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高二化学选修4第一章《化学反应与能量》单元测试题
考试时间:(60分钟,100分)
第Ⅰ卷 选择题(共48分)
一、选择题(共12题,每小题只有1个选项符合题意,每小题4分,共48分)
1.2010年世界环境日,中国的主题是: 低碳减排,绿色生活”号召公众从我做起,推进污染减排,践行绿色生活,为建设生态文明、构建环境友好型社会贡献力量。下列有关做法不符合这一要求的是( ) 。
A. 在大力推广乙醇汽油的同时, 研究开发太阳能电池和氢燃料电池汽车
B.大力发展农村沼气, 将废弃的农作物秸秆转化为清洁、 高效的能源
C.研发高效低毒农药, 降低蔬菜的农药残留量
D. 以聚苯乙烯全面代替木材, 生产包装盒、 快餐盒等以减少木材的使用, 保护森林
2.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A.生成物总能量一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
3.已知反应:①101kPa时,C(s) + 1/2O2(g)=CO(g) △H1=-110.5kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq) + OH-(aq)=H2O(1) △H2=-57.3kJ/mol
下列结论正确的是( )
A.若碳的燃烧热用△H3来表示,则△H3<△H1
B.若碳的燃烧热用△H3来表示,则△H3>△H1
C.浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3kJ/mol
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量
4.生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12 000~20 000倍,在大气中的寿命可长达740年之久,以下是几种化学键的键能:
化学键
N≡N
F—F
N—F
键能/kJ·mol-1
941.7
154.8
283.0
下列说法中正确的是 ( )
A.过程N2(g)―→2N(g)放出能量 B.过程N(g)+3F(g)―→NF3(g)放出能量
C.反应N2(g)+3F2(g)―→2NF3(g)的ΔH>0
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍可能发生化学反应
5.已知方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH1=-571.6kJ/mol,则关于方程式
2H2O(l)=2H2(g)+O2(g); ΔH2=?的说法正确的是( )
A.方程式中化学计量数表示分子数 B.该反应的ΔH2大于零
C.该反应ΔH2=-571.6kJ/mol D.该反应与上述反应属于可逆反应
6.下列热化学方程式正确的是( )
A.甲烷的标准燃烧热为890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B.500 ℃、30 MPa 下,将0.5 mol N2 和 1.5 mol H2 置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为:ΔH=-38.6 kJ·mol-1
C.已知在120 ℃、101 kPa下,1 g H2燃烧生成水蒸气放出121 kJ热量,其热化学方程式为H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-242 kJ/mol
D.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的
ΔH=+283.0 kJ·mol-1
7.已知:①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH1;
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2;③2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH3。
室温取体积比为4∶1的甲烷和氢气11.2 L(已换算成标准状况),经完全燃烧后恢复至室温,放出的热量为( )
A.-(0.4 mol×ΔH1+0.05 mol×ΔH3) B.-(0.4 mol×ΔH1+0.05 mol×ΔH2)
C.-(0.4 mol×ΔH1+0.1 mol×ΔH3) D.-(0.4 mol×ΔH1+0.1 mol×ΔH2)
8.在1 200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2O(g) ΔH1 2H2S(g)+SO2(g)===S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+O2(g)== =S(g)+H2O(g) ΔH3 2S(g)===S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为( )
A.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3) B.ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C.ΔH4=(ΔH1+ΔH2+3ΔH3) D.ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
9.在36 g 碳不完全燃烧所得气体中,CO占体积,CO2占体积,且
C(s) + O2(g) = CO(g) △H = -110.5 kJ/mol ;
CO(g) + O2(g) = CO2(g) △H = -283 kJ/mol
与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是( )
A.172.5 kJ B. 1149 kJ C. 517.5 kJ D.283kJ
10.S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。
已知:①S(单斜,s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1=-297.16 kJ·mol-1
②S(正交,s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2=-296.83 kJ·mol-1
③S(单斜,s)===S(正交,s) ΔH3
下列说法正确的是( )
A.ΔH3=+0.33 kJ·mol-1 B.单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C.S(单斜,s)===S(正交,s) ΔH3<0,正交硫比单斜硫稳定
D.S(单斜,s)===S(正交,s) ΔH3>0,单斜硫比正交硫稳定
11.一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q,它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收可得100g CaCO3沉淀。则完全燃烧1mol无水乙醇时放出的热量是( )
A.0.5Q B.Q C.2Q D.5Q
12.航天飞船可用肼(N2H4)和过氧化氢(H2O2)为动力源。已知1 g液态肼和足量液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出20.05 kJ的热量。下列说法中错误的是( )
A.该反应中肼作还原剂 B.液态肼的燃烧热为20.05 kJ·mol-1
C.该动力源的突出优点之一是生成物对环境无污染
D.肼和过氧化氢反应的热化学方程式为
N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6 kJ·mol-1
第Ⅱ卷 非选择题(共52分)
三、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.常温常压下断裂1 mol(理想)气体分子化学键所吸收的能量或形成1 mol(理想)气体分子化学键所放出的能量称为键能(单位为kJ·mol-1)。下表是一些键能数据(kJ·mol-1):
化学键
键能
化学键
键能
化学键
键能
C-F
427
C-Cl
330
C-I
218
H-H
436
S=S
255
H-S
339
请完成下列问题。
(1)由表中数据规律预测C-Br键的键能范围:
_<C-Br键能< (填写数值和单位)
(2)热化学方程式2H2(g)+S2(g) ===2H2S(g) ΔH= Q kJ·mol-1;则Q= ___
(3) 已知下列热化学方程式:
O2 (g) === O(g)+e- ΔH1= +1175.7 kJ·mol-1
PtF6(g)+e-=== PtF(g) ΔH2= —771.1 kJ·mol-1
OPtF(s) === O(g)+PtF(g) ΔH3= +482.2 kJ·mol-1
则反应O2(g) +___ ___(g)=OPtF(s) ΔH=___ ___kJ·mol-1。
14.Ⅰ.图甲是一定的温度和压强下N2和H2反应生成1 mol NH3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=-92.4 kJ·mol-1,
2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,
则2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH= ;
(2)在微生物作用的条件下,NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是________反应(填“放热”或“吸热”),判断依据是______________________________________________________________。
②1 mol NH(aq) 全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是__ ________。
15.随着世界工业经济的发展、人口的剧增,全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。
(1)如图为C及其氧化物的变化关系图,若①变化是置换反应,则其化学方程式可为 ;
图中变化过程哪些是吸热反应 (填序号)。
(2)把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1<0;①
途径Ⅱ:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH2>0;②
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3<0,③
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH4<0。④
则途径Ⅰ放出的热量________(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量;ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是_________________________________________。
(3)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用如下方法合成甲醇:
方法一 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 方法二 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
在25℃、101 kPa下,1克甲醇完全燃烧放热22.68 kJ,写出甲醇燃烧的热化学方程式: ;
(4)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化:
TiO2(金红石)+2C+2Cl2TiCl4+2CO
已知:C(s)+O2(g)====CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)====2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)====TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ·mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)====TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 。
(5)臭氧可用于净化空气,饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如
6Ag(s)+O3(g)====3Ag2O(s) ΔH=-235.8 kJ·mol-1,
已知:2Ag2O(s)====4Ag(s)+O2(g) ΔH=+62.2 kJ·mol-1,
则O3转化为O2的热化学方程式为 。
16.2SO2(g)+O2(g) )2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示,已知1 mol SO2(g)被氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ/mol。
回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示:________、________,E的大小对该反应的反应热有无影响?________。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?________,理由是_____________ 。
(2)图中ΔH=________kJ/mol。
(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自己被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式:______________________________ ___________ ___
(4)已知单质硫的燃烧热为296 kJ/mol,计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH=_
第一章《化学反应与能量》单元测试题答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
C
A
B
B
C
A
A
D
C
C
B
13(10分)(1)218 kJ·mol-1 330 kJ·mol-1 (2)-229 (3)PtF6 -77.6
14.(12分)Ⅰ.N2(g)+3H2(g)====2NH3(g) ΔH=2(Q1-Q2)kJ·mol-1(3分)
Ⅱ.(1)1 530 kJ·mol-1(2分)
(2) ①放热 ΔH=-273 kJ·mol-1<0(或反应物总能量大于生成物总能量)(各2分)
②NH(aq)+2O2(g)===2H+(aq)+NO(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·mol-1(3分)
15.(15分)(1)C+H2OH2+CO(合理即可,如与CuO、FeO、SiO2等反应) ①③
(2)等于(1分) ΔH1=ΔH2+(ΔH3+ΔH4)(2分)
(3)CH3OH(l)+O2(g)====CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ·mol-1 (3分)
(4)-80 kJ·mol-1(2分)
(5)2O3(g)====3O2(g) ΔH=-285 kJ·mol-1(3分)
16(15分)
(1)反应物能量 生成物能量 没有影响 降低 (各1分)
催化剂改变了反应历程,使活化能E降低(2分)
(2)-198(2分)
(3)SO2+V2O5===SO3+2VO2、4VO2+O2===2V2O5(4分)
(4)(3分)
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1=-296 kJ/mol,
SO2(g)+O2(g)===SO3(g) ΔH2=-99 kJ/mol,
3S(s)+O2(g)===3SO3(g) ΔH=(ΔH1+ΔH2)×3=-1185 kJ/mol
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