2019-2020年高中化學 第一章化學反應與能量 檢測 發(fā)現(xiàn) 闖關.doc

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2019-2020年高中化學 第一章化學反應與能量 檢測 發(fā)現(xiàn) 闖關 一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分) 1．下列變化為放熱的化學反應的是(　　) A．H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ/mol B．2HI(g)===H2(g)＋I2(g)　ΔH＝＋14.9 kJ/mol C．形成化學鍵時共放出862 kJ能量的化學反應 D．能量變化如下圖所示的化學反應 解析：A項不是化學反應；B項為吸熱反應；C項，如破壞化學鍵時吸收的能量比862 kJ多，則反應為吸熱反應；D項，反應物總能量大于生成物總能量，反應為放熱反應。 答案：D 2．(xx鹽城中學高二期末)一些烷烴的燃燒熱(kJ/mol)如下表： 化合物 燃燒熱 化合物 燃燒熱 甲烷 891.0 正丁烷 2 878.0 乙烷 1 560.8 異丁烷 2 869.6 丙烷 2 221.5 2甲基丁烷 3 531.3 下列表達正確的是(　　) A．熱穩(wěn)定性：正丁烷>異丁烷 B．乙烷燃燒的熱化學方程式為 2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 560.8 kJ/mol C．正戊烷的燃燒熱大于3 531.3 kJ/mol D．相同質量的烷烴，碳的質量分數(shù)越大，燃燒放出的熱量越多 解析：正丁烷和異丁烷燃燒都生成CO2和H2O，正丁烷燃燒熱大，說明正丁烷的能量高，能量越低越穩(wěn)定，所以異丁烷比正丁烷穩(wěn)定，A錯誤；燃燒熱指1 mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，B中ΔH與熱化學方程式的化學計量數(shù)不成比例且生成的水應為液態(tài)，B錯誤；由題給信息可推知，正戊烷的燃燒熱比2甲基丁烷大，所以C正確。通過計算可得，碳的質量分數(shù)越大，燃燒放出的熱量越少，所以D錯誤。 答案：C 3．下列關于反應熱的說法正確的是(　　) A．當ΔH為“－”時，表示該反應為吸熱反應 B．已知C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝110.5 kJmol－1， 說明碳的燃燒熱為110.5 kJmol－1 C．反應熱的大小與反應物所具有的能量和生成物所具有的能量無關 D．化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關 解析：當ΔH為“－”時，表示該反應為放熱反應；碳的燃燒熱為1 mol碳完全燃燒生成CO2(g)時對應的熱量，而B項產(chǎn)物為CO(g)，不符合定義；反應熱的大小與反應物所具有的能量和生成物所具有的能量有關。 答案：D 4．(xx松原高二檢測)下列說法錯誤的是(　　) A．熱化學方程式未注明溫度和壓強時，ΔH表示標準狀況下的數(shù)據(jù) B．熱化學方程式中各物質前的化學計量數(shù)不表示分子個數(shù)，只代表物質的量 C．同一化學反應，化學計量數(shù)不同，ΔH不同；化學計量數(shù)相同而狀態(tài)不同，ΔH也不相同 D．化學反應過程所吸收或放出的熱量與參加反應的物質的物質的量成正比 解析：熱化學方程式未注明溫度和壓強時，ΔH表示25℃，101 kPa下的數(shù)據(jù)。 答案：A 5．下列與化學反應能量變化相關的敘述正確的是(　　) A．生成物總能量一定低于反應物總能量 B．等量H2在O2中完全燃燒，生成H2O(g)與生成H2O(l)放出的能量相同 C．應用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應焓變 D．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同 解析：放熱反應的特點是生成物總能量低于反應物總能量，吸熱反應的特點是生成物總能量高于反應物總能量，A選項錯誤；等量H2在O2中完全燃燒，生成H2O(g)比生成H2O(l)放出的能量少，B選項錯誤；蓋斯定律表明：焓變與反應過程無關，只與反應始態(tài)和終態(tài)有關，C選項正確；同一反應的ΔH不因反應條件的改變而改變，D選項錯誤。 答案：C 6．實驗室進行中和熱測定的實驗時除需要大燒杯(500 mL)、小燒杯(100 mL)外，所用的其他儀器和試劑均正確的一組是(　　) A．0.50 molL－1鹽酸，0.50 molL－1NaOH溶液，100 mL量筒1個 B．0.50 molL－1鹽酸，0.55 molL－1NaOH溶液，100 mL量筒2個 C．0.50 molL－1鹽酸，0.55 molL－1NaOH溶液，50 mL量筒1個 D．0.50 molL－1鹽酸，0.55 molL－1NaOH溶液，50 mL量筒2個 解析：為了減少熱量散失，HCl和NaOH應有一方過量，取HCl和NaOH溶液不能用同一個量筒。 答案：D 7．我國擁有較豐富的地熱資源，其開發(fā)利用前景廣闊。下列關于地熱能說法正確的是 (　　) ①可以用于洗浴、發(fā)電以及供暖等方面 ②與煤炭、石油、天然氣一樣都是化石能源 ③主要源于地球內部放射性元素衰變產(chǎn)生的能量 ④與地下水結合可形成熱水型地熱，釋放形式之一是溫泉 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 解析：地熱能的用途有采暖、發(fā)電、種植、養(yǎng)殖、醫(yī)療等多個方面；地熱能是來自地球內部的能量，不屬于化石能源，是地球內部放射性元素衰變釋放的能量；地熱能與地下水結合就變成地下熱水或蒸汽，這些地下熱水沿著斷層或裂隙上升到地表，就形成溫泉等。 答案：C 8．航天燃料從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，是一項技術突破。鈹是高效率的火箭材料，燃燒時放出巨大的能量，每千克的鈹完全燃燒放出的熱量為62 700 kJ。則鈹燃燒的熱化學方程式正確的是(　　) A．Be＋O2===BeO　ΔH＝－564.3 kJmol－1 B．Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝＋564.3 kJmol－1 C．Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝－564.3 kJmol－1 D．Be(s)＋O2(g)===BeO(g)　ΔH＝－564.3 kJ 解析：根據(jù)題意，1 mol Be完全燃燒放出的熱量為62 700 kJ(1 0009) mol＝564.3 kJmol－1。根據(jù)熱化學方程式的書寫規(guī)則，必須標明反應物和生成物的狀態(tài)，可知A錯誤；放出熱量的反應，ΔH符號為“－”，B錯誤；ΔH的單位應該是“kJmol－1”，D錯誤。 答案：C 9．(xx長郡檢測)下列關于反應能量的說法正確的是(　　) A．Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s) ΔH＝－216 kJmol－1， 則反應物總能量大于生成物總能量 B．若一定條件下，A===B　ΔH<0，說明A物質比B物質穩(wěn)定 C．101 kPa時，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJmol－1， 則H2的燃燒熱為571.6 kJmol－1 D．H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1， 含1 mol NaOH的溶液與含0.5 mol H2SO4的濃硫酸混合后放出57.3 kJ的熱量 解析：ΔH<0，說明該反應為放熱反應，A項正確；物質所具有的能量越低其穩(wěn)定性越好，B物質更穩(wěn)定，B錯誤；燃燒熱是1 mol該物質燃燒放出的熱量，C項錯誤；在稀溶液中的強酸與強堿的反應，才放出57.3 kJ熱量，D項錯誤。 答案：A 10．已知反應： ①101 kPa時，2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJmol－1 ②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1 下列結論正確的是(　　) A．碳的燃燒熱大于110.5 kJmol－1 B．①的反應熱為221 kJmol－1 C．稀硫酸與稀NaOH溶液反應的中和熱為－57.3 kJmol－1 D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應生成1 mol水，放出57.3 kJ熱量 解析：1 mol C不完全燃燒生成CO放出熱量221 kJ2＝110.5 kJ，則1 mol C完全燃燒生成CO2放出熱量大于110.5 kJ，即C的燃燒熱大于110.5 kJmol－1；反應①的反應熱為－221 kJmol－1；稀硫酸與稀NaOH溶液反應的中和熱為57.3 kJmol－1；醋酸是弱酸，與NaOH溶液中和生成1 mol水時放出的熱量應小于57.3 kJ。 答案：A 11．已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol； 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ/mol。 現(xiàn)有0.2 mol的炭粉和氫氣組成的混合物在氧氣中完全燃燒，共放出63.53 kJ熱量，則混合物中C與H2的物質的量之比為(　　) A．1∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶2 解析：設混合物中有炭粉x mol，氫氣y mol， 則x＋y＝0.2 mol　①， 393．5x＋241.8y＝63.53　②， 解①②組成的方程組得：x＝0.1 mol，y＝0.1 mol， 即兩者的物質的量之比為1∶1。 答案：A 12．(xx撫順一中高二期中檢測)充分燃燒一定量的丁烷氣體放出的熱量為Q。完全吸收它生成的CO2氣體生成正鹽，需5 molL－1的NaOH溶液100 mL，則丁烷的燃燒熱為 (　　) A．16Q B．8Q C．4Q D．2Q 解析：由C4H10～4CO2～8 NaOH得， n(C4H10)＝0.1 L5 molL－1＝ mol， 所以丁烷的燃燒熱為＝16Q kJ/mol。 答案：A 13．有關鍵能(破壞1 mol共價鍵吸收的能量)數(shù)據(jù)如表 化學鍵 Si—O O===O Si—Si 鍵能/kJmol－1 X 498.8 176 晶體硅在氧氣中燃燒的熱化學方程式為Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)　ΔH＝－989.2 kJmol－1，則X的值為(已知1 mol Si中含有2 mol Si—Si鍵，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O鍵)(　　) A．423.3 B．460 C．832 D．920 解析：反應熱等于反應物鍵能總和減去生成物的鍵能總和，則：ΔH＝2176＋498.8－4X＝－989.2 (kJmol－1)，X＝460 (kJmol－1)。 答案：B 14．(xx撫順六校模擬)在25℃、101 kPa條件下，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃燒熱分別為393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、870.3 kJ/mol，則2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反應熱為(　　) A．－488.3 kJ/mol B．＋488.3 kJ/mol C．－191 kJ/mol D．＋191 kJ/mol 解析：由題意可知：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol?、? H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol　② CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－870.3 kJ/mol?、? ①2＋②2－③即得： 2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)ΔH＝－488.3 kJ/mol。 答案：A 15．S(單斜)和S(正交)是硫的兩種同素異形體。 已知：①S(單斜，s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJmol－1 ②S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJmol－1 ③S(單斜，s)===S(正交，s)　ΔH3 下列說法正確的是(　　) A．ΔH3＝＋0.33 kJmol－1 B．單斜硫轉化為正交硫的反應是吸熱反應 C．S(單斜，s)===S(正交，s)　ΔH3<0，正交硫比單斜硫穩(wěn)定 D．S(單斜，s)===S(正交，s)　ΔH3>0，單斜硫比正交硫穩(wěn)定 解析：由題意知，根據(jù)蓋斯定律③＝①－②，即ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－297.16 kJmol－1－(－296.83 kJmol－1)＝－0.33 kJmol－1，所以S(單斜，s)===S(正交，s)為放熱反應，說明S(單斜，s)能量高，相對不穩(wěn)定，S(正交，s)能量低，相對穩(wěn)定，故選C。 答案：C 16．(xx濟源一中高二月考)已知CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－Q1① 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－Q2② H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－Q3③ 常溫下，取體積比為4∶1的甲烷和H2的混合氣體112 L(標準狀況下)，經(jīng)完全燃燒后恢復到常溫，則放出的熱量為(　　) A．4Q1＋0.5Q2 B．4Q1＋Q2＋10Q3 C．4Q1＋2Q2 D．4Q1＋0.5Q2＋9Q3 解析：③2＋①得CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－(Q1＋2Q3)，③2＋②得2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－(Q2＋2Q3)。112 L混合氣體中含甲烷、H2的物質的量分別為4 mol、1 mol，則該混合氣體完全燃燒后恢復到常溫放出的熱量為：4(Q1＋2Q3)＋(Q2＋2Q3)＝4Q1＋0.5Q2＋9Q3。 答案：D 二、非選擇題(本題包括6小題，共52分) 17．(8分)依據(jù)事實，寫出下列反應的熱化學方程式。 (1)在25℃、101 kPa下，1 g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68 kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為________________________________。 (2)若適量的N2和O2完全反應，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ熱量，則表示該反應的熱化學方程式為___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應中，每有5NA個電子轉移時，放出650 kJ的熱量，則表示該反應的熱化學方程式為________________________________________________________________________。 解析：(1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)， 1 mol CH3OH燃燒生成CO2(g)和H2O(l)，放出熱量為32 g＝725.76 kJ。 (2)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)，生成2 mol NO2 吸收的熱量為92 gkJ＝67.8 kJ。 (3)2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)，反應中轉移20 e－，因此轉移20NA個電子放出的熱量為20NA＝2 600 kJ。 答案：(1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－725.76 kJmol－1 (2)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋67.8 kJmol－1 (3)2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2 600 kJmol－1 18．(8分)用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如： CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－574 kJ/mol， CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1 160 kJ/mol； 若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，整個過程中轉移電子總數(shù)為______(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示)，放出的熱量為______kJ。 解析：將兩熱化學方程式相加得 2CH4(g)＋4NO2(g)===2N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1734 kJ/mol， 可以看出222.4 L CH4被氧化轉移電子總數(shù)為16NA，放出熱量1 734 kJ，故4.48 L轉移電子總數(shù)為1.6NA，放出熱量173.4 kJ。 答案：1.60NA(或1.6NA)　173.4 19．(8分)(xx東北師大附中期中模擬)在化學反應中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應，這些分子稱為活化分子，使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ/mol表示。請認真觀察下圖，然后回答問題： (1)圖中所示反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應，該反應的ΔH＝________(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。 (2)下列4個反應中，符合示意圖描述的反應的是________(填代號)。 a．鹽酸與NaOH反應 b．Na與H2O反應生成H2 c．鋁熱反應 d．灼熱的碳與CO2反應 解析：(1)據(jù)圖可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，該反應是放熱反應，ΔH＝(E2－E1)kJ/mol。 (2)由于反應物的總能量低于活化分子的最低能量，因此反應需要加熱，而且該反應為放熱反應，c正確。 答案：(1)放熱　(E2－E1)kJ/mol (2)c 20．(8分)(xx北京高考改編)在微生物作用的條件下，NH經(jīng)過兩步反應被氧化成NO。這兩步的能量變化示意圖如下： (1)第二步反應是________反應(選填“放熱”或“吸熱”)，判斷依據(jù)是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)1 mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的熱化學方程式是___________________。 解析：(1)由題意知，NH第一步氧化為NO，第二步NO氧化為NO，第二步反應中，反應物的總能量高于生成物的總能量，故第二步反應為放熱反應。 (2)1 mol NH全部氧化成NO時，放出273 kJ的熱量，則反應的熱化學方程式為：NH(aq)＋O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－273 kJ/mol。 答案：(1)放熱　ΔH＝－73 kJ/mol(或反應的總能量大于生成物的總能量) (2)NH(aq)＋O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－273 kJ/mol 21．(10分)金剛石和石墨均為碳的同素異形體，氧氣不足時它們燃燒生成一氧化碳，充分燃燒時生成二氧化碳， 反應中放出的熱量如圖所示。 (1)等量金剛石和石墨完全燃燒________(填“金剛石”或“石墨”)放出熱量更多，寫出表示石墨燃燒熱的熱化學方程式________________________________________________。 (2)在通常狀況下，________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定，寫出石墨轉化為金剛石的熱化學方程式__________________________________________。 (3)12 g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36 g，該反應放出的熱量為______________。 解析：(1)根據(jù)圖示可知：C(s，金剛石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395.4 kJ/mol?、?，C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－110.5 kJ/mol＋(－283.0 kJ/mol)＝－393.5 kJ/mol?、冢缘攘拷饎偸褪紵龝r，金剛石放出熱量多，石墨相對更加穩(wěn)定。 (2)根據(jù)蓋斯定律，②－①得C(s，石墨)===C(s，金剛石)　ΔH＝＋1.9 kJ/mol。 (3)12 g石墨完全燃燒生成44 g CO2，不完全燃燒全生成CO質量為28 g，所以36 g氣體必為CO2和CO的混合氣，設CO、CO2的物質的量分別為x、y， 則 解得 所以放出熱量為0.5 mol110.5 kJ/mol＋0.5 mol393.5 kJ/mol＝252.0 kJ。 答案：(1)金剛石 C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol (2)石墨 C(s，石墨)===C(s，金剛石)　ΔH＝＋1.9kJ/mol (3)252.0 kJ 22．(10分)環(huán)境保護是目前人類面臨的一項重大課題。為應對燃料使用造成的環(huán)境污染，科學家構想了利用太陽能促進燃料的循環(huán)使用，其構想可用下圖表示： 其中主要的反應為： ①2CO22CO＋O2 ②2H2O2H2＋O2 ③2N2＋6H2O4NH3＋3O2 ④2CO2＋4H2O2CH3OH＋3O2 ⑤________＋H2OCH4＋________。 請你填空： (1)請你將反應⑤補充完整_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)過程Ⅱ中的ΔH________0(填“<”“>”或“＝”)。 (3)下列對過程Ⅰ和Ⅱ的描述中正確的是________。 a．太陽能最終轉化為化學能貯存于化學物質中 b．太陽能最終主要轉化為熱能 c．經(jīng)過上述一個循環(huán)后放出O2 d．經(jīng)過上述一個循環(huán)后不會產(chǎn)生新物質 (4)要實現(xiàn)上述循環(huán)，當前需要解決的關鍵問題是過程________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，此過程的設計可參考自然界中________作用。 解析：分析圖示，其主要的反應均生成的是可燃物和氧氣，結合質量守恒，可將反應⑤補充完整；過程Ⅱ是燃燒反應，均放熱，故ΔH<0；綜合兩過程，其將化學能轉化為熱能使用，一個循環(huán)后沒有新物質生成；當前需要解決的關鍵是過程Ⅰ。 答案：(1)CO2＋2H2OCH4＋2O2 (2)<　(3)bd　(4)Ⅰ　光合