第一章化学反应与能量本章检测.doc

《第一章 化学反应与能量》单元测验
第Ⅰ卷 （选择题 共48分）
可能用到的相对原子质量：H―1 C―12 O―16
一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题意。）
1．大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光，保护地球上的生物。氟利昂（如CCl2F2）可在光的作用下分解，产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用（臭氧的分子式为O3）。有关反应为：O3O2＋O、Cl＋O3＝ClO＋O2、ClO＋O＝Cl＋O2，
总反应为：2O3＝3O2，在上述臭氧变成氧气的反应过程中，Cl是 （ ）
A．反应物 B．生成物 C．中间产物 D．催化剂
2．“可燃冰”又称“天然气水合物”，它是在海底的高压、低温的条件下形成的，外观象冰。1体积“可燃冰”可贮载100～200体积的天然气。下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是 （ ）
A．“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
B．“可燃冰”是一种比较洁净的能源
C．“可燃冰”提供了水可能变成油的例证
D．“可燃冰”的主要成分是甲烷
3．近年来，我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油，其主要原因是 （ ）
A．提高燃烧的效率 B．降低汽油成本
C．避免铅污染大气 D．铅资源短缺
4．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＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ/mol
B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2(g) ＝2CO(g)＋O2(g)反应的
ΔH＝2×283.0kJ/mol
C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
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
5．已知：
⑴H2(g)＋0.5O2(g)＝H2O(g) ΔH1＝a kJ/mol
⑵2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH2＝b kJ/mol
⑶H2(g)＋0.5O2(g)＝H2O(l) ΔH3＝c kJ/mol
⑷2 H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH4＝d kJ/mol
下列关系式中正确的是
A．a＜c＜0 B．b＞d＞0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0
6．下列反应是吸热反应且为氧化还原反应的是 （ ）
A．氢氧化钠溶液与盐酸混合 B．镁和稀硫酸反应
C．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合 D．碳和水蒸气高温下反应
7．已知：H2(g)+F2(g)→2HF(g) △H＝－270kJ/mol，下列说法正确的是
A．2L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270kJ热量
B．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出热量小于270kJ
C．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量
D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270热量
8．下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是 （ ）
A．CH4(g)＋O2(g)＝2H2O(l)＋CO(g) ΔH1
B．S(s)＋O2(g)＝SO3(s) ΔH2
C．C6H12O6(s)＋6O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH3
D．2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ΔH4
二、不定项选择题（本题包括8小题，每小题4分，共32分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个该小题就为0分）
能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源。它可以由自然界中大量存在的水来制取：
2H2O(g)＝2H2 (g)＋O2(g) ΔH＝517.6 kJ/mol
根据上述信息回答9、10两题。
9．下列叙述正确的是 （ ）
A．电能是二级能源 B．水力是二级能源
C．天然气是一级能源 D．焦炉气是一级能源
10．已知下列热化学方程式：
CH4(g)＋2O2 (g)＝2H2O(l)＋CO2(g) ΔH＝－890.3 kJ/mol
1 g 氢气和1 g 甲烷分别燃烧后，放出的热量之比是 （ ）
A．1∶3.4 B．1∶1.7 C．2.3∶1 D．4.6∶1
11．制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯硅常用以下反应实现
①Si( s )＋3HCl( g ) SiHCl3( g )＋H2( g ) ΔH＝－381 kJ/mol
②SiHCl3＋H2Si＋3HCl
对上述两个反应的下列叙述中，错误的是 （ ）
A．两个反应都是置换反应 B．反应②是放热反应
C．两个反应互为可逆反应 D．两个反应都是氧化还原反应
P4
P4O10
12．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－P a kJ·mol－1、P－O b kJ·mol－1、P=O c kJ·mol－1、O=O d kJ·mol－1
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H，其中正确的是 （ ）
A．(6a＋5d－4c－12b) kJ·mol－1　　　B．(4c＋12b－6a－5d) kJ·mol－1
C．(4c＋12b－4a－5d)kJ·mol－1 D．(4a＋5d－4c－12b) kJ·mol－1
13．从烃分子中去掉2个氢原子形成双键是吸热反应，大约需117 kJ/mol～125 kJ/mol的热量，但1,3－环己二烯（）失去2个氢原子变成苯却是放热反应，反应热为23.4 kJ/mol，以上事实表明 （ ）
A．1,3－环己二烯加氢是吸热反应 B．1,3－环己二烯比苯稳定
C．苯加氢生成环己烷是吸热反应 D．苯比1,3－环己二烯稳定
14．硫在25 ℃、101kPa下燃烧的热化学方程为：
S ( s )＋O2 ( g )＝SO2 ( g ) ΔH＝－297.23 kJ/mol
下列说法正确的是 （ ）
A．标准状况下，燃烧1mol S放出的热量为297.23 kJ
B．S( g )＋O2( g )＝SO2( g )放出的热量大于297.23 kJ
C．S( g )＋O2( g )＝SO2 ( g )放出的热量小于297.23 kJ
D．形成1 mol SO2 的化学键所释放的总能量大于断裂 1 molS ( s )和 1mol O2 ( g )的化学键所吸收的总能量
第二卷 （非选择题 共72分）
三、（本题包括1小题，共12 分）
15．用简易量热装置测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热的实验步骤如下：
(Ⅰ)在大烧杯底部垫泡沫塑料，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满泡沫塑料，大烧杯上泡沫塑料板作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，装置如图所示。
(Ⅱ)用一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L 盐酸，倒入小烧杯中，测量并记录盐酸的温度。然后用水将温度计冲洗干净。
(Ⅲ) 用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液 ，测量并记录NaOH溶液的温度。
(Ⅳ)将套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯内的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯，盖好盖板。用环形玻璃搅拌棒不断搅拌，观察温度计的温度变化，准确读出并记录反应体系的最高温度。
(Ⅴ)重复实验步骤(Ⅱ)～(Ⅳ)二到三次。
请回答下列问题：
⑴在大小烧杯之间填满碎泡沫(或纸条)其作用是什么？

⑵环形玻璃搅拌棒能否改为金属铜丝棒？理由是什么？

⑶该实验常用0.50 mol·L－1 HCl和0.55 mol·L－1的NaOH溶液各50 mL。NaOH的浓度大于HCl的浓度作用是什么？

⑷某实验小组的实验数据记录如下：
温度
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度
t2/℃
温度差
(t2－t1)/℃
HCl(aq)
NaOH(aq)
平均值
1
28
29
28.5
31
2.5
2
27
28
27.5
31
3.5
3
27
27
27
31
4
混合溶液的比热容c＝4.18J/（℃）．盐酸和NaOH溶液的密度认为都是1）
试经过数据分析处理写出表示该反应中和热的热化学方程式。

⑸如果用同样的方法测定氢氧化钾溶液与盐酸反应、氢氧化钠溶液与硝酸反应的反应热，请预测其反应热是否相同。

四、（本题包括2小题，共16 分）
16．（8分）下面的表和图分别是近几年中国能源消费和万元国内生产总值能耗的有关数据，其中能源的消耗都折算成标准煤。
表：1990年～2000年中国能源消费总量及构成
年份
能源总量
占能源总量及构成(%)
(万吨标准煤)
煤炭
石油
天然气
电力
1990
98703
76.2
16.6
2.1
5.1
1992
109170
75.7
17.5
1.9
4.9
1994
122737
75.0
17.4
1.9
5.7
1996
138948
74.7
18.0
1.8
5.5
1998
132214
69.6
21.5
2.2
6.7
2000
128000
67.0
23.6
2.5
6.9
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
10
8
6
4
2
0
t标准煤／万元
年 份
图：1985年～2000年中国万元国内生产总值能耗

从上面的图和表可以看出：
⑴我国目前的能源消费仍然以____________为主；
⑵我国万元国内生产总值能耗逐年__________，这说明我国对能源的利用率逐年___________；
⑶请写出提高煤炭利用率的一种措施________________________________。
17．（8分）⑴用CH4催化还原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－1
CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)　ΔH＝－1160 kJ·mol－1
若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为　
(阿伏加德罗常数用NA表示），放出的热量为　　　　　kJ。
TiO2
TiCl4
Ti
800℃，Ar
Mg
⑵由金红石（TiO2）制取单质Ti，涉及到的步骤为：

已知：① C(s)＋O2(g)＝CO2(g)； △H＝—393.5 kJ/mol
② 2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)； △H＝—556 kJ/mol
③ TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)＋O2(g)；△H＝＋141 kJ/mol
则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(s)＋2CO(g)的△H＝_____________________。
反应TiCl4＋2Mg＝2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是____________________。
五、（本题包括1小题，共10分）
反应过程
能量
（kJ/mol）
反应物
分子
生成物
分子
活化
分子
反应物的
总能量（E1）
生成物的
总能量（E2）
(Ⅰ)
(Ⅱ)
活化分子的最低能量
18．（10分）在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察下图，然后回答问题。
⑴图中所示反应是_________（填“吸热”或“放热”）反应，该反应________（填“需要”或“不需要”）加热，该反应的反应热是_______________（用E1、E2表示）。
⑵已知热化学方程式：H2（g）+1/2 O2（g）＝H2O（g）；ΔH＝－241.8 kJ·mol—1
该反应的活化能为167.2 kJ·mol—1，则其逆反应的活化能为_________________。
⑶对于同一反应，图中虚线（Ⅱ）与实线（Ⅰ）相比，活化能大大降低，活化分子的百分数增多，反应速率加快，你认为最可能的原因是_____________________
_________________。
六、（本题包括2小题，共18 分）
19．（8分）科学家认为，氢气是一种高效而无污染的理想能源，近20年来，对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展。
⑴已知：H2的燃烧热为285.8KJ ·mol－1，试写出H2的完全燃烧的热化学方程式：
__________________________________________。
⑵某学生查阅大量资料，提出下列“22世纪用水制取氢气的研究方向”：
①研究在水不发生化学反应的情况下制取氢气，同时释放能量
②设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气
③寻找高效催化剂，大力提高水在一定条件下分解产生氢气的转化率
④寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气
请你从上述研究方向中，选择其中不正确的一项，并简述其理由________________
________________________________________。
⑶用氢作为能源亟待解决的又一问题是贮氢材料的开发，研究表明某些过渡金属能与氢原子形成氢化物，氢原子填充在金属的晶格间隙之间，其组成不固定，通常是非化学计量的，（如LaH2.76）。已知标准状况下，1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气（钯粉的密度为10.64g/cm3），试写出钯（Pd）的氢化物的化学式____________。
20．（10分）下表是7中物质中的化学键的键能数据：
物 质
H2
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
键 能
（kJ/mol）
436
243
193
151
432
366
298
根据上述数据回答：
⑴下列物质本身具有的能量最低的是________；
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
⑵下列氢化物中，最稳定的是_____________；
A．HCl B．HBr C．HI
⑶X2＋H2＝2HX（X代表Cl、Br、I）的反应是_____（填“吸热”或“放热”）。
⑷相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最多的是___________。
⑸写出H2和C12反应的热化学方程式：______________________________________
七、（本题包括2小题，共16分）
21．（8分）某有机物与金属钠的质量比为2∶1时恰好完全反应。取4.6 g该有机物完全燃烧后只生成4.48 L（标准状况）二氧化碳和5.4 g液态水，同时放出136.7 kJ的热量。
⑴通过计算确定该有机物的结构简式。

⑵写出该有机物燃烧的热化学方程式。

22．（8分）在一定条件下，CH4 和CO的燃烧的热化学方程式分别为：
CH4 ( g )＋2O2 ( g )＝2H2O( l )＋CO2 ( g ) ΔH＝－890 kJ/mol
CO ( g )＋O2 ( g )＝CO2( g ) ΔH＝－283 kJ/mol
一定量的CH4和CO的混合气体完全燃烧时，放出的热量为262.9 kJ，生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50 g白色沉淀。求混合气体中CH4 和CO的体积比。

《第一章 化学反应与能量》单元测验
1．D 2．C 3．C 4．B 5．C 6．D 7．C 8．C
9．AC 10．C 11．BC 12．A 13．CD 14．BD
15．⑴保温隔热，减少实验中的热量损失。
⑵不能。金属铜具有良好的导热性，易引起热量损失而产生误差。
⑶保证盐酸完全被中和。
⑷HCl(aq)＋NaOH(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－55.7 kJ/mol
⑸相同。
16．⑴煤炭（或化石能源） ⑵降低 提高 ⑶使煤充分燃烧、煤的气化、煤的液化等 （每空2分）
17．⑴1.60NA 173.4
⑵ —80 kJ/mol 防止高温下Mg（Ti）与空气中的氧气(或CO2、N2)作用
（每空2分）
18．⑴放热 需要 E2－E1 ⑵409.0 kJ/mol
⑶虚线（Ⅱ）表示反应中使用了催化剂 （每空2分）
19．⑴2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6KJ·mol－1 （2分）
⑵①不正确，水分子中不含氢分子，不可能在不发生化学反应的情况下得到氢气，且水分解是吸热反应（或③不正确，催化剂不能使化学平衡发生移动，故不能提高水分解产生氢气的转化率） （4分）
⑶PdH0.8（也可写成Pd5H4） （2分）
20．⑴A ⑵A ⑶放热 ⑷Cl2 ⑸H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH＝－185kJ/mol
（每空2分）
21．⑴4.6 g有机物中含碳：m(C)＝×12 g/mol＝2.4 g
含氢：m(H)＝5.4 g×＝0.6 g
含氧：m(O)＝4.6 g―2.4 g―0.6 g＝1.6 g
N(C)∶N(H)∶N(O)＝∶∶＝2∶6∶1 （4分）
该有机物的最简式是C2H6O，由于最简式已达饱和，因此分子式是C2H6O
由于该有机物能与金属钠发生反应，因此其结构简式是CH3CH2OH （2分）
⑵C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）；ΔH=－1 367 kJ/mol （2分）
22．解：设燃烧后共生成二氧化碳x，混合气体中甲烷的物质的量为a，一氧化碳的物质的量为b
CaCO3 ～ CO2
100g 1 mol
50g x
x ＝ 0.5 mol （2分）
a×890 kJ/mol＋b×283 kJ/mol＝262.9 kJ a＋b＝0.5 mol （3分）
解出：a＝0.2 mol、b＝0.3 mol，a∶b＝2∶3 （3分）
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