高中化学 重难点讲义+巩固练习题 化学反应与能量变化选修461Word文件下载.docx
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N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)。
4.【易】
湖北孝感高二调研)下列物质间的反应,其能量变化符合图示的是( )
A.由铝和盐酸制氢气
B.灼热的炭与二氧化碳反应
C.Ba(OH)2·
8H2O晶体和NH4Cl晶体混合
D.碳酸钙的分解
【解析】该图示为放热反应能量图。
A为典型放热反应,B、C是吸热反应的典型代表;
D项碳酸钙分解时需高温持续加热,说明是吸热反应。
5.【易】如图是一个一次性加热杯的示意图。
当水袋破裂时,水与固体碎块混合,杯内食物温度逐渐上升。
制造此加热杯可选用的固体碎块是( )
A.硝酸铵 B.生石灰
C.氯化镁D.食盐
【答案】B
【解析】当水袋破裂时,水与固体碎块混合,反应放热,使杯内食物温度逐渐上升。
选项中只有生石灰合适。
6.【易】
西安高二检测)下列反应既是氧化还原反应,又是吸热反应的是( )
A.镁片与稀硫酸的反应
B.碘的升华
C.灼热的炭与CO2的反应
D.甲烷在氧气中的燃烧反应
【解析】A、D为放热反应,B为物理变化。
7.【易】下列说法正确的是( )
A.干冰蒸发需要吸收大量的热,这就是化学反应中的吸热反应
B.酒精常被用作酒精灯和内燃机的燃料,说明酒精燃烧是放热反应
C.木炭常温下不燃烧,加热才能燃烧,说明木炭燃烧是吸热反应
D.人们用氢氧焰焊接或切割金属,主要利用了氢气和氧气化合时所放出的能量
【答案】BD
【解析】干冰升华要吸热,这是物理变化,A不正确;
酒精之所以能做燃料,是因为它燃烧放热,B正确;
木炭燃烧需加热引发反应,但反应开始后,反应放出的热可使木炭继续燃烧,说明反应放热,C不正确;
D正确。
8.【易】
南京高二检测)已知反应A+B===C+D为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是( )
A.A的能量一定高于C
B.B的能量一定高于D
C.A和B的能量总和一定高于C和D的能量总和
D.因该反应为放热反应,故不必加热就可自动进行
【解析】所有反应物的总能量高于所有生成物的总能量时,反应为放热反应,故选C。
9.【易】已知在1.01×
105Pa、298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是( )
A.H2O(g)===H2(g)+
O2(g)ΔH=+242kJ·
mol-1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-484kJ·
C.H2(g)+
O2(g)===H2O(g)ΔH=+242kJ·
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=+484kJ·
【解析】在热化学方程式中要注明反应的温度和压强(101kPa和25℃时可不注明),要注明反应物和生成物的聚集状态,ΔH值要正确且注明“+”与“-”,物质的化学计量数可用分数。
结合以上原则分析:
H2燃烧放热(ΔH为负值),H2O分解吸热(ΔH为正值),故A正确。
10.【易】
石家庄高二检测)含有11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol/L的H2SO4溶液反应,放出11.46kJ的热量,表示该反应中和热的热化学方程式为( )
A.KOH(aq)+
H2SO4(aq)===
K2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-11.46kJ/mol
B.2KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH=-11.46kJ/mol
C.2KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH=-114.6kJ/mol
D.KOH(aq)+
K2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol
【答案】D
【解析】中和热是以生成1molH2O(l)所放出的热量来定义的,故书写中和热的热化学方程式时,应以生成1molH2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数。
11.【易】
岳阳高二测试)下列说法错误的是( )
A.热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH表示标准状况下的数据
B.热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数只表示物质的量
C.同一化学反应,化学计量数不同,ΔH不同,化学计量数相同而状态不同,ΔH也不相同
D.化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比
【解析】热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH指25℃,1.01×
105Pa时测得的值(标准状况为0℃,1.01×
105Pa)。
12.【易】已知298K时,合成氨反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol,将此温度下的1molN2和3molH2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量为(忽略能量损失)( )
A.一定大于92.2kJB.一定等于92.2kJ
C.一定小于92.2kJD.不能确定
【解析】不论化学反应是否可逆,热化学方程式中反应热ΔH表示反应物完全转化的能量变化。
1molN2和3molH2不可能完全转化,故放出的热量一定小于92.2kJ。
13.【易】下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2SO2+O2
2SO3 ΔH=-196.6kJ/mol
B.H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6J/mol
D.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=+393.5kJ/mol
【解析】热化学方程式要标明物质的聚集状态,A错;
放热反应ΔH为“-”,吸热反应ΔH为“+”,D错;
ΔH的单位为kJ/mol,C错。
14.【易】下列说法不正确的是( )
A.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化
B.放热反应不需要加热就可以发生
C.反应条件是加热的反应不一定都是吸热反应
D.化学反应是放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量
【解析】化学反应是否需要加热与反
应是吸热反应还是放热反应没有直接关系。
15.【易】下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是( )
A.铝片与稀盐酸反应
B.灼热的碳与CO2反应
8H2O与NH4Cl反应
【解析】Al与盐酸反应是放热反应;
灼热的C和CO2反应是氧化还原反应,同时又是吸热反应;
C中反应也是吸热反应,但不是氧化还原反应;
甲烷的燃烧是放热反应。
16.【易】下列对化学反应中热现象的说法不正确的是( )
A.放热反应发生时不必加热
B.化学反应中一定有能量变化
C.吸热反应加热后才能发生
D.化学反应的热效应数值与参加反应的物质的多少有关
【答案】AC
【解析】化学反应吸热还是放热与反应条件是否需要加热无关。
17.【易】对于放热反应2H2+O2
2H2O,下列说法中正确的是( )
A.产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量
B.反应物H2和O2所具有的总能量高于产物
H2O所具有的能量
C.反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量
D.反应物H2和O2所具有的总能量与产物H2O所具有的能量之间没有直接关系
【解析】放热反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量。
18.【易】下列说法正确的是( )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.放热反应在常温下一定很容易发生
C.反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
D.吸热反应在一定条件下也能发生
【答案】CD
【解析】放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。
反应开始时需加热的反应可能是吸热反应,也可能是放热反应。
吸热反应若开始时需加热,则需不断加热才能使反应继续进行下去;
放热反应若开始需加热,反应中放出的热量足够大可使反应维持下去,则反应过程不需要再加热,如煤的燃烧。
19.【易】
南京学业水平模拟)关于化学反应的说法错误的是( )
A.如图所示的反应为放热反应
B.化学反应中有物质变化也有能量变化
C.需要加热的化学反应不一定是吸热反应
D.化学键断裂吸收能量,化学键生成放出能量
【解析】由图知,反应物总能量小于生成物总能量,故图中表示的反应为吸热反应;
需要加热的化学反应不一定是吸热反应,如H2+Br2
2HBr为放热反应。
20.【易】
衡阳一模)2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。
已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH=-99kJ/mol。
请回答下列问题:
(1)图中A点表示:
______________________;
C点表示:
___________________________。
E的大小对该反应的反应热________(填“有”或“无”)影响。
(2)图中ΔH=________kJ/mol。
(1)反应物的总能量 生成物的总能量 无
(2)-198
【解析】
反应物的总能量;
生成物的总能量;
E的大小对该反应的反应热无影响。
(2)图中ΔH表示2molSO2(g)氧化为2molSO3(g)的ΔH,为-198kJ/mol。
21.【易】已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol,则关于方程式2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)的ΔH的说法中正确的是( )
A.方程式中的化学计量数表示分子数
B.该反应ΔH大于零
C.该反应ΔH=-571.6kJ/mol
D.该反应可表示36g水分解时的热效应
【解析】热化学方程式中的计量数表示物质的量,A错误。
在书写热化学方程式时,若反应物和生成物对换,则ΔH的符号相反,数值不变,故B正确,C不正确;
D项未指明水的状态。
22.【易】已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为:
C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5kJ·
C(金刚石,s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-395.4kJ·
据此推理所得到的下列结论中,正确的是( )
A.金刚石燃烧比石墨燃烧放出的热量少
B.石墨晶体的能量低于金刚石
C.石墨的能量比金刚石的能量高
D.由石墨制备金刚石一定是吸热反应
【解析】相同物质的量的金刚石和石墨,生成相同物质的量CO2(g),所得反应热不同,且金刚石放出的热量多,可知金刚石的能量比石墨的高,故A、C两项错误。
再由能量越低燃烧时放出的热量越少,B项正确。
能量低的石墨转化为能量高的金刚石需要吸热,D项正确。
23.【中】
(2011·
高考重庆卷)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F键。
已知:
1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF—F、S—F键需要吸收的能量分别为160kJ、330kJ,则S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为( )
A.-1780kJ/mol B.-1220kJ/mol
C.-450kJ/molD.+430kJ/mol
【解析】断裂1mol单质硫中的化学键吸收能量280kJ,断裂3molF—F键吸收能量3×
160kJ,则吸收的总能量为Q吸=280kJ+3×
160kJ=760kJ,释放的总能量为Q放=330kJ×
6=1980kJ,由反应方程式:
S(s)+3F2(g)===SF6(g)可知,ΔH=760kJ/mol-1980kJ/mol=-1220kJ/mol。
24.【中】
石家庄高二检测)科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子,其结构为正四面体(如图所示),与白磷分子相似。
气态时,已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量,断裂1mol氮氮叁键吸收941kJ热量,则( )
A.N4与N2互称为同位素
B.1molN4气体转化为N2时要吸收748kJ热量
C.N4是N2的同系物
D.1molN4气体转化为N2时要放出724kJ能量
【解析】由题意知,N4和N2是N元素的两种不同单质,二者互为同素异形体,A、C错;
由化学键及N4的结构知,N4分子转化为N2时,1molN4断裂6molN—N键,故ΔH=193×
6kJ/mol-941×
2kJ/mol=-724kJ/mol。
故1molN4气体转化为N2时要放出724kJ能量,故B项错,D项正确。
25.【中】如图所示,把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入5mL盐酸于试管中。
试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是________________________________________________。
(2)产生上述现象的原因是__________________________________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式:
________________________________________。
(4)实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量_____(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
(1)①镁片上有大量气泡产生;
②镁片逐渐溶解;
③烧杯中产生白色浑浊
(2)镁与盐酸反应产生氢气,该反应为放热反应,Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小,故析出Ca(OH)2晶体
(3)Mg+2H+===Mg2++H2↑
(4)小于
【解析】Mg与盐酸反应放热,而Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小,烧杯中有Ca(OH)2析出。
当反应物总能量大于生成物总能量时,反应放热。
26.【中】
太原高二检测)根据图示,下列说法正确的是( )
A.S(s)+O2(g)===SO2(g),反应放出的热量大于QkJ
B.S(g)+O2(g)===SO2(g),反应放出的热量小于QkJ
C.1molSO2的化学键断裂吸收的能量总和大于1mol硫和1mol氧气的化学键断裂吸收的能量之和
D.1molSO2的化学键断裂吸收的能量总和小于1mol硫和1mol氧气的化学键断裂吸收的能量之和
【解析】由S(s)―→S(l)―→S(g)间转化时自身具有的能量增大知,等量的S(s)燃烧放出的热量最少,S(g)放出的热量最多,所以A、B均不对;
再由S燃烧生成SO2是放热反应,所以SO2的化学键形成时释放的能量多即SO2的化学键断裂吸收的能量多,故D错。
27.【中】已知H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH=-242kJ/mol,且氧气中1molOO键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ,则氢气中1molH—H键断裂时吸收热量为( )
A.920kJ B.557kJ
C.436kJD.188kJ
【解析】E反应物键能-E生成物键能=ΔH。
故:
E(H—H)+496kJ×
-463kJ×
2=-242kJ。
解得E(H—H)=436kJ。
28.【中】已知H—H键的键能为436kJ/mol,H—N键的键能为391kJ/mol,根据化学方程式:
2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,则N≡N键的键能是( )
A.431kJ/molB.945.6kJ/mol
C.649kJ/molD.869kJ/mol
【解析】在化学反应中断键吸热,成键放热,则ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和。
所以-92.4kJ/mol=436kJ/mol×
3+E(N≡N)-2×
391kJ/mol×
3,故E(N≡N)=945.6kJ/mol。
29.【中】如图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置,利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。
请根据装置回答下列问题:
(1)将铝片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,有关反应的离子方程式是_________________,试管中看到的现象是_____________________。
(2)弯管中A端液面________(填“上升”或“下降”),原因是_______________________________;
说明此反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)若在小试管中加入NH4NO3晶体再注入水,弯管内A端液面________,原因是____________
________________________________________________________________________。
(1)2Al+6H+===2Al3++3H2↑ 剧烈反应,有大量气泡产生
(2)下降 锥形瓶内气体压强增大,大于外界大气压,从而使A端液面下降 放热
(3)上升 NH4NO3晶体溶于水时吸收热量,使锥形瓶内温度降低,气压减小
(2)小试管内反应产生的热量使锥形瓶内温度升高,空气膨胀,压强增大,使右侧弯管内液面左低右高。
(3)NH4NO3晶体溶于水吸热,使锥形瓶内气体压强减小。
30.【中】已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式及焓变如下(Q1、Q2均为正值):
①H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-Q1kJ/mol
②H2(g)+Br2(g)===2HBr(g) ΔH=-Q2kJ/mol
(1)比较Q1和Q2的大小,Q1________Q2(填“>
”、“=”或“<
”)。
(2)HCl和HBr更稳定的是________。
(3)1molHBr(g)具有的能量________1molHBr(l)具有的能量(填“>
(4)H2(g)+Br2(l)===2HBr(g) ΔH=-Q3kJ/mol,则Q2________Q3。
(1)>
(2)HCl (3)>
(4)>
【解析】Cl2比Br2活泼,1molCl2生成HCl,放热更多,放热越多,生成物越稳定。
物质由液态生成气态,是吸热过程。
31.【中】
天津调研)下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ):
物质
Cl2
Br2
I2
H2
HCl
HI
HBr
键能(kJ/mol)
243
193
151
436
431
298
366
根据上述数据回答
(1)~(5)题。
(1)下列物质本身具有的能量最低的是________。
A.H2 B.Cl2
C.Br2D.I2
(2)下列氢化物中最不稳定的是________。
A.HCl B.HBr
C.HID.HF
(3)X2+H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出热量最多的是________。
(5)若无上表中的数据,你能正确回答出问题(4)吗?
________。
你的根据是_________。
(1)A
(2)C
(3)放热
(4)Cl2
(5)能 生成物越稳定,放出的热量就越多,在HX中,HCl最稳定
【解析】破坏1mol物质的化学键时所消耗的能量与相同条件下形成1mol该物质的化学键放出的能量相等,放出的能量越多,物质本身具有的能量越低,分子越稳定。
(1)生成1molH2时放出的能量最多,为436kJ。
(2)在氢化物中,生成1molHI时放出的能量最少,为298kJ。
(3)分别计算出三个反应放出的热量,依次为:
183kJ、103kJ和9kJ。
32.【中】广州亚运会的火炬(潮流)采用低碳环保的碳氢化合物丙烷作为燃料,其燃烧后所生成的产物为水和二氧化碳,不会对环境造成污染,环保安全。
已知有以下四个热化学反应方程式:
①C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-akJ·
②C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-bkJ·
③2C3H8(g)+9O2(g)===4CO2(g)+2CO(g)+8H2O(l)ΔH=-ckJ·
④
C3H8(g)+
O2(g)===
CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-dkJ·
其中a、b、c、d最大的是( )
A.a B.b
C.cD.d
【解析】①与②相比生成液态水比气态水放出的热量多,所以b>
a,④中各物质的量均为①中的一半,所以d=
a,③中与②相比,2molC3H8燃烧生成4molCO2和2molCO,相当于此反应中的2molC3H8有1mol完全燃烧,1mol不完全燃烧,故放出的热量c大于b,所以c最大。
33.【中】0.3mol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,
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