《剖析物质变化中的能量变化》测试题
一、单选题
1．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=-57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热 △H = 2×(-57.3) kJ/mol
B．CO(g)的燃烧热283.0 kJ/mol，则反应 2CO(g)+O2 (g)=2CO2(g)的△H= -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．1 mol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
2．如图所示，有关化学反应和能量变化的说法正确的是（ ）
a.
b.
A．图a表示的是吸热反应的能量变化
B．图a不需要加热就能发生，图b一定需要加热才能发生
C．图a可以表示C与CO2反应生成CO的能量变化
D．图b中反应物比生成物稳定
3．下列属于吸热反应的是
A．
B．Na与水反应
C．
燃烧 D．酸碱中和
4．下列热化学方程式中的ΔH能表示可燃物的燃烧热的是( )
A．
H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝－184.6 kJ·mol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)===2H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝－802 kJ·mol－1
C．CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283 kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
5．根据热化学方程式（在101 kPa时）：S(s)＋O2(g)= SO2(g)ΔH=－297.23kJ/mol，分析下列说法中错误的是( )
A．S的燃烧热为297.23 kJ/mol
B．形成1 mol SO2的化学键所释放的总能量大于断裂1mol S(s)和1mol O2(g)的化学键所吸收的总能量
C．S(g)＋O2(g) = SO2(g)放出的热量小于297.23 kJ
D．1mol SO2的总能量小于 1mol S(s)和1mol O2(g)的总能量
6．下列化学用语的相关表述中正确的是
A．因H+(aq) +OH- (aq)= H2O(l) △H=-akJ·mol-1，故1molNaOH 固体与足量的稀盐酸反应，放出的热量为akJ
B．因CuSO4·5H2O(s)= CuSO4(s)+5H2O(1) △H= +b kJ·mol-1，故1mol CuSO4(s)溶于水时，放出的热量为bkJ
C．因氢气的燃烧热为c kJ·mol-1，故水电解的热化学方程式为2H2O (l)= 2H2(g)+O2(g) △H=+c kJ·mol-1
D．因N2(g)+ 3H2(g)
2NH3(g) △H=-d kJ·mol-1，故在某容器中通入1molN2 与3molH2充分反应后，放出的热量小于dkJ
7．有关化学反应原理的说法正确的是( )
A．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
B．反应物的热效应与是否使用催化剂无关
C．已知中和热
，则1mol浓
和1mol 
的反应热
D．向
溶液中通入少量HCl气体，溶液的导电性明显增强
8．高能LiFePO4电池，多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜，主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。
原理如下：(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCn
LiFePO4+nC。下列说法不正确的是（ ）
A．放电时，正极电极反应式：xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4
B．放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极
C．充电时，阴极电极反应式：xLi++xe-+nC=LixCn
D．充电时，Li+向右移动，若转移1mole-，石墨电极将增重7x克
9．
催化
还原
的机理示意图如下。下列说法不正确的是（ ）
A．
的断裂需要吸收能量 B．①→②，发生加成反应
C．④中，
被氧化为
D．生成总反应的化学方程式是
10．反应 H2(g)+Cl2(g) → 2HCl(g)的能量变化可用下图表示。下列说法错误的是
A．2 mol 气态氢原子的能量低于1 mol 氢
B．氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更稳定
C．氢气与氯气反应的热化学方程式为 H2(g)+Cl2(g) → 2HCl(g) +183 kJ
D．该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的
11．关于化学反应与能量的说法正确的是( )
A．化学键断裂需要吸收能量
B．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
C．在化学反应过程中反应物的总能量总是等于生成物的总能量
D．吸热反应需要在加热的条件下才能进行
12．根据下列图示所得出的结论正确的是
A．图甲表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)
3C(g)+D(s)的影响，乙的压强比甲的压强大
B．图乙是金刚石与石墨分别氧化生成CO2的能量关系曲线，说明石墨转化为金刚石的反应的ΔH>0
C．图丙表示一定条件下的合成氨反应中，NH3的平衡体积分数随H2起始体积分数(N2的起始量恒定)的变化，图中a点N2的转化率大于b点
D．图丁表示常温下，稀释HA、HB两种酸的稀溶液时，溶液pH随加水量的变化，则相同条件下NaA溶液的pH大于同浓度的NaB溶液的pH
13．将洁净的金属片甲、乙、丙、丁分别放置在浸有某种盐溶液的滤纸上并压紧(如图所示)。在每次实验时,记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下表(已知构成两电极的金属其金属活泼性相差越大,电压表的读数越大:
|
金属 |
电子流动方向 |
电压/V |
|
甲 |
甲→Cu |
+0.78 |
|
乙 |
Cu→乙 |
-0.25 |
|
丙 |
丙→Cu |
+1.35 |
|
丁 |
丁→Cu |
+0.30 |
依据记录数据判断,下列结论中正确的是( )
A．将甲、乙形成的合金露置在空气中,甲先被腐蚀
B．金属乙能从硫酸铜溶液中置换出铜
C．在四种金属中丙的还原性最弱
D．甲、丁若形成原电池时,甲为正极
14．有X、Y、M、N四种金属。X、Y与电解质溶液构成原电池时，电子从X极流出。将Y、M与电解质溶液构成原电池时，M电极为正极。将形状、大小均相同的X、N分别投入等浓度的稀硫酸中；N比X反应剧烈。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是
A．NXYM B．NMXY C．NYXM D．YXNM
15．下列热化学方程式或离子方程式正确的是
A．已知H2的标准燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，则用热化学方程式可表示为：H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（g）ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
B．NaClO溶液与FeCl2溶液混合：Fe2＋＋2ClO－＋2H2O===Fe（OH）2↓＋2HClO
C．NH4HSO3溶液与足量NaOH溶液共热：NH4+＋H＋＋2OH－
NH3↑＋2H2
O
D．用足量KMnO4溶液吸收SO2气体：2MnO4－＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO42－＋4H＋
二、填空题
16．写出下列反应的热化学方程式：
（1）已知0.3mol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649.5kJ的热量，写出能表示该反应燃烧热的热化学方程式___________________。
（2）NA表示阿伏加德罗常数，在CH4（g）完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有4NA个电子转移时，放出445kJ的热量。____________________________________________
（3）已知拆开1molN≡N键，1molH－H键，1molN－H键分别需要的能量是a kJ、b kJ、
c kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为__________________________________。
（4）红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
①P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式______________________。
②PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式_______________________。
17．已知化学反应中的能量变化,是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。下图为N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化：
（1）人们通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，则N≡N键的键能为_________________kJ·mol-1。根据上图写出N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学方程式：________________________________。
（2）NO(g)分解生成N2(g)和O2(g)的热化学方程式为：_____________________。当有16 g O2(g)生成时,该反应中放出的热量为：_________________kJ。
18．Ⅰ.拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键需要吸收的能量分别为436 kJ、391 kJ、946 kJ。则1 mol N2生成NH3______(填“吸收”或“放出”)_______kJ热量；
Ⅱ.将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。已知，通入CH4的一极，其电极反应式是CH4－8e－＋10OH－=CO
＋7H2O；通入O2的另一极，其电极反应式是2O2＋8e－＋4H2O=8OH－。请完成下列各题：
(1)通入CH4的电极为________极，发生________反应。
(2)该燃料电池的总反应式为_________。
(3)若将该电池中的燃料改为氢气，请写出此时正、负极的反应式：正极_________，负极________。
19．（1）在化学反应中使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，观察如图，然后回答问题。
①图中反应是___（填“吸热”或“放热”），该反应的△H=___（用含E1、E2的代数式表示）。
②已知热化学方程式：H2(g)+
O2(g)=H2O(g) △H=－241.8kJ•mol-1，该反应的活化能为167.2kJ•mol-1，则其逆反应的活化能为___。
（2）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.0kJ的热量。
①反应的热化学方程式为___。
②又已知H2O(l)＝H2O(g)；ΔH＝＋44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出热量是___kJ。
③此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是___。
20．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol N2(g)与适量H2(g)反应，生成2 mol NH3(g)，放出92.4 kJ热量 _______。
(2)1 mol Cu(s)与适量O2(g)反应，生成CuO(s)，放出157 kJ热量_______。
(3)23 g C2H6O(l)和一定量的氧气混合点燃，恰好完全反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出683.5 kJ的热量_______。
三、元素或物质推断题
21．从化合价和物质类别两个视角认识元素及其化合物性质是重要的化学学习方式。图1是Fe及其化合物的化合价～物质类别二维图。
回答下列问题：
（1）工业上冶炼Fe常用的方法是______（填选项字母）。
a．电解法b．还原法c．热分解法d．物理方法
（2）若图1中的F为硫酸盐，请写出由D生成F的离子方程式______。
（3）图1中的B在潮湿的空气中很容易发生化合反应变成E，该反应的化学方程式为______。
（4）图1中的F与C在水溶液中的转化离子反应有：2Fe3+＋2I-⇌2Fe2+＋I2。为了探究该反应存在一定的限度，某化学兴趣小组在试管中取10mL0.5mol/L的KI溶液，再加入10mL0.2mol/L的FeCl3溶液，振荡，使试管中的物质充分反应一段时间。为了达到实验目的，还需要再向试管中加入下列试剂中的______（填选项字母）。
A．淀粉溶液 B．KSCN溶液 C．CCl4 D．酸性高锰酸钾溶液
（5）用
可以去除水体中的
（原理如图2）。若有1mol转化为
，则参加反应的失去的电子的物质的量为______mol。
（6）某化学兴趣小组利用原电池原理（如图所示）探究Fe3+的氧化性强于Cu2+。
写出该装置的电极反应式。负极：______；正极：______。
四、实验题
22．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有___________。
(2)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有_______________(答两种)。
(3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量锌粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
|
实验 混合溶液 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
|
4 mol/L H2SO4(mL) |
30 |
V1 |
V2 |
V3 |
V4 |
V5 |
|
饱和CuSO4溶液(mL) |
0 |
0.5 |
2.5 |
5 |
V6 |
20 |
|
H2O(mL) |
V7 |
V8 |
V9 |
V10 |
10 |
0 |
其中：V1＝________，V6＝________，V9＝________。
23．(1)如图为测定中和热的实验装置图。请回答下列问题：
①仪器A的名称为___；
②如果用0.50mol·L-1的盐酸和氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出的“中和热”的数值将___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(2)近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。如图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
①根据如图，请写出系统(II)中制氢的热化学方程式___；
②系统(I)和系统(II)相比，制得等量H2所需能量较少的是__（填“I”或“II”）。
五、计算题
24．“西气东输”是我国开发的重点工程,这里的气是指天然气,其主要成分是甲烷。工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气,水煤气的主要成分是CO和H2,二者的体积比为1：1。已知1 molCO气体完全燃烧生成CO2气体放出282. 6kJ热量; 1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285. 8kJ热量;1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出889. 6kJ热量。
（1）写出氢气完全燃烧生成液态水的热化学方程式: _________ 。
（2）若1molCH4 气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气, 放出的热量______(填“大于”“等于”或“小于”)889. 6kJ。
（3）忽略水煤气中其他成分,相同状况下若得到相等的热量,所需水煤气与甲烷的体积比约为________(整数比)。
25．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。请回答下列问题：
(1)已知CH3OH(l)的燃烧热为726.51kJ/mol，CH3OH(l) + 1/2O2(g)＝CO2(g) + 2H2O(g) ΔH=-a kJ/mol，则a______（填“＞”“＜”或“=”）726.51。
(2)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式___________________。
(3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温的物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，反应的热化学方程式为：4Al(s) + 3TiO2(s) + 3C(s)＝2Al2O3(s) + 3TiC(s) ΔH=-1176kJ/mol，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为__________。
参考答案
1．B 2．D 3．A 4．C 5．C 6．D 7．B 8．D 9．C 10．A 11．A 12．B 13．A 14．A 15．D
16．B2H6(g) + 3O2(g) = B2O3(s) + 3H2O(l) △H= —2165kJ/mol CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) △H= —890kJ/mol N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) △H= (a+3b-6c)kJ/mol P(s) + 3/2Cl2(g) = PCl3(g) △H= —306kJ/mol PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) △H= +93kJ/mol
17．946N2(g)+O2(g)
2NO(g) ΔH=180 kJ·mol-12NO(g)N2(g)+O2(g) ΔH=—180 kJ·mol-190
18．放出 92 负 氧化 CH4＋2O2＋2OH－=CO＋3H2O O2＋4e－＋2H2O=4OH－ 2H2－4e－＋4OH－=4H2O
19．放热 E2-E1 409.0kJ/mol N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=-640kJ/mol 408kJ 产物为氮气和水，清洁无污染
20．N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1Cu(s)＋1/2O2(g)＝CuO(s) ΔH＝－157 kJ·mol－1C2H6O(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 367 kJ·mol－1
21．b Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3 B 8 Cu-2e-=Cu2+ 2Fe3++2e-=2Fe2+（或Fe3++e-=Fe2+）
22．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 适当加热、适当增大硫酸浓度、将锌粒换成锌粉(写两条) 30 10 17.5
23．环形玻璃搅拌棒 偏大 H2S(g)=H2(g)+S(s) △H=+20kJ/mol II
24． 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol 小于 3:1
25．＜ 2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)＝4HCl(g)+CO2(g) △H=-290kJ•mol-1 98kJ
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