第1章化學(xué)反應(yīng)與能量（人教版選修4）.docx

中學(xué)教材全解 www.jxzx.cc全解專區(qū)第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量建議用時實際用時滿分實際得分45分鐘100分 金星國際教育集團(tuán) 5 / 5 版權(quán)所有金星教育中學(xué)網(wǎng)一、選擇題(每小題7分，共56分)1已知25 、101 kPa下，12 g 石墨、金剛石完全燃燒分別釋放出393.5 kJ、395.4 kJ的熱量。據(jù)此判斷，下列說法正確的是( ) A.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低；石墨比金剛石穩(wěn)定B.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高；石墨比金剛石穩(wěn)定C.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低；石墨比金剛石穩(wěn)定D.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高；石墨比金剛石穩(wěn)定2對于一個放熱反應(yīng)，已知產(chǎn)物的總能量為90 kJ，那么反應(yīng)物的總能量可能是（ ）A.20 kJ B.40 kJC.90 kJ D.100 kJ3.下列敘述正確的是（ ）A.破壞生成物全部化學(xué)鍵所需能量小于破壞反應(yīng)物全部化學(xué)鍵所需能量是吸熱反應(yīng)B.在稀溶液中1 mol酸和1 mol堿完全反應(yīng)所放出的熱量，叫做中和熱C.HQ2Q3B.Q1Q3Q2C.Q3Q2Q1D.Q2Q1Q38.已知（1）H2(g)+1/2O2(g) H2O(g) H1=a kJmol-1(2)2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H2=b kJmol-1(3)H2(g)+1/2O2(g) H2O (l) H3=c kJmol-1(4)2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) H4=d kJmol-1下列關(guān)系式中正確的是( )A.abd0C. 2a=b0二、非選擇題（共44分）9.（17分）在800 mL的大燒杯中放入碎紙屑，把盛有50 mL 0.50 molL-1鹽酸的200 mL燒杯放到大燒杯中，兩只燒杯間填滿碎紙屑。用泡沫塑料板做成大燒杯蓋，通過蓋子插入一根玻璃攪拌棒（末端呈半圓環(huán)的玻璃棒）和一支溫度計，測定溶液的溫度。迅速往鹽酸中加入50 mL 0.55 molL-1的燒堿溶液，蓋好，攪拌溶液，觀察溫度的變化。當(dāng)溫度保持穩(wěn)定時，記錄讀數(shù)，取出裝反應(yīng)液的燒杯，倒出溶液，清洗干凈，保持內(nèi)外壁干燥。重復(fù)進(jìn)行三次實驗。用這一實驗可以粗略測定中和熱。(1)燒杯間填滿碎紙片的作用是_。(2)要重復(fù)進(jìn)行三次實驗的目的是_。(3)燒杯如果不蓋泡沫塑料板，所求得的中和熱數(shù)值將（填“偏大”“偏小”或“無影響”）_。(4)實驗中若改用60 mL 0.50 molL-1鹽酸和50 mL 0.55 molL-1燒堿溶液進(jìn)行上述反應(yīng)，與上述實驗相比，所放出的熱量_（填“相等”或“不相等”），所求中和熱_（填“相等”或“不相等”），理由是_。(5)三次平行操作測得數(shù)據(jù)中，起始時鹽酸與燒堿溶液溫度相同，而終止溫度與起始溫度之差（t2-t1）分別為2.3 2.4 2.9 ，則最終代入計算式的溫度差的平均值為_。10.（10分）由甲、乙兩人組成的實驗小組，在同樣的實驗條件下，用同樣的實驗儀器和方法步驟進(jìn)行兩組中和熱測定的實驗，實驗試劑及其用量如下表反應(yīng)物起始溫度（t1）/終止溫度（t2）/中和熱/kJmol-11.0 molL-1 HCl溶液50 mL、1.1 molL-1 NaOH 溶液50 mL13.0 H11.0 molL-1HCl溶液50 mL、1.1 molL-1 NH3H2O 溶液50 mL13.0 H2(1) 實驗中堿液過量的目的是_。(2)甲在實驗之前預(yù)計H1=H2，其根據(jù)是_。乙在實驗之前就預(yù)測H1H2，其根據(jù)是_。(3)實驗測得的溫度是的起始溫度是13.0 、終止溫度是19.8 ；的起始溫度是13.0 、終止溫度是19.3 。設(shè)生成的溶液的比熱容c=4.18 J/(g)，忽略實驗儀器的比熱容，則H1=_；H2=_。(已知溶液的濃度為1 g/cm3)。11.（17分）捕碳技術(shù)（主要指捕獲CO2）在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和（NH4）2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)：反應(yīng)：2NH3（l）+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq) H1反應(yīng)：NH3（l）+H2O（l）+CO2(g) NH4HCO3(aq) H2反應(yīng)：（NH4）2CO3（aq）+H2O(l)+ CO2(g) 2NH4HCO3(aq) H3請回答下列問題：（1）H3與H1、H2之間的關(guān)系是：H3_。（2）為研究溫度對（NH4）2CO3捕獲CO2效率的影響，在某溫度T1下，將一定量的（NH4）2CO3溶液置于密閉容器中，并充入一定量的CO2氣體（用氮氣作為稀釋劑），在t時刻，測得容器中CO2氣體的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下，保持其他初始實驗條件不變，重復(fù)上述實驗，經(jīng)過相同時間測得CO2氣體濃度，得到趨勢圖（見圖1）。H3_0(填“”“”或“”)。T1T2及T4T5二個溫度區(qū)間，容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢，其原因是_。反應(yīng)在溫度為T1時，溶液pH隨時間變化的趨勢曲線如圖2所示。當(dāng)時間到達(dá)t1時，將該反應(yīng)體系溫度迅速上升到T2，并維持該溫度。請在該圖中畫出t1時刻后溶液的pH變化總趨勢曲線。（3）利用反應(yīng)捕獲CO2，在（NH4）2CO3初始濃度和體積確定的情況下，提高CO2吸收量的措施有_（寫出2個）。（4）下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是_。A.NH4Cl B.Na2CO3C.HOCH2CH2OH D.HOCH2CH2NH2參考答案1.A 解析：由題意可知石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)，根據(jù)能量越低越穩(wěn)定可知石墨比金剛石穩(wěn)定。2.D 解析：反應(yīng)放出熱量可知產(chǎn)物的總能量低于反應(yīng)物的總能量。3.A 4.A 解析：選項A，將兩個反應(yīng)方程式(1)式-(2)式，得到3O2(g)2O3(g) H=+284.2 kJmol-1，即等質(zhì)量的反應(yīng)物O2比生成物O3能量低，反應(yīng)吸熱，A 正確。則選項B錯誤；物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，所以O(shè)2比O3穩(wěn)定，但D選項中由O2變?yōu)镺3應(yīng)為吸熱反應(yīng)。5.C 解析：判斷熱化學(xué)方程式是否正確關(guān)鍵看狀態(tài)的標(biāo)注和熱量是否對應(yīng)。6.D 解析：水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)要吸收熱量。7.A8.C 解析：水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)要吸收熱量。放熱反應(yīng)的H0。9.(1)保溫、隔熱，減少實驗過程中能量的損失(2)減少實驗過程中的誤差(3)偏小(4)不相等 相等 因為60 mL 0.50 molL-1鹽酸和50 mL 0.55 molL-1燒堿反應(yīng)能生成0.027 5 mol H2O，而50 mL 0.50 molL-1鹽酸和50 mL 0.55 molL-1燒堿反應(yīng)只能生成0.025 mol H2O，因此放出的熱量不同。但中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol 水時放出的熱量，與酸、堿的用量無關(guān)，因此所求中和熱相等 (5)2.35解析：解答本題，首先要明確實驗的原理、“量熱器”的組成以及造成實驗誤差的原因，然后按實驗步驟進(jìn)行分析和判斷。(1)碎紙屑的作用為減少實驗過程中的熱量損失。(2)重復(fù)實驗的目的是減少實驗誤差。(3)不蓋泡沫塑料板會損失部分熱量，故所測結(jié)果偏小。(4)由中和熱的概念可知，中和熱是以生成1 mol水為標(biāo)準(zhǔn)的，而與過量部分的酸堿無關(guān)。(5)中所測溫度2.9 顯然是錯誤的，代入計算式的溫度應(yīng)是與的平均值。10.(1)保證酸完全反應(yīng)，減小實驗誤差(2)酸與堿的元數(shù)、濃度、溶液體積都相同 NaOH是強堿，NH3H2O是弱堿(3)-56.8 kJmol-1 -52.7 kJmol-111.(1)2H2-H1（2）T1T2區(qū)間，化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，所以CO2被捕獲的量隨溫度升高而提高。T4T5區(qū)間，化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡，由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以不利于CO2捕獲(3)降低溫度；增加CO2濃度（或分壓）（4）BD解析：結(jié)合題給圖像，用蓋斯定律、化學(xué)平衡原理作理論指導(dǎo)進(jìn)行分析、解決相關(guān)問題。（1）根據(jù)蓋斯定律，由反應(yīng)2減反應(yīng)可得：(NH4)2CO3(aq) +H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq)，則有H3=2H2H1。（2）由圖1可知，當(dāng)溫度為T3時，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，溫度升高，CO2的濃度逐漸增大，說明平衡逆向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則有H30。在T1T2區(qū)間，此時可逆反應(yīng)未達(dá)到平衡，溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快，平衡正向移動，CO2的捕獲量隨溫度的升高而提高。在T4T5區(qū)間，此時可逆反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，由于該反應(yīng)為放熱反