化學(xué)反應(yīng)與能量變化綜合測試題

馬亞樓

1.下列物質(zhì)加入水中，顯著放熱的是（）。

A.固體NaOH

B.固體NaCI

C.無水乙醇

D.固體NH₄N0₃

2.已知氯氣、溴蒸氣分別跟氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下（Qt、Q2均為正值）：

有關(guān)上述反應(yīng)的敘述正確的是（）。

A.Q1B.生成物總能量均高于反應(yīng)物總能量

C.生成1 mol HCI氣體時(shí)放出Q1熱量

D.l mol HBr（g）具有的能量大于1 mol HBr（l）具有的能量

3.室溫下，將1 mol的CuSO₄·5H₂0（s）溶于水會(huì)使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為△H1；將1 mol的CuSO₄（s）溶于水會(huì)使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為△H₂；CUS0₄·5H₂O受熱分解的化學(xué)方程式為，熱效應(yīng)為△H3。則下列判斷正確的是（）。

4.已知：

根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷，下列說法正確的是（）。

A.CO的燃燒熱為283kJ

B.圖1可表示由CO生成C0₂的反應(yīng)過程和能量關(guān)系

C.

D.CO（g）與Na₂0₂（S）反應(yīng)放出509kJ熱量時(shí)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.02×10²³

5.已知：

下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是（）。

6.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，氣態(tài)分子斷開1 mol化學(xué)鍵的焓變稱為鍵焓。已知H-H. H-O和O=O鍵的鍵焓△H分別為436kJ·mol^-1、 463 kJ·mol^-1和495kJ·mol^-1。下列熱化學(xué)方程式正確的是（）。

7.某反應(yīng)過程能量變化如圖2所示，下列說法正確的是（）。

A.反應(yīng)過程a有催化劑參與

B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，熱效應(yīng)等于△H

C.改變催化劑，該反應(yīng)的活化能不變

D.有催化劑的條件下，反應(yīng)的活化能等于E1+E2

8.已知：

現(xiàn)有H₂與CH₄的混合氣體112L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），使其完全燃燒生成CO₂和H₂O（I），若實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)放熱3695kJ。則原混合氣體中H₂與CH₄的物質(zhì)的量之比是（）。

A.l：1

B.l：3

C.1：4

D.2：3

9.已知：

H-H、0=0和O-H鍵的鍵能分別為436kJ·mol^-1、490kJ·mol^-1和463kJ·mol^-1，則a為（）。

A.-332

B.-118

C.+350

D.+132.5

10.肼（H₂NNH₂）是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖3所示，已知斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量（kJ）：N≡N為942、0=0為500，N-N為154，則斷裂l mol N-H鍵所需的能量（kJ）是（）。

A.194

B.391

C.516

D.658

11.SF₆是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中只存在S-F鍵。已知：l mol S（s）轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ，斷裂1 mol F-F、S-F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ。則S（s）+3F₂（g）=SF₆（g）的反應(yīng)熱△H為（）。

12.據(jù)報(bào)道，科學(xué)家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關(guān)水分解過程的能量變化示意圖正確的是（）。

13.工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CH₄）與CO₂進(jìn)行高溫重整制備CO，已知CH₄、H₂和CO的燃燒熱（△H）分別為和，則生成l（標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO所需熱量為_____。

14.氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

己知：

以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。CH₄（g）與H₂0（g）反應(yīng)生成CO₂（g）和H₂（g）的熱化學(xué)方程式為

。

15.用CaS0₄代替O₂與燃料C0反應(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO₂，是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù)，反應(yīng)①為主反應(yīng)，反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。

①

②

③

（1）反應(yīng)的△H=______（用△H1、△H2和△H3表示）。

（2）反應(yīng)①～③的平衡常數(shù)的對數(shù)lg K隨反應(yīng)溫度T的變化曲線見圖4，結(jié)合各反應(yīng)的△H，歸納lgK-T曲線變化規(guī)律：a._____.b.______。

（3）向盛有CaS0₄的真空恒容密閉容器中充入CO，反應(yīng)①于900℃達(dá)到平衡，c平衡（CO）=8.0×，計(jì)算CO的轉(zhuǎn)化率（忽略副反應(yīng)，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）_____。

（4）為減少副產(chǎn)物，獲得更純凈的CO₂，可在初始燃料中適量加入____。

（5）以反應(yīng)①中生成的CaS為原料，在一定條件下經(jīng)原子利用率100%的高溫反應(yīng)，可再生CaSO₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____；在一定條件下CO₂可與對二甲苯反應(yīng)，在其苯環(huán)上引入一個(gè)羧基，產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為______。

16.中和熱的測定是高中重要的定量實(shí)驗(yàn)。取的NaOH溶液50mL與的硫酸50mL置于圖5所示的裝置中進(jìn)行中和熱的測定實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：

（l）從圖5實(shí)驗(yàn)裝置看，其中尚缺少的一種玻璃用品是____，除此之外，裝置中的一個(gè)明顯錯(cuò)誤是____

（2）為保證該實(shí)驗(yàn)成功該同學(xué)采取了許多措施，圖5中碎紙條的作用在于____。

（3）若改用60mLO.25 mol·L^-1H₂S0₄和50mL0.55 mol·L^-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量______（填“相等”或“不相等”），若實(shí)驗(yàn)操作均正確，則所求中和熱_____（填“相等”“不相等”）。

（4）倒入NaOH溶液的正確操作是_____（從下列選項(xiàng)中選出）。

A.沿玻璃棒緩慢倒入 B.分三次少量倒入

C.一次迅速倒入

（5）使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是______（從下列選出）。

A.用溫度計(jì)小心攪拌

B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌

C.輕輕地振蕩燒杯

D.用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃棒輕輕地?cái)噭?dòng)

（6）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?/p>

②近似認(rèn)為0.55mol·L^-1NaOH溶液和0.25mol·L^-1硫酸溶液的密度都是1g/cm³，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/（g·℃）。則中和熱△H=____（取小數(shù)點(diǎn)后一位）。

③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3kJ·mol^-1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是（填字母）_____。

a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差

b.用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂S0₄溶液的溫度

c.分多次把NaOH溶液倒人盛有硫酸的小燒杯中

答案

1.A 2.D 3.B 4.C 5.C 6.D 7.B 8.B9.D 1O.B Il.B 12.B

13.5.52×10³kJ

14.△H=-165.0kJ·mol^-1

15.（1）4△H1+AH2+2AH3

（2）a.反應(yīng)②為吸熱反應(yīng)，溫度升高K值增大，lgK也增大

b.反應(yīng)①③為放熱反應(yīng)，溫度升高K值減小，lgK也減小

（3）99%

（4）氧氣 （5）

16.（1）環(huán)形玻璃攪拌棒 小燒杯口未用硬紙板蓋住（或大燒杯內(nèi)碎紙條塞少了，未將小燒杯墊得足夠高）（2）隔熱，減少熱量的損失（3）不相等 相等

（4）C（5）D（6）①3.4②-56.8 kJ·mol^-1③abc

點(diǎn)撥：（1）在反應(yīng)過程中需要攪拌，所以還缺少環(huán)形玻璃攪拌棒。由于在反應(yīng)過程中要盡可能減少熱量的損失，所以根據(jù)裝置圖可知，存在的錯(cuò)誤是小燒杯口未用硬紙板蓋?。ɑ虼鬅瓋?nèi)碎紙條塞少了，未將小燒杯墊得足夠高）。

（2）實(shí)驗(yàn)中的碎紙條可以起到隔熱，減少熱量的損失的作用。

（3）當(dāng)改變酸或堿的用量時(shí)，反應(yīng)中放出的熱量會(huì)發(fā)生變化，但中和熱是不變的。因?yàn)橹泻蜔崾窃谝欢l件下，稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的熱量，而與酸或堿的用量無關(guān)系。

（4）加入氫氧化鈉溶液的過程越慢，熱量損失的越多，所以為減少熱量損失，應(yīng)該是一次迅速倒人。

（5）溫度計(jì)不能用來攪拌，A不正確；B和C的操作會(huì)引起熱量的損失，所以應(yīng)該用環(huán)形玻璃攪拌棒進(jìn)行攪拌，答案選D。

（6）①根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)可知，四次溫度差分別是（℃）3.4，5.1，3.3，3.5，所以第二次的實(shí)驗(yàn)誤差太大，舍去。因此溫度差的平均值是3.4℃。

②反應(yīng)中生成水的物質(zhì)的量是0.0275mol，而反應(yīng)中放出的熱量是（60+50）g×4.18J/（g·℃）×3.4℃=1563.32J，因此中和熱△H=-1.56332kJ÷0.0275mol=-56.8kJ·mol^-1.

③實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3 kJ·mol^-1相比偏小，這說明反應(yīng)中有熱量的損失，a和c正確。用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度，會(huì)使硫酸的起始溫度偏高，所以溫度差減小，測定結(jié)果偏低，所以答案選a、b、c。