化学反应与热能.doc

课时作业(十八)化学反应与热能一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1氢能是一种既高效又干净的新能源。氢能具有的优点包括：原料来源广易燃烧、热值高储存方便制备工艺廉价易行()ABCD2下列说法错误的是()A化学反应中的能量变化都表现为热量变化B需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应C向醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后若溶液红色加深，则说明盐类水解是吸热的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已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJ mol1，下列说法不正确的是()A44.8 L氟化氢气体分解成22.4 L的氢气和22.4 L的氟气吸收270 kJ热量B1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量大于270 kJC相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和高于2 mol氟化氢气体的能量D2 mol HF键的键能比1 mol HH键和1 mol FF键的键能之和大270 kJ4下列有关中和热的说法正确的是()A中和热的热化学方程式：H(l)OH(l)=H2O(l)H57.3 kJ/molB准确测量中和热的实验过程中，至少需测定温度4次C环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，则测量出的中和热数值偏小D若稀酸溶液中H与稀碱溶液中OH的物质的量相等，则所测中和热数值更准确5下列关于热化学反应的描述中正确的是()AHCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3)kJ/molB碳与二氧化碳反应既是吸热反应，又是化合反应C热化学方程式中化学计量系数可表示分子个数D1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热6(2013广东佛山质检)下列有关热化学方程式的叙述正确的是()A已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)H0。则金刚石比石墨稳定B已知2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol。则H2的燃烧热为285.8 kJ/molC已知2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJ/mol。则C(碳)的燃烧热为110.5 kJ/molD已知2NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H114.6 kJ/mol，则该反应的中和热为114.6 kJ/mol7断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：HH 436 kJ/molFF 153 kJ/molHF 565 kJ/mol下列说法正确的是()AH2与F2反应的热化学方程式为：H2(g)F2(g)=2HF(g)H541 kJB2 L HF气体分解成1 L H2和1 L F2吸收541 kJ的热量C1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于541 kJD在相同条件下，1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量8在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2Q1的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(g)HQ12H2(g)O2(g)=2H2O(l)HQ2BS(g)O2(g)=SO2(g)HQ1S(s)O2(g)=SO2(g)HQ2CC(s)O2(g)=CO2(g)HQ1C(s)1/2O2(g)=CO(g)HQ2DH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)HQ11/2H2(g)1/2Cl2(g)=HCl(g)HQ29已知：常温下，0.01 mol/L MOH溶液的pH为10，MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol正盐的H24.2 kJmol1，强酸与强碱的稀溶液的中和热为H57.3 kJmol1。则MOH在水溶液中电离的H为()A69.4 kJmol1 B45.2 kJmol1C69.4 kJmol1 D45.2 kJmol110(2013江苏如皋质检)已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ/mol；H2(g)S(g)=H2S(g)H20.1 kJ/mol。下列判断一定正确的是()A由知，氢气的燃烧热为241.8 kJB由、知，2H2S(g)O2(g)=2S(g)2H2O(g)H443.4 kJ/molC反应中的能量变化可用如右图表示D若反应中改用固态硫，则放热大于20.1 kJ11如图所示，下列说法不正确的是()A反应过程(l)的热化学方程式为A2(g)B2(g)=C(g)H1Q kJ/molB反应过程(2)的热化学方程式为C(g)=A2(g)B2(g)H2Q1 kJ/molCQ与Q1的关系：QQ1DH2H112(2013河南驻马店质检)下列说法正确的是()A任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O的过程中，能量变化均相同B同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同C已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)Ha kJ/mol，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)Hb kJ/mol，则abD已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/mol，C(s，金刚石)O2(g)=CO2(g)H395.0 kJ/mol，则C(s，石墨)=C(s，金刚石)H1.5 kJ/mol二、非选择题(本题包括5小题，共52分)13(7分)(2011新课标全国卷节选)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热H分别为285.8 kJmol1、283.0 kJmol1和726.5 kJmol1。请回答下列问题：(1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是_kJ；(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_。14(8分)合成氨工业的核心反应是：N2(g)3H2(g)2NH3(g)HQ kJmol1。反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题：(1)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_，E2_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)在500 、2107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2，充分反应后，放出的热量_(填“”或“”)46.2 kJ，理由是_。15(12分)(1)根据下列图示，写出反应的热化学方程式_。根据如图所示情况，判断下列说法中正确的是()A其热化学方程式为：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ/molB该反应为吸热反应C该反应为放热反应D当H2O为液态时，其反应热值小于41 kJ/mol(2)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是_。(3)如右图是某温度下，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为：_。a、b两条曲线产生区别的原因很可能是_。16(12分)到目前为止，由化学能转变为热能或电能仍然是人类使用最主要的能源。(1)化学反应中放出的热能(焓变，H)与反应物和生成物在反应过程中断键和形成新键过程中吸收和放出能量的大小有关。已知：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H185 kJ/mol，断裂1 mol HH键吸收的能量为436 kJ，断裂1 mol ClCl键吸收的能量为247 kJ，则形成1 mol HCl键放出的能量为_。(2)燃料燃烧将其所含的化学能转变为我们所需要的热能。已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CC(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1标准状况下22.4 L氢气和甲烷的混合气体在足量的氧气中充分燃烧反应放出588.05 kJ的热量，原混合气体中氢气的质量是_。根据以上三个热化学方程式，计算C(s，石墨)2H2(g)=CH4(g)的反应热H为_。17(13分)(1)丙烷热值较高，污染较小，是一种优良的燃料。试回答下列问题。如右图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“”或“”。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：_。二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为_。(2)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：已知：a.H2O(g)=H2O(l)H1Q1 kJ/molbC2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2Q2 kJ/molcC2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H3Q3 kJ/mol若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为_kJ。碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)O2(g)=CO(g)的H。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的H，计算时需要测得的实验数据有_。课时作业(十八)1B氢能来源于水的分解，原料普遍，正确；氢气易燃，放出的热量多，正确；氢气易燃且体积所占空间大，若压缩则需要高压，因此储存不方便，错；水的分解需要大量的能量，错。2A化学反应中的能量变化也可以表现为电能和光能的变化。3AA项44.8 L HF未指明所处的温度状态，其物质的量不一定为2 mol，错误；因HF(g)的内能较HF(l)的高，故B项正确；由题意知生成HF的反应是放热反应，故可知C、D项正确。4C中和热的热化学方程式为H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol，A错；中和热测定实验过程中至少需测定温度3次，B错；铜容易导热，会有热量损失，因此中和热测定数值偏小，C对。5B热化学方程式中化学计量系数只表示物质的量，C错；1 mol CH4燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量才是甲烷的燃烧热，D错。6BA项中石墨转化为金刚石时吸热，故石墨的能量比金刚石的低，能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，故A错；C项中生成物不是稳定的氧化物，故C错；中和热是指在稀溶液中，酸、碱发生中和反应生成1 mol水时放出的热量，故D错。7D焓变H的单位是kJ/mol，A项错误；依据题目提供的键能数据，可知应是2 mol HF气体分解成1 mol H2和1 mol F2时吸收541 kJ的热量，B项错误；气态HF变为液态时要放出热量，所以1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量大于541 kJ，C项错误；H2与F2的反应是放热反应，说明在相同条件下，反应物的总能量大于生成物的总能量，D项正确。8AA中，由于气态水转变为液态水要放出热量，所以生成液态水比生成气态水放出的热量要多，即Q2Q1；B中，由于固态硫转变为气态硫要吸收热量，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即Q1Q2；C中，生成CO放热，因氧气过量会与CO反应也放出热量，所以Q1Q2；D中，Q12Q2，即Q1Q2。9D依题意，MOH是弱碱：MOH(aq)H(aq)=M(aq)H2O(l)H112.1 kJmol1，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H257.3 kJmol1，根据盖斯定律，由得MOH(aq)M(aq)OH(aq)H(12.157.3)kJ/mol45.2 kJ/mol。10BA项，反应中生成的是气态水，故无法得出燃烧热的值，且燃烧热的单位为kJ/mol，错；B项，根据盖斯定律，由2得出B项结论正确；C项，反应为放热反应，由图示为吸热反应，错；D项，固态物质的能量小于气态物质，所以固态S反应比气态S反应放出的热量少，错。11C由图象数据可知，反应过程(1)的热化学方程式为A2(g)B2(g)=C(g)H1Q kJ/mol。反应过程(2)的热化学方程式为C(g)=A2(g)B2(g)H2Q1 kJ/mol，反应过程(1)与反应过程(2)中，反应物、生成物所涉及物质及状态均相同，只是过程相反，故反应热的数值相等，符号相反。注意比较H的大小时，要注意比较其正负号。12D只有在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时，能量变化才相同，A错误；根据盖斯定律可知反应热只与反应的始态和终态有关，与反应的引发条件(如光照、点燃或加入催化剂)无关，与反应途径无关，B错误；气态水转化为液态水时，会放出热量，即H2O(g)=H2O(l)Hx kJ/mol，根据盖斯定律可得出ab2x，ab，C错误；由选项D中得到C(s，石墨)=C(s，金刚石)H1.5 kJ/mol，D正确。13解析：(1)分解10 mol水消耗的能量在数值上等于10 mol H2(g)完全燃烧时所放出的热量：10 mol285.8 kJmol12 858 kJ。(2)根据CO(g)、CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式，再由盖斯定律可写出甲醇不完全燃烧的热化学方程式。答案：(1)2 858(2)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H443.5 kJmol114答案：(1)减小减小(2)此反应为可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2不可能完全反应，所以放热小于46.2 kJ15解析：(1)以图示形式将反应CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)的质变与能变呈现出来，并要求判断反应类型及H情况。根据所给图示可知，A选项将反应的反应物与生成物弄反了，故不对；生成物的能量比反应物的能量高，故该反应为吸热反应，B选项正确，则C选项错误；D选项未限定H2O的物质的量，故不对。答案为B。(3)b反应中使用催化剂，可以降低反应的活化能，但反应的热效应不会改变。答案：(1)CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ/molB(2)S(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJ/mol