人教版高中化学化学反应原理第一章《化学反应与能量》测试卷

第一章《化学反应与能量》测试卷 一、单选题(共 15 小题) 1.已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，由此判断下列热化学方程式 书写正确的是( ) A． KOH(aq)＋ H2SO4(浓)=== K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 B． Ba(OH)2(aq)＋ H2SO4(aq)=== BaSO4(s)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 C． HCN(aq)＋KOH(aq)=== KCN(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 D． HCl(aq)＋NaOH(aq)=== NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 2.已知 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。向 50 mL 2 mol·L－1 的 NaOH 溶液中加 入 1 mol·L－1 的某种酸恰好完全反应，测得加入酸的体积与反应放出热量的关系如下图所示(不考虑 热量的散失)，则该酸 可能是( ) A． 醋酸(CH3COOH) B． 盐酸 C． 草酸(HOOC—COOH) D． 硫酸 3.中和热测定实验中，下列操作一定会降低实验准确性的是( ) A． 用滴定管取所用药品 B． NaOH 溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出 C． 大、小烧杯体积相差较大，夹层间放的碎泡沫塑料较多 D． 测量 HCl 溶液的温度计用水洗净后才用来测 NaOH 溶液的温度 4.N2H4 是一种高效清洁的火箭燃料，0.25mol N2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出 133.5kJ 热量。下列热化学方程式中正确的是（ ） A． N2H4（g）+ O2（g）==== N2（g）+H2O（g）ΔH=+267 kJ· mol B． N2H4（g）+O2（g）====N2（g）+2H2O（g）ΔH=﹣534 kJ· mol C． N2H4（g）+O2（g）====N2（g）+2H2O（g）ΔH=+534 kJ· mol D． N2H4（g）+O2（g）====N2（g）+2H2O（l）ΔH=﹣133.5 kJ· mol 5.下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ℃、101 kPa)： ①C4H10(g)＋ O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 878 kJ·mol－1 ②C4H10(g)＋ O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g) ΔH＝－2 658 kJ·mol－1 ③C4H10(g)＋ O2(g)===4CO(g)＋5H2O(l) ΔH＝－1 746 kJ·mol－1 ④C4H10(g)＋ O2(g)===4CO(g)＋5H2O(g) ΔH＝－1 526 kJ·mol－1 由此判断，正丁烷的燃烧热ΔH 为( ) A． －2 878 kJ·mol－1 B． －2 658 kJ·mol－1 C． －1 746 kJ·mol－1 D． －1 526 kJ·mol－1 6.化学反应 N2＋3H2 2NH3 的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是( ) A． N2(g)＋3H2(g) 2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c) kJ·mol－1 B． N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝2(b－a)kJ·mol－1 C． N2(g)＋ H2(g) NH3(l) ΔH＝(b＋c－a)kJ·mol－1 D． N2(g)＋ H2(g) NH3(g) ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1 7.N2（g） 与 H2（g） 在铁催化剂表面经历如图过程生成 NH3（g），下列说法正确的是（ ） A． Ⅰ中 1 129 kJ 为该反应过程的活化能 B． N2（g）+3H2（g）⇌ 2NH3（g）ΔH=2（324+389+460﹣1129）kJ·mol-1 C． Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为放热过程 D． N2（g）+3H2（g）⇌ 2NH3（g）ΔH＞0 8.已知 25 ℃、101 kPa 下，碳、氢气、乙烯和葡萄糖的燃烧热依次是－393.5 kJ·mol－1、－285.8 kJ·mol－1、－1 411.0 kJ·mol－1、－2 800 kJ·mol－1，则热化学方程式正确的是( ) A． C(s)＋ O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 B． 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝571.6 kJ·mol－1 C． C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 411.0 kJ·mol－1 D． C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 400.0 kJ·mol－1 9.下列分别是利用不同能源发电的实例图形，其中不属于新能源开发利用的是( ) A． 答案 A B． 答案 B C． 答案 C D． 答案 D 10.用 CH4 催化还原 NOX 可以消除氮氧化物的污染，例如： ①CH4（g）+4NO2（g）===4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH1 ① CH4（g）+4NO（g）===2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH2=﹣1 160 kJ•mol﹣1。 已知 NO、NO2 混合气体的密度是相同条件下氢气密度的 17 倍，16 g 甲烷和该混合气完全反应生 成 N2、CO2、H2O（g）放出 1 042.8 kJ 的热量，则ΔH1 是（ ） A． ﹣867 kJ•mol﹣1 B． ﹣574 kJ•mol﹣1 C． ﹣691.2 kJ•mol﹣1 D． ﹣925.6 kJ•mol﹣1 11.在常温常压下，1 g H2 在足量 Cl2 中燃烧生成 HCl 气体，放出 92.3 kJ 的热量。下列热化学方程 式中正确的是( ) A． H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－92.3 kJ·mol B． H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝＋92.3 kJ·mol－1 C． H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝＋184.6 kJ·mol－1 D． 2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋184.6 kJ·mol－1 12.美国迄今最大的太阳能发电站——德索托下一代太阳能中心于 2009 年 10 月 27 日正式投入使用， 美国总统奥巴马亲临现场参观。21 世纪人类正由“化石能源时代”逐步向“多能源时代”过渡，下列不 属于新能源的是( ) A． 太阳能 B． 核能 C． 氢能 D． 电力 13.下列说法正确的是( ) A． 1 mol 硫酸与 1 mol Ba(OH)2 完全中和所放出的热量为中和热 B． 25 ℃、101 kPa 时，1 mol S 和 2 mol S 的燃烧热相等 C． CO 是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的 CO2，所以 CO 的燃烧反应一定是吸 热反应 D． 101 kPa 时，1 mol 碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热 14.从下图所示的某气体反应的能量变化分析，以下判断错误的是( ) A． 这是一个放热反应 B． 该反应可能需要加热 C． 生成物的总能量低于反应物的总能量 D． 反应物比生成物更稳定 15.下列说法中错误的是( ) A． 化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化 B． 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 C． 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 D． 反应物总能量和生成物总能量的相对大小决定了反应是放热还是吸热 二、实验题(共 3 小题) 16.盐酸或硫酸和 NaOH 溶液的中和反应没有明显的现象。某学习兴趣小组的同学为了证明 NaOH 溶液与盐酸或硫酸发生了反应，从中和反应的热效应出发，设计了下面几种实验方案。请回答有 关问题： (1)方案一：如图 1 装好实验装置，图中小试管用细线吊着，细线的上端拴在细铁丝上。开始时使 右端 U 形管两端红墨水相平。实验开始，向下插细铁丝，使小试管内盐酸和广口瓶内 NaOH 溶液 混合，此时观察到的现象是__________________________________________， 原因是________________________________________________________________________。 (2)方案二：该小组借助反应溶液温度的变化来判断反应的发生。如果 NaOH 溶液与盐酸混合前后 有温度的变化，则证明发生了化学反应。该小组同学将不同浓度的 NaOH 溶液和盐酸各 10 mL 混 合，用温度计测量反应前后温度的变化，测得的部分数据如下表： 则 x＝______。 (3)若 HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1； 现有：①稀 H2SO4 与 Ba(OH)2(aq) ②浓 H2SO4 与 Ba(OH)2(aq) ③稀 HNO3 与 Ba(OH)2(aq)反应生 成 1 mol H2O(l)的反应热分别为ΔH1 、ΔH2 、ΔH3 ，则ΔH1 、ΔH2 、ΔH3 三者由小到大的关系为 ______________________。 17.如图所示，在 800 mL 的大烧杯中放入碎纸屑把盛有 50 mL 0.50 mol·L－1 盐酸的 100 mL 烧杯放 到大烧杯中，两只烧杯间填满碎纸屑。用泡沫塑料板做成大烧杯盖，通过盖子插入一根环形玻璃 搅拌棒和一支温度计，测定溶液的温度。迅速往盐酸中加入 50 mL 0.55 mol·L－1NaOH 溶液，盖好 盖子，搅拌溶液，观察温度的变化。当温度保持稳定时，记录读数，取出装有反应液的烧杯，倒 出溶液，清洗干净，保持内外杯壁干燥。重复进行三次实验。用这一实验可以粗略测定中和热。 (1)烧杯间填满碎纸屑的作用是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)要重复进行三次实验的目的是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)烧杯若不盖泡沫塑料板，求得的中和热数值将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (4)实验中若改用 60 mL 0.50 mol·L－1 盐酸和 50 mL 0.55 mol·L－1NaOH 溶液进行上述反应，与上述 实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和热________(填“相等”或“不相 等”)，理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)三次实验测得的数据中，起始时盐酸与 NaOH 溶液温度相同，而终止温度与起始温度之差(t2－t1) 分别为①2.3 ℃，②2.4 ℃，③2.5 ℃。则最终代入计算式的温度差的平均值为________℃。 18.某学习小组拟用如图所示装置来间接测定醋酸的电离热(即 1 mol CH3COOH 完全电离所吸收的 热量)，其原理如下： [CH3COOH(l)＋OH－(aq)===H2O(l)＋CH3COO－(aq) ΔH′中和]－[H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH 中和] ＝[CH3COOH(l)===H＋(aq)＋CH3COO－(aq) ΔH 电离＝ΔH′中和－ΔH 中和)] 其主要过程如下： Ⅰ.测定强酸强碱的中和热 (1)该组同学共设计出以下 3 种测定方案，通过测定反应过程中释放的热量来计算反应热(ΔH 中和) A．测定 50 mL 0.50 mol·L－1 的 HCl 溶液与 50 mL 0.55 mol·L－1 的 NaOH 溶液反应所放出的热量 B．测定 50 mL 0.55 mol·L－1 的 HCl 溶液与 50 mL 0.50 mol·L－1 的 NaOH 溶液反应所放出的热量 C．测定 50 mL 0.55 mol·L－1 的 HCl 溶液与 50 mL 0.55 mol·L－1 的 NaOH 溶液反应所放出的热量 请选出合理的方案________； 不合理方案的原因为_______________________________________________。 (2)取 50 mL 0.55 mol·L－1 的 NaOH 溶液和 50 mL 0.50 mol·L－1 的 HCl 溶液进行实验，实验数据如下 表： 近似认为 0.50 mol·L－1NaOH 溶液和 0.50 mol·L－1HCl 溶液的密度都是 1 g·cm－3，中和后生成溶液的 比热容 c＝4.18 J·g－1·℃－1。则中和热ΔH＝________(取小数点后一位)。 Ⅱ.测定醋酸与 NaOH 溶液的反应热 该组同学设计出以下两种测定方案，通过测定反应过程中释放的热量来计算反应热(ΔH′中和)。 A．测定 30 g 冰醋酸与 100 mL 0.55 mol·L－1 的 NaOH 溶液反应放出的热量 B．测定 0.5 moL·L－1 醋酸 50 mL 与 0.55 mol·L－1 的 NaOH 溶液 50 mL 反应放出的热量 (1)合理的一组为________，理由是_________________________________________________。 (2)有同学认为，用该装置测得的ΔH 中和和ΔH′中和的数值在理论上均偏小，你同意不同意该观点 ________，原因是_______________________________________________________ (3)该同学坚持将环形玻璃搅拌棒去掉而用温度计代替，你认为可行不可行_____________。 (4)该实验中 NaOH 必须过量，你认为原因是________________________________________。 三、计算题(共 3 小题) 19.白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2====P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为： P—PakJ· mol 、P—ObkJ· mol 、P==OckJ· mol 、O==OdkJ· mol 根据图示的分子结构和有关数 据计算该反应的反应热 。 20.已知：450 ℃时，2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol － 1。将 0.050 mol SO2 和 0.030 mol O2 放入容积为 1 L 的密闭容器中反应，在一定条件下测得 c(SO3)＝0.040 mol·L－1，计算 此过程中放出的热量________。 21.乙炔(C2H2)气体的燃烧热为ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1，分别写出表示乙炔燃烧反应的热化学方程 式和表示乙炔燃烧热的热化学方程式。 、填空题(共 3 小题) 22.近年来，菲律宾与我国南海诸岛之争，日本与我国钓鱼岛之争……无不是因为领土和能源问题。 据报道，我国南海海底发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当于我国石油总量的一半；而我国 东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观……“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体(CH4·H2O)。请结合所 学化学知识回答下列问题： (1)下列说法中正确的是________(填字母)。 A．CH4·H2O 晶体中水是溶剂 B．CH4·H2O 的组成元素有三种 C．CH4·H2O 中 CH4 和 H2O 的质量比为 1∶1 D．“可燃冰”能燃烧，说明水具有可燃性 E．“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源 F．“可燃冰”是一种比较洁净的能源 G．“可燃冰”提供了水可能变成油的例证 H．“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷 (2)可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效能源开辟了广阔的前景。你认为能开发利用的新能源还 有(至少填写两种)____________、____________。 23.(1)在焙烧炉中发生反应： ①Fe2O3(s)＋3C(s) ===2Fe(s)＋3CO(g) ΔH＝－492.7 kJ·mol－1 ②3CO(g)＋Fe2O3(s) ===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝25.2 kJ·mol－1 则 2Fe2O3(s)＋3C(s) ===4Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝________kJ·mol－1。 (2)天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。甲烷蒸汽转化法制 H2 的主要转化反应如下： CH4(g)＋H2O(g) ===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝206.2 kJ·mol－1 CH4(g)＋2H2O(g) ===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝165.0 kJ·mol－1 上述反应所得原料气中的 CO 能使氨合成催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下 CO 与水蒸气反应生成易除去的 CO2，同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反 应，该反应的热化学方程式是_________________________________________。 24.20 世纪 30 年代，Eyring 和 Pelzer 在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并 不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。分析 图中信息，回答下列问题： （1）图一是 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： 。在反应体系中加入催化剂，E1 和 E2 的变化是：E1 ，E2 （填“增大”“减 小”或“不变”），对反应热是否有影响？ ，原因是 。 （2）图二是红磷 P（s）和 Cl2（g）发生反应生成 PCl3（g）和 PCl5（g）的反应过程与能量关系图 （图中的ΔH 表示生成 1 mol 产物的数据）。根据图二回答下列问题： ①P（s）和 Cl2（g）反应生成 PCl3（g）的热化学方程式 。 PCl5（g）分解成 PCl3（g）和 Cl2（g）的热化学方程式 。 ②P（s）和 Cl2（g）分两步反应生成 1 mol PCl5（g）的ΔH1 与 P（s）和 Cl2（g）一步反应生成 1 mol PCl5（g）的ΔH2 关系是：ΔH2 ΔH1（填“大于”“小于”或“等于”），原因是 。 答案解析 1.【答案】D 【解析】57.3 kJ·mol－1 是稀的强酸与强碱生成 1 mol H2O(l)和可溶性盐时对应的中和热，当参加反 应的酸或碱为弱电解质时，电离时需吸收热量，放出的热量小于 57.3 kJ，ΔH>－57.3 kJ·mol－1；当 反应中有沉淀生成时，生成沉淀也会增加放出热量，ΔH