【优化指导】高考化学总复习 课时作业17 化学反应与能量变化 人教版

1、课时作业(十七)化学反应与能量变化(对应学生用书P247)一、选择题(本题包括10个小题，每小题5分，共50分)1下列有关能量转换的说法正确的是()A煤燃烧是化学能转化为热能的过程B化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转化成化学能的过程D植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转化成热能的过程解析：本题考查了自然界中能量的转化方式。动物体内葡萄糖的氧化是化学能转化为其他形式的能量，C项错；光合作用是太阳能转化为化学能的过程，D项错。答案：AB2下列变化过程，属于放热反应的是()液态水变成水蒸气酸碱中和反应浓H2SO4稀释固体NaOH溶于水H2

2、在Cl2中燃烧食物腐败ABC D解析：液态水需要吸收热量，才能变成水蒸气。答案：C3已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJ/mol，下列说法正确的是()A2 L HF气体分解成1 L的H2和1 L的F2吸收270 kJ热量B1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于270 kJC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D1个H2分子与1个F2分子反应生成2个HF分子放出270 kJ热量4同温同压下，下列各热化学方程式中H最小的是()2A(l)B(l)=2C(g)H12A(g)B(g)=2C(l)H

3、22A(g)B(g)=2C(g)H32A(l)B(l)=2C(l)H4AH1 BH2CH3 DH4解析：综观4个热化学方程式，区别在于物质的状态，可以选择以物质的能量差异为切入点，用图示比较法进行分析。画出反应过程的能量变化图(如图甲、乙所示)。可以看出，H生成物能量反应物能量，若为放热反应，“2AB”的能量越高、C的能量越低，则差值越大，H越小；若为吸热反应，“2AB”的能量越高、C的能量越低，则差值越小，H越小。C为液态时生成物能量最低，A、B均为气态时反应物能量最高，因此H2最小。答案：B5氯原子对O3的分解有催化作用：O3Cl=ClOO2H1，ClOO=ClO2H2，大气臭氧层的分解反

4、应是O3O=2O2H，该反应的能量变化示意图如图所示，下列叙述中正确的是()A反应O3O=2O2的HE1E3B反应O3O=2O2的HE2E3CO3O=2O2是吸热反应DHH1H26下列关于热化学反应的描述中正确的是()A已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热H2×(57.3) kJ·mol1B燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是：CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ·mol1则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol1CH

5、2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol1，则2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJ·mol1D葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol1，则C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJ·mol1解析：H2SO4和Ba(OH)2反应时还生成BaSO4沉淀，故反应热还包括BaSO4沉淀的生成热，A项错；甲醇蒸气的燃烧热是1 mol CH3OH(g)完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量，B项错；燃烧热的定义是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量，C项错；葡萄糖的燃烧热是2 800 k

6、J·mol1，故C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJ·mol1，D项正确。答案：D7(2011海南高考)已知：2Zn(s)O2(g)=2ZnO(s)H701.0 kJ·mol12Hg(l)O2(g)=2HgO(s)H181.6 kJ·mol1则反应Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)的H为()A519.4 kJ·mol1 B259.7 kJ·mol1C259.7 kJ·mol1 D519.4 kJ·mol18已知CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l

7、)HQ1 kJ·mol1,2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2Q2 kJ·mol1,2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2Q3kJ·mol1。常温下，取体积比41的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(换算为标准状况下)，经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为()A0.4Q10.05Q3 B0.4Q10.05Q2C0.4Q10.1Q3 D0.4Q10.2Q2解析：分析题给热化学方程式，在室温下，1 mol CH4燃烧放出Q1 kJ热量，1 mol H2燃烧放出 kJ热量，则0.4 mol CH4燃烧放热0.4 Q1 kJ,0.1 mol H2燃烧放热0.05

8、 Q3 kJ，A为正确选项。答案：A9下列热化学方程式中H的数值表示可燃物燃烧热的是()AH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H184.6 kJ·mol1BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802.3 kJ·mol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1DCO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJ·mol1解析：燃烧热是指1 mol燃料充分燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。A项中氧化剂为Cl2，B项中H2O为气态，C项中H2为2 mol。故只有D项正确。本题数据不需要计算，但一定要注意符号是“”

9、还是“”。H2和Cl2化合时放热。答案：D10某些化学键键能数据如下：化学键HHClClHCl键能/kJ·mol1436243431则下列热化学方程式不正确的是()A.H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H91.5 kJ·mol1BH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJ·mol1C.H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H91.5 kJ·mol1D2HCl(g)=H2(g)Cl2(g)H183 kJ·mol1解析：H反应物的键能之和生成物的键能之和，H2(g)Cl2(g)=HCl(g)的H(436 kJ·mol1243 k

10、J·mol1)431 kJ·mol191.5 kJ·mol1，所以A项对，C项错；B项反应的H436 kJ·mol1243 kJ·mol12×431 kJ·mol1183 kJ·mol1，对；D项反应的H2×431 kJ·mol1(436 kJ·mol1243 kJ·mol1)183 kJ·mol1，对。答案：C二、非选择题(本题包括4个小题，共50分)11(12分)某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L H2SO4溶液进行中和热的测定

11、。.配制0.50 mol/L NaOH溶液(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，则至少需要称量NaOH固体_ g。(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填序号)_。名称托盘天平(带砝码)小烧杯坩埚钳玻璃棒药匙量筒仪器序号abcdef.测定中和热的实验装置如图所示(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ·mol1)：_。(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸进行实验，实验数据如下表。请填写下表中的空白：温度实验次数超始温度t1/终止温度t2/平均温度差(t2t1)/H2SO4NaOH平均值126.226.

12、026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L H2SO4溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c4.18 J/(g·)。则中和热H_(取小数点后一位)。上述实验结果的数值与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是(填字母)_。a实验装置保温、隔热效果差b在量取NaOH溶液的体积时仰视读数c分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中d用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度解析：.(1)根据中和热定义

13、和热化学方程式的书写原则可得：H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol。(2)第1、2、3、4次实验的温度差分别为4.0 、6.1 、3.9 、4.1 ，与其他三组数据相比，6.1 较大，舍去。其余三次温度差的平均值为4.0 。0.5 mol/L H2SO4(aq)和0.5 mol/L NaOH(aq) 的密度均为1 g/cm3，故m(H2SO4)(H2SO4)·V(H2SO4)30 g，m(NaOH)(NaOH)·V(NaOH)50 g。中和后生成的溶液为稀溶液，其比热容c4.18 J/(g·)，由此可以计算出

14、30 mL H2SO4(aq)和50mL NaOH(aq)发生反应时放出的热量为：Q放m(NaOH)m(H2SO4)·c·(t2t1)，中和热为生成1 mol H2O(l)时放出的热量，H×103 kJ/mol53.5 kJ·mol。答案：.(1)5.0(2)abe.(1)H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol(2)4.053.5 kJ/molacd12(16分)(2011新课标全国高考)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

15、(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热H分别为285.8 kJ·mol1、283.0 kJ·mol1和726.5 kJ·mol1。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_；(3)在容积为2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T1、T2均大于300 )；下列说法正确的是_(填序号)温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH) mol·L1·min1该反应在T

16、1时的平衡常数比T2时的小该反应为放热反应处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大(4)在T1温度时，将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为，则容器内的压强与起始压强之比为_；(5)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_、正极的反应式为_。理想状态下，该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率为_(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。答案：(1)2 858(2)CH3OH(l)O2(g)CO(g)2H2O(l

17、)H443.5 kJ·mol1(3)(4)1(5)CH3OHH2O6e=CO26HO26H6e=3H2O96.6%13(10分)(1)根据下列图示，写出反应的热化学方程式：_。根据下图所示情况，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)下图是某温度下，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：_。解析：(1)以图示形式

18、将反应CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)的物质变化与能量变化呈现出来，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。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(3)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJ/mol14(12分)为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施

19、。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。(1)实验测得：5 g甲醇在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量。试写出甲醇燃烧的热化学方程式：_。(2)由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中，破坏旧化学键需要吸收能量，形成新化学键又会释放能量。化学键HHNHNN键能/kJ·mol1436391945已知反应N23H22NH3Ha kJ·mol1。试根据表中所列键能数据计算a的数值(列出简单的计算式)：_。(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知：C(s，石墨)O2(g)=