人教版选修4单元测试题 第一章化学反应与能量.docx

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人教版选修4单元测试题第一章化学反应与能量

化学

一、选择题（每小题3分，共48分）

1．根据图提供的信息，下列所得结论正确的是

A．该反应断裂旧键所吸收的能量低于形成新键放出的能量

B．该反应只有在加热条件下才能进行

C．若加入催化剂，可使该反应速率加快，ΔH增大

D．该反应可能是碳酸钙的分解反应

2．下列反应属于吸热反应的是

①二氧化碳与灼热的炭反应生成一氧化碳

②葡萄糖在人体内被氧化分解

③锌粒与稀H2SO4反应制取H2

④Ba（OH）2·8H2O固体与NH4Cl固体反应

A．②④B．①C．①③④D．①④

3．化学反应

的能量变化如图所示，则下列说法正确的是

A．该反应是吸热反应

B．断裂

和

中的化学键放出xkJ的能量

C．断裂2molAB中的化学键需要吸收ykJ的能量

D．2molAB的总能量高于

和

的总能量

4．根据右图所示能量循环图，下列说法正确的是

A．ΔH1>0；ΔH2<0

B．ΔH3>0；ΔH4<0

C．ΔH5>0；ΔH<0

D．ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4-ΔH5

5．已知溴跟氢气反应的热化学方程式如下（Q1、Q2、Q3均为正值）：

H2（g）+Br2（g）→2HBr（l）+Q1,H2（g）+Br2（g）→2HBr（g）+Q2，H2（g）+Br2（l）→2HBr（g）+Q3，下列判断正确的是

A．Q1＞Q2＞Q3

B．Q1与Q3的大小无法判断

C．溴蒸气转化为液态溴需要放出（Q2-Q3）kJ的热量

D．1LH2和1LBr2蒸气反应生成2LHBr气体时放出Q2kJ热量

6．如图是1mol金属镁和卤素反应的ΔH（单位：

kJ·molˉ1）示意图，反应物和生成物均为常温时的稳定状态。

下列选项中不正确的是

A．电解MgCl2制Mg是吸热反应

B．MgBr2与Cl2反应的ΔH＜0

C．MgF2（s）＋Br2（l）=MgBr2（s）＋F2（g）ΔH＝＋600kJ·molˉ1

D．化合物的热稳定性顺序：

MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2

7．有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是

A．稀硫酸与0.1mol·L－1NaOH溶液反应：

H+（aq）＋OH−（aq）=H2O（l）ΔH＝＋57.3kJ·mol-1

B．在101kPa下H2（g）的燃烧热为285.8kJ·mol－1，则水分解的热化学方程式：

2H2O（l）=2H2（g）＋O2（g）ΔH＝＋285.8kJ·mol－1

C．已知CH3OH的燃烧热为726.8kJ·mol－1，则有CH3OH（l）＋

O2（g）=CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－726.8kJ·mol－1

D．已知9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成17.6gFeS时放出19.12kJ热量，则Fe（s）＋S（s）=FeS（s）ΔH＝－95.6kJ·mol－1

8．有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是

A．稀硫酸与0.1mol/LNaOH溶液反应：

H+（aq）+OH－（aq）=H2O（l）∆H=+57.3kJ·mol−1

B．已知2C（s）+O2（g）=2CO（g）∆H=-221kJ·mol-1，则C的燃烧热为∆H=-110.5kJ·mol−1

C．25℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放热19.3kJ，其热化学方程式为：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）∆H=-38.6kJ·mol−1

D．密闭容器中，0.3mol硫粉与0.2mol铁粉混合加热生成硫化亚铁0.2mol时，放出19.12kJ热量，则Fe（s）+S（s）=FeS（s）∆H=-95.6kJ·mol−1

9．实验测得H2和C3H8的燃烧热分别为285kJ·mol－1和2220kJ·mol－1，将H2和C3H8的混合气体1mol完全燃烧生成液态水时放热1252.5kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为

A．2∶1B．1∶1C．1∶2D．1∶4

10．已知25℃、101kPa条件下：

①4Al（s）+3O2（g）=2Al2O3（s）ΔH＝－2834.9kJ·mol−1

②4Al（s）+2O3（g）=2Al2O3（s）ΔH＝－3119.1kJ·mol−1

由此得出的正确结论是

A．O3比O2稳定，由O2变O3为放热反应

B．由反应①可确定铝的燃烧热是708.7kJ

C．等质量的O2比O3能量低，O2变O3为吸热反应

D．由反应②可确定铝的燃烧热是779.78kJ·mol−1

11．已知下列反应的热化学方程式为：

①CH3COOH（l）＋2O2（g）===2CO2（g）＋2H2O（l）ΔH1＝－870.3kJ·mol−1

②C（s）＋O2（g）===CO2（g）ΔH2＝－393.5kJ·mol－1

③H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（l）ΔH3＝－285.8kJ·mol－1

则反应2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l）的ΔH（单位为kJ·mol－1）为

A．－488.3B．－191C．－476.8D．－1549.6

12．某反应由两步反应A

B

C构成，反应过程中的能量变化曲线如图（E1、E3表示两反应的活化能）。

下列有关叙述正确的是

A．两步反应均为放热反应

B．整个反应的ΔH＝E1－E2＋E3－E4

C．加入催化剂可以改变反应的焓变

D．三种物质所含能量由高到低依次为：

A、B、C

13．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。

据此判断下列说法中正确的是

A．白磷比红磷稳定

B．石墨转变为金刚石是吸热反应

C．S（g）＋O2（g）=SO2（g）　ΔH1S（s）＋O2（g）=SO2（g）　ΔH2　则ΔH1>ΔH2

D．CO（g）＋H2O（g）=CO2（g）＋H2（g）　ΔH>0

14．已知：

①H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）ΔH1＝－57.3kJ·mol－1，

②H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）ΔH2＝－241.8kJ·mol－1，下列有关说法正确的是

A．向含0.1molNaOH的溶液中加入一定体积的0.1mol·L－1乙二酸，反应中的能量变化如上图所示

B．H2SO4（aq）＋Ba（OH）2（aq）===BaSO4（s）＋2H2O（l）　ΔH＝－114.6kJ·mol－1

C．氢气的标准燃烧热为241.8kJ·mol－1

D．若反应②中水为液态，则同样条件下的反应热：

ΔH>ΔH2

15．已知：

H2O（g）=H2O（l）ΔH＝Q1kJ·mol－1

C2H5OH（g）=C2H5OH（l）ΔH＝Q2kJ·mol－1

C2H5OH（g）＋3O2（g）=2CO2（g）＋3H2O（g）ΔH＝Q3kJ·mol－1

若使46g液体酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为

A．－（3Q1－Q2＋Q3）kJB．－0.5（Q1＋Q2＋Q3）kJ

C．－（0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3）kJD．－（Q1＋Q2＋Q3）kJ

16．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是

A．已知2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）ΔH＝－483.6kJ·mol−1，则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1

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．已知NaOH（ag）+HCl（aq）＝NaCl（aq）＋H2O（l）ΔH＝－57.4kJ·mol-1，则含20.0gNaOH的稀溶液与浓硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量

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

二、非选择题（共5小题，52分）

17．

（1）下列反应中，属于放热反应的是______，属于吸热反应的是______（填序号）。

①煅烧石灰石制生石灰②燃烧木炭取暖③炸药爆炸④酸与碱的中和反应⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应⑦灼热的木炭与CO2反应

写出Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应的化学反应方程式：

_________。

（2）已知下列各种共价键的键能：

C—H：

akJ·mol－1、O—H：

bkJ·mol－1、O＝O：

ckJ·mol－1、C＝O：

dkJ·mol－1。

写出甲烷气体完全燃烧生成CO2气体和气体水的热化学方程式：

________

（3）1L1mol/LH2SO4溶液与2L1mol/LNaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，该反应的中和热为_______，表示其中和热的热化学方程式为____________。

18．研究化学反应中的能量变化有重要意义。

请根据学过的知识回答下列问题：

（1）已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如图所示：

反应的热化学方程式为____________________________。

（2）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。

化学键的键能是形成（或拆开）1mol化学键时释放（或吸收）的能量。

已知：

N≡N键的键能是948.9kJ·mol−1，H—H键的键能是436.0kJ·mol−1，N—H键的键能是391.55kJ·mol−1，则

N2（g）+

H2（g）

NH3（g）ΔH=_____________________。

（3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。

已知：

①C（s，石墨）+O2（g）=CO2（g）ΔH1=−393.5kJ·mol−1；②2H2（g）+O2（g）=2

H2O（l）ΔH2=−571.6kJ·mol−1；③2C2H2（g）+5O2（g）=4CO2（g）+2H2O（l）ΔH3=−2599kJ·mol−1。

298K时反应2C（s，石墨）+H2（g）=C2H2（g）的焓变：

ΔH=________________

_____。

（4）已知：

铝热反应是放热反应，又知，常温下：

4Al（s）+3O2（g）=2Al2O3（s）ΔH1；4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）ΔH2。

下面关于ΔH1、ΔH2的比较正确的是________。

A．ΔH1>ΔH2B．ΔH1<ΔH2C．ΔH1=ΔH2D．无法计算

19．甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。

I.甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。

（1）汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18（l）]。

已知：

25℃、101kPa时，1molC8H18（l）完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518kJ热量。

该反应的热化学方程式为______。

（2）已知：

25℃、101kPa时，CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝-726.5kJ/mol。

相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是______。

（3）某研究者分别以甲醇和汽油做燃料，实验测得在发动机高负荷工作情况下，汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如右所示。

根据图信息分析，与汽油相比，甲醇作为燃料的优点是______。

II.甲醇的合成

（4）以CO2（g）和H2（g）为原料合成甲醇，反应的能量变化如下图所示。

①补全上图：

图中A处应填入______。

②该反应需要加入铜－锌基催化剂。

加入催化剂后，该反应的ΔH______（填“变大”“变小”或“不变”）。

（5）已知：

CO（g）＋1/2O2（g）=CO2（g）ΔH1＝-283kJ/mol

H2（g）＋1/2O2（g）=H2O（g）ΔH2＝-242kJ/mol

CH3OH（g）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）ΔH3＝-676kJ/mol

以CO（g）和H2（g）为原料合成甲醇的反应为CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）。

该反应的ΔH为_____kJ/mol。

20．中和热的测定实验中取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：

（1）从上图实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是___________，除此之外，装置中的一个明显错误是___________________。

（2）若改用60mL0.25mol·L−1H2SO4和50mL0.55mol·L−1NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量______（填“相等”或“不相等”）。

（3）近似认为0.55mol/LNaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18J/（g·℃），通过以上数据计算中和热ΔH＝______

____（结果保留小数点后一位）。

（4）上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是_____（填字母）。

a．实验装置保温、隔热效果差

b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

21．随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。

（1）如图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应，则其化学方程式可以是__________________。

（2）把煤作为燃料可通过下列两种途径：

途径Ⅰ：

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1＜0　①

途径Ⅱ：

先制成水煤气：

C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　ΔH2＞0　②

再燃烧水煤气：

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH3＜0　③

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH4＜0　④

则途径Ⅰ放出的热量__________（填“大于”“等于”或“小于”）途径Ⅱ放出的热量；ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是____________________。

（3）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用如下方法合成甲醇：

方法一　CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）

方法二　CO2（g）＋3H2（g）

CH3OH（g）＋H2O（g）

在25℃、101kPa下，1g甲醇完全燃烧放热22.68kJ，写出甲醇燃烧热的热化学方程式_______________________________________。

（4）臭氧可用于净化空气、饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。

臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。

如：

6Ag（s）＋O3（g）===3Ag2O（s）　ΔH＝―235.8kJ·mol―1①

已知：

2Ag2O（s）===4Ag（s）＋O2（g）　ΔH＝＋62.2kJ·mol―1②

则O3转化为O2的热化学方程式为__________________________。

答案

1．【答案】D

【解析】根据图像，该反应断裂旧键所吸收的能量高于形成新键放出的能量，A错误；吸热反应不一定需要加热才可以发生，如氢氧化钡晶体和铵盐为吸热反应，不需加热即可进行，B错误；若加入催化剂，可使该反应速率加快，ΔH不影响，C错误；碳酸钙的分解反应为吸热反应，该反应可能是碳酸钙的分解反应，D正确。

2．【答案】D

【解析】二氧化碳与灼热的炭反应生成一氧化碳是吸热反应，故①符合题意；葡萄糖在人体内氧化分解的反应是放热反应，故②不符合题意；锌粒与稀H2SO4的反应是常见放热反应，故③不符合题意；Ba（OH）2·8H2O固体与NH4Cl固体的反应是吸热反应，故④符合题意；故答案为D。

3．【答案】C

【解析】由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此反应为放热反应。

该反应为放热反应，故A错误；断裂

和

中的化学键要吸收xkJ的能量，故B错误；断裂2molAB中的化学键需要吸收ykJ的能量，故C正确；2molAB的总能量低于

和

的总能量，故D错误。

4．【答案】B

【解析】固态转化为气态吸热，ΔH1＞0，气态原子转化为气态金属离子吸热，则ΔH2＞0，故A错误；断裂化学键吸收能量，非金属原子的气态转化为离子放热，则ΔH3＞0；ΔH4＜0，故B正确；气态离子转化为固态放热，则ΔH5＜0，故C错误；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ΔH=ΔH1+ΔH2+

ΔH3+ΔH4+ΔH5，故D错误；故选：

B。

5．【答案】D

【解析】依据图象，Mg与Cl2反应的ΔH＜0，为放热反应，则其逆过程电解MgCl2制Mg是吸热反应，故A正确；依据图象，MgBr2能量高于MgCl2，依据活泼性判断，Cl2能量高于Br2，所以MgBr2与Cl2反应是放热反应，ΔH＜0，故B正确；反应的焓变=生成物总焓-反应物总焓；MgF2（s）的能量低于MgBr2（s），依据图象数据分析计算可知反应的焓变等于（-524kJ/mol）-（-1124kJ/mol）=600kJ/mol，故C正确；物质的能量越低越稳定，根据图象数据，化合物的热稳定性顺序为：

MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，故D错误。

6．【答案】D

【解析】依据图象，Mg与Cl2反应的ΔH＜0，为放热反应，则其逆过程电解MgCl2制Mg是吸热反应，故A正确；依据图象，MgBr2能量高于MgCl2，依据活泼性判断，Cl2能量高于Br2，所以MgBr2与Cl2反应是放热反应，ΔH＜0，故B正确；反应的焓变=生成物总焓-反应物总焓；MgF2（s）的能量低于MgBr2（s），依据图象数据分析计算可知反应的焓变等于（-524kJ/mol）-（-1124kJ/mol）=600kJ/mol，故C正确；物质的能量越低越稳定，根据图象数据，化合物的热稳定性顺序为：

MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，故D错误。

7．【答案】D

【解析】酸碱中和是放热反应，故ΔH应为负值，故A错误；燃烧热指的是101kPa下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，定义要点：

可燃物必须为1mol，故可以知道H2燃烧生成H2O（l）的热化学方程式为2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH=-285.5×2kJ/mol=-571kJ/mol，水分解的热化学方程式：

2H2O（l）=2H2

（g）+O2（g）∆H=+571kJ/mol，故B错误；燃烧热指的是101kPa下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，定义要点：

必须完全燃烧生成稳定的氧化物，如C→CO2，H→H2O（l），热化学方程式中应为液态水，故C错误；生成硫化亚铁17.6g即生成0.2molFeS时，放出19.12kJ热量，可以知道生成1molFeS（s）时放出95.6kJ的热量，故D正确。

8．【答案】D

【解析】稀的强酸与强碱生成1molH2O放出的热量为中和热，酸碱中和是放热反应，故∆H应为负值，故A错误；该反应碳燃烧生成一氧化碳，是碳的不完全燃烧，-110.5kJ·mol−1不是碳的燃烧热，故B错误；该反应为可逆反应，0.5mol氮气和1.5mol氢气反应生成的氨气小于1mol，即生成1mol氨气放出的热量大于19.3kJ，∆H小于-38.6kJ·mol−1，故C错误；0.3mol硫粉与0.2mol铁粉混合加热，硫粉过量，0.2mol铁粉完全反应放出19.12kJ热量，则生成1molFeS（s）时放出95.6kJ的热量，∆H=-95.6kJ·mol−1，故D正确。

9．【答案】B

【解析】设混合气中H2的物质的量为xmol，则C3H8的物质的量为（1-x）mol，由题中信息列方程式为：

285kJ/mol×xmol+2220kJ/mol×（1-x）mol=1252.5kJ，解得x=0.5mol，C3H8的物质的量为1mol-0.5mol=0.5mol，所以混合气体中H2与C3H8的体积比即物质的量之比为0.5mol∶0.5mol=1∶1，答案选B。

10．【答案】C

【解析】①4Al（s）+3O2（g）=2Al2O3（s）ΔH＝－2834.9kJ·mol−1；②4Al（s）+2O3（g）=2Al2O3（s）ΔH＝－3119.1kJ·mol−1；根据盖斯定律得到：

3O2（g）=2O3（g）ΔH=－2834.9kJ·mol−1－（－3119.1kJ·mol−1）=+284.2kJ/mol；氧气转化为臭氧是吸热反应，氧气具有的能量低于臭氧的能量，O2比O3稳定，故A错误；燃烧热单位是kJ·mol−1，单位不正确，故B错误；等质量的O2比O3的能量低，由O2变为O3的化学反应为吸热反应，故C正确；根据燃烧热的定义，燃烧热是1mol可燃物与氧气反应放出的热量，故D错误。

11．【答案】A

【解析】将②×2+③×2-①可得2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l），则ΔH=2×（-393.5kJ/mol）+2×（-285.8kJ/mol）-（-870.3kJ/mol）=-488.3kJ/mol，选A。

12．【答案】B

【解析】A→B的反应为吸热反应，B→C的反应为放热反应，故A错误；整个反应中ΔH=E1-E2+E3-E4，故B正确；加入催化剂，只改变反应的活化能，不改变反应热，也不影响反应的焓变，故C错误；物质的总能量越低，越稳定，所以三种化合物的稳定性顺序：

B＜A＜C，故D错误；综上所述，本题正确答案：

B。

13．【答案】B

【解析】图象II分析可知：

白磷能量高于红磷，能量越高物质越不稳定，所以白磷不如红磷稳定，A错误；根据图象I分析可知：

金刚石能量高于石墨，石墨转变为金刚石需吸收能量，所以石墨转变为金刚石是吸热反应，B正确；依据图象III分析：

固体硫变为气态硫需要吸收能量，相同条件下，等量S（g）和S（s）的完全燃烧生成SO2（g），S（g）放出的热量多，则∆H1<∆H2，C错误；由图象IV分析：

反应物CO（g）与H2O（g）的能量总和高于生成物CO2（g）与H2（g）的能量总和，反应是放热反应，即∆H<0，D错误；故合理选项是B。

14．【答案】A

【解析】乙二酸是弱酸，向含0.1molNaOH的溶液中加入一定体积的0.1mol·L－1乙二酸放出热量小于57.3kJ，故A正确；H2SO4（aq）＋Ba（OH）2（aq）===BaSO4（s）＋2H2O（l）　由于有硫酸钡沉淀生成，放出的热量大于114.6kJ，故B错误；氢气的标准燃烧热是生成液态水放出的热量，故C错误；若反应②中水为液态，则同样条件下的反应热：

ΔH<ΔH2，故D错误。

15．【答案】A

【解析】①H2O（g）═H2O（l）△H1=Q1kJ•mol-1，②C2H5OH（g）═C2H5OH（l）△H2=Q2kJ•mol-1，③C2H5OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（g）△H3=Q3kJ•mol-1，根据盖斯定律，①×3+③-②得C2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l），故△H=（3Q1+Q3-Q2）kJ/mol，该反应为放热反应，△H=（3Q1+Q3-Q2）kJ/mol＜0；46g液体酒精的物质的量为

=1mol，故1mol液态乙醇完全燃烧并恢复至室温，则放出的热量