化学选修4第一单元测试题##

第一单元 化学反应与能量单元测试题

(满分100分 时间90分钟)

一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)

1．我国二氧化碳的排放量位居世界第二，为减少二氧化碳这种温室气体的排放，下列措施不对的是( )

A ．大力发展氢能源 C ．使用含碳能源

B ．充分利用太阳能 D ．提高能源利用率

解析：目前全球能源还主要依靠含碳物质的燃烧。要减少二氧化碳的排放应在开发新能源、提高能源利用率等方面下工夫。

答案：C

2．下列说法正确的是( )

A ．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B ．若反应为放热反应，则该反应不必加热就可发生 C ．放热反应比吸热反应容易发生 D ．化学反应都伴随着能量的变化

解析：反应开始时需要加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应，选项A 、B 错误；反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，而反应发生的难易程度与反应吸热还是放热无关。选项C 错误；任何化学反应都伴随着能量的变化。

答案：D

3．氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括( )

①原料来源广 ②易燃烧、热值高 ③储存方便 ④制备工艺廉价易行 A ．①② C ．③④

B ．①③ D ．②④

解析：水是广泛的氢能来源，但是氢气储存不方便，制备时要消耗大量能源。 答案：A

4．航天燃料从液态变为固态，是一项技术突破。铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，每千克的铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是( )

1

A ．Be ＋O 2===BeO ΔH ＝－564.3 kJ/mol

21

B ．Be(s)2(g)===BeO(s) ΔH ＝＋564.3 kJ/mol

2

1

C ．Be(s)＋2(g)===BeO(s) ΔH ＝－564.3 kJ/mol

21

D ．Be(s)＋2(g)===BeO(g) ΔH ＝－564.3 kJ

2

解析：根据题意，1 mol Be 完全燃烧放出的热量为62 700 kJ÷(1 000÷9) mol ＝564.3 kJ/mol。根据热化学方程式的书写规则，必须标明反应物和生成物的状态，可知A 错误；放出热量的反应，ΔH 符号为“－”，B 错误；ΔH 的单位应该是“kJ/mol”，D 错误。

答案：C

5．下列关于反应能量的说法正确的是( ) A ．Zn(s)＋CuSO 4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s) ΔH ＝－216 kJ/mol，

则反应物总能量大于生成物总能量

B ．若一定条件下，A===B ΔH

含1 mol NaOH的溶液与含0.5 mol H2SO 4的浓硫酸混合后放出57.3 kJ的热量 解析：ΔH

答案：A

6．实验室进行中和热测定的实验时除需要大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)外，所用的其他仪器和试剂均正确的一组是( )

A ．0.50 mol·L B ．0.50 mol·L

－1

＋

－

盐酸，0.50 mol·L 1NaOH 溶液，100 mL量筒1个

－

－1－1－1

盐酸，0.55 mol·L 1NaOH 溶液，100 mL量筒2个

－

C ．0.50 mol·L D ．0.50 mol·L

盐酸，0.55 mol·L 1NaOH 溶液，50 mL量筒1个

－

盐酸，0.55 mol·L 1NaOH 溶液，50 mL量筒2个

－

解析：为了减少热量散失，HCl 和NaOH 应有一方过量，取HCl 和NaOH 溶液不能用同一个量筒。

答案：D

7．充分燃烧一定量的丁烷气体放出的热量为Q 。完全吸收它生成的CO 2气体生成正盐，需5 mol·L

－1

的NaOH 溶液100 mL，则丁烷的燃烧热为

( )

A ．16Q C ．4Q

B ．8Q D ．2Q

解析：由C 4H 10～4CO 2～8 NaOH得， 11－

n (C4H 10) ＝×0.1 L×5 mol·L 1＝ mol ，

816Q kJ

＝16Q kJ/mol。 1

mol 16

答案：A

8．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( ) A ．生成物总能量一定低于反应物总能量

B ．等量H 2在O 2中完全燃烧生成H 2O(g)与生成H 2O(l)，放出的能量相同 C ．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变

D ．同温同压下，H 2(g)＋Cl 2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH 不同

解析：根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小，把化学反应分为吸热反应和放热反应，吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量，放热反应的生成物总能量低于反应物总能量；等量H 2在O 2中完全燃烧，生成H 2O(g)比生成H 2O(l)放出的能量少；同温同压下，H 2(g)和Cl 2(g)的总能量与HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响，所以该反应的ΔH 相同。

答案：C

9．已知H —H 键的键能为436 kJ/mol，O===O键的键能为498 kJ/mol，根据热化学方1

程式H 2(g)＋O 2(g)===H2O(l) ΔH ＝－286 kJ/mol，判断H 2O 分子中O —H 键的键能为

2

( )

A ．485.5 kJ/mol C ．917 kJ/mol

B ．610 kJ/mol D ．1 220 kJ/mol

解析：ΔH ＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，所以－286 kJ/mol＝436 kJ/mol1

＋) ×498 kJ/mol－2E (O－H) ，解得E (O－H) ＝485.5 kJ/mol。 2

答案：A

10．下列关于热化学反应的描述中正确的是( )

A ．HCl 和NaOH 反应的中和热ΔH ＝－57.3 kJ/mol，则H 2SO 4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH ＝2×(－57.3) kJ/mol

B ．碳与二氧化碳的反应既是吸热反应，又是化合反应 C ．热化学方程式中化学计量数可表示分子个数

D ．1 mol甲烷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

解析：中和热是指稀溶液中强酸和强碱反应生成1 mol H 2O 放出的热量，A 错；热化学方程式中化学计量数只表示物质的量，C 错；1 mol CH4燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量才是甲烷的燃烧热，D 错。

答案：B

11．火电厂利用燃煤发电，煤燃烧中的热化学方程式有： C(s)＋O 2(g)===CO2(g) ΔH 1＝－393.5 kJ/mol 1

CO(g)＋O 2(g)===CO2(g) ΔH 2＝－283 kJ/mol

21

C(s)＋O 2(g)===CO(g) ΔH 3＝？

2下列有关说法中不正确的是( ) ．A ．CO 的燃烧热为283 kJ/mol

B ．二氧化碳分解为一氧化碳和氧气的反应是吸热反应 C ．ΔH 3＝ΔH 2－ΔH 1＝110.5 kJ/mol D ．ΔH 3＝ΔH 1－ΔH 2＝－110.5 kJ/mol

解析：由燃烧热的定义可知A 正确；由于反应CO 与O 2生成CO 2为放热反应，则CO 2

分解为CO 和O 2是吸热反应，B 正确；由盖斯定律知ΔH 3＝ΔH 1－ΔH 2，C 错误，D 正确。

答案：C

12．常温下，已知：

4Al(s)＋3O 2(g)===2Al2O 3(s) ΔH 1 4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe2O 3(s) ΔH 2 下面关于ΔH 1、ΔH 2的比较正确的是( ) A ．ΔH 1>ΔH 2 C ．ΔH 1＝ΔH 2

B ．ΔH 1

解析：本题考查ΔH 的比较，解此类题目可依据盖斯定律将方程式相减得ΔH 的差值。再根据所得方程式热效应的特点进行比较。由题干所给方程式相减可得4Al(s)＋2Fe 2O 3(s)===4Fe(s)＋2Al 2O 3(s) ΔH ＝ΔH 1－ΔH 2。所得反应为铝热反应，是放热反应，故ΔH 1－ΔH 2

答案：B

13．[双选题]含1 mol Ba(OH)2的稀溶液与足量稀盐酸反应，放出热量114.6 kJ。下列热化学方程式中正确的是( )

A ．Ba(OH)2(aq)＋2HCl(aq)===BaCl2(aq)＋2H 2O(l) ΔH ＝＋114.6 kJ/mol B ．Ba(OH)2(aq)＋2HCl(aq)===BaCl2(aq)＋2H 2O(l) ΔH ＝－114.6 kJ/mol 11

2(aq)＋HCl(aq)===BaCl 2(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ/mol 22

11

2(aq)＋HCl(aq)===BaCl 2(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝＋57.3 kJ/mol 22

解析：强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应，每生成1 mol H 2O ，放出热量57.3 kJ 。根据书写热化学方程式的要求判断，B 、C 符合题意。

答案：BC

14．在25℃、101 kPa条件下，C(s)、H 2(g)、CH 3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、870.3 kJ/mol，则2C(s)＋2H 2(g)＋O 2(g)===CH3COOH(l)的反应热为( )

A ．－488.3 kJ/mol C ．－191 kJ/mol

B ．＋488.3 kJ/mol D ．＋191 kJ/mol

解析：由题意可知：C(s)＋O 2(g)===CO2(g) ΔH ＝－393.5 kJ/mol ①

1

H 2(g)＋O 2(g)===H2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ/mol ②

2CH 3COOH(l)＋2O 2(g)===2CO2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－870.3 kJ/mol ③ ①×2＋②×2－③即得：

2C(s)＋2H 2(g)＋O 2(g)===CH3COOH(l)ΔH ＝－488.3 kJ/mol。 答案：A

15．[双选题]以N A 代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式C 2H 2(g)＋O 2(g)===2CO2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－1300 kJ/mol 的说法中，正确的是( )

A ．当转移10N A 个电子时，该反应放出1300 kJ的能量 B ．当1N A 个水分子生成且为液体时，吸收1300 kJ的能量 C ．当2N A 个碳氧共用电子对生成时，放出1300 kJ的能量 D ．当8N A 个碳氧共用电子对生成时，放出1300 kJ的能量

52

解析：

ΔH ＝－1 300 kJ/mol，

(g)===2CO2(g)＋H 2O(l)

当有10 mol 电子转移时，生成1 mol液态水，生成2 mol CO2(O===C===O)，其中含8 mol碳氧共用电子对，放出1 300 kJ的能量。

答案：AD

16．[双选题]一些烷烃的燃烧热如下表：

下列表达正确的是( )

A ．正戊烷的燃烧热大于3531.3 kJ/mol B ．稳定性：正丁烷

D ．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多

解析：由正丁烷的燃烧热大于异丁烷，可推得正戊烷的燃烧热大于异戊烷，A 正确；等物质的量的物质燃烧放出热量越多，越不稳定，B 正确；C 项中，乙烷应为1 mol，且生成的水应为液态；D 项，通过比较如甲烷和乙烷燃烧数值，应是氢的质量分数越大，燃烧放出的热量越多。

答案：AB

二、非选择题(本题包括6小题，共52分)

17．(4分)(2012·潍坊模拟) 甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题： 高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H 2) 还原氧化铁，有关反应为： CH 4(g)＋CO 2(g)===2CO(g)＋2H 2(g) ΔH ＝＋260 kJ/mol

已知：2CO(g)＋O 2(g)===2CO2(g) ΔH ＝－566 kJ/mol

则CH 4与O 2反应生成CO 和H

2的热化学方程式为_______________。

解析：利用盖斯定律求未知反应的热化学方程式，将第1个反应×2＋第2个反应得： 2CH 4(g)＋O 2(g)===2CO(g)＋4H 2(g)； ΔH ＝－46 kJ/mol 答案：2CH 4(g)＋O 2(g)===2CO(g)＋4H 2(g) ΔH ＝－46 kJ/mol 18．(6分) 已知某反应A(g)＋B(g) 量变化如图所示，回答问题。

该反应是________(填“吸热”或“放热”) 反应，该反应的ΔH ＝________ kJ/mol(用含E 1、E 2的代数式表示) ，1 mol气体A 和1 mol气体B 具有的总能量比1 mol气体C 和1 mol气体D 具有的总能量________(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”) 。

解析：由于反应物吸收的能量大于产物放出的能量，所以该反应为吸热反应，吸热反应的焓变大于零，从图像中看出反应物的能量低，产物的能量高，该反应一定为吸热反应。

C(g)＋D(g)过程中的能

答案：吸热 E 1－E 2 一定低 19．(14分) 已知下列热化学方程式：

1

①H 2(g)＋O 2(g)===H2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ/mol

21

②H 2(g)＋O 2(g)===H2O(g) ΔH ＝－241.8 kJ/mol

21

③C(s)＋O 2(g)===CO(g) ΔH ＝－110.5 kJ/mol

2④C(s)＋O 2(g)===CO2(g) ΔH ＝－393.5 kJ/mol 回答下列问题：

(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10 g H2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______________。 解析：(1)所有燃烧均为放热反应，故①②③④均为放热反应。

(2)燃烧热为1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，H 2的燃烧热为285.8 kJ/mol，C 的燃烧热为393.5 kJ/mol。

(3)Q 放＝

10 g

－285.8 kJ/mol＝1 429.0 kJ。

2 g·mol 1

(4)由④－③可得，CO(g)＋O 2(g)===CO2(g)

2ΔH ＝－393.5＋110.5＝－283.0(kJ/mol)， 故CO 的燃烧热为283.0 kJ/mol。 答案：(1)①②③④

(2)285.8 kJ/mol 393.5 kJ/mol (3)1 429.0 kJ (4)283.0 kJ/mol

1

CO(g)＋O 2(g)===CO2(g) ΔH ＝－283.0 kJ/mol

2

20．(8分) 红磷P(s)和Cl 2(g)发生反应生成PCl 3(g)和PCl 5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH 表示生成1 mol产物的数据) 。根据下图回答下列问题：

(1)P和Cl 2反应生成PCl 3的热化学方程式是__________________________________

________________________________________________________________________； (2)P和Cl 2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH 3＝____________________，P 和Cl 2一步反应生成1 mol PCl5的ΔH 4____________ΔH 3(填“大于”、“小于”、或“等于”) 。

解析：(1)产物的总能量减去反应物的总能量就等于反应热，结合图像可知，PCl 3和反应物P 和Cl 2的能量差值为306 kJ，因此该热化学反应方程式为：

3

P(s)＋2(g)===PCl3(g) ΔH ＝－306 kJ/mol。

2

(2)根据盖斯定律求得：ΔH 3＝－399 kJ/mol，且ΔH 3＝ΔH 4，与反应的途径无关，只与起始物质、最终物质有关。

3

答案：(1)Cl 2(g)＋P(s)===PCl3(g) ΔH ＝－306 kJ/mol

2(2)－399 kJ/mol 等于

21．(10分) 在微生物作用的条件下，NH 4经过两步反应被氧化成NO 3。这两步的能量变化示意图如下：

＋

－

(1)第二步反应是________反应(选填“放热”或“吸热”) ，判断依据是__________ ________________________________________________________________________。 (2)1 mol NH4(aq)全部氧化成NO 2(aq)的热化学方程式是_______________________。 解析：(1)由题意知，NH 4第一步氧化为NO 2，第二步NO 2氧化为NO 3，第二步反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，故第二步反应为放热反应。

(2)1 mol NH4全部氧化成NO 2时，放出273 kJ的热量，则反应的热化学方程式为：NH 4

3－＋

(aq)＋2(g)===NO2(aq)＋2H (aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－273 kJ/mol。

2

答案：(1)放热 ΔH ＝－73 kJ/mol(或反应的总能量大于生成物的总能量) 3＋－＋

(2)NH4(aq)＋2(g)===NO2(aq)＋2H (aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－273 kJ/mol

2

22．(10分) 某种优质燃油由甲、乙两种有机物混合而成，甲、乙两种物质含有C 、H 、O 三种元素中的两种或三种。已知甲、乙及CO 、H 2的燃烧热如下：

＋

－

＋

＋

－

－

－

＋

－

取甲、乙按不同比例混合的燃油23 g，在足量的O 2中燃烧时，放出的热量Q 与混合物中乙的物质的量分数x 的关系如图所示。试求：

(1)甲、乙的相对分子质量为：M r (甲) ＝__________，M r (乙) ＝__________。

(2)1 mol由甲、乙以等物质的量混合而成的燃油在一定量的O 2中燃烧，放出热量2 876 kJ ，则反应中生成CO________ mol。

解析：(1)当x ＝1.0时，燃油全部是乙， 1 113kJ

n (乙) ＝＝0.201 7 mol，

5 518 kJ/mol

23 g－

则M (乙) ＝＝114 g·mol 1，M r ＝114。

0.2017 mol当x ＝0时，同理可得M r (甲) ＝46。

1 366＋5 518

(2)1 mol 混合物完全燃烧应放出热量 kJ ＝3 442 kJ ，实际放出热量2 876

23 442 kJ－2 876 kJ

kJ ，所以生成CO 的物质的量为＝2 mol。

283 kJ/mol

答案：(1)46 114 (2)2