2019-2020学年高中化学 第一章 化学反应与能量 第1节 化学反应与能量的变化限时规范训练 新

第1节化学反应与能量的变化一、单项选择题1．下列说法不正确的是()A．任何化学反应都伴随能量变化B．化学反应中的能量变化都表现为热量的变化C．反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应D．反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生吸热反应【答案】B2．(2019年河北唐山月考)下列反应中一定属于吸热反应的是()A．氧化还原反应B．需要加热才能引发的反应C．工业合成氨D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合搅拌【答案】D3．如图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混合，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是()A．硝酸铵B．生石灰C．氯化镁D．食盐【答案】B4．H—H键的键能是436kJ·mol－1，I—I键的键能是151kJ·mol－1，H—I键的键能是299kJ·mol－1。则对反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)的说法不正确的是()A．吸热反应B．放热反应C．化合反应D．可逆反应【答案】A5．(2018年湖北恩施月考)化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如下图所示，则下列说法不正确的是()A．该反应是放热反应B．断裂2molA－B键需要吸收ykJ的能量C．2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量D．断裂1molA－A键和1molB－B键能吸收xkJ的能量【答案】C6．根据热化学方程式：S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝akJ·mol－1(a＝－297.2)进行分析，下列说法中不正确的是()A．S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝bkJ·mol－1，则abC．1molSO2(g)所具有的能量低于1molS(s)与1molO2(g)所具有的能量之和D．16g固体硫在空气中充分燃烧，可吸收148.6kJ的热量【答案】D【解析】由题中条件可知：反应的热效应ΔH＝akJ·mol－1＝－297.2kJ·mol－1，可知该反应为放热反应，故D错误。7．(2019年安徽合肥六中等四校联考)利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法。已知：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)反应过程的能量变化如下图所示。曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示无或有催化剂两种情况。下列判断正确的是()A．该反应的逆反应的ΔH＝－91kJ/molB．加入催化剂，可以改变该反应的途径，且该反应的ΔH不变C．反应物的总能量小于生成物的总能量D．该反应中反应物的键能之和大于生成物的键能之和【答案】B8．有如下三个热化学方程式：H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝akJ·mol－1H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH＝bkJ·mol－12H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝ckJ·mol－1下列关于它们的表述中，正确的是()A．它们都是吸热反应B．a、b、c均为正值C．a＝bD．2b＝c【答案】D【解析】氢气的燃烧反应为放热反应，所以ΔH为负值；因为相同的反应，反应热与反应物的物质的量成正比，可判断2b＝c。9．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：下列说法中正确的是()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OC．CO和O生成了具有极性共价键的CO2D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程【答案】C【解析】A项反应能量的判断，根据反应过程－能量图初始状态Ⅰ高于末状态Ⅲ可以判断此反应为放热反应，错误；B项根据状态Ⅰ、Ⅱ可以看出过程中CO中碳氧键一直未断裂，错误；C项由状态Ⅲ可知，生成物是CO2，不同元素形成极性共价键，正确；D项由图可知为CO与O的反应，错误。二、非选择题10．依据叙述，回答下列问题。(1)热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示的意义是_____________________________________________________________________________。由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，则反应2H2(g)＋O2(g)=====点燃2H2O(g)的ΔH为______________。(2)1molC2H5OH(l)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ热量。其热化学方程式为___________________________________________。(3)2molAl(s)与适量O2(g)发生反应，生成Al2O3(s)，放出1669.8kJ热量。其热化学方程式为________________________________________________________________________。(4)18g葡萄糖与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出280.4kJ热量。其热化学方程式为___________________________________________________________________。(5)用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650kJ的热量。其热化学方程式为___________________________________________________。【答案】(1)在25℃、101kPa时2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量－483.6kJ·mol－1(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1366.8kJ·mol－1(3)2Al(s)＋32O2(g)===Al2O3(s)ΔH＝－1669.8kJ·mol－1(4)C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2804kJ·mol－1(5)C2H2(g)＋52O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1300kJ·mol－111．50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：(1)从实验装置看，图中尚缺少的一种玻璃用品是____________。(2)烧杯间填满碎纸条的作用是________________________________。(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(4)实验中改用60mL0.50mol·L－1盐酸与60mL0.55mol·L－1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比较，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”，下同)，所求中和热______________，理由是______________________________________________________________________________________________________________________________。(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得中和热的数值会________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(6)完整地做一次这样的实验，需测定______次温度。【答案】(1)环形玻璃搅拌棒(2)减少实验过程中的热量损失(3)偏小(4)不相等相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量，与酸碱的用量无关(5)偏小(6)3【解析】(3)若大烧杯上不盖硬纸板，会使部分热量损失，所测得的中和热数值偏小。(4)中和反应所放出的热量跟生成H2O的物质的量有关，而中和热是指强酸跟强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O的反应热，与酸碱的用量无关。(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，由于NH3·H2O是弱碱，随着反应的进行，NH3·H2O要继续电离，而电离是一个吸热过程，故会使所测得的中和热的数值偏小。(6)需要测反应前酸、碱的温度以及酸碱混合后的最高温度(即中和反应恰好完成时溶液的温度)。12．(2018年湖南岳阳月考)(1)已知下列化学键的键能：H－H：436kJ·mol－1；N－H：391kJ·mol－1；N≡N：945kJ·mol－1。①通过计算判断合成氨反应是放热还是吸热？②计算：1molN2完全反应生成NH3的反应热为________，1molH2完全反应生成NH3的反应热为________。(2)氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－572kJ·mol－1。请回答下列问题：①生成物能量总和________(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。②若2mol氢气燃烧生成水蒸气，则放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)572kJ。③反应2H2＋O2===2H2O的能量变化如图所示。已知拆开1molH2、1molO2和1molH－O中的化学键分别需要消耗436kJ、496kJ和463kJ能量。则反应过程(Ⅱ)____________(填“吸收”或“放出”)热量____________kJ。【答案】(1)①解：合成氨的化学方程式为N2＋3H22NH3，根据ΔH＝反应物总键能—生成物总键能＝(945＋3×436－6×391)kJ/mol＝－93kJ/mol＜0，故合成氨反应是放热反应②－93kJ/mol－31kJ/mol(2)①小于②小于③放出185213．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。(1)下图为N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化：①人们通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，则N≡N键的键能为________kJ·mol－1。根据上图写出N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)的热化学方程式：__________________________________________________。②NO(g)分解生成N2(g)和O2(g)的热化学方程式为______________________________；当有16gO2(g)生成时，该反应中放出的热量为________kJ。(2)生产液晶显示器过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，下表是几种化学键的键能：化学键N≡NF－FN－F键能(kJ·mol－1)941.7154.8283.0下列说法中正确的是________(填字母)。A．过程N2(g)→2N(g)放出能量B．过程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量C．反应N2(g)＋3F2(g)===2NF3(g)的ΔH＞0D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应【答案】(1)①946N2(g)＋O2(g)===2NO(g)ΔH＝＋180kJ·mol－1②2NO(g)===N2(g)＋O2(g)ΔH＝－180kJ·mol－190(2)B【解析】(1)①图示可知，拆开1molN≡N键需吸收946kJ热量，即N≡N键的键能为946kJ·mol－1。由图示可知O===O键、N－O键的键能分别为498kJ·mol－1、632kJ·mol－1，反应的焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能，故N2(g)＋O2(g)===2NO(g)ΔH＝946kJ·mol－1＋498kJ·mol－1－2×632kJ·mol－1＝＋180kJ·mol－1。②NO(g)分解生成N2(g)和O2(g)的反应是N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)的反应的逆反应，二者的焓变数值相等，符号相反，即2NO(g)===N2(g)＋O2(g)ΔH＝－180kJ·m