学年选修4化学反应与能量 单元测试 9.docx

1、学年选修4 化学反应与能量 单元测试 9选修4 第一章化学反应与能量1下列措施，是为了防止产生雾霾的，其中不可行的是( )A停止冬季供暖，减少有害物质排放B对锅炉和汽车等产生的有害气体和烟尘等进行处理C退耕还林，改善生态环境D寻找新能源，减少化石燃料的使用2合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备，其主要反应为：CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)已知，破坏1mol化学键需要吸收的热量如下表所示：化学键CHOHC=OHH吸收热量（kJ/mol）414464803436试通过计算判断，下列有关甲烷转化成氢气过程的能量变化示意图正确的是( )3 北京奥运会火炬采用了只含碳、氢两

2、种元素的丙烷做燃料，燃烧后只生成CO2和H2O，对环境无污染，体现了绿色奥运的精神已知1 g丙烷完成燃烧生成CO2气体和液态水，放出50.405 kJ热量，则下列热化学方程式正确的是 ( )AC3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l) H50.405 kJ/molBC3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l) H2 217.82 kJ/molCC3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l) H50.405 kJ/molDC3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l) H2 217.82 kJ/mol4在一化学反应中，其产物的总能量为500kJ，如果

3、该反应是吸热反应，那么反应物的总能量可能是( ) A450kJ B650kJ C800kJ D520kJ5下列物质中，属可再生能源的是（ ）A、乙醇 B、石油 C、煤 D、天然气6工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是( )A2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H196.6 kJmol1B2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H98.3 kJmol1CSO2(g)O2(g)SO3(g) H+98.3

4、 kJmol1DSO2(g)O2(g)SO3(g) H196.6 kJmol17乙醇可通过淀粉等生物质原料发酵制得，属于可再生资源，通过乙醇制取氢气具有良好的应用前景。已知通过乙醇制取氢气有如下两条路线：a.水蒸气催化重整：CH3CH2OH(g) H2O(g)4H2(g) 2CO(g) H =255.58 kJmol-1b.部分催化氧化：CH3CH2OH(g)O2(g)3H2(g)2CO(g) H =13.76kJmol-1则下列说法错误的是( ) A.从原料消耗的角度来看，a路线制氢更有价值 B.从能量消耗的角度来看,b路线制氢更加有利C.a路线制氢由于要消耗很多能量，所以在实际生产中意义不

5、大 D.按b路线进行,体系的能量会降低8已知热化学方程式：SO2(g)+ O2(g) SO3(g) H = 9832kJmol，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为( )A19664kJ B19664kJmol C19664kJ D19664kJ9将V1 mL 100 molL-1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH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=50)。下列叙述正确的是()A做该实验时环境温度为22 B该实验表明化学能可以转化为热能CNaOH溶液的浓度约为100 molL-1D该实验表明有水生成的反应都是放热

6、反应10下列描述中正确的是 ( )A需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B中和反应都是放热反应C放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率D同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的不同11下列反应中，生成物的总能量大于反应物总能量的是 ( )A氢气在氧气中燃烧 B氢气与氯气化合C中和反应 D焦炭在高温下与水蒸气反应12已知：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1a kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2b kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H3c kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4d kJmol1下列关系式中正

7、确的是()Aacd0 C2ab013下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )A若2H2(g)O2(g) =2H2O(g) H483.6 kJmol1，则H2燃烧热为241.8 kJmol1B若C(石墨，s) =C(金刚石，s) H0，则石墨比金刚石稳定C已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.4 kJmol1，则20.0g NaOH固体与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量D已知2C(s)2O2(g) =2CO2(g) H1；2C(s)O2(g) =2CO(g)H2，则H1H214一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染，已知：CH4(g)

8、4NO2(g) 4NO(g)CO2(g)2H2O(g) H1574kJmol1CH4(g)4NO(g) 2N2(g)CO2(g)2H2O(g) H21160kJmol1；下列选项正确的是( )ACH4(g)2NO2(g) N2(g)CO2(g)2H2O(g) H867kJmol1BCH4(g)4NO2(g) 4NO(g)CO2(g)2H2O(l) H3H1C若用0.2mol CH4还原NO2至N2，则反应中放出的热量一定为173.4kJD若用标准状况下2.24L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子为1.6mol15下列说法正确的是( )A需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B核能、太

9、阳能、生物质能、风能、氢能均属于新能源C自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小D常温下，反应C(s)CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的H016下列反应中的能量变化关系符合下图所示的是( )A盐酸与烧碱反应 B天然气燃烧C三氧化硫与水反应 D煅烧石灰石17已知下列两种气态物质之间的反应：C2H2(g)H2(g) = C2H4(g) 2CH4(g) = C2H4(g)2H2(g) 已知在降低温度时式平衡向右移动，式平衡向左移动，则下列三个反应： (Q1、Q2、Q3均为正值)，“Q值”大小比较正确的是( )AQ2Q1Q3 BQ1Q2Q3CQ1Q3Q2 DQ3Q1Q218 (1)某

10、学生进行中和热测定，取用50 mL 050 molL1的HCl和50 mL 055 molL1 的NaOH溶液(密度都是1 gcm3)。实验后得到以下数据：(中和后生成的溶液的比热容为418Jg11)请替该同学计算出中和热的平均值：(2)该学生测得的数据比理论值(填“高”或“低”)(3)从下列分析中选出该学生产生实验误差的原因可能是(填写字母)A溶液混合后未及时盖好量热计杯盖B倾倒溶液太快，有少量溅出烧杯C溶液混合后搅拌不够D未等温度升到最高值就记录温度计示数E用量筒量取盐酸体积时仰视读数F烧杯和玻璃棒吸收了一部分热量19实验室利用如图装置进行中和热的测定。回答下列问题：该图中有两处实验用品未

11、画出，它们是_、_；在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是：_如果用0.5mol/L的盐酸和氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出的“中和热”将_ （填“偏大”、“偏小”、“不变”）原因是_20为减小CO2对环境的影响，在限制其排放量的同时，应加强对CO2创新利用的研究。（1）把含有较高浓度CO2的空气通入饱和K2CO3溶液。在的吸收液中通高温水蒸气得到高浓度的CO2气体。写出中反应的化学方程式_。（2）如将CO2与H2 以1:3的体积比混合。适当条件下合成某烃和水，该烃是 （填序号）。A烷烃 B烯烃 C炔烃 D苯的同系物适当条件下合成燃料甲醇和水。在体积为2L的密闭容器中，充入 2

12、mol CO2和6 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H=49.0 kJ/mol。测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，v(H2)= ；氢气的转化率= ；能使平衡体系中n(CH3OH)增大的措施有_。（3）如将CO2与H2 以1:4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。已知：CH4 (g) +2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H1=890.3 kJ/molH2(g) + 1/2O2(g)=H2O(l) H2=285.8 kJ/mol则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态

13、水的热化学方程式是_。（4）某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，经查得一些物质在20的数据如下表。溶解度（S）/g溶度积（Ksp）Ca(OH)2Ba(OH)2CaCO3BaCO30.163.892.91092.6109（说明：Ksp越小，表示该物质在水溶液中越易沉淀）吸收CO2最合适的试剂是 (填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”)溶液，实验时除需要测定工业废气的体积（折算成标准状况）外，还需要测定 。21（1）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)CO2(g)+2H2O(g)574 kJmol-1 CH4(g)+

14、4NO(g)2N2(g)CO2(g)+2H2O(g)1160 kJmol-1 若用标准状况下4.48CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为 （阿伏伽德罗常数用NA表示），放出的热量为 kJ。（2）已知：C3H8(g ) = CH4(g)HCCH(g)H2(g) H1156.6kJmol-1CH3CHCH2(g) = CH4(g)HCCH(g) H232.4kJmol-1 则相同条件下，反应C3H8(g)=CH3CHCH2 (g)H2(g)的H kJmol-1。(3)甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。部分物质的燃烧热数据如右表： 已

15、知1molH2O(g)转变为1molH2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式 。物 质燃烧热（kJmol1）H2(g)285.8CO(g)283.0CH4(g)890.3(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HClNH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式 。22X、Y、Z、T、W五种元素的性质或原子结构如下表：元素元素性质或原子结构X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍Y常温下单质为双原子分子，其氢化物的水溶液呈碱性Z基态原子最外层电子排布式为(n+1)sn(n+1)pn+2T与Z同周期，元素最

16、高价是+7价W原子序数为Y、T元素之和，不锈钢中含有该元素（1）元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是_；W元素基态原子电子排布式为_。（2）元素Z与元素T相比，非金属性较强的是_(用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是_。A常温下Z的单质和T的单质状态不同 BT的氢化物比Z的氢化物稳定C一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应 DT的电负性比Z大（3）常见溶剂XZ2的分子中，含有的键与键个数比为_，它所形成的晶体类型为_；Y的常见氢化物易液化的主要原因是_（4）自然界常见的X元素含氧酸的钙盐和适量T的氢化物溶液反应时，每产生4. 4g 气体(不考虑气体溶解)放热a

17、kJ，则该反应的热化学方程式为_。上述反应至无气泡逸出后，取适量残留溶液，插入pH传感器并逐滴滴入碳酸钠溶液，测得PH变化 曲线如下图所示：请用离子方程式表示BC段、CD段发生的反应：BC段：_；CD段：_。23甲、乙、丙是都含有同一种元素的不同物质，转化关系如下图：（1）若甲是CO2。常用于泡沫灭火器的是 （填“乙”或“丙”，下同）。浓度均为0.01 molL1的乙溶液和丙溶液中，水的电离程度较大的是 。（2）若甲是Al。Al的原子结构示意图为 。当n(Al)n(NaOH)n(H2SO4)112时，丙的化学式是 。（3）若甲是Cl2。甲转化为乙的离子方程式是 。已知：TiO2(s)2Cl2

18、(g)2C(s)TiCl4(l)2CO(g) H81 kJmol12C(s)O2(g)2CO(g) H221 kJmol1写出TiO2和Cl2反应生成TiCl4和O2的热化学方程式： 。常温下，将a molL1乙溶液和0.01 molL1H2SO4溶液等体积混合生成丙，溶液呈中性，则丙的电离平衡常数Ka （用含a的代数式表示）。参考答案1A【解析】试题分析：A停止冬季供暖，虽然减少有害物质排放，但不符合客观实际，A错误；B对锅炉和汽车等产生的有害气体和烟尘等进行处理可以减少雾霾的产生，B正确；C退耕还林，改善生态环境有利于节能减排，可以防止雾霾的产生，C正确；D寻找新能源，减少化石燃料的使用，

19、有利于节约能源，且可以减少雾霾的生成，D正确，答案选A。考点：考查大气污染的有关分析2B【解析】试题分析：使用催化剂，使物质达到成为活化分子的所需能量降低，也就增多了活化分子数目，使化学反应速率加快，达到化学平衡所需的时间缩短，根据表中数据经过计算产物的总能量高于反应物的总能量，故选B。考点：催化剂对化学反应速率的影响点评：本题考查的是影响化学反应速率的因素，以催化剂为例，催化剂会加快化学反应的速率，缩短达到化学平衡所需的时间。3D【解析】1 g丙烷的物质的量为；1 g丙烷完成燃烧生成CO2气体和液态水，放出50.405 kJ热量，则1mol丙烷完全燃烧放出的热量为：；因为放热反应，反应反应热

20、的值用“”表示；所以，正确的答案为D；4A【解析】试题分析：反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应放热，反之，则吸热。所以在一化学反应中，其产物的总能量为500kJ，如果该反应是吸热反应，那么反应物的总能量应该小于500KJ，故选A。考点：化学反应和能量的关系点评：化学反应和能量之间的关系为：反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应放热，反之，则吸热。5A【解析】BCD都是化石能源，是不可再生的。乙醇属于再生能源，答案选A。6A【解析】试题分析：将2mol SO2、1mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出热量98.3kJ，此时测得SO2的物质的量为1mol，说明反应是可逆反应，不能进行

21、彻底，实际发生反应的二氧化硫为1mol，1mol二氧化硫全部反应放热98.3KJ，热化学方程式为：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）H=-196.6 kJmol-1或SO2（g）+O2（g）SO3（g）H=-98.3 kJmol-1；A、选项中的热化学方程式符合题意，故A正确；B、选项中的热化学方程式中反应热和对应二氧化硫的量不符合，故B错误；C、反应是放热反应，故C错误；D、反应是放热反应，故D错误；考点：热化学方程式的书写【答案】D【解析】比较两条路线，产生相同的氢气，b消耗的乙醇较多，而a路线耗能大，在实际生产中意义不大。两反应均为吸热反应，体系的能量均增高，所以D叙述错误。8C【

22、解析】试题分析：根据热化学反应方程式的意义：1molSO2完全反应生成SO3放出的热量9832kJ，加入2molSO2完全反应放出的热量19664kJ，但是此反应是可逆反应，不能完全进行到底，放出的热量19664kJ,选项C正确。考点：考查反应热的计算和可逆反应的特点。9B【解析】试题分析：从图中曲线可以看出，温度为22 时，V1为5，则V2为45，此时已经开始发生反应，所以22 一定不是做该实验时环境的温度，A错；从曲线随V1增多而升高，随反应的进行，溶液温度升高说明反应放热，化学能转化为热能，B正确；当V1=30时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)=150 molL-1，

23、C错；该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热的，D错。考点：中和反应反应热的测定10B【解析】试题分析：A、有些放热反应也需要加热，不选A；B、中和反应都是放热反应，选B；C、反应的速率取决于反应物的性质，不选C；D、反应热和反应的条件没有关系，不选D。考点：反应的热效应。11D【解析】略12C【解析】试题分析：A、生成气态H2O，生成液态H2O，多一个气态H2O转化为液态H2O的放热过程，所以ca0，错误；B、H2与O2的反应为放热反应，b、d都小于0，故B、D错误；C、反应状态相同，但的系数为的2倍，所以2ab0，正确。考点：本题考查焓变大小的比较。 13B【解析】试题分析：A、燃烧热是

24、指在一定压强下，1 mol的可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物的时候所放出的热量。而这个反应中的水是气态，错误； B、石墨转化为金刚石为啊吸热反应表明金刚石能量高，能量高的一般不稳定，正确；C、氢氧化钠溶于水要放热，错误；D、比较H1和H2的相对大小，是要带上正负号来比较的，错误。考点：考查反应热的知识。14A【解析】试题分析：A、根据盖斯定律，由（）2得：CH4(g)2NO2(g) N2(g)CO2(g)2H2O(g) H（H1H2）2867kJmol-1；故A正确。B、在已知热化学方程中水的状态为气态，现给方程式中水为液体，由于水的液化会放热，所以放出的热量多，焓变小即H3H1；故B错误。C、

25、CH4与NO2反应生成H2O(g)时放出173.4kJ，若生成H2O(l)，则放出的热量大于173.4kJ；故C错误。D、反应CH44NO2N2CO22H2O中1molCH4参加反应转移的电子数为8e-，0.1molCH4参加反应时转移的电子为0.8mol。故D错误。考点：了解化学反应中的能量转化。 理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。点评：要考查焓变、反应热，盖斯定律的应用等考点。化学反应一定伴随能量的变化，能量的变化以是物质的变化为基础的，所以焓变的值与物质的多少与状态相关。15D【解析】试题分析：A、需要加热的反应不一定是吸热反应，如燃烧反应是放热反应，但是在开始燃

26、烧前需要加热或点燃，错误；B、核能会产生污染，不属于新能源，错误；C、根据G=H-TS0，G=H-TS0，反应不自发，所以H0，正确，答案选D。考点：考查反应的热效应与条件的关系，新能源的判断，反应自发的判断16D【解析】试题分析：图像显示该反应为吸热反应。A、中和反应，放热反应，错误；B、燃烧为放热反应，错误；C、放热反应，错误；D、吸热反应，正确。考点：考查化学反应中能量的变化有关问题。17C【解析】试题分析：根据题意 C2H2(g)H2(g) = C2H4(g) H0 ；（）2得，C2H2(g)H2(g) = C2H4(g) H=2(Q2Q3)。即Q2Q30，所以Q2Q3；（）2得， C

27、2H4(g)2H2(g) =2CH4(g) H=2(Q3Q1)；即Q3Q10，所以Q3Q1；所以Q2Q3Q1；故选C。考点：本题考查盖斯定律。18(1)52.25kJmol1 (2)低 (3)ABCDF【解析】（1）根据实验数据可知，实验3中数据是无效的，所以温度差的平均值是3.125，所以根据H52.25kJmol1。（2）中和热是57.3kJmol1，所以实验值比理论值低。（3）数值偏低，说明反应中有热量损失，或者是酸、碱有损失。E中读数偏大，结果应该是是偏高，所以正确的答案选ABCDF。19（共10分） 环形玻璃搅拌棒（2分） 烧杯上方的泡沫塑料盖或硬纸板（2分）； 提高装置的保温效果或尽量减少热量损失；（2分） 偏大 （2分） 固体NaOH溶于水放热（2分）【解析】20（16分）（1） 2KHCO3 K2CO3+H2O+CO2 （2分）（2） B（2分） v(H2)=0.225 mol/(Lmin) 75% 降低温度（或加压或增大H2的量等）（各2分）（3）CO2(g) + 4H2(g)=CH4 (g) + 2H2O(l) H=2