人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第一章 化学反应与能量综合与测试免费课后练习题

本章复习提升

易混易错练

易错点1　热化学方程式的判断或书写时忽略ΔH的符号

1.(★★☆)已知在25 ℃、101 kPa下,1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40 kJ的热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是(　　)

A.C8H18(l)+O2(g) 8CO2(g)+9H2O(g)　ΔH=-48.40 kJ·mol-1

B.C8H18(l)+O2(g) 8CO2(g)+9H2O(l)　ΔH=-5 517.6 kJ·mol-1

C.C8H18(l)+O2(g) 8CO2(g)+9H2O(l)　ΔH=+5 517.6 kJ·mol-1

D.C8H18(l)+O2(g) 8CO2(g)+9H2O(l)　ΔH=-48.40 kJ·mol-1

易错点2　不能正确理解燃烧热的含义而错选

2.(2019黑龙江哈六中高二阶段测试,★★☆)下列热化学方程式的反应热代表燃烧热的是(　　)

A.CH4(g)+2O2(g) 2H2O(l)+CO2(g)　ΔH1

B.S(s)+O2(g) SO3(g)　ΔH2

C.C6H12O6(s)+6O2(g) 6CO2(g)+6H2O(g)　ΔH3

D.2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)　ΔH4

易错点3　化学键数目计算错误而错选

3.(2020河北石家庄鹿泉第一中学高二月考,★★☆)键能是指拆开1 mol某化学键所吸收的能量或形成1 mol某化学键所释放的能量。已知热化学方程式N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ/mol。请根据热化学方程式和表中数据计算,键的键能x约为(　　)

A.431 kJ/mol B.946 kJ/mol

C.649 kJ/mol D.869 kJ/mol

易错点4　比较反应热大小时忽略反应热的符号

4.(★★☆)一定条件下,用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知:

①CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔHl=-574 kJ·mol-1

②CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH2=-1 160 kJ·mol-1

下列选项正确的是(　　)

A.CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-867 kJ·mol-1

B.CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)的反应热为ΔH3,则ΔH3>ΔH1

C.若用0.2 mol CH4还原NO2至N2,则反应中放出的热量一定为173.4 kJ

D.若用标准状况下2.24 L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子为1.6 mol

易错点5　对盖斯定律理解不透彻而错选

5.(★★☆)将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为C+H2O(g) CO+H2。C(s)、H2(g)和CO(g)完全燃烧的热化学方程式分别如下:

①C(s)+O2(g) CO2(g)　ΔH1=-393.5 kJ·mol-1

②H2(g)+O2(g) H2O(g)　ΔH2=-242.0 kJ·mol-1

③CO(g)+O2(g) CO2(g)　ΔH3=-283.0 kJ·mol-1

下列说法不正确的是(　　)

A.制取水煤气的热化学方程式为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.5 kJ·mol-1

B.1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和,比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多

C.煤炭燃烧时加少量水,可以使煤炭燃烧放出更多的热量

D.将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量,与直接燃烧煤放出的热量相同

易错点6　受可逆反应影响,热化学方程式ΔH计算错误而错选

6.(★★☆)在一定条件下,当64 g SO2气体被氧化成SO3气体时,共放出热量98.3 kJ,已知SO2在此条件下的转化率为80%,据此,下列热化学方程式正确的是(　　)

A.SO2(g)+O2(g) SO3(g)　ΔH=-98.3 kJ·mol-1

B.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(l)　ΔH=-196.6 kJ·mol-1

C.SO2(g)+O2(g) SO3(g)　ΔH=-78.64 kJ·mol-1

D.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH=+196.6 kJ·mol-1

思想方法练

变化思想在热化学反应中的应用

1.(★☆☆)从放热和吸热的角度判断下列反应的热效应与其他三项不相同的是(　　)

A.铝粉与氧化铁的反应

B.氯化铵与Ba(OH)2·8H2O的反应

C.锌片与稀硫酸反应

D.钠与冷水反应

2.(★☆☆)下列说法中不正确的是(　　)

A.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化

B.放热反应都不需要加热就能发生

C.吸热反应在一定条件(如常温、加热等)下也能发生

D.化学反应是放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量

3.(2020北京师范大学附中高二上期中,★★☆)H2与N2在催化剂表面生成NH3,反应历程及能量变化示意图如下。下列说法不正确的是(　　)

A.①→②吸收能量

B.②→③形成了N—H键

C.该反应为放热反应

D.该催化剂可减小反应的焓变

4.(★★☆)已知450 ℃时,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH=-Q1 kJ·mol-1。在相同条件下,向一密闭容器中通入1 mol SO2和0.5 mol O2,达到平衡时放出的热量为Q2 kJ,则Q1、Q2满足的关系是(　　)

A.Q2=Q1 B.Q2<Q1

C.Q2>Q1　　　 D.不能确定

5.(★★☆)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2 表示逆反应的活化能)。下列有关叙述中正确的是(　　)

A.该反应为放热反应

B.催化剂能改变该反应的焓变

C.催化剂能降低该反应的活化能

D.逆反应的活化能大于正反应的活化能

6.(★★☆)一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3,将它们混合并用手搓揉就可制冷,且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测肯定错误的是(　　)

A.Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程

B.较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程

C.铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应

D.NH4NO3溶于水会吸收热量

7.(2020福建连城第一中学高三上月考,★★☆)碘单质与氢气在一定条件下反应的热化学方程式如下:

①I2(g)+H2(g) 2HI(g)　ΔH=-9.48 kJ/mol

②I2(s)+H2(g) 2HI(g)　ΔH=+26.48 kJ/mol

下列说法正确的是(　　)

A.该条件下,1 mol H2(g)和1 mol I2(g)充分反应,放出热量9.48 kJ

B.该条件下,碘升华的热化学方程式为I2(s) I2(g)　ΔH=+35.96 kJ/mol

C.相同条件下,Cl2(g)+H2(g) 2HCl(g)的ΔH>-9.48 kJ/mol

D.反应①是放热反应,所以反应①的活化能大于反应②的活化能

8.(★★☆)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下:

①CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g)　ΔH=+49.0 kJ·mol-1

②CH3OH(g)+O2(g) CO2(g)+2H2(g)　ΔH=-192.9 kJ·mol-1

下列说法正确的是(　　)

A.CH3OH(g)的燃烧热为+192.9 kJ·mol-1

B.反应①中的能量变化如图所示

C.CH3OH(g)转变成H2(g)的过程中一定要吸收能量

D.根据反应②推知反应:CH3OH(l)+O2(g) CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ·mol-1

答案全解全析

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易混易错练

1.B　本题容易忽视ΔH的符号,而错选C。该反应为放热反应,ΔH的符号为“-”;也易忽视物质前的化学计量数是物质的量而不是质量,而误选A。在25 ℃、101 kPa下,1 mol C8H18燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为×114 g=5 517.6 kJ,故选B。

2.A　CH4(g)的物质的量为1 mol,且生成物为稳定的氧化物,A项正确;S(s)燃烧应生成SO2(g),B项错误;H2O应为液态,C项错误;CO(g)的物质的量应为1 mol,D项错误。

3.B　根据题述信息可知,x+436 kJ/mol×3-391 kJ/mol×6=-92.4 kJ/mol,解得x≈946 kJ/mol,B项正确。

4.A　本题容易忽视反应热中的负号,而直接比较反应热的绝对值,而错选B。比较放热反应的反应热时,要注意ΔH的负号。对于放热反应,其反应热的绝对值越大,则其反应热的数值越小。根据盖斯定律,由(①+②)÷2,可得CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),则ΔH=(ΔH1+ΔH2)÷2=-867 kJ·mol-1,A正确;由于H2O(g) H2O(l)　ΔH4<0,根据盖斯定律,则ΔH3=ΔH1+2ΔH4,故ΔH3<ΔH1,B错误;0.2 mol CH4还原NO2至N2同时生成气态水时,放出的热量为173.4 kJ,若有液态水生成,则放出的热量大于173.4 kJ,C错误;反应CH4+2NO2 N2+CO2+2H2O中当1 mol CH4参与反应时转移的电子为8 mol,则标准状况下2.24 L即0.1 mol CH4参与反应时,转移的电子为0.8 mol,D错误。

5.C　本题容易只注意表面现象中的热化学方程式②和③放出的热量与热化学方程式①放出的热量比较,而忽略了反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)为吸热反应,而错选D。根据盖斯定律,由①-(②+③)可得C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式。由所给数据可得1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和为525 kJ,而1 mol C(s)完全燃烧放出的热量为393.5 kJ,所以1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和多。

6.A　易被“SO2在此条件下的转化率为80%”所迷惑而错选C。64 g SO2即1 mol SO2气体完全转化成SO3气体时放出的热量为98.3 kJ,所以相应的热化学方程式为SO2(g)+O2(g) SO3(g)　ΔH=-98.3 kJ·mol-1。

思想方法练

1.B　A、C、D都属于放热反应,B属于吸热反应。

2.B　有些放热反应需要加热才能发生。

3.D　由题图可知①→②为吸收能量的过程,A项正确;②→③生成氨气,N和H之间形成了N—H键,B项正确;结合题图可知该反应生成物总能量比反应物总能量低,即该反应为放热反应,C项正确;使用催化剂能降低反应的活化能,但不能改变反应的焓变,D项错误。

4.B　一定条件下,2 mol SO2(g)与1 mol O2(g)完全反应生成2 mol SO3(g)时,放出的热量为Q1 kJ,则相同条件下1 mol SO2(g)与0.5 mol O2(g)完全反应生成1 mol SO3(g)时,放出的热量应该为Q1 kJ。但由于该反应为可逆反应,即反应不能进行完全,所以Q2<Q1。

5.C　由题图可知反应物能量低于生成物能量,该反应是吸热反应,A错误;催化剂不能改变该反应的焓变,B错误;催化剂能降低反应的活化能,C正确;逆反应的活化能E2小于正反应的活化能E1,D错误。

6.C　根据复分解反应发生的条件,Na2SO4·10H2O和NH4NO3在该条件下不会发生反应,故C项错误;根据所学知识可知,NH4NO3溶于水是吸热的,结晶水合物脱水也是吸热的。

7.B　反应①为可逆反应,只有部分H2(g)、I2(g)参加反应,即放出的热量小于9.48 kJ,A项错误;根据盖斯定律,由②-①得I2(s) I2(g)　ΔH=+35.96 kJ/mol,B项正确;Cl2(g)与I2(g)物质的量相同时,Cl2(g)与H2(g)完全反应放出的能量多,即Cl2(g)+H2(g) 2HCl(g)　ΔH<-9.48 kJ/mol,C项错误;活化能与放热反应、吸热反应无关,D项错误。

8.D　CH3OH(g)的燃烧热为1 mol CH3OH(g)完全燃烧生成CO2和液态水时所放出的热量,A错误;反应①的ΔH>0,而图示的ΔH=生成物总能量-反应物总能量<0,B错误;由题干可知,反应①为吸热反应,而反应②为放热反应,C错误;由反应②推知:反应CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ·mol-1,D正确。