沪科技版(2020)选择性必修1第1章 化学反应的热效应精品单元测试同步练习题
展开一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.全球变暖给人们敲响了警钟,地球正面临巨大的挑战。下列说法不正确的是( )
A.推广“低碳经济”,减少温室气体的排放
B.推进小火力发电站的兴建,缓解地方用电困难,促进地方经济快速发展
C.推广“绿色汽油”计划,吸收空气中的CO2并利用廉价能源合成汽油
D.利用晶体硅制作的太阳能电池将太阳能直接转化为电能
2.下列关于热化学反应的描述正确的是( )
A.当反应物断键吸收的总能量比生成物成键释放的总能量高时,为放热反应
B.所有的燃烧反应都是放热反应,化学能全部转化为热能
C.在100 kPa时,1 ml石墨转化为金刚石,要吸收1.895 kJ的热能,可知石墨比金刚石稳定
D.吸热反应中由于反应物能量小于生成物能量,因而没有利用价值
3.结合已知条件分析,下列热化学方程式正确的是(所有数据均在常温常压条件下测定)( )
4.甲烷与CO2可用于制取合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g),1 g CH4(g)完全反应可释放15.46 kJ的热量,下图中能表示该反应过程的能量变化的是( )
5.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。
已知:①Sn(白,s)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g) ΔH1
②Sn(灰,s)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g) ΔH2
③Sn(灰,s)eq \(,\s\up11(>13.2 ℃),\s\d4(<13.2 ℃))Sn(白,s) ΔH3=+2.1 kJ·ml-1
下列说法正确的是( )
A.ΔH1>ΔH2
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中,会自行毁坏
6.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是( )
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D.实验(c)中若用NaOH固体测定,则测定结果偏高
7.已知:①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH1;②2Fe(s)+eq \f(3,2)O2(g)===Fe2O3(s) ΔH2;③2Al(s)+eq \f(3,2)O2(g)===Al2O3(s) ΔH3;④2Al(s)+Fe2O3(s)===Al2O3(s)+2Fe(s) ΔH4。下列关于反应焓变的判断正确的是( )
A.H2的燃烧热为eq \f(1,2)ΔH1
B.ΔH2=ΔH3+ΔH4
C.增加氧气的量可改变ΔH2、ΔH3的值
D.ΔH3<ΔH2
8.C和H2在生产、生活、科技中是非常重要的燃料。已知:①2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·ml-1
②
下列推断正确的是( )
A.C(s)的燃烧热为110.5 kJ·ml-1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+484 kJ·ml-1
C.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ·ml-1
D.将2 ml H2O(g)分解成H2(g)和O2(g),至少需要提供4×463 kJ的热量
9.通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。
①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH1=a kJ·ml-1
②CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH2=b kJ·ml-1
③CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=c kJ·ml-1
④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=d kJ·ml-1
下列说法不正确的是( )
A.反应①②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)===eq \f(1,2)CH3OCH3(g)+eq \f(1,2)H2O(l)的ΔH=eq \f(d,2) kJ·ml-1
D.反应2CO(g)+4H2(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d) kJ·ml-1
10.CH4、CO2在催化剂作用下可以反应生成CH3COOH,该反应历程(化学吸附至脱附)可以用下图表示。下列说法不正确的是( )
A.CH4在催化剂表面发生化学吸附可表示为CH4(g)―→H*+CHeq \\al(*,3)(*表示吸附态)
B.②过程表示CH3COOH分子的脱附过程
C.反应过程中有C—H键、C—C键、O—H键生成
D.该合成反应是放热反应
11.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) ΔH=-574 kJ·ml-1
②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 160 kJ·ml-1
下列说法不正确的是( )
A.若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2生成N2和水蒸气,放出的热量为173.4 kJ
B.由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH<-574 kJ·ml-1
C.反应①②中,相同物质的量的CH4发生反应,转移的电子数相同
D.反应②中当4.48 L CH4反应完全时转移的电子为1.60 ml
12.已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ•ml-1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ•ml-1
现有0.2 ml木炭粉和氢气组成的悬浮气,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.1:1 B.1:2
C.2:3 D.3:2
13.氢卤酸的能量关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.已知HF气体溶于水放热,则HF的ΔH1<0
B.相同条件下,HCl的ΔH2比HBr的小
C.相同条件下,HCl的ΔH3+ΔH4比HI的大
D.一定条件下,气态原子生成1 ml HX(g)放出a kJ能量,则该条件下ΔH2=a kJ•ml-1
14.已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·ml-1
2Na2O2(s)+2CO2(g)===2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH=-452 kJ·ml-1
根据以上热化学方程式,判断下列说法正确的是( )
A.1 ml CO完全燃烧,放出热量为283 J
B.Na2O2(s)+CO2(g)===Na2CO3(s)+eq \f(1,2)O2(g) ΔH=-226 kJ·ml-1
C.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为1.204×1024
D.CO的燃烧热为-283 kJ
15.已知3.6 g碳在6.4 g氧气中燃烧,至反应物耗尽,测得放出热量a kJ。又知12.0 g碳完全燃烧,放出热量为b kJ。则热化学方程式C(s)+eq \f(1,2)O2(g)===CO(g) ΔH=Q中Q等于( )
A.-(5a-0.5b) kJ•ml-1
B.-(a-b) kJ•ml-1
C.-(a+b) kJ•ml-1
D.-(10a-b) kJ•ml-1
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(12分)生产生活中的化学反应都伴随能量的变化,请根据有关知识回答下列问题:
(1)“即热饭盒”给人们生活带来方便,它可利用下面________(填字母)反应释放的热量加热食物。
a.生石灰和水
b.浓硫酸和水
c.硫酸和氢氧化钠溶液
(2)CH3OH是优质液体燃料,在25 ℃、101 kPa下,充分燃烧1 g CH3OH并恢复到原状态,会释放22.68 kJ的热量。请写出CH3OH燃烧的热化学方程式:_________________________。
已知:H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ·ml-1,则CH3OH(l)+eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=________。
(3)已知某些化学键的键能数据如下表:
则反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的焓变ΔH=________。
(4)已知:P(s,白磷)===P(s,黑磷) ΔH=-39.3 kJ·ml-1;P(s,白磷)===P(s,红磷) ΔH=
-17.6 kJ·ml-1;由此推知,其中最稳定的磷单质是________。
17.(15分)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将100 mL 0.5 ml·L-1的盐酸与100 mL 0.55 ml·L-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是____________,其作用是__________________。
(2)简易量热计如果不盖杯盖,生成1 ml H2O(l)时所测得中和反应的反应热(ΔH)将________(填“偏大”“偏小”或“不变”),判断的理由是_____________________________。
(3)实验中改用80 mL 0.50 ml·L-1的盐酸和80 mL 0.55 ml·L-1的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,二者所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)。
(4)若用等体积等物质的量浓度的CH3COOH进行上述实验,生成1 ml H2O(l)时,所测得的中和反应的反应热的绝对值(|ΔH|)将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”),判断的理由是____________________。
(5)下列说法正确的是________(填字母)。
a.向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
b.将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差
c.用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平
d.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成1 ml H2O(l)时所测得的中和反应的反应热(ΔH)无影响
18.(14分)回答下列问题:
(1)化学反应中伴随着能量变化。下列属于吸热反应的是 (填字母)。
a.CO的燃烧反应
b.Ba(OH)2•8H2O晶体和NH4Cl晶体反应
c.铝和稀盐酸反应
d.NaOH溶液和稀盐酸反应
e.液态水变为水蒸气
f.碳与水蒸气制水煤气的反应
g.C与CO2高温反应
(2)已知拆开1 ml H—H键、1 ml N—H键、1 ml N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为 。
(3)向1 L 1 ml•L-1NaOH溶液中加入下列物质:①浓硫酸;②稀硝酸;③稀醋酸,恰好完全反应的热效应为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则三者由小到大的顺序为 。
(4)t ℃时,关于N2、NH3的两个反应的信息如图所示:
请写出t ℃时NH3被NO氧化生成无毒气体的热化学方程式: (反应热用含a、b、c、d的代数式表示)。
19.(14分)(1)将0.3 ml的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ热量,该反应的热化学方程式为 。已知:H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44.0 kJ•ml-1,则11.2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是 kJ。
(2)已知:2NO2(g)===N2O4(g) ΔH1<0
2NO2(g)===N2O4(l) ΔH2<0
下列能量变化示意图中,正确的是 (填字母)。
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知:C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)
ΔH1=-393.5 kJ•ml-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH2=-571.6 kJ•ml-1
2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)
ΔH3=-2 599 kJ•ml-1
根据盖斯定律,计算298 K时由C(石墨,s)和H2(g)生成1 ml C2H2(g)反应的焓变:
(列出简单的计算式)。
(4)甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇气体(结构简式为CH3OH)。部分化学键的键能数据如下表:
已知CO中的C与O之间为三键连接,则工业制备甲醇的热化学方程式为 。
选项
已知条件
热化学方程式
A
H2的燃烧热数值为a kJ·ml-1
H2+Cl2===2HCl ΔH=-a kJ·ml-1
B
1 ml SO2与足量O2充分反应后,放出热量49.15 kJ
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
ΔH=-98.3 kJ·ml-1
C
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ·ml-1
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)
ΔH=-114.6 kJ·ml-1
D
31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ
P4(白磷,s)===4P(红磷,s) ΔH=-4b kJ·ml-1
共价键
H—H
Cl—Cl
H—Cl
键能/(kJ·ml-1)
436
247
434
化学键
C-C
C-H
H-H
C-O
C≡O
H-O
键能/(kJ •ml-1)
348
414
436
358
1 072
463
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