高中化学人教版选修4第一章化学反应与能量测考试试题.docx

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高中化学人教版选修4第一章化学反应与能量测考试试题

选修4第一章化学反应与能量测试题

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

C—H

O—H

C=O

H—H

吸收热量（kJ/mol）

414

464

803

436

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（）

3．2008年北京奥运会火炬采用了只含碳、氢两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1g丙烷完成燃烧生成CO2气体和液态水，放出50.405kJ热量，则下列热化学方程式正确的是（）

A．C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l）ΔH＝－50.405kJ/mol

B．C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l）ΔH＝＋2217.82kJ/mol

C．C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l）ΔH＝＋50.405kJ/mol

D．C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l）ΔH＝－2217.82kJ/mol

4．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可能是（）

A．450kJB．650kJC．800kJD．520kJ

5．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2molSO2、1molO2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是（）

A．2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）ΔH＝－196.6kJ·mol－1

B．2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）ΔH＝－98.3kJ·mol－1

C．SO2（g）＋

O2（g）

SO3（g）ΔH＝+98.3kJ·mol－1

D．SO2（g）＋

O2（g）

SO3（g）ΔH＝－196.6kJ·mol－1

7．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=＋255.58kJ·mol-1

b.部分催化氧化：

CH3CH2OH（g）＋

O2（g）3H2（g）＋2CO（g）H=＋13.76kJ·mol-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=―98．32kJ／mol，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为（）

A．196．64kJB．196．64kJ／molC．＜196．64kJD．＞196．64kJ

9．将V1mL1．00mol·L-1HCl溶液和V2mL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

C．NaOH溶液的浓度约为1．00mol·L-D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应

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：

①H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）　ΔH1＝akJ·mol－1

②2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH2＝bkJ·mol－1

③H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH3＝ckJ·mol－1

④2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH4＝dkJ·mol－1

下列关系式中正确的是（　　）

A．ad>0C．2a＝b<0D．2c＝d>0

13．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）ΔH＝—483.6kJ·mol－1，则H2燃烧热为241.8kJ·mol－1

B．若C（石墨，s）=C（金刚石，s）ΔH>0，则石墨比金刚石稳定

C．已知NaOH（aq）＋HCl（aq）=NaCl（aq）＋H2O（l）　ΔH＝—57.4kJ·mol－1，则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量

D．已知2C（s）＋2O2（g）=2CO2（g）ΔH1；2C（s）＋O2（g）=2CO（g）　ΔH2，则ΔH1>ΔH2

14．一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物（NOx）的污染，已知：

①CH4（g）＋4NO2（g）＝4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）ΔH1＝－574kJ·mol－1

②CH4（g）＋4NO（g）＝2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）ΔH2＝－1160kJ·mol－1；下列选项正确的是（）

A．CH4（g）＋2NO2（g）＝N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－867kJ·mol－1

B．CH4（g）＋4NO2（g）＝4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（l）ΔH3＞ΔH1

C．若用0.2molCH4还原NO2至N2，则反应中放出的热量一定为173.4kJ

D．若用标准状况下2.24LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子为1.6mol

15．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

16．已知下列两种气态物质之间的反应：

C2H2（g）＋H2（g）==C2H4（g）①2CH4（g）==C2H4（g）＋2H2（g）②

已知在降低温度时①式平衡向右移动，②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（）

A．Q2>Q1>Q3B．Q1>Q2>Q3C．Q1>Q3>Q2D．Q3>Q1>Q2

17．（15分）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。

当把0.4mol液态肼和0.8molH2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量（相当于25℃、101kPa下测得的热量）。

（1）反应的热化学方程式为。

（2）又已知H2O（l）＝H2O（g）ΔH＝+44kJ/mol。

则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是kJ。

（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是。

18．（14分）用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。

通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

回答下列问题：

（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是。

（2）烧杯间填满碎纸条的作用是。

（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值（填“偏大、偏小、无影响”）

（4）如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量（填“相等、不相等”），所求中和热（填“相等、不相等”），简述理由。

（5）用相同浓度和体积的氨水（NH3·H2O）代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会；（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。

19．（11分）有些盐的结晶水合物，白天在温度不太高时就能熔化（实质是溶于自身的结晶水中），同时吸收热量；在晚上又可缓慢凝固而释放热量，用以调节室温，称为潜热材料。

现有几种盐的水合晶体有关数据如下：

Na2S2O3·5H2O

CaCl2·6H2O

Na2SO4·10H2O

Na2HPO4·12H2O

熔点（℃）

40.50

29.92

32.38

35.1

熔化热（kJ/mol）

49.7

37.3

77

100.1

上述四种水合晶体盐中最适宜用做潜热材料的两种盐是（用化学式表示）

；。

（2）实际应用时最常采用的（由来源和成本考虑）应该是。

20、到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的最主要的能源．

（1）在25℃、101kPa下，16g的甲醇（CH3OH）完全燃烧生成CO2和液态水时放出352kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为  ．

（2）化学反应中放出的热能（焓变，△H）与反应物和生成物的键能（E）有关．

已知：

H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）△H=﹣185kJ/mol,

E（H﹣H）=436kJ/mol,E（Cl﹣Cl）=243kJ/mol则E（H﹣Cl）=  

（3）纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注．已知：

2Cu（s）+

O2（g）═Cu2O（s）△H=﹣169kJ•mol﹣1，

C（s）+

O2（g）═CO（g）△H=﹣110.5kJ•mol﹣1，

2Cu（s）+O2（g）═2CuO（s）△H=﹣314kJ•mol﹣1

则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为 

（4）①如图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图，请计算每生成1molNH3放出热量为：

 ．

②若起始时向容器内放入1molN2和3molH2，达平衡后N2的转化率为20%，

则反应放出的热量为Q1kJ，则Q1的数值为 ；

参考答案

1．A

【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，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

2．B

【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。

3．D

【解析】1g丙烷的物质的量为

；1g丙烷完成燃烧生成CO2气体和液态水，放出50.405kJ热量，则1mol丙烷完全燃烧放出的热量为：

；因为放热反应，反应反应热的值用“—”表示；所以，正确的答案为D；

4．A

【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。

5．A

【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。

6．A

【解析】

试题分析：

将2molSO2、1molO2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=-196.6kJ•mol-1或SO2（g）+

O2（g）⇌SO3（g）△H=-98.3kJ•mol-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。

8．C

【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98．32kJ，加入2molSO2完全反应放出的热量196．64kJ，但是此反应是可逆反应，不能完全进行到底，放出的热量<196．64kJ,选项C正确。

考点：

考查反应热的计算和可逆反应的特点。

9．B

【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）==1．50mol·L-1，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

10．B

【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。

11．D

【解析】略

12．C

【解析】

试题分析：

A、①生成气态H2O，③生成液态H2O，多一个气态H2O转化为液态H2O的放热过程，所以c

考点：

本题考查焓变大小的比较。

13．B

【解析】

试题分析：

A、燃烧热是指在一定压强下，1mol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ΔH1和ΔH2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。

14．A

【解析】

试题分析：

A、根据盖斯定律，由（①＋②）÷2得：

CH4（g）＋2NO2（g）＝N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝（ΔH1＋ΔH2）÷2＝－867kJ·mol-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ΔH3<ΔH1；故B错误。

C、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CH4＋4NO2＝N2＋CO2＋2H2O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。

15．D

【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-T△S<0判断反应自发，该反应自发，所以自发反应的熵不一定增大，非自发反应的熵不一定减小，错误；D、常温下，反应C（s）＋CO2（g）

2CO（g）不能自发进行，该反应的△S>0，△G=△H-T△S>0，反应不自发，所以△H>0，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

16．D

【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。

17．C

【解析】

试题分析：

根据题意①C2H2（g）＋H2（g）==C2H4（g）ΔH<0，②2CH4（g）==C2H4（g）＋2H2（g）ΔH>0；（Ⅲ—Ⅱ）×2得，C2H2（g）＋H2（g）==C2H4（g）ΔH=2（Q2—Q3）。

即Q2—Q3<0，所以Q2

考点：

本题考查盖斯定律。

18．

（1）52.25kJ·mol－1

（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△H＝

＝52.25kJ·mol－1。

（2）中和热是57.3kJ·mol－1，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）

⑴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）；

⑵提高装置的保温效果或尽量减少热量损失；（2分）

⑶偏大（2分）固体NaOH溶于水放热（2分）

【解析】

20．（16分）

（1）②2KHCO3

K2CO3+H2O+CO2↑（2分）

（2）①B（2分）

②v（H2）=0.225mol/（L·min）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=—252.9kJ/mol（2分）

（4）Ba（OH）2BaCO3的质量（4分，各2分）

【解析】

试题分析：

（1）依题意，饱和碳酸钾溶液吸收二氧化碳可用于制取碳酸氢钾，碳酸氢钾不稳定，受热易分解，生成碳酸钾、二氧化碳气体和水，即反应①②分别是K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3、2KHCO3

K2CO3+H2O+CO2↑；

（2）①依题意，设烃分子式为CxHy，根据系数之比等于物质的量之比和质量守恒定律，则CO2+3H2→CxHy+2H2O，根据碳、氢、氧原子个数守恒，则x=1、y=2，则生成的烃中碳、氢原子个数之比为1∶2，只有烯烃（CnH2n）符合题意，故B正确；②读图，达到平衡的时间为10min，由于氢气的起始浓度、平衡浓度未知，不能直接求氢气表示的平均反应速率，但是图中二氧化碳的起始浓度、平衡浓度已知，能直接求二氧化碳表示的平均反应速率，二氧化碳的起始浓度、平衡浓度分别为1.00mol·L－1、0.25mol·L－1，则10min内二氧化碳的平均反应速率=

=

=7.5×10－2mol/（L•min）；由于CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）中各物质表示的平均反应速率之比等于系数之比，则v（H2）/v（CO2）=3/1，所以v（H2）=3×7.5×10－2mol/（L•min）=0.225mol/（L•min）；依题意，可以推断反应体系各组分的（起始、变化、平衡）浓度，则：

CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）

起始浓度/mol·L－11.003.0000

变化浓度/mol·L－10.752.250.750.75

平衡浓度/mol·L－10.250.750.750.75

氢气的平衡转化率=

×100%=

×100%=75%

由于正反应是气体体积减小的放热反应，根据化学平衡移动原理，增大二氧化碳或氢气的浓度、减小水蒸气的浓度、缩小容器容积增大压强、降低温度，都能使平衡右移，增大平衡体系中甲醇的物质的量；

（2）先将已知反应编号为①②，②×2—①可得未知的热化学方程式，根据盖斯定律可以求得焓变，即：

CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=—252.9kJ/mol；（4）依题意，20℃时氢氧化钙的溶解度小于氢氧化钡，则0.16g氢氧化钙溶于100g水形成饱和氢氧化钙溶液，由于c=n/V=m/（M•V），稀溶液的体积约等于水的体积，则饱和氢氧化钙溶液的物质的量浓度约为

=0.022mol/L，同理可得，饱和氢氧化钡溶液的物质的量浓度约为

=0.23mol/L，则氢氧化钙饱和溶液的浓度小于饱和氢氧化钡溶液，前者吸收二氧化碳的能力小于后者；Ksp（CaCO3）>Ksp（BaCO3），则在溶液中BaCO3比CaCO3容易沉淀完全，所以应选择氢氧化钡溶液吸收二氧化碳气体；过量的氢氧化钡吸收一定体积的工业废气时，发生反应为：

Ba（OH）2+CO2=BaCO3↓+H2O，根据各物质的物质的量之比等于系数之比，通过测量BaCO3沉淀的质量，可以计算出二氧化碳的体积，二氧化碳的体积除以废气的总体积，就能计算废气中二氧化碳的体积分数。

考点：

考查化学反应原理，涉及碳酸氢盐受热分解的化学方程式、质量守恒定律、烃的分子通式、反应物和生成物的浓度—时间图像、平均反应速率的计算、反应物平衡转化率的计算、外界条件对平衡移动的影响、盖斯定律、热化学方程式、溶解度、物质的量浓度、溶度积、物质的量在化学方程式计算中的应用、质量、摩尔质量、气体摩尔体积、体积、体积分数等。

21．（10分）

（1）1、6NA173、4

（2）+124、2

（3）CH4（g）+H2O（g）==CO（g）+3H2（g）∆H=--1420、7kJ/mol

（4）N2+6e+8H+==2NH4+

【解析】

试题分析：

（1）根据盖斯定律可知，①＋②即得到CH4（g）＋2NO2（g）＝N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－867kJ·mol－1。

标准状况下4.48LCH4的物质的量为0.2mol，失去0.2mol×8＝1.6mol电子，放出的热量为0.2mol×867kJ·mol－1＝173.4kJ。

（2）同样根据盖斯定律可知，①－②即得到C3H8（g）====CH3CH＝CH2（g）＋H2（g），所以该反应的△H＝＋156.6kJ·mol-1－32.4kJ·mol-1＝＋124.2kJ/mol。

（3）根据物质的燃烧热可知，①H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（l）　ΔＨ＝－285.8kJ·mol-1、②CO（g）+1/2O2（g）＝CO2（g）　ΔＨ＝－283.0