人教版化学选修4：第一章章末综合检测
(时间：90分钟，满分：100分)
一、单项选择题(本题包括11小题，每小题3分，共33分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)
1.未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是()
①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能
A．①②③④B．⑤⑥⑦⑧
C．③⑤⑥⑦⑧D．③④⑤⑥⑦⑧
解析：选B。①②③④属于非再生资源。
2.在测定中和热的实验中，使用下列用品不是为了减小实验误差的是()
A．碎泡沫塑料B．环形玻璃搅拌棒
C．硬纸板D．两个量筒
解析：选D。实验中，碎泡沫塑料可防止热量散发到体系外，环形玻璃搅拌棒用于及时散热，使混合液温度均匀，硬纸板的作用是防止热量散失到体系外。而量筒是用来量取溶液的，它的精确度不够高，故不能减小实验误差。
3.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。分别向1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液中加入：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应的ΔH的绝对值分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，它们的关系正确的是()
A．ΔH1>ΔH2>ΔH3B．ΔH2<ΔH1<ΔH3
C．ΔH1＝ΔH2＝ΔH3D．ΔH2>ΔH3>ΔH1
解析：选D。等物质的量的NaOH与稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑物质的溶解热和弱电解质的电离吸热，应放出相同的热量。但在实际反应中，浓硫酸溶解放热，醋酸是弱电解质，电离要吸热。
4.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()
A．生成物总能量一定低于反应物总能量
B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变
D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g) ===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
解析：选C。放热反应的特点是生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应的特点是生成物总能量高于反应物总能量，A选项错误；反应速率受反应物本身的性质、压强、温度、浓度、催化剂等因素影响，与反应放热或吸热无直接关系，B选项错误；盖斯定律表明：焓变与反应过程无关，只与反应始态和终态有关，C选项正确；同温同压下，同一反应的ΔH不因反应条件的改变而改变，D选项错误。
5.下列反应的能量变化与其他三项不．相同的是()
A．铝粉与氧化铁的反应
B．氯化铵与消石灰的反应
C．锌片与稀硫酸反应
D．钠与冷水反应
解析：选B。氯化铵与消石灰的反应属吸热反应，其他皆为放热反应。
6.下列说法正确的是()
A ．热化学方程式中，化学式前面的化学计量数既可表示微粒数，又可表示物质的量
B ．热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示在标准状况下测得的数据
C ．书写热化学方程式时，不仅要写明反应热的符号和数值、单位，还要注明各物质的聚集状态
D ．凡是化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应
解析：选C 。热化学方程中化学式前面的化学计量数只表示物质的量，若没有注明温度和压强，则表示在25 ℃、101 kPa 下测得数据，A 、B 不正确；大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，D 不正确。
7.已知25 ℃、101 kPa 下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为： C(s ，石墨)＋O 2(g) ===CO 2(g)
ΔH ＝－393.51 kJ ·mol －
1
C(s ，金刚石)＋O 2(g) ===CO 2(g)
ΔH ＝－395.41 kJ ·mol －
1
据此判断，下列说法中正确的是( )
A ．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低
B ．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高
C ．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低
D ．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 解析：选A 。由热化学方程式 C(s ，石墨)＋O 2(g) ===CO 2(g)
ΔH ＝－393.51 kJ ·mol －
1 (1) C(s ，金刚石)＋O 2(g) ===CO 2(g)
ΔH ＝－395.41 kJ ·mol －
1 (2)
(1)－(2)得：C(s ，石墨) ===C(s ，金刚石)
ΔH ＝＋1.9 kJ ·mol －
1 (3)
故石墨转化为金刚石是吸热反应，石墨的能量比金刚石的能量低。 8.在101 kPa 和25 ℃时，有关反应的热化学方程式如下：
C(s)＋1/2O 2(g) ===CO(g) ΔH 1＝－110.5 kJ ·mol －
1
H 2(g)＋1/2O 2(g) ===H 2O(g) ΔH 2＝－241.7 kJ ·mol －
1
H 2(g)＋1/2O 2(g) ===H 2O(l) ΔH 3＝－285.8 kJ ·mol －
1 下列说法正确的是( )
A ．C(s)＋H 2O(g) ===CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝－131.2 kJ ·mol －
1
B ．H 2燃烧热的热化学方程式为：2H 2(g)＋O 2(g) ===2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol －
1 C ．2H 2O(g) ===2H 2(g)＋O 2(g)
ΔH ＝－483.4 kJ ·mol －
1
D ．H 2O(g) ===H 2O(l) ΔH ＝－44.1 kJ ·mol －
1
解析：选D 。题干中的三个方程式分别标号为①②③，①－②得C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝＋131.2 kJ/mol ，A 错。H 2燃烧热的方程式应是1 mol H 2燃烧，B 错。把②×2得到2H 2(g)＋O 2(g)2H 2O(g) ΔH ＝－483.4 kJ/mol ，所以C 错。③－②即得D 正确。
9.在25 ℃、101 kPa 下，1 g 甲醇燃烧生成CO 2和液态水时放热22.68 kJ ，下列热化学方程式正确的是( )
A ．CH 3OH(l)＋3
2O 2(g) ===CO 2(g)＋2H 2O(l)
ΔH ＝＋725.8 kJ/mol
B ．2CH 3OH(l)＋3O 2(g) ===2CO 2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝－1452 kJ/mol
C ．2CH 3OH(l)＋3O 2(g) ===2CO 2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝－725.8 kJ/mol
D ．2CH 3OH(l)＋3O 2(g) ===2CO 2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝＋1452 kJ/mol
解析：选B 。在25 ℃、101 kPa 下，1 mol 甲醇(即32 g)燃烧生成CO 2和液态水时放热为32×22.68 kJ ＝725.8 kJ ，2 mol 燃烧放热1452 kJ 。
10.通常人们把拆开1 mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的反应热(ΔH )，化学反应的ΔH 等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
则下列热化学方程式不．
正确的是( ) A ．1/2A 2(g)＋1/2B 2(g) ===AB(g)
ΔH ＝－91.5 kJ·mol －
1
B ．A 2(g)＋B 2(g) ===2AB(g) ΔH ＝－183 kJ ·mol －
1
C ．1/2A 2(g)＋1/2B 2===AB(g) ΔH ＝＋91.5 kJ ·mol －
1
D ．2AB(g) ===A 2(g)＋B 2(g) ΔH ＝＋183 kJ ·mol －
1 解析：选C 。B 选项，ΔH ＝E 键能(反应物)－E 键能(生成物)＝(436＋243)－2×431＝－183(kJ·mol －1
)，说明A 2(g)和B 2(g)反应生成AB(g)是一个放热反应，所以C 选项热化学方程式错误。 11.已知：
①C(s)＋O 2(g) ===CO 2(g) ΔH ＝－393.5 kJ/mol ②2H 2(g)＋O 2(g) ===2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ/mol
现有0.2 mol 炭粉和氢气组成的悬浮气，在氧气中完全燃烧，共放出67.93 kJ 的热量，则混合物中C 与H 2的物质的量之比为( ) A ．1∶1 B ．1∶2 C ．2∶3 D ．3∶2
解析：选A 。设混合物中C 为x mol ，H 2为y mol ?
????x ＋y ＝0.2393.5x ＋571.6
2 y ＝67.93，解得?????x ＝0.1
y ＝0.1。 二、双项选择题(本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有
两个选项符合题目要求) 12.下列说法正确的是( )
A ．测定HCl 和NaOH 反应的中和热时，每次实验均应测量3个温度，即盐酸起始温度、NaOH 起始温度和反应后终止温度
B ．在101 kPa 时，1 mol H 2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ 热量，H 2的燃烧热为285.8
kJ·mol －
1
C ．在101 kPa 时，1 mol C 与适量O 2反应生成1 mol CO 时，放出110.5 kJ 热量，则C 的燃
烧热为110.5 kJ·mol －
1
D ．在稀溶液中：H ＋(aq)＋OH －(aq) ===H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ ·mol －
1，若将含0.5 mol H 2SO 4的浓溶液与含1 mol NaOH 的溶液混合，放出的热量等于57.3 kJ
解析：选AB 。燃烧热是指1 mol 物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，燃烧热一定是正值，C 错误；浓硫酸与NaOH 的溶液混合，会释放出热量，因为硫酸的稀释一定放热，该反应放出的热量大于57.3 kJ ，D 错误。 13.下列说法正确的是( )
A ．CO 是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO 2，该反应仍是放热反应
B ．在101 kPa 时，1 mol 碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C ．物质燃烧都需要氧气
D ．物质燃烧放出热量的多少与外界条件有关
解析：选AD 。CO 燃烧是放热反应；B 中碳燃烧有完全燃烧与不完全燃烧，1 mol 碳完全燃烧生成CO 2时所放出的热量叫燃烧热；任何发光放热的剧烈的化学反应都叫燃烧，如H 2在Cl 2中燃烧。
14.已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，例如图(Ⅰ)所示：ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3，根据上述原理和图(Ⅱ)所示，判断各对应的反应热关系中不．正确的是( )
A ．A ―→F ΔH ＝ΔH 6
B ．A ―→D ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3
C ．ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3＋ΔH 4＋ΔH 5＋ΔH 6＝0
D ．ΔH 1＋ΔH 6＝ΔH 2＋ΔH 3＋ΔH 4＋ΔH 5 解析：选AD 。A ―→F 与F ―→A 互为逆反应，则反应热在数值上相等，符号上相反，故A 项错误；根据盖斯定律和能量守恒定律可知B 、C 正确。
15.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：
①CH 3OH(g)＋H 2O(g) ===CO 2(g)＋3H 2(g) ΔH ＝＋49.0 kJ ·mol －
1 ②CH 3OH(g)＋12O 2(g) ===CO 2(g)＋2H 2(g) ΔH ＝－192.9 kJ ·mol －
1
下列说法正确的是( )
A ．CH 3OH 的燃烧热为192.9 kJ·mol －
1 B ．反应①中的能量变化如上图所示
C ．CH 3OH 转变成H 2的过程一定放出能量
D ．根据②推知反应：CH 3OH(l)＋12O 2(g) ===CO 2(g)＋2H 2(g)的ΔH >－192.9 kJ ·mol －
1
解析：选CD 。本题考查燃烧热概念及反应热与反应物、生成物总能量的关系，反应热与物质的聚集状态之间的关系。1 mol CH 3OH 完全燃烧生成CO 2(g)和H 2O(l)放出的热量才为燃烧热，A 错；反应①是吸热反应，生成物能量应比反应物的高，B 错；由题中②方程式可知CH 3OH 与O 2转变为H 2放热，C 对；CH 3OH(l)变为CH 3OH(g)需吸热，故CH 3OH(l)与O 2(g)反应放出热量少，D 对。
三、非选择题(本题包括5小题，共51分)
16.(6分)(1)已知0.5 mol CH 4(g)与0.5 mol 水蒸气在t ℃、p kPa 时，完全反应生成CO 和H 2的混合气体，吸收了a kJ 热量，该反应的热化学方程式是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)已知下列热化学方程式
Zn(s)＋1
2O 2(g) ===ZnO(s) ΔH 1＝－Q 1 kJ/mol ①
Hg(l)＋1
2O 2(g) ===HgO(s) ΔH 2＝－Q 2 kJ/mol ②
Zn(s)＋HgO(s) ===Hg(l)＋ZnO(s) ΔH 3＝－Q 3 kJ/mol ③
则Q 3与Q 1和Q 2的关系式为：Q 3＝________。
解析：(1)根据题意12CH 4(g)＋12H 2O(g) ===12CO(g)＋3
2H 2(g) ΔH (t ℃，p kPa)＝＋a kJ/mol 。
(2)①－②即得③，
则ΔH 3＝－Q 3 kJ/mol
＝[－Q 1－(－Q 2)] kJ/mol ＝[－Q 1＋Q 2] kJ/mol Q 3＝Q 1－Q 2。
答案：(1)12CH 4(g)＋12H 2O(g) ===12CO(g)＋3
2H 2(g) ΔH (t ℃，p kPa)＝＋a kJ/mol
(2)Q 1－Q 2
17.(8分)已知下列热化学方程式：
①H 2O(l) ===H 2(g)＋1
2O 2(g) ΔH ＝＋285.8 kJ/mol
②H 2(g)＋1
2O 2(g) ===H 2O(g) ΔH ＝－241.8 kJ/mol
③NaOH(aq)＋HCl(aq) ===NaCl(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ/mol
④C(s)＋1
2O 2(g) ===CO(g) ΔH ＝－110.5 kJ/mol
⑤C(s)＋O 2(g) ===CO 2(g) ΔH ＝－393.5 kJ/mol 回答下列问题：
(1)上述反应中属于吸热反应的是________。 (2)C 的燃烧热为________。
(3)燃烧10 g H 2生成液态水，放出的热量为________。
(4)写出CO 燃烧的热化学方程式
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 写出制水煤气的热化学方程式
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)吸热反应ΔH >0，故①是吸热反应。
(2)燃烧热是指 1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，故C 的燃烧热为393.5 kJ/mol 。
(3)n (H 2)＝ 5 mol Q ＝5 mol ×285.8 kJ/mol ＝1429 kJ (4)⑤－④得：CO(g)＋1
2O 2(g) ===CO 2(g)
ΔH ＝－283 kJ/mol
④－②得：C(s)＋H 2O(g) ===CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝＋131.3 kJ/mol
答案：(1)① (2)393.5 kJ/mol (3)1429 kJ (4)CO(g)＋1
2
O 2(g) ===CO 2(g) ΔH ＝－283 kJ/mol
C(s)＋H 2O(g) ===CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝＋131.3 kJ/mol
18.(12分)由甲、乙两人组成的实验小组，在同样的实验条件下，用同样的实验仪器和方法
(1)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)甲在实验之前预计ΔH 1＝ΔH 2，其根据是______________________________________；乙在实验之前预计 ΔH 1≠ΔH 2，其根据是
________________________________________________________________________。
(3)实验测得的温度是①的起始温度13.0 ℃、终了温度19.8 ℃；②的起始温度13.0 ℃、终了温度19.3 ℃。设生成溶液的比热容c ＝4.18 J/(g·℃)，忽略实验仪器的比热容，则ΔH 1＝________；ΔH 2＝________。(已知溶液密度为1 g/cm 3)
解析：(1)中和热的测定属于定量实验，发生反应的酸和碱必须有一方是过量的。在由两种或多种物质构成的化学反应中，欲使某一种物质完全反应，让其他物质过量是有效措施之一。 (2)在上表的信息中，除了NaOH 和NH 3·H 2O 的碱性强弱程度不同外，其他都相同。
(3)ΔH ＝－m ·c ·(t 2－t 1)/n (H 2O)(生成)，n (H 2O)(生成)＝0.050 mol 。 答案：(1)保证酸完全反应，减小实验误差
(2)酸与碱的元数、浓度、溶液体积都相同 NaOH 是强碱，NH 3·H 2O 是弱碱
(3)－56.8 kJ·mol －1 －52.7 kJ·mol －
1
19.(12分)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ/mol 表示。请认真观察下图，然后回答问题：
(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的ΔH ＝________(用含E 1、E 2的代数式表示)。
(2)下列4个反应中，符合示意图描述的反应的是______(填代号)。 a ．盐酸与NaOH 反应 b ．Na 与H 2O 反应生成H 2 c ．铝热反应
d ．灼热的碳与CO 2反应
(3)已知热化学方程式：H 2(g)＋1/2O 2(g) ===H 2O(g) ΔH ＝－241.8 kJ ·mol －
1。该反应的活化
能为167.2 kJ·mol －
1，则其逆反应的活化能为________。 (4)已知A ＋B===C ＋D ΔH <0，(A 、B 、C 、D 均为气态)。 a ＋b===c ＋d ΔH >0，(a 、b 、c 、d 均为固态)。
在下列示意图中分别正确填写代表反应物或生成物的字母。
解析：(1)据图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，ΔH ＝(E 2－E 1)kJ/mol 。
(2)由于反应物的总能量低于活化分子的最低能量，因此反应需要加热，而且该反应为放热反应，c 正确。
(3)在反应H 2(g)＋1
2O 2(g) ===H 2O(g) ΔH ＝－241.8 kJ/mol 中，活化分子的最低能量比反应物
分子的能量高167.2 kJ/mol ，该反应是放热反应，反应物分子的能量又比生成物分子的能量高241.8 kJ/mol ，因此活化分子的最低能量比生成物分子的能量高(241.8＋167.2) kJ/mol ＝409 kJ/mol ；逆反应是吸热反应，活化能应等于原反应中活化分子的最低能量与生成物分子的能量差，即409 kJ/mol 。