2021-2022学年化学人教版选修4作业：第一章　化学反应与能量 测评 WORD版含解析.docx

1、第一章测评(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括12小题。每小题4分,共48分)1.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A.生成物总能量一定小于反应物总能量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H不同解析根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小,把化学反应分为吸热反应和放热反应,吸热反应的生成物总能量大于反应物总能量,放热反应的生成物总能量小于反应物总能量;反应速率是单位时间内物质浓度的变化,与反应的吸热、放热无关;同温同压下,H2(g)和

2、Cl2(g)的总能量与HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响,所以该反应的H相同。答案C2.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H小于0,说明此反应为吸热反应B.已知S(s)+32O2(g)SO3(g)的反应热为-385.5 kJmol-1,说明硫的燃烧热为385.5 kJmol-1C.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D3.在同温同压下,下列各组热化学方程式中,H1H2的是()A.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H1;

3、2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H2B.C(s)+12O2(g)CO(g)H1;C(s)+O2(g)CO2(g)H2C.S(g)+O2(g)SO2(g)H1;S(s)+O2(g)SO2(g)H2D.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H1;12H2(g)+12Cl2(g)HCl(g)H2解析物质的燃烧反应是放热的,故以上反应的H0,液态水变为气态水的过程是吸热的,则H1H2,B正确;固体硫变为气态硫需要吸收热量,所以H1H2,C不符合题意;化学反应方程式的系数加倍,焓变数值加倍,2H2=H1,H1生成物总能量B.相同条件下,如果1 mol氢原子所具有的能量为E1,1 mol 氢分子所具

4、有的能量为E2,则2E1=E2C.101 kPa时,2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1,则H2的燃烧热为571.6 kJmol-1D.氧化还原反应一定是放热反应解析A项正确,因为所给反应为放热反应;B项错误,因为分子变成原子要破坏化学键,吸收能量,则2E1E2;C项错误,H2的燃烧热是1mol氢气充分燃烧生成液态水时放出的热量;D项错误,如C+CO22CO,此反应是氧化还原反应,但是属于吸热反应。答案A5.在标准状况下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知几种化学键的键焓如下表所示:化学键CCCCCCCHHHClClHCl键焓(H)(kJmol-

5、1)347.7615.0812.0413.4436.0242.7431下列说法正确的是()A.CH2CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g)H=+123.5 kJmol-1B.CHCH(g)+2H2(g)CH3CH3(g)H=-317.3 kJmol-1C.稳定性:HH键HCl键CH键D.由上表数据可计算乙烷与氯气发生一氯代反应的焓变(H)解析焓变等于断裂化学键的键焓总和与形成化学键的键焓总和之差。A项,H=(615.0+413.44+436.0-413.46-347.7)kJmol-1=-123.5kJmol-1,错误;B项,H=(812.0+413.42+436.02-413.46-34

6、7.7)kJmol-1=-317.3kJmol-1,正确;C项,化学键的键焓越大,化学键越稳定,错误;D项,由于缺少CCl键的键焓,不能计算乙烷与氯气发生取代反应的焓变,错误。答案B6.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料,0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量。下列热化学方程式正确的是()A.12N2H4(g)+12O2(g)12N2(g)+H2O(g)H=+267 kJmol-1B.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=-534 kJmol-1C.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=+534 kJmol-1D.

7、N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)H=-133.5 kJmol-1解析由题意可知,0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ的热量,则1molN2H4(g)完全燃烧时,放出133.5kJ4=534kJ的热量,故选B项。答案B7.下列说法或表示方法中正确的是()A.等质量的硫蒸气和固态硫分别完全燃烧,后者放出的热量多B.氢气的燃烧热为285.8 kJmol-1,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O22H2O(l)H=-285.8 kJmol-1C.Ba(OH)28H2O(s)+2NH4Cl(s)BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(

8、l)H0,H30,H40C.H1=H2+H3D.H3=H4+H5解析燃烧反应及金属的氧化都是放热反应,H1、H3、H4都小于0,CO2与C的反应是吸热反应,H2大于0,A、B两项错误;由盖斯定律及题给热化学方程式可得=+,则H1=H2+H3,C项正确;同理可得H3=13(H4+2H5),D项错误。答案C11.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.石墨转变为金刚石是吸热反应B.S(g)+O2(g)SO2(g)H1,S(s)+O2(g)SO2(g)H2,则H1H2C.白磷比红磷稳定D.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H0解析质量相同时

9、,金刚石的能量高于石墨,所以石墨转变为金刚石是吸热反应,A项正确;质量相同时,固态S的能量低于气态S的能量,所以气态S燃烧放出的热量多,但放热越多,H越小,B项不正确;质量相同时,白磷的能量高于红磷的能量,所以红磷比白磷稳定,C项不正确;根据图像D项反应应该是放热反应,D项不正确,答案选A。答案A12.在25 、101 kPa条件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJmol-1、285.8 kJmol-1、870.3 kJmol-1,则2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的反应热为()A.-488.3 kJmol-1B.+488.3 k

10、Jmol-1C.-191 kJmol-1D.+191 kJmol-1解析由题意可知:C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5kJmol-1H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.8kJmol-1CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)H=-870.3kJmol-1根据盖斯定律,2+2-可得2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)H=-488.3kJmol-1。答案A二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)13.(14分)煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体,它由煤炭与水(蒸气)反应制得,故又称水煤气。(1)试写出制取水煤气的主要

11、化学方程式:。(2)液化石油气的主要成分是丙烷,丙烷燃烧的热化学方程式为:C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)H=-2 219.9 kJmol-1已知CO气体燃烧的热化学方程式为:CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283.0 kJmol-1试比较相同物质的量的C3H8和CO燃烧,产生的热量比值约为。(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1试比较同质量的氢气和丙烷燃烧,产生的热量比值约为。(4)氢气是未来的理想能源,除产生的热量多之外,还具有的优点是。解析(1)由题意“它由煤炭与水(蒸气)反应制得,故

12、又称水煤气”及“煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体”知化学方程式为C+H2O(g)CO+H2。(2)同物质的量的C3H8和CO燃烧,产生的热量比值为2219.9283.0=395。答案(1)C+H2O(g)CO+H2(2)395(3)145(4)来源丰富,产物无污染等14.(12分)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。回答下列问题:.硅粉与HCl在300 时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2,放出225 kJ热量,该反应的热化学方程式为。.将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为:SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HC

13、l(g)H103SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)H202SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)3SiHCl3(g)H3反应的H3=(用H1、H2表示)。解析.首先书写反应的化学方程式:Si+3HClSiHCl3+H2,然后加上状态和焓变得热化学方程式:Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)H=-225kJmol-1。.根据盖斯定律:反应-反应可得反应,则H3=H2-H1。答案.Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)H=-225 kJmol-1.H2-H115.(12分)实验室利用如图装置进行中和热的测定。回答下列

14、问题:(1)该图中有一处未画出,它是。(2)在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是。(3)如果用0.50 molL-1的盐酸与氢氧化钠固体进行实验,则实验中所测出的“中和热”数值将(填“偏大”“偏小”或“不变”);原因是。解析(1)由装置图可知,该装置中缺少搅拌使用的环形玻璃搅拌棒。(2)该实验的关键是温度的测定,在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是提高装置的保温效果。(3)因为固体NaOH溶于水放热,所以用0.50molL-1的盐酸与氢氧化钠固体进行实验,则实验中所测出的“中和热”数值将偏大。答案(1)环形玻璃搅拌棒(2)提高装置的保温效果(3)偏大固体NaOH溶于水放

15、热16.(14分)(1)运动会中的火炬一般采用丙烷为燃料。丙烷燃烧放出的热量大,污染较小,是一种优良的燃料。试回答下列问题:一定量的丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化曲线如图所示,请在图中的括号内填“+”或“-”。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:。二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)时共放出1 645 kJ热量,则混合气体中丙烷和二甲醚的物质的量之比为。(2)运用盖斯定律回答下列问题:已知:H2O(g)H

16、2O(l)H1=-Q1 kJ mol-1(a)C2H5OH(g)C2H5OH(l)H2=-Q2 kJ mol-1(b)C2H5OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g)H3=-Q3 kJ mol-1(c)若使46 g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为 kJ。碳(s)在氧气供应不充足时,生成CO的同时还部分生成CO2,因此无法通过实验直接测得反应C(s)+12O2(g)CO(g)的H。但可设计实验,并利用盖斯定律计算出该反应的H,计算时需要测得的实验数据有。解析(1)丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)时放热,H为负值。燃烧热是1mol物质完全燃烧生

17、成稳定氧化物时放出的热量,所以表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)H=-2215.0kJmol-1。n(二甲醚)1455kJmol-1+1mol-n(二甲醚)2215.0kJmol-1=1645kJ,解得n(二甲醚)=0.75mol,n(丙烷)=0.25mol。则丙烷和二甲醚的物质的量之比为13。(2)由(a)3+(c)-(b)可得C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)H4=-(3Q1-Q2+Q3)kJmol-1,所以使46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,整个过程中放出的热量为(3Q1-Q2+Q3)kJ。利用盖斯定律计算反应C(s)+12O2(g)CO(g)的H,需要测得的实验数据有碳和CO的燃烧热。答案(1)-C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)H=-2 215.0 kJ mol-113(2)3Q1-Q2+Q3碳和CO的燃烧热