1、选修4 第一章 化学反应及其能量变化 质量检测题1(50分钟，100分)一、选择题(本题包括18个小题，每小题3分，共54分)1雪是冬之精灵，在雪水冰的转化中能量变化的叙述正确的是()AH10，H20BH10，H20CH10，H20 DH10，H20解析：选B雪融化成水是吸热过程，H10；水结冰是放热过程，H20，B项正确。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，反应为吸热反应 C生成物的总能量大于反应物的总能量时，反应吸热，H0DH的大小与热化学方程式的化学计量数无关解析：化学
2、反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，在化学键断裂和形成中都会有能量的变化，故化学反应的过程中，发生物质变化时，一定有能量的变化，A错误；B项即形成生成物化学键时放出的能量多，应为放热反应，B错误；C项，H生成物的总能量反应物的总能量，H0时为吸热反应，正确；D项，H与化学方程式中物质的化学计量数成正比，错误。答案：C3已知气体A和气体B反应生成液态C为放热反应，则下列热化学方程式书写正确的是(a0)()AA(g)2B(g)=C(l)Ha kJ/molBA2B=CHa kJ/molCA(g)2B(g)=C(l)Ha kJDA(g)2B(g)=C(l)Ha kJ/mol解析：A项中应为H0
3、)B2A(g)B(g)=2C(g)Ha(a0)C2AB=2CHa(a0)解析：C、D两项均未标明反应物和生成物的聚集状态，所以错误；反应物(A和B)的总能量高于生成物(C)的总能量，故正反应为放热反应，H0，故由O2变O3为吸热反应，说明等质量的O3能量较高，O2比O3稳定。答案：D6断开1 mol AB(g)分子中的化学键，使其分解生成气态A原子和气态B原子时所吸收的能量称为AB键的键能。已在HH键的键能为436 kJmol1，HN键的键能为391 kJmol1，根据热化学方程式N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92 kJmol1，推求NN键的键能是()A431 kJmol1 B946
4、 kJmol1C649 kJmol1 D1130 kJmol1解析：由题意得，H3436 kJmol1E(NN)6391 kJmol192 kJmol1，E(NN)946 kJmol1。答案：B7下列说法或表示法正确的是()A氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水，前者放出热量多B需要加热的反应说明它是吸热反应C在稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，若将含0.5 mol H2SO4的稀硫酸与含1 mol NaOH的稀溶液混合，放出的热量等于57.3 kJD1 mol S完全燃烧放热297.3 kJ，热化学方程式为SO2=SO2H297.3 kJmol1解析：
5、选CA项，水蒸气的能量比液态水的能量高，生成水蒸气放出的热量少，错误；B项，有些放热反应也需要加热，错误；C项，稀硫酸和氢氧化钠反应生成1摩尔水，放出的热量是中和热，正确；D项，热化学方程式应该注明物质的状态，错误。8已知某化学反应A2(g)2B2(g)=2AB2(g)(AB2的分子结构为BAB)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是()A该反应的进行一定需要加热B该反应的H(E1E2)kJmol1C该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和D断裂1 mol AA键和2 mol BB键放出E1 kJ能量解析：选CA项，观察题给图像可知，题给反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，
6、但吸热反应不一定需要加热，错误；B项，吸热反应H0，错误；C项，观察图像可知，反应物断键吸收的能量高于生成物形成放出的能量，正确；D项，化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程，错误。9以NA表示阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式：C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H1300 kJ/mol的说法中，正确的是()A当有6 NA个电子转移时，该反应放出1300 kJ的能量B当有1NA个水分子生成且为液体时，吸收1300 kJ的能量C当有4NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300 kJ的能量D当有8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300 kJ的能量解析：A、热化
7、学方程式中的化学计量数只表示物质的量，不表示微粒数，C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H1300 kJ/mol，该反应中乙炔中1价的碳经过反应变为产物二氧化碳中4价的碳，所以每当放出1300 kJ的能量，转移的电子数为10NA，故A错误；B、该反应为放热反应，故B错误；C、1个CO2分子中含有4个共用电子对，有4NA个碳氧共用电子对生成时，说明有1 mol CO2生成，放出650 kJ的能量，故C错误：D、1个CO2分子中含有4个共用电子对，有8NA个碳氧共用电子对生成时，说明有2 mol CO2生成，放出1300 kJ的能量，故D正确。答案：D10管道煤气的主要成分是H2、
8、CO和少量的甲烷。相应的热化学反应方程式为：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1当使用管道煤气的用户改用天然气后，在相同条件下燃烧等体积的天然气，理论上所获得的热值，后者大约是前者的多少倍？()A0.8 B1.3C1.6 D3.1解析：H2和CO的反应热相当，则倍数为3.1。答案：D11相同条件下，下列各反应均为放热反应，其中H最小的是()A2A(l)B(l)=2C(g)H1B2A(g)B(g)=2C(g)H2C2A(g)B(g)
9、=2C(l)H3D2A(l)B(l)=2C(l)H4解析：题中所给四个选项中各反应物和生成物物质的量对应相等，但聚集状态各不相同。由于同种物质气态时的能量高于液态时的能量，故B、C项反应物的能量最高，C、D项生成物的能量最低，故C项中反应物的总能量与生成物的总能量差值最大，由于反应放热，H3为负值，故H3最小。答案：C12下列仪器在测定稀盐酸和氢氧化钠稀溶液中和反应反应热的实验中没有使用到的是()大、小烧杯容量瓶量筒环形玻璃搅拌棒试管温度计蒸发皿托盘天平A BC D解析：选B中和反应反应热测定实验中用到大、小烧杯、温度计、量筒、环形玻璃搅拌棒，没有用到容量瓶、试管、蒸发皿和托盘天平，故B项正确
10、。13乙醇的燃烧热为H1，甲醇的燃烧热为H2，且H1H2，若乙醇和甲醇的混合物1 mol完全燃烧，反应热为H3，则乙醇和甲醇的物质的量之比为()A BC D解析：设乙醇物质的量为x，则甲醇的物质的量为1x，xH1(1x)H2H3解得x，本题也可以用十字交叉法：H3乙醇H1甲醇H2H2H3H3H1，则得乙醇和甲醇的物质的量之比为。答案：B141 mol CH4气体完全燃烧放出的热量为802 kJ，但当不完全燃烧生成CO和H2O时，放出的热量为519 kJ。如果1 mol CH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O，并放出731.25 kJ的热量，则一定量O2的质量为()A40 g B56 g
11、C60 g D无法计算解析：CH4的燃烧可分为两部分，由题意写出热化学方程式：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H802 kJ/molCH4(g)O2(g)=CO(g)2H2O(l) H519 kJ/mol本题的解法可有几种，可采用列方程组的方法，也可用十字交叉法，下面用十字交叉法解答此题。73125802519212.2570.75即两者比为31，即在两反应中参加反应的CH4的比例为31，故消耗O2的质量为m(O2)32 g/mol60 g。答案：C来源:Z#xx#k.Com点评：解此类题的依据是热化学方程式，运用热化学方程式中反应物的量和反应热的定量关系列比例式或列方程
12、组计算。若已知反应物的量可求反应热，也可由已知反应热求反应物的量。计算时要特别注意热化学方程式中反应物化学计量数。15利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)2H2(g)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线和曲线分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是()A该反应物H91 kJmol1B加入催化剂，该反应的H变小C反应物的总能量大于生成物的总能量D如果该反应生成液态CH3OH，则H增大解析：根据图示，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，是放热反应，故选项A错误，C正确；加入催化剂只能降低反应所需的活化能，而对反应热无影响，选项B错
13、误；生成液态CH3OH时释放出的热量更多，H更小，选项D错误。答案：C16下列有关说法正确的是()A已知：HI(g)H2(g)I2(g)H26.5 kJ/mol，由此可知1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5 kJ的热量B已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol，则氢气的燃烧热为H285.8 kJ/molC肼(N2H4)是一种用于火箭或燃料电池的原料，已知2H2O(g)O2(g)=2H2O2(l)H108.3 kJ/molN2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.0 kJ/mol则有反应：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(
14、g)4H2O(l)H642.3 kJ/molD含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l)H57.4 kJ/mol解析：A项，反应为可逆反应，HI不能完全转化为H2和I2，放出的热量小于26.5 kJ；C项，得：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H642.3 kJ/mol，当H2O为液态时，H应小于642.3 kJ/mol；D项，醋酸为弱酸，醋酸和NaOH溶液的反应不但有中和反应，还有醋酸的电离过程，而电离过程是吸热的，
15、故醋酸和NaOH溶液反应的H大于57.4 kJ/mol。答案：B17断裂1 mol化学键所需的能量如下：化学键NNO=ONN NH键能(kJ)154500942a火箭燃料肼(H2NNH2)的有关化学反应的能量变化如图CB13所示，则下列说法错误的是()图CB13AN2比O2稳定BN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1C表中的a194D图中的H32218 kJmol1解析：N2中含有NN三键，键能比O=O大，A正确；据图像中反应物、生成物的总能量变化可知，B正确；反应物断键吸收的能量是2752 kJ534 kJ2218 kJ，则4a kJ154 kJ500 kJ
16、2218 kJ，解得a391，C错误；图中的H3表示断裂化学键时需要吸收的能量，D正确。答案：C18已知：P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJmol1，P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g)Hb kJmol1，P4具有正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为c kJmol1，PCl3中PCl键的键能为1.2c kJmol1。下列叙述正确的是()APP键的键能大于PCl键的键能B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热HCClCl键的键能为(ba5.6c)/4 kJmol1DPP键的键能为(5a3b12c)/8 kJmol1解析：Cl的非金属性大于P的非金属性
17、，故PCl键的键能大于PP键的键能，A项错误；不知道PCl5(g)PCl5(s)的反应热，无法求出B项中反应的反应热，B项错误；根据盖斯定律，消去P4，得到ClCl键的键能为(ba5.6c)/4 kJmol1，C项正确；根据盖斯定律，消去Cl2，得到PP键的键能为(5a3b12c)/12 kJmol1，D项错误。答案：C二、非选择题(本题包括5个小题。共46分)来源:学_科_网19(10分)(1)中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、_、_。(2)量取反应物时，取50 mL 0.50 molL1的盐酸，还需加入的试剂是_(填序号)。 A50 mL 0.50 molL1 NaOH溶液
18、B50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液 C1.0 g NaOH固体(3)由甲、乙两人组成的实验小组，在同样的实验条件下，用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验，实验试剂及其用量如下表所示。反应物起始温度t1/终了温度t2/中和热/kJmol1A1.0 mol/L HCl溶液50 mL、1.1 mol/L NaOH溶液50 mL13.0H1B1.0 mol/L HCl溶液50 mL、1.1 mol/L NH3H2O溶液50 mL13.0H2甲在实验之前预计H1H2。他的根据是_；乙在实验之前预计H1H2，他的根据是_。实验测得的温度是：A的起始温度为13.0 、终了温度为19.
19、8 ；B的起始温度为13.0 、终了温度为19.3 。设充分反应后溶液的比热容c4.184 J/(g)，忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化，则H1_；H2_。(已知溶液密度均为1 g/cm3)解析：(1)中和热测定实验中用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒。(2)所用NaOH溶液的浓度要略大于盐酸的浓度。(3)根据Hmc(t2t1)/n(H2O)计算，其中n(H2O)0.050 mol。答案：(1)环形玻璃搅拌棒量筒(2)B(3)A、B中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同NaOH是强碱，NH3H2O是弱碱，弱碱电离吸热56.9 kJ/mol52.7 kJ/mol20(8
20、分) 试回答下列各题：(1)如图1所示是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。(2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。已知：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H185 kJmol1请填空：共价键HHClClHCl键能/(kJmol1)436247_图2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：_。(3)已知：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H25 kJmol13Fe2O3(s)CO
21、(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H47 kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H19 kJmol1请写出CO还原FeO的热化学方程式：_。答案(1)NO2(g)CO(g)=NO(g)CO2(g)H234 kJmol1(2)434H2Se(g)=Se(s)H2(g)H81 kJmol1(3)CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)H11 kJmol1解析(3)根据盖斯定律处理三个热化学方程式，(32)即可得到CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)H11 kJmol1。21(6分)根据下列叙述写出相应的热化学方程式：(1)已知16 g固体硫完全燃烧时
22、放出148.4 kJ的热量，写出表示硫的燃烧的热化学方程式_。(2)如图是298 K、101 kPa时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为_。来源:Zxxk.Com解析：(1)16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，则1 mol固体硫完全燃烧放出296.8 kJ的热量，据此可写出表示硫的燃烧的热化学方程式。(2)由题图可以看出反应物和生成物的能量差为92 kJ，该反应的热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol1。答案：(1)S(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJmol1(2)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92
23、 kJmol122 (10分)(1)运动会中的火炬一般采用丙烷(C3H8)为燃料。丙烷热值较高，污染较小，是一种优良的燃料。试回答下列问题：如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“”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和液态水放出1455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出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)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，
24、整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：已知：H2O(g)=H2O(l)H1Q1 kJ/mol(a)C2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2Q2 kJ/mol(b)C2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H3Q3 kJ/mol(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同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应： C(s)O2(g)=CO(g)的H。但可设计实验、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1 mol H
25、2O(l)时放热，H为负值。燃烧热是1 mol物质完全燃烧生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)H2215.0 kJmol1。n(二甲醚)1455 kJmol11 moln(二甲醚)2215.0 kJmol11645 kJ，解得n(二甲醚)0.75 mol，n(丙烷)0.25 mol。(2)由(a)3(c)(b)可得C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H4(3Q1Q2Q3)kJmol1，所以使46 g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(3Q1Q2Q3)kJ。利用盖斯定
26、律计算反应C(s)O2(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)H2215.0 kJ/mol13(2)3Q1Q2Q3碳和CO的燃烧热23 (12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 mol氢气完全燃烧生成液态水放出286 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 kJ的热量。(1)写出氢气燃烧的热化学方程式：_；(2)若1 mol液态水汽化时需要吸收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
27、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_；解析：本题主要考查热化学方程式的书写及有关反应热的计算。难度中等。(1)由题意可知，氢气燃烧的热化学方程式为H2(g)O2(g)=H2O(l)H286 kJmol1或2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1；(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)H890 kJmol1，又知2H2O(l)=2H2O(g)H244 kJmol188 kJmol1，将两式相加得CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H89
28、0 kJmol188 kJmol1802 kJmol1；(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890a 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 kJQ890a kJ。答案：(1)H2(g)O2(g)=H2O(l) H286 kJmol1或2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1(2)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H802 kJmol1(3)283a kJQ890a kJ
