化学反应与能量变化综合测试题

马亚楼

1.下列物质加入水中，显著放热的是（）。

A.固体NaOH

B.固体NaCI

C.无水乙醇

D.固体NH₄N0₃

2.已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下（Qt、Q2均为正值）：

有关上述反应的叙述正确的是（）。

A.Q1B.生成物总能量均高于反应物总能量

C.生成1 mol HCI气体时放出Q1热量

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

3.室温下，将1 mol的CuSO₄·5H₂0（s）溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H1；将1 mol的CuSO₄（s）溶于水会使溶液温度升高，热效应为△H₂；CUS0₄·5H₂O受热分解的化学方程式为，热效应为△H3。则下列判断正确的是（）。

4.已知：

根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是（）。

A.CO的燃烧热为283kJ

B.图1可表示由CO生成C0₂的反应过程和能量关系

C.

D.CO（g）与Na₂0₂（S）反应放出509kJ热量时，电子转移数为6.02×10²³

5.已知：

下列关于上述反应焓变的判断正确的是（）。

6.标准状态下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H-H. H-O和O=O键的键焓△H分别为436kJ·mol^-1、 463 kJ·mol^-1和495kJ·mol^-1。下列热化学方程式正确的是（）。

7.某反应过程能量变化如图2所示，下列说法正确的是（）。

A.反应过程a有催化剂参与

B.该反应为放热反应，热效应等于△H

C.改变催化剂，该反应的活化能不变

D.有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1+E2

8.已知：

现有H₂与CH₄的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO₂和H₂O（I），若实验测得反应放热3695kJ。则原混合气体中H₂与CH₄的物质的量之比是（）。

A.l：1

B.l：3

C.1：4

D.2：3

9.已知：

H-H、0=0和O-H键的键能分别为436kJ·mol^-1、490kJ·mol^-1和463kJ·mol^-1，则a为（）。

A.-332

B.-118

C.+350

D.+132.5

10.肼（H₂NNH₂）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图3所示，已知断裂1mol化学键所需的能量（kJ）：N≡N为942、0=0为500，N-N为154，则断裂l mol N-H键所需的能量（kJ）是（）。

A.194

B.391

C.516

D.658

11.SF₆是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-F键。已知：l mol S（s）转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1 mol F-F、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S（s）+3F₂（g）=SF₆（g）的反应热△H为（）。

12.据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是（）。

13.工业上利用天然气（主要成分为CH₄）与CO₂进行高温重整制备CO，已知CH₄、H₂和CO的燃烧热（△H）分别为和，则生成l（标准状况）CO所需热量为_____。

14.氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

己知：

以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH₄（g）与H₂0（g）反应生成CO₂（g）和H₂（g）的热化学方程式为

。

15.用CaS0₄代替O₂与燃料C0反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO₂，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应。

①

②

③

（1）反应的△H=______（用△H1、△H2和△H3表示）。

（2）反应①～③的平衡常数的对数lg K随反应温度T的变化曲线见图4，结合各反应的△H，归纳lgK-T曲线变化规律：a._____.b.______。

（3）向盛有CaS0₄的真空恒容密闭容器中充入CO，反应①于900℃达到平衡，c平衡（CO）=8.0×，计算CO的转化率（忽略副反应，结果保留两位有效数字）_____。

（4）为减少副产物，获得更纯净的CO₂，可在初始燃料中适量加入____。

（5）以反应①中生成的CaS为原料，在一定条件下经原子利用率100%的高温反应，可再生CaSO₂，该反应的化学方程式为_____；在一定条件下CO₂可与对二甲苯反应，在其苯环上引入一个羧基，产物的结构简式为______。

16.中和热的测定是高中重要的定量实验。取的NaOH溶液50mL与的硫酸50mL置于图5所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：

（l）从图5实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是____，除此之外，装置中的一个明显错误是____

（2）为保证该实验成功该同学采取了许多措施，图5中碎纸条的作用在于____。

（3）若改用60mLO.25 mol·L^-1H₂S0₄和50mL0.55 mol·L^-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量______（填“相等”或“不相等”），若实验操作均正确，则所求中和热_____（填“相等”“不相等”）。

（4）倒入NaOH溶液的正确操作是_____（从下列选项中选出）。

A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入

C.一次迅速倒入

（5）使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是______（从下列选出）。

A.用温度计小心搅拌

B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌

C.轻轻地振荡烧杯

D.用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动

（6）实验数据如下表：

①请填写下表中的空白：

②近似认为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热容c=4.18J/（g·℃）。则中和热△H=____（取小数点后一位）。

③上述实验数值结果与57.3kJ·mol^-1有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母）_____。

a.实验装置保温、隔热效果差

b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂S0₄溶液的温度

c.分多次把NaOH溶液倒人盛有硫酸的小烧杯中

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.反应②为吸热反应，温度升高K值增大，lgK也增大

b.反应①③为放热反应，温度升高K值减小，lgK也减小

（3）99%

（4）氧气 （5）

16.（1）环形玻璃搅拌棒 小烧杯口未用硬纸板盖住（或大烧杯内碎纸条塞少了，未将小烧杯垫得足够高）（2）隔热，减少热量的损失（3）不相等 相等

（4）C（5）D（6）①3.4②-56.8 kJ·mol^-1③abc

点拨：（1）在反应过程中需要搅拌，所以还缺少环形玻璃搅拌棒。由于在反应过程中要尽可能减少热量的损失，所以根据装置图可知，存在的错误是小烧杯口未用硬纸板盖住（或大烧杯内碎纸条塞少了，未将小烧杯垫得足够高）。

（2）实验中的碎纸条可以起到隔热，减少热量的损失的作用。

（3）当改变酸或碱的用量时，反应中放出的热量会发生变化，但中和热是不变的。因为中和热是在一定条件下，稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量，而与酸或碱的用量无关系。

（4）加入氢氧化钠溶液的过程越慢，热量损失的越多，所以为减少热量损失，应该是一次迅速倒人。

（5）温度计不能用来搅拌，A不正确；B和C的操作会引起热量的损失，所以应该用环形玻璃搅拌棒进行搅拌，答案选D。

（6）①根据标准数据可知，四次温度差分别是（℃）3.4，5.1，3.3，3.5，所以第二次的实验误差太大，舍去。因此温度差的平均值是3.4℃。

②反应中生成水的物质的量是0.0275mol，而反应中放出的热量是（60+50）g×4.18J/（g·℃）×3.4℃=1563.32J，因此中和热△H=-1.56332kJ÷0.0275mol=-56.8kJ·mol^-1.

③实验数值结果与57.3 kJ·mol^-1相比偏小，这说明反应中有热量的损失，a和c正确。用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度，会使硫酸的起始温度偏高，所以温度差减小，测定结果偏低，所以答案选a、b、c。