6.2化学反应中的热（分层练习）-高一化学同步课堂（苏教版2019必修第二册）（解析版）

第第页6.2化学反应中的热课后分层练课后分层练1．下列说法中正确的是()A．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B．生成物全部化学键形成时所释放的能量大于断裂反应物全部化学键所吸收的能量时，反应为吸热反应C．反应产物的总能量大于反应物的总能量时，反应吸热，ΔH>0D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关[答案]C[解析]化学反应过程中，既有物质的变化，又有能量的变化，A错误；B项反应为放热反应，错误；ΔH的大小与化学计量数对应成正比，D错误。2．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是()A．氢氧化钠溶液与稀盐酸混合B．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合搅拌C．乙醇燃烧D．锌与稀硫酸的反应[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，属于吸热反应，正确；C项，燃烧反应是放热反应，错误；D项，锌与稀硫酸的反应属于放热反应，错误。3．如图为某化学反应的能量—反应过程图，由此可判断该反应()A．为放热反应 B．为吸热反应C．属于燃烧反应 D．属于中和反应[答案]B[解析]由图像可知，该反应反应物的总能量低于生成物的总能量，是吸热反应，而物质的燃烧反应、酸碱中和反应是放热反应。4．如图所示，烧杯甲中盛有少量液态冰醋酸，烧杯乙中盛有NH4Cl晶体，在烧杯乙中再加入适量氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，搅拌，可观察到冰醋酸逐渐凝结为固体。下列有关判断正确的是()A．NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应是放热反应B．反应物的总能量高于生成物的总能量C．反应中有热能转化为产物内部的能量D．反应中断裂的化学键只有离子键[答案]C[解析]烧杯甲中冰醋酸逐渐凝结为固体，说明反应吸热，反应物的总能量低于生成物的总能量，反应中有热能转化为产物内部的能量，即A、B错误，C正确；D项，NH4Cl晶体与氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]反应有BaCl2和NH3·H2O生成，既有离子键断裂和生成，又有共价键断裂和生成，D错误。5．标准状况下将1L纯净的CH4在空气中完全燃烧，生成CO2和液态水，放出39.75kJ热量，则燃烧的热化学方程式为()A．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－39.75kJ/molB．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝890.4kJ/molC．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.4kJ/molD．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝39.75kJ/mol[答案]C[解析]标准状况下将1L纯净的CH4在空气中完全燃烧，生成CO2和液态水，放出39.75kJ热量，可知1molCH4在空气中完全燃烧，生成CO2和液态水，放出热量为39.75kJ×22.4＝890.4kJ，由状态及ΔH为负可知热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.4kJ/mol。6．生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其储存能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：化学键N≡NF—FN—F键能/(kJ·mol－1)941.7154.8283.0下列说法中正确的是()A．过程N2(g)→2N(g)放出能量B．过程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量C．反应N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)是吸热反应D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应[答案]B7．已知H2(g)＋F2(g)=2HF(g)ΔH＝－270kJ·mol－1，下列说法正确的是()A．2L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270kJ热量B．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJC．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270kJ热量[答案]C[解析]在热化学方程式中，ΔH的值与具体化学反应相对应，各物质前的计量数不再表示粒子数目，只表示物质的“物质的量”，故A、D错误；HF(g)→HF(l)会放出热量，故B项中放出热量应大于270kJ，故B错误；因该反应放热，故C正确。8．已知反应NO2(g)＋CO(g)NO(g)＋CO2(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A．图中A→B为放热过程B．该反应为吸热反应C．断开1molNO2和1molCO的化学键吸收的能量总和小于形成1molNO和1molCO2的化学键所释放的能量的总和D．1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量低于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量[答案]C[解析]题图中A→B的过程，能量升高，为吸热过程，A项错误；生成物总能量小于反应物总能量，该反应为放热反应，B项错误；该反应为放热反应，则断开1molNO2和1molCO的化学键吸收的能量总和小于形成1molNO和1molCO2的化学键所释放的能量的总和，C项正确；该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，D项错误。9．下列变化一定是吸热反应的是()A．凡需加热才能发生的反应B．所有的分解反应C．将化学能转变为热能的反应D．Ba(OH)2晶体与NH4Cl晶体的反应[答案]D[解析]需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如燃烧，一般需加热到一定温度才能反应，但是燃烧是放热反应，A项错误；不是所有的分解反应都是吸热反应，如过氧化氢的分解是放热反应，B项错误；将化学能转变为热能的反应是放热反应，C项错误。10．为了探究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图装置，向盛有A试剂的试管中滴加B试剂时，看到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，则A试剂和B试剂为()A．金属钠和水 B．碳酸氢钠和盐酸C．生石灰和水 D．氢氧化钠和硝酸[答案]B[解析]金属钠和水反应，生石灰和水反应，氢氧化钠和硝酸中和反应，都为放热反应，现象应为甲处液面下降，乙处液面上升，与题意不符，故A、C、D错误；NaHCO3和盐酸反应为吸热反应，温度降低，试剂瓶中气体压强降低，U形管中甲处液面上升，乙处液面下降，故B正确。11．下列说法不正确的是()①化石燃料在任何条件下都能充分燃烧②化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体③直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好④固体煤变为气体燃料后燃烧效率更低A．①④B．②③④C．②③D．①③④[答案]A[解析]化石燃料充分燃烧的条件是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触，且空气或氧气要适当过量，①不正确；固体煤变为气体燃料后，接触面积增大，燃烧更充分，燃烧效率更高，④不正确。4．下列说法正确的是()A．若氢气和氧气化合是放热反应，则水电解生成氢气和氧气是吸热反应B．需要加热才能进行的反应是吸热反应C．反应放出的热量的多少与反应物的质量和状态无关D．对放热反应A＋B→C＋D，A、B的能量总和小于C、D的能量总和[答案]A[解析]氢气和氧气化合是放热反应，水电解生成氢气和氧气是吸热反应，A正确；吸热反应不一定需要加热才能进行，比如氯化铵和氢氧化钡之间的反应是吸热反应，不需加热即可进行，B错误；反应放出的热量的多少与反应物的质量和状态有关，C错误；对于放热反应A＋B→C＋D，A、B的能量总和大于C、D的能量总和，D错误。12．下列能源组合中，均属于更清洁、更高效能源的一组是()①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能A．①②③④ B．①⑤⑥⑦⑧C．③④⑤⑥⑦⑧ D．③⑤⑥⑦⑧[答案]D13．胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望运用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得，101kPa时1molH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量；1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是()A．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝＋285.8kJ·mol－1B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－571.6kJ·mol－1C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1D．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1[答案]D[解析]H2燃烧放出热量，反应热ΔH<0，A错误；101kPa时1molH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，则2molH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ×2＝571.6kJ的热量，水由液态变为气态吸收热量，则2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)时放出的热量小于571.6kJ，B错误；1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2放出890.3kJ的热量，水由液态变为气态吸收热量，1molCH4完全燃烧生成气态水和CO2放出的热量小于890.3kJ，C错误、D正确。14．下列说法中正确的是()A．书写热化学方程式时，只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可B．凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应C．表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式D．氢气在氧气中燃烧的热化学方程式是2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ[答案]C[解析]A项中要标明物质的状态；B项中C在O2中燃烧是放热反应；D项中ΔH的单位是kJ·mol－1。15．下列对热化学方程式eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)I2(g)=HI(g)ΔH＝－9kJ·mol－1的叙述中，正确的是()A．1mol氢气和1mol碘蒸气完全反应需要吸收9kJ热量B．1个氢分子和1个碘分子完全反应需要放出9kJ的热量C．1molH2(g)与1molI2(g)完全反应生成2mol的HI气体放出18kJ的热量D．1molH2(g)与1molI2(g)完全反应吸收18kJ的热量[答案]C[解析]热化学方程式的具体形式是表示一定物质的量、一定聚集状态的反应物完全反应生成一定聚集状态的生成物时的放热或吸热情况。只要依据书写热化学方程式的注意事项，对于本题就不难作出判断。16．C、CO、CH4、C2H5OH是常用燃料，1g上述物质分别完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时，放出的热量依次为32.8kJ、10.1kJ、55.6kJ、29.7kJ。相同物质的量的这4种燃料完全燃烧，放出热量最多的是()A．C B．COC．CH4 D．C2H5OH[答案]D17．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是()A．H2O的分解反应是放热反应B．氢能源已被普遍使用C．2molH2O具有的能量低于2molH2和1molO2的总能量D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值[答案]C[解析]氢气燃烧生成水是放热反应，则水的分解反应是吸热反应，A错误、C正确；由于氢气的获得目前还没有更好的技术，所以氢能源还没有被普遍使用，B错误；氢气属于新能源，具有很好的开发价值，D错误。18．已知下列两个热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220kJ·mol－1下列说法不正确的是()A．相同质量的H2和C3H8分别完全燃烧，H2放出的热量多B．C3H8完全燃烧生成1molH2O(l)放出的热量为555kJC．1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为4725.8kJD．H2和C3H8的混合气体共4mol，完全燃烧时放出3256kJ热量，则n(H2)∶n(C3H8)＝1∶1[答案]D[解析]相同质量的H2和C3H8分别完全燃烧，H2放出的热量多，A正确；C3H8完全燃烧生成1molH2O(l)放出的热量为eq\f(2220,4)kJ＝555kJ，B正确；1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(571.6,2)＋2×2220))kJ＝4725.8kJ，C正确；H2和C3H8的混合气体共4mol，若n(H2)∶n(C3H8)＝1∶1，即n(H2)＝n(C3H8)＝2mol，2molC3H8燃烧放热为4440kJ，则完全燃烧时放热一定大于3256kJ，D错误。1．某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如图。下列叙述正确的是()A．三种化合物中C最稳定B．两步反应均为吸热反应C．A与C的能量差为E4D．对于AB反应，反应条件一定要加热[答案]A[解析]根据能量越低越稳定的原则，C最稳定，A正确；由图像可知，第一步反应为吸热反应，第二步反应为放热反应，B错误；A与C的能量差为ΔH＝(E1－E2)＋(E3－E4)＝(E1＋E3－E2－E4)(kJ/mol),C错误；AB的反应是吸热反应，与反应发生的条件无关，即吸热反应不一定要加热，D错误。2．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。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：下列说法中正确的是()A．1molN2(g)和1molO2(g)完全反应放出的能量为180kJB．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOC．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水[答案]C[解析]A项，1molN2(g)和1molO2(g)完全反应，产生2mol气态NO时，断键吸收能量Q吸＝946kJ＋498kJ＝1444kJ，成键放出能量Q放＝2×632kJ＝1264kJ，Q吸>Q放，反应吸收能量，吸收的能量为Q吸－Q放＝180kJ，错误；B项，通常情况下，N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO，错误；C项，由于反应吸热，所以反应物1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量，正确；D项，NO是一种不成盐氧化物，不能与NaOH溶液反应生成盐和水，错误。3．如图是某同学设计的放热反应的观察装置。其实验操作步骤如下：①按如图所示将实验装置连接好；②在U形管内加入少量红墨水(或品红溶液)，打开T形管活塞，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再关闭T形管活塞；③在盛有1.0g氧化钙的小试管里滴入2mL左右的蒸馏水，观察现象。试回答：(1)实验前必须进行的一步实验操作是______________________________。(2)实验中观察到的现象是________________________________________。(3)写出实验中发生反应的化学方程式：___________________________。(4)说明CaO、H2O的总能量与Ca(OH)2的能量之间的关系：______________________________。(5)若将该实验中CaO换成NaCl，实验还能否观察到相同现象？________(填“能”或“否”)。[答案](1)检查装置的气密性(2)U形管液面左低右高(3)CaO＋H2O=Ca(OH)2(4)CaO和H2O所具有的总能量高于Ca(OH)2的总能量(5)否[解析](1)由于实验要通过装置中气压的变化来确定反应是放热反应，所以实验装置要密封，为了确定装置是否密封，实验前要检查装置的气密性。(2)由于氧化钙和蒸馏水的反应是放热反应，反应时试管内温度升高，气体压强增大，导致U形管内红墨水或品红溶液的液面左低右高。(3)CaO和蒸馏水反应的化学方程式为CaO＋H2O=Ca(OH)2。(4)氧化钙和蒸馏水的反应是放热反应，放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，故CaO和H2O的总能量大于Ca(OH)2的能量。(5)由于氯化钠和蒸馏水不反应，混合时能量变化不明显，试管内气体压强变化不明显，故看不到相同的现象。4．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或断裂)1mol化学键时释放(或吸收)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—P：198kJ·mol－1、P—O：360kJ·mol－1、O=O：498kJ·mol－1，则P4(白磷)＋3O2=P4O6的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，生成1molP4O6________(填“放出”或“吸收”)的热量为________。[答案]放热放出1638kJ[解析]断开旧键吸收的能量为198×6kJ＋3×498kJ＝2682kJ，形成新键放出的能量为12×360kJ＝4320kJ，故该反应为放热反应，生成1molP4O6放出的热量为4320kJ－2682kJ＝1638kJ。5．化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。(1)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式为_________________________________________________。(2)家用液化气中主要成分之一是丁烷。当1g丁烷(C4H10)完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出热量50kJ。试写出丁烷燃烧的热化学方程式：_____________________________。[答案](1)B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ·mol－1(2)C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2900kJ·mol－1[解析](1)根据题意可知，1mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ×eq\f(1mol,0.3mol)＝2165kJ热量，其热化学方程式为B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ·mol－1。(2)根据题意可知，1mol丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出热量50×eq\f(58g,1g)kJ＝2900kJ，所以丁烷燃烧的热化学方程式为C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2900kJ·mol－1。6．N2H4、NH3等均可用作火箭推进剂。请回答下列问题：(1)某种运载火箭的推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢，一定量的N2H4(l)和H2O2(l)完全反应生成氮气和1mol气态水的过程中的能量变化如图所示。①该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。②写出N2H4中含有的共价键类型：________。③若该反应过程中N2H4中有8mol极性键发生断裂，则能量变化为________kJ。(2)已知下列数据：物质NH3H2ON2O2断开1mol化学键所需能量/kJ391463942496则68g氨气完全燃烧生成氮气和气态水放出的热量为________kJ。[答案](1)放热极性共价键、非极性共价键放热1283.2(2)1260[解析](1)①由题中能量图可知反应物的能量高于生成物的能量，为放热反应；②N2H4中含有N－N、H－N两种化学键，前者为非极性共价键，后者为极性共价键；③由已知可得：N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)放出热量641.6kJ，1molN2H4中有4mol极性键，若该反应过程中N2H4中有8mol极性键发生断裂，则有2molN2H4反应，放出的热量为1283.2kJ。(2)氨气完全燃烧生成氮气和气态水的化学方程式为：4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g)，根据反应热＝反应物的键能和－生成物的键能和，可得4×3×391kJ·mol－1＋3×496kJ·mol－1－2×942kJ·mol－1－6×2×463kJ·mol－1＝－1260kJ·mol－1,68g氨气恰好为4mol，燃烧放出的热量为1260kJ。7．分析下图：回答以下问题：(1)电解水生成H2，首先要解决的问题是___________________________。(2)氢气作为理想的“绿色能源”的主要理由是_______________________。[答案](1)需大量电能(2)来源丰富(H2O)，燃烧放出的热量多，产物无污染[解析](1)电解水需要消耗大量电能。(2)H2作为“绿色能源”优点有三：来源丰富；热值高；无污染。8．根据下列叙述写出相应的热化学方程式：(1)已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，硫燃烧反应的热化学方程式为____________________________________________。(2)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_____________________________________________。(3)已知葡萄糖完全燃烧生成1g液态水时放出的热量为26.0kJ，则葡萄糖完全燃烧的热化学方程式是_______________________________________________。(4)已知2.00gC2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6kJ的热