新教材适用高中化学第1章化学反应的热效应测评新人教版选择性必修1

第一章测评(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.依据如图所示的反应推断下列说法中错误的是()。碳酸钙的热分解示意图A.1molCO2(g)和1molCaO(s)的总能量大于1molCaCO3(s)的总能量B.该反应的ΔH>0C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂汲取能量,化学键形成放出能量D.由该反应可推出凡是须要加热才发生的反应均为吸热反应答案:D解析:因为碳酸钙受热分解是吸热反应,1molCO2(g)和1molCaO(s)的总能量大于1molCaCO3(s)的总能量,ΔH>0,故A、B项正确;C项,在CaCO3中,Ca2+和CO32.符合如图所示的化学反应的热化学方程式是()。A.CO+H2OCO2+H2ΔH=+41kJ·mol-1B.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ·mol-1C.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41kJ·mol-1D.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=-41kJ·mol-1答案:B解析:从题图可知,由CO2(g)与H2(g)反应生成CO(g)和H2O(g),该反应是吸热反应,ΔH=+41kJ·mol-1,B项正确。3.下列与化学反应能量变更相关的叙述正确的是()。A.生成物总焓肯定低于反应物总焓B.放热反应的化学反应速率总是大于吸热反应的化学反应速率C.应用盖斯定律,可计算某些难以干脆测量的反应焓变D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH不同答案:C解析:生成物总焓低于反应物总焓的反应是放热反应,A项错误;化学反应速率由反应物本身的性质确定,受压强、温度、浓度、催化剂等因素影响,与反应放热或吸热无关,B项错误;依据盖斯定律可知,反应的焓变与反应过程无关,只与反应始态和终态有关,同温同压下,同一反应的ΔH不因反应条件的变更而变更,D项错误。4.下列说法中正确的是()。A.任何条件下的热效应都是焓变B.书写热化学方程式时若不标明温度和压强,则表示是在0℃和101kPa条件下的反应热C.化学反应中的能量变更,是由反应物分子中化学键断裂时汲取的能量与生成物分子中化学键形成时放出的能量不同所导致的D.吸热反应的ΔH<0,放热反应的ΔH>0答案:C解析:焓变描述的是恒压条件下的热效应,A项错误;书写热化学方程式时若不标明温度和压强,则表示是在25℃和101kPa条件下的反应热,B项错误;吸热反应的ΔH>0,放热反应的ΔH<0,D项错误。5.氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体。已知热化学方程式:①4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)ΔH1②4Al(s)+2O3(g)2Al2O3(s)ΔH2③3O2(g)2O3(g)ΔH3下列关系式正确的是()。A.ΔH1-ΔH2=ΔH3B.ΔH1+ΔH2=ΔH3C.ΔH2-ΔH1=ΔH3D.ΔH1+ΔH2+ΔH3=0答案:A解析:依据盖斯定律可知:反应式①-②得③,所以ΔH3=ΔH1-ΔH2。6.已知:①2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)ΔH=-701.0kJ·mol-1;②2Hg(l)+O2(g)2HgO(s)ΔH=-181.6kJ·mol-1。则反应Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)的ΔH为()。A.+519.4kJ·mol-1B.-259.7kJ·mol-1C.+259.7kJ·mol-1D.-519.4kJ·mol-1答案:B解析:依据盖斯定律,由(①-②)×12,可得Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)ΔH=(-701.0kJ·mol-1+181.6kJ·mol-1)×12=-259.7kJ·mol-17.将1gH2与4gO2在点燃条件下充分反应,放出71.45kJ热量。在相同条件下,1molH2在足量O2中完全燃烧放出的热量是()。A.71.45kJ B.142.9kJC.571.6kJ D.285.8kJ答案:D解析:1gH2与4gO2反应时,H2剩余,实际参与反应的H2为0.5g,1molH2的质量为2g,因此1molH2在O2中完全燃烧放出的热量为71.45kJ×4=285.8kJ。8.AlH3是一种储氢材料,可作为固体火箭推动剂。通过激光加热引发AlH3的燃烧反应,燃烧时温度和时间的变更关系如图所示。燃烧不同阶段发生的主要变更为:①2AlH3(s)2Al(s)+3H2(g)ΔH1②H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH2③Al(s)Al(g)ΔH3④Al(g)+34O2(g)12Al2O3(s)ΔH下列说法不正确的是()。A.2AlH3(s)+3O2(g)Al2O3(s)+3H2O(g)ΔH=ΔH1+3ΔH2+2ΔH3+2ΔH4B.其他条件相同时,等物质的量的Al(g)燃烧放出的热量大于Al(s)燃烧放出的热量C.氢气的燃烧热为ΔH2D.BC阶段温度几乎不变的可能缘由是反应②放出的热量被反应③汲取答案:C解析:依据盖斯定律①+②×3+③×2+④×2得2AlH3(s)+3O2(g)Al2O3(s)+3H2O(g)ΔH=ΔH1+3ΔH2+2ΔH3+2ΔH4,A项正确;Al(g)转化为Al(s)放热,依据盖斯定律,其他条件相同时,等物质的量的Al(g)燃烧放出的热量应等于Al(s)燃烧放出的热量和Al(g)转化为Al(s)放出的热量之和,B项正确;氢气的燃烧热是指101kPa下,1molH2完全燃烧生成液态水时所放出的热量,所以氢气的燃烧热不是ΔH2,C项错误;BC阶段温度几乎不变的缘由可能是反应②放出的热量被反应③汲取,D项正确。9.下列关于反应热的描述中正确的是()。A.稀溶液中HCl与NaOH反应生成1molH2O时放出的热量为57.3kJ,则反应H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1B.CO(g)的燃烧热是ΔH=-283.0kJ·mol-1,则2CO2(g)2CO(g)+O2(g)的反应热ΔH=+2×283.0kJ·mol-1C.反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)和反应4SO2(g)+2O2(g)4SO3(g)的ΔH相等D.1mol甲烷完全燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热答案:B解析:A项中H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀,放出更多的热量;C项,相同反应ΔH的数值与化学方程式中的化学计量数一一对应;D项中甲烷的燃烧热对应的应是甲烷完全燃烧生成液态水和二氧化碳时放出的热量。10.电解饱和食盐水的能量关系如图所示(全部数据均在室温下测得)。下列说法正确的是()。A.2Br-(aq)-2e-2Br(aq)的ΔH>ΔH2B.ΔH1>0,ΔH3>0C.2H+(aq)+2Cl-(aq)H2(g)+Cl2(g)的ΔH=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7D.H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)的ΔH=-ΔH5答案:B解析:溴离子的还原性强于氯离子,则水溶液中溴离子失去电子生成溴原子汲取的能量小于水溶液中氯离子失去电子生成氯原子汲取的能量,则ΔH<ΔH2,A项错误。水溶液中氯离子失去电子生成氯气分子是汲取热量的过程,则ΔH1>0;水溶液中氯原子转化为气态氯原子是汲取热量的过程,则ΔH3>0,B项正确。由盖斯定律可知,过程2+过程3+过程4+过程6+过程7得到反应2H+(aq)+2Cl-(aq)H2(g)+Cl2(g),则反应的焓变ΔH=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH6+ΔH7,C项错误。由题给示意图可知,过程5为2mol液态水转化为水溶液中氢离子和氢氧根离子汲取热量的过程,则H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)的ΔH=-0.5ΔH5,D项错误。二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)11.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:①CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0kJ·mol-1②CH3OH(g)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9kJ·mol-1下列说法正确的是()。A.CH3OH的燃烧热为ΔH=-192.9kJ·mol-1B.反应①中的焓变如图所示C.CH3OH转变成H2的过程不肯定要汲取能量D.依据②推知反应CH3OH(l)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9kJ·mol-1答案:CD解析:反应②中H2(g)不是指定产物,A项错误;反应①为吸热反应,而图示反应为放热反应,B项错误;据题给反应①②可知,CH3OH转变成H2的过程可以汲取能量,也可以放出能量,C项正确;由于CH3OH在气态时比在液态时能量高,等量CH3OH(l)比CH3OH(g)发生反应②时放出热量少,ΔH较大,D项正确。12.碘(气态或固态)与氢气反应的热化学方程式如下:①H2(g)+I2(?)2HI(g)ΔH=-9.48kJ·mol-1②H2(g)+I2(?)2HI(g)ΔH=+26.48kJ·mol-1下列推断正确的是()。A.①中的I2为固态,②中的I2为气态B.②的反应物总焓比①的反应物总焓低C.①的产物比②的产物热稳定性更好D.1mol固态碘升华时汲取35.96kJ热量答案:BD解析:固态I2升华时吸热,则①中的I2为气态,②中的I2为固态,A项错误;②的反应物总焓比①的反应物总焓低,B项正确;①的产物与②的产物相同,热稳定性一样,C项错误;依据盖斯定律,②-①可得1mol固态碘升华时汲取35.96kJ热量,D项正确。13.肯定条件下,充分燃烧肯定量的丁烷生成二氧化碳和气态水时放出热量QkJ(Q>0)。经测定完全汲取生成的CO2需消耗5mol·L-1的KOH溶液100mL,恰好生成正盐。则此条件下反应C4H10(g)+132O2(g)4CO2(g)+5H2O(g)的ΔH为()。A.+8QkJ·mol-1 B.+16QkJ·mol-1C.-8QkJ·mol-1 D.-16QkJ·mol-1答案:D解析:CO2+2KOHK2CO3+H2O,则n(CO2)=12n(KOH)=12×5mol·L-1×0.1L=0.25mol,故C4H10(g)+132O2(g)4CO2(g)+5H2O(g)ΔH=-16QkJ·mol-114.试验表明,在肯定条件下,乙烯与水的反应可表示为:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)ΔH=-45.8kJ·mol-1则下列说法中正确的是()。A.试验中,乙烯的用量不会影响该反应的焓变ΔHB.0.5molH2O(l)完全反应放出的热量为22.9kJC.1molC2H5OH(g)的总焓小于1molC2H4(g)和1molH2O(g)的总焓D.断裂1molC2H4(g)和1molH2O(g)中化学键汲取的总能量大于形成1molC2H5OH(g)中化学键释放的总能量答案:AC解析:一个确定的化学反应的焓变与温度、压强和物质的状态有关,与化学方程式中的计量数有关,与试验中乙烯的用量无关,A项正确;H2O(l)比H2O(g)内能低,反应放热少,所以0.5molH2O(l)完全反应放出的热量小于22.9kJ,B项错误;放热反应中反应物的总焓大于生成物的总焓,则1molC2H5OH(g)具有的总焓小于1molC2H4(g)和1molH2O(g)所具有的总焓,C项正确;反应放热,断裂1molC2H4(g)和1molH2O(g)中化学键汲取的总能量小于形成1molC2H5OH(g)中化学键放出的总能量,D项错误。15.黑火药是中国古代的四大独创之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=xkJ·mol-1已知:碳的燃烧热ΔH1=akJ·mol-1S(s)+2K(s)K2S(s)ΔH2=bkJ·mol-12K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s)ΔH3=ckJ·mol-1则x为()。A.3a+b-c B.c-3a-bC.a+b-c D.c-a-b答案:A解析:由碳的燃烧热,可得热化学方程式①:C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=akJ·mol-1。对题目中涉及的其他热化学方程式依次编号:②、③、④,依据盖斯定律,②=①×3+③-④,则ΔH=ΔH1×3+ΔH3-ΔH4,即x=3a+b-c,故A项正确。三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(12分)依据下列叙述写出相应的热化学方程式。(1)已知16g硫粉完全燃烧时放出148.4kJ的热量,写出表示硫粉燃烧热的热化学方程式。(2)25℃和101kPa时,N2与H2反应过程中物质的焓变如图。写出该反应的热化学方程式。(3)在25℃和101kPa时,8.0gCH4完全燃烧生成液态水时放出445.15kJ的热量。写出CH4燃烧的热化学方程式。答案:(1)S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH=-296.8kJ·mol-1(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1(3)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1解析:(1)16g硫粉的物质的量为0.5mol,完全燃烧时放出148.4kJ的热量,则1mol硫粉完全燃烧放出296.8kJ的热量,据此可写出表示硫粉燃烧热的热化学方程式。(2)由题图可以看出反应物和生成物的能量差值为600kJ-508kJ=92kJ,该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1。(3)依据题意,1molCH4完全燃烧生成液态水放出热量445.15kJ×16g8.0g=890.3kJ,CH4燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol17.(12分)(1)能源是国民经济发展的基础,我国目前运用的能源主要是化石燃料。已知:①C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1③2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1④2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH=-566.0kJ·mol-1⑤2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2599.2kJ·mol-1a.计算煤的气化反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的ΔH=。

b.写出由C(s)与H2(g)反应生成C2H2(g)的热化学方程式:。

(2)已知:①2O2(g)+N2(g)N2O4(l)ΔH1②N2(g)+2H2(g)N2H4(l)ΔH2③O2(g)+2H2(g)2H2O(g)ΔH3④2N2H4(l)+N2O4(l)3N2(g)+4H2O(g)ΔH4=-1048.9kJ·mol-1a.用ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示:ΔH4=。

b.N2H4和N2O4可作为火箭推动剂的主要缘由是。

答案:(1)a.+131.3kJ·mol-1b.2C(s)+H2(g)C2H2(g)ΔH=+226.8kJ·mol-1(2)a.2ΔH3-2ΔH2-ΔH1b.反应放热量大、产生大量气体解析:(1)a.依据盖斯定律,①-②×12-④×12得:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2ΔH=-393.5kJ·mol-1-(-483.6kJ·mol-1)×12-(-566.0kJ·mol-1)×12=+131.3kJ·molb.依据盖斯定律,由①×2+③×12-⑤×12,得:2C(s)+H2(g)C2H2ΔH=-393.5kJ·mol-1×2+(-571.6kJ·mol-1)×12-(-2599.2kJ·mol-1)×12=+226.8kJ·mol(2)a.依据盖斯定律,ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1。b.N2H4有强的还原性,N2O4有强氧化性,两者在一起发生自发的氧化还原反应,反应放热量大,产生大量的气体,所以N2H4和N2O4可以作为火箭的推动剂。18.(12分)书写下列反应的热化学方程式。(1)近年来,探讨人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:反应Ⅰ:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)ΔH1=+551kJ·mol-1反应Ⅲ:S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH3=-297kJ·mol-1反应Ⅱ的热化学方程式为

。

(2)TiO2与Cl2难以干脆反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。已知:①TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4kJ·mol-1②2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2=-220.9kJ·mol-1沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式为

。

(3)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为

,

。

答案:(1)3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)ΔH=-254kJ·mol-1(2)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)ΔH=-45.5kJ·mol-1(3)H2O(l)H2(g)+12O2(g)ΔH=+286kJ·mol-1H2S(g)H2(g)+S(s)ΔH=+20kJ·mol-1解析:(1)反应Ⅱ是SO2催化歧化生成H2SO4和S的反应。依据盖斯定律,反应Ⅰ和反应Ⅲ相加后的逆反应为反应Ⅱ的热化学方程式:3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)ΔH=-254kJ·mol-1。(2)依据信息可知该反应的化学方程式为TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO,再依据盖斯定律得,TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)ΔH=ΔH1+ΔH2=-45.5kJ·mol-1。(3)①H2SO4(aq)SO2(g)+H2O(l)+12O2(g)ΔH1=+327kJ·mol-1②SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)H2SO4(aq)+2HI(aq)ΔH2=-151kJ·mol-1③2HI(aq)H2(g)+I2(s)ΔH3=+110kJ·mol-1④H2S(g)+H2SO4(aq)S(s)+SO2(g)+2H2O(l)ΔH4=+61kJ·mol-1由①+②+③,整理可得系统(Ⅰ)的热化学方程式:H2O(l)H2(g)+12O2(g)ΔH=+286kJ·mol-1②+③+④,整理可得系统(Ⅱ)的热化学方程式:H2S(g)H2(g)+S(s)ΔH=+20kJ·mol-119.(12分)为了合理利用化学能,确保平安生产,化工设计须要充分考虑化学反应的焓变,并实行相应措施。化学反应的焓变通常用试验进行测定,也可进行理论推算。(1)试验测得,23g乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出683.4kJ的热量,试写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式。(2)二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广袤。试验测得,丙烷(C3H8)的燃烧热为2219.9kJ·mol-1,二甲醚的燃烧热为1455.0kJ·mol-1,1mol二甲醚和丙烷的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645.0kJ热量,求该混合气体中,二甲醚与丙烷的物质的量之比。答案:(1)CH3CH2OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1366.8kJ·mol-1(2)3∶1解析:(1)1molCH3CH2OH(l)完全燃烧生成液态水放出热量683.4kJ×46g23g=1366.8kJ,表示乙醇燃烧热的热化学方程式为CH3CH2OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1366.8kJ·mol-1。(2)n(CH3OCH3)×1455.0kJ·mol-1+[1mol-n(CH3OCH3)]×2219.9kJ·mol-1=1645.0kJ,解得n(CH3OCH3)≈0.75mol,n(C3H8)=0.25mol,故n(CH3OCH3)∶n(C3H8)=3∶1。20.(12分)某试验小组用0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸进行中和反应反应热的测定。Ⅰ.配制0.50mol·L-1NaO