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第一章测评A
(基础过关卷)
(时间:45分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(每小题4分,共48分)
1.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A.生成物总能量肯定低于反应物总能量
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
解析:依据生成物总能量和反应物总能量的相对大小,把化学反应分为吸热反应和放热反应,吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量,放热反应的生成物总能量低于反应物总能量;反应速率是单位时间内物质浓度的变化,与反应的吸热、放热无关;同温同压下,H2(g)和Cl2(g)的总能量与 HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响,所以该反应的ΔH相同。
答案:C
2.对于:2C4H10(g)+13O2(g)8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-5 800 kJ·mol-1的叙述错误的是( )
A.该反应的反应热为ΔH=-5 800 kJ·mol-1,是放热反应
B.该反应的ΔH与各物质的状态有关,与化学计量数也有关
C.该式的含义为:25 ℃、101 kPa下,2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5 800 kJ
D.该反应为丁烷燃烧的热化学方程式,由此可知丁烷的燃烧热为5 800 kJ·mol-1
解析:依据燃烧热的定义,丁烷的物质的量应为1 mol,故题中方程式不是丁烷的燃烧热的热化学方程式,由题中方程式可知丁烷的燃烧热为2 900 kJ·mol-1。
答案:D
3.下列关于反应能量的说法正确的是( )
A.Zn(s)+CuSO4(aq)ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216 kJ·mol-1,则反应物总能量>生成物总能量
B.相同条件下,假如1 mol氢原子所具有的能量为E1,1 mol氢分子所具有的能量为E2,则2E1=E2
C.101 kPa时,2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,则H2的燃烧热为571.6 kJ·mol-1
D.H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则含1 mol NaOH的氢氧化钠固体与含0.5 mol H2SO4的稀硫酸混合后放出57.3 kJ的热量
解析:A选项正确,由于该反应为放热反应;B选项错误,由于分子变成原子要破坏化学键,吸取能量,2E1>E2;C选项错误,H2的燃烧热是1 mol氢气充分燃烧,生成液态水放出的热量;D选项错误,由于NaOH固体溶解时会放热。
答案:A
4.依据碘与氢气反应的热化学方程式
(ⅰ)I2(g)+H2(g)2HI(g) ΔH=-9.48 kJ·mol-1
(ⅱ)I2(s)+H2(g)2HI(g) ΔH=+26.48 kJ·mol-1
下列推断正确的是( )
A.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.48 kJ
B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ
C.反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定
D.反应(ⅱ)的反应物的总能量比反应(ⅰ)的反应物的总能量低
解析:因H2(g)+I2(g)2HI(g)为可逆反应,故254 g I2与2 g H2不行能完全反应生成2 mol HI,放出的热量小于9.48 kJ,A项错误;1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量差为9.48 kJ-(-26.48 kJ)=35.96 kJ,B项错误;产物相同均为HI,稳定性全都,C项错误;因反应物中氢气相同,而固态碘比气态碘所含的能量低,故D项正确。
答案:D
5.已知中和热为57.3 kJ·mol-1且弱酸弱碱电离吸取热量。现有以下四个化学反应方程式:①H2SO4(aq)+2NaOH(aq)Na2SO4(aq)+2H2O(l);②H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l);③HCl(aq)+NH3·H2O(aq)NH4Cl(aq)+H2O(l);④CH3COOH(aq)+NH3·H2O(aq)CH3COONH4(aq)+H2O(l),其中放出的热量为57.3 kJ的是( )
A.①和② B.③
C.④ D.以上都不对
解析:强酸与强碱在稀溶液中反应生成1 mol水放出热量为57.3 kJ,①、②中均生成2 mol H2O,且②中还有BaSO4生成,放出的热量均不为57.3 kJ;弱酸、弱碱在水中电离时要吸取部分热量,故③、④放出的热量小于57.3 kJ。
答案:D
6.下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的确定值均正确)( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 367.0 kJ·mol-1(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol-1(中和热)
C.S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-296.8 kJ·mol-1(反应热)
D.2NO2O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol-1(反应热)
解析:依据燃烧热的概念,生成的水应为液态,A项错;中和热ΔH应为负值,B项错;D项中没表示出物质的聚集状态,D项错。
答案:C
7.下列表示戊烷燃烧热的热化学方程式正确的是( )
A.C5H12(l)+8O2(g)5CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-3 540 kJ·mol-1
B.C5H12(l)+8O2(g)5CO2(g)+6H2O(g) ΔH=-3 540 kJ·mol-1
C.C5H12(l)+8O2(g)5CO2(g)+6H2O(g) ΔH=+3 540 kJ·mol-1
D.C5H12(l)+8O2(g)5CO2(g)+6H2O(l) ΔH=+3 540 kJ·mol-1
解析:戊烷燃烧放热,ΔH<0,且产物水是液态,A正确。
答案:A
8.在36 g碳不完全燃烧所得气体中,CO占体积,CO2占体积。且有:
C(s)+O2(g)CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是( )
A.172.5 kJ B.1 149 kJ
C.283 kJ D.517.5 kJ
解析:损失的热量为占体积的CO完全燃烧放出的热量:n(C)=3 mol,n(CO)=1 mol,依据CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1可知1 mol CO完全燃烧放出的热量为283 kJ,即损失的热量是283 kJ。[来源:Zxxk.Com]
答案:C
9.化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(l)的能量变化如图所示,则该反应的ΔH等于( )
A.+2(a-b-c) kJ·mol-1
B.+2(b-a) kJ·mol-1
C.+(b+c-a) kJ·mol-1
D.+(a+b) kJ·mol-1
解析:由题图可得,①N2(g)+H2(g)N+3H ΔH=+a kJ·mol-1,②NH3(g)N+3H ΔH=+b kJ·mol-1,③NH3(l)NH3(g) ΔH=+c kJ·mol-1。
①-②-③得:N2(g)+H2(g)NH3(l) ΔH=+(a-b-c) kJ·mol-1,故N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=+2(a-b-c) kJ·mol-1。
答案:A
10.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1[来源:学科网ZXXK]
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)2CO(g)+O2(g)的ΔH=2×(+283.0) kJ·mol-1
C.需要加热才能发生的反应肯定是吸热反应
D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热[来源:Z,xx,k.Com]
解析:中和热是指稀溶液中酸碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热,与酸、碱的元数无关,A项错;热化学方程式中的ΔH与化学式前的计量数成正比,B项正确;需要加热的反应也可以是放热反应,如铜与硫的反应,C项错;可燃物的燃烧热的定义中燃烧生成的物质必需是稳定的物质,如水应当是液态水,而不是气态水,D项错。
答案:B
11.氢气在氧气中燃烧生成水蒸气是一个放热反应,且反应生成1 mol H2O(g)时放出的热量为Q kJ。若反应过程中破坏1 mol氢气中的H—H键需消耗能量Q1 kJ,破坏1 mol氧气中的OO键需消耗能量Q2 kJ,则下列说法中正确的是( )
A.在整个化学反应过程中有2Q1+Q2=2Q
B.依据能量守恒有Q1+Q2=Q
C.由水蒸气分解为氢气和氧气的ΔH=(Q-Q1-Q2) kJ
D.形成1 mol H—O键放出的能量为 kJ
解析:由题可知H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-Q kJ·mol-1,依据ΔH与键能关系:ΔH=反应物键能-生成物键能,有-Q=Q1+Q2-2E(H—O),解得E(H—O)= kJ,即形成1 mol H—O键能放出 kJ的能量。
答案:D
12.分析右图所示的能量变化,确定该反应的热化学方程式书写正确的是( )
A.2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0
B.2A(g)+B(g)2C(g) ΔH>0
C.2A+B2C ΔH<0
D.2C2A+B ΔH<0
解析:由低能量的物质生成高能量的物质需要吸热,反之则放热。热化学方程式中要注明各物质的聚集状态。
答案:A
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)
13.(14分)煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气,它由煤炭与水(蒸气)反应制得,故又称水煤气。
(1)试写出制取水煤气的主要化学方程式: 。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷,丙烷燃烧的热化学方程式为:
C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2 219.9 kJ·mol-1[来源:学科网]
已知CO气体燃烧的热化学方程式为:
CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
试比较相同物质的量的C3H8和CO燃烧,产生的热量比值约为 。
(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
试比较同质量的氢气和丙烷燃烧,产生的热量比值约为 。
(4)氢气是将来的能源,除产生的热量多之外,还具有的优点是 。
解析:(1)由题意“它由煤炭与水(蒸气)反应制得,故又称水煤气”及“煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气”知反应方程式为C+H2O(g)CO+H2。
(2)同物质的量的C3H8和CO燃烧,产生的热量比值为=39∶5。
答案:(1)C+H2O(g)CO+H2 (2)39∶5
(3)14∶5 (4)来源丰富,产物无污染等
14.(12分)(1)1.00 L 1.00 mol·L-1H2SO4溶液与2.00 L 1.00 mol·L-1 NaOH溶液完全反应,放出114.6 kJ热量,该反应的中和热ΔH为 ,表示其中和热的热化学方程式为 。
(2)在25 ℃、101 kPa时,1.00 g C6H6(l)燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出41.8 kJ的热量,C6H6的燃烧热为 kJ·mol-1,该反应的热化学方程式为 。
解析:(1)中和热以生成1 mol H2O(l)为标准,而1.00 L 1.00 mol·L-1 H2SO4溶液与2.00 L 1.00 mol·L-1NaOH溶液反应生成2.00 mol H2O(l),故该反应的中和热ΔH=-=-57.3 kJ·mol-1。书写表示燃烧热与中和热的热化学方程式时,必需体现燃烧热与中和热的争辩标准。
(2)1 mol C6H6(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出的热量:41.8×78=3 260.4(kJ),热化学方程式为C6H6(l)+O2(g)6CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-3 260.4 kJ·mol-1。
答案:(1)-57.3 kJ·mol-1
H2SO4(aq)+NaOH(aq)Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
(2)3 260.4
C6H6(l)+O2(g)6CO2(g)+3H2O(l)
ΔH=-3 260.4 kJ·mol-1
15.(12分)试验室利用如图装置进行中和热的测定。回答下列问题:
(1)该图中有一处未画出,它是 。
(2)在操作正确的前提下提高中和热测定的精确 性的关键是 。
(3)假如用0.50 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠固体进行试验,则试验中所测出的“中和热”数值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”);缘由是 。
解析:(1)由装置图可知,该装置中缺少搅拌使用的环形玻璃搅拌棒。
(2)该试验的关键是温度的测定,在操作正确的前提下提高中和热测定的精确 性的关键是提高装置的保温效果。
(3)由于固体NaOH溶于水放热,所以用0.50 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠固体进行试验,则试验中所测出的“中和热”数值将偏大。
答案:(1)环形玻璃搅拌棒
(2)提高装置的保温效果
(3)偏大 固体NaOH溶于水放热
16.(14分)“氢能”是将来最抱负的新能源。
(1)某化学家依据“原子经济”的思想,设计了如下制备H2的反应步骤:
①CaBr2+H2OCaO+2HBr
②2HBr+HgHgBr2+H2↑
③HgBr2+
④2HgO2Hg+O2↑
⑤2H2+O22H2O
请你依据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式: 。并依据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点:
。
(2)利用核能把水分解制氢气,是目前正在争辩的课题。下图是其中的一种流程,其中用了过量的碘。
完成下列反应的化学方程式:反应① ;反应② 。此法制取氢气的最大优点是 。
答案:(1)HgBr2+CaOHgO+CaBr2 循环过程需要很高的能量,且使用重金属汞,会产生污染
(2)SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4
2H2SO42SO2↑+O2↑+2H2O SO2和I2可循环使用,无污染
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