1、第一章测评(A)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列反应的H0;NaOH溶液中加入盐酸(即中和反应)、铝粉与氧化铁的反应(即铝热反应)为放热反应,其H0的反应是放热反应,H0答案:D解析:在化学反应中,发生物质变化的同时一定伴随着能量的变化,A项错误;H0的反应是吸热反应,H0,D项正确。3.下列热化学方程式中H表示燃烧热的是()。A.CH4(g)+O2(g)2H2O(l)+CO(g)HB.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)HC.C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)HD.2CO(g
2、)+O2(g)2CO2(g)H答案:C解析:在25 和101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量是该物质的燃烧热。A项中CO(g)不是指定产物,指定产物是CO2(g);B项中HCl(g)不是指定产物;D项中CO(g)的物质的量是2 mol。因此只有C项正确。4.已知热化学方程式:H2O(g)H2(g)+O2(g)H=+241.8 kJmol-12H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1当1 g液态水变为水蒸气时,其热量变化是()。A.吸热88 kJB.吸热2.44 kJC.放热44 kJD.吸热44 kJ答案:B解析:根据盖斯定律,+可得1
3、 mol气态水变成液态水时放出热量44 kJ,所以当1 g液态水变为水蒸气时,吸收热量2.44 kJ。5.已知:2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H=-566 kJmol-1N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+180 kJmol-1则反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的H是()。A.-386 kJmol-1B.+386 kJmol-1C.-746 kJmol-1D.+746 kJmol-1答案:C解析:根据盖斯定律,-得:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),H=-566 kJmol-1-( +180 kJmol-1)=-746 kJmol-1。
4、6.在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566 kJmol-1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H=-890 kJmol-1由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时,释放的热量为()。A.2 953 kJB.3 236 kJC.2 588 kJD.1 739 kJ答案:A解析:根据热化学方程式可知,1 mol CO完全燃烧放出的热量是283 kJ,3 mol CH4完全燃烧放出的热量是890 kJ3=2 670 kJ,释放的总热量为283 kJ+2 670 kJ=2 953 kJ
5、。7.下列热化学方程式正确的是()。A.甲烷的燃烧热为890.3 kJmol-1,则表示甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H=-890.3 kJmol-1B.500 ,30 MPa下,将0.5 mol N2(g)与1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,则热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-38.6 kJmol-1C.已知在120 和101 kPa下,1 g H2燃烧生成水蒸气放出121 kJ热量,其热化学方程式为H2(g)+O2(g)H2O(g)H=-242 kJmol-1D.25
6、 和101 kPa时,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时,放出57.3 kJ的热量,则稀硫酸与氢氧化钾稀溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+2KOH(aq)K2SO4(aq)+2H2O(l)H=-57.3 kJmol-1答案:C解析:由燃烧热的定义可知,生成物水应为H2O(l),A项错误;N2与H2反应生成NH3为可逆反应,不能反应完全,所以19.3 kJ不是0.5 mol N2与1.5 mol H2完全反应放出的热量,B项错误;D选项,反应物的化学计量数与H不对应。8.下列有关能量的判断或表示方法正确的是()。A.从C(石墨,s)C(金刚石,s)H=+1.
7、9 kJmol-1,可知金刚石比石墨更稳定B.相同条件下,等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量更多C.由H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJmol-1,可知含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量为57.3 kJD.2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-285.8 kJmol-1答案:B解析:从C(石墨,s)C(金刚石,s)H=+1.9 kJmol-1,可知金刚石的能量比石墨的高,则石墨更稳定,A项错误;等物质的量的硫蒸气的能量
8、大于硫固体,相同条件下完全燃烧硫蒸气放出热量更多,B项正确;CH3COOH是弱酸,电离要吸热,与氢氧化钠反应时放出的热量比强酸的少,C项错误;由题意知1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1,D项错误。9.通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量或形成1 mol某化学键所释放的能量看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的反应热(H),化学反应的H等于反应物中的化学键键能之和与生成物中的化学键键能之和的差。化学键AABBAB键能/(kJmol-1)436243431则下列热
9、化学方程式错误的是()。A.A2(g)+B2(g)AB(g) H=-91.5 kJmol-1B.A2(g)+B2(g)2AB(g)H=-183 kJmol-1C.A2(g)+B2(g)AB(g) H=+91.5 kJmol-1D.2AB(g)A2(g)+B2(g)H=+183 kJmol-1答案:C解析:反应A2(g)+B2(g)2AB(g)的H=(436 kJmol-1+243 kJmol-1)-2431 kJmol-1=-183 kJmol-1,说明A2(g)与B2(g)反应生成AB(g)是一个放热反应,由此可知A、B、D三项正确,C选项热化学方程式错误。10.在25 和101 kPa下,
10、32 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热726.5 kJ,下列热化学方程式正确的是()。A.CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H=+726.5 kJmol-1B.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)H=-1 453 kJmol-1C.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)H=-726.5 kJmol-1D.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)H=-1 453 kJmol-1答案:B解析:在25 和101 kPa下,1 mol CH3OH(即32 g CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热726
11、.5 kJ。A项H的符号错误,C项H的数值错误,D项H2O的状态错误。二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)11.已知下列热化学方程式:CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)H1=-870.3 kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H2=-393.5 kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(l)H3=-285.8 kJmol-1则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的H为()。A.-488.3 kJmol-1B.-244.15 kJmol-
12、1C.+488.3 kJmol-1D.+244.15 kJmol-1答案:A解析:根据盖斯定律,2+2-,得2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l),该反应的H=(-285.8 kJmol-1)2+(-393.5 kJmol-1)2-(-870.3 kJmol-1)=-488.3 kJmol-1。12.单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体。已知: S(单斜,s)+O2(g)SO2(g) H1=-297.16 kJmol-1S(正交,s)+O2(g)SO2(g) H2=-296.83 kJmol-1下列说法正确的是()。A.S(单斜,s)S(正交,s)H3=+0.33 kJmol-
13、1B.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低D.式表示断裂1 mol O2中的化学键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的化学键所放出的能量多297.16 kJ答案:BC解析:根据盖斯定律,-得:S(单斜,s)S(正交,s)H3=-0.33 kJmol-1,所以正交硫能量低,较稳定,故A项错误,B、C项正确;式反应为放热反应,表明生成物分子中的化学键形成时放出的总能量大于反应物分子中的化学键断裂时吸收的总能量,D项错误。13.已知:C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJmol-12H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1现
14、有0.2 mol炭粉和H2组成的悬浮气,在氧气中完全燃烧,共放出67.93 kJ的热量,则混合物中C与H2的物质的量之比为()。A.11B.12C.23D.32答案:A解析:设混合物中碳的物质的量为x,H2的物质的量为y。 解得14.已知下列热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3 kJmol-12C2H6(g)+7O2(g)4CO2(g)+6H2O(l) H=-3 119.6 kJmol-1C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) H=-1 411.0 kJmol-12C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)
15、H=-2 599.2 kJmol-1C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) H=-2 219.9 kJmol-1现有由2 mol上述五种烃中的两种组成的气体混合物,经充分燃烧后放出3 037 kJ热量,则下列组合中可能的是()。A.C2H6和C3H8B.C2H2和C3H8C.C2H4和C2H6D.CH4和C2H4答案:BC解析:题中所给五种气体CH4、C2H6、C2H4、C2H2、C3H8的燃烧热分别为890.3 kJmol-1、1 559.8 kJmol-1、1 411.0 kJmol-1、1 299.6 kJmol-1、2 219.9 kJmol-1。2 mol混合气体
16、完全燃烧放出的热量为3 037 kJ,所以平均燃烧热为1 518.5 kJmol-1,混合物中两种烃的燃烧热应该一个比1 518.5 kJmol-1大,一个比1 518.5 kJmol-1小。而C2H6和C3H8的燃烧热均大于1 518.5 kJmol-1,CH4和C2H4的燃烧热均小于1 518.5 kJmol-1,所以选项A、D不可能。15.已知:C(s)+O2(g)CO2(g)H1CO2(g)+C(s)2CO(g)H22CO(g)+O2(g)2CO2(g)H34Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)H43CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变
17、的判断正确的是()。A.H10,H30,H40C.H1=H2+H3D.H3=H4+H5答案:C解析:A项,C、CO的燃烧都是放热反应,故H10、H30,铁的氧化为放热反应,则H40,错误;C项,将两个热化学方程式相加可得,正确;D项,将,可得H3=,错误。三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(8分)近年来,以氢气作为未来能源的研究取得了较大进展。氢气是一种需要依靠其他能源(如石油、煤等)来制取的“二次能源”。(1)氢气燃烧时耗氧量小,放出热量多。已知C和H2燃烧的热化学方程式为:C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(l) H=-2
18、85.8 kJmol-1则等质量的H2和C完全燃烧时放出热量之比是1。(计算结果保留1位小数)(2)研究发现,过渡金属可用于储氢。氢气可与过渡金属形成氢化物(又称间充氢化物),其组成不固定,通常是非化学计量的,如LaH2.76、CeH2.69、PrH2.85等。已知标准状况下,1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气。钯的元素符号为Pd,钯粉的密度为10.64 gcm-3,相对原子质量为106.4。试写出标准状况下钯的氢化物的化学式:。答案:(1)4.4(2)PdH0.8解析:(1)由热化学方程式可知,相同质量的H2和C完全燃烧时放出的热量之比为(285.8 kJmol-1)(393.5 kJm
19、ol-1)4.41。(2)由题意可知,1 cm3钯粉可吸收896 cm3的氢气,Pd与H的物质的量之比为(2)=10.8,故标准状况下钯的氢化物的化学式为PdH0.8。17.(12分)发射卫星时常用肼(N2H4)作为燃料,用二氧化氮作为氧化剂,这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知:N2(g)+2O2(g)2NO2(g) H1=+68 kJmol-1。N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) H2= kJmol-1。1 mol H2O(l)汽化时需吸收44 kJ的热量。N2H4的结构简式为H2NNH2,断裂1 mol化学键需吸收的能量或形成1 mol化学键需释放的能量(E)如下:化学
20、键NHNNOONNHOE/kJ391154498946463回答下列问题:(1)计算H2= kJmol-1。(2)16 g N2H4(g)与O2(g)完全反应生成H2O(l)时放出的热量为 kJ。(3)写出N2H4(g)与NO2(g)反应生成H2O(g)时的热化学方程式:。(4)1 mol N2H4(g)与NO2(g)完全反应生成H2O(g)时放出的热量为 kJ。答案:(1)-582(2)335(3)2N2H4(g)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(g)H=-1 232 kJmol-1(4)616解析:(1)H2=(154+4391+498-946-4463) kJmol-1=-582
21、kJmol-1。(2)16 g N2H4的物质的量为0.5 mol,0.5 mol N2H4与O2完全反应生成N2(g)和1 mol气态水放热582 kJ=291 kJ,则生成液态水时放出的热量为291 kJ+44 kJ=335 kJ。(3)根据盖斯定律,由2-得:2N2H4(g)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(g),H=2H2-H1=-582 kJmol-12-68 kJmol-1=-1 232 kJmol-1。(4)1 mol N2H4与NO2完全反应放出的热量为1 232 kJ=616 kJ。18.(14分)某化学社团的同学通过实验测定中和反应的反应热。(1)实验用品有:量热计、
22、胶头滴管、玻璃搅拌器、0.5 molL-1盐酸、0.55 molL-1 NaOH溶液,实验还缺少的玻璃仪器是 。(2)实验中能否用环形铜制搅拌器代替玻璃搅拌器?(填“能”或“否”),原因是 。(3)他们记录的实验数据如下:实验用品溶液温度反应热t1t2a50 mL 0.55 molL-1 NaOH溶液50 mL 0.5 molL-1 HCl溶液20 23.3 Hb50 mL 0.55 molL-1 NaOH溶液50 mL 0.5 molL-1 HCl溶液20 23.5 已知:Q=cm,反应后溶液的比热容c为4.18 J/(g),各物质的密度均为1 gcm-3。计算上表中H= 。根据实验结果写出
23、NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式: 。(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果(填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果(填“有”或“无”)影响。答案:(1)量筒、温度计(2)否金属易导热,热量散失多,导致误差偏大(3)-56.8 kJmol-1NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=-56.8 kJmol-1(4)无有解析:(1)中和反应反应热测定的关键是减少实验过程中的热量损失,需要的仪器除题目中的仪器外,还要用量筒量取液体体积,用温度计测量液体的温度。(2)不可以,铜丝易导热,会增大热量散失。(3)由题意知:a中t2-t1=23.3
24、 -20 =3.3 。b中t2-t1=23.5 -20 =3.5 故=3.4 。由Q=cm=4.18 J/(g)100 g3.4 1.42 kJ,则H=-=-=-56.8 kJmol-1。NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=-56.8 kJmol-1。(4)KOH、NaOH都是强碱,对结果无影响。而用CH3COOH代替HCl,由于CH3COOH为弱酸,电离需吸热,故对测定结果有影响。19.(12分)常温常压下,断裂1 mol(理想)气体分子中的化学键所吸收的能量或形成1 mol(理想)气体分子中的化学键所放出的能量称为键能。下表是一些键能数据(单位为kJmol-1
25、):化学键键能化学键键能化学键键能CF427CCl330CI218HH436SS255HS339请回答下列问题。(1)由表中数据规律预测CBr的键能范围:CBr键能。(填写数值和单位)(2)热化学方程式2H2(g)+S2(g)2H2S(g)H=Q kJmol-1,则Q=。(3)已知下列热化学方程式:O2(g)-e-(g)H1= +1 175.7 kJmol-1PtF6(g)+e-Pt(g) H2= -771.1 kJmol-1Pt(s)(g)+Pt(g) H3=+482.2 kJmol-1则反应O2(g)+(g)Pt(s)H= kJmol-1。答案:(1)218 kJmol-1330 kJmo
26、l-1(2)-229(3)PtF6-77.6解析:(1)根据表中数据得出规律:卤族元素CX的键能由上到下依次减小,预测CBr的键能范围:218 kJmol-1CBr键能330 kJmol-1;(2)根据化学反应的焓变等于反应物的键能之和减生成物的键能之和计算,注意各物质的结构和化学键的数目:H=2436 kJmol-1+255 kJmol-1-4339 kJmol-1=-229 kJmol-1;(3)依据盖斯定律+-得到反应热化学方程式为O2(g)+PtF6(g)Pt(s)H=-77.6 kJmol-1。20.(14分)已知1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283 kJ的热量;1
27、mol H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量;1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890.3 kJ的热量。(1)写出氢气燃烧的热化学方程式:;(2)若1 mol H2O(l)汽化时需要吸收44 kJ的热量,请写出CH4燃烧生成气态水的热化学方程式:;(3)若将a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧,生成CO2气体和液态水时,则放出热量(Q)的取值范围是;(4)若将a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧,生成CO2气体和液态水,且CO2和水的物质的量相等时,则放出热量(Q)的取值范围是。答案:(1)H2(g)+O2(g)H2O(l)H=-285
28、.8 kJmol-1或2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1(2)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H=-802.3 kJmol-1(3)283a kJQ890.3a kJ(4)284.4a kJQ586.65a kJ解析:(1)由题意可知,氢气燃烧的热化学方程式为H2(g)+O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1或2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1;(2)由题意可知,CH4燃烧生成液态水的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3 kJmol-1,
29、又知2H2O(l)2H2O(g)H=+244 kJmol-1 =+88 kJmol-1,将两式相加得CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H=-890.3 kJmol-1+88 kJmol-1=-802.3 kJmol-1;(3)由题意可知,a mol CO完全燃烧生成CO2气体,放出的热量最少,为283a kJ,a mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量最多,为890.3a kJ,故a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧,生成CO2气体和液态水时放出的热量(Q)的取值范围是283a kJQ890.3a kJ;(4)由题意可知n(CH4)+n(CO)+n(H2)=a mol,n(CO2)=n(CH4)+n(CO)=n(H2O)=2n(CH4)+n(H2),将两式联立得n(CO)=n(CH4)+n(H2)= mol。当a mol混合气体为等物质的量的CO和CH4时,放出的热量最大,故最大值为(283a kJ+890.3a kJ)=586.65a kJ,当a mol混合气体为等物质的量的CO和H2时,放出的热量最小,故最小值为(283a kJ+285.8a kJ)=284.4a kJ。即Q的取值范围是284.4a kJQ586.65a kJ。