人教版高中化学选修4[重点题型巩固练习]_《化学反应与能量》全章复习与巩固_提高

人教版高中化学选修4
知识点梳理
重点题型（常考知识点）巩固练习
【巩固练习】
一、选择题
1．（2014 浙江高考）煤炭燃烧的过程中会释放大量的SO2，严重破坏生态环境，采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放，但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率，相关反应的热化学方程式如下：
CaSO4（s）+CO（g）⇌CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H1=218.4kJ•mol﹣1（反应Ⅰ）
CaSO4（s）+4CO（g）⇌CaS（s）+4CO2（g）△H2=﹣175.6kJ•mol﹣1（反应Ⅱ）
假设某温度下，反应Ⅰ的速率（v1）大于反应Ⅱ的速率（v2），则下列反应过程能量变化示意图正确的是（）．
2．已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5O2(g)→4CO2(g)＋5H2O(l)；ΔH＝－2878 kJ·mol－1
(CH3)2CHCH3(g)＋6.5O2(g)→4CO2(g)＋5H2O(l)；ΔH＝－2869 kJ·mol－1
下列说法正确的是()
A．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子
B．正丁烷的稳定性大于异丁烷
C．异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程
D．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
3．已知CH4(g)的燃烧热为890 kJ/mol，当一定量的CH4(g)完全燃烧生成CO2和H2O(l)所放出的热量为74 kJ，所需空气在标准状况下的体积约为(空气中O2的体积分数为20%)()
A．37.24 L B．18.62 L C．9.31 L D．20.50 L
4．已知①25 ℃、101 kPa时，2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)；ΔH＝－221 kJ/mol②25 ℃、101 kPa下，碳的燃烧热是393.5 kJ/mol。

今有120 g碳不完全燃烧，所得混合气体对氧气的相对密度为1。

则该反应放出的热量是()
A．1105 kJ B．1812.5 kJ C．2520 kJ D．3935 kJ
5．已知乙炔和乙烯的热化学方程式分别为：2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2600 kJ/mol，C2H4(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1411 kJ/mol。

又知氧炔焰的温度比乙烯燃烧时火焰的温度高。

据此，下列说法错误的是()
A．物质的燃烧热越大，火焰温度越高
B．烃完全燃烧时，火焰温度的高低不仅仅取决于其燃烧热的高低
C．相同条件下等体积乙烯和乙炔完全燃烧时，乙炔放热较少
D．1 mol乙烯完全燃烧生成气态产物时，放出的热量小于1411 kJ
6．（2015 北京高考）最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。

反应过程的示意图如下：
下列说法正确的是
A．CO和O生成CO2是吸热反应
B．在该过程中，CO断键形成C和O
C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
7．已知：2SO2(g)＋O2(g)＝2SO3(g)ΔH＝－196.6 kJ/mol.实验测得4 mol SO2发生上述化学反应时放出314.3 kJ的热量，SO2的转化率最接近于()
A．40%B．50%C．80%D．90%
8．已知标准状况下5.6 L CO完全燃烧放出的热量能使200 g 15.5 ℃的水温度升高到100 ℃，水的比热容是4.186×10－3 kJ/(g·℃)，下列表示CO燃烧的热化学方程式正确的是()
A．CO(g)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH＝－282.97 kJ/mol
B．2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)ΔH＝－565.9 kJ/mol
C．CO(g)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH＝－70.7 kJ/mol
D．CO(g)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH＝－565.9 kJ/mol
9．已知氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，CO的燃烧热为282.8 kJ·mol－1；现有H2和CO组成的混合气体5.6 L(标准状况)，经充分燃烧后，放出总热量为71.15 kJ，并生成液态水。

下列说法正确的是()
A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)ΔH＝－282.8 kJ·mol－1
B．H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C．燃烧前混合气体中CO的体积分数为40%
D．燃烧后的产物全部与足量的过氧化钠作用可产生0.125 mol O2
10．（2015 上海高考）已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如下图所示。

下列说法正确的是（）
A．加入催化剂，减小了反应的热效应
B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率
C．H2O2分解的热化学方程式：H2O2 → H2O + O2 + Q
D．反应物的总能量高于生成物的总能量
11．以N A代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2599.2 kJ·mol－1的说法中，正确的是()
A．有10N A个电子转移时，该反应放出1299.6 kJ的能量
B．有1N A个水分子生成且为液体时，吸收1299.6 kJ的能量
C．有4N A个碳氧共用电子对生成时，放出1299.6 kJ的能量
D．有4N A个氢氧共用电子对生成时，放出1299.6 kJ的能量
12．已知下列热化学方程式：
①CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－890.5 kJ·mol－1
②2C2H6(g)＋7O2(g)＝4CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－3199.6 kJ·mol－1
③C2H2(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1411 kJ·mol－1
④2C2H4(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2599.2 kJ·mol－1
⑤C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2219.9 kJ·mol－1
现有2 mol由上述五种烃中的两种组成的气体混合物，经充分燃烧后放出2970.8 kJ热量，则下列哪些组合是不可能的()
A．CH4和C2H2B．C2H4和C3H8
C．C2H6和C3H8D．C2H6和CH4
13．物质的生成热可定义为：由稳定单质生成1 mol物质所放出的热量。

如CO2气体的生成热就是C(s)＋O2(g)＝CO2(g)
则1 kg2
A．3225 kJ B．2816 kJ C．69999 kJ D．15644 kJ
14．在一定条件下某反应的热化学方程式为：
2SO
(g)＋O2(g) 2SO3(g)；ΔH＝－197 kJ/mol
(Q)如下表所示。

A．上述条件下每生成1 mol SO3气体放热98.5 kJ
B．上述条件下每摩尔SO2在反应达到平衡时放出的热量为197 kJ
C．Q1＝2Q2＝2Q3＝197
D．2Q2＝2Q3＜Q1＜197
二、非选择题
1．实验室利用如图装置进行中和热的测定。

回答下列问题：
(1)该图中有两处未画出，它们是____________、____________。

(2)在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是____________。

(3)如果用0.50 mol/L的盐酸和氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出的“中和热”
将____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)；原因是____________。

2．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。

反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。

根据上图回答下列问题：
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是______________________________。

(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是______________________________________________。

上述分解反应是一个可逆反应。

T1时，在密闭容器中加入0.80 mol PCl5，反应达平衡时PCl5还剩0.60 mol，其分解率α1等于____________；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率为α2，α2____________α1(填“大于”“小于”或“等于”)。

(3)工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。

原因是____________________________________________。

(4)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3＝____________。

P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的ΔH4____________ΔH3(填“大于”“小于”或“等于”)。

(5)PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是____________________________________。

【参考答案与解析】
一、选择题
1．C
【解析】反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，则A、D错误；由方程式可知反应Ⅱ气体较多，则活化能较大，则B错误、C正确。

2．A
【解析】由题目所给热化学方程式可知燃烧等物质的量的正丁烷和异丁烷，前者放热更多，这意味着正丁烷分子储存能量更多，因此稳定性关系为：正丁烷＜异丁烷，A项正确，B项错误；由低能量物质向高能量物质的转化过程是一个吸热过程，C项错误；两者分子中的碳氢键一样多，D项错误。

3．B
【解析】设生产74 kJ热量需O2的体积为V，则由甲烷燃烧的热化学方程式：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890 kJ/mol知，解得，则需空气为5 V＝＝18.62 L。

4．B
5．A
【解析】依据题意，乙炔的燃烧热小于乙烯的燃烧热，A错误；火焰温度还取决于生成水的量的多少，B正确；C正确；水汽化时要吸收热量，D正确。

6．C
【解析】根据能量——反应过程的图像知，状态I的能量高于状态III的能量，故该过程是放热反应，A错误；根据状态I、II、III可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂，故B错误；由图III可知，
生成物是CO2，具有极性共价键，故C正确；状态I→状态III表示CO与O反应的过程，故D错误。

7．C
【解析】 4 mol SO2完全反应放出的热量为：4 mol×＝393.2 kJ，所以SO2的转化率为：
×100%＝80%。

8．A
【解析】Q＝mc△t＝200 g×4.186 J/(g·℃)×(100 ℃－15.5 ℃)＝70743.4 J＝70.743 kJ，则1 mol CO燃烧放出的热量为70.743 kJ×＝282.97 kJ/mol。

9．CD
【解析】A、B均不符合燃烧热的概念，由题意知n(CO)＋n(H2)＝5.6 L/22.4 L·mol－1＝0.25 mol ，n(H2)×285.8 kJ·mol－1＋n(CO)×282.8 kJ·mol－1＝71.15 kJ，解得n(CO)＝0.1 mol，n(H2)＝0.15 mol，则与Na2O2作用产生的n(O2)＝0.25 mol/2 ＝0.125 mol。

10．D
【解析】A．加入催化剂，减小了反应的活化能，使反应在较低的温度下发生，但是反应的热效应不变，错误。

B．加入催化剂，可提高H2O2的分解的反应速率，该反应不是可逆反应，而且催化剂不能是平衡发生移动，因此不存在平衡转化率的提高与否，错误。

C．在书写热化学方程式式，也要符合质量守恒定律，而且要注明与反应的物质多少相对应的能量和物质的存在状态，错误。

D．根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，正确。

11．A
【解析】5O2(g)～ΔH＝－2599.2 kJ·mol－1，转移电子数n(e－)＝5 mol×2e－×2＝20 mol e－，即A正确。

B中1N A水分子即为1 mol H2O(l)，放出1299.6 kJ的能量，故B错。

C中4N A个碳氧共用电子对，即为1 mol CO2(O ＝C＝O)，故C错。

D中4N A个氢氧共用电子对即为2mol H2O，放出2599.2 kJ，故D错。

12．AC
【解析】用中值法求解，1 mol混合烃燃烧放出的热量为1485.4 kJ，根据热化学方程式可知：CH4、C2H4、C2H2的燃烧热分别为890.5 kJ·mol－1、1411 kJ·mol－1、1299.6 kJ·mol－1小于1485.4 kJ·mol－1，而C2H6、C3H8的燃烧热分别为1559.8 kJ·mol－1、2219.9 kJ·mol－1，大于1485.4 kJ·mol－1，故B、D可能。

13．D
【解析】本题考查的是生成热的有关计算。

由题意知：①6C(s)＋6H2(g)＋3O2(g)＝C6H12O6(s)ΔH1＝－1259.8 kJ/mol；
②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH2＝－571.6 kJ/mol；
③C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH3＝－393.5 kJ/mol－1。

由②×＋③×6－1①得：
C6H12O6(s)＋6O2(g)＝6H2O(l)＋6CO2(g)ΔH4＝－2816 kJ/mol
故1 kg葡萄糖放出的热量为：。

故正确答案为D。

14．AD
【解析】本题考查的是反应热与化学平衡的综合应用。

本题将化学平衡知识与反应热有机地结合在一起，很有创意。

因为题给反应是可逆反应，转化率不可能为100%，而反应热是完全转化时放出的热量，所以每生成1 mol SO3时，放出的热量为98.5 kJ，故A正确；B中不是反应达到平衡，而是2 mol SO2完全反应放出的
热量为197 kJ；C中Q1＞2Q2，丙容器与乙容器处于相同的平衡状态，不影响热量的变化，故Q2＝Q3，C错误。

故正确答案为AD。

二、非选择题
1．(1)环形玻璃搅拌棒烧杯上方的泡沫塑料板或硬纸板
(2)提高装置的保温效果
(3)偏大固体NaOH溶于水放热
【解析】(1)由装置图可知，该装置中缺少搅拌使用的环形玻璃搅拌棒和保温使用的泡沫塑料板或硬纸板。

(2)该实验的关键是温度的测定，在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是提高装置的保温效果。

(3)因为固体NaOH溶于水放热，所以如果用0.50 mol/L的盐酸和氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出的“中和热”将偏大。

2．(1)Cl2(g)＋P(s)＝PCl3(g)；ΔH＝－306 kJ·mol－1
(2)PCl5(g)＝PCl3(g)＋Cl2(g)；ΔH＝＋93 kJ·mol－125%大于
(3)两步反应均为放热反应，降温有利于提高产率，防止产物分解
(4)－399 kJ·mol－1等于
(5)PCl5＋4H2O＝H3PO4＋5HCl
【解析】(1)由图象知P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是P(s)＋Cl2(g)＝PCl3(g)；ΔH＝－306 kJ·mol－1。

(2)ΔH＝生成物总能量－反应物总能量，反应PCl3(g)＋Cl2(g)＝PCl5(g)；ΔH＝－93 kJ·mol－1，故反应PCl5(g)＝PCl3(g)＋Cl2(g)；ΔH＝＋93 kJ·mol－1。

PCl3＋Cl2是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向转移，分解率增大，即a2大于
由于反应PCl
a1。

(3)3Cl 2＋2P＝2PCl3、PCl3＋Cl2PCl5两个反应均为放热反应，降低温度，有利于平衡向正向移动，提高了PCl3的转化率，同时防止PCl5分解。

(4)根据盖斯定律，P和Cl2分两步反应和一步反应生成PCl5的ΔH应该是相等的。

(5)PCl5与H2O反应生成的酸可能是H3PO4、HCl和HClO，但PCl5→H3PO4，P元素化合价没变，则Cl 元素化合价也不变，即该反应生成的两种酸是H3PO4和HCl。

所以该反应的化学方程式是PCl5＋4H2O＝H3PO4＋5HCl。