化学选修四第一章化学反应与能量测试题附有详细答案.docx

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化学选修四第一章化学反应与能量测试题附有详细答案

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化学选修四第一章化学反应与能量测试题（附有详细答案）

一、单选题（每题3分，共48分）

1．下列民俗、诗句、谚语等包含吸热反应的是（）

A．民间焰火之最——确山打铁花B．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲

C．只要功夫深，铁杵磨成针D．冰，水为之，而寒于水

2．下列变化过程，属于放热反应的是

①金属钠与水②NH4Cl晶体与Ba（OH）2·8H2O混合搅拌③H2在Cl2中燃烧④液态水变成水蒸气⑤酸碱中和⑥碳酸钙热分解

A．①②⑤B．①③⑤C．③④⑤D．②④⑥

3．将化学能转化为电能的过程是

A．水力发电B．风力发电C．电池放电D．太阳能发电

4．科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。

反应过程的示意图如下。

下列说法不正确的是

A．CO2含有极性共价键

B．上述过程表示CO和O生成CO2

C．上述过程中CO断键形成C和O

D．从状态Ⅰ到状态Ⅲ有能量释放

5．以下是镍催化乙烯与氢气的反应机理示意图，下列说法不正确的是

A．乙烯与氢气发生加成反应

B．过程②吸收能量，过程③、④释放能量

C．反应中有非极性键断裂、极性键形成

D．催化剂可改变反应的能量变化

6．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如下图所示。

下列说法不正确的是

A．整个过程实现了光能向化学能的转换

B．过程II有O-O单键生成并放出能量

C．过程III发生的化学反应为：

2H2O2=2H2O+O2↑

D．整个过程的总反应方程式为：

2H2O

2H2↑+O2↑

7．根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是（　　）

A．1molC（g）与1molO2（g）的能量之和为393.5kJ

B．反应2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）中，生成物的总能量大于反应物的总能量

C．由C→CO的热化学方程式为：

2C（s）＋O2（g）=2CO（g）　ΔH＝－221.2kJ·mol－1

D．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO热值ΔH＝－10.1kJ·mol－1

8．向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如下图所示，下列说法正确的是（）

A．反应HCO3-（aq）+H+（aq）＝CO2（g）+H2O（l）为放热反应

B．CO32-（aq）+2H+（aq）＝CO2（g）+H2O（l） ∆H＝（∆H1+∆H2+∆H3）

C．∆H1＞∆H2    ∆H2＜∆H3

D．H2CO3（aq）＝CO2（g）+H2O（l），若使用催化剂，则∆H3变小

9．如图所示，若锥形瓶内是水，分液漏斗内的液体也是水，向烧杯内滴加水时，发现U形管内液体慢慢右移，恢复到原温度后液面左边与右边基本相平，则烧杯内的物质是

A．过氧化钠B．钠C．氧化钠D．钾

10．中国化学家研究出一种新型复合光催化剂（C3N4/CQDs），能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。

下列说法错误的是

A．通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化

B．反应Ⅰ中部分H2O被还原为H2

C．反应Ⅱ为：

2H2O2 

2H2O+O2↑

D．该反应过程中只发生了分子的脱附过程，没有发生吸附过程

11．根据下列反应的化学方程式：

①I2+SO2+2H2O=H2SO4 +2HI；②2FeCl2+Cl2=2FeCl3；③2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2判断有关物质的还原性强弱顺序是

A．I－>Fe2+>Cl－>SO2B．Cl－>Fe2+>SO2>I－

C．Fe2+>I－>Cl－>SO2D．SO2>I－>Fe2+>Cl－

12．下列说法中正确的是

A．在测定中和热的实验中，至少需要测定并记录的温度是3次

B．同温同压下，

在光照和点燃条件下的

不同

C．一定条件下，某可逆反应的

，则正反应活化能大于

D．已知

，则碳的燃烧热为

13．下列关于反应能量的说法正确的是（）

A．若反应A=B△H<0，说明A物质比B物质稳定，分子内共价键键能A比B大

B．Zn（s）+CuSO4（aq）==ZnSO4（aq）+Cu（s）△H=-216kJ·mol-1。

则反应物总能量>生成物总能量

C．101kPa时，2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）△H=-QkJ·mol-1，则H2的燃烧热为1/2QkJ·mol-l

D．H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-57.3kJ·mol-1，含1molNaOH的氢氧化钠溶液与含0.5molCH3COOH的醋酸溶液混合后会放出57.3kJ的热量

14．根据如图所示的能量关系，下列说法正确的是（　　）

A．反应中有极性键的断裂和生成

B．2H（g）+2F（g）═2HF（g）△H4＞0

C．|△H2+△H3|＝|△H4|

D．△H1＝△H2+△H3+△H4

15．利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。

下列判断正确的是（）

A．每生成1molCH3OH（g）吸收91kJ能量

B．加入催化剂，该反应的限度增大

C．反应物的总能量小于生成物的总能量

D．如果该反应生成液态CH3OH，释放的能量增多

16．我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了均相NO-CO的反应历程，反应路径中每一阶段内各驻点的能量均为相对于此阶段内反应物能量的能量之差，下列说法错误的是（）

A．2NO（g）+2CO（g）

N2（g）+2CO2（g）ΔH＞0

B．均相NO—CO反应经历了三个过渡态和五个中间体

C．整个反应分为三个基元反应阶段，总反应速率由第一阶段反应决定

D．NO二聚体（

）比N2O分子更容易与CO发生反应

二、填空题题（方程式和计算每空2分，第17题和21题最后一问3分，共52分）

17．氯仿（CHCl3）常用作有机溶剂和麻醉剂，常温下在空气中易被氧化。

实验室中可用热还原CCl4制备氯仿，装置示意图及有关物质性质如下：

物质

相对分子质量

密度（g/ml）

沸点（℃）

溶解性

CHCl3

119.5

1.50

61.3

难溶于水

CCl4

154

1.59

76.7

难溶于水

相关实验步骤如下：

①检查装置气密性；

②开始通入氢气

③点燃B处酒精灯

④向A处水槽中加入热水，接通C处冷凝装置的冷水；

⑤向三颈烧瓶中滴入36mlCCl4

⑥反应结束后，停止加热，将D处锥形瓶中收集到的液体分别用适量NaHCO3溶液和水洗涤，分离出产物加入少量无水CaCl2,静止后过滤。

⑦对滤液进行蒸馏纯化，得到氯仿28.29g

请回答下列问题：

（1）C处应选用冷凝管为____（填标号）

（2）简述本实验检查装置气密性的操作_______。

（3）分液漏斗上的导管作用是___________。

（4）设计②③先后顺序的目的是_______________。

（5）向A处水槽中加入热水的目的是______。

（6）装置B处反应为可逆反应，停止加热一段时间后，发现催化剂仍保持红热状态说明B处生成CHCl3反应的ΔH__0（填<或>），

B中发生的反应化学方程式为______。

（7）该实验中氯仿产率为______（保留3位有效数字）。

18．在A～I的元素中选择符合题意的元素，按要求回答下列问题：

族周期

ⅠA

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

0

1

A

2

D

E

G

3

B

C

J

F

H

I

（1）只有负价而无正价的是______（填元素名称）；

（2）最高价氧化物的水化物酸性最强的是____（填化学式）；

（3）A分别与D、E、F、G、H形成的化合物中，最稳定的化合物的结构式_____；

（4）在B、C、D、J、E、F、G、H中，原子半径最大的是____（填原子符号）；

（5）画出上述元素中金属性最强的元素的原子结构示意图______；

（6）C单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式________________________；

（7）用电子式表示E单质的形成过程_______________________；

（8）写出冶炼B单质的化学方程式____________________；

（9）D的最简单氢化物的燃烧热为890.3kJ/mol，写出D的最简单氢化物燃烧热的热化学方程式_____；

（10）写出NaHSO4熔融时电离方程式______________________。

19．1840年，Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银制得了N2O5。

（1）F.DanielS等曾利用测压法在刚性反应器中研究了特定条件下N2O5（g）分解反应：

已知：

2N2O5（g）=2N2O4（g）+O2（g）ΔH1=-4.4kJ•mol-1

2NO2（g）=N2O4（g）ΔH2=-55.3kJ•mol-1

则反应N2O5（g）=2NO2（g）＋

O2（g）的ΔH=__kJ•mol-1。

（2）查阅资料得知N2O5是硝酸的酸酐，常温呈无色柱状结晶体，微溶于冷水，可溶于热水生成硝酸，熔点32.5℃，受热易分解，很容易潮解，有毒。

在通风橱中进行模拟实验制取N2O5的装置如图：

注：

虚线框内为该组同学自制特殊仪器，硝酸银放置在b处。

请回答下列问题：

①实验开始前，需要打开a处活塞并鼓入空气，目的是__。

②经检验，氯气与硝酸银反应的产物之一为氧气，写出此反应的化学反应方程式__。

③实验时，装置C应保持在35℃，可用的方法是__。

④能证明实验成功制得N2O5的现象是__。

⑤装置D中的试剂是__，作用是__。

⑥装置E烧杯中的试剂为__。

20．参考下列图表和有关要求回答问题：

（1）图Ⅰ是1molNO2（g）和1molCO（g）反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是________（填“增大”“减小”或“不变”，下同），ΔH的变化是________。

（2）请写出NO2和CO反应的热化学方程式：

_________。

（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：

①CH3OH（g）＋H2O（g）=CO2（g）＋3H2（g）ΔH＝＋49.0kJ·mol－1

②CH3OH（g）＋

O2（g）=CO2（g）＋2H2（g）ΔH＝－192.9kJ·mol－1

又知③H2O（g）=H2O（l）　ΔH＝－44kJ·mol－1

则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式：

____________________________________。

（3）下表是部分化学键的键能数据：

化学键

P—P

P—O

O=O

P=O

键能（kJ·mol－1）

198

360

498

x

已知1mol白磷（P4）完全燃烧放热为1194kJ，白磷及其完全燃烧的产物结构如图Ⅱ所示，则表中x＝________kJ·mol－1

21．根据下列两个热化学方程式，回答下列问题：

2H2（g）+O2（g）＝2H2O

（1）ΔH=－571.6kJ·mol－1

C3H8（g）+5O2（g）＝3CO2（g）+4H2O（l）ΔH=－2220kJ·mol－1

（1）H2的燃烧热为_______，

C3H8的燃烧热为_______。

（2）1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为__________。

（2）现有H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是_______。

参考答案

1．B

【解析】

【详解】

A.民间焰火之最——确山打铁花，是高能状态转变为低能状态，是放热过程，故A不符合题意；

B.千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲，是吸热反应，故B符合题意；

C.只要功夫深，铁杵磨成针，是物理变化，故C不符合题意；

D.冰，水为之，而寒于水，水到冰是放热过程，故D不符合题意。

综上所述，答案为B。

2．B

【解析】

【分析】

常见的放热反应有：

酸碱中和反应、燃烧反应、大多数的化合反应、活泼金属和水或酸的置换反应、铝热反应；常见的吸热反应有：

大多数的分解反应、NH4Cl与Ba（OH）2·8H2O的复分解反应、碳和水蒸气生成水煤气的反应、碳和二氧化碳生成一氧化碳的反应。

【详解】

①金属钠与水反应生成NaOH和氢气，是放热反应；

②NH4Cl晶体与Ba（OH）2·8H2O的反应是吸热反应；

③燃烧都是放热反应；

④液态水变成水蒸气不是化学反应，但是吸热的过程；

⑤酸碱中和都是放热反应；

⑥碳酸钙热分解是吸热反应；

故选B。

3．C

【解析】

【分析】

【详解】

A．水力发电是将水能转化为电能，故A不符合题意；

B．风力发电是将风能转化为电能，故B不符合题意；

C．电池放电是将化学能转化为电能，故C符合题意；

D．太阳能发电是将太阳能转化为电能，故D不符合题意；

答案选C。

4．C

【解析】

【分析】

【详解】

A．二氧化碳只含C、O之间的共价键，为极性共价键，故A正确；

B．CO与O在催化剂表面形成化学键，生成CO2，故B正确；

C．不存在CO中化学键的断裂，为CO和O生成CO2，故C错误；

D．图中状态Ⅰ比状态Ⅲ的能量高，有能量放出，故D正确；

故答案为C。

5．D

【解析】

【分析】

【详解】

A.乙烯含有碳碳双键，与氢气发生加成反应生成乙烷，A正确；

B.过程②断裂化学键吸收能量，过程③、④形成化学键释放能量，B正确；

C.H－H是非极性键，C－H是极性键，因此反应中有非极性键断裂、极性键形成，C正确；

D.催化剂可改变反应的活化能，但不能改变能量变化，D错误；

答案选D。

6．C

【解析】

【分析】

【详解】

A．反应过程中太阳光在催化剂表面实现高效分解水，故实现了光能向化学能的转换，A正确；

B．对比过程II前后氧原子的形态，可知氧原子由氢氧根离子变成了过氧化氢分子，形成了O-O单键，成键放热，B正确；

C．对比过程III前后分子的形态，该反应为：

H2O2=H2↑+O2↑，C错误；

D．对比始末状态的物质微观结构，可知整个过程的总反应方程式为：

2H2O

2H2↑+O2↑，D正确；

答案选C。

7．C

【解析】

【分析】

【详解】

A．由图可知，1molC（s）与1molO2（g）的能量之和比1molCO2（g）的能量高393.5kJ，A错误；

B．由图可知，1molCO（g）和0.5mol的O2（g）生成1molCO2（g）放出282.9kJ的热量，所以反应2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）中，反应物的总能量大于生成物的总能量，B错误；

C．由图可知，1molC（s）和0.5molO2（g）转化为1mol的CO（g），放出热量为：

393.5kJ－282.9kJ＝110.6kJ，所以2C（s）＋O2（g）=2CO（g）ΔH＝－221.2kJ·mol－1，C正确；

D．热值指在一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，燃烧产物在该条件下是一种较为稳定的状态，则CO的热值为

kJ·g－1≈10.1kJ·g－1，单位不正确，D错误；

故选C。

8．B

【解析】

【分析】

由图象可知，CO32-（aq）+2H+（aq）生成HCO3-（aq）+H+（aq）以及HCO3-（aq）+H+（aq）生成H2CO3（aq）都为放热反应，H2CO3（aq）生成CO2（g）+H2O（l） 为吸热反应，结合图象中能量的高低分析解答。

【详解】

A．由图象可知，反应HCO3-（aq）+H+（aq）=CO2（g）+H2O（l） 为吸热反应，故A错误；

B．由盖斯定律可知CO32-（aq）+2H+（aq）=CO2（g）+H2O（l）△H=（△H1+△H2+△H3），故B正确；

C．由图象可知，能量差值越大，反应热的绝对值越大，△H1、△H2都为放热反应，则△H1＜△H2，故C错误；

D．加入催化剂，反应热不变，故D错误；

故选B。

9．C

【解析】

【分析】

【详解】

A．过氧化钠溶于水放出热量并生成氧气，使容器内温度升高，压强增大，U形管内液体慢慢右移，但恢复到原温度后液面左边仍然比右边低，故A错误；

B．钠加入水中放热并生成氢气，使容器内温度升高，压强增大，U形管内液体慢慢右移，但恢复到原温度后液面左边仍然比右边低，故B错误；

C．氧化钠与水反应放出热量，使容器内温度升高，压强增大，U形管内液体慢慢右移，恢复到原温度后液面左边与右边基本相平，故C正确；

D．钾加入水中放热并生成氢气，使容器内温度升高，压强增大，U形管内液体慢慢右移，但恢复到原温度后液面左边仍然比右边低，故D错误；

故选：

C。

10．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．该过程是利用太阳光实现高效分解水，所以该反应中太阳能转化为化学能，故A正确；

B．反应Ⅰ是水反应生成氢气与过氧化氢，反应Ⅰ中部分H2O被还原为H2，故B正确；

C．反应Ⅱ是过氧化氢转化为水与氧气，反应Ⅱ为：

2H2O2 

2H2O+O2↑，故C正确；

D．催化过程一般有吸附-解离-反应-脱附等过程，该反应过程中有分子的脱附过程，也有分子吸附过程，故D错误；

故选D。

11．D

【解析】

【详解】

在①I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4中还原剂是SO2、还原产物是HI，所以还原性SO2>HI；

在②2FeCl2+Cl2=2FeCl3中还原剂是FeCl2、还原产物是FeCl3，所以还原性FeCl2>FeCl3；

③2FeCl3+2HI=I2+2FeCl2+2HCl中还原剂是HI、还原产物是FeCl2，所以还原性KI>FeCl2；

通过以上分析知，物质的还原性有强到弱的顺序是SO2>I->Fe2+>Cl-，故合理选项是D。

12．C

【解析】

【详解】

A.在测定中和热的实验中，进行1次实验需要测量酸溶液、碱溶液、混合后溶液的最高温度，所以要记录温度3次，但为了减少实验误差，需要进行平行实验2~3次，故A错误；

B.同温同压下，

的

与条件无关，B错误；

C.正逆反应活化能之差即为该反应的焓变数值，此可逆反应的

，则正反应活化能大于

，C正确；

D.燃烧热是指101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，碳的稳定氧化物应该为CO2（g），碳的燃烧热大于110.5kJ/mol，D不正确；

故选C。

13．B

【解析】

【分析】

【详解】

A．反应A=B 　△H<0为放热反应，反应物A的能量比生成物B的能量高，物质的能量越低越稳定，所以B物质稳定，物质越稳定分子内的键能越大，所以分子内共价键键能A比B小，A错误；

B．当反应物总能量＞生成物总能量时，反应是放热反应，即△H＜0，B正确；

C．燃烧热是1mol的物质完全燃烧，产生稳定的氧化物时所放出的能量，计算H2燃烧热时应用生成液态水的热化学方程式，C错误；

D．强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol水时，放出57.3kJ的热量，用热化学方程式表示为：

H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-57.3kJ·mol-1，氢氧化钠溶液醋酸溶液混合后，由于CH3COOH是弱电解质，在反应的同时还存在着电离，而电离要吸收热量，含1molNaOH的氢氧化钠溶液与含0.5molCH3COOH的醋酸溶液混合后只能生成0.5mol水，放出热量小于

⨯57.3kJ，D错误。

答案选B。

14．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．存在H﹣H、F﹣F键的断裂，都为非极性键，故A错误；

B．为共价键的形成过程，放出热量，则△H4＜0，故B错误；

C．化学键的断裂和化学键的形成过程，总能量不同，为放热反应，则|△H2+△H3|＜|△H4|，故C错误；

D．由盖斯定律可知，反应一步完成与分步完成的热效应相同，则△H＝△H1+△H2+△H3+△H4，故D正确；

答案选D。

15．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．从图中可以看出，1molCO（g）与2molH2（g）完全反应生成1molCH3OH（g）时，能释放出91kJ的能量，A不正确；

B．加入催化剂，反应物和生成物的能量都不变，所以该反应的限度不变，B不正确；

C．从图中可以看出，反应为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，C不正确；

D．物质由气态转化为液态时，会放出能量，所以如果该反应生成液态CH3OH，释放的能量增多，D正确；

故选D。

16．A

【解析】

【分析】

整个反应分为三个基元反应阶段，①NO（g）+NO（g）=

ΔH=+199.2kJ·mol-1,②

+CO（g）=CO2（g）+N2O（g）ΔH=-513.5kJ·mol-1,③CO2（g）+N2O（g）+CO（g）=2CO2（g）+N2（g）ΔH=-307.6kJ·mol-1，结合活化能、焓等知识分析。

【详解】

A．①+②+③得：

2NO（g）+2CO（g）

N2（g）+2CO2（g）ΔH=+199.2kJ·mol-1-513.5kJ·mol-1-307.6kJ·mol-1=-621.9kJ·mol-1，故A错误；

B．均相NO—CO反应经历了TS1、TS2、TS3三个过渡态，TM1、

、TM2、N2O、TM3、五个中间体，故B正确；

C．整个反应分为三个基元反应阶段，①NO（g）+NO（g）=

ΔH=199.2kJ·mol-1,②

+CO（g）=CO2（g）+N2O（g）ΔH=-513.5kJ·mol-1,③CO2（g）+N2O（g）+CO（g）=2CO2（g）+N2（g）ΔH=-307.6kJ·mol-1，由于所需活化能最高，总反应速率由第一阶段反应决定，故C正确；

D．从②

+CO（g）=CO2（g）+N2O（g）ΔH=-513.5kJ·mol-1,③CO2（g）+N2O（g）+CO（g）=2CO2（g）+N2（g）ΔH=-307.6kJ·mol-1，②反应放出的能量更多，生成物能量更低，NO二聚体（

）比N2O分子更容易与CO发生反应，故D正确；

故选A。

17．b将牛角管末端放入水中,关闭A中弹簧夹，加热试管,观察现象。

若牛角管口有气泡冒出,冷却到室温后,牛角管口有一段稳定的水柱,表明装置气密性良好。

（合理即可）平衡压强，使CCl4液体顺利流下排除装置中的空气，防止加热时氢气遇氧气发生爆炸使CCl4转化为气体，与氢气混合均匀。

CHCl3+HCl63.7%

【解析】

【分析】

本实验通过H2与CCl4蒸汽在点燃条件下发生反应：

CCl4+H2

CHCl3+HCl，制备三氯甲烷，得到三氯甲烷和四氯化碳等的混合物，解读表格数据可知，三氯甲烷和四氯化碳是互溶的液体混合物，通过蒸馏分离，本实验控制四氯化碳的体积、测定所制备的三氯甲烷的质量，需按产率

计算产率，据此回答；

【