空题（46分）19．(10分)已知下列热化学方程式：①CaCO3(s)=CaO＋CO2(g)ΔH＝＋177.7kJ②C(s)＋H2O(s)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝－131.3kJ·mol－1③eq\f(1,2)H2SO4(1)＋NaOH(1)=eq\f(1,2)Na2SO4(1)＋H2O(1)ΔH＝－57.3kJ·mol－1④C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1⑤CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283kJ·mol－1⑥HNO3(aq)＋NaOH(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(1)ΔH＝－57.3kJ·mol－1⑦2H2(g)＋O2(g)=2H2O(1)ΔH＝－517.6kJ·mol－1(1)上述热化学方程式中，不正确的有______________，不正确的理由分别是______________________________________________________。(2)根据上述信息，写出C转化为CO的热化学方程式：___________________________。(3)上述反应中，表示燃烧热的热化学方程式有________________________________；表示中和热的热化学方程式有__________________________________。【答案】：(1)①②③①中CaO没标状态，ΔH＝＋177.7kJ·mol－1；②中H2O的状态应为“g”；③中除H2O外其他物质的状态不是“l”应为“aq”(2)C(s)＋O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1(3)④⑤⑥【解析】：(2)④－⑤得：C(s)＋O2(g)=CO(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1－(－283kJ·mol－1)＝－110.5kJ·mol－1。(3)燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，故④⑤正确，⑦表示的不是1molH2的燃烧；中和热是指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1molH2O(1)时的反应热，故⑥正确。20．(14分)常温常压下，断裂1mol(理想)气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol(理想)气体分子化学键所放出的能量称为键能(单位为kJ·mol－1)。下表是一些键能数据(kJ·mol－1)：化学键键能化学键键能化学键键能C－F427C－Cl330C－I218H－H436S＝S255H－S339请完成下列问题。(1)由表中数据规律预测C－Br键的键能范围：________<C－Br键能<____________(填写数值和单位)。(2)热化学方程式2H2(g)＋S2(g)=2H2S(g)ΔH＝QkJ·mol－1，则Q＝________。(3)已知下列热化学方程式：①O2(g)=Oeq\o\al(＋,2)(g)＋e－ΔH1＝＋1175.7kJ·mol－1②PtF6(g)＋e－=PtFeq\o\al(－,6)(g)ΔH2＝－771.1kJ·mol－1③Oeq\o\al(＋,2)PtFeq\o\al(－,6)(s)=Oeq\o\al(＋,2)(g)＋PtFeq\o\al(－,6)(g)ΔH3＝＋482.2kJ·mol－1则反应O2(g)＋________(g)＝O2＋PtFeq\o\al(－,6)(s)ΔH＝________kJ·mol－1。(4)已知：N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH1＝＋67.7kJ/mol；N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－534kJ/mol。试计算1mol肼和二氧化氮完全反应生成氮气和水蒸气时放出的热量为________kJ，写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式：______________________。【答案】(1)218kJ·mol－1330kJ·mol－1(2)－229(3)PtF6－77.6(4)567.852N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1135.7kJ/mol【解析]】(1)根据表中数据得规律：卤族元素C－X键的键能由上到下依次减小，预测C－Br键的键能范围：218kJ·mol－1＜C－Br键能＜330kJ·mol－1；(2)根据化学反应的焓变等于反应物的键能之和减生成物的键能之和计算，注意各物质的结构和化学键的数目；ΔH＝2×436kJ·mol－1－255kJ·mol－1－4×339kJ·mol－1＝－229kJ·mol－1；(3)依据盖斯定律①＋②－③得到，反应热化学方程式为：O2(g)＋PtF6(g)=Oeq\o\al(＋,2)PtFeq\o\al(－,6)(s)的ΔH＝－77.6kJ·mol－1；(4)根据盖斯定律，在反应物中消去O2可得到N2H4和NO2的反应，令②×2－①得2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(g)，ΔH＝2ΔH2－ΔH1＝－534kJ/mol×2－67.7kJ/mol＝－1135.7kJ/mol。则1molN2H4反应放出的热量为1135.7kJ/2＝567.85kJ。21．(12分)据《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。(1)晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si(s)＋O2(g)=SiO2(s)ΔH＝－989.2kJ·mol－1，有关键能数据如下表：已知1molSi中含2molSi—Si键，1molSiO2中含4molSi—O键，则x的值为________。(2)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等。硅光电池是一种把________能转化为________能的装置。(3)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程度低，容易有效控制D．寻找高效新催化剂，使硅的生产耗能很低，是硅能源开发利用的关键技术(4)工业制备纯硅的反应为2H2(g)＋SiCl4(g)=Si(s)＋4HCl(g)ΔH＝＋240.4kJ·mol－1，生成的HCl通入100mL1mol·L－1的NaOH溶液恰好反应，则反应过程中________(填“吸收”或“释放”)的热量为________kJ。【答案】(1)460(2)光(或太阳)电(3)D(4)吸收6.01【解析】]：(1)每摩尔Si含有2molSi—Si键，每摩尔SiO2含有4molSi—O键，则ΔH＝2×176kJ·mol－1＋498.8kJ·mol－1－4xkJ·mol－1＝－989.2kJ·mol－1，x＝460。(2)硅光电池将光(或太阳)能转化为电能。(3)硅是固体，便于运输、贮存，A对；硅元素在地壳中含量居于第二位，来源丰富，B对；硅燃烧的产物为SiO2，没有污染，C对；制备硅不需要催化剂，D错。(4)100mL1mol·L－1的NaOH溶液消耗0.1molHCl，则工业制备纯硅的反应中有0.1molHCl生成，故吸收的热量为eq\f(240.4kJ,4mol)×0.1mol＝6.01kJ。22．(10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、0.5mol·L－1盐酸、0.55mol·L－1NaOH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________(填“能”或“否”)，其原因是______________________________________