1、第一章过关检测(时间:45分钟满分:100分)知识点分布表考查知识点题号反应热与物质能量的关系2、3、11焓变与化学键键能的关系7、9热化学方程式的意义及书写4、5、13中和热的测定15燃烧热的判断与计算13能源的开发与利用1、13反应热的计算12、13、14盖斯定律及其应用6、8、13、14反应热的大小比较10、14一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分。每小题只有一个选项符合题意)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
2、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.电能解析:从题图中可看出:太阳能化学能热能。答案:B2.下列说法不正确的是()在热化学方程式中无论是反应物还是生成物都必须标明状态所有的化学反应都伴随着能量变化放热反应发生时不必加热吸热反应在加热后才能发生化学反应的热效应数值只与参加反应的物质的多少有关一般来说,吸热反应在一定条件下也能发生依据盖斯定律,反应焓变的大小与反应的途径有关A.B.C.D.解析:放热反应有时需要加热才能实现,如燃烧反应,错误;有些吸热反应不需要加热就能发生,如NH4Cl与研细后的Ba(OH)28H2O晶体混合就能反应,错误;化学反应的
3、热效应不仅与反应物的多少有关,还与物质的状态有关,错误;从盖斯定律来看,反应焓变的大小与途径无关,故错误。答案:B3.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.根据盖斯定律,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)在光照和点燃条件的H不同解析:生成物的总能量低于反应物的总能量的反应,是放热反应,若相反则是吸热反应,故A项错;反应速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系,故B项错;C项是盖斯定律的重要应用,正确;根据H=生成物的焓-反应物的焓,可知,焓变与反应条件
4、无关,故D项错。答案:C4.下列关于反应能量的说法正确的是()A.Zn(s)+CuSO4(aq)ZnSO4(aq)+Cu(s)H=-216 kJmol-1,则反应物总能量大于生成物总能量B.若一定条件下,ABH0,说明A物质比B物质稳定C.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.H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJmol-1,含1 mol NaOH的溶液与含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合后放出57.3 kJ的热量解析:H0,H30,H40C.H1=H2+H3D.H3=
5、H4+H5解析:根据反应特点,碳燃烧放热,H10;CO燃烧放热,H30;铁和氧气反应放热,H40;CO还原氧化铁放热,H5H3B.H10;CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,该过程为放热过程:CuSO4(s)Cu2+(aq)+S(aq)H20。根据上述分析,H20,所以A项错误;H3=H1-H2(H2H1,B项正确;H3=H1-H2,C项错误;H1+H2Q2Q3B.Q1Q3Q2C.Q3Q2Q1D.Q2Q1Q3解析:S(s)+O2(g)SO2(g)放热,Q1Q2;H2O(g)H2O(l)放热,Q2Q3。答案:A11.利用含碳化合物合成新燃料是发展低碳经济的重要方法,已知CO(g)+2H2(g
6、)CH3OH(g)过程能量情况如下图所示,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.该反应的H=+91 kJmol-1B.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:由图示可知该反应反应物的总能量大于生成物的总能量,故H应为负值,A项错,C项正确;加入催化剂改变反应历程不改变始态和终态物质的能量,H不变,B项错;如果生成液态CH3OH,放出的能量增多,H减小,D项错。答案:C12.已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1,CO(g)+O2(g)CO2(g)H
7、=-282.8 kJmol-1,现有CO、H2和CO2组成的混合气体112.0 L(标准状况),经完全燃烧后放出的总热量为851.4 kJ,并生成18 g液态水。则燃烧前混合气体中CO的体积分数为()A.80%B.40%C.60%D.20%解析:由题意H2(g)H2O(l),则反应前V(H2)=22.4Lmol-1=22.4L,H2燃烧放出的热量Q=571.6kJ=285.8kJ,则V(CO)=22.4Lmol-1=44.8L,故CO的体积分数=100%=40%。答案:B二、非选择题(本题共3小题,共40分)13.(14分)能源危机是当前全球性的问题,“开源节流”是应对能源危机的重要举措。(1
8、)下列做法有助于能源“开源节流”的是(填序号)。a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料d.减少资源消耗,增加资源的重复使用、资源的循环再生(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,氧气充足时燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。在通常状况下,金刚石和石墨中(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为。12 g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量为。(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是
9、946 kJmol-1、497 kJmol-1。N2(g)+O2(g)2NO(g)H=180.0 kJmol-1。NO分子中化学键的键能为 kJmol-1。(4)综合上述有关信息,请写出CO和NO反应的热化学方程式:。解析:(2)石墨的能量更低,更稳定。石墨的燃烧热指101kPa下1mol石墨完全燃烧生成CO2时放出的热量。12g石墨和24g氧气反应,即1molC和0.75molO2反应,则生成0.5molCO和0.5molCO2,放出热量0.5mol110.5kJmol-1+0.5mol393.5kJmol-1=252.0kJ。(3)H=E(N2键能)+E(O2键能)-2E(NO键能),2E
10、(NO键能)=946kJmol-1+497kJmol-1-180.0kJmol-1,E(NO键能)=631.5kJmol-1。(4)已知:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566.0kJmol-1,N2(g)+O2(g)2NO(g)H=180.0kJmol-1,目标反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)可由前者减后者获得,则H=-746.0kJmol-1。答案:(1)acd(2)石墨393.5 kJmol-1252.0 kJ(3)631.5(4)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H=-746.0 kJmol-114.(12分)(1)甲烷自热重整是先
11、进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应体系中同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:化学方程式焓变H/(kJmol-1)甲烷氧化CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H1CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)-322.0蒸汽重整CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)206.2CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)165.0反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的H= kJmol-1。1 mol甲烷完全燃烧的反应热为H2,则H2(填“”“0)2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)H=-b kJmo
12、l-1(b0)则用标准状况下的3.36 L CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中放出的热量为(用含有a和b的代数式表示) kJ。解析:(1)由蒸汽重整的两个反应可知,利用第二个反应减去第一个反应则得出该反应的反应热为H=(165.0-206.2)kJmol-1=-41.2kJmol-1。1mol甲烷完全燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H2。生成液态水比生成气态水释放出的热量多,故H2H1。(2)由实验测得该反应的反应热H=+50.5kJmol-1,可知该反应是吸热反应,则反应物的总能量低于生成物的总能量,可排除能量关系图B和C。又依据活化能
13、Ea=90.4kJmol-1,Ea-H50.5kJmol-1,Ea与H的比例不对。而能量关系图D是合理的,故选D。(3)CO(g)+NO2(g)NO(g)+CO2(g)H=-akJmol-1乘以2得2CO(g)+2NO2(g)2NO(g)+2CO2(g)H=-2akJmol-1与2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)H=-bkJmol-1相加即得4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)H=-(2a+b)kJmol-1,n(CO)=0.15mol,所以放出的热量为(2a+b)kJ。答案:(1)-41.2(2)D(3)15.(14分)某化学兴趣小组要完成中和热的测定。(
14、1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5 molL-1盐酸、0.55 molL-1NaOH溶液,实验尚缺少的玻璃用品是、。(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒?(填“能”或“否”),其原因是。(3)他们记录的实验数据如下:实验用品溶液温度中和热t1t2H50 mL0.55 molL-1NaOH溶液50 mL0.5 molL-1HCl溶液20 23.3 50 mL0.55 molL-1NaOH溶液50 mL0.5 molL-1HCl溶液20 23.5 已知:Q=cm(t2-t1),反应后溶液的比热容c为4.18 kJ-1kg-1,各物质
15、的密度均为1 gcm-3。计算完成上表。根据实验结果写出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。解析:(1)中和热测定的关键是减少热量损失,需要的仪器除题目中的仪器外,还需量取液体体积的仪器量筒。测量液体温度的仪器温度计。(2)否;铜丝易传导热,会增大热量散失。(3)由题意知:中t2-t1=23.3-20=3.3。中t2-t1=23.5-20=3.5故=3.4。由Q=cm(t2-t1)=4.18kJ-1kg-10.1kg3.4=1.42kJ则H=-=-=-56.8kJmol-1NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=-56.8kJmol-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。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
