2022-2022学年高中化学人教版选修4作业与测评：第一章-化学反应与能量-过关检测-Word版含解析.doc

第一章过关检测对应学生用书P9本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。第卷(选择题，共60分)一、选择题(本题包括15小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题4分，共60分)1下列分别是利用不同能源发电的实例，其中不属于新能源开发利用的是()答案C解析风能、太阳能、潮汐能均属于有待开发或正在开发的新能源。2下列说法正确的是()A在化学反应中物质发生变化的同时，不一定发生能量变化B伴有能量变化的物质变化都是化学变化C焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化D形成产物中的化学键释放的总能量大于反应物断键吸收的总能量时，H0答案D解析任何化学反应都有反应热，故A项错；物质的状态变化时伴随能量变化，例如升华，气化过程要吸热，但不是化学变化，故B项错；焓变是生成物与反应物的焓值差，故C项错。3下列反应属于氧化还原反应且焓变大于0的是()A铁与稀盐酸反应B灼热的炭与二氧化碳的反应C碳酸钙高温分解反应D工业合成氨的反应答案B解析A、D两项为放热反应，H0，但是没有化合价变化，属于非氧化还原反应；B项合理。4为了更好地解决能源问题，人们一方面研究如何提高燃料的燃烧效率，另一方面寻找新能源。以下做法可以提高燃料燃烧效率的是 ()A将煤转化成煤气或转化为液体甲醇B将煤脱硫后燃烧C通入大量的空气D将煤干馏成煤焦油来燃烧答案A解析提高燃料利用率可以通过改变燃料的状态，如固体转化为液体或气体。将煤脱硫后燃烧是为了减轻对环境的污染。通入大量的空气，会带走部分热量。煤的干馏产物焦炉煤气主要成分是CO、H2，可以转化为甲醇，属于煤的液化；煤焦油的主要成分是苯、甲苯、二甲苯、苯酚、萘等，通常只作为工业用品，而不作为燃料。5已知下面表格中的数据共价键HHHOHCl,键能/kJmol1436463432,共价键,HBrHIO=O,键能/kJmol1366298496,共价键ClClBrBrII,键能/kJmol1243193151根据上述表格中的数据，推断下列反应为吸热反应的是()2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H2(g)Br2(g)=2HBr(g)2HI(g)=H2(g)I2(g)A BC只有 D只有答案A解析已知1个水分子中含有两个HO共价键。对于：4463 kJmol1496 kJmol12436 kJmol1484 kJmol1；对于：436 kJmol1243 kJmol12432 kJmol1185 kJmol1；对于：436 kJmol1193 kJmol12366 kJmol1103 kJmol1；对于：2298 kJmol1151 kJmol1436 kJmol19 kJmol1。6下列说法正确的是()A甲烷的燃烧热为H890.3 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1BNaOH(aq)CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1(中和热)C测定盐酸和NaOH溶液反应的中和热时，每次实验均应测量3个温度，即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度和反应后终止温度D2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1(燃烧热)答案C解析A项，燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，生成的水应为液态，错误；D项可燃物H2为2 mol，错误；B项，醋酸为弱酸，中和热H不是57.3 kJmol1，错误。7下列对有关反应能量变化图像的判断错误的是()A可表示需加热的放热反应B可表示爆炸反应C可表示无催化剂(a)和有催化剂(b)时反应的能量变化D可表示醋酸和碱的中和反应答案A解析图中生成物能量高于反应物能量，为吸热反应。8已知：H2(g)O2(g)=H2O(l)H1285.8 kJmol1H2(g)=H2(l)H20.92 kJmol1O2(g)=O2(l)H36.84 kJmol1H2O(g)=H2O(l)H444 kJmol1下列说法正确的是()A上述四个反应都是吸热反应B1 mol液态H2的能量大于1 mol气态H2的能量CH2的燃烧热H为285.8 kJmol1D火箭中液氢燃烧的热化学方程式为H2(l)O2(l)=H2O(g) H285.8 kJmol1答案C解析A项，题给的4个反应都放热，错误；B项，根据HE产物E反应物，1 mol液态H2的能量小于1 mol 气态H2的能量，错误；C项，符合燃烧热的概念，正确；D项，根据盖斯定律计算H237.46 kJmol1，错误。9已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，下列各反应热关系中不正确的是()AAFHH6BADHH1H2H3CH1H2H3H4H5H60DH1H6H2H3H4H5答案D解析FA，HH6，AF，HH6，A项正确；其余三项根据盖斯定律易判断出B、C两项正确，D项错误。 10已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJmol1，HH、O=O和OH键的键能分别为436 kJmol1、496 kJmol1和462 kJmol1，则a为()A118 B130 C332 D350答案B解析给已知方程式分别编号为、，根据盖斯定律，2得：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H(2a220)kJmol1，H4462 kJmol1496 kJmol12436 kJmol1(2a220)kJmol1，解得a130。11下列热化学方程式或说法正确的是()A甲烷的燃烧热为H890 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890 kJmol1B500 、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6 kJmol1C已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJmol1，则1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol 液态氟化氢放出的热量小于270 kJD在C中相同条件下，2 mol HF气体的能量小于1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和答案D解析根据燃烧热的概念，A中生成的水应呈液态，A项错；氮气和氢气反应生成氨气是可逆反应，其不能完全转化为氨气，若生成2 mol NH3放出的热量应大于38.6 kJ，B项错；气态物质转化为液态物质时放热，故1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢时放出的热量大于270 kJ，C项错；由于氢气和氟气反应生成氟化氢时放热，故2 mol HF气体的能量小于1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和，D项对。12发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三级使用的燃料是液氢和液氧，已知下列热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(l)H1285.8 kJmol1；H2(g)=H2(l)H20.92 kJmol1；O2(g)=O2(l)H36.84 kJmol1；H2O(l)=H2O(g)H444.0 kJmol1。则反应H2(l)O2(l)=H2O(g)的反应热H为()A237.46 kJmol1 B474.92 kJmol1C118.73 kJmol1 D237.46 kJmol1答案D解析根据盖斯定律，将反应可得目标反应方程式，其反应热HH1H2H3H4237.46 kJmol1。13灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：Sn(白，s)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H1Sn(灰，s)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H2Sn(灰，s)Sn(白，s)H32.1 kJmol1下列说法正确的是()AH1H2B锡在常温下以灰锡状态存在C灰锡转化为白锡的反应是放热反应D锡制器皿长期处在低于13.2 的环境中，会自行毁坏答案D解析由知Sn(灰)转化为Sn(白)是吸热的，当温度低于13.2 时Sn(白)自动转化为Sn(灰)，所以A、B、C都错，D正确。14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)H1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H21160 kJmol1已知NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍，16 g甲烷和该混合气体恰好完全反应生成N2、CO2、H2O(g)放出1042.8 kJ的热量，则H1是()A867 kJmol1 B574 kJmol1C691.2 kJmol1 D925.6 kJmol1答案B解析NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍，则混合气体的平均相对分子质量17234，设NO的物质的量分数为x，则NO2的物质的量分数为1x，则30x46(1x)34，x0.75，n(NO)n(NO2)31,16 g甲烷为1 mol，设NO2的物质的量为a，则NO的物质的量为3a，根据盖斯定律得：2CH4(g)4NO2(g)=2N2(g)2CO2(g)4H2O(g) HH1H22 4 H1H2 a (H1H2)CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g) H21160 kJmol11 4 H2 3a H2由题意，则解得：a0.8 mol，H1574 kJmol1。15已知3.6 g碳在6.4 g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。已知单质C(s)的燃烧热为Y kJmol1，则1 mol C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的反应热H为()AY kJmol1B(10XY) kJmol1C(5X0.5Y) kJmol1D(10XY) kJmol1答案C解析燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，即C(s)O2(g)=CO2(g)HY kJmol1， n(C)0.3 mol，n(O2)0.2 mol，依C(s)O2(g)=CO(g) HQ1 kJmol1 1 mol mol Q103 mol 0.15 mol Q30.3Q1CO(g)O2(g)=CO2(g) HQ2 kJmol1 mol Q20.05 molQ40.1Q2得0.3Q10.1Q2X。得C(s)O2(g)=CO2(g)H(Q1Q2)kJmol1得Q1Q2Y。解和组成的方程组得Q15X0.5Y。第卷(非选择题，共40分)二、非选择题(本题包括3小题，共40分)16(12分)煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：a利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；b先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为：aC(s)O2(g)=CO2(g)HE1bC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)HE2H2(g)O2(g)=H2O(g)HE3CO(g)O2(g)=CO2(g)HE4试回答下列问题：(1)与途径a相比，途径b有较多的优点，即_。(2)上述四个热化学方程式中H0的反应有_。(3)等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是_。Aa比b多Ba比b少Ca与b在理论上相同 D两者无法比较(4)根据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为_。答案(1)煤的利用率高；变成气体燃料后，使燃料充分燃烧(2)(3)C(4)E1E2E3E4解析(2)上述四个反应中为放热反应，H0。(3)根据盖斯定律，等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量相同。(4)根据盖斯定律可知：E1E2E3E4。17(14分)(1)已知：Fe(s)O2(g)=FeO(s)H1272.0 kJmol12Al(s)O2(g)=Al2O3(s)H21675.7 kJmol1Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是_。某同学认为，铝热反应可用于工业炼铁，你的判断是_(填“能”或“不能”)，你的理由_。(2)反应物与生成物均为气态的某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B，如图所示。据图判断该反应是_(填“吸”或“放”)热反应。(3)铝热法是常用的金属冶炼方法之一。已知：4Al (s)3O2(g)=2Al2O3(s)H13352 kJmol1Mn(s) O2(g)=MnO2(s)H2521 kJmol1Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是_。(4)中国气象局的数据显示，2013年全国平均雾霾天数为52年来之最。形成雾霾的主要成分为生产生活中排放的废气、汽车尾气及扬尘等。用CH4可以消除汽车尾气中氮氧化物的污染。已知：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(l)H955 kJmol1 2NO2(g)=N2O4(g)H56.9 kJmol1 写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式：_。答案(1)2Al(s)3FeO(s)=Al2O3(s)3Fe(s)H859.7 kJmol1 不能铝热反应需要的金属铝比铁更难冶炼，成本较高，不符合经济效益(2)吸 (3)4Al (s) 3MnO2(s)=3Mn(s) 2Al2O3(s)H1789 kJmol1(4)CH4(g)N2O4(g)=N2(g)2H2O(l)CO2(g)H898.1 kJmol1解析(1)根据盖斯定律3可得到热化学反应方程式为2Al(s)3FeO(s)=Al2O3(s)3Fe(s)H859.7 kJmol1。(2)由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应。(3)4Al (s)3O2(g)=2Al2O3(s)H13352 kJmol1Mn(s)O2(g)=MnO2 (s)H2521 kJmol1，根据盖斯定律3得4Al (s) 3MnO2(s)=3Mn(s)2Al2O3(s)H(3352 kJmol1)(521 kJmol1)31789 kJmol1。(4)根据盖斯定律可将整理可得CH4(g)N2O4(g)=N2(g)2H2O(l)CO2(g)H898.1 kJmol1。18(14分)碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。(1)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_。(2)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与CO2反应生成甲醇。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8 kJmol1、283.0 kJmol1和726.5 kJmol1。则：利用太阳能分解10 mol水消耗的能量是_kJ。甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式为_。(3)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述不正确的是_。A该反应为吸热反应B催化剂能改变该反应的焓变C催化剂能降低该反应的活化能D逆反应的活化能小于正反应的活化能答案(1)2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g)H290.0 kJmol1(2)2858CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H443.5 kJmol1(3)B解析(1)根据题意写出反应的化学方程式2Cl22H2OC=4HClCO2,1 mol Cl2参加反应时释放出145 kJ热量，则2 mol Cl2参加反应放出145 kJ2290 kJ热量，反应的热化学方程式为2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g)H290.0 kJmol1。(2)H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1，所以H2O(l)=H2(g)O2(g)H285.8 kJmol1，利用太阳能分解10 mol水消耗的能量285.8 kJmol110 mol2858 kJ。由题意可知：a.CO(g)O2(g)=CO2(g)H1283.0 kJmol1，b.CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H2726.5 kJmol1，根据盖斯定律，由ba可得：CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)HH2H1(726.5 kJmol1)(283.0 kJmol1)443.5 kJmol1。(3)由图可知：反应物总能量低于生成物总能量，反应为吸热反应，A项正确；催化剂能够降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，故B项错，C项正确；逆反应的活化能为E2，正反应的活化能为E1，E1E2，D项正确。