2020高中化学 巩固练习A 新人教版选修4

2020高中化学 巩固练习A 新人教版选修4

‎【巩固练习】‎ 一、选择题 (每小题有1个或2个选项符合题意)‎ ‎1．下列过程一定释放出能量的是 (　　)‎ A．化合反应　　　　　　　 B．分解反应 C．分子拆成原子 D．原子组成分子 ‎2．下列说法正确的是 (　　)‎ A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B．化学反应中的能量变化都表现为热量变化 C．任何放热反应在常温下一定能发生反应 D．反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热 ‎3．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中，正确的是 (　　)‎ A．Q1＋Q2＞Q3‎ B．Q1＋Q2＞2Q3‎ C．Q1＋Q2＜Q3‎ D．Q1＋Q2＜2Q3‎ ‎4．已知‎1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O===O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为 (　　)‎ A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ ‎5．已知在相同状况下，要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法正确的是 (　　)‎ A．电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应 B．水分解产生氢气和氧气时放出能量 C．相同状况下，反应2SO2＋O2＝2SO3是一个放热反应，则反应2SO3＝2SO2＋O2是一个吸热反应 D．氯化氢分解成氢气和氯气时需要吸收能量 ‎6．下列说法正确的是 (　　)‎ A．反应热就是反应中放出的能量 B．在101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热 C．由C(石墨)―→C(金刚石)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1可知，金刚石比石墨稳定 D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 ‎7．科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ热量，断裂1 mol N≡N键吸收941 kJ热量，则 (　　)‎ A．N4的熔点比P4高 B．1 mol N4气体转化为N2时要吸收724 kJ能量 C．N4是N2的同系物 D．1 mol N4气体转化为N2时要放出724 kJ能量 ‎8．根据热化学方程式：S(l)＋O2(g)＝SO2(g)　ΔH＝－293.23 kJ/mol，分析下列说法正确的是 (　　)‎ 5‎ A．S(s)＋O2(g)＝SO2(g)，反应放出的热量大于293.23 kJ/mol B．S(g)＋O2(g)＝SO2(g)，反应放出的热量小于293.23 kJ/mol C．1 mol SO2的化学键断裂吸收的能量总和大于1 mol硫和1 mol氧气的化学键断裂吸收的能量之和 D．1 mol SO2的化学键断裂吸收的能量总和小于1 mol硫和1 mol氧气的化学键断裂吸收的能量之和 ‎9．下列有关热化学方程式的说法中不正确的是 (　　)‎ A．热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示标准状况下的数据 B．热化学方程式中的化学计量数只代表反应物或生成物的物质的量 C．在加热或点燃条件下才能进行的化学反应既可以为放热反应，也可以为吸热反应 D．同一化学反应化学计量数不同，ΔH值不同。化学计量数相同而状态不同，ΔH值也不同 ‎10．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是 (　　)‎ ‎①C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；ΔH1‎ C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)；ΔH2‎ ‎②S(s)＋O2(g)＝SO2(g)；ΔH3‎ S(g)＋O2(g)＝SO2(g)；ΔH4‎ ‎③H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)；ΔH5‎ ‎2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；ΔH6‎ ‎④CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)；ΔH7‎ CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s)；ΔH8‎ A．①　　　　　　　　 B．④‎ C．②③④ D．①②③‎ ‎11．下列关于反应能量的说法正确的是 (　　)‎ A．Zn(s)＋CuSO4(aq)＝ZnSO4(aq)＋Cu(s) ΔH＝－216 kJ·mol－1，E反应物＜E生成物 B．CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.5 kJ·mol－1，E反应物＜E生成物 C．HI(g)＝1/2H2(g)＋1/2I2(s)　ΔH＝－26.5 kJ·mol－1，1 mol HI在密闭容器中分解后放出26.5 kJ的热量 D．H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)　ΔH＝－57.2 kJ·mol－1，含1 mol NaOH水溶液与含0.5 mol的浓硫酸混合后 放热57.2 kJ ‎12．在烃分子中去掉2个H原子形成一个双键是吸热反应，大约需117 kJ/mol～125 kJ/mol热量。但1,3－环己二烯失去2个H原子变成苯是放热反应，反应热值是23.4 kJ/mol，以上事实表明 (　　)‎ A．1,3－环己二烯加氢是吸热反应 B．1,3－环己二烯比苯稳定 C．苯加氢生成环己烷是吸热反应 D．苯比1,3－环己二烯稳定 二、非选择题 ‎1．某同学设计如图的实验方案来探究NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应中的能量变化。根据他的实验步骤填写对应的实验现象和结论。‎ ‎(1)列表整理实验事实和结论 实验步骤 实验现象 得出结论 A.将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物，并在烧杯口放一湿润的红色石蕊试纸 B.用手触摸烧杯下部 C.用手拿起烧杯 5‎ D.将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起 E.反应完后移走烧杯上的多孔塑料板，观察反应物 ‎(2)问题讨论 ‎①实验中为何要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物？‎ ‎②在实验中即使不结冰，将烧杯拿起时烧杯与玻璃片也可能粘在一起。怎样用简单方法说明烧杯与玻璃片之间是因结冰而粘在一起的？‎ ‎③浸有稀H2SO4的棉花有何作用？‎ ‎2．(1)高中教材中有这样一个实验：在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸(均足量)(只有浓度小于1 mol·L－1的稀盐酸跟Na2CO3和NaHCO3反应才能根据反应的剧烈程度区分开来，浓度较高则反应现象都是同样的剧烈)，将两个各装有‎0.3 g NaHCO3和Na2CO3粉末的小气球分别套在两支试管口上。将气球内的NaHCO3和Na2CO3同时倒入试管中，观察到现象如下：‎ ‎①试管中(填产生沉淀或气体及反应速率等相关现象)__________________________________；‎ ‎②试管中气球大小(包含试管)体积之比约为(填最简单整数比)Ⅰ：Ⅱ＝____________；‎ ‎③甲同学用手触摸试管，发现盛NaHCO3粉末的试管变冷，而盛Na2CO3粉末的试管温度有升高。由此他得出：不管其状态如何，NaHCO3和HCl反应为吸热反应，而Na2CO3和HCl反应为放热反应。‎ 其中得出的结论是否正确____________。(填“正确”或“不正确”)‎ ‎(2)为研究是吸热还是放热反应，继续进行了下列实验(每次实验各做3次平行实验，取平均值)：(注：每组固体完全溶解且完全反应)‎ 序号 试剂1‎ 试剂2‎ 混合前温度 混合后最高或最低温度 A ‎50 mL水 ‎2.5 g‎ NaHCO3固体 ‎20 ℃‎ ‎18.5 ℃‎ B ‎50 mL水 ‎3.2 g‎ Na2CO3固体 ‎20 ℃‎ ‎23.3 ℃‎ C ‎50 mL稀盐酸 ‎2.5 g‎ NaHCO3固体 ‎20 ℃‎ ‎17.4 ℃‎ D ‎50 mL稀盐酸 ‎3.2 g‎ Na2CO3固体 ‎20 ℃‎ ‎24.4 ℃‎ 请你帮助填写相关内容：‎ ‎①该研究报告的题目是___________________________________________________；‎ ‎②该实验中所用的仪器除试管、药匙(或V形纸槽)、气球、下端带环状玻璃棒、烧杯、量筒、保温瓶外，还需要的仪器名称为____________和____________；通过上述实验可得出两条结论：‎ a：Na2CO3溶液和盐酸的反应是____________(吸热或放热)反应；‎ b：NaHCO3溶液和盐酸的反应是____________(吸热或放热)反应。‎ ‎【答案与解析】‎ 一、选择题 ‎1．【答案】　D ‎【解析】　形成化学键释放能量，原子结合成分子放出能量，化合、分解反应有可能是放热反应，也有可能是吸热反应。‎ ‎2．【答案】　D ‎【解析】　化学反应的能量变化可以表现为很多方面，如转化为热能、转化为电能、转化为光能等。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应都是在一定条件下发生，反应开始需要加热的反应可能是吸热反应也可能是放热反应。‎ ‎3．【答案】　D 5‎ ‎【解析】　氢气在氯气中燃烧时放出能量，所以形成2 mol氯化氢中的化学键释放的能量大于破坏1 mol氢气中的化学键和破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量。‎ ‎4．【答案】　C ‎【解析】　因为‎1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，所以1 mol H2与 mol O2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出热量242 kJ。而化学反应中之所以存在能量的变化是因为在化学反应过程中存在旧键的断裂与新键的形成，其中旧键的断裂需要吸收能量而新键的形成需要放出能量。发生上述反应H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol－1时所发生键的变化为断裂1 mol H—H键和1/2 mol O===O键、形成2 mol O—H键，因此在此反应过程中断裂旧键需要吸收的能量为496/2 kJ＋EH—H，形成新键释放的能量为2×463 kJ＝926 kJ，因此反应为放热反应，所以926 kJ－496/2 kJ－EH—H＝242 kJ，解得EH—H＝436 kJ。‎ ‎5．【答案】　CD ‎【解析】　由题意可以推测，如果一个反应过程放出能量，那么使反应向该反方向进行则需要吸收能量，所以C正确。另外氢气和氧气反应、氢气和氯气反应、铝和氧气反应都是放出能量的反应，与它们相反的反应：水、Al2O3和氯化氢的分解都应该是吸收能量的反应。‎ ‎6．【答案】　D ‎【解析】　反应过程中所放出或吸收的热都是反应热，因此A错；在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热，B选项未指明碳完全燃烧生成二氧化碳，是错误的；由C(石墨)―→C(金刚石)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1可知，金刚石能量高，不稳定；因为硫固体变为硫蒸气要吸热，所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多是正确的(相同条件下，同一物质在气态时具有的能量最多，液态时次之，固态时最少，反应放出的热量等于反应物所具有的能量减去生成物所具有的能量，因为生成物是一样的，所以等量的硫蒸气燃烧时放出的热量比硫固体放出的更多。)‎ ‎7．【答案】　D ‎【解析】　选D。N4与白磷(P4)结构相似，均为分子晶体，由于N4相对分子质量小于P4，故其分子间作用力弱于P4，其熔点低于P4，A错；N4与N2互为同素异形体，而不是同系物，则C错；从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N—N键，根据N4(g)＝2N2(g)　ΔH，有ΔH＝6×193 kJ/mol－2×941 kJ/mol＝－724 kJ/mol，故B项错误，D项正确。‎ ‎8．【答案】　C ‎9．【答案】　A ‎【解析】　A项中，若热化学方程式未注明温度和压强，则说明在常温常压下进行，而非标准状况下。B、C、D正确。‎ ‎10．【答案】　C ‎【解析】　对于①，CO＋O2―→CO2的反应放热，故ΔH1＜ΔH2，所以①错；对于②，反应物S(s)―→S(g)需吸热，故ΔH3＞ΔH4，所以②对；对于③，反应③放热，后一反应的化学计量数为前一反应对应物质的2倍，故ΔH5＞ΔH6，所以③对；对于④，前一反应吸热，后一反应放热，故ΔH7＞ΔH8，所以④对。‎ ‎11．【答案】　B ‎【解析】　A选项中Zn(s)＋CuSO4(aq)＝ZnSO4(aq)＋Cu(s)的反应属于放热反应，E反应物＞E生成物，A错；同理，B、C中的反应均为吸热反应，E反应物＜E生成物，ΔH＞0，B正确，C错；D中的反应热应是酸、碱稀溶液之间反应放出的热量，D错。‎ ‎12．【答案】　D ‎【解析】　化合物所具有的能量越低越稳定。‎ 二、非选择题 ‎1．【答案】　(1)‎ 实验现象 得出结论 有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 有NH3生成 感觉烧杯变凉 反应吸热 烧杯下面的带有水的玻璃片粘到了烧杯底部 反应吸收热量使体系温度降低，使水结成冰 玻离片脱离上面烧杯底部 冰融化 混合物成糊状 有水生成 ‎(2)①使反应物迅速充分地反应，并使温度迅速下降。‎ ‎②将烧杯和玻璃片提起，从侧面轻推玻璃片，若玻璃片能发生相对滑动，则说明烧杯和玻璃片是因水粘在一起的，若不能相对滑动，则为冰所冻结。‎ 5‎ ‎③吸收生成的氨气。‎ ‎【解析】　此实验操作过程中需注意如下几点：‎ a．Ba(OH)2·8H2O晶体应研磨成粉末，以便与NH4Cl晶体充分接触；b.一定要在晶体混合起反应时立即用玻璃棒搅拌混合物，以便它们快速反应；c.反应有刺激性气味的气体生成，要注意防止吸入NH3；d.底部粘有水的小烧杯不能提得太高，移得太远，防止玻璃片脱落损坏。‎ 根据结论可知反应原理为：2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O＝2NH3↑＋BaCl2＋10H2O，此反应过程吸收能量。‎ 问题讨论①因为反应体系会从环境中吸收热量，若反应速率过慢，虽然反应吸热导致反应混合物温度下降，但会因与环境间的热量交换而使现象不明显。快速搅拌可使反应迅速充分进行，现象明显。②由于水排开了烧杯底部和玻璃片之间的空气，在大气压作用下烧杯也可能与玻璃片粘在一起，可将烧杯和玻璃片提起，从侧面轻推玻璃片，通过玻璃片能否发生滑动来判断。‎ ‎2．【答案】　(1)①两支试管中都产生大量气泡，但盛NaHCO3的试管中反应速率要快得多 ‎②42：53‎ ‎③不正确 ‎(2)①《NaHCO3、Na2CO3和盐酸反应过程中热效应的研究》‎ ‎②托盘天平　温度计 a．放热　b．吸热．‎ ‎【解析】　(1)①Na2CO3、NaHCO3与酸反应在同一条件下速率不同，NaHCO3反应速率更快。②等质量时NaHCO3放出CO2更多。③甲的操作方法不正确，NaHCO3反应激烈，产生CO2速度快，带出的热量快，仅根据手感来确定是不科学的。另外，结论也不正确，反应热与物质的状态有关。‎ ‎(2)①研究报告的题目是根据探究的目的来定的，因此要分析整个实验，弄清实验目的，然后才能确定探究的课题。②仪器的选择是由实验原理、设计出的实验方案或装置，确定所用的仪器。Na2CO3、NaHCO3固体与盐酸反应的热效应由固体溶解和形成的溶液与盐酸反应产生的热效应两个部分组成。‎ NaHCO3(s)＝Na＋(aq)＋HCO3-(aq)　ΔH1＞0‎ HCO3- (aq)＋H＋(aq)＝H2O(l)＋CO2(g) ΔH2＞0‎ NaHCO3(s)＋H＋(aq)＝Na＋(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)　ΔH3＞0‎ NaHCO3溶解是吸热过程，HCO3- (aq)和H＋(aq)的反应是吸热反应，NaHCO3(s)和盐酸反应热近似ΔH1和ΔH2之和(因为还需加上NaHCO3的饱和溶液稀释成无限稀溶液所吸收的热量)，降温更明显；‎ Na2CO3(s)＝2Na＋(aq)＋CO32- (aq)　ΔH4＜0‎ CO32- (aq)＋2H＋(aq)＝H2O(l)＋CO2(g)‎ ΔH5＜0‎ Na2CO3(s)＋2H＋(aq)＝2Na＋(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)　ΔH6＜0‎ Na2CO3的溶解是放热过程，CO32-(aq)和H＋(aq)的反应是放热反应，Na2CO3(s)和盐酸的反应热近似ΔH4和ΔH5之和(因为还需加上Na2CO3的饱和溶液稀释成无限稀溶液所吸收的热量)，升温更明显。‎ 由于NaHCO3固体溶解过程吸收的热量(ΔH1)小于NaHCO3固体与盐酸反应吸收的热量(ΔH3)，即ΔH1＜ΔH3，而(近似于)ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，即所得到ΔH2＞0，所以说明盐酸与NaHCO3溶液反应为吸热反应。同理，Na2CO3的溶液和盐酸的反应是放热反应。‎ 5‎