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化學(xué)反應(yīng)原理單元測試題及參考答案(2)

時間: 焯杰2 化學(xué)備考

  化學(xué)反應(yīng)原理單元測試題答案

  1.解析:A項,不符合化學(xué)反應(yīng)原理;C項,乙醇是可再生燃料;D項,石油和煤是不可再生燃料,只有B項正確。

  答案:B

  2.解析:石墨完全轉(zhuǎn)化成金剛石時需要吸收能量,說明石墨的能量比金剛石低,故石墨比金剛石穩(wěn)定,B對;由于金剛石的能量比石墨高,故等質(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒,金剛石放出的能量多,C對。

  答案:BC

  3.解析:A項中,硫蒸氣放出的熱量大于硫黃充分燃燒放出的熱量,B項由反應(yīng)熱的定義知ΔH=571.6 kJ/mol,C項反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故ΔH>0。

  答案:D

  4.解析:由溫度降低時,反應(yīng)①平衡向右移動知,反應(yīng)①正方向為放熱反應(yīng),即ΔH1<0;由溫度降低時,反應(yīng)②平衡向左移動,反應(yīng)②逆方向為放熱反應(yīng),即ΔH2>0。結(jié)合三個反應(yīng),可得

  2(Ⅲ-Ⅱ)=ΔH1<0,即2(-Q3+Q2)<0,Q3>Q2;2(Ⅲ-Ⅰ)=ΔH2>0,即2(-Q3+Q1)>0,Q1>Q3,A項正確。

  答案:A

  5.解析:0.5 mol CO2與0.75 mol NaOH反應(yīng)生成0.25 mol Na2CO3和0.25 mol NaHCO3,反應(yīng)所放出的熱量為x kJ,則生成1 mol Na2CO3和1 mol NaHCO3放出4x kJ的熱量。1 mol CO2通入含2 mol NaOH溶液中生成1 mol Na2CO3,放出y kJ的熱量,則1 mol CO2與含1 mol NaOH的溶液反應(yīng)所放出的熱量為(4x-y) kJ,A項、B項均錯;D項中Na2CO3與NaOH的狀態(tài)未標(biāo)對;只有C正確。

  答案:C

  6.解析:因反應(yīng)①和②的反應(yīng)熱均為負(fù)值,故該反應(yīng)均為放熱反應(yīng),A正確;因兩個反應(yīng)中均有1 mol CH4(g)完全反應(yīng)其氧化產(chǎn)物均為CO2(g),故轉(zhuǎn)移電子數(shù)也相同,B正確;因為等量的H2O(l)比H2O(g)能量低,故a>574,C不正確;D項中,根據(jù)蓋斯定律,(①+②)/2有:CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ/mol,則0.2 mol CH4反應(yīng)釋放出的熱量為0.2 mol×867 kJ/mol=173.4 kJ,故選C。

  答案:C

  7.解析:導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”的氣體主要是二氧化碳,將煤轉(zhuǎn)化成氣體燃料燃燒后不能減少二氧化碳的排放量。

  答案:D

  8.解析:B、C中反應(yīng)物的能量高于產(chǎn)物的能量,為放熱反應(yīng);A、D中反應(yīng)物能量低于產(chǎn)物的能量,為吸熱反應(yīng),其中C、D代表使用催化劑的情況,使用催化劑能夠降低反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)所需的能量,使反應(yīng)易于進(jìn)行,但與反應(yīng)熱無關(guān)。

  答案:AD

  9.解析:熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)表示物質(zhì)的量,可以是整數(shù),也可是以分?jǐn)?shù)。ΔH>0表示吸熱反應(yīng),ΔH<0表示放熱反應(yīng)。中和熱和燃燒熱的標(biāo)準(zhǔn)不同,中和熱是稀溶液中酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1 mol H2O時的反應(yīng)熱;燃燒熱是25 ℃,101 kPa時,1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時放出的熱量。

  答案:D

  10.解析:A中熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)表示物質(zhì)的量,不表示分子個數(shù);液態(tài)水分解要比氣態(tài)水分解需要的熱量多,故|ΔH2|>|ΔH1|。

  答案:D

  11.解析:燃燒熱指25 ℃,101 kPa,1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量。A中沒有氧化物;B中H2O(g)不是穩(wěn)定的氧化物;C中應(yīng)該是1 mol H2燃燒。

  答案:D

  12.解析:中和熱是以生成1 mol H2O所放出的熱量來定義的,依題意,n(KOH)=0.2 mol,

  n(H2SO4)=0.1 mol,兩者恰好完全反應(yīng)生成H2O的物質(zhì)的量為0.2 mol,故生成1 mol H2O所放出的熱量為=57.3 (kJ),故選D。

  答案:D

  13.解析:設(shè)混合氣體含H2 x mol,C3H6 y mol,

  根據(jù)題意有:

  解得

  故V(H2)∶V(C3H8)=3.75∶1.25=3∶1。

  答案:B

  14.解析:根據(jù)蓋斯定律:(3)式-2×(2)式+4×(1)式得2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-(Q3-2Q2+4Q1) kJ/mol,則使32 g液態(tài)甲醇完全燃燒,恢復(fù)到室溫,放出熱量為(0.5Q3-Q2+2Q1) kJ。

  答案:B

  15.解析:根據(jù)蓋斯定律,(2)式×2+(3)式×2-(1)式即得2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l),則其焓變ΔH=(-393.5 kJ/mol×2)+(-285.8 kJ/mol×2)-(-870.3 kJ/mol)=-488.3 kJ/mol,故選A。

  答案:A

  16.解析:S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297.23 kJ/mol是表示S燃燒的熱化學(xué)方程式。根據(jù)“放熱反應(yīng)的實質(zhì)是反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量”可知,1 molSO2(g)的能量總和小于1 molS(s)和1 mol O2(g)的能量總和,則B項正確,A項錯誤;根據(jù)蓋斯定律,S(s)+O2(g)===SO2(g)可以看做是通過“S(s)===S(g)(此過程是吸熱的,設(shè)焓變?yōu)?Delta;H1,則ΔH1>0)”與“S(g)+O2(g)===SO2(g)”兩個過程實現(xiàn),反應(yīng)熱等于兩個過程的熱效應(yīng)的疊加,即:-297.23 kJ/mol=-Q kJ/mol+ΔH1,則Q>297.23。

  答案:BC

  17.解析:由題意知,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,112 L混合氣體中n(CH4)=4 mol,n(H2)=1 mol,在常溫下水為液態(tài),所以常溫下4 mol CH4和1 mol H2完全燃燒放出的熱量為4Q1+0.5Q3。

  答案:A

  18.解析:A中生成的H2O(g)不是穩(wěn)定化合物;B中石墨比金剛石穩(wěn)定;C中ΔH僅與溫度有關(guān),與X的量無關(guān);D中CO燃燒還放熱,故生成CO2放熱比生成CO放熱多,故ΔH1<ΔH2。

  答案:D

  二、非選擇題(共46分)

  19.解析:實驗從反應(yīng)放熱的“熱”為出發(fā)點進(jìn)行探究,通過放熱使溫度上升、使氣體膨脹、水被蒸發(fā)等特征現(xiàn)象,合理地設(shè)計了實驗探究方案。

  答案:方案甲:小試管中固體變成乳狀,同時有大量水蒸氣產(chǎn)生 溫度計溫度上升

  方案乙:①有氣泡產(chǎn)生 ②左邊水柱下降,右邊水柱上升

  方案丙:無水硫酸銅粉末變藍(lán)色 水和生石灰反應(yīng)放出熱量,使水蒸發(fā)

  20.答案:(1)燃燒值高 是清潔能源

  (2)CH4+H2O高溫CO+3H2

  (3)(a)SO2+I2+2H2O===2HI+H2SO4

  (b)2HI===H2+I2

  (c)H2SO4===SO2+H2O+O2 (c)

  21.解析:(1)6.4 g液態(tài)肼的物質(zhì)的量為0.2 mol,1 mol液態(tài)肼完全被過氧化氫氧化為氮氣與水蒸氣時,轉(zhuǎn)移的電子為4 mol,故6.4 g液態(tài)肼轉(zhuǎn)移的電子為0.8 mol;由蓋斯定律可知,液態(tài)肼與過氧化氫反應(yīng)生成氮氣和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(l) ΔH=-817.6 kJ·mol-1,故0.2 mol液態(tài)肼放出的熱量為0.2 mol×817.6 kJ/mol=163.5 kJ。(2)四氧化二氮與偏二甲肼反應(yīng)的產(chǎn)物為二氧化碳、氮氣和水;火箭上升過程中,泄漏出的四氧化二氮分解產(chǎn)生二氧化氮,紅棕色即為二氧化氮的顏色。(3)該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為:H2+2OH--2e-===2H2O。(4)利用Na2O2與二氧化碳、水蒸氣反應(yīng)生成氧氣的原理可以處理飛船或空間站中人體新陳代謝產(chǎn)生的“廢氣”。

  答案:(1)0.8 mol 163.5 kJ

  (2)C2H8N2+2N2O4===2CO2+4H2O+3N2 四氧化二氮分解產(chǎn)生紅棕色的二氧化氮

  (3)H2+2OH--2e-===2H2O (4)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2

  22.解析:本題考查反應(yīng)熱的本質(zhì)、熱化學(xué)方程式的書寫、反應(yīng)熱計算、化學(xué)平衡、水解等知識。

  (1)PCl3為Cl2和P反應(yīng)的中間產(chǎn)物,圖示中的ΔH1=-306 kJ/mol表示1 mol P(s)反應(yīng)生成1 mol PCl3(g)放出的熱量,再根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原則可得其熱化學(xué)方程式為:P(s)+Cl2(g)===PCl3(g) ΔH =-306 kJ/mol。

  (2)圖示中的ΔH2=-93 kJ/mol,表示1 mol PCl3(g)與1 mol Cl2(g)反應(yīng)生成1 mol PCl5(g)放出的熱量,故1 mol PCl5(g)分解產(chǎn)生1 mol PCl3(g)與1 mol Cl2(g)吸收93 kJ熱量,故有:PCl5(g)===Cl2(g)+PCl3(g) ΔH=+93 kJ/mol。α1=×100%=25%。因PCl5(g)的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故升溫PCl5(g)的轉(zhuǎn)化率增大,即α2>α1。

  (3)因Cl2與P生成PCl3、PCl3與Cl2反應(yīng)生成PCl5都是放熱反應(yīng),降溫有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率且能防止產(chǎn)物分解。

  (4)根據(jù)蓋斯定律有ΔH4=ΔH3=ΔH1+ΔH2=-306 kJ/mol-93 kJ/mol=-399 kJ/mol。

  (5)PCl5發(fā)生水解生成H3PO4和HCl兩種酸:PCl5+4H2O===5HCl+H3PO4。

  答案:

  (1)Cl2(g)+P(s)===PCl3(g) ΔH=-306 kJ/mol

  (2)PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93 kJ/mol 25% 大于

  (3)兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng),降溫有利于提高產(chǎn)率,防止產(chǎn)物分解

  (4)-399 kJ/mol 等于

  (5)PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl

  (其他合理答案亦可)

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