高中化学 第一章 化学反应与能量章末综合检测 新人教版选修4

【步步高学案导学设计】-学年高中化学第一章化学反应与能量章末综合检测新人教版选修4(时间：100分钟满分：100分)一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)1．下列变化中一定为放热反应的是()A．H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44.0kJ·mol－1B．N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH＝＋182.6kJ·mol－1C．形成化学键过程中放出862kJ热量的化学反应 D．能量变化如图所示的化学反应答案D解析图中反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应必是放热反应。2．N4的分子结构类似白磷分子，它的结构如图所示，已知断裂1molN—N键需要吸收167kJ热量，生成1molN≡N键需放出942kJ热量。根据以上信息和数据，下列说法中正确的是()A．1molN4气体转变为N2将放出775kJ热量B．1molN4气体转变为N2将放出882kJ热量C．1molN4气体转变为N2将吸收775kJ热量D．1molN4气体转变为N2将吸收882kJ热量答案B解析ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和，反应转化关系为N4→2N2，E(反应物键能)＝6×167kJ，E(生成物键能)＝2×942kJ，所以ΔH＝－882kJ·mol－1，即放出882kJ热量。3．已知胆矾溶于水时溶液温度降低。胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH＝＋Q1kJ·mol－1。室温下，若1mol无水硫酸铜溶解为溶液放热Q2kJ，则()A．Q1>Q2B．Q1＝Q2C．Q1<Q2答案A解析根据盖斯定律，可设计下列分步反应：依题意，胆矾溶于水时，溶液温度降低，说明该反应为吸热反应，ΔH总>0。ΔH＝Q1，ΔH′＝－Q2。由盖斯定律ΔH总＝ΔH＋ΔH′＝Q1＋(－Q2)>0，则Q1>Q2。4．灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：①Sn(s，白)＋2HCl(aq)=SnCl2(aq)＋H2(g)ΔH1②Sn(s，灰)＋2HCl(aq)=SnCl2(aq)＋H2(g)ΔH2③Sn(s，灰)Sn(s，白)ΔH3＝＋2.1kJ·mol－1下列说法正确的是()A．ΔH1>ΔH2B．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．锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏答案D解析由③知Sn(灰)转化为Sn(白)是吸热的，当温度低于13.2℃时Sn(白)自动转化为Sn(灰)，所以A、B、C都错，只能选D。5．在下列各说法中，正确的是()A．ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应B．热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以是分数C．1molH2SO4与1molBa(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热叫做中和热D．1molH2与0.5molO2反应放出的热就是H2的燃烧热答案B解析A项，ΔH>0表示吸热反应，ΔH<0表示放热反应；C项，“中和热”是指在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应，生成1mol水时放出的热量，1molH2SO4与1molBa(OH)2反应生成2mol水，同时还有BaSO4沉淀生成，放出的热大于中和热；D项，在25℃、101kPa时，1molH2与0.5molO2反应，生成液态水时放出的热才是H2的燃烧热，题中没有说明生成的水的聚集状态。6．一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，将它们混合并用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测肯定错误的是()A．Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程B．较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程C．铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应D．NH4NO3溶于水会吸收热量答案C解析根据复分解反应发生的条件，Na2SO4·10H2O和NH4NO3在该条件下不会发生反应，故C项肯定错误；又根据所学知识可知，NH4NO3溶于水是吸热的，结晶水合物脱水也是吸热的。7．燃烧1g乙炔生成二氧化碳和液态水，放出热量50kJ，则这一反应的热化学反应方程式为()A．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(lΔH＝＋50kJ·mol－1B．C2H2(g)＋5/2O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1300kJC．2C2H2＋5O2=4CO2＋2H2OΔHD．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(lΔH＝－2600kJ·mol－1答案D解析本题考查了热化学方程式的书写及简单计算。热化学方程式前面的化学计量数表示物质的量，反应热单位是kJ·mol－1，B和C均错；2molC2H2燃烧放出的热量为2×26×(－50)kJ·mol－1＝－2600kJ·mol－1，D对。8．根据热化学方程式：S(l)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－293.23kJ·mol－1，分析下列说法中正确的是()A．S(s)＋O2(g)=SO2(g)，反应放出的热量大于293.23kJ·mol－1B．S(g)＋O2(g)=SO2(g)，反应放出的热量小于293.23kJ·mol－1C．1molSO2(g)的键能的总和大于1molS(l)和1molO2(g)的键能之和D．1molSO2(g)的键能的总和小于1molS(l)和1molO2(g)的键能之和答案C9．已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是－285.8kJ·mol－1、－1411.0kJ·mol－1和－1366.8kJ·mol－1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为()A．－44.2kJ·mol－1B．＋44.2kJ·mol－1C．－330kJ·mol－1D．＋330kJ·mol－1答案A解析根据燃烧热的概念，写出热化学反应方程式：①C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＝－1411.0kJ·mol－1②C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)；ΔH＝－1366.8kJ·mol－1根据盖斯定律将反应①－②得：C2H4(g)＋H2O(l)=C2H5OH(l)ΔH＝－44.2kJ·mol－1。10．已知热化学方程式：(1)2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1(2)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1当1g液态水变为气态水时，对其热量变化有下列描述：①放出；②吸收；③2.44kJ；④4.88kJ；⑤88kJ。其中正确的是()A．②和⑤B．①和③C．②和④D．②和③答案D解析由盖斯定律，由(1)÷2＋(2)÷2得热化学方程式：H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1，故此转化吸收热量，据方程式计算可知，1g液态水变为气态水时，吸收2.44kJ的热量。11．已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5O2(g)→4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2878kJ·mol－1(CH3)2CHCH3(g)＋6.5O2(g)→4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2869kJ·mol－1下列说法正确的是()A．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子B．正丁烷的稳定性大于异丁烷C．异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程D．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多答案A解析根据所给反应及其反应热看，正丁烷分子储存能量大于异丁烷，A正确；能量越高其分子越不稳定，B错；异丁烷转化成正丁烷应该吸热，C错；从两者结构看两者的碳氢键一样多，D错。12．已知：①2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.0kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1。则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)的ΔH为()A．＋262.6kJ·mol－1B．－131.3kJ·mol－1C．－352.3kJ·mol－1D．＋131.3kJ·mol－1答案D解析根据盖斯定律，由题意知：①×1/2－②×1/2得：ΔH＝(－221.0kJ·mol－1)×1/2－(－483.6kJ·mol－1)×1/2＝＋131.3kJ·mol－113．已知25℃时，合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.0kJ·mol－1，将此温度下的1molN2和3molH2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量为23kJ(假定测量过程中没有能量损失)，则N2的转化率为()A．25%B．50%C．75%D．无法确定答案A解析1molN2与3molH2反应放热92kJ，当放热23kJ时，N2的实际消耗为eq\f(23kJ,92kJ·mol－1)＝0.25mol。14．已知氟化氢气体中有平衡关系：①2H3F3(g)=3H2F2(ΔH1＝akJ·mol－1②H2F2(g)=2HF(g)ΔH2＝bkJ·mol－1已知a、b均大于0，则可推测反应：H3F3(g)=3HF(g)的ΔH3等于(A．(a＋b)kJ·mol－1B．(a－b)kJ·mol－1C．(a＋3b)kJ·mol－1D．(0.5a＋1.5b)kJ·mol答案D解析由eq\f(1,2)×①＋eq\f(3,2)×②得：H3F3(g)=3HF(g)ΔH3＝eq\f(1,2)ΔH1＋eq\f(3,2)ΔH2＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)a＋\f(3,2)b))kJ·mol－1＝(0.5a＋1.5b)kJ·mol－115．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＝＋33.9kJ·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．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－1答案A解析根据盖斯定律，将方程式处理：(1)×eq\f(3,2)＋(2)＋(3)得：NH3(g)＋eq\f(7,4)O2(g)=NO2(g)＋eq\f(3,2)H2O(g)ΔH＝－282.8kJ·mol－1。16．氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷燃烧的热化学方程式分别为H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是()A．H2B．COC．C8H18D．CH4答案B解析题中各ΔH对应的可燃物的物质的量为1mol，把它们的ΔH分别换算成1g可燃物燃烧的热量eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(即\f(ΔH,M)))即可比较。二、非选择题(本题共6个小题，共52分)17．(8分)已知下列热化学方程式：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1③C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1④C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1回答下列各问题：(1)上述反应中属于放热反应的是________________________________________________________________________。(2)H2的燃烧热为________；C的燃烧热为________。(3)燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为________。(4)CO的燃烧热为________；其热化学方程式为______________。答案(1)①②③④(2)－285.8kJ·mol－1－393.5kJ·mol－1(3)1429.0kJ(4)－283.0kJ·mol－1CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1解析(1)所有燃烧均为放热反应，①②③④均为放热反应。(2)燃烧热为1mol纯可燃物生成稳定氧化物时放出的热量，H2的燃烧热为－285.8kJ·mol－1，C的燃烧热为－393.5kJ·mol－1。(3)Q放＝eq\f(10g,2g·mol－1)×285.8kJ·mol－1＝1429.0kJ。(4)由④－③可得，CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1＋110.5kJ·mol－1＝－283.0kJ·mol－1，其燃烧热为－283.0kJ·mol－1。18．(8分)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)ΔH＝－akJ·mol－1途径Ⅱ：C3H8(g)→C3H6(g)＋H2(g)ΔH＝＋bkJ·mol－12C3H6(g)＋9O2(g)=6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－ckJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－dkJ·mol－1(a、b、c、d均为正值)请回答下列问题：(1)由于C3H8(g)→C3H6(g)＋H2(g)的反应中，反应物具有的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物具有的总能量，那么在化学反应中，反应物就需要________(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物，因此其反应条件是__________。(2)按途径Ⅱ反应，1molC3H8完全燃烧时放出的热量为________kJ(用含b、c、d的代数式表示)，等量的丙烷通过两种途径完全燃烧时，途径Ⅰ放出的热量________(填“大于”、“小于”或“等于”)途径Ⅱ放出的热量。(3)a与b、c、d的数学关系式是_______________________________________________。答案(1)小于吸收加热(2)eq\f(c＋d－2b,2)等于(3)a＝eq\f(c＋d－2b,2)解析(1)放热反应，生成物总能量小于反应物总能量，吸热反应则相反，对于C3H8(g)→C3H6(g)＋H2(g)ΔH＝＋bkJ·mol－1判断该反应吸热，故反应物总能量小于生成物总能量。(2)将途径Ⅱ中的三个反应经叠加处理，得到的ΔH＝＋b＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(c,2)))＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(d,2)))＝－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c＋d,2)－b))kJ·mol－1则放出的热量为eq\f(c＋d－2b,2)kJ。(3)a＝eq\f(c＋d－2b,2)。19．(8分)火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2)，当它们混合时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量过氧化氢反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量。(1)写出肼和过氧化氢的结构式：肼____________________，过氧化氢______________________________________。(2)写出反应的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)已知H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1，则16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量是________kJ。(4)上述反应用于火箭推进剂，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是_______________________________________________________________。答案(1)H—O—O—H(2)N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.625kJ·mol－1(3)408.8(4)产物是N2和H2O，对环境无污染20．(10分)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如下图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。根据上图回答下列问题：P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。上述分解反应是一个可逆反应。温度T1时，在密闭容器中加入0.80molPCl5，反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol，其α1等于________；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率为α2，α2________α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是________________________________________________________________。(4)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的ΔH3＝______，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的ΔH4________ΔH3(填“大于”、“小于”或“等于”)。(5)PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是________________________________________________________________________。答案(1)eq\f(3,2)Cl2(g)＋P(s)=PCl3(g)ΔH＝－306kJ·mol－1(2)PCl5(g)=PCl3(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋93kJ·mol－125%大于(3)两步反应均为放热反应，降温有利于提高产率，防止产物分解(4)－399kJ·mol－1等于(5)PCl5＋4H2O=H3PO4＋5HCl21．(8分)试回答下列各题：(1)如图1所示是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：___________________________________________________。(2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。①已知：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－185kJ·mol－1请填空：共价键H—HCl—ClH—Cl键能/(kJ·mol－1)436247________②图2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：___________________________________________________________________。(3)已知：Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－25kJ·mol－1①3Fe2O3(s)＋CO(g)=2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH＝－47kJ·mol－1②Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋19kJ·mol－1③请写出CO还原FeO的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g)ΔH＝－234kJ·mol－1(2)①434②H2Se(g)=Se(s)＋H2(g)ΔH＝－81kJ·mol－1(3)CO(g)＋FeO(s)=Fe(s)＋CO2(g)ΔH＝－11kJ·mol－1解析(3)根据