高中化学化学反应与能量

第13页（共13页）化学反应与能量1一．选择题（共10小题）1．H2与O2发生反应的过程用模型图示如下（“﹣”表示化学键）：下列说法不正确的是（）A．过程Ⅰ是吸热过程 B．过程Ⅲ一定是放热过程 C．该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键 D．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行2．白磷与氧气可发生如下反应：P4+5O2═P4O10．已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P﹣PP﹣OP＝OO＝O键能（kJ/mol）abcd根据图所示的分子结构和有关数据计算该反应的△H，其中正确的是（）A．（4c+12b﹣6a﹣5d）kJ•mol﹣1 B．（6a+5d﹣4c﹣12b）kJ•mol﹣1 C．（4c+12b﹣4a﹣5d）kJ•mol﹣1 D．（4a+5d﹣4c﹣12b）kJ•mol﹣13．一些烷烃的燃烧热如表：化合物燃烧热/kJ•mol﹣1化合物燃烧热/kJ•mol﹣1甲烷891.0正丁烷2878.0乙烷1560.8异丁烷2869.6丙烷2221.5异戊烷3531.3下列表达正确的是（）A．正戊烷的燃烧热小于3531.3kJ•mol﹣1 B．稳定性：正丁烷＞异丁烷 C．乙烷燃烧的热化学方程式为：2C2H6（g）+7O2（g）＝4CO2（g）+6H2O（g）；△H＝﹣1560.8kJD．相同物质的量的烷烃CnH2n+2，n越大，燃烧放出的热量越多4．1g苯（C6H6，液态）完全燃烧时生成二氧化碳和液态水，放出41.8kJ的热量，苯燃烧的热化学方程式正确的是（）A．C6H6（l）+7.5O2（g）→6CO2（g）+3H2O（l）+41.8kJ B．C6H6（l）+7.5O2（g）→6CO2（g）+3H2O（l）+3260.4kJ C．2C6H6（l）+15O2（g）→12CO2（g）+6H2O（l）+41.8kJ D．2C6H6（l）+15O2（g）→12CO2（g）+6H2O（l）+3260.4kJ5．已知某些共价键的键能如下表所示，火箭燃料肼（N2H4）的燃烧的热化学方程式是：N2H4（g）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（g）△H＝﹣5akJ•mol﹣1则O﹣H的键能为（）共价键N﹣NN﹣HO＝ON≡N键能kJ•mol﹣13a2.5a4a8aA．2akJ•mol﹣1 B．2.5akJ•mol﹣1 C．3akJ•mol﹣1 D．3.5akJ•mol﹣111．中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于如图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：（1）从图实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是。（2）为保证该实验成功该同学采取了许多措施，如图的碎纸条的作用在于。（3）若改用60mL0.25mol•L﹣1H2SO4和50mL0.55mol•L﹣1NaOH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”），若实验操作均正确，则所求中和热（填“相等”、“不相等”）。（4）50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液的实验数据如表，请填写表中的空白。温度实验次数起始温度t1℃终止温度t2/℃温度差平均值（t2﹣t1）/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.129.5①227.027.427.232.3325.925.925.929.2426.426.226.329.8②近似认为50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18J/（g•℃）。则中和热△H＝kJ/mol（取小数点后一位）。③上述实验数值结果与57.3kJ/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．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溶液的温度化学反应与能量26．下列物质间的反应，其能量变化符合如图的是（）A．铁与硫粉在加热条件下的反应 B．灼热的碳与二氧化碳反应 C．Ba（OH）2•8H2O晶体和NH4Cl晶体混合 D．碳酸钙的分解7．化学反应可视为旧健断裂和新键形成的过程，化学键的键能是形成（或拆开）1mol化学键时释放（或吸收）出的能量．已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能：P﹣P198kJ•mol﹣1、P﹣O360kJ•mol﹣1、氧气分子内氧原子间的键能为：498kJ•mol﹣1．则反应P4（白磷g）+3O2（g）═P4O6（g）的反应热△H为（）A．﹣1638kJ•mol﹣1 B．+1638kJ•mol﹣1 C．﹣126kJ•mol﹣1 D．+126kJ．mol﹣l8．由：①2C（s）+O2（g）＝2CO（g）△H＝﹣221kJ/mol②H+（aq）+OH﹣（aq）＝H2O（l）△H＝﹣57.3kJ/mol可知（）A．①的反应热为221kJ/mol B．稀硫酸与Ba（OH）2稀溶液反应的中和热为57.3kJ/mol C．碳的燃烧热大于110.5kJ/mol D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量9．已知H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H＝﹣57.3kJ/mol，其中aq代表稀溶液，以下四个反应方程式中，反应热△H＝﹣57.3kJ/mol的是（）A．H2SO4（aq）+2NaOH（aq）═Na2SO4（aq）+2H2O（l） B．H2SO4（aq）+Ba（OH）2（aq）═BaSO4（s）+H2O（l） C．HCl（aq）+NaOH（aq）═NaCl（aq）+H2O（l） D．HCl（aq）+NH3•H2O（aq）═NH4Cl（aq）+H2O（l）10．已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143kJ，18g水蒸气变成液态水放出44kJ的热量．其他相关数据如表：O═OH﹣HH﹣O（g）1mol化学键断裂时需要吸收的能量/kJ496436x则表中x为（）A．920 B．557 C．463 D．188二．实验题（共2小题）12．50mL1.0mol/L盐酸与50mL1.1mol/LNaOH溶液在图示装置进行中和反应，并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。试回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是。（2）大烧杯上有硬纸板，如不盖硬纸板，对求得中和热数值的影响是（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。（3）如果改用60mL1.0mol•L﹣1盐酸跟50mL1.1mol•L﹣1NaOH溶液进行反应，则与上述实验相比，所放热量（填“增加”、“减少”或“不变”），理由是；所求中和热数值（填“增加”、“减少”或“不变”），理由是。（4）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。（5）（填“能”或“不能”）用Ba（OH）2和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液，理由是。

化学反应与能量1参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）1．H2与O2发生反应的过程用模型图示如下（“﹣”表示化学键）：下列说法不正确的是（）A．过程Ⅰ是吸热过程 B．过程Ⅲ一定是放热过程 C．该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键 D．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行【答案】D【解答】解：A、过程Ⅰ分子化学键断裂形成原子，属于吸热过程，故A正确；B、过程Ⅲ为新化学键形成的过程，是放热过程，故B正确；C、过程Ⅰ中所有的旧化学键断裂，过程Ⅲ为新化学键形成的过程，故C正确；D、该反应可通过燃料电池，实现化学能到电能的转化，故D错误；故选：D。2．白磷与氧气可发生如下反应：P4+5O2═P4O10．已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P﹣PP﹣OP＝OO＝O键能（kJ/mol）abcd根据图所示的分子结构和有关数据计算该反应的△H，其中正确的是（）A．（4c+12b﹣6a﹣5d）kJ•mol﹣1 B．（6a+5d﹣4c﹣12b）kJ•mol﹣1 C．（4c+12b﹣4a﹣5d）kJ•mol﹣1 D．（4a+5d﹣4c﹣12b）kJ•mol﹣1【答案】B【解答】解：各化学键键能为P﹣PakJ•mol﹣1、P﹣ObkJ•mol﹣1、P＝OckJ•mol﹣1、O＝OdkJ•mol﹣1。反应热△H＝反应物总键能﹣生成物总键能，所以反应P4+5O2＝P4O10的反应热△H＝6akJ•mol﹣1+5dkJ•mol﹣1﹣（4ckJ•mol﹣1+12bkJ•mol﹣1）＝（6a+5d﹣4c﹣12b）kJ•mol﹣1，故选：B。3．一些烷烃的燃烧热如表：化合物燃烧热/kJ•mol﹣1化合物燃烧热/kJ•mol﹣1甲烷891.0正丁烷2878.0乙烷1560.8异丁烷2869.6丙烷2221.5异戊烷3531.3下列表达正确的是（）A．正戊烷的燃烧热小于3531.3kJ•mol﹣1 B．稳定性：正丁烷＞异丁烷 C．乙烷燃烧的热化学方程式为：2C2H6（g）+7O2（g）＝4CO2（g）+6H2O（g）；△H＝﹣1560.8kJ D．相同物质的量的烷烃CnH2n+2，n越大，燃烧放出的热量越多【答案】D【解答】解：A、正戊烷和2﹣甲基丁烷互为同分异构体，由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知，则互为同分异构体的化合物，支链多的燃烧热小，则正丁烷的燃烧热大于2﹣甲基丁烷，即正戊烷的燃烧热大约在3540KJ/mol左右，且大于3531.3KJ/mol，故A错误；B、由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即热稳定性为正丁烷＜异丁烷，故B错误；C、根据乙烷燃烧热的含义：完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1560.8KJ的热量，所以热化学方程式为2C2H6（g）+7O2（g）＝4CO2（g）+6H2O（l）；△H＝﹣3121.6kJ/mol，故C错误；D、相同物质的量的烷烃，碳的物质的量分数越大，燃烧放热越多，即n越大，燃烧放出的热量越多，故D正确。故选：D。4．1g苯（C6H6，液态）完全燃烧时生成二氧化碳和液态水，放出41.8kJ的热量，苯燃烧的热化学方程式正确的是（）A．C6H6（l）+7.5O2（g）→6CO2（g）+3H2O（l）+41.8kJ B．C6H6（l）+7.5O2（g）→6CO2（g）+3H2O（l）+3260.4kJ C．2C6H6（l）+15O2（g）→12CO2（g）+6H2O（l）+41.8kJ D．2C6H6（l）+15O2（g）→12CO2（g）+6H2O（l）+3260.4kJ【答案】B【解答】解：1克液态苯（C6H6）物质的量═＝mol，当完全燃烧生成液态水和CO2，放出41.8KJ的热量，故1mol苯燃烧放出热量＝41.8KJ×78＝3260.4KJ；故苯燃烧的反应的热化学方程式为：C6H6（l）+O2（g）→6CO2（g）+3H2O（l）+3260.4KJ或2C6H6（l）+15O2（g）→12CO2（g）+6H2O（l）+6520.8KJ，故选：B。5．已知某些共价键的键能如下表所示，火箭燃料肼（N2H4）的燃烧的热化学方程式是：N2H4（g）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（g）△H＝﹣5akJ•mol﹣1则O﹣H的键能为（）共价键N﹣NN﹣HO＝ON≡N键能kJ•mol﹣13a2.5a4a8aA．2akJ•mol﹣1 B．2.5akJ•mol﹣1 C．3akJ•mol﹣1 D．3.5akJ•mol﹣1【答案】D【解答】解：△H＝反应物的总键能﹣生成物的总键能＝3a+2.5a×4+4a﹣8a﹣氧氢键的键能×4＝﹣5a，解之得氧氢键的键能＝3.5a，故选D。6．下列物质间的反应，其能量变化符合如图的是（）A．铁与硫粉在加热条件下的反应 B．灼热的碳与二氧化碳反应 C．Ba（OH）2•8H2O晶体和NH4Cl晶体混合 D．碳酸钙的分解【答案】A【解答】解：A、是化合反应，反应放热，故A正确；B、是吸热反应，故B错误；C、是吸热反应，故C错误；D、是吸热反应，故D错误；故选：A。7．化学反应可视为旧健断裂和新键形成的过程，化学键的键能是形成（或拆开）1mol化学键时释放（或吸收）出的能量．已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能：P﹣P198kJ•mol﹣1、P﹣O360kJ•mol﹣1、氧气分子内氧原子间的键能为：498kJ•mol﹣1．则反应P4（白磷g）+3O2（g）═P4O6（g）的反应热△H为（）A．﹣1638kJ•mol﹣1 B．+1638kJ•mol﹣1 C．﹣126kJ•mol﹣1 D．+126kJ．mol﹣l【答案】A【解答】解：各化学键键能为P﹣P198kJ•mol﹣1、P﹣O360kJ•mol﹣1、O＝O498kJ•mol﹣1。反应热△H＝反应物总键能﹣生成物总键能，所以反应P4+3O2＝P4O6的反应热△H＝6×198kJ•mol﹣1+3×498kJ•mol﹣1﹣12×360kJ•mol﹣1＝﹣1638kJ•mol﹣1，故选：A。8．由：①2C（s）+O2（g）＝2CO（g）△H＝﹣221kJ/mol②H+（aq）+OH﹣（aq）＝H2O（l）△H＝﹣57.3kJ/mol可知（）A．①的反应热为221kJ/mol B．稀硫酸与Ba（OH）2稀溶液反应的中和热为57.3kJ/mol C．碳的燃烧热大于110.5kJ/mol D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量【答案】C【解答】解：A、反应热包含符号，①的反应热为﹣221kJ•mol﹣1，故A错误；B、中和热是强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量，中和热为放热反应，中和热为57.3kJ/mol，但是Ba2+与SO42﹣生成沉淀时放热，所以稀硫酸与Ba（OH）2稀溶液反应的中和热大于57.3kJ/mol，故B错误；C、由反应①可知，1mol碳燃烧生成CO放出的热量为110.5kJ，CO燃烧生成二氧化碳继续放出热量，故1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5kJ，所以碳的燃烧热大于110.5kJ/mol，故C正确；D、醋酸是弱电解质，电离需吸收热量，稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出的热量小于57.3kJ，故D错误；故选：C。9．已知H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H＝﹣57.3kJ/mol，其中aq代表稀溶液，以下四个反应方程式中，反应热△H＝﹣57.3kJ/mol的是（）A．H2SO4（aq）+2NaOH（aq）═Na2SO4（aq）+2H2O（l） B．H2SO4（aq）+Ba（OH）2（aq）═BaSO4（s）+H2O（l） C．HCl（aq）+NaOH（aq）═NaCl（aq）+H2O（l） D．HCl（aq）+NH3•H2O（aq）═NH4Cl（aq）+H2O（l）【答案】C【解答】解：A．该选项的热化学方程式生成了2mol水，反应的焓变为﹣114.6kJ/mol，故A错误；B．反应过程中除了氢离子和氢氧根离子反应放热，硫酸钡沉淀的生成也伴随有沉淀热的变化，故B错误；C．反应HCl（aq）+NaOH（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）中和热的概念，该反应的反应热△H＝﹣57.3kJ/mol，故C正确；D．一水合氨是弱电解质电离过程是吸热过程，反应后放热小于57.3kJ•mol﹣1，故D错误；故选：C。10．已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143kJ，18g水蒸气变成液态水放出44kJ的热量．其他相关数据如表：O═OH﹣HH﹣O（g）1mol化学键断裂时需要吸收的能量/kJ496436x则表中x为（）A．920 B．557 C．463 D．188【答案】C【解答】解：1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143kJ，故2mol氢气燃烧生成2mol液态水时放出热量为×143kJ＝572kJ，18g水蒸气变成液态水放出44kJ的热量，2mol液态水变为气态水吸收的热量为×44kJ＝88kJ，故2mol氢气燃烧生成2mol气态水时放出热量为572kJ﹣88kJ＝484kJ，故热化学方程式为2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）△H＝﹣484kJ/mol，所以2×436kJ/mol+496kJ/mol﹣4xkJ/mol＝﹣484kJ/mol，解得x＝463，故选C。二．实验题（共2小题）11．中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于如图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：（1）从图实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌棒。（2）为保证该实验成功该同学采取了许多措施，如图的碎纸条的作用在于隔热，减少热量的损失。（3）若改用60mL0.25mol•L﹣1H2SO4和50mL0.55mol•L﹣1NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量不相等（填“相等”、“不相等”），若实验操作均正确，则所求中和热相等（填“相等”、“不相等”）。（4）50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液的实验数据如表，请填写表中的空白。温度实验次数起始温度t1℃终止温度t2/℃温度差平均值（t2﹣t1）/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.129.5①3.4227.027.427.232.3325.925.925.929.2426.426.226.329.8②近似认为50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18J/（g•℃）。则中和热△H＝﹣56.8kJ/mol（取小数点后一位）。③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是acd（填字母）。a．实验装置保温、隔热效果差b．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【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器，故答案为：环形玻璃搅拌棒；（2）中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失，故答案为：隔热，减少热量的损失；（3）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并若用60mL0.25mol•L﹣1H2SO4溶液跟50mL0.55mol•L﹣1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，中和热相等；故答案为：不相等；相等；（4）①第一次测定温度差为：（29.5﹣26.1）℃＝3.4℃，第二次测定的温度差为：（32.3﹣27.2）℃＝5.1℃，第三次测定的温度差为：（29.2﹣25.9）℃＝3.3℃，第三次测定的温度差为：（29.8﹣26.3）℃＝3.5℃，其中第二次的温度差误差较大，应该舍弃，其它三次温度差的平均值为（3.4+3.3+3.5）℃＝3.4℃，故答案为：3.4；②50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液与50mL0.25mol/L硫酸溶液进行中和反应，生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L＝0.025mol，溶液的质量为：100mL×1g/cm3＝100g，温度差为△T＝3.4℃，则生成0.025mol水放出的热量Q＝m•c•△T＝100g×4.18J/（g•℃）×3.4℃＝1421.2J＝1.4212KJ，所以实验测得的中和热△H＝﹣＝﹣56.8kJ/mol，故答案为：﹣56.8；③a．实验装置保温、隔热效果差，使热量散失多，测定结果偏小，故a正确；b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，使量取的NaOH溶液体积偏大，反应放热增多，测定结果偏大，故b错误；c．尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，会导致较多热量散失，测定结果偏小，故c正确；d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后后直接测定H2SO4溶液的温度，使温度差偏小，测定结果偏小，故d正确；故答案为：acd。12．50mL1.0mol/L盐酸与50mL1.1mol/LNaOH溶液在图示装置进行中和反应，并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。试回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒。（2）大烧杯上有硬纸板，如不盖硬纸板，对求得中和热数值的影响是偏低（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。（3）如果改用60mL1.0mol•L﹣1盐酸跟50mL