第04讲 第一章《化学反应的热效应》单元测试（培优提升）（人教2019选择性必修1）（学生版）

《化学反应的热效应》单元测试（培优提升）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题(共51分)1．(本题3分)下列过程中，将电能转化为化学能的是A．风力发电机B．天然气烧水C．硅太阳能电池D．电解熔融氯化钠2．(本题3分)下列反应既是氧化还原反应，符合如图所示能量变化的是A．与HCl的反应 B．灼热的炭与反应C．铝片与稀反应 D．甲烷在中的燃烧反应3．(本题3分)单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化，如图所示，下列说法不正确的是A．单斜硫和正交硫互为同素异形体B．单斜硫比正交硫稳定C．1molSO2(g)分解成1molS(s，单斜)和1molO2时会吸收热量D．S(s，单斜)=S(s，正交)△H=-0.33kJ/mol4．(本题3分)工业上，合成氨反应，在催化剂表面的微观历程及能量变化如图所示，下列说法错误的是A．①→②可表示、化学键的断裂，该过程吸收能量B．①→②→③的过程中有非极性键的断裂和形成C．合成氨反应属于氮的固定，是放热反应D．合成氨过程中催化剂参与了反应5．(本题3分)以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。下列说法正确的是A．该反应①中钛氧键断裂会释放能量B．该反应中，光能和热能转化为化学能C．使用作催化剂可降低反应热，从而提高化学反应速率D．分解反应的热化学方程式为6．(本题3分)灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体，基于以上信息判断，说法正确的是①Sn(s，白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g)△H1②Sn(s，灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g)△H2③Sn(s，灰)Sn(s，白)△H3=+2.1kJ/molA．△H1＞△H2B．锡在常温下以灰锡状态存在C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应D．锡制容器长期处于低于13.2℃的环境中，会自行毁灭7．(本题3分)工业上可采用CH3OHCO+2H2的方法来制取高纯度的CO和H2。我国科研人员通过计算机模拟，研究了在钯基催化剂表面甲醇制氢的反应历程如图所示，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是已知：甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程，有两种可能的方式：方式I：CH3OH*→CH3O*+H*Ea=+103.1kJ·mol-1方式II：CH3OH*→CH*+OHEb=+249.3kJ·mol-1A．CH3OH*→CO*+2H2(g)的ΔH<0B．①②都为O—H键的断裂过程C．由活化能E值推测，甲醇裂解过程主要历经的方式应为IID．放热最多阶段的化学方程式为CHO*+3H*→CO*+4H*8．(本题3分)已知：①CH3OH的燃烧热为；②中和热为；③下列热化学方程式书写正确的是A．B．C．D．9．(本题3分)下列热化学方程式中ΔH的数值表示可燃物燃烧热的是A．CO(g)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283kJ·mol－1B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802.3kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.6kJ·mol－110．(本题3分)科研人员利用Cu/ZnO作催化剂，在光照条件下实现了和合成，该反应历程示意图如下下列说法错误的是A．过程Ⅰ中在Cu表面断裂成H原子，在ZnO表面上形成了B．过程Ⅱ中存在极性键的断裂与形成，且有生成C．过程Ⅳ中有C—H键形成，会吸收能量D．总反应的化学方程式是11．(本题3分)在进行中和热的测定中，下列操作或说法错误的是A．不可将温度计当搅拌棒使用，也不可靠在容器内壁上B．搅拌时，环形玻璃搅拌棒应上下移动C．测量反应混合液的温度时要随时读取温度，记录下最高温度D．为了使反应完全，必须保证酸和碱恰好完全反应12．(本题3分)将V1mL1.0mol•L-1NaOH溶液和V2mL未知浓度的HCl溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL)。下列叙述正确的是A．做该实验时环境温度为22℃B．该实验表明热能可以转化为化学能C．HCl溶液的浓度约是1.5mol•L-1D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应13．(本题3分)以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：相关反应的热化学方程式为：反应I：反应II：反应III：下列说法不正确的是A．该过程实现了太阳能到化学能的转化B．和对总反应起到了催化剂的作用C．总反应的热化学方程式为：D．该过程使水分解制氢反应更加容易发生，但总反应的不变14．(本题3分)合成氨原料中的H2可用甲烷在高温条件下与水蒸气反应制得。部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的ΔH数据如下表：物质ΔH/(kJ·mol－1)H2(g)－285.8CO(g)－283.0CH4(g)－890.3已知1molH2O(g)转化生成1molH2O(l)时放出热量44.0kJ。下列CH4和水蒸气在高温下反应得到H2和CO的热化学方程式正确的是A．CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH1＝＋206.1kJ·mol－1B．CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH2＝－206.1kJ·mol－1C．CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝＋365.5kJ·mol－1D．CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH4＝－365.5kJ·mol－115．(本题3分)通过以下反应可获得新型能源二甲醚()。下列说法不正确的是①②③④A．反应①②为反应③提供原料气B．反应③也是资源化利用的方法之一C．反应的D．反应的16．(本题3分)肼()是一种高能燃料，在空气中燃烧的化学方程式为，已知：下列说法不正确的是A．反应中反应物总能量比生成物总能量低B．肼()的电子式为C．H-O键的键能比N-H键的键能大D．断裂1molN-N键需要吸收154kJ能量17．(本题3分)下列示意图表示正确的是A．甲图表示Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=+26.7kJ·mol-1反应的能量变化B．乙图表示碳的燃烧热C．丙图表示实验的环境温度为20℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1+V2=60mL)D．已知稳定性顺序：B＜A＜C，某反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化曲线如丁图二、填空题(共37分)18．(本题8分)解答下列问题(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na—Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。已知：H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH1=-akJ·mol-1C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH2=-bkJ·mol-1试写出25℃、101kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式：_______。(2)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。工业上常用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。1molCH4完全燃烧生成气态水和1molS(g)燃烧的能量变化如下图所示：在催化剂作用下，CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2，写出该反应的热化学方程式：_______。(3)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中I2O5常用于定量测定CO的含量。已知2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s)ΔH=-76kJ·mol-1；2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1。则该测定反应的热化学方程式为_______。(4)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1CO2(g)=C(s)+O2(g)ΔH=+393.5kJ·mol-1则反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的ΔH=_______kJ·mol-1。(5)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0)2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-bkJ·mol-1(b>0)若用CO还原NO2至N2，当消耗标准状况下3.36LCO时，放出的热量为_______kJ(用含有a和b的代数式表示)。19．(本题6分)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。（1）键能也可以用于估算化学反应的反应热(ΔH)，下表是部分化学键的键能数据：化学键P－PP－OO=OP=O键能/(kJ·mol-1)172335498X已知白磷的燃烧热为2378.0kJ/mol，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中X=___________。（2）1840年，俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应热效应的基础上，总结出一条规律：“一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。”这个规律被称为盖斯定律。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。①已知：I．C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/molII．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ/molⅢ．2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(1)ΔH3=-2599.2kJ/mol则由C(石墨，s)和H2(g)反应生成1molC2H2(g)的热化学方程式为___________。②已知3.6g碳在6.4g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出xkJ热量。已知单质碳的燃烧热为ykJ/mol，则1molC与O2反应生成CO的反应热△H为___________。20．(本题8分)回答下列问题（1）水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用﹡标注。可知水煤气变换的ΔH___________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正=___________eV。（2）已知：P(s，白磷)=P(s，黑磷)ΔH=-39.3kJ·mol-1；P(s，白磷)=P(s，红磷)ΔH=-17.6kJ·mol-1；由此推知，其中最稳定的磷单质是___________。（3）已知反应器中还存在如下反应：ⅰ．CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH1ⅱ．CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2ⅲ．CH4(g)=C(s)＋2H2(g)ΔH3……ⅲ为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用___________反应的ΔH。21．(本题15分)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2)，当它们混合时，即产生大量的N2和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量。(1)写出该反应的热化学方程式______。(2)已知H2O(l)=H2O(g)；△H=+44kJ·mol﹣1，则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是______kJ。(3)上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是______。(4)已知N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)；△H=+67.7kJ·mol﹣1，N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)；△H=﹣534kJ·mol﹣1，根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式______。(5)已知：N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ/molN2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=﹣543kJ/molH2(g)+F2(g)═HF(g)△H=﹣269kJ/molH2(g)+O2(g)═H2O(g)△H=﹣242kJ/mol有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放能量更大，肼和氟反应的热化学方程式：______。(6)丙烷燃烧可以通过以下两种途径：途径I：C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣akJ·mol﹣1途径II：C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+bkJ·mol﹣12C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=﹣ckJ·mol﹣12H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣dkJ·mol﹣1(abcd均为正值)请回答下列问题：判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径I放出的热量______(填“大于”、“等于”或“小于”)途径II放出的热量。C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)的反应中，反应物具有的总能量______(填“大于”、“等于”或“小于”)生成物具有的总能量。b与a、c、d的数学关系式是______。三、实验题(共12分)22．(本题12分)某实验小组用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定