高中化學(xué) 選修4 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量 單元檢測及試題解析

第1章單元綜合檢測及解析

(限時90分鐘，滿分100分)

一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分)

1.下列變化為放熱的化學(xué)反應(yīng)的是()

A.H2O(g)===H2O(l)LH=-44.0kJ/mol

B.2HI(g)===H2(g)+I2(g)RH=+14.9kJ/mol

C.形成化學(xué)鍵時共放出862kJ能量的化學(xué)反應(yīng)

D.能量變化如下圖所示的化學(xué)反應(yīng)

解析：A項不是化學(xué)反應(yīng)；B項為吸熱反應(yīng)；C項，如破壞化學(xué)鍵時吸收的能量比862

kJ多，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；D項，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

答案：D

2.(2012?鹽城中學(xué)高二期末)一些烷煌的燃燒熱(kJ/mol)如下表：

化合物燃燒熱化合物燃燒熱

甲烷891.0正丁烷2878.0

乙烷1560.8異丁烷2869.6

丙烷2221.52-甲基丁烷3531.3

下列表達(dá)正確的是()

A.熱穩(wěn)定性：正丁烷〉異丁烷

B.乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為

2c2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(g)

RH=-1560.8kJ/mol

C.正戊烷的燃燒熱大于3531.3kJ/mol

D.相同質(zhì)量的烷燒，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越多

解析：正丁烷和異丁烷燃燒都生成CO2和,正丁烷燃燒熱大，說明正丁烷的能量

H2O

高，能量越低越穩(wěn)定，所以異丁烷比正丁烷穩(wěn)定，A錯誤；燃燒熱指1mol純物質(zhì)完全燃

燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,B中△〃與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)不成比例且生

成的水應(yīng)為液態(tài)，B錯誤；由題給信息可推知，正戊烷的燃燒熱比2-甲基丁烷大，所以C

正確。通過計算可得，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越少，所以D錯誤。

答案：C

3.下列關(guān)于反應(yīng)熱的說法正確的是()

A.當(dāng)A"為"-"時，表示該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

1

B.B?]C(s)+-02(g)===C0(g)

110.5kJ.mol1,

說明碳的燃燒熱為110.5kJ-mol-1

C.反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)物所具有的能量和生成物所具有的能量無關(guān)

D.化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)

解析：當(dāng)△，為"-"時，表示該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；碳的燃燒熱為1mol碳完全燃燒

生成CCh(g)時對應(yīng)的熱量，而B項產(chǎn)物為CO(g),不符合定義；反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)物所

具有的能量和生成物所具有的能量有關(guān)。

答案：D

4.(2012?松原高二檢測)下列說法錯誤的是()

A.熱化學(xué)方程式未注明溫度和壓強(qiáng)時，AH表示標(biāo)準(zhǔn)狀況下的數(shù)據(jù)

B.熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù)，只代表物質(zhì)的量

C.同一化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)計量數(shù)不同，A”不同；化學(xué)計量數(shù)相同而狀態(tài)不同，△〃也

不相同

D.化學(xué)反應(yīng)過程所吸收或放出的熱量與參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比

解析：熱化學(xué)方程式未注明溫度和壓強(qiáng)時，△，表示25℃,101kPa下的數(shù)據(jù)。

答案：A

5.下列與化學(xué)反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正確的是()

A.生成物總能量一定低于反應(yīng)物總能量

B.等量H2在。2中完全燃燒，生成H20(g)與生成H2。⑴放出的能量相同

C.應(yīng)用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應(yīng)焙變

D.同溫同壓下，H2(g)+Cl2(g)===2HG(g)在光照和點燃條件下的A”不同

解析：放熱反應(yīng)的特點是生成物總能量低于反應(yīng)物總能量，吸熱反應(yīng)的特點是生成物總

能量高于反應(yīng)物總能量A選項錯誤等量H2在。2中完全燃燒住成H20(g)比生成H2O(I)

放出的能量少，B選項錯誤；蓋斯定律表明：焙變與反應(yīng)過程無關(guān)，只與反應(yīng)始態(tài)和終態(tài)有

關(guān)，C選項正確；同一反應(yīng)的AH不因反應(yīng)條件的改變而改變，D選項錯誤.

答案：C

6.實驗室進(jìn)行中和熱測定的實驗時除需要大燒杯(500mL)、小燒杯(100mL)外，所

用的其他儀器和試劑均正確的一組是()

A.0.50mol?L1鹽酸,0.50mohL】NaOH溶液，100mL量筒1個

B.0.50mobL1鹽酸,0.55mol?L】NaOH溶液，100mL量筒2個

C.0.50mobL1鹽酸，0.55mol?L-】NaOH溶液,50mL量筒1個

D.0.50mol?L1鹽酸，0.55mohL】NaOH溶液，50mL量筒2個

解析：為了減少熱量散失，HCI和NaOH應(yīng)有一方過量，取HCI和NaOH溶液不能

用同一個量筒。

答案：D

7.我國擁有較豐富的地?zé)豳Y源，其開發(fā)利用前景廣闊。下列關(guān)于地?zé)崮苷f法正確的是

()

①可以用于洗浴、發(fā)電以及供暖等方面

②與煤炭、石油、天然氣一樣都是化石能源

③主要源于地球內(nèi)部放射性元素衰變產(chǎn)生的能量

④與地下水結(jié)合可形成熱水型地?zé)幔尫判问街皇菧厝?/p>

A.①②③B.①②④

C.①③④D.②③④

解析：地?zé)崮艿挠猛居胁膳?、發(fā)電、種植、養(yǎng)殖、醫(yī)療等多個方面；地?zé)崮苁莵碜缘厍?/p>

內(nèi)部的能量，不屬于化石能源，是地球內(nèi)部放射性元素衰變釋放的能量；地?zé)崮芘c地下水結(jié)

合就變成地下熱水或蒸汽，這些地下熱水沿著斷層或裂隙上升到地表，就形成溫泉等。

答案：C

8.航天燃料從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，是一項技術(shù)突破。鍍是高效率的火箭材料，燃燒時放出

巨大的能量，每千克的鍍完全燃燒放出的熱量為62700kJ。則被燃燒的熱化學(xué)方程式正確

的是()

1

1

A.Be+-O2===BeOA//=-564.3kJ.mol

1

B.Be(s)+-O2(g)===BeO(s)

RH=+564.3kJ?mol1

1

C.Be(s)+-O2(g)===BeO(s)

RH=-564.3kJ?mol1

1

D.Be(s)+-O2(g)===BeO(g)LH=-564.3kJ

解析：根據(jù)題意，1molBe完全燃燒放出的熱量為62700kJ-(l000-9)mol=

564.3kJ-mol根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫規(guī)則，必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)，可知

A錯誤；放出熱量的反應(yīng)，△〃符號為"-",B錯誤；△〃的單位應(yīng)該是,kJ-mol1”,

D錯誤。

答案：C

9.(2012?長郡檢測)下列關(guān)于反應(yīng)能量的說法正確的是()

A.Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s)

△，=-216kJ?mol1,

則反應(yīng)物總能量大于生成物總能量

B.若一定條件下，A===BAH<0，說明A物質(zhì)比B物質(zhì)穩(wěn)定

時,

C.101kPa2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

LH=-571.6kJ?mol1,

則H2的燃燒熱為571.6kJ.mol1

+

D.H(aq)+OH-(aq)===H20(l)

RH=-57.3kJ?mol1,

含1molNaOH的溶液與含0.5molH2s。4的濃硫酸混合后放出57.3kJ的熱量

解析：，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項正確；物質(zhì)所具有的能量越低其穩(wěn)定性越

好，B物質(zhì)更穩(wěn)定，B錯誤；燃燒熱是1mol該物質(zhì)燃燒放出的熱量，C項錯誤；在稀溶

液中的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的反應(yīng)，才放出57.3kJ熱量，D項錯誤。

答案：A

10.已知反應(yīng)：

0101kPa時，2C(s)+O2(g)===2CO(g)

RH=-221kJ?mol?1

+

②稀溶液中，H(aq)+OH(aq)===H2O(l)

RH=-57.3kJ*mol1

下列結(jié)論正確的是()

A.碳的燃燒熱大于110.5kJ-mol1

B.①的反應(yīng)熱為221kJ?mo11

c.稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為-57.3kJ-molI

D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水，放出57.3kJ熱量

解析：1molC不完全燃燒生成CO放出熱量221kJ+2=110.5kJ,則1molC完

全燃燒生成CO2放出熱量大于110.5kJ,即C的燃燒熱大于110.5kJ-molI；反應(yīng)①的

反應(yīng)熱為-221kJ.mol-i;稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為57.3kJ-moli;醋

酸是弱酸，與NaOH溶液中和生成1mol水時放出的熱量應(yīng)小于57.3kJ。

答案：A

11.已知：qs)+O2(g)===a)2(g)

RH=-393.5kJ/mol;

2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

RH=-483.6kJ/molo

現(xiàn)有0.2mol的炭粉和氫氣組成的混合物在氧氣中完全燃燒，共放出63.53kJ熱量，

則混合物中C與H2的物質(zhì)的量之比為()

A.1:1B.1:2

C.2:3D.3:2

解析：設(shè)混合物中有炭粉xmol,氫氣ymol,

則x+p=0.2mol①，

393.5x+241.8片63.53②,

解①②組成的方程組得：X=0.1mol,y=0.1mol,

即兩者的物質(zhì)的量之比為l：lo

答案：A

12.(2012?撫順一中高二期中檢測)充分燃燒一定量的丁烷氣體放出的熱量為Q。完全

吸收它生成的CO2氣體生成正鹽，需5mol?L1的NaOH溶液100mL,則丁烷的燃燒

熱為

()

A.16QB.8Q

C.4QD.2Q

解析:由得，

C4HIO-4CO2~8NaOH

11

〃(C4Hlo)=qx0.1Lx5mol?L1=-mol,

816

QkJ

所以丁烷的燃燒熱為1------=16QkJ/mol.

二mol

答案：A

13.有關(guān)鍵能(破壞1mol共價鍵吸收的能量)數(shù)據(jù)如表

化學(xué)犍Si—OO===OSi—Si

鍵能

X498.8176

i

晶體硅在氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式為Si⑸+O2(g)===SiO2(s)RH=-989.2

kJ?mol1，則X的值為(已知1molSi中含有2molSi—Si犍,1molSiO2中含有4mol

Si—O鍵)()

A.423.3B.460

C.832D.920

解析：反應(yīng)熱等于反應(yīng)物鍵能總和減去生成物的鍵能總和，則：△"=2x176+498.8

-4X=-989.2(kJ.mol】)，X=460(kJ.mol

答案：B

?撫順六校模擬)在、條件下，、

14.(201225℃101kPaC(s)H2(g),CH3COOH(I)

的燃燒熱分別為,貝

393.5kJ/moL285.8kJ/moL870.3kJ/molU2C(s)+2H2(g)+

O2(g)===CH3COOH⑴的反應(yīng)熱為()

A.-488.3kJ/molB.+488.3kJ/mol

C.-191kJ/molD.+191kJ/mol

解析：由題意可知：

C(s)+O2(g)===CO2(g)

-393.5kJ/mol?

1

H2(g)+-O2(g)===H2O(l)LH=-285.8kJ/mol②

CH3COOH(I)+202(g)===282(g)+2H2O(I)

A〃=-870.3kJ/mol③

①x2+②x2-③即得：

2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)A//=-488.3kJ/molo

答案：A

15.S(單斜)和S(正交)是硫的兩種同素異形體。

已知：①(單斜，

Ss)+O2(g)===SO2(g)

RHi=-297.16kJ.mol1

(正交

②S，s)+O2(g)===SO2(g)

1

LH2=-296.83kJ?mol

③S(單斜，s)===S(正交，s)RH3

下列說法正確的是()

A.+0.33kJ?mol1

B.單斜硫轉(zhuǎn)化為正交硫的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

C.S(單斜，s)===S(正交，s)△/<(),正交硫比單斜硫穩(wěn)定

D.S（單斜,s）===S（正交，s）AQ0,單斜硫比正交硫穩(wěn)定

解析：由題意知，根據(jù)蓋斯定律③=①-②，即AM=AM-=-297.16kJ-mol

1-(-296.83kJ?mol-i)=-0.33kJ?mo3,所以S(單斜，s)===S(正交，s)為放熱

反應(yīng)，說明S(單斜，s)能量高，相對不穩(wěn)定，S(正交，s)能量低，相對穩(wěn)定，故選C.

答案：C

16.(2012?濟(jì)源一中高二月考)已知CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H20(g)△〃=

-Q①

2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)△"=-Q②

H2O(g)===H2O(l)RH=-Q③

常溫下，取體積比為4:1的甲烷和H2的混合氣體112L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，經(jīng)完全燃燒后

恢復(fù)到常溫，則放出的熱量為()

A.4Q+0.5QB.4Q+Q+10Q

C.4Q+2QD.4Q+0.5Q+9Q

解析：③X2+③得CH4(g)+2O2(g)===co2(g)+2H2O(DRH=-(Q+2Q),

③x2+②得2H2(g)+O2(g)===2H2。⑴A"=-(Q+2Q)。112L混合氣體中含甲烷、

H2的物質(zhì)的量分別為4mol.1mol,則該混合氣體完全燃燒后恢復(fù)到常溫放出的熱量為：

1

4x(Q+2Q)+a(Q+2Q)=4Q+0.5Q+9Q。

答案：D

二、非選擇題(本題包括6小題，共52分)

17.(8分)依據(jù)事實，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

(1)在25℃,101kPa下，1g甲醇燃燒生成CCh和液態(tài)水時放熱22.68kJo則表示

甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為O

(2)若適量的N2和。2完全反應(yīng)，每生成23gNO2需要吸收16.95kJ熱量，則表示

該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(3)用M表示阿伏加德羅常數(shù)，在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應(yīng)中，

每有5M個電子轉(zhuǎn)移時，放出650kJ的熱量，則表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

3

解析:(1)CH3OH(I)+-O2(g)===CO2(g)+2H2O(I),

22.68kJ

1molCH3OH燃燒生成82(g)和H2O(I)放出熱量為32gx1§=725.76kJo

(2)N2(g)+2O2(g)===2NO2(g),生成2moiN02

16.95

吸收的熱量為92gx——kJ=67.8kJ

23go

(3)2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(I),反應(yīng)中轉(zhuǎn)移20e,因此轉(zhuǎn)移20M

650kJ

個電子放出的熱量為20/^x-——=2600kJ

5做o

3

答案：(1)CH30H⑴+3O2(g)===CO2(g)+2H2。⑴△〃=-725.76kJ.mol1

⑵N2⑼+2O2(g)===2NO2(g)

RH=+67.8kJ?mol1

⑶2c2H2(g)+502(g)===4CO2(g)+2—0(1)

△H=-2600kJ.mol1

18.(8分)用CH4催化還原NO,可以消除氮氧化物的污染。例如:

CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)RH=-574kJ/mol,

CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)AH=-1160kJ/mol;

若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4還原N02至N2,整個過程中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為(阿伏

加德羅常數(shù)的值用恢表示)，放出的熱量為kJ。

解析：將兩熱化學(xué)方程式相加得

2CH4(g)+4NO2(g)===2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)RH=-1734kJ/mol,

可以看出2x22.4LCH4被氧化轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為16恢，放出熱量1734kJ,故4.48

L轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為1.6做，放出熱量173.4kJ。

答案：1.60〃(或1.6M)173.4

19.(8分)(2012?東北師大附中期中模擬)在化學(xué)反應(yīng)中，只有極少數(shù)能量比平均能量

高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些分子稱為活化分子，使普通分子

變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ/mol表示。請認(rèn)真觀

察下圖，然后回答問題：

（1）圖中所示反應(yīng)是______（填"吸熱"或"放熱"）反應(yīng)，該反應(yīng)的△〃=（用

含后、S的代數(shù)式表示）。

（2）下列4個反應(yīng)中，符合示意圖描述的反應(yīng)的是（填代號）。

a.鹽酸與NaOH反應(yīng)

與反應(yīng)生成

b.NaH20H2

c.鋁熱反應(yīng)

d.灼熱的碳與C02反應(yīng)

解析：（1）據(jù)圖可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，

=（￡-丘）kJ/mol。

（2）由于反應(yīng)物的總能量低于活化分子的最低能量，因此反應(yīng)需要加熱，而且該反應(yīng)為

放熱反應(yīng)，c正確。

答案：（1）放熱（￡-E）kJ/mol

(2)c

20.（8分）（2010?北京高考改編）在微生物作用的條件下，NH才經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成

NOjo這兩步的能量變化示意圖如下：

(1)第二步反應(yīng)是_______反應(yīng)(選填"放熱"或"吸熱")，判斷依據(jù)是

(2)1molNH才(aq)全部氧化成NOE(aq)的熱化學(xué)方程式是_________________。

解析：由題意知，才第一步氧化為,第二步氧化為,第二步反

Q)NHN02NO?N0S

應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，故第二步反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

(2)1molNH才全部氧化成NO2時，放出273kJ的熱量，則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

3

+

NH^(aq)+-Q2(g)===NO2(aq)+2H(aq)+H2O(I)RH=-273kJ/molo

答案：(1)放熱RH=-73kJ/mol(或反應(yīng)的總能量大于生成物的總能量)

3

+

(2)NHt(aq)+-O2(g)===NO2(aq)+2H(aq)+H2O(I)RH=-273kJ/mol

21.(10分)金剛石和石墨均為碳的同素異形體，氧氣不足時它們?nèi)紵梢谎趸迹?/p>

充分燃燒時生成二氧化碳，反應(yīng)中放出的熱量如圖所示。

反應(yīng)物O2（g）,C（s,金剛石）

總能量

△“尸一395.4kJ/mol\A“3=H10.qkJ/mol

F間產(chǎn)II<ico（g）^o2（g）

物總能

量

△“2=-283.0kJ/mol

最終產(chǎn)物

總能量

反應(yīng)過程

(1)等量金剛石和石墨完全燃燒(填"金剛石"或"石墨")放出熱量更多，寫出

表示石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式O

(2)在通常狀況下(填"金剛石"或"石墨")更穩(wěn)定，寫出石墨轉(zhuǎn)化為金剛石

的熱化學(xué)方程式_______________________________________O

(3)12g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36g,該反應(yīng)放出的熱量為

解析：根據(jù)圖示可知：金剛石)+

Q)C(s,O2(g)===CO2(g)-395.4kJ/mol

石墨)+

①，C(s,O2(g)===CO2(g)RH=-110.5kJ/mol+(-283.0kJ/mol)=-

393.5kJ/mol②，所以等量金剛石和石墨燃燒時，金剛石放出熱量多，石墨相對更加穩(wěn)

定。

根據(jù)蓋斯定律-①得石墨)金剛石)△，=

(2)，②C(s,===C(s,+1.9kJ/molo

石墨完全燃燒生成，不完全燃燒全生成質(zhì)量為，所以

(3)12g44gCO2CO28g36g

氣體必為CO2和CO的混合氣，設(shè)CO、CO2的物質(zhì)的量分別為x、y,

x+y=1mol,

>rx28g/mol+yx44g/mol=36g

1o

x-0.5mol,

解得

y-0.5molo

所以放出熱量為0.5molxll0.5kJ/mol+0.5molx393.5kJ/mol=252.0kJo

答案：Q）金剛石

C（s,石墨）+O2（g）===g（g）

?