2020届一轮复习 化学反应与能量的变化 作业

化学反应与能量的变化1．下列说法中正确的是()在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，AH>0AH的大小与热化学方程式的化学计量数无关解析：化学反应中一定有能量变化，A错误；由AH二断开旧化学键吸收的能量■形成新化学键放出的能量，得△H<0，故为放热反应，B错误；生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，曲>0,C正确；AH的大小与热化学方程式的化学计量数成正比，D错误。答案：C2．已知反应X＋Y===M＋N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是()X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行C•破坏反应物中化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量解析：已知X+Y===M+NAH>0,说明X与Y的总能量低于M与N的总能量，A错误，D正确；破坏反应物中化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，C错误；吸热反应有的不需要加热也可反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵搅拌即可，B错误。答案：D3.H2与O2发生反应的过程用模型表示如下(“一”表示化学键),下列说法不正确的是()过程I是吸热过程过程III一定是放热过程该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行解析：过程I分子中的化学键断裂，形成原子，属于吸热过程，A项正确；过程I为新化学键形成的过程，是放热过程，B项正确；过程I中所有的旧化学键断裂，过程I为新化学键形成的过程，C项正确；该反应可通过燃料电池，实现化学能到电能的转化，D项错误。答案：D4．(2019年福建省三明市第一中学高二月考)N2H4是一种高效清洁的火箭燃料00.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是()N2H4(g)+O2(g)===N,(g)+2H2O(g)AH=+267kJmol-1N2H4(g)+O2(g)===N,(g)+2H2O(g)AH=-534kJ・mol-1N2H4(g)+O2(g)===N,(g)+2H2O(g)AH=+534kJ・mol-iDD．N2H4(g)+O2(g)===N,(g)+2H2O(l)AH=—133.5kJ・mol—i解析：0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时放出133.5kJ热量，则1molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJX4=534kJ的热量，热化学方程式为：N2H4(g)+O2(g)===N,(g)+2H2O(g)AH二-534kJ・mol-1，故B正确，A、C、D错误。答案：B5．(2019年渭南合阳中学高二上学期月考)通常人们把拆开1mol某化学键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，也可以估计化学反应的反应热(AH)，化学反应的AH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。下列是一些化学键的键能。化学键CHCFHFFF键能/(kJ・mol-1)414489565155根据键能数据估算下列反应CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反应热人日为()A.—1940kJ・mol-1B.1940kJ・mol-1C.—485kJ・mol-1D.485kJ•mol—1解析：由已知得：AH二(4X414+4X155-4X489-4X565)kJ・mol-1=-1940kJ・mol-1,A项正确。答案：A6.已知2986.已知298K时，合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH=一92.0kJ.mol-1，将此温度下的1molN2和3molH2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量(假定测量过程中没有能量损失)()A.—定小于92.0kJB.—定大于92.0kJC.C.一定等于92.0kJD.无法确定解析：N2(g)+3H2(g):--:2NH3(g)AH=-92.0kJ・mol-1的含义是1mol氮气与3解析：N2(g)+3H2(g)量，该反应为可逆反应，所以充入1molN和3molH充分反应后，22N和H不会完全转化为2molNH，最终放出的热量小于92kJ,A223项正确。答案：A(2019年浙江省台州市高二月考)下列过程中AH小于零的是()Ba(OH)2与NH4Cl固体混合反应氯化铵分解得氨气碳酸钙分解得二氧化碳实验室制备氢气解析：Ba(OH)2与NH4Cl固体混合反应，为吸热反应，AH>0,故A错误；氯化铵分解得氨气，为吸热反应，AH>0,故B错误；碳酸钙分解得二氧化碳，为吸热反应，AH>0，故C错误；实验室制备氢气，金属与酸的反应为放热反应,AH<0,D正确。答案：D依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(l)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ,则SiH4自燃的热化学方程式为。⑵在25°C、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为(3)NaBH4(s)与水⑴反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25C、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ，该反应的热化学方程式是。答案：(l)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(1)AH=-1427.2kJ/mol(2)C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)AH=-2QkJ•mol-1(3)NaBH4(s)+2H2O(l)===NaBO2(s)+4H2(g)AH=-216kJ・mol—i9．(2019年浙江新高考研究联盟第二次联考)根据如图的能量图下列说法正确的是()反下列说法正确的是()反应过程2tnolALJ(g)】molA2(g)+Irn(?lA2(g)+B2(g)===2AB(g)是一个放热反应2molAB的总能量大于1molA2和1molB2的能量之和1molA2(g)和1molB2(g)的能量之和为akJ2AB(g)===A2(l)+B2(l)AH<(b－a)kJ/mo1解析：根据能量图，反应物总能量小于生成物总能量，即此反应为吸热反应，故A错误；没有指明物质的状态，故B错误；akJ・mol-1为活化能不是A2(g)和B2(g)的总能量故C错误；2AB(g)===4(g)+B2(g)AH二b-akJ/mol<0,为放热反应,A2(g)===A2(l)B2(g)===B2⑴属于放热过程，因此2AB(g)===A2(l)+B2(l)AH<(b-a)kJ/mol，故D正确。答案：D10．为了测量某酸碱反应的中和热，计算时至少需要的数据有()①酸的浓度和体积②碱的浓度和体积③比热容①酸的浓度和体积②碱的浓度和体积③比热容反应后溶液的质量生成水的物质的量反应后溶液的质量生成水的物质的量反应前后温度变化操作所需的时间反应前后温度变化操作所需的时间①②③④①③④⑤①②③④①③④⑤D.D.全部解析：在测量并计算反应放出的热量时用到的公式为Q二mcAt,理解各符号表示的物理意义即可：m表示④反应后溶液的质量，c表示③比热容，表示⑥反应前后温度变化，C正确。答案：C11．标准状况下，气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓，已知H—H、H—O和O=O键的键焓AH分别为436kJ・mol-1、463kJ・mol-1和495kJ・mol-i。下列热化学方程式正确的是()H2O(g)===H,(g)+|o2(g)AH=—485kJ・mol-1H2O(g)===H2(g)+jo2(g)AH=+485kJ・mol-1C.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)AH=+485kJ・mol-1D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)AH=—485kJ・mol-1解析：1molH2中含1molH—H键，1molO2中含1molO===O键，1molh2O中含2molH—O键，则反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)AH二(2X436kJ・mol-1+495kJ・mol-1)-4X463kJ・mol-1二-485kJ・mol-1。答案：D下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是()-400-RDC)-1200加MM賈阶■■何

卜里iMkC12(S-400-RDC)-1200\^1_124M首F幽)反应进稈'由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为:MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCJ2(s)+Br2(g)AH=+117kJ・mol—i热稳定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg,该过程需吸收热量金属镁和卤素单质(X2)的反应能自发进行是因为AH均小于J-1-f零解析：A.由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应是放热反应热化学方程式为：MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(g)AH=-117kJ.mol-i，故A错误；物质具有的能量越低越稳定，由图可知热稳定性：Mg'vMgBr2<MgCl2<MgF2，故B错误；已知由镁制取氯化镁是放热过程，所以电解熔融氯化镁制取镁单质是吸热过程，而电解MgCl2溶液不能得到镁单质，故C错误；根据图像可知，反应物总能量大于生成物总能量，均为放热反应，△H均小于零，由方程式知AS<0，能自发进行，故D正确。答案：D工业生产硫酸的过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3,已知该反应为放热反应。现将2molSO2、1molO2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3kJ，此时测得SO2的转化率为50%。下列热化学方程式正确的是()2SO3(g)—」2SO2(g)+O2(g)AH=+196.6kJ・mol-12SO2(g)+O2(g)——SO3(g)AH=—98.3kJ・mol-1SO2(g)+to2(g)—SO3(g)AH=+98.3kJ・mol-1SO2(g)+42(g)—SO3(g)AH=—196.6kJ・mol-1解析：从原料的量、SO2的转化率为50%可知，1molSO2完全反

应放出热量98.3kJ，故热化学方程式为SO2(g)+fo2(g)=SO3(g)

AH=-98.3kJ.mol-i，从而判断出选项B、C、D都错；SO氧化为2SO3的反应放热，故SO3分解过程为吸热，可得2SOjg)=2SO2(g)+°2(g)AH=+196.6kJ・mol-1。答案：A14.用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH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：

温度计硬纸板碎纸条温度计硬纸板碎纸条从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是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(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值(填“偏大”“偏小”“无影响”)。（4）如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量(填“相等”“不相等”进行反应，与上述实验相比，所放出的热量(填“相等”“不相等”)，所求中和热(填“相等”“不相等”)，简述理由(5)用相同浓度和体积的氨水(NH3•H2O)代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会(填“偏大”“偏小”“无影响”)。解析：本实验成功的关键是准确测量反应前后的温度。因此所用装置必须保温，隔热且可使体系温度尽快达到一致，故缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒；烧杯间填满碎纸条是减少实验过程中的热量损失；不盖硬纸板会损失部分热量，故所测结果偏低；由中和热概念可知，中和热是以生成1mol水为标准的，而与过量部分的酸碱无关；因NH3h2O是弱电解质，部分电离，电离过程要吸收热量，故测得中和

热的数值会偏小。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15．(2019年陕西省西安市远东第一中学高二月考)甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇之间转化的能量关系如图所示。能量瓦能量爲牛成物分子1molHCHO(酊和1mol牛成物分子1tholClL^Oll(g)总能最(EJ1tholClL^Oll(g)总能最(EJo反应过程反应过程中的能屋关系(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是(填“吸热”或“放热”)反应。(2)过程I与过程II的反应热(填“相同”或“不同”),原因是。写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学方程式

甲醇催化脱氢转化为甲醛的过程中，如果要使反应温度维持在700°C，需向体系中通入空气，通过计算确定进料甲醇与空气的物质的量理论比值为。(假设：H2(g)+|o2(g)===H2O(g)AH=—akJ•mol—i,空气中氧气含量为20%)解析：(1)通过图示变化可知，反应物的总能量小于生成物总能量，该反应为吸热反应。⑵相对于过程I，过程II降低了反应活化能，加入了催化剂，但是不影响反应的反应热，因为一个化学反应的反应热仅与反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关，所以过程I与过程口的反应热相同。(3)通过图像可以看出，反应物的总能量比生成物的总能量低，故为吸热反应，反应热二生成物总能量-反应物的总能量二(E-2E/kJ.mol-i,甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学方程式为CH3CH3OH(g)===HCHO(g)＋H2(g)AH=+(E「E])kJ・mol-1。(4)反应维持在一定温度持续进行应保证反应：(4)反应维持在一定温度持续进行应保证反应：H2(g)+2O2(g)===H2O(g)AH二-akJ•mol-1,放出的热量恰好被反应CH3OH(g)===HCHO(g)+H2(g)AH=+(E2-E]CH3OH(g)===HCHO(g)+H2(g)即CH3OH反应吸收的热量等于氢气燃烧放出的热量，设需甲醇的物

质的量为n(CH3OH)，需氧气的物质的量为n(O2)，则有n(CH3OH)X(E2-E1)二n(OJX2Xa，计算得出：甲醇与氧气的物质的量之比n(CH3OH):n(O2)二2a:(E2-e1)，根据空气中氧气的体积分数为0.2,即可得出n(CH3OH):n(空气)二n(CH3OH):nOZ/JL答案：(1)吸热(2)相同一个化学反应的反应热仅与反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关CH3OH(g)===HCHO(g)＋H2(g)AH=+(E2—E])kJ・mol-1n(CH3OH):n(空气)=2a:5(E~E^)16．(2019年葫芦岛市二模)一定条件下，在水溶液中1molCl－、C