第一章 化学反应的热效应 跟踪自测题 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-11-18
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内容正文:
第一章 化学反应的热效应 跟踪自测题2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
一、选择题。(15题)
1、科技改变生活,下列说法正确的是( )
A.冬奥会使用的“被动房”利用太阳能和地热能供能,太阳能电池板的主要材料是二氧化硅
B.天宫课堂“乙酸钠过饱和溶液”结晶形成热冰现象,属于吸热反应
C.“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组,均可将化学能转变成电能
D.被称为“冰丝带”的国家速滑馆采用二氧化碳超临界制冰技术,比传统制冷剂氟利昂更加环保
2、下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是( )
①酸碱中和反应 ②液态水变成水蒸气 ③生石灰与水反应 ④铝热反应
⑤石灰石分解 ⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
A.①④⑤⑥ B.②⑤⑥ C.②③⑤ D.⑤⑥
3、标准状态下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O===O的键焓分别为436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和495 kJ·mol-1,下列热化学方程式正确的是( )
A.H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
B.H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
4、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ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热 ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
B.甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH<-890.3 kJ·mol-1
C.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的 △H=+566.0kJ/mol
D.已知:500 ℃、30 MPa下,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ•mol-1;将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量46.2 kJ
5、已知25℃、101kPa条件下:4Al (s) + 3O2 (g) = 2Al2O3 (s) △H = -2800 kJ/mol
4Al (s) + 2O3 (g) = 2Al2O3 (s) △H = -3100kJ/mol。
由此得出的结论正确的是( )
A.O2比O3稳定,由O2变O3 为放热反应
B.O3比O2稳定,由O2变O3 为吸热反应
C.等质量的O2与O3分别与足量的可燃物充分反应,后者释放的能量更多
D.将O2转化为O3的过程是物理变化
6、已知下列热化学方程式:
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1现有0.2 mol的炭粉和氢气组成的气、固混合物在氧气中完全燃烧,共放出63.53 kJ热量,则炭粉与氢气的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶2
7、甲烷重整能提高甲烷利用率,包括两种方式。
I.水蒸气重整
II.二氧化碳重整
;
则焓变为( )
A. B.
C. D.
8、中和热测定实验中,用50mL 0.50mol/L盐酸和50mL 0.55mol/LNaOH溶液进行实验,下列说法不正确的是
A.酸碱混合时,量筒中NaOH溶液应一次性倒入小饶杯中,不断用玻璃棒搅拌
B.装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热减少热量损失
C.用量筒量取NaOH溶液时,仰视取液,测得的中和热∆H偏大
D.改用25mL 0.50mol/L盐酸和25mL 0.55mol/LNaOH溶液进行反应,求出的中和热∆H比原来的偏小
9、反应A+BC分两步进行:①A+BX,②XC,反应过程中能量变化如下图所示,E1表示反应A+BX的活化能。下列有关叙述正确的是( )
A.E2表示反应XC的活化能
B.X是反应A+BC的催化剂
C.反应A+BC的ΔH<0
D.加入催化剂可改变反应A+BC的焓变
10、某反应过程能量变化如图所示,下列说法不正确的是( )
A.反应过程b有催化剂参与
B.该反应为放热反应,反应热为△H
C.加入催化剂,可改变该反应的活化能
D.有催化剂的条件下,反应的活化能等于E1+E2
11、已知:①
②氢气燃烧的能量变化示意图:
下列说法正确的是( )
A.1 mol C(s)完全燃烧放出110 kJ的热量
B.
C.
D.欲分解2 mol ,至少需要提供的热量
12、已知在25℃、 101kPa时,l mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫标准燃烧热。烷烃完全燃烧生成CO2和H2O,一些烷烃的标准燃烧热(ΔHc)如下表:
化合物
甲烷
乙烷
丙烷
正丁烷(C4H10)
异丁烷(C4H10)
ΔHc(kJ·mol-1)
-891.0
-1560.8
-2221.5
-2878.0
-2869.6
下列说法正确的是( )
A.烷烃的标准燃烧热所指的稳定氧化物是指CO2气体和液态水
B.热稳定性:正丁烷>异丁烷
C.乙烷燃烧的热化学方程式为:2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1560.8kJ·mol-1
D.在101kPa下,甲烷的热值是891.0kJ·g-1
13、反应H2(g)+O2(g)→H2O(g)的能量变化如图所示,a、b、c表示能量变化数值,单位为kJ。有关说法正确的是( )
A.H2O(l)→H2(g)+O2(g)-ckJ
B.2H2O(g)→2H2(g)+O2(g)+2(a-b)kJ
C.2molH(g)和1molO(g)形成1molH2O(g)需要吸收bkJ的能量
D.2molH2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(l)放出的热量小于2(b-a)kJ
14、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
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
15、下列说法或表示正确的是( )
A.在101kPa、25℃时,完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ的热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为
B.的燃烧热是,则的反应热
C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
D.由C(石墨,s)=C(金刚石,s)可知,石墨比金刚石稳定
二、非填空题。(2题)
16、工厂烟气(主要污染物SO2、NO)直接排放会造成空气污染,需处理后才能排放。
(1)O3氧化。O3氧化过程中部分反应的能量变化如图所示。
①已知2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g) ΔH =-198 kJ·mol−1.则反应2O3(g)=3O2(g)的
ΔH= kJ·mol−1。
②其他条件不变时,增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,其可能原因是 。
(2)“纳米零价铁—H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。
在一定温度下,将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合,以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置,可将烟气中的NO氧化。
①Fe2+催化H2O2分解产生HO·,HO·将NO氧化为NO3—的机理如图1所示,Y的化学式为 。
②NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为 。
③纳米零价铁的作用是 。
④NO脱除率随温度的变化如图2所示。温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是 。
17、(1)碳氧化物的转化有重大用途,请回答下列关于和的问题。
已知:①
②
③
则的______(用表示)。
(2)二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,节能减排以及高效利用能源能够减少二氧化碳的排放。有一种用生产甲醇燃料的方法:
已知:①
②
③
④
则表示摩尔燃烧焓的热化学方程式为_____ 。
(3)实现反应对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。
已知:
则_____。
三、综合解答题。(2题)
18、雾霾严重危害人类健康和生态环境,开发稳定高效的脱硫脱硝工艺是当前国内外研究的热点。
(1)天然气中含有的微量H2S会腐蚀管道和设备,在1200℃下进行脱硫处理,H2S会被氧气氧化为SO2,并产生水蒸气。
化学键
H-S
O=O
H-O
SO2中共价键
键能/(kJ▪mol-1)
339
498
464
1083
请写出该反应的热化学方程式:__________________。
(2)利用 NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝,将NO、SO2氧化为硝酸和硫酸而除去。在温度一定时,、溶液pH对脱硫脱硝的影响如下图所示:
①从图a和图b中可知脱硫脱硝最佳是_______、最佳pH是________。
②图b中SO2的去除率随pH的增大而增大,而NO的去除率在pH>5.5时反而减小,请解释NO去除率减小的可能原因___________________。
(3)臭氧也是理想的烟气脱硝剂,其脱硝的反应之一为 2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),不同温度下,在体积为1 L的甲、乙两个恒容密闭容器中均充入l mol O3和2 mol NO2,相关信息如下图所示,请回答下列问题:
①0~15 min内乙容器中反应的平均速率:v(NO2)=__________。(保留2位有效数字)
②下列措施能提高容器乙中 NO2转化率的是________(填字母标号)
A.向容器中充入氦气,增大容器的压强
B.升高容器的温度
C.向容器中再充人一定量的 NO2
D.向容器中再充入l mol O3和2 mol NO2
19、热化学循环分解水制H2是在水反应体系中加入一种中间物,经历不同的反应阶段,最终将水分解为H2和O2,下图是热化学循环制氢气的流程。
(1)实验测得,1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量,则能表示氢气燃烧热的热化学方程式为_____________________________________。
(2)整个流程参与循环的物质是__________(填化学式,下同)和__________,最难进行的反应是__________(填序号)。
(3)乙醇氧化重整或水蒸气重整都可以制取氢气:
氧化重整:C2H5OH(l)+O2(g)=2CO2(g)+3H2(g) △H=-554.0 kJ·mol-1
水蒸气重整:C2H5OH(l)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g) △H=+174.2 kJ·mol-1
①反应C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)的△H________(填“>”“<”或“=”)-554.0kJ·mol-1。
②实际生产中采用氧化、水蒸气联合重整,为维持热平衡,理论上参加水蒸气重整的乙醇与参加氧化重整的乙醇的物质的量之比为__________。
(4)合成氨用的H2可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示,则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为_________________________________。
第一章 化学反应的热效应 跟踪自测题2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
一、选择题。(15题)
1、科技改变生活,下列说法正确的是( )
A.冬奥会使用的“被动房”利用太阳能和地热能供能,太阳能电池板的主要材料是二氧化硅
B.天宫课堂“乙酸钠过饱和溶液”结晶形成热冰现象,属于吸热反应
C.“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组,均可将化学能转变成电能
D.被称为“冰丝带”的国家速滑馆采用二氧化碳超临界制冰技术,比传统制冷剂氟利昂更加环保
【答案】D
2、下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是( )
①酸碱中和反应 ②液态水变成水蒸气 ③生石灰与水反应 ④铝热反应
⑤石灰石分解 ⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
A.①④⑤⑥ B.②⑤⑥ C.②③⑤ D.⑤⑥
【答案】D
3、标准状态下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O===O的键焓分别为436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和495 kJ·mol-1,下列热化学方程式正确的是( )
A.H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
B.H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
【答案】D
4、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ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热 ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
B.甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH<-890.3 kJ·mol-1
C.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的 △H=+566.0kJ/mol
D.已知:500 ℃、30 MPa下,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ•mol-1;将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量46.2 kJ
【答案】C
5、已知25℃、101kPa条件下:4Al (s) + 3O2 (g) = 2Al2O3 (s) △H = -2800 kJ/mol
4Al (s) + 2O3 (g) = 2Al2O3 (s) △H = -3100kJ/mol。
由此得出的结论正确的是( )
A.O2比O3稳定,由O2变O3 为放热反应
B.O3比O2稳定,由O2变O3 为吸热反应
C.等质量的O2与O3分别与足量的可燃物充分反应,后者释放的能量更多
D.将O2转化为O3的过程是物理变化
【答案】C
6、已知下列热化学方程式:
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1现有0.2 mol的炭粉和氢气组成的气、固混合物在氧气中完全燃烧,共放出63.53 kJ热量,则炭粉与氢气的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶2
【答案】A
7、甲烷重整能提高甲烷利用率,包括两种方式。
I.水蒸气重整
II.二氧化碳重整
;
则焓变为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
8、中和热测定实验中,用50mL 0.50mol/L盐酸和50mL 0.55mol/LNaOH溶液进行实验,下列说法不正确的是
A.酸碱混合时,量筒中NaOH溶液应一次性倒入小饶杯中,不断用玻璃棒搅拌
B.装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热减少热量损失
C.用量筒量取NaOH溶液时,仰视取液,测得的中和热∆H偏大
D.改用25mL 0.50mol/L盐酸和25mL 0.55mol/LNaOH溶液进行反应,求出的中和热∆H比原来的偏小
【答案】D
9、反应A+BC分两步进行:①A+BX,②XC,反应过程中能量变化如下图所示,E1表示反应A+BX的活化能。下列有关叙述正确的是( )
A.E2表示反应XC的活化能
B.X是反应A+BC的催化剂
C.反应A+BC的ΔH<0
D.加入催化剂可改变反应A+BC的焓变
【答案】C
10、某反应过程能量变化如图所示,下列说法不正确的是( )
A.反应过程b有催化剂参与
B.该反应为放热反应,反应热为△H
C.加入催化剂,可改变该反应的活化能
D.有催化剂的条件下,反应的活化能等于E1+E2
【答案】D
11、已知:①
②氢气燃烧的能量变化示意图:
下列说法正确的是( )
A.1 mol C(s)完全燃烧放出110 kJ的热量
B.
C.
D.欲分解2 mol ,至少需要提供的热量
【答案】C
12、已知在25℃、 101kPa时,l mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫标准燃烧热。烷烃完全燃烧生成CO2和H2O,一些烷烃的标准燃烧热(ΔHc)如下表:
化合物
甲烷
乙烷
丙烷
正丁烷(C4H10)
异丁烷(C4H10)
ΔHc(kJ·mol-1)
-891.0
-1560.8
-2221.5
-2878.0
-2869.6
下列说法正确的是( )
A.烷烃的标准燃烧热所指的稳定氧化物是指CO2气体和液态水
B.热稳定性:正丁烷>异丁烷
C.乙烷燃烧的热化学方程式为:2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1560.8kJ·mol-1
D.在101kPa下,甲烷的热值是891.0kJ·g-1
【答案】A
13、反应H2(g)+O2(g)→H2O(g)的能量变化如图所示,a、b、c表示能量变化数值,单位为kJ。有关说法正确的是( )
A.H2O(l)→H2(g)+O2(g)-ckJ
B.2H2O(g)→2H2(g)+O2(g)+2(a-b)kJ
C.2molH(g)和1molO(g)形成1molH2O(g)需要吸收bkJ的能量
D.2molH2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(l)放出的热量小于2(b-a)kJ
【答案】B
14、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
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
【答案】D
15、下列说法或表示正确的是( )
A.在101kPa、25℃时,完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ的热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为
B.的燃烧热是,则的反应热
C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
D.由C(石墨,s)=C(金刚石,s)可知,石墨比金刚石稳定
【答案】D
二、非填空题。(2题)
16、工厂烟气(主要污染物SO2、NO)直接排放会造成空气污染,需处理后才能排放。
(1)O3氧化。O3氧化过程中部分反应的能量变化如图所示。
①已知2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g) ΔH =-198 kJ·mol−1.则反应2O3(g)=3O2(g)的
ΔH= kJ·mol−1。
②其他条件不变时,增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,其可能原因是 。
(2)“纳米零价铁—H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。
在一定温度下,将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合,以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置,可将烟气中的NO氧化。
①Fe2+催化H2O2分解产生HO·,HO·将NO氧化为NO3—的机理如图1所示,Y的化学式为 。
②NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为 。
③纳米零价铁的作用是 。
④NO脱除率随温度的变化如图2所示。温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是 。
【答案】(1)-285.2;
SO2与O3反应的活化能比NO与O3反应的活化能大得多,其他条件不变时SO2与O3的反应速率慢
(2)Fe3+或FeCl3; 2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O;
与HCl溶液反应产生Fe2+;
H2O2的分解速率随温度升高而加快,H2O2浓度减小,NO脱除率降低
17、(1)碳氧化物的转化有重大用途,请回答下列关于和的问题。
已知:①
②
③
则的______(用表示)。
(2)二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,节能减排以及高效利用能源能够减少二氧化碳的排放。有一种用生产甲醇燃料的方法:
已知:①
②
③
④
则表示摩尔燃烧焓的热化学方程式为_____ 。
(3)实现反应对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。
已知:
则_____。
【答案】
+248
三、综合解答题。(2题)
18、雾霾严重危害人类健康和生态环境,开发稳定高效的脱硫脱硝工艺是当前国内外研究的热点。
(1)天然气中含有的微量H2S会腐蚀管道和设备,在1200℃下进行脱硫处理,H2S会被氧气氧化为SO2,并产生水蒸气。
化学键
H-S
O=O
H-O
SO2中共价键
键能/(kJ▪mol-1)
339
498
464
1083
请写出该反应的热化学方程式:__________________。
(2)利用 NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝,将NO、SO2氧化为硝酸和硫酸而除去。在温度一定时,、溶液pH对脱硫脱硝的影响如下图所示:
①从图a和图b中可知脱硫脱硝最佳是_______、最佳pH是________。
②图b中SO2的去除率随pH的增大而增大,而NO的去除率在pH>5.5时反而减小,请解释NO去除率减小的可能原因___________________。
(3)臭氧也是理想的烟气脱硝剂,其脱硝的反应之一为 2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),不同温度下,在体积为1 L的甲、乙两个恒容密闭容器中均充入l mol O3和2 mol NO2,相关信息如下图所示,请回答下列问题:
①0~15 min内乙容器中反应的平均速率:v(NO2)=__________。(保留2位有效数字)
②下列措施能提高容器乙中 NO2转化率的是________(填字母标号)
A.向容器中充入氦气,增大容器的压强
B.升高容器的温度
C.向容器中再充人一定量的 NO2
D.向容器中再充入l mol O3和2 mol NO2
【答案】2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H= -1172 kJ▪mol-1
6:1 5.5~6.0 pH>5.5以后,随着pH增大,NO的还原性降低;或H2O2和NaClO2 氧化性减弱,不能将NO氧化为硝酸 0.053 mol·L-1·min-1 D
19、热化学循环分解水制H2是在水反应体系中加入一种中间物,经历不同的反应阶段,最终将水分解为H2和O2,下图是热化学循环制氢气的流程。
(1)实验测得,1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量,则能表示氢气燃烧热的热化学方程式为_____________________________________。
(2)整个流程参与循环的物质是__________(填化学式,下同)和__________,最难进行的反应是__________(填序号)。
(3)乙醇氧化重整或水蒸气重整都可以制取氢气:
氧化重整:C2H5OH(l)+O2(g)=2CO2(g)+3H2(g) △H=-554.0 kJ·mol-1
水蒸气重整:C2H5OH(l)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g) △H=+174.2 kJ·mol-1
①反应C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)的△H________(填“>”“<”或“=”)-554.0kJ·mol-1。
②实际生产中采用氧化、水蒸气联合重整,为维持热平衡,理论上参加水蒸气重整的乙醇与参加氧化重整的乙醇的物质的量之比为__________。
(4)合成氨用的H2可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示,则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为_________________________________。
【答案】(1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol
(2)SO2 I2 ② (3)< 3.18:1
(4)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+205.4kJ/mol
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