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高二化学选修4第一章《化学反应与能量》单元测试题1

时间:2016-09-06


高二化学选修 4 第一章《化学反应与能量》单元测试题
考试时间: (60 分钟,100 分)

姓名

分数

第Ⅰ卷 选择题(共 48 分)
一、选择题(共 12 题,每小题只有 1 个选项符合题意,每小题 4 分,共 48 分) 1.2010 年世界环境日,中国的主题是: 低碳减排,绿色生活”号召公众从我做起,推进污染减排, 践行绿色生活,为建设生态文明、构建环境友好型社会贡献力量。下列有关做法不符合这 一要求的是( ) 。

A.在大力推广乙醇汽油的同时, 研究开发太阳能电池和氢燃料电池汽车 B.大力发展农村沼气, 将废弃的农作物秸秆转化为清洁、 高效的能源 C.研发高效低毒农药, 降低蔬菜的农药残留量 D. 以聚苯乙烯全面代替木材, 生产包装盒、 快餐盒等以减少木材的使用, 保护森林 2.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( A.生成物总能量一定低于反应物总能量 B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变 D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的 ΔH 不同 3.已知反应:①101kPa 时,C(s) + 1/2O2(g)=CO(g) ②稀溶液中,H (aq) + OH (aq)=H2O(1) 下列结论正确的是( )
+ -

)

△H1=-110.5kJ/mol △H2=-57.3kJ/mol

A.若碳的燃烧热用△H3 来表示,则△H3<△H1 B.若碳的燃烧热用△H3 来表示,则△H3>△H1 C.浓硫酸与稀 NaOH 溶液反应的中和热为 57.3kJ/mol D.稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1mol 水,放出 57.3kJ 热量 4.生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂 NF3 是一种温室气体,其存储能量的能力是 CO2 的 12 000~20 000 倍,在 大气中的寿命可长达 740 年之久,以下是几种化学键的键能: 化学键 键能/kJ· mol 下列说法中正确的是 A.过程 N2(g)→2N(g)放出能量 B.过程 N(g)+3F(g)→NF3(g)放出能量 C.反应 N2(g)+3F2(g)→2NF3(g)的 ΔH>0 D.NF3 吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍可能发生化学反应 5.已知方程式 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH1=-571.6kJ/mol,则关于方程式 2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ; ΔH2=?的说法正确的是( )
1
-1

N≡N 941.7

F—F 154.8

N —F 283.0 ( )

A.方程式中化学计量数表示分子数 C.该反应 ΔH2=-571.6kJ/mol 6.下列热化学方程式正确的是( )


B.该反应的 ΔH2 大于零 D.该反应与上述反应属于可逆反应

A.甲烷的标准燃烧热为 890.3 kJ· mol 1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为: CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ· mol
-1

B.500 ℃、30 MPa 下,将 0.5 mol N2 和 1.5 mol H2 置于密闭容器中充分反应生成 NH3(g),放热 19.3 kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) ΔH=-38.6 kJ· mol
-1

催化剂 500℃ 30MPa

2NH3(g)

C.已知在 120 ℃、101 kPa 下,1 g H2 燃烧生成水蒸气放出 121 kJ 热量,其热化学方程 120 ℃ 1 式为 H2(g)+ O2(g)=======H2O(g) ΔH=-242 kJ/mol 2 101 kPa D.CO(g)的燃烧热是 283.0 kJ· mol 1,则 2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的


ΔH=+283.0 kJ· mol

-1

7.已知:①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH1; ②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2; ③2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH3。 室温取体积比为 4∶1 的甲烷和氢气 11.2 L(已换算成标准状况),经完全燃烧后恢复至室 温,放出的热量为( ) B.-(0.4 mol×ΔH1+0.05 mol×ΔH2) D.-(0.4 mol×ΔH1+0.1 mol×ΔH2)

A.-(0.4 mol×ΔH1+0.05 mol×ΔH3) C.-(0.4 mol×ΔH1+0.1 mol×ΔH3)

8.在 1 200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应 3 H2S(g)+ O2(g)= = = SO2(g)+H2O(g) ΔH1 2 1 H2S(g)+ O2(g)= = = S(g)+H2O(g) ΔH3 2 则 ΔH4 的正确表达式为( ) 3 B.ΔH4= (3ΔH3-ΔH1-ΔH2) 2 3 D.ΔH4= (ΔH1-ΔH2-3ΔH3) 2 3 2H2S(g)+SO2(g)= = = S2(g)+2H2O(g) ΔH2 2 2S(g)= = = S2(g) ΔH4

3 A.ΔH4= (ΔH1+ΔH2-3ΔH3) 2 3 C.ΔH4= (ΔH1+ΔH2+3ΔH3) 2

9.在 36 g 碳不完全燃烧所得气体中,CO 占

1 2 体积,CO2 占 体积,且 3 3


1 C(s) + O2(g) = CO(g) △H = -110.5 kJ/mol 2 1 CO(g) + O2(g) = CO2(g) △H = -283 kJ/mol 2 与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是( A.172.5 kJ B. 1149 kJ )

C. 517.5 kJ

D.283kJ

10.S(单斜)和 S(正交)是硫的两种同素异形体。 已知:①S(单斜,s)+O2(g)===SO2(g)
2

ΔH1=-297.16 kJ· mol

-1

2

②S(正交,s)+O2(g)===SO2(g) ③S(单斜,s)===S(正交,s) ΔH3 下列说法正确的是( A.ΔH3=+0.33 kJ· mol )
-1

ΔH2=-296.83 kJ· mol

-1

B.单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应 C.S(单斜,s)===S(正交,s) ΔH3<0,正交硫比单斜硫稳定 D.S(单斜,s)===S(正交,s) ΔH3>0,单斜硫比正交硫稳定 11.一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为 Q,它所生成的 CO2 用过量饱和石灰水完 全吸收可得 100g CaCO3 沉淀。则完全燃烧 1mol 无水乙醇时放出的热量是( A.0.5Q B.Q C.2Q D.5Q )

12.航天飞船可用肼(N2H4)和过氧化氢(H2O2)为动力源。已知 1 g 液态肼和足量液态过氧化氢 反应生成氮气和水蒸气时放出 20.05 kJ 的热量。下列说法中错误的是( A.该反应中肼作还原剂 B.液态肼的燃烧热为 20.05 kJ· mol
-1

)

C.该动力源的突出优点之一是生成物对环境无污染 D.肼和过氧化氢反应的热化学方程式为 N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6 kJ· mol
-1

第Ⅱ卷 非选择题(共 52 分)
二、非选择题(本题包括 4 小题,共 52 分) 13.常温常压下断裂 1 mol(理想)气体分子化学键所吸收的能量或形成 1 mol(理想)气体分子化 学键所放出的能量称为键能(单位为 kJ· mol 1)。下表是一些键能数据(kJ· mol 1):
- -

化学键 C -F H-H 请完成下列问题。

键能 427 436

化学键 C-Cl S=S

键能 330 255

化学键 C -I H-S

键能 218 339

(1)由表中数据规律预测 C-Br 键的键能范围: _<C-Br 键能< (填写数值和单位)


(2)热化学方程式 2H2(g)+S2(g) ===2H2S(g) ΔH= Q kJ· mol 1;则 Q= (3) 已知下列热化学方程式: O2 (g) === O2 (g)+e
- + -

___

ΔH1= +1175.7 kJ· mol

-1 -1 -1

PtF6(g)+e === PtF6 (g) ΔH2= —771.1 kJ· mol
+ +



— O2 PtF— ΔH3= +482.2 kJ· mol 6 (s) === O2 (g)+PtF6 (g)

则反应 O2(g) +___

___(g)=O2 PtF6 (s) ΔH=___





___kJ· mol 1。


3

14. Ⅰ.图甲是一定的温度和压强下 N2 和 H2 反应生成 1 mol NH3 过程 中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学方程式(ΔH 的数 值用含字母 Q1、Q2 的代数式表示): 。

Ⅱ.(1)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2 在催化剂(掺有少量 Fe2O3 的 TiO2)表面与水发生下列反应, 已知:N2(g)+3H2(g) 则 2N2(g)+6H2O(l) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ· mol-1, ΔH=-571.6 kJ· mol-1, ΔH= ;


2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)

4NH3(g)+3O2(g)


(2)在微生物作用的条件下,NH4 经过两步反应被氧化成 NO3 。两步反应的能量变化示 意图如下:

①第一步反应是________反应(填“放热”或“吸热”),判断依据是 ______________________________________________________________。 ②1 mol NH4 (aq) 全部氧化成 NO3 (aq)的热化学方程式是__
+ -

________。

15.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 为 图中变化过程哪些是吸热反应 (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) (填序号)。 ;

在 25℃、101 kPa 下,1 克甲醇完全燃烧放热 22.68 kJ,写出甲醇燃烧的热化学方程式: 。 (4)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化: TiO2(金红石)+2C+2Cl2
4

TiCl4+2CO
4

已知:C(s)+O2(g)====CO2(g) ΔH=-393.5 kJ· mol-1 2CO(g)+O2(g)====2CO2(g) ΔH=-566 kJ· mol-1 TiO2(s)+2Cl2(g)====TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ· mol-1 则 TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)====TiCl4(s)+2CO(g)的 ΔH= (5)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=-235.8 kJ· mol-1, 已知:2Ag2O(s)====4Ag(s)+O2(g) ΔH=+62.2 kJ· mol-1, 则 O3 转化为 O2 的热化学方程式为 16.2SO2(g)+O2(g) ) 。 。

2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示,已知 1 mol SO2(g)被氧化为

1 mol SO3(g)的 ΔH=-99 kJ/mol。 回答下列问题: (1)图中 A、C 分别表示:________、________,E 的大小对该反应的反应热有无影响? ________。该反应通常用 V2O5 作催化剂,加 V2O5 会使图中 B 点升高还是降低?________, 理由是_____________ (2)图中 ΔH=________kJ/mol。 (3)V2O5 的催化循环机理可能为:V2O5 氧化 SO2 时,自己被还原为四价钒化合物;四价钒化 合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式: ______________________________ ___________ ___ 。 ; 。

(4)已知单质硫的燃烧热为 296 kJ/mol,计算由 S(s)生成 3 mol SO3(g)的 ΔH=_

5

第一章《化学反应与能量》单元测试题答案
题号 答案 1 D 2 C 3 A 4 B 5 B 6 C 7 A 8 A 9 D 10 C 11 C 12 B

13(10 分)(1)218 kJ· mol

-1

330 kJ· mol

-1

(2)-229

(3)PtF6

-77.6

14. (12 分)Ⅰ.N2(g)+3H2(g)====2NH3(g) Ⅱ.(1)1 530 kJ· mol-1(2 分)

ΔH=2(Q1-Q2)kJ· mol-1(3 分)

(2) ①放热 ΔH=-273 kJ· mol 1<0(或反应物总能量大于生成物总能量)(各 2 分)


②NH4 (aq)+2O2(g)= = = 2H (aq)+NO3 (aq)+H2O(l) 15. (15 分)(1)C+H2O







ΔH=-346 kJ· mol 1(3 分)


H2+CO(合理即可,如与 CuO、FeO、SiO2 等反应) ①③

1 (2)等于(1 分) ΔH1=ΔH2+ (ΔH3+ΔH4)(2 分) 2 (3)CH3OH(l)+ O2(g)====CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ· mol-1 (4)-80 kJ· mol-1(2 分) (5)2O3(g)====3O2(g) ΔH=-285 kJ· mol-1(3 分) 16(15 分) (1)反应物能量 生成物能量 没有影响 降低 (各 1 分) 催化剂改变了反应历程,使活化能 E 降低(2 分) (2)-198(2 分) (3)SO2+V2O5===SO3+2VO2、4VO2+O2===2V2O5(4 分) (4)(3 分) S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1=-296 kJ/mol, 1 SO2(g)+ O2(g)===SO3(g) ΔH2=-99 kJ/mol, 2 9 3S(s)+ O2(g)===3SO3(g) ΔH=(ΔH1+ΔH2)× 3=-1185 kJ/mol 2 (3 分)

6

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