化学反应的热效应 同步练习题 高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

1.1化学反应的热效应同步练习题一、选择题1．已知：H-H、O=O和O-H键的键能分别为436、496和462/mol，则a为A．＋128 B．＋350 C．-118 D．-3322．反应A(g)+B(g)→C(g)-Q1(Q1>0)分两步进行：①A(g)+B(g)→X(g)+Q2(Q2>0)；②X(g)→C(g)-Q3(Q3>0)。下列图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是A．B．C．D．3．物质的变化伴随能量的变化，下列属于生成物总能量高于反应物总能量反应的是A．铝热反应 B．生石灰吸水C．镁条与稀盐酸反应 D．木炭与水反应生成CO和H24．已知下列热化学方程式：H2O(g)=H2O(l)△H=Q1kJ•mol-1；C2H5OH(g)=C2H5OH(l)△H=Q2kJ•mol-1C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=Q3kJ•mol-1则C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)的△H=A．(3Q1+Q2+Q3)kJ•mol-1 B．-(3Q1+Q2+Q3)kJ•mol-1C．-(3Q1+Q2-Q3)kJ•mol-1 D．(3Q1-Q2+Q3)kJ•mol-15．已知有关化学键的键能数据如表所示，则下列热化学方程式正确的是化学键A-AB-BA-B键能A．B．C．D．6．下列关于中和反应反应热测定的说法正确的是A．用足量的NaOH溶液中和等量的盐酸或醋酸时，反应热相同B．为了保证反应充分，将NaOH溶液分多次加入酸中C．实验时使用金属搅拌棒，则测定的反应热的数值偏小D．根据反应前后的温差和比热容即可计算反应热7．在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：，下列说法不正确的是A．B．相同条件下，正反应活化能大于逆反应活化能C．升高温度可以提高活化分子的百分数D．二、填空题8．燃煤发电是目前我国主要的火力发电形式，思考并回答下列问题：(1)写出碳完全燃烧的化学方程式并用双线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目：。(2)上述燃烧反应中发生氧化反应的是，氧化剂是。(3)碳燃烧过程中化学能主要转变为能和能。(4)试从资源、能效、对环境的影响等方面，阐述火力发电的弊端有哪些？。9．盖斯定律的计算方法(1)“虚拟路径”法：若反应物A变为生成物D，可以有两个途径。①由A变成D，反应热为ΔH；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。如图所示：则有ΔH=。(2)加合法：加合法就是运用所给热化学方程式通过的方法得到所求的热化学方程式。例：根据如下两个反应，选用上述两种方法，计算出C(s)＋O2(g)=CO(g)的反应热ΔH。Ⅰ：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1Ⅱ：CO(g)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ·mol-1反应C(s)＋O2(g)=CO2(g)的途径可设计如下：则ΔH==kJ·mol-1.10．化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科研中应用广泛。(1)制作冷敷袋可利用(填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。(2)“即热饭盒”为生活带来便利，它可利用下面________(填字母)反应放热加热食物。A．浓硫酸和水 B．生石灰和水 C．纯碱和水 D．食盐和白醋(3)已知：与足量充分燃烧生成液态水时放出热量。①该反应的能量变化可用图中的(填字母)表示。②写出燃烧生成液态水的热化学反应方程式。③关于热化学方程式：的说法正确的是。A．热化学方程式中化学计量数表示分子数B．该反应大于零C．该反应的D．该反应可表示水分解时的热效应(4)神舟系列火箭用偏二甲肼作燃料，作氧化剂，反应后产物无污染。已知：反应1：反应2：写出和反应生成、、的热化学方程式：(5)已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中，部分反应进程如图，则过程中的焓变为(列式表示)。(6)已知，在和下，部分化学键的键能数据如表所示。化学键键能/()436391a498414803462193①在和下，工业合成氨，每生成就会放出热量，在该条件下，向某容器中加入、及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于，原因可能是，表中的。②科学家发现一种新的气态分子()。在和下转化为的热化学方程式为。由此可知，与中更稳定的是(填化学式)。11．通过下列反应均可获取氢气。①太阳光催化分解水制氢气：②焦炭与水反应制氢气：③甲烷与水反应制氢气：(1)反应①中主要能量转化形式为能转化为能。(2)从能量转化角度分析，反应②为反应。(3)反应③如果使用催化剂，(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)反应的。12．低碳经济成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。结合下列有关图示和所学知识回答：(1)用催化加氢可以制取乙烯：。若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的(用含a、b的式子表示)。又知：相关化学键的键能如下表所示，实验测得上述反应的，则表中的x=。化学键键能/803436x414464注：乙烯结构如图：(2)用表示阿伏加德罗常数，在(气态)完全燃烧生成和液态水的反应中，每有个电子转移时，放出的热量。其燃烧热的热化学方程式为。(3)二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。①科学家提出由制取C的太阳能工艺如图所示。已知“重整系统”发生的反应中，则的化学式为。“热分解系统”中每分解，转移电子的物质的量为mol。②工业上用和反应合成二甲醚。已知：，，则。13．I.甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气主要成分为、和在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：①②③回答下列问题：已知反应①中的相关的化学键键能数据如表：化学键CO中的化学键(1)由此计算，已知，则。II.下图中的每一个方格表示有关的一种反应物或生成物，其中、为无色气体(2)写出有关物质的化学式：；。(3)写出的化学方程式。(4)写出实验室制备C的化学方程式。(5)可用于制备尿素，尿素适用于各种土壤，在土壤中尿素发生水解，生成两种气体，其水解的化学方程式是。(6)分别取两份溶液，各向其中通入一定量的气体，随后各取溶液分别将其稀释到相同体积，得到溶液甲和乙，分别向甲和乙中逐滴加入的溶液，产生的气体体积标准状况下与所加入的的体积之间的关系如图所示，试分析：①在吸收气体后，乙图所示溶液中存在的溶质是：，其物质的量之比是：。②原溶液的物质的量浓度是，甲图所示溶液最多还能吸收体积为标准状况。【参考答案】一、选择题1．A解析：①②将得H2O（g）=H2(g)+O2(g)即，解得a=＋128；故选A。2．A解析：A(g)+B(g)→C(g)-Q1(Q1＞0)说明A和B的总能量小于C的总能量，A(g)+B(g)→X(g)+Q2(Q2＞0)说明A和B的总能量大于X的能量，X(g)→C(g)-Q3(Q3＞0)说明X的能量小于C的能量，因此能量的关系为C＞A+B＞X，故选A。3．D解析：A．铝热反应放热，生成物总能量低于反应物总能量，选项A错误；B．生石灰溶于水，反应放热，生成物总能量低于反应物总能量，选项B错误；C．镁条与稀盐酸反应放热，生成物总能量低于反应物总能量，选项C错误；D．木炭与水反应生成CO和H2，反应吸热，生成物总能量高于反应物总能量，选项D正确；答案选D。4．D解析：已知：①H2O(g)=H2O(l)ΔH=Q1kJ·mol-1；②C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH=Q2kJ·mol-1；③C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=Q3kJ·mol-1；则根据盖斯定律，由3×①-②+③可得C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)，则C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)的ΔH=3×ΔH1-ΔH2+ΔH3=(3Q1-Q2+Q3)kJ/mol；故选D。5．C解析：根据反应物键能之和—生成物键能之和，可得的反应热为+-×2=，即或，故选C。6．C解析：A．测定中和反应的反应热时，醋酸属于弱电解质，电离过程应该吸收热量，所以所测中和反应的反应热数值偏小，故用足量的NaOH溶液中和等量的盐酸或醋酸时，反应热不相同，A错误；B．为了保证热量不流失，将NaOH溶液一次快速加入酸中，B错误；C．实验时使用金属搅拌棒，金属导热，会导致热量损失，则测定的反应热的数值偏小，C正确；D．根据比热容公式进行计算:Q=cm△t，再根据化学反应方程式由Q来求反应热，D错误；答案选C。7．B【分析】气体混乱度大于液体大于固体；反应热＝正反应的活化能−逆反应的活化能据此分析；升高温度可以提高活化分子数；N2H4(g)的能量大于N2H4(l)的能量；据此分析解题。解析：A．气体混乱度大于液体的混乱度，该反应生成气体，是熵增变化，故ΔS＞0，故A正确；B．反应热＝正反应的活化能−逆反应的活化能，该反应是放热反应，正反应的活化能−逆反应的活化能＜0，故相同条件下，正反应活化能小于逆反应活化能，故B错误；C．升高温度可以提高活化分子数，提高活化分子的百分数与百分含量，故C正确；D．N2H4(g)的能量大于N2H4(l)的能量，故N2H4(g)放出能量更过，因为焓变为负值，故N2H4(g)＋2H2O2(l)═N2(g)＋4H2O(g)ΔH＜−641.6kJ•mol−1，故D正确；故答案选B。【点睛】本题考查反应热和焓变、活化分子及熵的变化，注意基础知识的积累，题目难度不大。二、填空题8．(1)(2)碳氧气(3)光热(4)①化石燃料属于不可再生能源，用化石燃料发电会造成资源的浪费；②火力发电的过程中，能量经过多次转化，利用率低，能量损失大；③化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SO2、CO、NO2、粉尘等)，污染环境解析：略9．(1)直接ΔH1＋ΔH2＋ΔH3(2)加减乘除ΔH1-ΔH2-110.5解析：（1）①由A直接变成D，反应热为ΔH，答案为：直接；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，由盖斯定律可知ΔH=ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，答案为：ΔH1＋ΔH2＋ΔH3；（2）加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式，根据盖斯定律可得，，答案为：加减乘除，ΔH1-ΔH2，-110.5。10．(1)吸热(2)B(3)aB(4)＋2＝3＋＋(5)[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)]kJ∙mol−1(6)该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ946解析：（1）制作冷敷袋可利用吸收周围的热量的化学变化或物理变化；故答案为：吸热。（2）A．浓硫酸和水混合会放出大量热，大不安全，故A不符合题意；B．生石灰和水混合放出大量的热，相对安全，故B符合题意；C．纯碱和水混合后热量变化很小，故C不符合题意；D．食盐和白醋混合后热量变化很小，故D不符合题意；综上所述，答案为：B。（3）①图a是反应物总能量大于生成物总能量，图b是反应物总能量小于生成物总能量，因此该反应的能量变化可用图中的a表示；故答案为：a。②与足量充分燃烧生成液态水时放出热量，则燃烧生成液态水的热化学反应方程式。；故答案为：。③A．热化学方程式中化学计量数表示物质的量，故A错误；B．该反应是吸热反应即大于零，故B正确；C．该反应的，故C错误；D．该反应可表示液态水分解生成4g气态氢气和32g气态氧气时的热效应，故D错误；综上所述，答案为：B。（4）根据盖斯定律，反应2减去反应1的2倍得到＋2＝3＋＋；故答案为：＋2＝3＋＋。（5）根据焓变等于反应物的活化能减去生成物的活化能，则过程中的焓变为[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)]kJ∙mol−1；故答案为：[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)]kJ∙mol−1。（6）①在和下，工业合成氨，每生成就会放出热量，在该条件下，向某容器中加入、及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于，原因可能是该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ，根据每生成就会放出热量，则每生成就会放出热量，则，解得a=946；故答案为：该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ；946。②根据题意得到在和下转化为的热化学方程式为，该反应是放热反应，根据能量越低越稳定，则与中更稳定的是；故答案为：；。11．(1)太阳化学(2)吸热(3)不变(4)74.8解析：（1）水在太阳光催化下反应生成氢气和氧气，是将太阳能转化为化学能；（2）反应②的ΔH>0，为吸热反应；（3）催化剂会通过改变反应途径降低活化能，进而加快反应速率，但不会改变反应的焓变。反应的热效应只与反应体系的始末状态有关，与反应途径无关；（4）根据盖斯定律，反应等于反应③-反应②，故可得该反应。12．(1)764(2)(3)2解析：（1）根据图示，反应CO2(g)+3H2(g)⇌C2H4(g)+2H2O(g)的∆H=生成物的总能量-反应物的总能量=-(b-a)kJ/mol；∆H=-152kJ/mol=反应物的键能总和-生成物的键能总和=2×803kJ/mol+3×436kJ/mol-(+2×414kJ/mol+4×464kJ/mol)，解得x=764；答案为：-(b-a)kJ/mol；764。（2）1molC2H2(g)完全燃烧生成2molCO2和1mol液态水时转移10mol电子，每有5NA个电子（即5mol电子）转移时，放出650kJ的热量，则1molC2H2(g)完全燃烧生成2molCO2和1mol液态水时放出1300kJ的热量，C2H2(g)燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)∆H=-1300kJ/mol；答案为：C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)∆H=-1300kJ/mol。（3）①“重整系统”中FeO与CO2在700K反应生成C和FexOy，反应的化学方程式可表示为xFeO+CO2C+FexOy，，则x=6×，解得x：y=3：4，FexOy的化学式为Fe3O4；“热分解系统”中Fe3O4分解成FeO和O2，反应的化学方程式为2Fe3O46FeO+O2↑，部分O元素的化合价由-2价升至0价，分解2molFe3O4转移4mol电子，则每分解1molFe3O4转移电子物质的量为2mol；答案为：Fe3O4；2。②将题给两个反应依次编号为①②，根据盖斯定律，①×2-②得2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)∆H3=2∆H1-∆H2=2×(-53.7kJ/mol)-(+23.4kJ/mol)=-130.8kJ/mol；答案为：-130.8。13．(1)(2)或(3)2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2(4)(5)CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑(6)和【分析】II．X既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应，都生成气体，应为弱酸铵盐，则C为NH3，气体A能与过氧化钠反应，故A为CO2，则A应为碳酸铵或碳酸氢铵，B为H2O，结合转化关系可知，D为O2，E为NO，F为NO2，G为HNO3，结合物质的性质进行解答。解析：（1）由反应热与键能的关系可得，1076+2436-3413-343-465=-99；依据盖斯定律知，反应③=反应②-反应①，则=-58-(-99)=+41，故答案为：-99；+41；（2）由分析可知，为NH4HCO3或(NH4)2CO3，F为NO2，故答案为：NH4HCO3或(NH4)2CO3；F为NO2；（3）为CO2和Na2O2的反应，反应的化学方程式为2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，故答案为：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2；（4）由分析可知，C为NH3，实验室用加热氯化铵和氢氧化钙混合物制备氨气，反应的化学方程式为，故答案为：；（5）在土壤中尿素发生水解，生成两种气体，由元素守恒可判断生成的产物为NH3和CO2，水解的化学方程式是CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑，故答案为：CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑；（6）当生成CO2气体时，发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；①假设二氧化碳与NaOH反应后溶液中只有Na2CO3，开始发生反应Na2CO3+HCl=NaCl+Na