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(共26套174页)最新人教版高中化学选修4(全册)配套练习同步测试汇总
1.1化学反应与能量的变化第1课时练习
1.下列对化学反应的认识错误的是( )
A.会引起化学键的变化
B.会产生新的物质
C.必然引起物质状态的变化
D.必然伴随着能量的变化
【解析】 化学反应的本质是化学键的断裂和形成,表现为有新物质生成,同时伴随着能量的变化;而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同,也可能不相同,故C项错误。
【答案】 C
2.下列反应中反应物总能量高于生成物总能量的是( )
A.二氧化碳与碳反应生成一氧化碳
B.碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气
C.碳酸钙受热分解
D.盐酸与氢氧化钠反应
【解析】 反应物总能量高于生成物总能量的反应应该是放热反应。
【答案】 D
3.将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行,直至反应完全,生成了新物质硫化亚铁。
该现象说明
( )
A.该反应是吸热反应
B.该反应是放热反应
C.铁粉和硫粉在常温下容易发生反应
D.生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量
【解析】 铁粉和硫粉混合,停止加热后,反应仍可持续进行,说明该反应是放热反应,即生成物的总能量低于反应物的总能量。
【答案】 B
4.下列图示变化为吸热反应的是( )
【解析】 选项B中反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应;浓H2SO4溶于水放出热量,但不属于化学反应;Zn与稀盐酸的反应为放热反应。
【答案】 A
5.已知反应X+Y===M+N为吸热反应,对这个反应的下列说法中正确的是( )
A.X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量
B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行
C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量
D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
【解析】 已知X+Y===M+N ΔH>0,说明X与Y的总能量低于M与N的总能量,A错误,D正确;破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量,C错误;吸热反应有的不需要加热也可进行,如氢氧化钡晶体与氯化铵搅拌即可反应,B错误。
【答案】 D
6.下列变化中,属于吸热反应的是( )
①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓H2SO4稀释 ④KClO3分解制O2 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥CaCO3高温分解 ⑦CO2+C
2CO ⑧Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合 ⑨C+H2O(g)
CO+H2 ⑩Al与盐酸反应
A.①②④⑥⑦⑧⑨
B.②④⑥⑦⑧⑨
C.①③④⑤⑥⑧⑩
D.①②④⑧⑨
【解析】 ①③属于物理变化,不属于化学反应。
⑤是化合反应,CaO与水反应生成Ca(OH)2,产生大量热,属于放热反应。
⑩金属与酸的反应一般为放热反应。
【答案】 B
7.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示。
已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH=-99kJ·mol-1。
请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示_____________、____________,E的大小对该反应的反应热
________(填“有”或“无”)影响。
该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点________(填“升高”还是“降低”),ΔH________(填“变大”、“变小”或“不变”),理由是___________。
(2)图中ΔH=________kJ·mol-1。
【解析】
(1)图中A表示反应物总能量,C表示生成物总能量,E表示正反应的活化能,ΔH=生成物总能量-反应物总能量,与E的大小及变化无关。
(2)生成2molSO3时的ΔH=-99kJ·mol-1×2。
【答案】
(1)反应物总能量 生成物总能量 无 降低 不变 催化剂可以降低反应的活化能,但不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即不改变反应热
(2)-198
8.下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是( )
A
B
C
D
反应
装置或
图像
实验现
象或图
像信息
温度计的
水银柱不
断上升
反应物总能
量大于生成
物总能量
反应开始后,
甲处液面低
于乙处液面
反应开始
后,针筒活
塞向右移动
【解析】 D项中的稀硫酸与锌粒反应后生成H2,能够推动针筒活塞向右移动,不能确定该反应是否为放热反应,D错误。
【答案】 D
9.请根据下列信息判断氢气燃烧生成水蒸气时的热量变化,下列有关叙述正确的是( )
A.氢气燃烧生成水蒸气时吸收热量
B.生成1molH2O吸收热量245kJ
C.2molH和1molO所具有的能量大于1molH2和
molO2所具有的总能量
D.氢气和氧气的总能量大于水的能量
【解析】 ΔH=断开旧键吸收的能量-形成新键放出的能量,比较物质的能量大小(数值)时要明确物质的量的大小。
【答案】 C
10.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ):
物质
Cl2
Br2
I2
H2
HCl
HI
HBr
键能(kJ/mol)
243
193
151
436
431
298
366
根据上述数据回答下列问题。
(1)下列物质本身具有的能量最低的是( )
A.H2 B.Cl2
C.Br2D.I2
(2)下列氢化物中最不稳定的是( )
A.HClB.HBr
C.HID.HF
(3)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出的热量最多的是________。
【解析】
(1)题目所给为键能数据,键能越大,破坏化学键所消耗的能量越多,物质就越稳定,而物质本身所具有的能量也越低。
(2)可直接通过所给键能数据作判断,也可利用氢化物稳定性与非金属性之间的关系作判断,同主族元素随原子序数递增非金属性逐渐减弱,氢化物稳定性也逐渐减弱。
(3)可利用数据根据ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和进行计算。
Cl2、Br2、I2消耗lmolH2时放出的热量分别为183kJ、103kJ和9kJ,所以放出热量最多的为Cl2。
【答案】
(1)A
(2)C (3)Cl2
1.1化学反应与能量的变化第2课时练习
1.下列说法不正确的是( )
A.物质发生化学反应的反应热仅指反应放出的热量
B.热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的量,不表示分子的个数
C.所有的燃烧反应都是放热的
D.热化学方程式中,化学式前面的化学计量数可以是分数
【解析】 化学反应的反应热是指反应吸收或放出的热量,故A错;热化学方程式中各物质的化学计量数仅表示物质的量,可以是整数,也可以是分数。
【答案】 A
2.甲烷是一种高效清洁的新能源,0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5kJ热量,则下列热化学方程式中正确的是( )
A.2CH4(g)+4O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=+890kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+890kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890kJ·mol-1
D.2CH4(g)+4O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-890kJ·mol-1
【解析】 0.25mol甲烷完全燃烧放出222.5kJ的热量,则1mol甲烷完全燃烧放出890kJ的热量。
【答案】 C
3.热化学方程式C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1表示( )
A.碳和水反应吸收131.3kJ的热量
B.1mol碳和1mol水反应生成1mol一氧化碳和1mol氢气,并吸收131.3kJ热量
C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气,吸收热量131.3kJ
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸收热量131.3kJ
【解析】 依据反应热的概念,反应热表示按照热化学方程式中化学计量数的物质的量反应时,吸收或放出的热量,单位是kJ/mol,该热化学方程式表示:
1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气,并吸收131.3kJ的热量,特别要指明水的状态。
【答案】 C
4.已知298K时,合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol,此温度下,将1molN2和3molH2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量为(忽略能量损失)( )
A.一定大于92.2kJ B.一定等于92.2kJ
C.一定小于92.2kJD.无法确定
【解析】 不论化学反应是否可逆,热化学方程式中反应热ΔH表示反应物完全转化的能量变化。
1molN2与3molH2不可能完全转化,故放出的热量一定小于92.2kJ。
【答案】 C
5.在进行中和热的测定中,下列操作错误的是( )
A.反应前酸、碱溶液的温度要相同
B.测量溶液的温度计要一直插在溶液中
C.为了使反应均匀进行,可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)
D.为了使反应更完全,可以使酸或碱适当过量
【解析】 为减少实验过程中的热量散失,应把酸(或碱)一次倒入。
【答案】 C
6.在测定中和热的实验中,下列说法正确的是( )
A.使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C.用0.5mol·L-1NaOH溶液分别与0.5mol·L-1的盐酸、醋酸溶液反应,如所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同
D.在测定中和热实验中需要使用的仪器托盘有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计、环形玻璃搅拌棒
【解析】 B中水银球应浸入溶液中但不与烧杯底接触;C中盐酸是强酸,醋酸是弱酸;D中不用滴定管、托盘天平。
【答案】 A
7.50mL0.50mol/L的盐酸和50mL0.55mol/L的烧碱溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热,试回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是________。
(2)烧杯间填满碎纸屑的作用是__。
(3)大烧杯如不盖硬纸板,求得的中和热数值将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中改用60mL0.50mol/L的盐酸跟50mL0.50mol/L的烧碱溶液进行上述反应,与上述实验相比,所放出的热量________(填“相等”或“不相等”),理由是____。
(5)若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同,而终止温度与起始温度差(t2-t1)分别为①2.3℃ ②2.4℃ ③2.9℃,则最终代入计算式的温度差平均值为________℃。
【解析】 作为量热器的仪器装置,至少需要测量温度的仪器——温度计,且其保温隔热的效果一定要好,因此在烧杯间填满碎纸屑以利于保温隔热,减少热量损失;用硬纸板盖住烧杯以防止对流散热,减小误差,否则由于热量散失未能全部用于升高混合液温度,最后将导致中和热数值偏小。
实验中如果改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.50mol/L的NaOH溶液反应,由于实际生成的H2O相等,所以放出的热量也相等。
在处理实验数据时,如果有数据明显有错误,应舍去。
【答案】
(1)温度计
(2)减少实验过程中热量的损失
(3)偏小 (4)相等 因生成H2O的物质的量相等
(5)2.35
8.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,其中aq代表稀溶液,以下四个反应方程式中,反应热ΔH=-57.3kJ/mol的是( )
A.H2SO4(aq)+2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l)
B.
H2SO4(aq)+
Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+H2O(l)
C.HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)
D.HCl(aq)+NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l)
【解析】 由热化学方程式H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol可知,强酸与强碱的稀溶液反应生成1molH2O放热57.3kJ,故A项放出的热量为114.6kJ;有沉淀生成时伴随热效应,故B项生成1mol水放出的热量不再是57.3kJ;弱酸或弱碱的电离要吸热,故D项生成1mol水放出的热量小于57.3kJ。
【答案】 C
9.已知:
H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-546.6kJ/mol,下列说法正确的是( )
A.在相同条件下,1molH2与1molF2的能量总和大于2molHF气体的能量
B.1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于546.6kJ
C.该反应的逆反应是放热反应
D.该反应过程的能量变化可用下图来表示
【解析】 该反应为放热反应,在相同条件下,1molH2与1molF2的能量总和大于2molHF气体的能量,A项正确;1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量大于546.6kJ,B项错误;该反应的逆反应是吸热反应,C项错误;D项表示的是吸热反应。
【答案】 A
10.请根据所学知识回答下列问题:
(1)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g),在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2,ΔH1________ΔH2(填“>”、“<”或“=”,下同)。
(2)相同条件下,2mol氢原子所具有的能量________1mol氢分子所具有的能量。
(3)已知常温时红磷比白磷稳定,比较下列反应中ΔH的大小:
ΔH1________ΔH2。
①P4(白磷,s)+5O2(g)===2P2O5(s) ΔH1,
②4P(红磷,s)+5O2(g)===2P2O5(s) ΔH2。
(4)已知:
稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水,放出的热量________57.3kJ。
(5)已知:
0.5molCH4(g)与0.5mol水蒸气在t℃、pkPa时,完全反应生成CO和H2的混合气体,吸收了akJ热量,该反应的热化学方程式是__
__。
【解析】
(1)反应热等于生成物的总能量与反应物总能量的差,故ΔH1=ΔH2。
(2)2mol氢原子形成新化学键生成1mol氢分子时放热,故2mol氢原子所具有的能量大于1mol氢分子所具有的能量。
(3)常温时红磷比白磷稳定,则白磷的能量比红磷高,燃烧时放出的热量多,则ΔH1<ΔH2。
(4)浓硫酸与其他水溶液混合时放热,故浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水,放出的热量大于57.3kJ。
(5)根据题意配平化学方程式,注明物质的状态和反应热。
【答案】
(1)=
(2)> (3)< (4)>
(5)
CH4(g)+
H2O(g)===
CO(g)+
H2(g) ΔH=+akJ·mol-1
1.2燃烧热能源
1.当前世界范围内都在积极发展新能源和可再生能源,走可持续发展道路。
下列有关做法跟此无关的是( )
A.将氢气、酒精设计成燃料电池,是因为燃料电池具有较高的能量利用率,同时氢气、酒精等燃料可再生
B.大力开发丰富的煤炭资源,并将煤进行气化处理,提高煤的综合利用率,可减少对石油的依赖
C.开发和利用太阳能、生物质能、风能等,如在我国西部和沿海地区兴建太阳能、风力发电站等
D.合理开发利用海底可燃冰有助于缓解化石能源紧缺
【解析】 煤、石油均属于化石燃料,它们不属于新能源和可再生能源,故B错误。
【答案】 B
2.以下几个热化学方程式,能表示燃烧热的热化学方程式是
( )
A.C(s)+
O2(g)===CO(g) ΔH=110.5kJ/mol
B.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol
D.H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8kJ/mol
【解析】 A项,C(s)燃烧未生成稳定氧化物CO2(g),故其反应热不能叫燃烧热;B项,符合燃烧热的定义;C项,H2虽然转变成了稳定的氧化物H2O(l),但由于其反应热表示的是2molH2完全燃烧时的热量变化,故不能叫燃烧热;D项,参加燃烧的H2虽然是1mol,但其生成H2O(g),而不是H2O(l),故它的反应热也不为H2的燃烧热。
【答案】 B
3.下列表述中正确的是( )
A.现在人们使用的能源正向多元化发展,许多新能源不断被开发利用,其中氢能和太阳能均属于清洁能源
B.已知反应CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3kJ/mol,说明甲烷的燃烧热为802.3kJ/mol
C.反应热的大小与反应物和生成物的键能无关
D.1molNaOH分别和1molCH3COOH、1molHNO3反应,放出的热量相等
【解析】 1mol甲烷完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出的热量才是燃烧热,B错误;反应热ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,C错误;醋酸是弱酸,电离时要吸收热量,故NaOH与CH3COOH反应时放出的热量少,D错误。
【答案】 A
4.甲醇属于可再生能源,可代替汽油作为汽车的燃料,下列能正确表示甲醇燃烧热的热化学方程式为( )
A.CH3OH(l)+
O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+763.3kJ/mol
B.CH3OH(l)+
O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-763.3kJ/mol
C.CH3OH(l)+
O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-675.3kJ/mol
D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-1526.6kJ/mol
【解析】 据燃烧热的定义,书写表示燃烧热的热化学方程式时要以1mol可燃物为标准,其他物质的计量数可用分数,且生成物为稳定氧化物。
【答案】 B
5.下列关于热化学反应的描述正确的是( )
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=+(2×283.0)kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1mol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
【解析】 中和热是指稀溶液中酸与碱反应生成1molH2O
(1)时的反应热,A不正确;燃烧热是指25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,B正确,D不正确;有些放热反应需加热才能发生,如燃料的燃烧,C不正确。
【答案】 B
6.已知在一定条件下,CO的燃烧热为283kJ·mol-1,CH4的燃烧热为890kJ·mol-1,由1molCO和3molCH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧,释放的热量为( )
A.2912kJ B.2953kJ
C.3236kJD.3867kJ
【解析】 1molCO完全燃烧放出的热量为1mol×283kJ·mol-1=283kJ。
3molCH4完全燃烧放出的热量为3mol×890kJ·mol-1=2670kJ。
释放的总热量为283kJ+2670kJ=2953kJ。
【答案】 B
7.根据热化学方程式:
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=akJ/mol(a=-297.2)。
分析下列说法,其中不正确的是( )
A.S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应
B.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH=bkJ/mol,则a>b
C.1molSO2(g)所具有的能量低于1molS(s)与1molO2(g)所具有的能量之和
D.16g固体硫在空气中充分燃烧,可吸收148.6kJ的热量
【解析】 由题中条件可知:
反应的热效应ΔH=akJ·mol-1=-297.2kJ·mol-1,可知该反应为放热反应,故D错误。
【答案】 D
8.化学反应N2+3H2===2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是( )
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(l)
ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=2(b-a)kJ·mol-1
C.
N2(g)+
H2(g)NH3(l)
ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1
D.
N2(g)+
H2(g)NH3(g)
ΔH=(a+b)kJ·mol-1
【解析】 由图可以看出,akJ为
molN2(g)+
molH2(g)断键吸收的能量,bkJ为1molN+3molH形成1molNH3(g)释放的能量,所以
N2(g)+
H2(g)===NH3(g) ΔH=(a-b)kJ·mol-1,而1molNH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的能量为ckJ,所以有:
N2(g)+
H2(g)===NH3(l) ΔH=(a-b-c)kJ·mol-1,即:
N2(g)+3H2(g)===2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1。
【答案】 A
9.已知下列热化学方程式:
①H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
②H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1
③C(s)+
O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5kJ·mol-1
④C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)表示H2燃烧的热化学方程式是__,
表示C不完全燃烧的热化学方程式是__,
表示H2、C的燃烧热的热化学方程式分别是__、
________;H2的燃烧热ΔH为________,C的燃烧热为________。
(2)燃烧1gH2生成液态水,放出的热量为________。
(3)已知CO的燃烧热为283.0kJ·mol-1,现有CO、H2和CO2组成的混合气体116.8L(标准状况),完全燃烧后放出总能量为867.9
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