2024-2025学年高中化学第一章化学反应与能量转化第1节第1课时化学反应的反应热焓变作业含解析鲁科版选修4

PAGE7-第1课时化学反应的反应热、焓变一、选择题1．下列对化学反应的相识错误的是()A．会引起化学键的改变B．会产生新的物质C．必定引起物质状态的改变D．必定伴随着能量的改变解析：化学反应是旧化学键被打破和新化学键生成的过程，A正确；化学反应不但有物质改变，也肯定有能量改变，B、D正确；但不肯定引起物质状态的改变，如N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)，C项错误。答案：C2．下列属于放热反应的是()A．铝和盐酸反应 B．焦炭和二氧化碳共热C．碳与水蒸气反应 D．氯化铵与氢氧化钡反应解析：常见的放热反应有：酸碱中和反应、活泼金属与酸反应、燃烧反应、多数的化合反应等；常见的吸热反应有：大多数分解反应、铵盐与碱的反应等。A项为活泼金属与酸反应，是放热反应。答案：A3．在测定中和反应的反应热的试验中，下列叙述错误的是()A．向量热计中加入盐酸，盖上杯盖，搅拌后的温度即为初始温度B．试验中可使酸液或碱液略微过量C．向量热计中加入碱液时，碱液的温度应与酸液的温度相同D．可以用KOH溶液代替NaOH溶液，浓硫酸代替盐酸解析：可以用KOH溶液代替NaOH溶液，但不能用浓硫酸代替盐酸，因为浓硫酸溶于水时会放出热量，影响测定结果。答案：D4．一种分解海水制氢的方法为2H2O(l)eq\o(=,\s\up7(激光),\s\do5(TiO2))2H2(g)＋O2(g)。下图为此反应的能量改变示意图，则下列说法不正确的是()A．反应物H2O(l)的总能量高于生成物H2(g)和O2(g)的总能量B．TiO2可以提高H2O的分解速率C．催化剂对该反应的反应热无影响D．运用氢气作燃料有利于限制温室效应解析：该反应中H2O(l)分解生成H2(g)和O2(g)，由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，即H2O(l)的总能量低于H2(g)和O2(g)的总能量，故A项错误；TiO2作催化剂，可以提高H2O的分解速率，但不影响反应的反应热，B、C项正确；温室效应是由CO2、CH4等气体引起的，H2燃烧的产物是水，不会引起温室效应，D项正确。答案：A5．将V1mL1.0mol·L－1的HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合匀称，测量并记录溶液的温度，试验结果如图所示(试验中始终保持V1＋V2＝50)。下列叙述正确的是()A．起先试验时环境温度为22℃B．该试验表明化学能可以转化为热能C．NaOH溶液的浓度为1.00mol·L－1D．该试验表明有水生成的反应都是放热反应解析：由图可知，加入5mL盐酸时混合液的温度为22℃，故起先试验时环境温度应低于22℃，A项错误；该反应为放热反应，化学能转化为热能，B项正确；二者恰好完全反应时，反应放出的热量最多，此时V1＝30，V2＝20，则NaOH溶液的浓度为eq\f(1.0mol·L－1×30×10－3L,20×10－3L)＝1.5mol·L－1，C项错误；有水生成的反应不肯定都是放热反应，如Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O是吸热反应，D项错误。答案：B6．下列热化学方程式书写正确的是()A．2SO2＋O22SO3ΔH＝－196.6kJ·mol－1B．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJC．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝＋393.5kJ·mol－1解析：本题考查热化学方程式的书写。A中漏掉了各物质的聚集状态，B中ΔH的单位应是kJ·mol－1，D中碳与O2反应应是放热反应。答案：C7．下列各组溶液混合后，当生成1molH2O(l)时，放出的总热量肯定大于57.3kJ的是()A．0.1mol·L－1的硫酸溶液与0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液B．0.1mol·L－1的KOH溶液与0.1mol·L－1的盐酸C．50%的硫酸溶液与0.1mol·L－1的氨水D．0.1mol·L－1的KOH溶液与0.1mol·L－1的CH3COOH溶液解析：稀的强酸溶液与稀的强碱溶液反应生成可溶性盐和1molH2O(l)时放出的热量为57.3kJ，B项错误；因弱酸、弱碱发生电离时须要汲取热量，故有弱酸、弱碱参与的反应生成1molH2O(l)时放出的热量小于57.3kJ，D项错误；50%的硫酸溶液浓度较大，但NH3·H2O是弱碱，无法确定二者反应生成1molH2O(l)时放出的热量与57.3kJ的大小关系，C项错误；A项中两种溶液反应还生成BaSO4沉淀，Ba2＋与SOeq\o\al(2－,4)之间形成化学键时会放出热量，A项正确。答案：A8．下列对热化学方程式eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)I2(g)=HI(g)ΔH＝＋26kJ·mol－1的叙述中，正确的是()A．1mol氢气和1mol碘蒸气完全反应须要汲取26kJ的热量B．1个氢分子和1个碘分子完全反应须要汲取52kJ的热量C．1molH2(g)与1molI2(g)完全反应生成2molHI(g)须要汲取52kJ的热量D．1molH2(g)与1molI2(g)完全反应放出26kJ的热量解析：本题考查对热化学方程式的理解。在A、B、D三个选项中均未指明生成物的状态；且D项将反应错认为是放热反应；A项未将反应的系数与ΔH正确对应起来；B项中热化学方程式中各物质前的系数不表示分子个数。答案：C9．在25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ·mol－1,1mol辛烷完全燃烧生成CO2和液态水放出的热量为5518kJ。下列热化学方程式书写正确的是()A．2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1B．KOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1C．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－5518kJ·mol－1D．2C8H18(g)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1解析：A项，中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1是指发生H＋＋OH－=H2O反应生成1molH2O时的焓变，在此处2molH＋和2molOH－生成了2molH2O，并且发生了Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓的反应，故反应的热效应大于57.3kJ·mol－1×2，即焓变ΔH<－114.6kJ·mol－1，故错误；C项，1molC8H18(l)完全燃烧生成8molCO2(g)和9molH2O(l)时放出热量5518kJ，而本项中H2O为气态，故错误；D项，由C项分析可知本项中C8H18的状态及物质的量均不正确，故错误；B项符合热化学方程式书写的基本要求，正确。答案：B10．已知H—H键键能(断裂时汲取或生成时释放的能量)为436kJ·mol－1，N—H键键能为391kJ·mol－1，依据热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。则NN键的键能是()A．431kJ·mol－1 B．945.6kJ·mol－1C．649kJ·mol－1 D．896kJ·mol－1解析：ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和ΔH＝3×E(H—H)＋E(NN)－6E(N—H)＝3×436kJ·mol－1＋E(NN)－6×391kJ·mol－1＝－92.4kJ·mol－1，所以E(NN)＝－92.4kJ·mol－1＋6×391kJ·mol－1－3×436kJ·mol－1＝945.6kJ·mol－1。答案：B11．单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量改变如图所示。下列说法正确的是()A．S(s，单斜)=S(s，正交)ΔH＝0.33kJ·mol－1B．正交硫比单斜硫稳定C．相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高D．①式表示断裂1molO2中的共价键所汲取的能量比形成1molSO2中的共价键所放出的能量少297.16kJ解析：由图示可知，正交硫比单斜硫能量低，所以单斜硫转变为正交硫是放热过程，即：S(s，单斜)=S(s，正交)ΔH＝－0.33kJ·mol－1，A项错；能量越低越稳定，B项正确，C项错误；①式表示的是断裂1mol单斜硫中的化学键与断裂1molO2中的化学键共汲取的能量比生成1molSO2中的共价键所放出能量少297.16kJ，D项错。答案：B12．化学反应N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do10(催化剂))2NH3的能量改变如图所示，该反应的热化学方程式是()A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(l)ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝2(b－a)kJ·mol－1C.eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(l)ΔH＝(b＋c－a)kJ·mol－1D.eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1解析：通过图分析可知eq\f(1,2)molN2(g)＋eq\f(3,2)molH2(g)经过三阶段为①汲取能量akJ；②放出能量bkJ；③放出能量ckJ生成1molNH3(l)。故可得热化学方程式：eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(l)ΔH＝(a－b－c)kJ·mol－1，扩大系数后得到A项。答案：A二、非选择题13．Ⅰ.(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)又已知：H2O(l)=H2O(g)ΔH＝44kJ·mol－1，则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水放出的热量是__________kJ。Ⅱ.下图是炭粉和水蒸气发生反应生成CO和H2的途径和三个状态的能量，该反应为吸热反应，试问：(1)步骤1、2分别是吸热过程还是放热过程？步骤1：___________________________________________________________，步骤2：__________________________________________________________。(2)比较E1、E2、E3的大小：______________________________________。解析：Ⅰ.(1)1molB2H6燃烧(生成液态水)放出的热量为649.5kJ×eq\f(1mol,0.3mol)＝2165kJ。因此热化学方程式为B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ·mol－1。(2)若上述反应生成的3mol液态水全部变成气态水，将汲取热量44kJ·mol－1×3mol＝132kJ，则1molB2H6完全燃烧(生成气态水)放出的热量为2165kJ－132kJ＝2033kJ，则0.5molB2H6完全燃烧(生成气态水)放出的热量为2033kJ·mol－1×0.5mol＝1016.5kJ。Ⅱ.由题中转化图可知，步骤1为化学键的破坏过程，要汲取热量，步骤2为化学键的形成过程，放出热量，且炭粉和水蒸气反应生成CO和H2为吸热反应，故E2>E3>E1。答案：Ⅰ.(1)B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ·mol－1(2)1016.5Ⅱ.(1)吸热放热(2)E2>E3>E114．如图所示，把试管当心地放入盛有20℃的碳酸饮料的烧杯中，试管中起先加入约5mL滴有酚酞试液的蒸馏水，然后往试管中加入1gNa2O2粉末。试回答下列问题：(1)试验中视察到的现象是__________________________________________。(2)产生上述现象的缘由是______________________________。(3)写出上述过程所涉及的离子方程式____________________。(4)由试验推知，NaOH和O2的总焓________(填“大于”“小于”或“等于”)反应物的总焓。解析：Na2O2与水的反应属于放热反应，则H(反应物)>H(生成物)，描述固体粉末与液体反应的现象时，主要从