高中同步测试卷·人教化学选修4：高中同步测试卷（二） word版含答案

这是一份人教版 (新课标)选修4 化学反应原理本册综合课时作业，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

第二单元 燃烧热与化学反应热的计算
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．我国二氧化碳的排放量位居世界第二，为减少这种温室气体的排放，下列措施不正确的是( )
A．大力发展氢能源 B．充分利用太阳能
C．不使用含碳能源 D．提高能源利用率
2．古语道：“人要实，火要虚”。此话的意思是做人必须脚踏实地，事业才能有成；燃烧固体燃料需要架空，燃烧才能更旺。从燃烧的条件看，“火要虚”的实质是( )
A．增大可燃物的热值 B．提高空气中氧气的含量
C．提高可燃物的着火点 D．增大可燃物与空气的接触面积
3．下列关于燃烧热的说法中正确的是( )
A．燃烧热是指1 ml物质燃烧所放出的热量
B．燃烧热是指常温下，可燃物燃烧放出的热量
C．燃烧热是指1.01×105 Pa时，1 ml纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
D．燃烧热随化学计量数的改变而改变
4．下列热化学方程式中ΔH的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是( )
A．SO2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))SO3(g) ΔH＝－98.3 kJ/ml
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802.3 kJ/ml
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/ml
D．CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283 kJ/ml
5．已知化学反应：C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g) ΔH1<0；CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔH2<0；C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH3<0；下列说法正确的是(相同条件下)( )
A．56 g CO和32 g O2的总能量小于88 g CO2的能量
B．碳的燃烧热是ΔH3
C．ΔH1<ΔH3
D．28 g CO的能量比44 g CO2的能量高
6．25 ℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/ml、285.8 kJ/ml、890.3 kJ/ml和2 800 kJ/ml，则下列热化学方程式正确的是( )
A．C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ/ml
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋571.6 kJ/ml
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ/ml
D.eq \f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 400 kJ/ml
7．已知：2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s) ΔH1＝－701.0 kJ·ml－1，2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(g) ΔH2＝－181.6 kJ·ml－1。则反应Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH为( )
A．＋519.4 kJ·ml－1 B．＋259.7 kJ·ml－1
C．－259.7 kJ·ml－1 D．－519.4 kJ·ml－1
8．已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/ml
Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋eq \f(1,2)O2(g) ΔH＝－226 kJ/ml
根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是( )
A．CO的燃烧热为283 kJ
B．上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH>－452 kJ/ml
D．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，转移电子数为6.02×1023
9．已知反应：①101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ/ml
②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/ml
下列结论正确的是( )
A．碳的燃烧热大于110.5 kJ/ml
B．①的反应热为221 kJ/ml
C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热ΔH为57.3 kJ/ml
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 ml水，放出57.3 kJ热量
10．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
11．假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示，则下列说法不正确的是( )
A．|ΔH1|>|ΔH2| B．|ΔH1|<|ΔH3|
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0 D．甲→丙的ΔH＝ΔH1＋ΔH2
12．已知CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ·ml－1①
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－Q2 kJ·ml－1②
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－Q3 kJ·ml－1③
常温下，取体积比为4∶1的CH4和H2混合气体11.2 L(标准状况)，经完全燃烧恢复到室温，则放出的热量是( )
A．0.4Q1＋0.05Q3 B．0.4Q1＋0.05Q2
C．0.4Q1＋0.1Q3 D．0.4Q1＋0.1Q2
13．已知A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1，D(g)＋B(g)===E(g) ΔH2，且ΔH1<ΔH2，若A和D的混合气体1 ml完全与B反应，反应热为ΔH3，则A和D的物质的量之比为( )
A.eq \f(ΔH3－ΔH2,ΔH3－ΔH1) B.eq \f(ΔH2－ΔH3,ΔH3－ΔH1)
C.eq \f(ΔH2－ΔH3,ΔH1－ΔH3) D.eq \f(ΔH3－ΔH1,ΔH2－ΔH3)
14．已知298 K时，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·ml－1，在相同温度下，向密闭容器中通入2 ml SO2和1 ml O2，达到平衡时放出的热量为Q1；向另一体积相同的密闭容器中通入1 ml SO2和1 ml O2，达到平衡时放出的热量为Q2。则下列关系正确的是( )
A．2Q2＝Q1 B．2Q2C．Q215．室温下，将1 ml的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 ml的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：CuSO4·5H2O(s)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是( )
A．ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3
16．S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。
已知：①S(s，单斜)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJ/ml
②S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJ/ml
③S(s，单斜)===S(s，正交) ΔH3
下列说法正确的是( )
A．ΔH3＝＋0.33 kJ/ml
B．单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C．S(s，单斜)===S(s，正交) ΔH3<0，正交硫比单斜硫稳定
D．S(s，单斜)===S(s，正交) ΔH3>0，单斜硫比正交硫稳定
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(14分)将氧化铁还原为铁的技术在人类文明的进步中占有十分重要的地位。
炼铁高炉中发生的关键反应如下：
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/ml
CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH＝＋172.46 kJ/ml
Fe2O3＋CO―→Fe＋CO2
若已知：2Fe(s)＋eq \f(3,2)O2(g)===Fe2O3(s) ΔH＝－824.21 kJ/ml
根据上面三个热化学方程式，回答下列问题：
(1)CO的燃烧热为__________；写出其热化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)写出高炉内Fe2O3被CO还原为Fe的热化学方程式：
________________________________________________________________________。
18．(12分)(1)已知高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨。制备过程大致分为三个阶段。各阶段主要成分与温度关系如下表所示。
当温度过高时，WO2(s)会转变为WO2(g)。请根据以下反应：
①WO2(s)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝＋66.0 kJ/ml
②WO2(g)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝－137.9 kJ/ml
计算出WO2(s)WO2(g)的ΔH＝____________________。
(2)已知有关反应的能量变化如图所示，则反应CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)的焓变ΔH＝__________。
19．(14分)下表是几种常用燃料(1 ml)完全燃烧时放出的热量：
(1)从热量角度分析，目前最适合家庭使用的优质气体燃料是________。
(2)写出乙醇的燃烧热的热化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)充分燃烧1 ml表中各种燃料，排放出二氧化碳的量最多的是________。
(4)矿物燃料储量有限，而且在燃烧过程中会产生污染。根据能源多样化的发展战略，我国开发利用的绿色能源有氢能、________________等。
20．(12分)Ⅰ.比较下列各组热化学方程式中ΔH的大小关系。
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2
ΔH1________ΔH2。
Ⅱ.把煤作为燃料有下列两种途径。
途径Ⅰ C(s)＋O2(g)===CO2(g)(放热Q1 kJ)
途径Ⅱ 先制成水煤气：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)(吸热Q2 kJ) ①
再燃烧水煤气：
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g） ② ,2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ③))共放热Q3 kJ
(1)判断两种途径放热的大小：途径Ⅰ________(填“大于”“小于”或“等于”)途径Ⅱ。
(2)Q1、Q2、Q3的数学关系是________。
(3)由于制取水煤气的反应中，反应物的总能量________生成物的总能量，那么在进行化学反应时，反应就需要________能量才能转化为生成物，因此其反应条件为________。
(4)简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义
________________________________________________________________________。
参考答案与解析
1．[导学号75940021] 解析：选C。目前全球能源主要依靠含碳物质的燃烧，所以不使用含碳能源是不现实的，C错误；要减少二氧化碳的排放应开发新能源，提高能源利用率，选项A、B、D正确。
2．[导学号75940022] 解析：选D。燃烧固体燃料需要架空，燃烧才能更旺，这说明增大可燃物与空气的接触面积，可以使燃烧更充分，答案为D。
3．[导学号75940023] 解析：选C。燃烧热是指1.01×105Pa时，1 ml纯物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，A项中没有指明生成物为稳定的氧化物，B项中没有限定物质的物质的量，D项中物质的燃烧热是恒定的，与化学计量数无关。
4．[导学号75940024] 解析：选D。A项中反应是SO2的催化氧化反应，而不是SO2的燃烧反应，错误。B项中产物是气态水而非液态水，错误。C项中可燃烧物H2的物质的量不是1 ml而是2 ml，错误。
5．[导学号75940025] 解析：选B。CO燃烧是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，A错误；D中忽略了O2的能量，错误；比较ΔH时必须带符号，C错误。
6．[导学号75940026] 解析：选D。根据燃烧热的定义可知，A项错在燃烧产物，应为CO2；B项错在H2O的状态及ΔH的符号；C项错在H2O的状态应为液态；D项将各物质的化学计量数及ΔH均乘以eq \f(1,2)，是正确的。
7．[导学号75940027] 解析：选C。运用盖斯定律把题中两个热化学方程式相减后再除以2，即可得所求热化学方程式，则ΔH＝(ΔH1－ΔH2)/2＝－259.7 kJ·ml－1。
8．[导学号75940028] 解析：选C。本题综合考查了反应热、盖斯定律，从微观上揭示了反应过程。A项中燃烧热单位错误，应为 kJ/ml，A错误；B项图中没有表示出ΔH＝－566 kJ/ml时，对应的反应物与生成物的物质的量的关系，B错误；由于2Na2O2(s)＋2CO2(g)===2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＝－452 kJ/ml，CO2(g)转变为CO2(s)吸热，所以2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH>－452 kJ/ml，C正确；由盖斯定律得：Na2O2(s)＋CO(g)===Na2CO3(s) ΔH＝－509 kJ/ml可知，当放出509 kJ热量时消耗1 ml CO，转移电子数为2×6.02×1023，D错误。
9．[导学号75940029] 解析：选A。1 ml C不完全燃烧生成CO放出热量221 kJ÷2＝110.5 kJ，1 ml C完全燃烧生成CO2放出热量大于110.5 kJ，即C的燃烧热大于110.5 kJ/ml；反应①的反应热为－221 kJ/ml；稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热ΔH为－57.3 kJ/ml；醋酸是弱酸，电离时吸热，与NaOH溶液中和生成 1 ml水时放出的热量小于57.3 kJ。
10．[导学号75940030] 解析：选C。放热反应的特点是生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应的特点是生成物总能量高于反应物总能量，A项错误；反应速率受反应物本身的性质、压强、温度、浓度、催化剂等因素影响，与反应放热或吸热无直接关系，B项错误；盖斯定律表明焓变与反应途径无关，只与反应的始态和终态有关，C项正确；同一反应的ΔH的大小与反应条件无关，D项错误。
11．[导学号75940031] 解析：选A。题述过程中甲为始态，乙为中间态，丙为终态，由盖斯定律可知：甲→丙，ΔH＝ΔH1＋ΔH2<0，D正确；在反应过程中ΔH1与ΔH2的大小无法判断，A错误；因|ΔH3|＝|ΔH1|＋|ΔH2|，B正确；因为甲→丙和丙→甲是两个相反的过程，所以ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0，C正确。
12．[导学号75940032] 解析：选A。标准状况下，11.2 L混合气体的物质的量为eq \f(11.2 L,22.4 L/ml)＝0.5 ml，其中n(CH4)＝eq \f(4,5)×0.5 ml＝0.4 ml，则n(H2)＝0.1 ml，由于完全燃烧恢复到室温时，水为液体，因此，H2燃烧放出的热量应按反应③进行计算，结果为0.4Q1＋0.05Q3。
13．[导学号75940033] 解析：选B。设A的物质的量为x ml，则D的物质的量为(1－x)ml，由反应的热化学方程式：
A(g) ～ ΔH1 D(g) ～ ΔH2
1 ΔH1 1 ΔH2
x ΔH1x (1－x) ΔH2(1－x)
所以ΔH1x＋ΔH2(1－x)＝ΔH3，x＝eq \f(ΔH3－ΔH2,ΔH1－ΔH2)，
所以eq \f(nA,nD)＝eq \f(ΔH3－ΔH2,ΔH1－ΔH3)＝eq \f(ΔH2－ΔH3,ΔH3－ΔH1)。
14．[导学号75940034] 解析：选C。2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·ml－1的意义是2 ml SO2和1 ml O2完全反应放出热量197 kJ；相同温度下，向密闭容器中通入2 ml SO2和1 ml O2，达到平衡时，反应物不可能完全反应，放出的热量Q1小于197 kJ；向另一体积相同的密闭容器中通入1 ml SO2和1 ml O2，达到平衡时放出的热量Q2比Q1要小。
15．[导学号75940035] 解析：选B。由题给条件可知：①CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)＋5H2O(l) ΔH1>0；②CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SOeq \\al(2－,4)(aq) ΔH2<0，由①－②可得CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l) ΔH3＝ΔH1－ΔH2>0，选B。
16．[导学号75940036] 解析：选C。根据盖斯定律得③＝①－②，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－0.33 kJ·ml－1，说明反应③为放热反应，单斜硫的能量比正交硫的高，正交硫更稳定。
17．[导学号75940037] 解析：由题意：①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/ml
②CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH2＝＋172.46 kJ/ml
③2Fe(s)＋eq \f(3,2)O2(g)===Fe2O3(s) ΔH3＝－824.21 kJ/ml
④CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔH4
⑤Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH5
根据盖斯定律：
(1)④＝eq \f(1,2)(①－②)，
所以ΔH4＝eq \f(1,2)(ΔH1－ΔH2)
＝eq \f(1,2)×(－393.5 kJ/ml－172.46 kJ/ml)
＝－282.98 kJ/ml。
(2)⑤＝①×eq \f(3,2)－③－②×eq \f(3,2)，
所以ΔH5＝ΔH1×eq \f(3,2)－ΔH3－ΔH2×eq \f(3,2)
＝－393.5 kJ/ml×eq \f(3,2)－(－824.21 kJ/ml)－172.46 kJ/ml×eq \f(3,2)＝－24.73 kJ/ml。
答案：(1)282.98 kJ/ml
CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.98 kJ/ml
(2)Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH＝－24.73 kJ/ml
18．[导学号75940038] 解析：(1)根据盖斯定律可知，①－②即得到WO2(s)WO2(g) ΔH＝66.0 kJ/ml－(－137.9 kJ/ml)＝＋203.9 kJ/ml。
(2)由图可知H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ/ml ①
CH4(g)＋eq \f(3,2)O2(g)===CO(g)＋2H2O(g) ΔH＝－564.3 kJ/ml ②
将①变换形式得H2O(g)===H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g) ΔH＝＋241.8 kJ/ml ③
由盖斯定律，将③×3＋②得CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋161.1 kJ/ml。
答案：(1)＋203.9 kJ/ml (2)＋161.1 kJ/ml
19．[导学号75940039] 解析：(1)从热量角度分析，目前最适合家庭使用的优质气体燃料为甲烷(CH4)。(3)从表中各物质的化学式可以看出1 ml乙醇含碳最多，故充分燃烧1 ml乙醇放出的CO2最多。(4)我国开发的绿色能源有氢能、风能、地热能、太阳能等。
答案：(1)甲烷
(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－1 367 kJ·ml－1
(3)乙醇
(4)太阳能(或风能、地热能)
20．[导学号75940040] 解析：Ⅰ.反应热的大小与反应物、生成物的状态有关，与反应物的多少有关。比较ΔH时，应包括符号，对于放热反应，放热值越大，ΔH越小。
Ⅱ.由下面设计的不同反应途径可知，反应物与生成物均相同，故两个途径放出的热量相同。
(1)途径Ⅰ和途径Ⅱ反应的始态和终态相同，根据盖斯定律，放出的热量是相同的。(2)根据盖斯定律，将途径Ⅱ中的三个热化学方程式按①＋②×eq \f(1,2)＋③×eq \f(1,2)即可得到C(s)＋O2(g)===CO2(g)，故Q1、Q2、Q3的关系为Q1＝eq \f(Q3,2)－Q2。(3)制取水煤气的反应需吸热，因此反应物的总能量小于生成物的总能量，反应过程中，反应物需要吸收能量才能转化为生成物，故反应条件为加热或高温。(4)通过途径Ⅱ将煤气化，制得水煤气，能有效地提高煤的利用率，节约能源。
答案：Ⅰ.< Ⅱ.(1)等于 (2)Q1＝eq \f(Q3,2)－Q2 (3)小于 吸收 加热或高温 (4)有利于提高燃料的利用率，节约能源题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
温度
25 ℃～550 ℃～600 ℃～700 ℃
主要成分
WO3 W2O5 WO2 W
物质
炭粉(C)
一氧化碳(CO)
氢气(H2)
甲烷(CH4)
乙醇(C2H5OH)
状态
固体
气体
气体
气体
液体
热量(kJ)
392.8
282.6
285.8
890.3
1 367