学年高二化学人教版选修4讲义第一章 化学反应与能量 章末检测卷一.docx

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学年高二化学人教版选修4讲义第一章化学反应与能量章末检测卷一

章末检测卷

（一）

（时间：

90分钟　满分：

100分）

第Ⅰ卷（选择题，共45分）

一、选择题（本题包括15小题，每小题3分，共45分；每小题只有一个选项符合题意）

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，下列措施错误的是（　　）

A.大力发展氢能源B.充分利用太阳能

C.使用含碳能源D.提高能源利用率

答案　C

2.下列关于反应热的说法正确的是（　　）

A.可逆反应“CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）”中的ΔH小于0，说明此反应为吸热反应

B.已知S（s）＋

O2（g）===SO3（g）的反应热为－385.5kJ·mol－1，说明硫的燃烧热为385.5kJ·mol－1

C.一个化学反应的反应热等于反应物的总能量减去生成物的总能量

D.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关

答案　D

3.已知25℃、101kPa下，碳、氢气、乙烯和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、1411.0kJ·mol－1、2800kJ·mol－1，则热化学方程式正确的是（　　）

A.C（s）＋

O2（g）===CO（g）

ΔH＝－393.5kJ·mol－1

B.2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）

ΔH＝＋571.6kJ·mol－1

C.C2H4（g）＋3O2（g）===2CO2（g）＋2H2O（g）

ΔH＝－1411.0kJ·mol－1

D.

C6H12O6（s）＋3O2（g）===3CO2（g）＋3H2O（l）

ΔH＝－1400kJ·mol－1

答案　D

解析　A项中碳燃烧应生成CO2，错误；B、C项中H2O应为液态，且B为放热，ΔH<0，错误；D项中C6H12O6（s）燃烧热为2800kJ·mol－1，则

molC6H12O6（s）完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）时放热为1400kJ，正确。

4.已知：

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝－566kJ·mol－1

Na2O2（s）＋CO2（g）===Na2CO3（s）＋

O2（g）

ΔH＝－226kJ·mol－1

根据以上热化学方程式和图像判断，下列说法正确的是（　　）

A.CO的燃烧热为283kJ

B.上图可表示由1molCO生成CO2的反应过程和能量关系

C.2Na2O2（s）＋2CO2（s）===2Na2CO3（s）＋O2（g）

ΔH>－452kJ·mol－1

D.根据以上热化学方程式无法求算Na2O2（s）＋CO（g）===Na2CO3（s）的反应热

答案　C

解析　燃烧热的单位应为kJ·mol－1，A项错误；若表示1molCO生成CO2的反应过程和能量关系，则ΔH应为－283kJ·mol－1，B项错误；CO2（s）能量比CO2（g）低，因此2Na2O2（s）＋2CO2（s）===2Na2CO3（s）＋O2（g）放出的热量应小于452kJ·mol－1，因此ΔH>－452kJ·mol－1，C项正确；将第一个热化学方程式的反应热除以2加上第二个热化学方程式的反应热可得D项的反应热为－509kJ·mol－1。

5.根据碘与氢气反应的热化学方程式：

①I2（g）＋H2（g）2HI（g）　ΔH＝－9.48kJ·mol－1

②I2（s）＋H2（g）2HI（g）　ΔH＝＋26.48kJ·mol－1

下列判断正确的是（　　）

A.254gI2（g）中通入2gH2（g），反应放热9.48kJ

B.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJ

C.反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低

D.反应①的生成物比反应②的生成物稳定

答案　C

解析　反应是可逆反应，反应物不能完全转化，A项错；利用盖斯定律可得出1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ，B项错；由于I2（s）比I2（g）能量低，所以C项正确；反应①和②的生成物及状态、物质的量相同，故反应①和②的生成物稳定性相同，D项不正确。

6.已知：

CH3CH2CH2CH3（g）＋

O2（g）===4CO2（g）＋5H2O（l）　ΔH＝－2878kJ·mol－1

（CH3）2CHCH3（g）＋

O2（g）===4CO2（g）＋5H2O（l）　ΔH＝－2869kJ·mol－1

下列说法正确的是（　　）

A.正丁烷分子储存的能量小于异丁烷

B.正丁烷的稳定性大于异丁烷

C.异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程

D.异丁烷转化为正丁烷的过程是一个吸热过程

答案　D

解析　正丁烷燃烧时放出的热量多，因此正丁烷分子储存的能量大，能量越高越不稳定，A、B项错误；异丁烷转化为正丁烷的过程是一个吸热过程，D项正确。

7.下列说法或表示方法中正确的是（　　）

A.等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧，后者放出的热量多

B.氢气的燃烧热为285.8kJ·mol－1，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2（g）＋O2===2H2O（l）　ΔH＝－285.8kJ·mol－1

C.Ba（OH）2·8H2O（s）＋2NH4Cl（s）===BaCl2（s）＋2NH3（g）＋10H2O（l）　ΔH<0

D.已知中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3kJ

答案　D

8.炽热的炉膛内有反应：

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－392kJ·mol－1，往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应：

C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）

ΔH＝＋131kJ·mol－1

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝－564kJ·mol－1

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH＝－482kJ·mol－1

由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气时（　　）

A.不能节约燃料，但能使炉膛火更旺

B.虽不能使炉膛火更旺，但可节约燃料

C.既可使炉膛火更旺，又能节约燃料

D.既不能使炉膛火更旺，又不能节约燃料

答案　A

解析　将炉膛内通入水蒸气时，对应的第一个方程式乘2与第二个、第三个方程式相叠加后再除以2，可得炉膛内C与O2反应的化学方程式：

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－392kJ·mol－1，即能量守恒，不能节约燃料；但将固体燃料转变为气体燃料（CO、H2）显然增大了与O2的接触面积，使炉膛火更旺。

9.已知氢气、乙烷、甲醇、甲烷的燃烧热分别为

285.8kJ·mol－1、1559.8kJ·mol－1、726.51kJ·mol－1、890.31kJ·mol－1，相同质量的氢气、乙烷、甲醇、甲烷完全燃烧时，放出热量最多的是（　　）

A.H2（g）B.C2H6（g）C.CH3OH（l）D.CH4（g）

答案　A

解析　比较

、

、

、

的大小可知相同质量的四种气体完全燃烧时，H2放出热量最多。

10.在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。

一些烷烃的燃烧热如下表：

化合物

燃烧热/kJ·mol－1

化合物

燃烧热/kJ·mol－1

甲烷

891.0

正丁烷

2878.0

乙烷

1559.8

异丁烷

2869.6

丙烷

2221.5

异戊烷

3531.3

下列说法正确的是（　　）

A.正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol－1

B.相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多

C.正丁烷转化为异丁烷的热化学方程式为

CH3CH2CH2CH3（g）===CH3CH（CH3）CH3（g）　ΔH＝＋8.4kJ·mol－1

D.甲烷燃烧的热化学方程式为CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－891.0kJ·mol－1

答案　A

11.破坏（或形成）1mol化学键所吸收（或放出）的能量称为键能。

已知H—H键的键能为436kJ·mol－1，O===O键的键能为498kJ·mol－1，根据热化学方程式

H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH＝－286kJ·mol－1，判断H2O分子中O—H键的键能为（　　）

A.485.5kJ·mol－1B.610kJ·mol－1

C.917kJ·mol－1D.1220kJ·mol－1

答案　A

解析　ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，所以－286kJ·mol－1＝436kJ·mol－1＋

×498kJ·mol－1－2E（O—H），解得E（O—H）＝485.5kJ·mol－1。

12.已知：

C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）

ΔH＝akJ·mol－1

2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH＝－220kJ·mol－1

H—H、O===O和O—H键的键能分别为436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则a为（　　）

A.－332B.－118C.＋350D.＋130

答案　D

解析　根据题意有①C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　ΔH＝akJ·mol－1，②2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH＝－220kJ·mol－1，根据盖斯定律②－①×2得2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH＝－（220＋2a）kJ·mol－1,2×436＋496－2×2×462＝－（220＋2a），a＝＋130，D正确。

13.室温下，将1mol的CuSO4·5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1；将1mol的CuSO4（s）溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O（s）

CuSO4（s）＋5H2O（l），热效应为ΔH3。

则下列判断正确的是（　　）

A.ΔH2＞ΔH3B.ΔH1＜ΔH3

C.ΔH1＋ΔH3＝ΔH2D.ΔH1＋ΔH2＞ΔH3

答案　B

解析　1molCuSO4·5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故ΔH1>0,1molCuSO4（s）溶于水会使溶液温度升高，为放热过程，故ΔH2<0,1molCuSO4·5H2O（s）溶于水可以分为两个过程，先分解成1molCuSO4（s）和5mol水，然后1molCuSO4（s）再溶于水，CuSO4·5H2O的分解为吸热反应，即ΔH3>0，根据盖斯定律得到关系式ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，分析得到答案：

ΔH1＜ΔH3。

14.用CH4催化还原NOx，可以消除氮氧化物的污染。

例如：

①CH4（g）＋4NO2（g）===4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）

ΔH＝－574kJ·mol－1

②CH4（g）＋4NO（g）===2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－1160kJ·mol－1

下列说法不正确的是（　　）

A.若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4kJ

B.由反应①可推知：

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

C.反应①②转移的电子数相同

D.反应②中，当4.48LCH4完全反应时转移的电子总数为1.60mol

答案　D

15.在25℃、101kPa条件下，C（s）、H2（g）、CH3COOH（l）的燃烧热分别为393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、870.3kJ·mol－1，则2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l）的反应热为（　　）

A.－488.3kJ·mol－1B.＋488.3kJ·mol－1

C.－191kJ·mol－1D.＋191kJ·mol－1

答案　A

解析　由题意可知：

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－393.5kJ·mol－1①

H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH＝－285.8kJ·mol－1②

CH3COOH（l）＋2O2（g）===2CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－870.3kJ·mol－1③

①×2＋②×2－③即得

2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l）　ΔH＝－488.3kJ·mol－1。

第Ⅱ卷（非选择题，共55分）

二、非选择题（本题包括5小题，共55分）

16.（12分）煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：

a.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；b.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后再使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。

这两个过程的热化学方程式为

a.C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝E1①；

b.C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　ΔH＝E2②；

H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）　ΔH＝E3③；

CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝E4④；

（1）上述四个热化学方程式中哪个反应的ΔH＞0？

________（填序号）。

（2）等质量的煤分别通过以上两种不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是________（填字母）。

A.a比b多　B.a比b少　C.a与b在理论上相同

（3）根据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为E1＝____________________。

（4）已知：

①C（s）＋O2（g）===CO2（g）

ΔH1＝－393.5kJ·mol－1

②2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）

ΔH2＝－566kJ·mol－1

③TiO2（s）＋2Cl2（g）===TiCl4（s）＋O2（g）

ΔH3＝＋141kJ·mol－1

则TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s）===TiCl4（s）＋2CO（g）的ΔH＝______________________。

答案　

（1）②　

（2）C　（3）E1＝E2＋E3＋E4

（4）－80kJ·mol－1

解析　

（1）C在高温下和水蒸气的反应是吸热反应，ΔH＞0。

（2）根据盖斯定律，两种途径得到的总能量是相同的。

（3）②＋③＋④得

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝E2＋E3＋E4

所以E1＝E2＋E3＋E4。

（4）③＋2×①－②得所求方程式，即ΔH＝ΔH3＋2ΔH1－ΔH2＝＋141kJ·mol－1＋2×（－393.5kJ·mol－1）－（－566kJ·mol－1）＝－80kJ·mol－1。

17.（12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。

当它们混合反应时，立即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。

已知0.4mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成水蒸气和氮气，放出256.652kJ的热量。

（1）反应的热化学方程式为__________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）已知H2O（l）===H2O（g）　ΔH＝＋44kJ·mol－1，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________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）发射卫星可用肼为燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和水蒸气。

已知：

N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g）

ΔH＝＋67.7kJ·mol－1①

N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）

ΔH＝－534kJ·mol－1②

肼和二氧化氮反应的热化学方程式为________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）N2H4（l）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝－641.63kJ·mol－1　

（2）408.815　（3）生成物不会造成环境污染　（4）N2H4（g）＋NO2（g）===

N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－567.85kJ·mol－1

解析　

（1）0.4molN2H4反应放热256.652kJ，则1molN2H4反应应放热641.63kJ。

（2）16gN2H4的物质的量为0.5mol。

由方程式知生成水的物质的量n（H2O）＝0.5mol×4＝2mol，则16gN2H4与H2O2反应生成H2O（l）放热为641.63kJ×0.5mol＋2mol×44kJ·mol－1＝408.815kJ。

（3）生成物为N2（g）和H2O，无污染。

（4）由所提供方程式，利用盖斯定律，将②－①÷2可得肼和二氧化氮反应的热化学方程式。

18.（10分）

（1）已知热化学方程式：

SO2（g）＋

O2（g）SO3（g）　ΔH＝－98.32kJ·mol－1，在容器中充入2molSO2和1molO2，充分反应，最终放出的热量________（填字母）。

a.＝196.64kJ　　　　　b.＝98.32kJ

c.<196.64kJ　　　　　d.>196.64kJ

（2）FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。

已知25℃、101kPa时：

①2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）

ΔH1＝－197kJ·mol－1；

②H2O（g）===H2O（l）　ΔH2＝－44kJ·mol－1；

③2SO2（g）＋O2（g）＋2H2O（g）===2H2SO4（l）

ΔH3＝－545kJ·mol－1

则SO3（g）与H2O（l）反应的热化学方程式是_____________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）c　

（2）SO3（g）＋H2O（l）===H2SO4（l）　ΔH＝－130kJ·mol－1

解析　

（1）2molSO2和1molO2完全充分反应放出热量：

2mol×98.32kJ·mol－1＝196.64kJ，由于反应不能进行彻底，故最终放出的热量小于196.64kJ。

（2）根据盖斯定律

得

SO3（g）＋H2O（l）===H2SO4（l）

ΔH＝

＝－130kJ·mol－1。

19.（8分）甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。

利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：

①CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）　ΔH1

②CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH2

③CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）　ΔH3

已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

化学键

H—H

C—O

C

O

H—O

C—H

E/kJ·mol－1

436

343

1076

465

413

由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1，已知ΔH2＝－58kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1

答案　－99　＋41

解析　反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则根据方程式CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）可知ΔH1＝1076kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－3×413kJ·mol－1－343kJ·mol－1－465kJ·mol－1＝－99kJ·mol－1。

根据盖斯定律可知②－①即可得到反应③，则ΔH3＝－58kJ·mol－1－（－99kJ·mol－1）＝＋41kJ·mol－1。

20.（13分）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

（1）上图是N2（g）和H2（g）反应生成1molNH3（g）过程中能量的变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：

_______________________________________________________。

（2）若已知下列数据：

化学键

H—H

N≡N

键能/kJ·mol－1

435

943

试根据表中及图中数据计算N—H的键能：

________kJ·mol－1。

（3）用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。

已知：

4NH3（g）＋3O2（g）===2N2＋6H2O（g）　ΔH1＝－akJ·mol－1①

N2（g）＋O2（g）===2NO（g）　ΔH2＝－bkJ·mol－1②

求：

若1molNH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝___________kJ·mol－1

（用含a、b的式子表示）。

（4）捕碳技术（主要指捕获CO2）在降低温室气体排放中具有重要的作用。

目前NH3和（NH4）2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：

反应Ⅰ：

2NH3（l）＋H2O（l）＋CO2（g）（NH4）2CO3（aq）　ΔH1

反应Ⅱ：

NH3（l）＋H2O（l）＋CO2（g）NH4HCO3（aq）　ΔH2

反应Ⅲ：

（NH4）2CO3（aq）＋H2O（l）＋CO2（g）2NH4HCO3（aq）　ΔH3

请回答下列问题：

ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是ΔH3＝________。

答案　

（1）N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92kJ·mol－1　

（2）390　（3）

　（4）2ΔH2－ΔH1