【志鸿优化设计-赢在课堂】(人教版)2021高中化学选修4同步练习：第一章-化学反应与能量-检测-

第一章过关检测(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。每小题只有一个正确选项)1.下列能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢过程中能量变化的示意图是()解析:氢气与氯气反应属于放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量。答案:B2.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取的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化:N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化下列说法中正确的是()A.1molN2(g)和1molO2(g)反应放出的能量为180kJB.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量C.通常状况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOD.NO是一种酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水解析:选项A,依据图示可以看出拆开1molN2和1molO2需要吸取的能量分别为946kJ和498kJ,生成2molNO(g)放出的能量=2mol×632kJ·mol-1=1264kJ。故反应吸取能量为180kJ。选项B,N2和O2的反应是吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量。选项C,N2与O2在高压放电时才能化合生成NO。选项D,NO不是酸性氧化物,不能与NaOH溶液反应。答案:B3.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A.生成物总能量肯定低于反应物总能量B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C.依据盖斯定律,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)在光照和点燃条件的ΔH不同解析:生成物的总能量低于反应物的总能量的反应,是放热反应,若相反则是吸热反应,故A错;反应速率与反应是吸热还是放热没有必定的联系,故B错;C是盖斯定律的重要应用,正确;依据ΔH=生成物的焓-反应物的焓,可知,焓变与反应条件无关,故D错。答案:C4.分析下表中的四个热化学方程式,推断氢气和丙烷的燃烧热的ΔH分别是()“嫦娥一号”放射火箭燃料液氢(H2)①2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1②2H2(l)+O2(l)2H2O(g)ΔH=-482.6kJ·mol-1北京奥运会“祥云”火炬燃料丙烷(C3H8)③C3H8(l)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-2013.8kJ·mol-1④C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2221.5kJ·mol-1A.-571.6kJ·mol-1,-2221.5kJ·mol-1B.-241.3kJ·mol-1,-2013.8kJ·mol-1C.-285.8kJ·mol-1,-2013.8kJ·mol-1D.-285.8kJ·mol-1,-2221.5kJ·mol-1解析:燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,可知H2的燃烧热的ΔH=-285.8kJ·mol-1;C3H8的燃烧热的ΔH=-2221.5kJ·mol-1,故选D。答案:D5.已知在25℃、101kPa下,1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水放出48.40kJ热量,表示上述反应的热化学方程式正确的是()A.C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2OΔH=-48.40kJ·mol-1B.C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ·mol-1C.C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=+5518kJ·mol-1D.C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=+48.40kJ·mol-1解析:因反应放热,明显C、D错误,而A项放热数值是错的,并且H2O未标注状态。1gC8H18燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量,即1molC8H18燃烧放出5518kJ热量,因此热化学方程式可表示为C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ·mol-1。答案:B6.在肯定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1由1molCO和3molCH4组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时,释放的热量为()A.2912kJ B.2953kJC.3236kJ D.3867kJ解析:1molCO完全燃烧放出的热量是kJ,3molCH4完全燃烧放出的热量是890kJ×3,释放的总热量应当是(+890×3)kJ=2953kJ。答案:B7.依据以下三个热化学方程式:2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l)ΔH=-Q1kJ·mol-1;2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(l)ΔH=-Q2kJ·mol-1;2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(g)ΔH=-Q3kJ·mol-1。推断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是()A.Q1>Q2>Q3 B.Q1>Q3>Q2C.Q3>Q2>Q1 D.Q2>Q1>Q3解析:S(s)+O2(g)SO2(g)放热,Q1>Q2;H2O(g)H2O(l)放热,Q2>Q3。答案:A8.已知:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)ΔH=-701.0kJ·mol-12Hg(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-1 B.+259.7kJ·mol-1C.-259.7kJ·mol-1 D.-519.4kJ·mol-1解析:反应的焓变由盖斯定律直接求出。即(ΔH1-ΔH2)/2=-259.7kJ·mol-1。答案:C二、非选择题(本题共4小题,共52分)9.(13分)(1)已知:H2(g)+O2(g)H2O(g),反应过程中能量变化如图所示,则:①a、b、c分别代表什么意义?a;

b;

c。

②该反应是反应(填“吸热”或“放热”),ΔH0(填“>”或“<”)。(2)放射“天宫”一号的火箭使用的推动剂是液氢和液氧,这种推动剂的优点是,。(请写两条)

(3)已知:H2(g)+O2(g)H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1H2(g)H2(l)ΔH=-0.92kJ·mol-1O2(g)O2(l)ΔH=-6.84kJ·mol-1H2O(l)H2O(g)ΔH=+44.0kJ·mol-1请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:

。

解析:(1)化学反应是旧键断裂(吸热)和新键生成(放热)的过程。该反应是吸热还是放热要看这两个过程中能量变化的相对大小。(3)依据题中所给数据,可求出H2(l)+O2(l)H2O(g)的焓变ΔH的数值,ΔH=(-285.8+0.92+×6.84+44.0)kJ·mol-1=-237.46kJ·mol-1。答案:(1)①1molH2分裂为H、0.5molO2分裂为O时吸取的热量H、O结合生成1molH2O(g)放出的热量1molH2和0.5molO2生成1molH2O(g)时,反应放出的热量②放热<(2)相同质量时,氢气放出的热量多产物为水,无污染(其他合理答案均可)(3)H2(l)+O2(l)H2O(g)ΔH=-237.46kJ·mol-110.(9分)用Cl2生产某些含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:4HCl+O22Cl2+2H2O已知:ⅰ.反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量。ⅱ.(1)反应A的热化学方程式是。

(2)断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为kJ,H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)。

解析:由题给条件可知,4molHCl被氧化,放出热量为115.6kJ,可知ΔH=-115.6kJ·mol-1;由ΔH=-(生成物键能之和-反应物键能之和)可得,E(H—O)-E(H—Cl)=kJ·mol-1=31.9kJ·mol-1,键能越大,化学键越稳定、越强,所以水中的H—O键比氯化氢中H—Cl键强。答案:(1)4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-115.6kJ·mol-1(2)32强11.(14分)(1)(2021·江苏化学节选)磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在肯定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)6CaO(s)+P4(s)+10CO(g)ΔH1=+3359.26kJ·mol-1CaO(s)+SiO2(s)CaSiO3(s)ΔH2=-89.61kJ·mol-12Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g)ΔH3则ΔH3=kJ·mol-1。

(2)(2021·四川化学节选)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH1=-197kJ·mol-1;H2O(g)H2O(l)ΔH2=-44kJ·mol-1;2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)ΔH3=-545kJ·mol-1。则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是。

(3)(2021·广东理综节选)大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成:①I-(aq)+O3(g)IO-(aq)+O2(g)ΔH1②IO-(aq)+H+(aq)HIO(aq)ΔH2③HIO(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l)ΔH3总反应的化学方程式为,其反应热ΔH=。

解析:(1)ΔH3=ΔH1+6ΔH2=+2821.6kJ·mol-1。(2)ΔH=(ΔH3-ΔH1-2ΔH2)/2=-130kJ·mol-1。(3)将已知3个热化学方程式连加可得O3+2I-+2H+I2+O2+H2O,由盖斯定律得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。答案:(1)2821.6(2)SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)ΔH=-130kJ·mol-1(3)O3+2I-+2H+I2+O2+H2OΔH1+ΔH2+ΔH312.(16分)某化学爱好小组要完成中和热的测定。(1)试验桌上备有大、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,试验尚缺少的玻璃用品是、。

(2)试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”),其缘由是。

(3)他们记录的试验数据如下:试验用品溶液温度中和热t1t2ΔH①50mL0.55mol·L-1NaOH溶液50mL0.5mol·L-1HCl溶液20℃23.3℃②50mL0.55mol·L-1NaOH溶液50mL0.5mol·L-1HCl溶液20℃23.5℃已知:Q=cm(t2-t1),反应后溶液的比热容c为4.18kJ·℃-1·kg-1,各物质的密度均为1g·cm-3。①计算完成上表。②依据试验结果写出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做试验,对测定结果(填“有”或“无”)影响。

解析:(1)中和热测定的关键是削减热量损失,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)①由题意知:①中t2-t1=23.3℃-20℃=3.3℃。②中t2-t1=23.5℃-20℃=3.5℃故=3.4℃。由Q=cm(t2-t1)=4.18kJ