高三化學(xué) 1_5 化學(xué)反應(yīng)與能量課時(shí)測(cè)試(含解析)
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1-5 化學(xué)反應(yīng)與能量 (測(cè)試時(shí)間:45分鐘 滿(mǎn)分 100分) 姓名: 班級(jí): 得分: 一、選擇題(本題包括10小題,每小題5分,共50分) 1.下列有關(guān)反應(yīng)熱的說(shuō)法正確的是( ) A.在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,吸熱反應(yīng)需不斷從外界獲得能量,放熱反應(yīng)不需從外界獲得能量 B.甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱△H=﹣890kJ/mol,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣890kJ?mol﹣1 C.已知常溫常壓下HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3 kJ?mol﹣1,則有H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)△H=﹣114.6 kJ?mol﹣1 D.已知S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1=﹣Q1 kJ?mol﹣1, S(g)+O2(g)=SO2(g)△H2=﹣Q2kJ?mol﹣1,則Q1<Q2 【答案】D 【解析】A、很多的放熱反應(yīng)也需要在加熱條件下進(jìn)行,錯(cuò)誤,不選A;B、燃燒熱是指生成穩(wěn)定的氧化物,水為液體時(shí)穩(wěn)定,錯(cuò)誤,不選B;C、硫酸和氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和水,沉淀的溶解有熱量的改變,所以不能使用中和熱的數(shù)值,錯(cuò)誤,不選C;D、固態(tài)硫的能量比氣態(tài)硫的能量低,所以氣態(tài)硫放熱多,正確,選D。 2.下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是( ) A.已知C(石墨, s)=C(金剛石, s); ΔH>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定 B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH=-483.6kJ/mol,則氫氣的燃燒熱為241.8kJ?mol-1 C.500℃、30MPa下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-38.6kJ?mol-1;將1.5molH2和過(guò)量的N2在此條件下充分反應(yīng),放出熱量19.3kJ D.H2(g)+F2(g)=2HF(g) ΔH = -270kJ?mol-1,則相同條件下,2molHF氣體的能量小于1mol氫氣和1mol氟氣的能量之和 【答案】D 【解析】A中反應(yīng)是吸熱反應(yīng),說(shuō)明石墨的總能量低于金剛石的總能量,因此石墨穩(wěn)定,A錯(cuò)誤;B.氫氣的燃燒熱是值1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量,單位是kJ/mol,氣態(tài)水不是穩(wěn)定氧化物,2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H=-483.6kJ?mol-1,則燃燒熱>483.6kJ?mol-1/2=241.8kJ?mol-1,B錯(cuò)誤;C.合成氨是可逆反應(yīng),1.5molH2在氮?dú)膺^(guò)量的情況下也不可能全部轉(zhuǎn)化為生成,放出的熱量應(yīng)小于19.3kJ,C錯(cuò)誤;D.此反應(yīng)是放熱反應(yīng),說(shuō)明反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,D正確;答案為D。 3.一定條件下,充分燃燒一定量的丁烷放出熱量161.9kJ,經(jīng)測(cè)定完全吸收生成的CO2需消耗5mol/L的KOH溶液100ml,恰好生成正鹽,則此條件下熱化學(xué)方程式:C4H10(g)+13/2 O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g)的△H為( ?。? A.+2590.4kJ/mol B.-2590.4kJ/mol C.+1295.2kJ/mol D.-1295.2kJ/mol 【答案】B 【解析】KOH的物質(zhì)的量為n(KOH)=cV=0.1L5mol/L=0.5mol,2KOH+CO2═K2CO3+H2O, 根據(jù)鉀離子守恒,故n(K2CO3)=0.5mol1/2=0.25mol,根據(jù)碳元素守恒由n(CO2)=n(K2CO3)=0.25mol,C4H10+13/2O24CO2+5H2O,根據(jù)碳元素守恒可知,丁烷的物質(zhì)的量為n(C4H10)=0.25mol1/4=1/16mol,即1/16mol丁烷放出的熱量大小為161.9kJ,故1mol丁烷完全燃燒放出的熱量為161.9kJ16=2590.4KJ,則此條件下反應(yīng)熱化學(xué)方程式為:C4H10(g)+13/2O2(g)═4CO2(g)+5H2O(g)△H=-2590.4kJ?mol-1,答案為B。 4.下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是( ) A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ?mol-1,則氫氣的燃燒熱為241.8kJ?mol-1 B.已知C(石墨,s)=C(金剛石,s) △H>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定 C.含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.7kJ的熱量,則該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式為:NaOH+HCl=NaCl+H2O △H=-57.4kJ?mol-1 D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1,2C(s)+O2g)=2CO(g) △H2 則△H1<△H2 【答案】D 【解析】A.表示氫氣燃燒熱時(shí)產(chǎn)物中的水為液態(tài),故A錯(cuò)誤; B.已知C(石墨,s)=C(金剛石,s) △H>0,則石墨能量低穩(wěn)定,故B錯(cuò)誤;C.含20.0g即0.5mol的NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.7kJ的熱量,則該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式為:NaOH(ag)+HCl(ag)=NaCl(ag)+H2O △H=-57.4kJ?mol-1,沒(méi)有標(biāo)明狀態(tài),故C錯(cuò)誤; D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1,2C(s)+O2g)=2CO(g) △H2 ,完全反應(yīng)放出的能量高,故△H1<△H2,故D正確;答案為D。 5.甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是 ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH =+49.0 kJ/mol ②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ/mol 根據(jù)上述反應(yīng),下列說(shuō)法正確的是( ) A.右圖表示反應(yīng)①中的能量變化 B.可推知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) DΔH=-483.8 kJ/mol C.1 mol CH3OH充分燃燒放出的熱量為192.9 kJ D.CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過(guò)程一定要吸收能量 【答案】B 【解析】A、圖中反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,表示的是放熱反應(yīng),而反應(yīng)①是吸熱反應(yīng),錯(cuò)誤;B、依據(jù)蓋斯定律②-①得到H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-241.9 kJ/mol;所以2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.8 kJ/mol;正確;C、反應(yīng)②甲醇反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的焓變-192.9kJ/mol;而1 mol CH3OH充分燃燒生成二氧化碳和水放出的熱量大于192.9 kJ;錯(cuò)誤;D、CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過(guò)程按照反應(yīng)①是吸熱反應(yīng),按照②反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以不一定要吸收能量,錯(cuò)誤; 6.最近意大利羅馬大學(xué)的Fulvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的N4分子,N4分子結(jié)構(gòu)如圖所示,已知斷裂1molN—N鍵吸收167kJ熱量,生成1molN≡N鍵放出942kJ熱量。根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù),則1molN4(g)生成N2(g)的ΔH為( ) A. -882kJ/mol B.+441kJ/mol C.+882kJ/mol D.-441kJ/mol 【答案】A 【解析】由題意知,N≡N的鍵能為942kJ/mol,N-N鍵的鍵能為167kJ/mol,1molN4生成N2(g)的反應(yīng)為:N4(g)=2N2(g),反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能,所以反應(yīng)熱△H=6167kJ/mol -2942kJ/mol= -882kJ/mol,答案選A。 7.根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(碘為氣態(tài)或固態(tài)),下列判斷正確的是 ( ) (ⅰ) I2(g)+H2(g) 2HI(g)+9.48 kJ (ⅱ) I2(g)+H2(g) 2HI(g)-26.48 kJ A.ⅰ中碘為氣態(tài),ⅱ中碘為固態(tài) B.反應(yīng)(ⅰ)的產(chǎn)物比反應(yīng)(ⅱ)的產(chǎn)物穩(wěn)定 C.1 mol I2(g)中通入1 mol H2(g),反應(yīng)放熱9.48 kJ D.1 mol固態(tài)碘與1 mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00 kJ 【答案】A 【解析】A由于產(chǎn)物的能量相同,是放熱反應(yīng),ⅱ是吸熱反應(yīng),說(shuō)明反應(yīng)物含有的ⅰ中的高。因此ⅰ中碘為氣態(tài),ⅱ中碘為固態(tài),正確;B.物質(zhì)含有的能量越低,物質(zhì)的穩(wěn)定性就越強(qiáng)。由于反應(yīng)(ⅰ)的產(chǎn)物與反應(yīng)(ⅱ)的產(chǎn)物狀態(tài)相同,因此穩(wěn)定性相同,錯(cuò)誤;C.1 mol I2(g)中通入1 mol H2(g),發(fā)生反應(yīng),由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng),物質(zhì)不能完全轉(zhuǎn)化,所以放熱小于9.48 kJ ,錯(cuò)誤;D.1 mol固態(tài)碘與1 mol氣態(tài)碘所含的能量相差26.48 kJ +9.48 kJ =35.96 kJ,錯(cuò)誤。 8.已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O (g) △H1 ②3H2(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3H2O (g) △H2 ③2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H3 ④2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s) △H4 ⑤2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) △H5 下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是 ( ) A.△H1<0,△H3>0 B.△H5<0,△H4<△H3 C.△H1=△H2+△H3 D.△H3=△H4+△H5 【答案】B 【解析】A、反應(yīng)2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)為放熱反應(yīng),△H3<0,錯(cuò)誤;B、反應(yīng)2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)為放熱反應(yīng),△H5<0,鋁比鐵活潑,具有的能量高,等量的鋁與氧氣反應(yīng)放出的熱量比等量的鐵多,△H4<△H3,正確;C、根據(jù)蓋斯定律:①=(②+③)2/3,△H1=(△H2+△H3)2/3,錯(cuò)誤;根據(jù)蓋斯定律:③=④—⑤,△H3=△H4—△H5,錯(cuò)誤。 9.化學(xué)反應(yīng)A2+B2=2AB的能量變化如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是 ( ) A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B.?dāng)嗔? mol A—B鍵需要吸收y kJ的能量 C.2 mol AB的總能量高于1 mol A2和1 mol B2的總能量 D.?dāng)嗔? mol A—A鍵和1 mol B—B鍵能放出x kJ的能量 【答案】B 【解析】A、由能量變化圖可知生成物AB具有的能量低于反應(yīng)物具有的能量,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;B、斷裂2 mol A—B鍵需要吸收y kJ的能量,B正確;C、2 mol AB的總能量低于1 mol A2和1 mol B2的總能量,C錯(cuò)誤;D、斷裂1 mol A—A鍵和1 mol B—B鍵需吸收x kJ的能量,D錯(cuò)誤;答案選B。 10.已知: 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJmol-1 ① 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1452 kJm ol-1 ② H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1 下列說(shuō)法正確的是( ) A.H2(g)的燃燒熱為571.6 kJmol-1 B.同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒,H2(g)放出的熱量多 C.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)= BaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1 D.3H2(g)+CO2(g)= CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=+135.9 kJmol-1 【答案】B 【解析】由題意可知H2(g)的燃燒熱為285.8kJmol-1,C項(xiàng)有沉淀生成,△H不等于-57.3 kJmol-1,由蓋斯定律得D項(xiàng)方程式可由(①3-②)/2, △H為-131.4 kJmol-1。 二、非選擇題(本題包括4小題,共50分) 11.(15分)參考下列圖表和有關(guān)要求回答問(wèn)題: (1)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的一種原理是CH3OH(g)和H2O(g)反應(yīng)生成CO2和H2。右圖是該過(guò)程中能量變化示意圖,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)活化能 a的變化是_____ (填“增大”、“減小”、“不變”),反應(yīng)熱△H的變化是_____(填“增大”、“減小”、“不變”)。請(qǐng)寫(xiě)反應(yīng)進(jìn)程出CH3OH(g)和H2O(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____。 (2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的另一種反應(yīng)原理是: CH3OH(g)+1/2O2(g)CO2(g)+2H2(g) △H=c kJ/mol 又知H2O(g)H2O(l) △H=d kJ/mol。 則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____。 【答案】(1)減??;不變;CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=+(a-b)kJ/mol (2)2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-(4a-4b-6c-4d)kJ/mol 【解析】(1)催化劑降低反應(yīng)的活化能,加快反應(yīng)速率,即a減小,但催化劑不能改變活化能,即反應(yīng)熱△H不變。根據(jù)圖像可知反應(yīng)熱=akJ/mol-bkJ/mol,所以CH3OH(g)和H2O(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=+(a-b)kJ/mol。 (2)已知:①CH3OH(g)+1/2O2(g)CO2(g)+2H2(g) △H=c kJ/mol,②H2O(g)H2O(l) △H=d kJ/mol,③CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=+(a-b)kJ/mol,則根據(jù)蓋斯定律可知①6+②4-③4即可得到甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-(4a-4b-6c-4d)kJ/mol。 12.(15分)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí),常常伴有能量的變化。這種能量的變化常以熱量的形式表現(xiàn)出來(lái),叫做反應(yīng)熱。由于反應(yīng)的情況不同,反應(yīng)熱可分為許多種,如標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱和中和反應(yīng)反應(yīng)熱等。 (1)下列ΔH表示物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的是________;表示中和反應(yīng)反應(yīng)熱的是________。(填“ΔH1”、“ΔH2”、“ΔH3”等) A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1 B.C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2=-Q1kJmol-1 C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH3 D.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH4=-Q2kJmol-1 E.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH5 (2)2.00 g C2H2氣體完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體,放出99.6 kJ的熱量,寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_________________。 (3)根據(jù)題(1)中B、D判斷1 molCO(g)完全燃燒的ΔH= 。 (4)反應(yīng)E的ΔH6可以用如圖所示的裝置進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)中直接測(cè)定的數(shù)據(jù)是 ; 從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是_____________;大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值________(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。 【答案】 (1)ΔH4(2分) ΔH5(2分) (2)2C2H2(g)+5O2=4CO2(g)+2H2O(l);ΔH2=-2589.6kJmol-1 (3分) (3)ΔH=(Q1-Q2)kJmol-1 (2分) (4)溫度(2分) 環(huán)形玻璃攪拌棒(2分) 偏?。?分) 【解析】(1)A、2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H1中氫氣的物質(zhì)的量不是1mol,所以△H1不能表示燃燒熱,故A錯(cuò)誤;B、C(s)+O2(g)═CO(g)△H2=-Q1kJ?mol-1,生成產(chǎn)物不是最穩(wěn)定氧化物,所以△H2不能表示燃燒熱,故B錯(cuò)誤;C、CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H3,生成水為氣體,不是最穩(wěn)定氧化物,所以△H3不能表示燃燒熱,故C錯(cuò)誤;D、C(s)+O2(g)═CO2(g)△H4=-Q2kJ?mol-1,碳的物質(zhì)的量為1mol生成物二氧化碳為穩(wěn)定氧化物,所以△H5能表示燃燒熱,故D正確;E、NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H5,符合中和熱定義,△H5能表示中和反應(yīng)反應(yīng)熱,故E正確;故答案為:△H4;△H5; (2)C2H2氣體完全燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2C2H2+5O24CO2+2H2O,2.00g C2H2氣體n(C2H2)==mol,放出99.6kJ的熱量,則1molC2H2燃燒放出的熱量為:99.6kJ13=1294.8KJ,則熱化學(xué)方程式為:2C2H2(g)+5O2=4CO2(g)+2H2O(l)△H2=-2589.6kJ?mol-1;故答案為:2C2H2(g)+5O2=4CO2(g)+2H2O(l)△H2=-2589.6kJ?mol-1; (3)依據(jù)蓋斯定律D-B的CO(g)+O2(g)=CO2(g),所有反應(yīng)的焓變?yōu)椤鱄=(Q1-Q2)kJ?mol-1;故答案為:(Q1-Q2)kJ?mol-1; (4)反應(yīng)E的△H6可以用如圖所示的裝置進(jìn)行測(cè)量,實(shí)驗(yàn)中直接測(cè)定的數(shù)據(jù)是溫度;量熱計(jì)應(yīng)帶環(huán)形玻璃攪拌棒;大燒杯上如不蓋硬紙板,導(dǎo)致熱量損失,所有求得的中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值偏??;故答案為:溫度;環(huán)形玻璃攪拌棒;偏小。 13.(8分)常溫常壓下,斷裂1 mol(理想)氣體分子化學(xué)鍵所吸收的能量或形成1 mol(理想)氣體分子化學(xué)鍵所放出的能量稱(chēng)為鍵能(單位為kJmol-1) 請(qǐng)根據(jù)下表一些鍵能數(shù)據(jù)完成下列問(wèn)題。 化學(xué)鍵 鍵能 化學(xué)鍵 鍵能 化學(xué)鍵 鍵能 C-F 427 C-Cl 330 C-I 218 H-H 436 S=S 255 H-S 339 (1)由表中數(shù)據(jù)規(guī)律預(yù)測(cè)C-Br鍵的鍵能范圍:________- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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