人教版化学选修4第1章 化学反应与能量 测试题文档格式.docx
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5H2O受热分解的化学方程式为:
5H2O(s)
CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。
则下列判断正确的是()
A.ΔH2>
ΔH3B.ΔH1>
ΔH3
C.ΔH2+ΔH3=ΔH1D.ΔH1+ΔH2=ΔH3
6.反应2NO(g)+2H2(g)
N2(g)+2H2O(g)中,每生成7gN2放出166kJ的热量,该反应的速率表达式为v=k•cm(NO)•cn(H2)(k、m、n待测),其反应包含下列两步:
①2NO+H2
N2+H2O2(慢)②H2O2+H2
2H2O(快)T℃时测得有关实验数据如下:
下列说法错误的是()
A.整个反应的速率由第①步反应决定
B.该反应速率表达式:
v=5000c2(NO)•c(H2)
C.正反应的活化能:
①<②
D.该反应的热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)
N2(g)+2H2O(g)ΔH=﹣664kJ•mol-1
7.在298K、101kPa下,将22gCO2通入750mL1mol·
L-1NaOH溶液中充分反应,测得反应放出xkJ热量。
已知该条件下,1molCO2通入1L2mol·
L-1NaOH溶液中充分反应放出ykJ热量。
则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式为( )
A.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq)ΔH=-(2y-x)kJ·
mol-1
B.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq)ΔH=(4x-y)kJ·
C.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq)ΔH=-(4x-y)kJ·
D.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq)ΔH=(2y-x)kJ·
8.发射“神六”时用肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料,NO2为氧化剂,反应生成N2和水蒸气。
已知:
①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ·
mol-1②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ·
mol-1下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中,正确的是()
A.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.7kJ·
mol-1
B.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1000.3kJ·
C.N2H4(g)+NO2(g)=
N2(g)+2H2O(l)△H=-500.15kJ·
D.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7kJ·
9.我国科学家设计的人工光合“仿生酶—光偶联”系统工作原理如图。
下列说法正确的是()
A.总反应为6CO2+6H2O
C6H12O6+6O2B.转化过程中仅有酶是催化剂
C.能量转化形式为化学能→光能D.每产生1molC6H12O6转移H+数目为12NA
10.下列反应属于吸热反应的是()
A.C6H12O6(葡萄糖aq)+6O2=6CO2+6H2OB.CH3COOH+KOH=CH3COOK+H2O
C.A+B=C+D;
△H<
0D.反应物的总键能大于生成物的总键能
11.在100g碳不完全燃烧所得气体中,CO占1/3体积,CO2占2/3体积,且:
C(s)+1/2O2(g)=CO(g);
ΔH=-110.35kJ;
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);
ΔH=-282.5kJ与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是()
A.392.9kJB.2489.4kJC.784.7kJD.3274.3kJ
12.图表示某反应的能量变化,对于该图的理解,你认为一定正确的是:
()
A.曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示两个化学反应的能量变化
B.曲线Ⅱ可表示反应2KClO3
2KCl+3O2↑的能量变化
C.该反应不需要加热条件就一定能发生
D.该反应的ΔH=E2-E1
13.反应2H2(g)+02(g)=2H2O(l)过程中的能量变化如图所示,下列有关说法中正确的是()
A.∆H1<
0B.∆H2为该反应的反应热
C.∆H3为氢气的燃烧热D.∆H1=∆H3-∆H2
14.金属铝分别和O2、O3反应生成Al2O3,反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
下列有关说法中不正确的是()
A.Al(s)与O3(g)反应的热化学方程式为2Al(s)+O3(g)=Al2O3(s)ΔH=-1559.5kJ·
B.等质量的O2比O3的能量低,O2比O3稳定
C.1molO2完全转化为O3,需吸收142kJ的热量
D.Al(s)与O2(g)反应的热化学方程式为4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH=-2835kJ·
二、填空题
15.在化学反应中,反应物转化成生成物,必然发生能量的变化。
(1)下列说法正确的是。
A.化学变化中的能量变化主要由化学键变化引起的
B.放热反应发生时不一定要加热,但吸热反应必须要加热才能发生
C.钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应都为Fe—2e一=Fe2+
D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH=+178.5KJ·
mol-1的意义是表示1molCaCO3完全分解生成1molCaO和1molCO2气体要放出178.5KJ的热量
(2)101kPa条件下,氮气和氢气反应生成氨气的能量变化示意图如下:
①a=1127;
②b=1219
则:
1molN2和3molH2参与反应生成2molNH3(填“吸收”或“放出”)热量KJ。
16.
(1)已知:
H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH=-185kJ·
mol-1,已知H—H键能是436kJ·
mol-1,Cl-Cl键能是247kJ·
mol-1,则H-Cl键能为________kJ·
mol-1。
(2)下图表示氧族元素中氧、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H2Se(气体)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)ΔH=-25kJ·
mol-1①
3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH=-47kJ·
mol-1②
Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g)ΔH=+19kJ·
mol-1③
请写出CO还原FeO的热化学方程式:
_____________________。
17.
(1)已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数:
弱酸化学式
HSCN
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数
1.3×
10-1
1.8×
10-5
4.9×
10-10
K1=4.3×
10-7
K2=5.6×
10-11
①同温度下,等pH值的a.NaHCO3、b.NaCN、c.Na2CO3溶液的物质的量浓度由大到小的顺序为__________(填序号)。
②25℃时,将20mL0.1mol/LCH3COOH溶液和20mL0.1mol/LHSCN溶液分别与20ml0.1mol/LNaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示:
反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是:
________反应结束后所得两溶液中,c(SCN-)________c(CH3COO-)(填“>
”、“<
”或“=”)
③若保持温度不变,在醋酸溶液中加入一定量氨气,下列量会变小的是______(填序号)。
a.c(CH3COO-)b.c(H+)c.Kwd.醋酸电离平衡常数
(2)煤燃烧产生的烟气也含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
己知:
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867.0kJmol-1
2NO2(g)
N2O4(g)△H=-56.9kJmol-1
H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJmol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式_________
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。
下图是利用甲烷燃料电池电解50mL2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图:
请回答下列问题:
①甲烷燃料电池的负极反应式是____________
②当A中消耗0.15mol氧气时.B中____极增重_______g。
18.(6分)
Ⅰ.图甲是一定的温度和压强下N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学方程式(ΔH的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示):
。
Ⅱ.
(1)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应,
已知:
N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·
mol-1,
2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·
则2N2(g)+6H2O(l)==4NH3(g)+3O2(g)ΔH=;
(2)饮用水中的NO3-主要来自于NH4+。
已知在微生物的作用下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。
两步反应的能量变化示意图如图乙:
1molNH4+全部被氧化成NO3-的热化学方程式为。
三、推断题
19.(以下化学反应关系转化图中,A的焰色反应呈黄色,E、F为有刺激性气味的气体,F也是造成酸雨的主要成分,G为强酸性溶液,H为既难溶于水、也难溶于稀酸的白色固体。
试回答:
(1)写出化学式:
A;
B。
(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式:
①C→E(化学方程式):
②D+E+H2O→H(化学方程式):
③E+F+H2O→G(离子方程式):
(3)C溶液电解的另一气体产物的燃烧热为285.8kJ/mol,写出该物质燃烧的热化学方程式:
(4)将F气体通入品红溶液中的现象是,由此现象说明F气体具有的性质是。
20.根据下面物质间的转化关系,回答:
(1)写出B、F物质的化学式B____________F____________。
(2)如果Na2O2与足量的C物质反应,反应过程中转移的电子数为__________个。
(3)反应①②③④中是吸热反应的是(填序号,下同)__________,反应①②③④⑤⑥中不是氧化还原反应的是__________。
(4)写出反应④⑤的化学方程式:
④___________________________________________;
⑤___________________________________________;
(5)写出反应⑥在溶液中发生反应的离子方程式(D是足量的):
⑥_______________
(6)请设计一个课堂小实验,证明反应④是放热反应。
___________________
四、实验题
21.50mL0.50mol·
L-1盐酸与50mL0.55mol·
L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。
通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是__________,烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是________________________。
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,则求得的中和热数值__(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)实验中若改用60mL0.50mol·
L-1盐酸跟50mL0.55mol·
L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量______(填“相等”或“不相等”),所求中和热的数值______(填“相等”或“不相等”),理由是_______________________________。
(4)三次平行操作测得的数据中,起始时盐酸与烧碱溶液温度相同,而终止温度与起始温度之差(t2-t1)分别为2.3℃、2.4℃、2.9℃,则最终代入计算式的温度差的平均值为_____℃。
22.工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如图装置(略去部分加持仪器)模拟生成过程。
烧瓶C中发生反应如下:
(I)Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq)
(II)2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)
(III)S(s)+Na2SO3(aq)
Na2S2O3(aq)
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注,若____则整个装置气密性良好。
装置D的作用是_____
(2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择_____
A.蒸馏水B.饱和Na2SO3溶液
C.饱和NaHSO3溶液D.饱和NaHCO3溶液
(3)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比_________
(4)经研究发现SO2水溶液可以在I-催化作用下发生歧化反应,可能的催化过程如下。
将ii用离子方程式补充完整。
i.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2Oii.___________
(5)Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂,测定其浓度的过程如下:
准确称取0.214gKIO3固体配成溶液,加入过量KI固体和H2SO4溶液,再向其中加入Na2S2O3与之反应,消耗Na2S2O3溶液的体积为24mL时恰好完全反应。
则c(Na2S2O3)=________
(已知:
IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)
五、计算题
23.水煤气是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mol-1·
·
①
(1)实际工业生产中,向炭层间隔交替通入水蒸气和空气,其中通入空气的原因是由于该反应是吸热,导致炭层温度降低,须及时通入富氧空气促进炭层的燃烧放热:
C(s)+O2(g)=CO2(g);
△H=-393.5kJ·
mo1-1·
②
为保持生产的连续性,若不考虑其它热量的产生和损耗,则每间隔应通入的水蒸气和空气的体积比(同温同压)约为多少?
____________(设空气中氧气的体积占1/5)
(2)一定温度下,三个容器中均进行着上述反应①,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。
请填写表中相应的空格c(H2)________________,v(正)___________v(逆)。
(3)生物乙醇可由淀粉或纤维素等生物质原料发酵获得。
利用乙醇可进而获得合成气(CO、H2)。
用乙醇生产合成气有如下两条路线:
a、水蒸气催化重整:
CH3CH2OH(g)+H2O(g)→4H2(g)+2CO(g)
b、部分催化氧化:
CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)→3H2(g)+2CO(g)
某生物质能研究所准备利用乙醇得到的合成气合成一种生物汽油。
乙醇各分一半按a、b两式反应。
合成气合成生物汽油的反应为:
2mCO+(2m+n)H2→2CmHn+2mH2O。
假定合成的生物汽油中含有X、Y两种成分,且X、Y都是有8个碳原子的烃,X是苯的同系物,Y是烷烃。
①X的分子式为_______________,Y的分子式为_________________。
②50吨质量分数为92%的乙醇经上述转化(假定各步转化率均为100%),则最终可获得X的质量为多少吨?
___________
参考答案
1.B2.D3.C4.D5.C6.C7.C8.D9.A10.D11.C12.D13.D14.C
15.
(1)AC
(2)放出184
16.434H2Se(g)===Se(s)+H2(g)ΔH=-81kJ·
mol-1CO(g)+FeO(s)===Fe(s)+CO2(g)ΔH=-11kJ·
17.abc相同温度下HSCN比CH3COOH的电离平衡常数大,同浓度时电离出的氢离子浓度大,与NaHCO3溶液反应快>
bCH4(g)+N2O4(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)∆H═—898.1kJ/molCH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2Ob6.4
18.(每空2分,共6分)
Ⅰ.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=2(Q1-Q2)kJ·
Ⅱ.
(1)1530kJ·
mol-1
(2)NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=-346kJ·
19.
(1)Na2SO3,BaCl2;
(2)①2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-;
②BaSO3+Cl2+H2O=BaSO4↓+2HCl;
③Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-;
(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·
mol-1;
(4)品红溶液褪色,漂白性。
20.CONa2CO3Na2CO3NA①⑥2Na2O2+2H2O=4NaOH+O22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22OH-+CO2=CO32-+H2O在烧杯放入少许的水,用温度计记下温度,取少量过氧化钠固体溶于烧杯中,玻璃棒搅拌溶解,用温度计记下温度,温度升高,证明过氧化钠溶于水放热。
21.环形玻璃搅拌棒保温、隔热,减少实验过程中的热量损失偏小不相等相等60mL0.50mol·
L-1盐酸和50mL0.55mol·
L-1烧碱溶液反应,能生成0.0275molH2O,而50mL0.50mol·
L-1烧碱溶液反应只能生成0.025molH2O,因此所放出的热量不相等;
中和热是指在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所放出的热量,与酸、碱的用量无关,因此所求中和热相等2.35
22.液柱高度保持不变防止倒吸C2:
1I2+2H2O+SO2═4H++SO42﹣+2I﹣0.25mol/L
23.3/50.60>
C8H10C8H1819.875吨
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