化學(xué)一詞，若單是從字面解釋就是變化的科學(xué)。小編準(zhǔn)備了高二化學(xué)下冊第一章化學(xué)反應(yīng)與能量單元測試題，具體請看以下內(nèi)容。
1.下列有關(guān)焓變與反應(yīng)熱的說法，正確的是()
A.反應(yīng)熱和焓變的單位都是kJ
B.如果反應(yīng)是在恒溫恒壓條件下進行的，此時的反應(yīng)熱與焓變相等
C.如果反應(yīng)是在恒溫恒容條件下進行的，此時的反應(yīng)熱與焓變相等
D.任何化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱均可通過實驗直接測定
解析：選B。反應(yīng)熱和焓變的單位都是kJmol-1，A錯誤;恒溫恒壓時的反應(yīng)熱與焓變相等，B正確，C錯誤;有些反應(yīng)的反應(yīng)熱不能通過實驗直接測定，如C不完全燃燒生成CO，故D錯誤。
2.對熱化學(xué)方程式C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) H=+131.3 kJmol-1最準(zhǔn)確的理解是()
A.碳和水反應(yīng)吸收131.3 kJ熱量
B.1 mol碳和1 mol水反應(yīng)生成 一氧化碳和氫氣，同時放出131.3 kJ熱量
C.1 mol碳和1 mol水蒸氣反應(yīng)生成1 mol CO和1 mol H2，同時吸收131.3 kJ熱量
D.1個固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應(yīng)吸熱131.1 kJ
解析：選C。熱化學(xué)方程式的系數(shù)表示物質(zhì)的量，故A、D錯誤;B的說法不準(zhǔn)確，未強調(diào)水蒸氣，且應(yīng)為吸收熱量。
3.(2016豫西五校聯(lián)考)下列說法錯誤的是()
A.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量變化
B.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)
C.向醋酸鈉溶液中滴入酚酞試液，加熱后若溶液紅色加深，則說明鹽類水解是吸熱的
D.反應(yīng)物和生成物所具有的總能 量決定了反應(yīng)是放熱還是吸熱
解析：選A。化學(xué)反應(yīng)中的能量變化除了表現(xiàn)為熱量變化外，還可以表現(xiàn)為電能和 光能等。
4.(2016溫州聯(lián)考)已知熱化學(xué)方程式(Q1，Q2均為正值)：
C(s)+12O2(g)===CO(g) H=-Q1 kJmol-1，
C(s)+O2(g)===CO2(g) H=-Q2 kJmol-1，有關(guān)上述反應(yīng)的敘述錯誤的是()
A.Q1
B.生成物總能量均高于反應(yīng)物總能量
C.由1 mol C反應(yīng)生成1 mol CO氣體時放出Q1 kJ熱量
D.1 mol CO2氣體具有的能量大于1 mol干冰具有的能量
解析：選B。1 mol碳完全燃燒生成CO2放出的能量大于1 mol碳不完全燃燒生成CO放出的能量，Q1，Q2均為正值，故Q2Q1，A項正確;兩反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，故生成物總能量均低于反應(yīng)物總能量，B項錯誤;生成1 mol CO氣體時放出Q1kJ熱量，C項正確;等物質(zhì)的量的同種物質(zhì)，氣態(tài)時所具有的能量高于固態(tài)時所具有的能量，D項正確。
5.(2016武漢模擬)在一定條件下，充分燃燒一定量的丁烷，放出熱量為Q kJ(Q0)，經(jīng)測定完全吸收生成的二氧化碳需要消耗5 molL-1的KOH溶液100 mL，恰好生成正鹽，則此條件下反應(yīng)C4H10 (g)+132O2(g)??4CO2(g)+5H2O(g)的H為()
A.+8Q kJmol-1B.-8Q kJmol-1
C.+16Q kJmol-1 D.-16Q kJmol-1
解析：選D。0.5 mol KOH與0.25 mol CO2恰好反應(yīng)生成K2CO3，丁烷完全燃燒生成0.25 mol CO2放出Q kJ熱量，則生成4 mol CO2放出的熱量為16Q，所以H=-16Q kJmol-1，D對。
6.(2016萬寧期中)下列有關(guān)熱化學(xué)方程式及其敘述正確的是()
A.氫氣的燃燒熱為285.5 kJmol-1，則水分解的熱化學(xué)方程式為：2H2O(l)===2H2+O2(g) H=+285.5 kJmol-1
B.已知2C(石墨，s)+O2(g)===2CO(g) H=-221 kJmol-1，則石墨的燃燒熱為110.5 kJmol-1
C.已知N2(g)+3H2(g) ??2NH3(g) H=-92.4 kJmol- 1，則在一定條件下將1 mol N2和3 mol H2置于一密閉容器中充分反應(yīng)后最多可放出92.4 kJ的熱量
D.已知乙醇和乙烯的燃燒熱分別為1 366.8 kJmol-1和1 411.0 kJmol-1，則乙烯水化制乙醇的熱化學(xué)方程式為：C2H4(g)+H2O(l)===C2H5OH(l) H=-44.2 kJmol-1
解析：選D。燃燒熱是指1 mol可燃物燃燒時所放出的熱量，所以當(dāng)1 mol水分解時才吸熱285.5 kJ，A項錯;燃燒熱是指生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，而CO不是穩(wěn)定氧化物，B項錯;合成氨是可逆反應(yīng)，提供的反應(yīng)物不會全部反應(yīng)，放出的熱量小于92.4 kJ，C項錯;根據(jù)蓋斯定律，將表達乙烯燃燒熱的熱化學(xué)方程式和表達乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式相減可得D項熱化學(xué)方程式。
7.(2016煙臺調(diào)研)已知：CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) H1=-890.3 kJH2(g)+12O(g)===H2O(l) H2=-285.8 kJmol-1。CO2氣體與H2氣體反應(yīng)生成甲烷氣體與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+ 2H2O(l)H3，其中H3的數(shù)值為()
A.-252.9 kJmol-1 B.+252.9 kJmol-1
C.-604.5 kJmol-1 D.+604.5 kJmol-1
解析：選A。H3=4H2-H1=-252.9 kJmol-1。
8.(2016瓊海模擬)一定條件下，充分燃燒一定量的丁烷放出熱量161.9 kJ，經(jīng)測定完全吸收生成的CO2需消耗5 molL-1的KOH溶液100 mL，恰好生成正鹽，則此條件下熱化學(xué)方程式：C4H10(g)+13/2O2(g)===4CO2(g)+5H2O(g)的H為()
A.2 590.4 kJmol-1 B.-2 590.4 kJmol-1
C.1 295.2 kJmol-1 D.-1 295.2 kJmol-1
解析：選B。n(KOH)=5 molL-10.1 L=0.5 mol由：2KOH+CO2===K2CO3+H2O知：n(CO2)=120.5 mol=0.25 mol。即丁烷的物質(zhì)的量為：0.25 mol14=0.254 mol。由題意知：0.254 mol丁烷燃燒放熱161.9 kJ，故1 mol 丁烷燃燒放熱161.9 kJ0.254=2 590.4 kJ。即H=-2 590.4 kJmol-1。
9.(2016福建德化三中月考)下列圖象分別表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系。
據(jù)此判斷下列說法中正確的是()
A.石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng)
B.S(g)+O2(g)===SO2(g) H1，S(S)+O2(g)===SO2(g) H2，則H1H2
C.白磷比紅磷穩(wěn)定
D.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) 0
解析：選A。金剛石的能量高于石墨，所以石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng)，A正確;固態(tài)S的能量低于氣態(tài)S的能量，所以氣態(tài)S燃燒放出的熱量多，但放熱越多，H越小，B不正確;白磷的能量高于紅磷的能量，所以紅磷比白磷穩(wěn)定，C不正確;D項反應(yīng)為放熱反應(yīng)，0，D錯誤。
10.(2016北 京通州摸底)已知：H2(g)+F2(g)===2HF(g) H=-270 kJ/mol。下列說法正確的是()
A.在相同條件下，1 mol H2(g)與1 mol F2(g)的能量總和大于2 mol HF(g)的能量
B.1 mol H2(g)與1 mol F2(g)反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量小于270 kJ
C.該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)
D.該反應(yīng)過程的能量變化可用下圖來表示
解析：選A。B項，物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時要放熱，所以當(dāng)生成2 mol液態(tài)HF時，放出的熱量大于270 kJ;C項，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，逆反應(yīng)就是吸熱反應(yīng);D項，放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大，生成物的總能量小，而圖表示的正好相反。
11. (1)已知單質(zhì)硫在通常條件下以S8(斜方硫)的形式存在，而在蒸氣狀態(tài)時，含有S2、S4、S6及S8等多種同素異形體，其中S4、S6和S8具有相似的結(jié)構(gòu)特點，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
①在一定溫度下，測得硫蒸氣的平均摩爾質(zhì)量為80 gmol-1，則該蒸氣中S2分子的體積分數(shù)不小于________。
②若已知硫氧鍵的鍵能為d kJmol-1，氧氧鍵的鍵能為e kJmol-1，S(s)+O2(g)===SO2(g) H=-a kJmol-1，則S8分子硫硫鍵的鍵能為________。
(2)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：
化學(xué)鍵PPP-OOOPO
鍵能(kJmol-1)198360xk|b|1498X
①已知白磷的燃燒熱為2 982 kJmol-1，白磷(P4)、P4O6、P4O10結(jié)構(gòu)如下圖所示，則上表中X=________;
②0.5 mol白磷(P4)與O2完全反應(yīng)生成固態(tài)P4O6，放出的熱量為________kJ。
解析：(1)①本題用極值法討論，因為M=80 gmol-1，所以當(dāng)混合氣體中只含有S2和S4時，S2的體積分數(shù)最小，設(shè)S2的體積分數(shù)為x，則64 gmol-1x+128 gmol-1(1-x)1 mol=80 gmol-1x=34，即75%。
②設(shè)硫硫鍵的鍵能為x kJmol-1，則：
-a kJmol-1=188x kJmol-1+e kJmol-1-2d kJmol-1，x=(2d- a-e)kJmol-1。
(2)①由題意可知P4+5O2===P4O10，H=-2 982 kJmol-1。根據(jù)圖示知，1 mol P4含有6 mol P-P鍵，1 mol P4O10含12 mol P-O鍵，4 mol P===O鍵，根據(jù)鍵能與反應(yīng)熱關(guān)系，反應(yīng)熱等于反應(yīng)物總鍵能與產(chǎn)物總鍵能之差，斷裂1 mol共價鍵吸收的能量與生成1 mol該共價鍵放出的能量數(shù)值相等。有198 kJmol-16+498 kJmol-15-360 kJmol-112-4X=-2 982 kJmol-1，X=585 kJmol-1。②P4+3O2===P4O6，1 mol P4O6含有12 mol P-O鍵，反應(yīng)熱為H=198 kJmol-16+498 kJmol-13-360 kJmol-112=-1 638 kJmol-1，0.5 mol白磷(P4) 與O2完全反應(yīng)生成固態(tài)P4O6放出的熱量為1 638 kJmol-10.5 mol=819 kJ。
答案：(1)①75% ②(2d-a-e) kJmol-1 (2)①585 ②819
12.(2016北京昌平期末)硫酸鹽在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用。
Ⅰ.工業(yè)上以重晶石(主要成分BaSO4)為原料制備BaCl2，其工藝流程示意圖如下：
某研究小組查閱資料得：
BaSO4(s)+4C(s)===4CO(g)+BaS(s)
H1=+571.2 kJmol-1①
BaSO4(s)+2C(s)===2CO2(g)+BaS(s)
H2=+226.2 kJmol-1②
(1)用過量NaOH溶液吸收氣體，得到硫化鈉。該反應(yīng)的離子方程式是_______________。
(2)反應(yīng)C(s)+CO2(g)===2CO(g)的H=________
________________________________________________________________________。
(3)實際生產(chǎn)中必須加入過量的碳，同時還要通入空氣，其目的有兩個：
①從原料角度看，___________________________________________________________;
②從能量角度看，①②為吸熱反應(yīng)，碳和氧氣反應(yīng)放熱維持反應(yīng)所需高溫。
Ⅱ.某燃料電池以CsHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H+，其基本結(jié)構(gòu)如下圖所示，電池總反應(yīng)可表示為2H2+O2===2H2O。
請回答：
(4)H+由________極通過固體酸是電解質(zhì)傳遞到另一極(填a或者b)。
(5)b極上發(fā)生的電極 反應(yīng)是_______________________。
解析：Ⅰ.(2)由蓋斯定律得H=(H1-H2)/2=+172.5 kJmol-1。
Ⅱ.(4)a極為負極，H+在電池內(nèi)部由負極流向正極。
答案：Ⅰ.(1)H2S+2OH-===S2-+2H2O
(2)+172.5 kJmol-1
(3)使BaSO4(s)得到充分的還原，提高BsS的產(chǎn)量
Ⅱ.(4)a
(5)O2+4e- +4H+===2H2O
13.(2016浙江省杭州市高三第二次月考)(1)用CH4催化還原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-574 kJmol-1
CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-1160 kJmol-1
若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L CH4還原NO2至N2，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為________(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)，放出的熱量為________ kJ。
(2)已知：C3H8(g )===CH4(g)+HCCH(g)+H2(g) H1=+156.6 kJmol-1
CH3CH=CH2(g)===CH4(g)+HCCH(g)
H2=+32.4 kJmol-1
則相同條件下，反應(yīng)C3H8(g)===CH3CH=CH2 (g)+H2(g)的H=________kJmol-1。
(3)甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)反應(yīng)方程式為：CH4(g)+H2O(g)=====高溫CO(g)+3H2(g)。部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：已知1 mol H2O(g)轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H2O(l)時放出44.0 kJ熱量。寫出CH4和H2O在高溫下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________________________________________________________。
物質(zhì)燃燒熱(kJmol-1)
H2(g)-285.8
CO(g)-283.0
CH4(g)-890.3
(4)有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料，以N2、H2為電極反應(yīng)物，以HCl-NH4Cl為電解質(zhì)溶液制取新型燃料電池。請寫出該電池的正極反應(yīng)式______________________。
解析：(1)根據(jù)蓋斯定律可知，①+②即得到CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867 kJmol-1。標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4的物質(zhì)的量為0.2 mol，失去0.2 mol8=1.6 mol電子，放出的熱量為0.2 mol867 kJmol-1=173.4 kJ。
(2)同樣根據(jù)蓋斯定律可知，①-②即得到C3H8(g)===CH3CH=CH2 (g)+H2(g)，所以該反應(yīng)的H=+156.6 kJmol-1-32.4 kJmol-1=+124.2 kJ/mol。
(3)根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱可知，①H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) H=-285.8 kJmol-1、②CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g) H=-283.0 kJmol-1、③CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3 kJmol-1、④ H2O(g)===H2O(l) H=-44.0 kJ/mol。所以根據(jù)蓋斯定律可知，③+④-①3-②即得到CH 4(g) + H2O(g)=====高溫 CO(g) + 3H2(g) H= -1420.7 kJ/mol。
(4)原電池中正極得到電子，所以氮氣在正極得到電子。又因為溶液顯酸性，所以正極電極反應(yīng)式是N2 + 6e-+ 8H+ ===2NH+4。
答案：(1)1.6NA 173.4 (2)+124.2 (3)CH4(g)+H2O(g)=====高溫CO(g)+3H2(g) H=-1420.7 kJmol-1
(4)N2+6e-+8H+===2NH+4
14.(2016寧波八校聯(lián)考)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱分別為285.8 kJmol-1、283.0 kJmol-1和726.5 kJmol-1。請回答下列問題。
(1)用太陽能分解5 mol液態(tài)水消耗的能量是________kJ。
(2)液態(tài)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳氣體和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為________________________________。
(3)在以甲醇為燃料的燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，則正極的電極反應(yīng)式為__________________________。
理想 狀態(tài)下，該燃料電池消耗2 mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為1 404.2 kJ，則該燃料電池的理論效率為________。(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電 能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比)
解析：(1)根據(jù)能量守恒定律可知分解5 mol液態(tài)水消耗的能量與生成5 mol液態(tài)水放出的能量相等，285.8 kJmol-15 mol=1 429 kJ。
(2)2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) H=-566.0 kJmol-1①
2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
H=-1 453.0 kJmol-1②
根據(jù)蓋斯定律(②-①)2得：CH3OH(l)+O2(g)===CO(g)+2H2O(l) H=-443.5 kJmol-1。
(3)甲醇燃料電池的正極反應(yīng)物為O2，酸性條件下生成H2O：O2+4e-+4H+===2H2O。2 mol甲醇完全燃燒放出的熱量為1 453.0 kJ，故該電池的理論效率為1 404.2 kJ1 453.0 kJ100%=96.6%。
答案：(1)1 429
(2)CH3OH(l)+O2(g)===CO(g)+2H2O(l)
H=-443.5 kJmol-1
(3)O2+4e-+4H+===2H2O 96.6%
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