第05讲 暑假小测01-【暑假自学课】2022年新高二化学暑假精品课(人教版选修4)
展开暑假小测01
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列叙述正确的是
①化学反应都遵循质量守恒定律
②化学反应都遵循能量守恒定律
③化学反应都有新物质生成
④化学反应都伴随着能量的变化
A.只有① B.只有①② C.只有①②③ D.①②③④
【答案】D
【详解】
①化学反应中没有原子的变化,所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等,①正确;
②化学反应中一定有能量的变化,一定遵循能量守恒定律,②正确;
③化学反应中有原子重新组合成新的分子,一定有新物质生成,③正确;
④化学反应中有化学键的断裂和形成,断键吸热成键放热,反应过程中一定有能量变化,④正确。
故答案为D。
2.下列反应中,能量变化与图像一致的是
A.木炭燃烧 B.过氧化钠与水反应
C.氢氧化钠溶液与盐酸反应 D.晶体与晶体反应
【答案】D
【分析】
由图可知,生成物能量大于反应物能量,该反应为吸热反应。
【详解】
A.木炭燃烧是放热反应,A项不选;
B.过氧化钠与水反应是放热反应,B项不选;
C.氢氧化钠溶液与盐酸反应,属于酸碱中和反应,是放热反应,C项不选;
D.晶体与晶体反应需要吸收热量,是吸热反应,D项选;
答案选D。
3.下列反应中,属于氧化还原反应同时反应物总能量比生成物高的是
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 B.氢氧化钠与稀盐酸反应
C.灼热的炭与CO2反应 D.甲烷与O2的燃烧反应
【答案】D
【分析】
反应前后有元素化合价升降的反应是氧化还原反应,据此解答。
【详解】
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热的非氧化还原反应,A不符合;
B.氢氧化钠与稀盐酸反应是放热的非氧化还原反应,B不符合;
C.灼热的炭与CO2反应是吸热的氧化还原反应,C不符合;
D.甲烷与O2的燃烧反应是放热的氧化还原反应,D符合;
答案选D。
4.已知2A(g)B(g) 放热;2A(g)B(1) 放热;能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
已知2A(g)B(g) 放热,2A(g)所具有的能量高于B(g);2A(g)B(1) 放热2A(g)所具有的能量高于B(1);B(g)变成B(1)放热,B(g)所具有的能量高于B(1),对照图象,B符合,故选B。
5.十氢萘(C10H18)是具有高储氢密度的氢能载体。其脱氢过程的反应为:①C10H18(1)⇌C10H12(l)+3H2(g) ∆H1;②C10H12(l)⇌C10H8(1)+2H2(g) ∆H2,335℃下,进行高压液态十氢萘催化脱氢实验,一定时间内测得n(C10H12)显著低于n(C10H8)。判断“C10H18→C10H12→C10H8”的能量示意图正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
C10H18和C10H12脱氢过程都需要吸收能量,故∆H1和∆H2都大于0,根据一定时间内测得n(C10H12)显著低于n(C10H8),产生C10H8的物质的量更大,说明生成C10H8的反应更容易进行,吸收的能量小,所以∆H1>∆H2>0。
【详解】
A.根据图示∆H2<0,故A不符合题意;
B.根据图示∆H1>∆H2>0,故B符合题意;
C.根据图示∆H2、∆H1均<0,故C不符合题意;
D.根据图示∆H2>∆H1>0,故D不符合题意;
故答案为B。
6.下列说法正确的是
A.需要加热才能进行的反应一定是吸热反应
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH>0
C.测定中和热实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
D.已知中和热的热化学方程式为:H+(aq)+OH(aq)=H2O(l) △H=-57.4kJ/mol,则含28.0gKOH的稀溶液与稀盐酸完全中和放出28.7kJ的热量
【答案】D
【详解】
A.是否加热为引发反应的外界条件,反应热与是否加热才能进行无关,故A错误;
B.氢气的燃烧是放热反应,ΔH<0,故B错误;
C.中和热的测定实验中,读取混合溶液的最高温度为终止温度,故C错误;
D.中和热的热化学方程式为:H+(aq)+OH(aq)=H2O(l) △H=-57.4kJ/mol,表示的是强酸和强碱在稀溶液中反应生成1mol水的热效应,,则含28.0gKOH的稀溶液与稀盐酸完全中和生成0.5molH2O,放出的热量为28.7kJ,故D正确;
故选D。
7.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A.ΔH﹥0表示放热反应,ΔH﹤0表示吸热反应
B.热化学方程式的化学计量数可以表示分子数或原子数,因此必须是整数
C.根据盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应热
D.同温同压下,H2( g)+Cl2(g)=2HCl (g),在光照和点燃条件的△H不同
【答案】C
【详解】
A.放热反应ΔH﹤0,吸热反应ΔH﹥0,A项错误;
B.热化学方程式的化学计量数表示的是反应物的物质的的量,可以使分数或小数,B项错误;
C.化学反应的反应热只与始态和终态有关,与反应途径无关,可根据盖斯定律计算某些难以直接测量的反应热,C项正确;
D.焓变与反应条件无关,D项错误;
故答案为C。
8.1g H2燃烧生成液态水,放出142.9 kJ的热量,下列热化学方程式正确的是
A.2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) ΔH= -571.6 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) ΔH= -142.9 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH= -571.6 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) ΔH= +571.6 kJ·mol-1
【答案】A
【分析】
1mol氢气的质量为:2g/mol×1mol=2g,则2g氢气燃烧生成液态水放出的热量为:142.9kJ×=285.8kJ,则氢气燃烧的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8 kJ•mol-1。
【详解】
A.焓变与化学计量数成正比,则2mol氢气放出的热量为285.8kJ×2=571.6kJ,正确的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6 kJ•mol-1,选项A正确;
B.生成水的状态应该为气态,正确的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8 kJ•mol-1,选项B错误;
C.状态H2O(g)错误,应为H2O(l),选项C错误;
D.ΔH= +571.6 kJ·mol-1>0,代表吸热反应,与事实相违背,选项D错误;
答案选A。
9.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△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=+283.0kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应
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
【答案】C
【详解】
A.强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)中和热为△H=-57.3kJ/mol,H2SO4和Ca(OH)2除了生成水外,还有CaSO4微溶物生成,反应放出的热量大于2×57.3kJ/mol,故A错误;
B.在25℃,101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,则CO(g)+O2(g)= CO2(g) ΔH=-283.0kJ/mol,再利用盖斯定律,得:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=+(2×283.0)kJ/mol,故B错误;
C.反应的吸、放热与反应条件无关,如有些放热反应必须在加热条件下才能进行,如铝热反应,故C正确;
D.燃烧热是1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,应生成液态水,故D错误;
答案选C。
10.下列热化学方程式中△H代表燃烧热的是
A.CH4(g)+O2(g)=2H2O(1)+CO(g) △H1
B.S(s)+O2(g)=SO3(g) △H2
C.C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(1) △H3
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H4
【答案】C
【分析】
燃烧热是指在101kPa下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物放出的热量。据此分析下列结论。
【详解】
A.在CH4(g)+O2(g)===2H2O(l)+CO(g) 反应中有CO生成,所以ΔH1不是燃烧热,故A错误;
B.硫充分燃烧的产物是SO2,不是SO3,故ΔH2不是燃烧热,故B错误;
C.1molC6H12O6(s)完全燃烧的反应式为:C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l),符合燃烧热的概念,所以ΔH3是C6H12O6的燃烧热,故C正确;
D.反应2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)中CO物质的量是2mol,所以ΔH4不是燃烧热,故D错误。
故答案:C。
11.利用太阳光在特殊催化剂表面可以实现高效分解水,其主要过程如图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键
H—O
O=O
H—H
O—O
键能/kJ·mol−1
463
496
436
138
若反应过程中分解了1mol水,则下列说法错误的是
A.总反应ΔS>0
B.过程I吸收了463kJ能量
C.过程II放出了287kJ能量
D.过程III反应为2H2O2(l)=2H2O(g)+O2(g)
【答案】D
【详解】
A.总反应为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔS>0.A项正确;
B.分解1 mol水时,过程Ⅰ断裂1 mol H—O键吸收了463 kJ能量,B项正确;
C.分解1 mol水时,过程Ⅱ形成 mol H—H,同时形成mol H2O2中O—O键,放出了×(436+138)=287 kJ能量,C项正确;
D.过程Ⅲ反应为H2O2(l)=H2(g)+O2(g),D项错误;
答案选D。
12.已知碳的气化反应过程部分化学反应的热化学方程式为:
C(s)+2H2(g)=CH4(g)△H1C(s)+O2(g)=CO2 (g)△H2
C(s)+O2(g)=CO(g)△H3
则催化重整反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)的△H为
A.2△H3﹣△H1﹣△H2 B.2△H3﹣△H1+△H2
C.2△H3+△H1﹣△H2 D.2△H3﹣△H1﹣2△H2
【答案】A
【详解】
已知:①C(s)+2H2(g)=CH4(g)△H1
②C(s)+O2(g)=CO2 (g)△H2
③C(s)+O2(g)=CO(g)△H3
根据盖斯定律,2×③-①-②,可得CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g),所以△H=2△H3-△H1-△H2,故选:A。
13.已知以下的热化学反应方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=-24.8kJ·mol-1
②Fe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH=-15.73kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH=+640.4kJ·mol-1
则28gCO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为
A.+218kJ·mol-1 B.-109kJ·mol-1 C.-218kJ·mol-1 D.+109kJ·mol-1
【答案】C
【详解】
已知:①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=-24.8kJ·mol-1;②Fe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH=-15.73kJ·mol-1;③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH=+640.4kJ·mol-1;则根据盖斯定律可知(①×3-②×3-③×2)×即得到FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH=-218kJ·mol-1,因此28gCO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为-218kJ·mol-1;
故选C。
二、填空题
14.(1)某化学反应中,反应物的总能量为,生成物的总能量为,且,则该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)实验室用50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。如果用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量___________(填“相等、不相等”),所求中和热___________(填“相等、不相等”)。该装置有明显的错误,其中一处是缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为___________。
(3)如图是元素周期表的一部分,回答下列问题:
①f、g、h、i对应简单离子的半径由大到小的顺序为___________(用具体微粒符号表示)。
②b、c、d三种原子的得电子能力由大到小为___________(用具体微粒符号表示)。
③c、d、e、i分别与氢形成的简单的氢化物中最稳定的物质的化学式是___________
【答案】吸热 不相等 相等 环形玻璃搅拌棒 S2->Cl->Na+> Al3+ C
(1)设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,若E1
(3)由元素在周期表中位置,可知a为H、b为C、c为N、d为O、e为F、f为Na、g为Al、h为S、i为Cl;
①f、g、h、i对应简单离子为Na+、Al3+、S2-、Cl-,电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,电子层越多离子半径越大,故离子半径:S2->Cl->Na+> Al3+,故答案为:S2->Cl->Na+> Al3+;
②b、c、d三种原子分别为C、N、O,电负性:C
15.依据实验数据,写出下列反应的热化学方程式。
(1)2molAl(s)与足量O2(g)反应,生成Al2O3(s),放出1644.3kJ的热量___。
(2)氢气的燃烧热为285.8kJ/mol,写出其燃烧热的热化学方程式:___。
(3)①如图是一定量丙烷(C3H8)气体完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-”___。
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:___。
【答案】2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) ΔH=-1644.3kJ/mol H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol - C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2215.0kJ/mol
【详解】
(1)2molAl(s)与足量O2(g)反应,生成Al2O3(s),放出1644.3kJ的热量,因此反应的热化学方程式为2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) ΔH=-1644.3kJ/mol。
(2)燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时发出的能量,氢气的燃烧热为285.8kJ/mol,则其燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol。
(3)①由于反应物总能量高于生成物总能量,因此是放热反应,则答案为:-。
②生成CO2和1molH2O(l)时放热是553.75kJ,则生成4mol H2O(l)时放热是4×553.75kJ=2215.0kJ,因此表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2215.0kJ/mol。
16.甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=—571.8 kJ/mol;②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2=—192.9 kJ/mol。
(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学反应方程式为______。
(2)反应②中的能量变化如图所示,则ΔH2=______ kJ/mol(用E1、E2表示)。
(3)H2(g)的燃烧热为______。
(4)请你分析H2(g)作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点:______ (写出两点即可)。
【答案】CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l) ΔH=—764.7 kJ/mol E1—E2 285.9 kJ/mol 热值高;产物无污染
【详解】
(1)由盖斯定律可知,①+②可得甲醇蒸气完全燃烧的反应为CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),则 ΔH=ΔH1+ΔH2=(—571.8 kJ/mol)+( —192.9 kJ/mol)=—764.7 kJ/mol,则表示甲醇蒸气完全燃烧的热化学反应方程式为CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l) ΔH=—764.7 kJ/mol;
(2)反应的最终能量变化只与始态、终态能量有关,与中间状态无关,则ΔH2= E1—E2,故答案为:E1—E2;
(3)氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量,由反应①可知氢气的燃烧热ΔH=—571.8 kJ/mol×=—285.9 kJ/mol ,故答案为:285.9 kJ/mol ;
(4)由氢气和甲醇燃烧的热化学方程式可知,氢气燃烧的产物为对环境无任何影响的水,甲醇燃烧会产生对环境有影响的温室气体二氧化碳,且等质量的氢气燃烧比甲醇燃烧放出的热量多,则氢气作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点是氢气燃烧的热值高,产物无污染,故答案为:热值高;产物无污染。
17.(1)甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。
①甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是___________填“吸热”或“放热”反应。
②过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同?___________,原因是___________。
(2)在、101kPa下,1g甲醇燃烧生成和液态水时放热。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:___________ 。
(3) △H1___________△H2(填“>”、“﹤”或“=”)
(4)已知拆开键、键、键分别需要的能量是、、,则与反应生成的热化学方程式为:___________
(5)白磷与氧可发生如下反应:已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为如下
化学键
键能
a
b
c
d
e
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的___________;
(6)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂反应生成和水蒸气。
已知:①
②
写出肼和反应的热化学方程式___________。
【答案】吸热 相同 反应热仅与反应的始态和终态有关,与反应途径无关 ;
【详解】
(1)①通过图象可以看出,反应物的总能量比生成物的总能量低,故为吸热反应;
②一个化学反应的热效应仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关,与反应的途径无关,仅取决于反应物和生成物的总能量的大小,过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是相同的;故答案为:吸热;相同;反应热仅与反应的始态和终态有关,与反应途径无关;
(2)在、101kPa下,1g甲醇燃烧生成和液态水时放热,32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为;则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为: ;故答案为: ;
(3) 1mol完全燃烧生成液态水放出的热量多,故,故答案为:<;
(4)=反应物的键能总和生成物的键能总和 与反应生成 的热化学方程式为: ,故答案为: ;
(5)反应热=6+5-4-12=,故答案为:;
(6)已知:①
② ,根据盖斯定律,可得:肼和的反应:反应的,热化学方程式为:,故答案:。
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