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人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第一章 化学反应与能量综合与测试达标测试
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这是一份人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第一章 化学反应与能量综合与测试达标测试，共14页。
人教版选修4高中化学第一章化学反应与能量课时练A、B卷
（A卷）
可能用到的原子量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ca-40
第Ⅰ卷（选择题 共55分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分，每小题只有一个选项符合题意）
1．下列关于化学反应速率的说法，不正确的是 （ ）
A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B．单位时间内某物质的浓度变化大，则该物质反应就快
C．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示
D．化学反应速率常用单位有mol·L-1·s-1 和mol·L-1·min-1
2．铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是 （ ）
A．阴极 B．正极 C．阳极 D．负极
3．下列说法正确的是 ( )
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．吸热反应不加热的条件一定不能发生
C．放热的反应在常温下一定很容易发生
D．反应是放热的还是吸热的须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
4．下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是 ( )
5．（2002上海高考题）下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是
①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境
③乙醇是一种再生能源 ④燃烧时放出大量热量 ( )
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
二、选择题（本题包括7小题，每小题5分，共35分，每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案包括一个选项，多选时该题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且正确的给5分，但只要选错一个，该小题为0分）
6．右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有
关的判断正确的是 （ ）
A．a为正极、b为负极
B．a为阳极、b为阴极
C．电解过程中，d电极质量增加
D．电解过程中，氯离子浓度不变
7．1mol碳完全燃烧后可放出393.5KJ的热量，下列热化学方程式正确的是 （ ）
A．C（固）+O2（气）=CO2（气）； △H =+393.5 kJ/mol
B．C（固）+O2（气）=CO（气）； △H =-393.5 kJ/mol
C．C+O2=CO2 ； △H =-393.5 kJ/mol
D．C（固）+O2（气）=CO2（气）； △H =-393.5 kJ/mol
8．在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：
2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)； △H =-566 kJ/mol
CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)； △H =-890 kJ/mol
由1molCO和3molCH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为( )
A．2912kJ B．2953kJ C．3236kJ D．3867kJ
9．下列属于直接利用太阳辐射能的方式的是
①光-热转换 ②光-电转换 ③光-化学能转换 ④光-生物质能转换
A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．①②③④
10．已知（l）H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（g）； △H1＝a kJ/mol
（2）2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）； △H2＝b kJ/mol
（3）H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（l）； △H3＝c kJ/mol
（4）2H2（g）+O2（g） ＝2H2O（l）； △H4＝d kJ/mol
下列关系式中正确的是 （ ）
A． a＜c ＜0 B．b＞d＞0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0
11．已知25℃，101KPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C(石墨) + O2(g) = CO2(g)； △H=－393.51 kJ/mol
C(金刚石) + O2(g) = CO2(g)； △H=－395.41 kJ/mol
据此判断，下列说法正确的是 （ ）
A．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石低
B．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石高
C．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石低
D．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石高
12．一种新型燃料电池，它是用两根金属做电极插入KOH溶液中，然后向两极上分别通甲烷和氧气，其电池反应为：
X极：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
Y极：4H2O +2O2+8e-=8OH-
下列关于此燃料电池的有关说法中错误的是 （ ）
A．通过甲烷的电极（X）为电池的负极，通过氧气的电极（Y）为电池正极
B．放电一段时间后，电解质溶液中KOH的物质的量不变
C．在标准状况下，通过5.6L氧气，完全反应后有1.0mol的电子发生转移
D．放电时，通过甲烷的一极附近的pH升高
第Ⅱ卷（非选择题 共45分）
三、（本题包括4小题，共32分）
13．（8分）从能量角度看，断开化学键要 ，形成化学键要 ，一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于 ；水的分解需要吸收热量，试从化学键变化的角度分析原因
。
14．（2分）4克硫粉完全燃烧时放出37kJ热量，该反应的热化学方程式是：
。
15．（6分）取2g干燥铝粉和3g碘粉小心混匀，分为四堆。往各堆上分别加0.5g水，1g明矾，1g胆矾，1g无水硫酸铜。加水那堆混合物首先冒火花，发生剧烈反应，其次发生反应的是加明矾的那一堆混合物，再次发生反应的是加胆矾的那一堆混合物，而加无水硫酸铜的那堆最难发生反应。
（1） 铝和碘反应的方程式为__________ _。铝和碘反应还可以看到_____ ___。
（2）四堆混合物发生反应的先后顺序说明_________ _______。
16．（16分）阅读材料，回答问题：
（1）某无色液体A，在通电的条件下能生成无色气体B和C，B能使带火星的木条着火，C能在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰且只生成A。则B、C的化学式分别为， ， 。
（2）若已知每摩气体C燃烧后生成A液体时放出285.8kJ的热量，试写出其燃烧的热化学方程式： 。
（3）能源可分为一级能源和二级能源。自然界以现存形式提供的能源称为一级能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。有人认为，气体C是一种优质能源，你认为气体C作为能源的最突出的优点是 。
（4）也有人认为气体C作为能源是不现实的，你的意见呢？你如果认为现实，答出现实的理由。如果认为不现实，则答出不现实的理由。（不少于20字）
四、（本题包括2小题，共13分）
17．（5分）298K时，合成氨反应的反应热△H=-92.4kJ/mol。在该温度下取1molN2和3molH2放在一个密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应所放出的热量总小于92.4kJ，其原因是什么？
18．（8分）氢气可能是一种理想的新能源，如果已知下列两个热化学方程式：
2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) △H=-563.6kJ/mol
2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=-571.5kJ/mol
试计算：燃烧多少千克氢气生成液态水放出的热量，跟燃烧5.60kg一氧化碳生成二氧化碳放出的热量相等。
化学反应与能量转化(A卷)答案
1．C
2．D 【说明】原电池中两极称为正极、负极；电解池中两极称为阳极、阴极。
3．D
4．A 【说明】反应放热还是吸热由反应物的总能量大小和生成物的总能量大小决定。
5．D
6．AC 【说明】电流的方向由电源正极经外电路到负极。所以Cu在d极上析出，氯离子在c极上变为氯气，氯离子要减小。
7．D 【说明】热化学方程式中要注明各物质的聚集状态，△H小于0表示该反应放热。
8．B 【说明】1molCO完全燃烧放出的热量是566kJ/2，3molCH4完全燃烧放出的热量是890kJ*3本题释放的总能量应当是（566/2+890*3 ）kJ
9．D
10．D 【说明反应所放出或吸收的热量不仅仅和计量系数有关，还和各物质的聚集状态有关。所以b＝2a，△H小于0表示该反应放热。
11．A 【说明】①式减②式得：C（石墨，s）= C（金刚石，s）；△H＝+1.9kJ/mol，说明石墨变成金刚石要吸收能量，所以等质量时石墨的能量低。
12．BD
13．吸热，放热，应物的总能量大小和生成物的总能量大小；断开2个氢氧所吸收的能量大于生成2个氢氢键、1个氧氧键所放出的总能量，所以水的分解是吸热的。
14．S（固）+O2（气）=SO2（气）； △H =-296 kJ/mol
H2O
15．2Al+3I2==== 2Al I 3 有紫色蒸气生成 说明水是该反应的催化剂
16．（1）O2 、H2 （2）H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（l）；△H1＝-285.8kJ/mol (3)无污染、可循环使用，等质量时的热值高，资源丰富。（4）不现实，现在还没有很好的方法来制取大量的H2，也不能很好的贮藏H2。
17．合成氨的反应是一个可逆反应，反应不能进行到底。所以1molN2和3molH2进行充分反应，测得反应所放出的热量也总小于92.4kJ
18．0.394kg
【全解】5.60kgCO的物质的量是200mol
燃烧5.60kg一氧化碳生成二氧化碳放出的热量为：563.6kJ×200/2=5.636×104 kJ
2H2----------------△H
4g 571.5 kJ
m(H2O) 5.636×104 kJ
列式求出：m(H2O)= 394g 即0.394kg
答：燃烧0.394千克氢气生成液态水放出的热量，跟燃烧5.60kg一氧化碳生成二氧化碳放出的热量相等。
人教版选修4高中化学第一章化学反应与能量课时练A、B卷
（B卷）
可能用到的原子量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ca-40
第Ⅰ卷（选择题 共43分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分，每小题只有一个选项符合题意）
1．把下列四种X溶液，分别加进四个盛有10mL浓度为2 mol·L-1 的盐酸的烧杯中，并都加水稀释至50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是（ ）
A．10 mL、2 mol·L-1 B．20 mL、2 mol·L-1
C．10 mL、4 mol·L-1 D．20 mL、3 mol·L-1
2．纳米是长度单位，1纳米等于1×10-9m，物质的颗粒达到纳米级时，具有特殊的性质。例如将单质铜制成“纳米铜”时，具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧。下列对“纳米铜”的有关叙述正确的是
A．常温下“纳米铜”比铜片的金属性强，反应时反应速率快
B．常温下“纳米铜”比铜片更易失电子，反应时反应速率快
C．常温下“纳米铜”与铜片的还原性相同
D．“纳米铜”颗粒更细小，化学反应时接触面大，所以反应速率快。
3．下列说法或实验现象的描述不正确的是 （ ）
A．把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B．把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
C．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速度加快
D．与电源负极相连的是电解槽的阴极
4．（2002上海春）“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是
A 氯化钠 B 固体硝酸铵 C 固体氢氧化钠 D 生石灰
5．已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O，氢的同位素有 H、D，从水分子的原子组成来看，自然界的水一共有
A．3种 B．6种 C．9种 D．12种
二、选择题（本题包括7小题，每小题5分，共35分，每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案包括一个选项，多选时该题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且正确的给5分，但只要选错一个，该小题为0分）
6．下列叙述能说明金属甲比金属乙活泼的实际事实是 （ ）
A．甲能与冷水反应而乙却不能
B．将甲、乙作电极与稀硫酸酸溶液组成原电池，甲是正极
C．在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多
D．常温下，甲能和 NaOH溶液反应，而乙不能
7．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H2>△H1的是 ( )
A．2H2(g) + O2(g)＝ 2H2O(g)； △H1
2H2(g) + O2(g) ＝ 2H2O(l)； △H2
B．S(g) + O2(g) ＝SO2(g)； △H1
S(s) + O2(g) ＝ SO2(g)； △H2
C．CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g)； △H1
2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)； △H2
D．H2(g) +Cl2(g)＝2HCl(g)； △H1
1/2 H2(g) + 1/2 Cl2(g) ＝ HCl(g)； △H2
8．某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是
A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl
B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl
C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl
D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl
根据以下叙述，回答第9—11题
能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：
2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g)；△H =+571.6kJ/mol
9．下列叙述正确的是 ( )
A．电能是二级能源 B．水力是二级能源
C．天然气是一级能源 D．焦炉气是一级能源
10．已知：CH4(g) + 2O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g)；△H =-890.3kJ/mol，1克氢气和1克甲烷分别燃烧后，放出的热量之比约是 ( )
A．1∶3.4 B．1∶1.7 C．2.3∶1 D．4.6∶1
11．关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是 ( )
A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源
B．设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气
C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量
D．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气
12．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是： H2 + 2 NiO(OH) 2Ni(OH)2 根据此反应式，判断下列叙述正确的是 （ ）
A． 电池放电时，电池负极周围溶液的OHˉ不断增大
B．电池放电时，镍元素被氧化
C．电池充电时，氢元素被还原
D．电池放电时，氢气是负极
第Ⅱ卷（非选择题 共45分）
三、（本题包括4小题，共26分）
13．（5分）如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时 热量，△H 0；反之，如果反应物所具有的总能量 生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时 热量，△H 0。
14．（5分）0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5千焦热量，其热化学方程式是
，
又已知：H2O（液）＝H2O（气）；△H =-44kJ/mol，则11.2升（标准状况下）乙硼烷完全燃烧时生成气态水时放出的热量为 千焦。
15．（8分）氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：
依照图示，完成下列填空：
（1）在电解过程中，与电源正极相联的电极上所发生反应的化学方程式为
__________ _，与电源负极相连的电极附近，溶液pH值__________（选填：“不变”，“升高”或“下降”）。
（2）在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与 NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与 NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为___________________ 。
16．（8分）下表： 几种常见燃料的热值
燃料主要成分
酒精
焦炭（C）
天然气（主要是CH4）
氢气
汽油（C8H18为例）
热值（kJ／mol）
1367
300
896
286
5472
回答：
（1）由表分析， 是一种理想的燃料。
（2）试简述这种理想能源的主要优点。
① ；② ；③ 。
四、（本题包括2小题，共19分）
17．（9分）实验室用铅蓄电池作为电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时反应如下：负极 Pb-2e-+SO42-= PbSO4 正极 PbO2+2e-+4H++SO42-= PbSO4+2 H2O若要制得Cl20.5mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是多少？
18．（10分）理论上1g葡萄糖在体内完全氧化成CO2气体和液态水（有氧氧化）释放出16kJ的能量。在体内这一氧化过程释放的能量由ATP截获被人利用；C6H12O6+6O2+38H3PO4+38ADP →6CO2+44H2O+38ATP
ATP +H2O→ADP +H3PO4 △H =-30.6kJ/mol
(1) 写出葡萄糖完全氧化为CO2气体和液态水的热化学方程式
(2) 葡萄糖在体内完全氧化为CO2气体和液态水，能量的利用率是多少？
化学反应与能量转化（B卷）答案
1．D 【说明】因为都加水稀释到50ml了，故四种溶液中溶质的物质的量浓度由原来溶液中溶质的物质的量多少决定。
2．D
3．B
4．B 【说明】固体硝酸铵溶于水是吸热的，其它都放热。
5．C 【说明】1 个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。2个氢原子可以相同也可以不同，分别由2个H、2个D、1个H1个D构成的水分子各有3种，一共就有9种了。
6．A
7．BD 【说明】△H小于0表示该反应放热，△H越小，反应放出的能量越多，△H还与反应是计量系数有关；物质由固态到液态是吸收热量的。
8．B 【说明】为了使Cl2能和NaOH溶液充分反应，Cl2应当在下面的电极产生，而Cl 是在阳极上失去电子生成Cl2的，所以b为正极。
9．AC
10．C 【说明】1g H2燃烧生成液态水放出的热量大约为14.4kJ，1gCH4燃烧生成液态水放出的热量大约为55.7kJ，可估算出答案。
11．AC 【说明】水不分解是不可能得到H2的，且水的分解是个吸热反应。
12．CD 【说明】负极反应为：H2 + 2 OH -2e =2H2O
正极反应为：2 NiO(OH) + 2H2O+ 2e =2Ni(OH)2+ 2 OH
13．放出，<，小于，吸收，>
14．B2H6(g) + 3O2(g) = B2O3(g) + 3H2O(l)；△H =-2165kJ/mol，960.5
15． (1)2Cl -2e = Cl2，升高（2）NaCl+ H2O= NaCl O + H2↑
16．（1）H2（2）无污染、可循环使用，等质量时的热值高，资源丰富。
17．1mol
【全解】由电子守恒找出关系式：
Cl2--------------------------------2H2SO4
1mol 2mol
0.5mol n(H2SO4)
列式求出：n(H2SO4)= 1mol
答：电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是1mol。
18．(1) C6H12O6(l)+6O2(g)=6CO2(g)+44H2O(l)；△H =-2880kJ/mol
(2)40.38%
【全解】(1)1g葡萄糖在体内完全氧化成CO2气体和液态水（有氧氧化）释放出16 kJ的能量。
M（C6H12O6）=180g/mol，△H =-16 kJ/mol ×180=-2880kJ/mol
C6H12O6(l)+6O2(g)=6CO2(g)+44H2O(l)；△H =-2880kJ/mol
(2) 能量的利用率是： ×100%=40.38%
人教版选修4高中化学第一章化学反应与能量课时练A、B卷
（A卷）
可能用到的原子量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ca-40
第Ⅰ卷（选择题 共55分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分，每小题只有一个选项符合题意）
1．下列关于化学反应速率的说法，不正确的是 （ ）
A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B．单位时间内某物质的浓度变化大，则该物质反应就快
C．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示
D．化学反应速率常用单位有mol·L-1·s-1 和mol·L-1·min-1
2．铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是 （ ）
A．阴极 B．正极 C．阳极 D．负极
3．下列说法正确的是 ( )
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．吸热反应不加热的条件一定不能发生
C．放热的反应在常温下一定很容易发生
D．反应是放热的还是吸热的须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
4．下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是 ( )
5．（2002上海高考题）下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是
①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境
③乙醇是一种再生能源 ④燃烧时放出大量热量 ( )
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
二、选择题（本题包括7小题，每小题5分，共35分，每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案包括一个选项，多选时该题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且正确的给5分，但只要选错一个，该小题为0分）
6．右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有
关的判断正确的是 （ ）
A．a为正极、b为负极
B．a为阳极、b为阴极
C．电解过程中，d电极质量增加
D．电解过程中，氯离子浓度不变
7．1mol碳完全燃烧后可放出393.5KJ的热量，下列热化学方程式正确的是 （ ）
A．C（固）+O2（气）=CO2（气）； △H =+393.5 kJ/mol
B．C（固）+O2（气）=CO（气）； △H =-393.5 kJ/mol
C．C+O2=CO2 ； △H =-393.5 kJ/mol
D．C（固）+O2（气）=CO2（气）； △H =-393.5 kJ/mol
8．在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：
2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)； △H =-566 kJ/mol
CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)； △H =-890 kJ/mol
由1molCO和3molCH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为( )
A．2912kJ B．2953kJ C．3236kJ D．3867kJ
9．下列属于直接利用太阳辐射能的方式的是
①光-热转换 ②光-电转换 ③光-化学能转换 ④光-生物质能转换
A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．①②③④
10．已知（l）H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（g）； △H1＝a kJ/mol
（2）2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）； △H2＝b kJ/mol
（3）H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（l）； △H3＝c kJ/mol
（4）2H2（g）+O2（g） ＝2H2O（l）； △H4＝d kJ/mol
下列关系式中正确的是 （ ）
A． a＜c ＜0 B．b＞d＞0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0
11．已知25℃，101KPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C(石墨) + O2(g) = CO2(g)； △H=－393.51 kJ/mol
C(金刚石) + O2(g) = CO2(g)； △H=－395.41 kJ/mol
据此判断，下列说法正确的是 （ ）
A．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石低
B．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石高
C．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石低
D．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石高
12．一种新型燃料电池，它是用两根金属做电极插入KOH溶液中，然后向两极上分别通甲烷和氧气，其电池反应为：
X极：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
Y极：4H2O +2O2+8e-=8OH-
下列关于此燃料电池的有关说法中错误的是 （ ）
A．通过甲烷的电极（X）为电池的负极，通过氧气的电极（Y）为电池正极
B．放电一段时间后，电解质溶液中KOH的物质的量不变
C．在标准状况下，通过5.6L氧气，完全反应后有1.0mol的电子发生转移
D．放电时，通过甲烷的一极附近的pH升高
第Ⅱ卷（非选择题 共45分）
三、（本题包括4小题，共32分）
13．（8分）从能量角度看，断开化学键要 ，形成化学键要 ，一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于 ；水的分解需要吸收热量，试从化学键变化的角度分析原因
。
14．（2分）4克硫粉完全燃烧时放出37kJ热量，该反应的热化学方程式是：
。
15．（6分）取2g干燥铝粉和3g碘粉小心混匀，分为四堆。往各堆上分别加0.5g水，1g明矾，1g胆矾，1g无水硫酸铜。加水那堆混合物首先冒火花，发生剧烈反应，其次发生反应的是加明矾的那一堆混合物，再次发生反应的是加胆矾的那一堆混合物，而加无水硫酸铜的那堆最难发生反应。
（1） 铝和碘反应的方程式为__________ _。铝和碘反应还可以看到_____ ___。
（2）四堆混合物发生反应的先后顺序说明_________ _______。
16．（16分）阅读材料，回答问题：
（1）某无色液体A，在通电的条件下能生成无色气体B和C，B能使带火星的木条着火，C能在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰且只生成A。则B、C的化学式分别为， ， 。
（2）若已知每摩气体C燃烧后生成A液体时放出285.8kJ的热量，试写出其燃烧的热化学方程式： 。
（3）能源可分为一级能源和二级能源。自然界以现存形式提供的能源称为一级能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。有人认为，气体C是一种优质能源，你认为气体C作为能源的最突出的优点是 。
（4）也有人认为气体C作为能源是不现实的，你的意见呢？你如果认为现实，答出现实的理由。如果认为不现实，则答出不现实的理由。（不少于20字）
四、（本题包括2小题，共13分）
17．（5分）298K时，合成氨反应的反应热△H=-92.4kJ/mol。在该温度下取1molN2和3molH2放在一个密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应所放出的热量总小于92.4kJ，其原因是什么？
18．（8分）氢气可能是一种理想的新能源，如果已知下列两个热化学方程式：
2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) △H=-563.6kJ/mol
2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=-571.5kJ/mol
试计算：燃烧多少千克氢气生成液态水放出的热量，跟燃烧5.60kg一氧化碳生成二氧化碳放出的热量相等。
化学反应与能量转化(A卷)答案
1．C
2．D 【说明】原电池中两极称为正极、负极；电解池中两极称为阳极、阴极。
3．D
4．A 【说明】反应放热还是吸热由反应物的总能量大小和生成物的总能量大小决定。
5．D
6．AC 【说明】电流的方向由电源正极经外电路到负极。所以Cu在d极上析出，氯离子在c极上变为氯气，氯离子要减小。
7．D 【说明】热化学方程式中要注明各物质的聚集状态，△H小于0表示该反应放热。
8．B 【说明】1molCO完全燃烧放出的热量是566kJ/2，3molCH4完全燃烧放出的热量是890kJ*3本题释放的总能量应当是（566/2+890*3 ）kJ
9．D
10．D 【说明反应所放出或吸收的热量不仅仅和计量系数有关，还和各物质的聚集状态有关。所以b＝2a，△H小于0表示该反应放热。
11．A 【说明】①式减②式得：C（石墨，s）= C（金刚石，s）；△H＝+1.9kJ/mol，说明石墨变成金刚石要吸收能量，所以等质量时石墨的能量低。
12．BD
13．吸热，放热，应物的总能量大小和生成物的总能量大小；断开2个氢氧所吸收的能量大于生成2个氢氢键、1个氧氧键所放出的总能量，所以水的分解是吸热的。
14．S（固）+O2（气）=SO2（气）； △H =-296 kJ/mol
H2O
15．2Al+3I2==== 2Al I 3 有紫色蒸气生成 说明水是该反应的催化剂
16．（1）O2 、H2 （2）H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（l）；△H1＝-285.8kJ/mol (3)无污染、可循环使用，等质量时的热值高，资源丰富。（4）不现实，现在还没有很好的方法来制取大量的H2，也不能很好的贮藏H2。
17．合成氨的反应是一个可逆反应，反应不能进行到底。所以1molN2和3molH2进行充分反应，测得反应所放出的热量也总小于92.4kJ
18．0.394kg
【全解】5.60kgCO的物质的量是200mol
燃烧5.60kg一氧化碳生成二氧化碳放出的热量为：563.6kJ×200/2=5.636×104 kJ
2H2----------------△H
4g 571.5 kJ
m(H2O) 5.636×104 kJ
列式求出：m(H2O)= 394g 即0.394kg
答：燃烧0.394千克氢气生成液态水放出的热量，跟燃烧5.60kg一氧化碳生成二氧化碳放出的热量相等。
人教版选修4高中化学第一章化学反应与能量课时练A、B卷
（B卷）
可能用到的原子量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ca-40
第Ⅰ卷（选择题 共43分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分，每小题只有一个选项符合题意）
1．把下列四种X溶液，分别加进四个盛有10mL浓度为2 mol·L-1 的盐酸的烧杯中，并都加水稀释至50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是（ ）
A．10 mL、2 mol·L-1 B．20 mL、2 mol·L-1
C．10 mL、4 mol·L-1 D．20 mL、3 mol·L-1
2．纳米是长度单位，1纳米等于1×10-9m，物质的颗粒达到纳米级时，具有特殊的性质。例如将单质铜制成“纳米铜”时，具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧。下列对“纳米铜”的有关叙述正确的是
A．常温下“纳米铜”比铜片的金属性强，反应时反应速率快
B．常温下“纳米铜”比铜片更易失电子，反应时反应速率快
C．常温下“纳米铜”与铜片的还原性相同
D．“纳米铜”颗粒更细小，化学反应时接触面大，所以反应速率快。
3．下列说法或实验现象的描述不正确的是 （ ）
A．把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B．把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
C．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速度加快
D．与电源负极相连的是电解槽的阴极
4．（2002上海春）“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是
A 氯化钠 B 固体硝酸铵 C 固体氢氧化钠 D 生石灰
5．已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O，氢的同位素有 H、D，从水分子的原子组成来看，自然界的水一共有
A．3种 B．6种 C．9种 D．12种
二、选择题（本题包括7小题，每小题5分，共35分，每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案包括一个选项，多选时该题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且正确的给5分，但只要选错一个，该小题为0分）
6．下列叙述能说明金属甲比金属乙活泼的实际事实是 （ ）
A．甲能与冷水反应而乙却不能
B．将甲、乙作电极与稀硫酸酸溶液组成原电池，甲是正极
C．在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多
D．常温下，甲能和 NaOH溶液反应，而乙不能
7．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H2>△H1的是 ( )
A．2H2(g) + O2(g)＝ 2H2O(g)； △H1
2H2(g) + O2(g) ＝ 2H2O(l)； △H2
B．S(g) + O2(g) ＝SO2(g)； △H1
S(s) + O2(g) ＝ SO2(g)； △H2
C．CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g)； △H1
2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)； △H2
D．H2(g) +Cl2(g)＝2HCl(g)； △H1
1/2 H2(g) + 1/2 Cl2(g) ＝ HCl(g)； △H2
8．某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是
A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl
B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl
C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl
D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl
根据以下叙述，回答第9—11题
能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：
2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g)；△H =+571.6kJ/mol
9．下列叙述正确的是 ( )
A．电能是二级能源 B．水力是二级能源
C．天然气是一级能源 D．焦炉气是一级能源
10．已知：CH4(g) + 2O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g)；△H =-890.3kJ/mol，1克氢气和1克甲烷分别燃烧后，放出的热量之比约是 ( )
A．1∶3.4 B．1∶1.7 C．2.3∶1 D．4.6∶1
11．关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是 ( )
A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源
B．设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气
C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量
D．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气
12．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是： H2 + 2 NiO(OH) 2Ni(OH)2 根据此反应式，判断下列叙述正确的是 （ ）
A． 电池放电时，电池负极周围溶液的OHˉ不断增大
B．电池放电时，镍元素被氧化
C．电池充电时，氢元素被还原
D．电池放电时，氢气是负极
第Ⅱ卷（非选择题 共45分）
三、（本题包括4小题，共26分）
13．（5分）如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时 热量，△H 0；反之，如果反应物所具有的总能量 生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时 热量，△H 0。
14．（5分）0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5千焦热量，其热化学方程式是
，
又已知：H2O（液）＝H2O（气）；△H =-44kJ/mol，则11.2升（标准状况下）乙硼烷完全燃烧时生成气态水时放出的热量为 千焦。
15．（8分）氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：
依照图示，完成下列填空：
（1）在电解过程中，与电源正极相联的电极上所发生反应的化学方程式为
__________ _，与电源负极相连的电极附近，溶液pH值__________（选填：“不变”，“升高”或“下降”）。
（2）在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与 NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与 NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为___________________ 。
16．（8分）下表： 几种常见燃料的热值
燃料主要成分
酒精
焦炭（C）
天然气（主要是CH4）
氢气
汽油（C8H18为例）
热值（kJ／mol）
1367
300
896
286
5472
回答：
（1）由表分析， 是一种理想的燃料。
（2）试简述这种理想能源的主要优点。
① ；② ；③ 。
四、（本题包括2小题，共19分）
17．（9分）实验室用铅蓄电池作为电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时反应如下：负极 Pb-2e-+SO42-= PbSO4 正极 PbO2+2e-+4H++SO42-= PbSO4+2 H2O若要制得Cl20.5mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是多少？
18．（10分）理论上1g葡萄糖在体内完全氧化成CO2气体和液态水（有氧氧化）释放出16kJ的能量。在体内这一氧化过程释放的能量由ATP截获被人利用；C6H12O6+6O2+38H3PO4+38ADP →6CO2+44H2O+38ATP
ATP +H2O→ADP +H3PO4 △H =-30.6kJ/mol
(1) 写出葡萄糖完全氧化为CO2气体和液态水的热化学方程式
(2) 葡萄糖在体内完全氧化为CO2气体和液态水，能量的利用率是多少？
化学反应与能量转化（B卷）答案
1．D 【说明】因为都加水稀释到50ml了，故四种溶液中溶质的物质的量浓度由原来溶液中溶质的物质的量多少决定。
2．D
3．B
4．B 【说明】固体硝酸铵溶于水是吸热的，其它都放热。
5．C 【说明】1 个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。2个氢原子可以相同也可以不同，分别由2个H、2个D、1个H1个D构成的水分子各有3种，一共就有9种了。
6．A
7．BD 【说明】△H小于0表示该反应放热，△H越小，反应放出的能量越多，△H还与反应是计量系数有关；物质由固态到液态是吸收热量的。
8．B 【说明】为了使Cl2能和NaOH溶液充分反应，Cl2应当在下面的电极产生，而Cl 是在阳极上失去电子生成Cl2的，所以b为正极。
9．AC
10．C 【说明】1g H2燃烧生成液态水放出的热量大约为14.4kJ，1gCH4燃烧生成液态水放出的热量大约为55.7kJ，可估算出答案。
11．AC 【说明】水不分解是不可能得到H2的，且水的分解是个吸热反应。
12．CD 【说明】负极反应为：H2 + 2 OH -2e =2H2O
正极反应为：2 NiO(OH) + 2H2O+ 2e =2Ni(OH)2+ 2 OH
13．放出，<，小于，吸收，>
14．B2H6(g) + 3O2(g) = B2O3(g) + 3H2O(l)；△H =-2165kJ/mol，960.5
15． (1)2Cl -2e = Cl2，升高（2）NaCl+ H2O= NaCl O + H2↑
16．（1）H2（2）无污染、可循环使用，等质量时的热值高，资源丰富。
17．1mol
【全解】由电子守恒找出关系式：
Cl2--------------------------------2H2SO4
1mol 2mol
0.5mol n(H2SO4)
列式求出：n(H2SO4)= 1mol
答：电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是1mol。
18．(1) C6H12O6(l)+6O2(g)=6CO2(g)+44H2O(l)；△H =-2880kJ/mol
(2)40.38%
【全解】(1)1g葡萄糖在体内完全氧化成CO2气体和液态水（有氧氧化）释放出16 kJ的能量。
M（C6H12O6）=180g/mol，△H =-16 kJ/mol ×180=-2880kJ/mol
C6H12O6(l)+6O2(g)=6CO2(g)+44H2O(l)；△H =-2880kJ/mol
(2) 能量的利用率是： ×100%=40.38%
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