新教材适用2023-2024学年高中化学专题6化学反应与能量变化第2单元化学反应中的热课后习题苏教版必修第二册

第二单元化学反应中的热基础巩固1.“低碳经济,节能减排”是21世纪世界经济发展的新思路。下列与之相悖的是()。A.开发水能、风能、太阳能、地热能、核能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料B.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源C.大力开采煤、石油和天然气,以满足经济发展的需要D.大力发展新能源汽车,如混合动力汽车、电动汽车等,以减少碳氧化物、氮氧化物的排放答案:C解析:开发水能、风能、太阳能、地热能、核能等新能源,不仅解决了能源的利用,同时也减少了由于使用煤、石油等化石燃料而造成的环境污染问题,符合“低碳经济,节能减排”要求,A项正确;大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源,节省了化石能源,故符合“低碳经济,节能减排”要求,B项正确;大力开采煤、石油和天然气,虽然可满足经济发展的需要,但是会造成环境污染,C项错误;大力发展新能源汽车,如混合动力汽车、电动汽车等,既满足了人们对交通的需求,同时也可以减少碳氧化物、氮氧化物的排放,符合“低碳经济,节能减排”要求,D项正确。2.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是()。A.稀氨水与稀盐酸混合B.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合搅拌C.乙醇燃烧D.钠与水的反应答案:B解析:生成物的总能量高于反应物的总能量,说明此反应是吸热反应。A项,中和反应属于放热反应,错误;B项,强碱与铵盐的反应属于吸热反应,正确;C项,燃烧是放热反应,错误;D项,活泼金属与水的反应属于放热反应,错误。3.关于吸热反应的说法正确的是()。A.凡需加热的或使用催化剂的反应一定是吸热反应B.只有分解反应才是吸热反应C.碘受热升华是吸热反应D.CO2与CaO的化合是放热反应,则CaCO3的分解是吸热反应答案:D解析:反应放热还是吸热与反应是否需要加热无直接的关系,与是否使用催化剂也无直接关系,多数吸热反应需要加热,但有的不需要加热,例如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,且该反应不属于分解反应,故A、B两项错误;碘受热升华是物理变化,属于吸热过程,C项错误;放热反应的逆过程,一定是吸热反应,D项正确。4.已知一定条件下断裂或生成某些化学键的能量关系如下表。断裂或生成的化学键能量数据断裂1molH2分子中的化学键吸收能量436.4kJ断裂1molI2分子中的化学键吸收能量151kJ形成1molHI分子中的化学键释放能量299kJ对于反应:H2+I22HI,下列说法正确的是()。A.该反应为吸热反应B.该反应中反应物总能量低于生成物总能量C.HI分子中的化学键比H2分子中的化学键更牢固D.该反应的反应热ΔH=-10.6kJ·mol-1答案:D解析:A项,断键吸收的能量总和为Q吸=436.4kJ+151kJ=587.4kJ,成键放出的能量总和Q放=2×299kJ=598kJ,Q吸<Q放,因此为放热反应,错误;B项,反应放热,则该反应中反应物总能量高于生成物总能量,错误;C项,键能越大,分子越稳定。根据表中数据可判断H2分子中的化学键比HI分子中的化学键更牢固,错误;D项,该反应的反应热ΔH=Q吸-Q放=-10.6kJ·mol-1,正确。5.(双选)如图为反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)的能量变化示意图,下列说法正确的是()。A.该反应是放热反应B.由2molH2(g)和1molO2(g)变成4molH(g)、2molO(g)需要放出能量C.2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(g),共放出484kJ能量D.4molH(g)、2molO(g)生成2molH2O(g),共放出484kJ能量答案:AC解析:断开化学键吸收能量,形成化学键放出能量,该反应放出的能量比吸收的能量多,为放热反应,A项正确;2molH2(g)和1molO2(g)断开化学键变成4molH(g)、2molO(g)需要吸收能量,B项错误;依据图像数据分析计算,2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(g),共放出484kJ能量,C项正确;由图可知,4molH(g)、2molO(g)生成2molH2O(g),共放出1852kJ能量,D项错误。6.写出下列反应的热化学方程式。(1)1mol氨气与适量氯化氢气体化合生成氯化铵固体,放出176kJ热量:

。(2)氮气与氧气化合生成1molNO气体,吸收90.25kJ热量:

。

(3)如图是298K、101kPa时,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。

(4)CuCl(s)和O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下,已知该反应每消耗1molCuCl(s),放热44.4kJ,该反应的热化学方程式是

。

(5)25℃、101kPa下,乙烯(C2H4)气体与氧气反应生成1molH2O(l)和1molCO2(g),放出705.5kJ热量:

。

答案:(1)NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)ΔH=-176kJ·mol-1(2)12N2(g)+12O2(g)ΔH=+90.25kJ·mol-1(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1(4)4CuCl(s)+O2(g)2CuCl2(s)+2CuO(s)ΔH=-177.6kJ·mol-1(5)C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-1411kJ·mol-1解析:先写出反应的化学方程式→再注明各物质的聚集状态→根据热效应确定ΔH的正负→根据化学计量数确定ΔH的数值。7.将V1mL1.0mol·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度变化,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50)。请按要求填空。(1)实验表明发生的反应(填“吸收”或“放出”)热量,即能可以转化为能;通过图像分析可知,做该实验时,环境温度(填“高于”“低于”或“等于”)22℃。

(2)该NaOH溶液的浓度约为mol·L-1。

答案:(1)放出化学热低于(2)1.5解析:(1)根据图像可知,反应过程中温度升高,故发生的反应是放热反应,即放出热量;化学能转化为热能使温度升高;做该实验时,环境温度低于22℃。(2)根据图像可知,当温度最高时,两者恰好完全反应,此时V1=30,由V1+V2=50可知,V2=20,此时两溶液中溶质的物质的量之比为1∶1,故可得1.0mol·L-1×V1mL=c(NaOH)×V2mL,求得c(NaOH)=1.0×3020mol·L-1=1.能力提升1.如下图所示,对A生成C的反应,下列所得结论不正确的是()。A.该反应为放热反应B.该反应进行时,一定有能量放出C.C物质比A物质稳定D.该反应肯定很容易发生,不需要加热就可以进行答案:D解析:据图可知,反应物A的能量高于生成物C的能量,为放热反应,反应进行时,一定有能量放出,A、B两项正确;A物质的能量高于C,则C物质比A物质稳定,C项正确;放热反应并不一定很容易发生,也可能需要加热,D项错误。2.在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放出22.68kJ的热量,下列热化学方程式正确的是()。A.CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+725.76kJ·mol-1B.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-1451.52kJ·mol-1C.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-725.76kJ·mol-1D.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=+1451.52kJ·mol-1答案:B解析:在25℃、101kPa下,1molCH3OH燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为22.68kJ×32g1g=725.76kJ,2molCH3OH燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为1451.52kJ3.(双选)化学反应A2+B22AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是()。A.该反应是吸热反应B.断裂1molA—A键和1molB—B键能吸收xkJ能量C.形成2molA—B键需要放出ykJ的能量D.2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量答案:BC解析:A项,反应物的能量高于生成物的能量,反应是放热反应,错误;B项,旧键的断裂吸收能量,正确;C项,新键的形成释放能量,由图可知形成2molA—B键可放出ykJ能量,正确;D项,该反应为放热反应,1molA2和1molB2的总能量高于2molAB的总能量,错误。4.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引起的。如图所示为N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化下列说法正确的是()。A.1molN2(g)与1molO2(g)反应放出的能量为180kJB.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量C.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOD.NO是一种酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水答案:B解析:A项,946kJ·mol-1+498kJ·mol-1-2×632kJ·mol-1=180kJ·mol-1,1molN2(g)与1molO2(g)反应吸收的能量为180kJ,错误;B项,通过计算可知该反应为吸热反应,因此1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量,正确;C项,N2(g)和O2(g)要在高温或放电时才能生成NO,错误;D项,NO不是酸性氧化物,不能与NaOH溶液反应生成盐和水,错误。5.近20年来,对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展,像电一样,氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的二级能源,而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为一级能源,如煤、石油、太阳能和原子能等。(1)为了有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气,下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是。

A.电解水B.锌与稀硫酸反应C.光解海水D.以石油、天然气为原料(2)氢气燃烧时耗氧量小,发热量大。已知下列热化学方程式。C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.6kJ·mol-1H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1试计算等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是。

(3)某学生查阅大量资料,提出下列用水制取氢气的研究方向。①研究在水不发生化学反应的情况下制取氢气,同时释放能量②设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气③寻找高效催化剂,提高水在一定条件下分解产生氢气的转化率④寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源,用以分解水制取氢气请你从上述研究方向中,选择其中不合理的一项,并简述理由