第1章 化学反应的热效应(单元自测·基础通关卷)化学沪科版选择性必修1
2026-08-20
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摘要:
**基本信息**
沪科版选择性必修1第1章“化学反应的热效应”基础通关卷,以中和热测定实验、肼的火箭燃料应用为情境,覆盖焓变、燃烧热等核心知识,适配单元复习,强化化学观念与科学探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|非选择题|5大题/100分|焓变计算、中和热测定、燃烧热、能源利用、键能应用|中和热测定题结合数据处理与装置改进(科学探究);肼的反应热计算联系航天科技(情境时代性);图表分析题培养证据推理能力(科学思维)|
内容正文:
2026-2027学年高二化学单元自测(沪科版选择性必修1)
第1章 化学反应的热效应·基础通关卷(参考答案)
除标明外,每空2分
一、中和热的测定(21分)
1.B
2. (3分)
3.环形玻璃搅拌棒的作用是使两种溶液在反应时搅拌均匀,反应充分。
4.氢氧化钠容易和空气中的二氧化碳反应,当其过量时会使盐酸能被完全中和,这样用盐酸计算生成水的量才更精确,测定的才更可靠,也即提高实验准确度
5.偏大 中和热指的是稀溶液中酸碱中和反应时的焓变,而氢氧化钠固体在溶于水时会放出明显的热量 6.B. 7.-53.52
8.根据上述信息,选用塑料杯(聚苯乙烯)作反应器,用纸板做杯盖,上面有两个小孔,放温度计和环形玻璃搅拌棒用,隔热层选塑料泡沫。
塑料、玻璃、橡胶三种材料中塑料的导热系数最低。泡沫塑料和空气比,空气的导热系数更小,但空气中热量会形成对流,散失更快,所以还选泡沫塑料隔热。
搅拌方式还选环形玻璃搅拌棒,因为磁力搅拌中的转子是铁或不锈钢的,铁会与酸反应,而且铁的导热系数很高,而机械搅拌虽然可以用塑料的轮片,但它一般是在原地绕轴打转,虽然可以使溶液上下翻滚,但轴一般是金属的,所以会影响温度计测定的准确性,故未选机械搅拌。(4分)
二、多样的燃料(16分)
9.B 10.A 11.B 12. B 13.B
14.反应②;反应②生成的 与 的物质的量之比为 ,恰好满足合成甲醇的原料配比要求,且反应②为放热反应(),可节约能源。(4分)
三、燃料燃烧与能量变化(21分)
15.A 16.C 17.
18.状态Ⅰ的能量比状态Ⅲ的能量高,根据能量守恒定律,所以是放热反应
19.B 20.C 21.61.45(3分)
22.和(3分) ΔH=[-(20m-n)]kJ/mol(3分)
四、化学能的利用(18分)
23.(1)(3分) A > NaOH固体溶解时会放出大量的热
(2)-1 0.11 0.448 0.0275(3分)
五、肼:为火箭“加油”的能量之源(24分)
24.C 25.(3分) 26.B
27. (2分)
28.氢键 29.(3分)
30.冰水浴 31.防止生成的水合肼被过量的次氯酸钠氧化
32.冷凝回流,减少损失,提高产率 33.80(3分)
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026-2027学年高二化学单元自测(沪科版选择性必修1)
第1章 化学反应的热效应·基础通关卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
特别提示:本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分;有2个正确选项的,漏选1个得一半分,选错不得分。未特别标注的选择题,每小题只有1个正确选项。
一、中和热的测定(21分)
实验室用盐酸、溶液和如图所示装置,进行测定中和热的实验,得到表中的数据。
项目
第一组
第二组
第三组
酸的温度()/℃
24.0
24.0
24.0
碱的温度()/℃
24.0
24.2
24.0
反应体系的最高温度()/℃
27.3
24.5
27.1
反应体系的温度变化
3.3
0.4
3.1
1.下列关于的说法正确的是__________。
A.时,反应释放能量 B.时,反应释放能量
C. D.
2.画出盐酸和氢氧化钠溶液反应的焓变示意图_________________。(该反应的中和热为)
3.从实验装置上看,图中尚缺少某仪器,该仪器的作用是______________________________。
4.该实验中NaOH溶液需要稍过量的主要原因是______________________________。
5.若使用的盐酸与足量NaOH固体进行实验,放出的热量将__________,其理由是__________________________________________________。
A.偏大 B.偏小 C.不变
6.若某中和热实验所测得放出的热量偏大,产生偏差的原因可能是__________。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
C.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中
D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀硫酸的温度
7.设实验所用溶液的密度均为,反应前后溶液的比热容。计算该反应的焓变__________。(忽略溶液体积、质量的变化以及金属吸收的热量)
实验小组经过多次实验测量之后发现实验所放出的热量依然偏小。查阅资料后发现:固定的系统误差无法降低,除非改变系统组成。为改进实验,实验小组查阅了相关常见材料的导热系数和实验室常见的搅拌方式。
材料名称
导热系数
材料名称
导热系数
铁
80
橡胶
0.19~0.26
空气
0.01~0.04
泡沫塑料
0.045
玻璃
0.12
木屑
0.05
纸板
0.06~0.14
塑料杯(聚苯乙烯)
0.08~0.1
8.根据上述信息,你打算选择什么样的材料和搅拌方式进行改进,并简要说明理由__________。
二、多样的燃料(16分)
能源是人类生存和发展的重要支柱。我国目前使用的主要能源是化石燃料,近年来我国能源总消费量与人均能源消费量呈现逐年递增的趋势。
9.下列关于煤的说法错误的是_____。
A.煤属于一次能源,也是不可再生能源
B.为使煤充分燃烧,应将其粉碎且空气的量越多越好
C.将煤液化或气化可以提高煤的利用率,二者都属于化学变化
D.太阳能、氢能、风能、生物质能来源丰富、污染少,可作为煤的替代能源
随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭,人们开始开发新燃料,如传统液体火箭发动机通常使用液氢液氧、液氧煤油及肼基燃料作为动力。
10.下列不能作为火箭推进剂的是 _____。
A.液氮—液氢 B.液氧—液氢 C.液氧—肼 D.液氧—煤油
11.反应分两步进行:①中间产物,②中间产物。下列示意图中,能正确表示能量变化的是 _____。
A. B.
C. D.
12.(1)氢能是清洁能源,可利用水获得氢:,此反应中反应物的总键能______生成物的总键能(填“>”、“<”或“=”)。
(2)等物质的量的下列物质中,内能最小的是______。
A.水蒸气 B.冰 C.水 D.冰水混合物
13.与反应过程的能量变化如图所示,有关两者反应的说法正确的是 _____。
A.该反应为吸热反应
B.和所具有的总能量大于和具有的总能量
C.反应的热化学方程式为
D.和反应生成和要放出41kJ的热量
14.用甲烷先制水煤气,再合成甲醇:来代替日益供应紧张的燃油。制水煤气有如下两种原理:
①
②
对比分析反应①与反应②,哪种方法更适宜合成甲醇?你的理由是什么?___________。
三、燃料燃烧与能量变化(21分)
燃料燃烧过程中释放出的热能是人类生产和生活所需要能量的重要来源。
15.燃烧热与反应热的关系是_______。(不定项)
A.燃烧热是反应热的一种类型
B.当一个反应是燃烧反应时,该燃烧反应的反应热就是燃烧热
C.燃烧热不属于反应热
D.反应热有正负之分,燃烧反应的焓变全部是正值
16.下列关于提高燃料利用率的做法错误的是_______。
A.固体燃料燃烧前最好粉碎 B.液体燃料燃烧时采用雾状喷出
C.通入空气的量越多越好 D.通过热交换器利用余热、防止热量损失
科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
17.写出的电子式:_______。
18.判断CO和O生成是放热反应的依据是_______。
19.催化剂对于该反应的焓变_______(选填A表示“有”,选填B表示“没有”)影响。
金刚石和石墨燃烧,在氧气不足时生成一氧化碳,充分燃烧时生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示:
20.下列说法正确的是_______。(不定项)
A.C(石墨,s)(金刚石,s)
B.每放出39.5 4kJ的热量,需消耗氧气的体积为2.24 L
C.等物质的量的金刚石和石墨,完全燃烧后,石墨放出的热量更少
D.C(金刚石,s)
21.3.6 g石墨在6.4 g氧气中燃烧至反应物均耗尽,燃烧后放出的总热量为_______kJ。
22.将上题所得气体通入溶液中充分反应(不考虑气体的逸出),所得的盐为_______(填化学式)。若测得上述反应放出的总热量为m kJ,已知该条件下,将,通入溶液中充分反应放出的热量。则与溶液反应生成的热化学方程式为_______(用含m、n的式子表示)。
四、化学能的利用(18分)
23.根据所学知识,回答下列问题:
(1)大量实验测得,在25℃和101 kPa下,稀盐酸与氢氧化钠稀溶液发生中和反应生成1 mol 时,放出57.3 kJ热量。
①该反应的热化学方程式为___________。
②该反应的能量变化图可表示为___________(填标号)。
③若仅用NaOH固体代替NaOH稀溶液(NaOH固体的质量与NaOH稀溶液中溶质的质量相同)进行上述实验,则生成1 mol 时,放出的热量________(填“>”“<”或“=”)57.3 kJ,判断的理由为________。
(2)黄铁矿()的燃烧是工业上制硫酸时得到的途径之一,燃烧的热化学方程式为 。
①中硫元素的化合价为___________价。
②该反应每放出8.53 kJ热量,此时转移电子的物质的量为___________mol,生成的体积为___________L(标准状况下),断裂键的物质的量为___________mol。
五、肼:为火箭“加油”的能量之源(24分)
肼又名联氨,结构如图所示,是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。
24.关于分子内化学键说法正确的是___________。
A.只含有极性键
B.只含有非极性键
C.既含有极性键,又含有非极性键
D.含有离子键
是火箭中常用的氧化剂,与燃烧生成清洁的产物,已知以下反应信息:
①
②
③
25.的反应热___________(写出字母表达式)。
26.反应②为放热反应,相同条件下, 判断、关系正确的是___________。
A. B. C. D.无法确定
已知以下键能数据:
化学键
键能/
393
193
941
436
27.高温()条件下,气态肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为___________。
工业上常利用NaClO溶液和尿素在碱性条件下通过如下流程制备水合肼。
已知:①沸点为,有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成。
②沸点为,其中C的化合价为+4价。
28.水合肼的结构如图:,图中“…”表示___________。
29.“步骤一”的离子方程式为___________。
30.“步骤一”在高温条件下会有副反应发生,为确保该步骤在低温环境下进行,常采取的措施为___________。
“步骤二”装置如下图,分析以下问题。
31.反应物混合时,试剂加入顺序是将NaClO溶液滴加到尿素水溶液中,原因是___________。
32.装置中冷凝管的作用是___________。
33.取6.00 g尿素配制成水溶液加入装置A,总共加入0.50 mol/L的次氯酸钠溶液40 mL,在强碱性条件下反应完全后,分离提纯得到0.80 g水合肼,计算产率为___________%。
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2026-2027学年高二化学单元自测(沪科版选择性必修1)
第1章 化学反应的热效应·基础通关卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
特别提示:本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分;有2个正确选项的,漏选1个得一半分,选错不得分。未特别标注的选择题,每小题只有1个正确选项。
一、中和热的测定(21分)
实验室用盐酸、溶液和如图所示装置,进行测定中和热的实验,得到表中的数据。
项目
第一组
第二组
第三组
酸的温度()/℃
24.0
24.0
24.0
碱的温度()/℃
24.0
24.2
24.0
反应体系的最高温度()/℃
27.3
24.5
27.1
反应体系的温度变化
3.3
0.4
3.1
1.下列关于的说法正确的是__________。
A.时,反应释放能量 B.时,反应释放能量
C. D.
2.画出盐酸和氢氧化钠溶液反应的焓变示意图_________________。(该反应的中和热为)
3.从实验装置上看,图中尚缺少某仪器,该仪器的作用是______________________________。
4.该实验中NaOH溶液需要稍过量的主要原因是______________________________。
5.若使用的盐酸与足量NaOH固体进行实验,放出的热量将__________,其理由是__________________________________________________。
A.偏大 B.偏小 C.不变
6.若某中和热实验所测得放出的热量偏大,产生偏差的原因可能是__________。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
C.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中
D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀硫酸的温度
7.设实验所用溶液的密度均为,反应前后溶液的比热容。计算该反应的焓变__________。(忽略溶液体积、质量的变化以及金属吸收的热量)
实验小组经过多次实验测量之后发现实验所放出的热量依然偏小。查阅资料后发现:固定的系统误差无法降低,除非改变系统组成。为改进实验,实验小组查阅了相关常见材料的导热系数和实验室常见的搅拌方式。
材料名称
导热系数
材料名称
导热系数
铁
80
橡胶
0.19~0.26
空气
0.01~0.04
泡沫塑料
0.045
玻璃
0.12
木屑
0.05
纸板
0.06~0.14
塑料杯(聚苯乙烯)
0.08~0.1
8.根据上述信息,你打算选择什么样的材料和搅拌方式进行改进,并简要说明理由__________。
二、多样的燃料(16分)
能源是人类生存和发展的重要支柱。我国目前使用的主要能源是化石燃料,近年来我国能源总消费量与人均能源消费量呈现逐年递增的趋势。
9.下列关于煤的说法错误的是_____。
A.煤属于一次能源,也是不可再生能源
B.为使煤充分燃烧,应将其粉碎且空气的量越多越好
C.将煤液化或气化可以提高煤的利用率,二者都属于化学变化
D.太阳能、氢能、风能、生物质能来源丰富、污染少,可作为煤的替代能源
随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭,人们开始开发新燃料,如传统液体火箭发动机通常使用液氢液氧、液氧煤油及肼基燃料作为动力。
10.下列不能作为火箭推进剂的是 _____。
A.液氮—液氢 B.液氧—液氢 C.液氧—肼 D.液氧—煤油
11.反应分两步进行:①中间产物,②中间产物。下列示意图中,能正确表示能量变化的是 _____。
A. B.
C. D.
12.(1)氢能是清洁能源,可利用水获得氢:,此反应中反应物的总键能______生成物的总键能(填“>”、“<”或“=”)。
(2)等物质的量的下列物质中,内能最小的是______。
A.水蒸气 B.冰 C.水 D.冰水混合物
13.与反应过程的能量变化如图所示,有关两者反应的说法正确的是 _____。
A.该反应为吸热反应
B.和所具有的总能量大于和具有的总能量
C.反应的热化学方程式为
D.和反应生成和要放出41kJ的热量
14.用甲烷先制水煤气,再合成甲醇:来代替日益供应紧张的燃油。制水煤气有如下两种原理:
①
②
对比分析反应①与反应②,哪种方法更适宜合成甲醇?你的理由是什么?___________。
三、燃料燃烧与能量变化(21分)
燃料燃烧过程中释放出的热能是人类生产和生活所需要能量的重要来源。
15.燃烧热与反应热的关系是_______。(不定项)
A.燃烧热是反应热的一种类型
B.当一个反应是燃烧反应时,该燃烧反应的反应热就是燃烧热
C.燃烧热不属于反应热
D.反应热有正负之分,燃烧反应的焓变全部是正值
16.下列关于提高燃料利用率的做法错误的是_______。
A.固体燃料燃烧前最好粉碎 B.液体燃料燃烧时采用雾状喷出
C.通入空气的量越多越好 D.通过热交换器利用余热、防止热量损失
科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
17.写出的电子式:_______。
18.判断CO和O生成是放热反应的依据是_______。
19.催化剂对于该反应的焓变_______(选填A表示“有”,选填B表示“没有”)影响。
金刚石和石墨燃烧,在氧气不足时生成一氧化碳,充分燃烧时生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示:
20.下列说法正确的是_______。(不定项)
A.C(石墨,s)(金刚石,s)
B.每放出39.5 4kJ的热量,需消耗氧气的体积为2.24 L
C.等物质的量的金刚石和石墨,完全燃烧后,石墨放出的热量更少
D.C(金刚石,s)
21.3.6 g石墨在6.4 g氧气中燃烧至反应物均耗尽,燃烧后放出的总热量为_______kJ。
22.将上题所得气体通入溶液中充分反应(不考虑气体的逸出),所得的盐为_______(填化学式)。若测得上述反应放出的总热量为m kJ,已知该条件下,将,通入溶液中充分反应放出的热量。则与溶液反应生成的热化学方程式为_______(用含m、n的式子表示)。
四、化学能的利用(18分)
23.根据所学知识,回答下列问题:
(1)大量实验测得,在25℃和101 kPa下,稀盐酸与氢氧化钠稀溶液发生中和反应生成1 mol 时,放出57.3 kJ热量。
①该反应的热化学方程式为___________。
②该反应的能量变化图可表示为___________(填标号)。
③若仅用NaOH固体代替NaOH稀溶液(NaOH固体的质量与NaOH稀溶液中溶质的质量相同)进行上述实验,则生成1 mol 时,放出的热量________(填“>”“<”或“=”)57.3 kJ,判断的理由为________。
(2)黄铁矿()的燃烧是工业上制硫酸时得到的途径之一,燃烧的热化学方程式为 。
①中硫元素的化合价为___________价。
②该反应每放出8.53 kJ热量,此时转移电子的物质的量为___________mol,生成的体积为___________L(标准状况下),断裂键的物质的量为___________mol。
五、肼:为火箭“加油”的能量之源(24分)
肼又名联氨,结构如图所示,是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。
24.关于分子内化学键说法正确的是___________。
A.只含有极性键
B.只含有非极性键
C.既含有极性键,又含有非极性键
D.含有离子键
是火箭中常用的氧化剂,与燃烧生成清洁的产物,已知以下反应信息:
①
②
③
25.的反应热___________(写出字母表达式)。
26.反应②为放热反应,相同条件下, 判断、关系正确的是___________。
A. B. C. D.无法确定
已知以下键能数据:
化学键
键能/
393
193
941
436
27.高温()条件下,气态肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为___________。
工业上常利用NaClO溶液和尿素在碱性条件下通过如下流程制备水合肼。
已知:①沸点为,有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成。
②沸点为,其中C的化合价为+4价。
28.水合肼的结构如图:,图中“…”表示___________。
29.“步骤一”的离子方程式为___________。
30.“步骤一”在高温条件下会有副反应发生,为确保该步骤在低温环境下进行,常采取的措施为___________。
“步骤二”装置如下图,分析以下问题。
31.反应物混合时,试剂加入顺序是将NaClO溶液滴加到尿素水溶液中,原因是___________。
32.装置中冷凝管的作用是___________。
33.取6.00 g尿素配制成水溶液加入装置A,总共加入0.50 mol/L的次氯酸钠溶液40 mL,在强碱性条件下反应完全后,分离提纯得到0.80 g水合肼,计算产率为___________%。
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第1章 化学反应的热效应·基础通关卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
特别提示:本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分;有2个正确选项的,漏选1个得一半分,选错不得分。未特别标注的选择题,每小题只有1个正确选项。
一、中和热的测定(21分)
实验室用盐酸、溶液和如图所示装置,进行测定中和热的实验,得到表中的数据。
项目
第一组
第二组
第三组
酸的温度()/℃
24.0
24.0
24.0
碱的温度()/℃
24.0
24.2
24.0
反应体系的最高温度()/℃
27.3
24.5
27.1
反应体系的温度变化
3.3
0.4
3.1
1.下列关于的说法正确的是__________。
A.时,反应释放能量 B.时,反应释放能量
C. D.
2.画出盐酸和氢氧化钠溶液反应的焓变示意图_________________。(该反应的中和热为)
3.从实验装置上看,图中尚缺少某仪器,该仪器的作用是______________________________。
4.该实验中NaOH溶液需要稍过量的主要原因是______________________________。
5.若使用的盐酸与足量NaOH固体进行实验,放出的热量将__________,其理由是__________________________________________________。
A.偏大 B.偏小 C.不变
6.若某中和热实验所测得放出的热量偏大,产生偏差的原因可能是__________。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
C.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中
D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀硫酸的温度
7.设实验所用溶液的密度均为,反应前后溶液的比热容。计算该反应的焓变__________。(忽略溶液体积、质量的变化以及金属吸收的热量)
实验小组经过多次实验测量之后发现实验所放出的热量依然偏小。查阅资料后发现:固定的系统误差无法降低,除非改变系统组成。为改进实验,实验小组查阅了相关常见材料的导热系数和实验室常见的搅拌方式。
材料名称
导热系数
材料名称
导热系数
铁
80
橡胶
0.19~0.26
空气
0.01~0.04
泡沫塑料
0.045
玻璃
0.12
木屑
0.05
纸板
0.06~0.14
塑料杯(聚苯乙烯)
0.08~0.1
8.根据上述信息,你打算选择什么样的材料和搅拌方式进行改进,并简要说明理由__________。
【答案】1.B 2.
3.环形玻璃搅拌棒的作用是使两种溶液在反应时搅拌均匀,反应充分。
4.氢氧化钠容易和空气中的二氧化碳反应,当其过量时会使盐酸能被完全中和,这样用盐酸计算生成水的量才更精确,测定的才更可靠,也即提高实验准确度
5.偏大 中和热指的是稀溶液中酸碱中和反应时的焓变,而氢氧化钠固体在溶于水时会放出明显的热量 6.B. 7.-53.52
8.根据上述信息,选用塑料杯(聚苯乙烯)作反应器,用纸板做杯盖,上面有两个小孔,放温度计和环形玻璃搅拌棒用,隔热层选塑料泡沫。
塑料、玻璃、橡胶三种材料中塑料的导热系数最低。泡沫塑料和空气比,空气的导热系数更小,但空气中热量会形成对流,散失更快,所以还选泡沫塑料隔热。
搅拌方式还选环形玻璃搅拌棒,因为磁力搅拌中的转子是铁或不锈钢的,铁会与酸反应,而且铁的导热系数很高,而机械搅拌虽然可以用塑料的轮片,但它一般是在原地绕轴打转,虽然可以使溶液上下翻滚,但轴一般是金属的,所以会影响温度计测定的准确性,故未选机械搅拌。
【解析】1.A.表示体系内能变化,内能增加时,体系获得能量,反应应该是吸热才对,A错误;
B.内能减少时,体系释放能量,反应放出热量,B正确;
C.只有当体系与外界之间不做功时,内能变化才等于热量变化,C错误;
D.体系在等压条件下且只做体积功时,内能变化才能等于焓变,D错误;
故选B。
2.
3.环形玻璃搅拌棒的作用是使两种溶液在反应时搅拌均匀,反应充分。
4.氢氧化钠容易和空气中的二氧化碳反应,当其过量时会使盐酸能被完全中和,这样用盐酸计算生成水的量才更精确,测定的才更可靠,也即提高实验准确度。
5.中和热指的是稀溶液中酸碱中和反应时的焓变,而氢氧化钠固体在溶于水时会放出明显的热量。
6.A.实验装置保温、隔热效果差,则会使实验放出的热不能被完全测得,测得放出的热量会偏小,A不符合题意;
B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,量取氢氧化钠溶液的质量偏大,若盐酸不足,则生成的水按盐酸的物质的量来算,则生成水的物质的量不变,反应前后Δt偏小,测出放热偏小,此时B不合题意;若盐酸过量,氢氧化钠实际量偏多后,则生成的水量增多,反应前后Δt偏大,放热增多,而生成的水的量还按少的算,所以放热会偏大,此时B符合题意;
C.如果本实验用了正确的量的硫酸来做,则因分多次加入正确量的氢氧化钠溶液,使热量散失增多,中和热测定的放热会偏小,此时C不合题意;
D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度,测得硫酸的初始温度偏高,反应前后Δt偏小,若,生成的水的量按硫酸来算,则中和热实验测得的放热偏小,此时D不合题意;
故选B。
7.生成0.025mol时,放热为:
,
8.根据上述信息,选用塑料杯(聚苯乙烯)作反应器,用纸板做杯盖,上面有两个小孔,放温度计和环形玻璃搅拌棒用,隔热层用塑料泡沫。
塑料、玻璃、橡胶三种材料中塑料的导热系数最低。泡沫塑料和空气比,空气的导热系数更小,但是空气中热量还可以通过热辐射和对流传导,所以还是用泡沫塑料做隔热层。
搅拌方式还选环形玻璃搅拌棒,因为磁力搅拌中的转子是铁或不锈钢的,铁会与酸反应,而且铁的导热系数很高,而机械搅拌虽然可以用塑料的轮片,但它一般是在原地绕轴打转,虽然可以使溶液上下翻滚,但轴一般是金属的,所以会影响温度计测定的准确性,故未选机械搅拌。
二、多样的燃料(16分)
能源是人类生存和发展的重要支柱。我国目前使用的主要能源是化石燃料,近年来我国能源总消费量与人均能源消费量呈现逐年递增的趋势。
9.下列关于煤的说法错误的是_____。
A.煤属于一次能源,也是不可再生能源
B.为使煤充分燃烧,应将其粉碎且空气的量越多越好
C.将煤液化或气化可以提高煤的利用率,二者都属于化学变化
D.太阳能、氢能、风能、生物质能来源丰富、污染少,可作为煤的替代能源
随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭,人们开始开发新燃料,如传统液体火箭发动机通常使用液氢液氧、液氧煤油及肼基燃料作为动力。
10.下列不能作为火箭推进剂的是 _____。
A.液氮—液氢 B.液氧—液氢 C.液氧—肼 D.液氧—煤油
11.反应分两步进行:①中间产物,②中间产物。下列示意图中,能正确表示能量变化的是 _____。
A. B.
C. D.
12.(1)氢能是清洁能源,可利用水获得氢:,此反应中反应物的总键能______生成物的总键能(填“>”、“<”或“=”)。
(2)等物质的量的下列物质中,内能最小的是______。
A.水蒸气 B.冰 C.水 D.冰水混合物
13.与反应过程的能量变化如图所示,有关两者反应的说法正确的是 _____。
A.该反应为吸热反应
B.和所具有的总能量大于和具有的总能量
C.反应的热化学方程式为
D.和反应生成和要放出41kJ的热量
14.用甲烷先制水煤气,再合成甲醇:来代替日益供应紧张的燃油。制水煤气有如下两种原理:
①
②
对比分析反应①与反应②,哪种方法更适宜合成甲醇?你的理由是什么?___________。
【答案】9.B 10.A 11.B 12. B 13.B
14.反应②;反应②生成的 与 的物质的量之比为 ,恰好满足合成甲醇的原料配比要求,且反应②为放热反应(),可节约能源。
【分析】放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,反应物总键能小于生成物总键能;
【解析】9.A.煤属于一次能源,是不可再生能源,A正确;
B.煤燃烧时,为了使其充分燃烧,应将其粉碎以增大与空气的接触面积,并通入适量的空气。若空气量过多,过量的空气会带走大量的热,导致炉温降低,造成能源浪费,B错误;
C.煤液化有直接液化和间接液化两种,气化是将煤转化为可燃性气体,二者都属于化学变化,C正确;
D.太阳能、氢能、风能、生物质能来源丰富、污染少,可作为煤的替代能源,D正确;
故答案选B。
10.A.火箭推进剂需要由燃料和氧化剂组成,液氮化学性质稳定,不支持燃烧,不能作为氧化剂,液氢可作为燃料,故不能与液氢组成火箭推进剂,A错误;
B.液氢可作为燃料,液氧可作为氧化剂,B正确;
C.肼可作为燃料,C正确;
D.煤油可作为燃料,D正确;
故答案选A;
11.总反应 的 ,为放热反应,说明反应物的总能量大于生成物的总能量;第一步反应 中间产物 的 ,为吸热反应,说明反应物的总能量小于中间产物的总能量;第二步反应 中间产物 的 ,为放热反应,说明中间产物的总能量大于生成物的总能量。综合可知,能量大小关系为:中间产物 反应物 生成物。结合图像分析,B正确,故答案选B;
12.(1)水通电分解生成氢气和氧气的反应为吸热反应,吸热反应中反应物的总键能大于生成物的总键能。(2)物质由固态变为液态、由液态变为气态的过程均需要吸收热量,内能增加。因此,等物质的量的水蒸气、冰、水、冰水混合物中,固态的冰内能最小,故答案选B。
13.A.由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,A错误;
B.该反应为放热反应,因此 和 所具有的总能量大于 和 具有的总能量,B正确;
C.该反应为放热反应, 应为负值,热化学方程式为 ,C错误;
D.正反应放热,则逆反应吸热,因此 和 反应生成 和 要吸收 的热量,D错误;
故答案选B;
14.合成甲醇的反应方程式为 ,需要 和 的物质的量之比为 。反应① 生成的 和 的物质的量之比为 ,且为吸热反应,消耗能量;反应②生成的 和 的物质的量之比为 ,恰好满足合成甲醇的需求,且为放热反应,能耗低。因此反应② 更适宜。
三、燃料燃烧与能量变化(21分)
燃料燃烧过程中释放出的热能是人类生产和生活所需要能量的重要来源。
15.燃烧热与反应热的关系是_______。(不定项)
A.燃烧热是反应热的一种类型
B.当一个反应是燃烧反应时,该燃烧反应的反应热就是燃烧热
C.燃烧热不属于反应热
D.反应热有正负之分,燃烧反应的焓变全部是正值
16.下列关于提高燃料利用率的做法错误的是_______。
A.固体燃料燃烧前最好粉碎 B.液体燃料燃烧时采用雾状喷出
C.通入空气的量越多越好 D.通过热交换器利用余热、防止热量损失
科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
17.写出的电子式:_______。
18.判断CO和O生成是放热反应的依据是_______。
19.催化剂对于该反应的焓变_______(选填A表示“有”,选填B表示“没有”)影响。
金刚石和石墨燃烧,在氧气不足时生成一氧化碳,充分燃烧时生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示:
20.下列说法正确的是_______。(不定项)
A.C(石墨,s)(金刚石,s)
B.每放出39.5 4kJ的热量,需消耗氧气的体积为2.24 L
C.等物质的量的金刚石和石墨,完全燃烧后,石墨放出的热量更少
D.C(金刚石,s)
21.3.6 g石墨在6.4 g氧气中燃烧至反应物均耗尽,燃烧后放出的总热量为_______kJ。
22.将上题所得气体通入溶液中充分反应(不考虑气体的逸出),所得的盐为_______(填化学式)。若测得上述反应放出的总热量为m kJ,已知该条件下,将,通入溶液中充分反应放出的热量。则与溶液反应生成的热化学方程式为_______(用含m、n的式子表示)。
【答案】15.A 16.C 17.
18.状态Ⅰ的能量比状态Ⅲ的能量高,根据能量守恒定律,所以是放热反应
19.B 20.C 21.61.45
22.和 ΔH=[-(20m-n)]kJ/mol
【解析】15.A.燃烧热是反应热的一种类型,A正确;
B.燃烧热是在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;燃烧反应的反应热不一定是燃烧热,B错误;
C.燃烧热是反应热的一种,C错误;
D.反应热有正负之分,燃烧反应的焓变全部是负值,D错误;
故选A;
16.A.固体燃料燃烧前粉碎,增大与氧气的接触面积,燃料燃烧更充分,A正确;
B.液体燃料燃烧时采用雾状喷出,能增大与空气的接触面积,燃料燃烧更充分,B正确;
C.通入空气的量过多,会带走一部分热量,所以一般是通入适当过量的空气,C错误;
D.通过热交换器利用余热、防止热量损失,能提高热量利用率,D正确;
故选C;
17.二氧化碳分子中含碳氧共价键,电子式为: ;
18.状态Ⅰ的能量比状态Ⅲ的能量高,根据能量守恒定律,所以CO和O生成的反应是放热反应;
19.催化剂改变反应速率,但是不改变反应的焓变,故选B;
20.A.由图,石墨能量低于金刚石,则C(石墨,s)(金刚石,s) ,A错误;
B.没有是否为标况条件,则每放出39.5 4kJ的热量,不确定消耗氧气的体积,B错误;
C.由图,石墨能量低于金刚石,等物质的量的金刚石和石墨,完全燃烧后,石墨放出的热量更少,C正确;
D.由图可知:
①
②
由盖斯定律,①-2×②得反应C(金刚石,s),则,D错误;
故选C;
21.3.6g石墨的物质的量为0.3mol,燃烧生成CO2消耗0.3molO2,燃烧生成CO消耗0.15molO2,现消耗6.4g氧气,即0.2mol氧气,所以产物为CO和CO2;设产物中CO为x mol,CO2为y mol,则根据元素守恒x+y=0.3,根据电子守恒2x+4y=0.8,解得x=0.2mol,y=0.4mol,放出的总热量为0.2mol×110.5kJ•mol-1+0.1mol×393.5kJ•mol-1=61.45kJ;
22.750mL0.2mol/L KOH溶液中含有0.75L×0.2mol/L=0.15mol的K+,根据元素守恒可知:若全部生成KHCO3,由CO2(0.1mol)中碳元素守恒可得K元素的物质的量为0.1mol,与实际投入的不符;同理,若全部生成K2CO3,K元素的物质的量为0.2mol,与实际投入的不符;所得盐为K2CO3和KHCO3;
1L2mol/L KOH溶液中n(K+)=1L×2mol/L=2mol,44gCO2的物质的量为1mol,所以二者反应恰好生成1molK2CO3,放出n kJ热量可得热化学方程式:CO2(g)+2KOH(aq)=K2CO3(aq)+H2O(l)ΔH=-n kJ/mol ①;设上述反应中生成K2CO3为x mol,KHCO3为y mol,根据元素守恒x+y=0.1,2x+y=0.2,解得x=0.05mol,y=0.05mol,共放热m kJ,则生成1molK2CO3和1molKHCO3放热20m kJ,则可得热化学方程式为2CO2(g)+3KOH(aq)=KHCO3(aq)+K2CO3(aq)+H2O(l) ΔH=-20m kJ/mol ②;根据盖斯定律②-①可得CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH=[-(20m-n)]kJ/mol。
四、化学能的利用(18分)
23.根据所学知识,回答下列问题:
(1)大量实验测得,在25℃和101 kPa下,稀盐酸与氢氧化钠稀溶液发生中和反应生成1 mol 时,放出57.3 kJ热量。
①该反应的热化学方程式为___________。
②该反应的能量变化图可表示为___________(填标号)。
③若仅用NaOH固体代替NaOH稀溶液(NaOH固体的质量与NaOH稀溶液中溶质的质量相同)进行上述实验,则生成1 mol 时,放出的热量___________(填“>”“<”或“=”)57.3 kJ,判断的理由为___________。
(2)黄铁矿()的燃烧是工业上制硫酸时得到的途径之一,燃烧的热化学方程式为 。
①中硫元素的化合价为___________价。
②该反应每放出8.53 kJ热量,此时转移电子的物质的量为___________mol,生成的体积为___________L(标准状况下),断裂键的物质的量为___________mol。
【答案】(1) A > NaOH固体溶解时会放出大量的热
(2)-1 0.11 0.448 0.0275
【解析】(1)①根据已知,该反应的热化学方程式为;
②该反应放热,生成物能量小于反应物能量,故答案为A;
③NaOH固体溶解时会放出大量的热,因此生成1 mol 时,放出的热量大于57.3 kJ。
(2)①中Fe为+2价,则S为价;
②根据热化学方程式为,Fe和S被氧化、O被还原,1 mol FeS2参与反应:转移{1+2×[4-(-1)]} mol = 11 mol电子、生成2 mol SO2、消耗mol O2、放出853 kJ热量,则该反应每放出8.53 kJ热量,此时转移电子的物质的量为,生成的体积为L(标准状况下),消耗O2的物质的量为,1 mol O2中存在1 mol O=O键,则断裂键的物质的量为0.0275 mol。
五、肼:为火箭“加油”的能量之源(24分)
肼又名联氨,结构如图所示,是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。
24.关于分子内化学键说法正确的是___________。
A.只含有极性键
B.只含有非极性键
C.既含有极性键,又含有非极性键
D.含有离子键
是火箭中常用的氧化剂,与燃烧生成清洁的产物,已知以下反应信息:
①
②
③
25.的反应热___________(写出字母表达式)。
26.反应②为放热反应,相同条件下, 判断、关系正确的是___________。
A. B. C. D.无法确定
已知以下键能数据:
化学键
键能/
393
193
941
436
27.高温()条件下,气态肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为___________。
工业上常利用NaClO溶液和尿素在碱性条件下通过如下流程制备水合肼。
已知:
①沸点为,有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成。
②沸点为,其中C的化合价为+4价。
28.水合肼的结构如图:,图中“…”表示___________。
29.“步骤一”的离子方程式为___________。
30.“步骤一”在高温条件下会有副反应发生,为确保该步骤在低温环境下进行,常采取的措施为___________。
“步骤二”装置如下图,分析以下问题。
31.反应物混合时,试剂加入顺序是将NaClO溶液滴加到尿素水溶液中,原因是___________。
32.装置中冷凝管的作用是___________。
33.取6.00 g尿素配制成水溶液加入装置A,总共加入0.50 mol/L的次氯酸钠溶液40 mL,在强碱性条件下反应完全后,分离提纯得到0.80 g水合肼,计算产率为___________%。
【答案】24.C 25. 26.B
27.
28.氢键 29.
30.冰水浴 31.防止生成的水合肼被过量的次氯酸钠氧化
32.冷凝回流,减少损失,提高产率 33.80
【解析】24.中含有为极性共价键,为非极性共价键,因此既含极性键又含非极性键,且不含离子键,故选C。
25.根据盖斯定律,对已知反应做变形:即可得到目标反应,因此反应热。
26.反应物相同,生成液态水比生成气态水放出更多热量;放热反应的,放出热量越多,越小,因此,即,故选B。
27.反应热反应物总键能生成物总键能。含键和键,生成物含,含键,因此: ,即热化学方程式为。
28.中电负性大,连接的原子与水分子中原子之间形成氢键,图中虚线表示氢键。
29.步骤一是与溶液反应制备,离子方程式为。
30.氯气与氢氧化钠的反应是放热反应。为了控制反应温度,防止副反应的发生,需要对反应体系进行冷却。使用冰水浴是实验室中常用的控温方法。
31.已知水合肼有强还原性,能与剧烈反应,若过量,会氧化生成的水合肼,因此将滴入尿素中,保证尿素过量,避免过量氧化水合肼。
32.反应体系中,水合肼、尿素均易挥发,冷凝管可将挥发的物质冷凝回流,减少损失,提高产率。
33.,,反应中,完全反应,理论生成水合肼,,因此产率。
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