学年高中化学选修4课时作业第一章 单元测.docx

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学年高中化学选修4课时作业第一章单元测

第一章　单元测试

（90分钟，100分）

一、选择题（本题包括18小题，每小题3分，共54分）

1．能源是当今社会发展的三大支柱之一，有专家指出：

如果对燃料燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能让它们重新组合，使之能够实现下图所示循环，那么不仅可以消除燃烧产物对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。

在此构想的物质循环中太阳能最终转化为（　　）

A．化学能B．热能

C．生物质能D．电能

【答案】　B

【解析】　从图中可以看出：

太阳能→化学能→热能。

2．下列说法中正确的是（　　）

A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能反量变化

B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应

C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH>0

D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关

【答案】　C

【解析】　化学反应中发生物质变化的同时一定伴随着能量的变化，A项错误；反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，当破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，ΔH<0，该反应为放热反应，B项错误；生成物的总焓大于反应物的总焓，该反应需要吸收热量，则ΔH>0，C项正确；反应热不仅与反应物、生成物的状态有关，还与热化学方程式的化学计量数成正比，D项错误。

3．根据如下图所示的反应判断下列说法中错误的是（　　）

A．CO2（g）和CaO（s）的总能量大于CaCO3（s）的总能量

B．该反应的焓变大于零

C．该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量

D．由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应

【答案】　D

【解析】　因为碳酸钙受热分解是吸热反应，必有CO2（g）和CaO（s）的总能量大于CaCO3（s）的总能量，焓变大于零，故A、B两项正确。

CaCO3中Ca2＋和CO

之间存在离子键，CO

中C与O之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂；化学键断裂吸收能量，新键形成放出能量，C正确。

需要加热才能发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧反应就是放热反应，D项错误。

4．下列叙述中正确的是（　　）

A．同温同压下，H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）在光照条件下和点燃条件下的ΔH不同

B．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程

C．需要加热的化学反应，生成物的总能量一定高于反应物的总能量

D．化学反应中必伴随着能量的变化，其表现形式只有热能

【答案】　B

【解析】　ΔH只与反应的始末态有关，与反应的过程无关，A选项错误；加热的目的只是促进反应发生，与反应吸热放热无关，如碳燃烧是放热反应，但反应需加热才能发生，C选项错误；化学反应中的能量变化有多种表现形式，如光能、热能、电能等，D选项错误。

【点拨】　ΔH与反应条件无关，化学反应中的能量变化有多种表现形式，如光能、热能、电能等。

5．某学生用如图所示装置进行化学反应X＋2Y===2Z能量变化情况的研究。

当往U形管中滴加试剂Y时，看到试管中甲处下降，乙处上升。

下列关于该反应的叙述正确的是（　　）

①该反应为放热反应　②生成物的总能量比反应物的总能量高　③该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来

A．①②③B．①③

C．①②D．③

【答案】　B

【解析】　甲处下降，乙处上升，瓶内压强增大，温度升高，说明反应为放热反应。

【点拨】　U形管中甲处下降，乙处上升。

是瓶内压强增大的缘故，说明试管内的反应为放热反应。

放热反应的实质是反应物总能量大于生成物总能量。

6．已知：

NH3·H2O（aq）与H2SO4（aq）反应生成1mol（NH4）2SO4的ΔH＝－24.2kJ·mol－1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1。

则NH3·H2O在水溶液中电离的ΔH等于（　　）

A．＋45.2kJ·mol－1B.－45.2kJ·mol－1

C．＋69.4kJ·mol－1D．－69.4kJ·mol－1

【答案】　A

【解析】　NH3·H2O（aq）与H2SO4（aq）生成1mol（NH4）2SO4同时生成2molH2O，设NH3·H2O在水溶液中电离的ΔH＝x，则由盖斯定律可得2x＋2×（－57.3kJ·mol－1）＝－24.2kJ·mol－1，x＝＋45.2kJ·mol－1。

【点拨】　化学反应的反应热值与反应的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。

如果一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，这就是盖斯定律。

7．分析如图所示各物质能量变化关系，下列热化学方程式正确的是（　　）

A．C（金刚石，s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1＝akJ·mol－1（a<0）

B．C（石墨，s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH2＝bkJ·mol－1（b>0）

C．C＋O2===CO2（g）　ΔH3＝ckJ·mol－1（c>0）

D．C（金刚石，s）===C（石墨，s）　ΔH4＝dkJ·mol－1（d>0）

【答案】　A

【解析】　由图示知：

①反应物的总能量高于生成物的总能量，即反应为放热反应；②C（金刚石，s）＋O2（g）比C（石墨，s）＋O2（g）能量高，说明由C（金刚石，s）===C（石墨，s）为放热反应，所以有a<0，b<0，c<0，d<0。

8．已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则下列乙炔燃烧的热化学方程式正确的是（　　）

A．2C2H2（g）＋5O2（g）===4CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－4bkJ·mol－1

B．C2H2（g）＋

O2（g）===2CO2（g）＋H2O（l）　ΔH＝2bkJ·mol－1

C．2C2H2（g）＋5O2（g）===4CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－2bkJ·mol－1

D．2C2H2（g）＋5O2（g）===4CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－bkJ·mol－1

【答案】　A

【解析】　0.5molC2H2燃烧生成1molCO2和液态水，放出bkJ热量，2molC2H2时放热4bkJ。

9．白磷与氧气可发生如下反应：

P4＋5O2===P4O10。

已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：

P—PakJ·mol－1、P—ObkJ·mol－1，P===OckJ·mol－1、O===OdkJ·mol－1。

根据如图所示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是（　　）

A．（6a＋5d－4c－12b）kJ·mol－1

B．（4c＋12b－6a－5d）kJ·mol－1

C．（4c＋12b－4a－5d）kJ·mol－1

D．（4a＋5d－4c－12b）kJ·mol－1

【答案】　A

【解析】　本题考查反应热与键能的关键。

化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成。

白磷和氧气反应时，先是白磷分子中6个P—P键和氧分子中O===O键断裂，再形成P4O10分子中的4个P===O键和12个P—O键。

根据反应热（ΔH）＝反应物键能总和－生成物键能总和可知，该反应的ΔH＝（6a＋5d－4c－12b）kJ·mol－1。

10．下列关于热化学反应方程式的描述中正确的是（　　）

A．稀HCl和NaOH溶液反应的中和热ΔH＝－57.3kJ/mol，则稀H2SO4和稀Ba（OH）2溶液反应的热化学方程式为：

H2SO4（aq）＋

Ba（OH）2（aq）===

BaSO4（s）＋H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ/mol

B．1molCO（g）完全燃烧时放出的热量为283.0kJ，则2CO2（g）===2CO（g）＋O2（g）反应的ΔH＝＋566.0kJ/mol

C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

D．NaOH溶液与稀H2SO4反应中和热的热化学方程式为2NaOH（aq）＋H2SO4（aq）===Na2SO4（aq）＋2H2O（l）　ΔH＝－114.6kJ/mol

【答案】　B

【解析】　中和热不包括浓溶液稀释、电解质溶解或电离、生成沉淀所产生的热效应，Ba2＋与SO

反应生成BaSO4沉淀会放出热量，所以稀H2SO4与稀Ba（OH）2溶液反应生成1molH2O时放出的热量大于57.3kJ，故A项错误；当反应逆向进行时，其反应的ΔH数值相等，符号相反，同时应注意ΔH必须和化学计量数相对应，故B项正确；化学反应过程中的能量变化与反应物和生成物的总能量有关，而与反应的条件无关，故C项错误；中和热是以生成1molH2O所放出的热量来定义的，因此书写中和热的热化学方程式时，就应以生成1molH2O为标准配平其余物质的化学计量数，如NaOH（aq）＋

H2SO4（aq）===

Na2SO4（aq）＋H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ/mol，故D项错误。

11．最新报道：

科学家首次用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：

下列说法正确的是（　　）

A．CO和O生成CO2是吸热反应

B．在该过程中，CO断键形成C和O

C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2

D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程

【答案】　C

【解析】　A项，CO和O生成CO2是放热反应；B项，观察反应过程的示意图知，该过程中，CO中的化学键没有断裂形成C和O；C项，图中CO和O生成的CO2分子中含有极性共价键；D项，状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程。

12．（双选）1.01×105Pa下，1.0kg丁烷在空气中完全燃烧生成CO2和液态水放出5×104kJ的热量。

下列判断正确的是（　　）

A．丁烷是一种新型能源

B．丁烷的燃烧热为5×104kJ/mol

C．1.0kg丁烷在1.01×105Pa下燃烧生成二氧化碳和气态水放出的热量小于5×104kJ

D．丁烷燃烧的热化学方程式为C4H10（g）＋

O2（g）===4CO2（g）＋5H2O（l）　ΔH＝－2900kJ/mol

【答案】　CD

【解析】　丁烷是传统的化石燃料，A项错误；1.0kg丁烷的物质的量为

mol，故丁烷的燃烧热为5×104kJ÷

mol＝2900kJ/mol，则B项错误，D项正确；液态水汽化时吸收热量，所以1.0kg丁烷在1.01×105Pa下燃烧生成二氧化碳和气态水放出的热量小于5×104kJ，C项正确。

【点拨】　书写热化学方程式时一定要注意题中要求的状态。

同一物质燃烧时，产物状态不同，则反应热也是不相同的。

在25℃、101kPa时，1mol可燃物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。

13．（双选）单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如下图所示，下列说法正确的是（　　）

A．S（s，单斜）===S（s，正交）　ΔH＝－0.33kJ·mol－1

B．正交硫比单斜硫稳定

C．相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高

D．①表示断裂1molO2中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2中的共价键所放出的能量少297.16kJ

【答案】　AB

【解析】　根据图示，可知单斜硫转化为正交硫时要放出热量，正交硫的能量要低，较稳定，故A、B两项正确；相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量低，C项错误；①表示断裂1molS（s，单斜）和1molO2（g）中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2（g）中的共价键所释放的能量最少297.16kJ，D项错误。

14．已知：

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）

ΔH＝－566kJ·mol－1①

Na2O2（s）＋CO2（g）===Na2CO3（s）＋

O2（g）　ΔH＝－226kJ·mol－1②

根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是（　　）

A．CO的燃烧热ΔH＝－283kJ

B．下图可表示由CO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．CO（g）与Na2O2（s）反应放出509kJ热量时，电子转移数为6.02×1023

【答案】　C

【解析】　A选项中燃烧热单位错误，应为kJ·mol－1；B项图中没有表示出ΔH＝－566kJ·mol－1时，对应的反应物与生成物的量的关系，B项错；由于2Na2O2（s）＋2CO2（g）===2Na2CO3（s）＋O2（g）　ΔH＝－452kJ·mol－1，所以2Na2O2（s）＋2CO2（s）===2Na2CO3（s）＋O2（g）　ΔH>－452kJ·mol－1，C正确；由盖斯定律，反应

＋②得：

CO（g）＋Na2O2（s）===Na2CO3（s）　ΔH＝－509kJ·mol－1，可知当放出509kJ热量时，消耗1molCO，电子转移数为2×6.02×1023，D错误。

15．已知1mol白磷（s）转化为红磷（s）时放出18.39kJ的热量，又知：

P4（白，s）＋5O2（g）===2P2O5（s）　ΔH1

4P（红，s）＋5O2（g）===2P2O5（s）　ΔH2

则ΔH1和ΔH2的关系正确的是（　　）

A．ΔH1＝ΔH2B．ΔH1>ΔH2

C．ΔH1<ΔH2D．无法确定

【答案】　C

【解析】　将题给两热化学方程式相减。

整理得P4（白，s）===4P（红，s）　ΔH1－ΔH2。

由题1mol白磷（s）转化为红磷（s）时放出18.39kJ的热量知，ΔH1－ΔH2<0，即ΔH1<ΔH2。

16．下列说法中，正确的是（　　）

A．ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应

B．M与N是同素异形体，由M===N　ΔH＝＋119kJ·mol－1可知，M比N稳定

C．1molH2SO4与1molBa（OH）2反应放出的热叫作中和热

D．1molH2与0.5molO2反应放出的热就是H2的燃烧热

【答案】　B

【解析】　由M===N　ΔH＝＋119kJ·mol－1可知，M的能量比N的能量低，故M比N稳定；H2SO4与Ba（OH）2的反应还有生成硫酸钡沉淀的热效应，其反应放出的热不是中和热；1molH2与0.5molO2反应生成的水不一定是液态，故D项错误。

17．氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷燃烧的热化学方程式分别为：

H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH＝－285.8kJ·mol－1

CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－283.0kJ·mol－1

C8H18（l）＋

O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l）　ΔH＝－5518kJ·mol－1

CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－890.3kJ·mol－1

相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是（　　）

A．H2（g）B．CO（g）

C．C8H18（l）D．CH4（g）

【答案】　B

【解析】　等质量的各物质放出的热量为Q＝

×|ΔH（燃烧热）|，由此计算判断。

18．下列关于反应能量的说法正确的是（　　）

A．Zn（s）＋CuSO4（aq）===ZnSO4（aq）＋Cu（s）

ΔH＝－216kJ·mol－1，则反应物总能量大于生成物总能量

B．若一定条件下，A===B　ΔH<0，说明A物质比B物质稳定

C．101kPa时，2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－571.6kJ·mol－1，则H2的燃烧热为571.6kJ·mol－1

D．H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1,1molNa2O固体与含1molHCl的稀盐酸混合后放出57.3kJ的热量

【答案】　A

【解析】　ΔH<0，说明该反应为放热反应，A项正确；物质所具有的能量越低其稳定性越好，B物质更稳定，B项错误；燃烧热是1mol物质燃烧放出的热量，C项错误；Na2O固体与H2O反应放热，因此Na2O固体与含1molHCl的稀盐酸混合后放出的热量应大于57.3kJ，D项错误。

二、非选择题（本题包括5小题，共46分）

19．（9分）2.3g乙醇和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，放出热量为68.35kJ，则该反应的热化学方程式为

________________________________________________________________________。

（2）已知：

化学键

Si—Cl

H—H

H—Cl

Si—Si

键能/kJ·mol－1

360

436

431

176

且硅晶体中每个硅原子和其他4个硅原子形成4个共价键。

工业上所用的高纯硅可通过下列反应制取：

SiCl4（g）＋2H2（g）

Si（s）＋4HCl（g），该反应的反应热为________kJ·mol－1。

（3）已知水的比热容为4.18×10－3kJ·g－1·℃－1,10g硫黄在O2中完全燃烧生成气态SO2，放出的热量能使500gH2O的温度由18℃升至62.4℃，则硫黄的燃烧热为________，热化学方程式为____________________________________。

【答案】　

（1）CH3CH2OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH＝－1367kJ·mol－1

（2）＋236　（3）296.9kJ·mol－1

S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH＝－296.9kJ·mol－1

【解析】　

（1）已知乙醇燃烧的化学方程式为CH3CH2OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l），2.3gCH3CH2OH的物质的量为0.05mol，完全燃烧放出热量为68.35kJ，则化学方程式的反应热ΔH＝

kJ·mol－1＝－1367kJ·mol－1。

（2）由题意得ΔH＝（360×4＋436×2－176×2－431×4）kJ·mol－1＝＋236kJ·mol－1

（3）由Q＝cmΔt＝cm（t2－t1）及Q＝n×|ΔH|得：

n×|ΔH|＝cm（t2－t1）　|ΔH|＝

＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1×500g×（62.4℃－18℃）÷（10g÷32g·mol－1）＝296.9kJ·mol－1

故硫黄燃烧热的热化学方程式为S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH＝－296.9kJ·mol－1

20．（9分）现有下列热化学方程式：

①C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1＝－393.5kJ·mol－1

②2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH2＝－566kJ·mol－1

③CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH3＝－890kJ·mol－1

④CH3CH2OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH4＝－1367kJ·mol－1

（1）下列说法正确的是________。

A．C（s）不完全燃烧的热化学方程式为：

2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH＝－221kJ·mol－1

B．CH4的燃烧热比CO的燃烧热大

C．ΔH4>ΔH3>ΔH2>ΔH1

D．CO（g）具有的能量比CO2（g）高

E．1molC2H5OH蒸气完全燃烧生成CO2和液态水，放出大于1367kJ的热量

（2）常温下，取体积比为4∶1的甲烷和CO的混合气体112L（标准状况），经完全燃烧后恢复至室温，放出的热量为________kJ。

【答案】　

（1）ABE　

（2）3843

【解析】　

（1）由①×2－②得2C（s）＋O2（g）===2CO（g），其ΔH＝2ΔH1－ΔH2＝2×（－393.5kJ·mol－1）－（－566kJ·mol－1）＝－221kJ·mol－1，故A正确；由CH4、CO的燃烧热分别为890kJ·mol－1、283kJ·mol－1知B项正确；比较ΔH需带符号，显然C项不正确，由于C2H5OH（g）能量高于C2H5OH（l），故E正确。

（2）由4molCH4和1molCO完全燃烧放出的热量为4×890＋566×

＝3843（kJ）。

21．（9分）用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。

利用反应A可实现氯的循环利用。

反应A：

4HCl＋O2

2Cl2＋2H2O。

已知：

ⅰ.反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。

ⅱ.

（1）H2O的电子式是________。

（2）反应A的热化学方程式是

________________________________________________________________________。

（3）断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为________kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键________（填“强”或“弱”）。

【答案】　

（1）

（2）4HCl（g）＋O2（g）===2Cl2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－115.6kJ/mol　（3）31.9　强

【解析】　

（1）H2O为共价化合物，H2O分子中氢、氧原子间以共用电子对形成共价键，其电子式为

。

（2）由题给条件可知，4molHCl被氧化，放出热量为115.6kJ，可知其热化学方程式为4HCl（g）＋O2（g）===2Cl2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－115.6kJ/mol。

（3）由ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和可得，E（H—O）－E（H—Cl）＝{[115.6＋（498－2×243）]×

}kJ/mol＝31.9kJ/mol，键能越大，化学键越稳定、越强，所以H2O中的H—O键比HCl中的H—Cl键强。

22．（9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，然后使氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧，利用反应热。

两个过程的热化学方程式分别为

a．C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝E1　①

b．C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）

ΔH＝E2　②

H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）　ΔH＝E3　③

CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝E4　④

回答：

（1）与途径a相比途径b有较多的优点，即________________________________________________________________________

________。

（2）上述四个热化学方程式中哪个反应ΔH>0?

________________________________________________________________________。

（3）等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是________。

A．a比b多B．a比b少

C．a与b在理论上相同

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

【答案】　

（1）固体煤经处理变成气体燃料后，不仅可以大大减少SO2和烟尘对空气造成的污染，而且燃烧效率高，