高中化学作业1反应热焓变含解析 人教版选修4

高中化学作业1反应热焓变含解析 人教版选修4

课时作业（一）‎ A组—基础巩固 一、化学反应中的能量变化 ‎1．已知反应X＋Y===M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是(　　)‎ A．X的能量一定高于M B．Y的能量一定高于N C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量 D．因为是放热反应，故不必加热就可以发生 解析　一个化学反应是放热还是吸热，决定于所有反应物的总能量之和与所有生成物的总能量之和的相对大小，前者大的为放热反应，后者大的为吸热反应。所以，放热反应中每种反应物的能量不一定比每种生成物的能量都高。放热反应也往往需要加热才能进行，如碳的燃烧；吸热反应不一定都需要加热，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，不用加热就能发生。‎ 答案　C ‎2．下列反应中反应物总能量高于生成物总能量的是(　　)‎ A．二氧化碳与碳生成一氧化碳 B．碳与水蒸气生成一氧化碳和氢气 ‎ C．碳酸钙受热分解 D．盐酸与氢氧化钠反应 解析　据条件知该反应是放热反应，只有D项酸与碱发生中和反应属于放热反应，而A、B、C三项均为吸热反应。‎ 答案　D 考查内容　常见的吸、放热反应 ‎3．反应A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　)‎ 7‎ 解析　由于A＋B―→X为吸热反应，故X的能量大于A和B的能量和，可排除A项和C项；而总反应A＋B―→C为放热反应，故C的能量小于A和B的能量和，B项错误，D项正确。‎ 答案　D ‎4．(双选)下列反应中，生成物的总能量大于反应物总能量的是(　　)‎ A．氢气在氧气中燃烧 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体的反应 C．硫磺在氧气中燃烧 D．焦炭在高温下与水蒸气的反应 解析　A、C两项的反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量；B、D两项为吸热反应，符合题目要求。‎ 答案　BD 考查内容　常见的吸、放热反应 ‎5.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。将镁片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，请根据要求完成下列问题：‎ ‎(1)有关反应的离子方程式是_______________________________________________________________，‎ 试管中看到的现象是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)U形管中左侧液面________(填“上升”或“下降”)，原因是________________________________________________________________________；‎ 说明此反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。‎ ‎(3)由实验推知，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。‎ 解析　镁片与盐酸的反应是放热反应，是由于反应物的总能量高于生成物的总能量，放出的热量使锥形瓶内气压增大，导致U形管左端液面下降，右端液面上升。‎ 答案　(1)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑　镁片溶解，有气泡产生 ‎(2)下降　反应放出的热量使锥形瓶内气压增加　放热 ‎(3)小于 考查内容　从物质能量角度理解吸、放热反应 二、反应热与焓变 ‎6．研究表明金属铁能与N2O、CO反应，其反应的能量变化与反应进程如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ 7‎ A．总反应为放热反应 B．加入铁，可使反应的焓变减小 C．FeO是该反应的催化剂 D．Fe＋N2O===FeO＋N2，FeO＋CO===Fe＋CO2两步反应均为放热反应 解析　从图像可以看出，总反应的反应物的能量比生成物的能量高，因此总反应为放热反应，A项正确。从两个分步反应可以看出，Fe是总反应的催化剂，FeO是中间产物，催化剂只能改变反应的途径，不能改变反应的焓变，B、C两项错误。从图像可以看出第二步反应为吸热反应，D项错误。‎ 答案　A ‎7．下列说法中正确的是(　　)‎ ‎①需要加热方能发生的反应一定是吸热反应　②放热反应在常温下一定很容易发生　③反应是吸热还是放热可以看反应物和生成物所具有的总能量的大小　④某些吸热反应在一定条件下也能发生 A．①②　　　　　　　　　 B．②③‎ C．①④ D．③④‎ 解析　反应是吸热还是放热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和某些吸热反应在一定条件下都能发生。反应开始需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。例如C＋O2CO2的反应为放热反应，但反应开始也需要加热，即需要向反应体系先提供一定的能量。‎ 答案　D ‎8．下列热化学方程式书写正确的是(　　)‎ A．2SO2＋O22SO3　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1‎ B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8 kJ·mol－1‎ C．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ D．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1‎ 解析　A项，未标明物质状态；C项，单位错误；D项，为放热反应，ΔH<0；故选B项。‎ 答案　B ‎9.‎ 7‎ 已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)，反应过程中的能量变化如图所示。‎ ‎(1)a、b、c分别代表的意思是________、________、________。‎ ‎(2)该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，ΔH________0(填“<”或“>”)。‎ 解析　(1)a代表旧键断裂所吸收的能量，b代表形成新键所放出的能量，c则代表断键吸收的能量与成键释放的能量之差。‎ ‎(2)由图可知该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，ΔH<0。‎ 答案　(1)旧键断裂吸收的能量　生成新键放出的能量　反应热 ‎(2)放热　<‎ 考查内容　焓变与键能的关系 B组—能力提升 ‎10．(双选)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．任何放热反应在常温条件下一定能发生 C．反应物和生成物具有的总能量的相对大小决定了反应是放热还是吸热 D．吸热反应在一定条件下(如常温、加热等)也能发生 解析　反应条件与该反应的能量变化之间没有必然联系，因此，不能根据反应条件判断一个反应是放热反应还是吸热反应，有些放热反应需加热才能进行，有些吸热反应常温下即可进行。‎ 答案　CD 考查内容　吸、放热反应与条件的关系 ‎11．(2015·江苏)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：‎ NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g)‎ ΔH＝－200.9 kJ·mol－1‎ NO(g)＋O2(g)===NO2(g)ΔH＝－58.2 kJ·mol－1‎ SO2(g)＋O3(g)===SO3(g)＋O2(g)‎ 7‎ ΔH＝－241.6 kJ·mol－1‎ 反应3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g)的 ΔH＝________ kJ·mol－1。‎ 解析　前两式变形①＋②×2得出：‎ ‎3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g)　ΔH＝(－200.9－58.2×2) kJ·mol－1＝－317.3 kJ·mol－1。‎ 答案　－317.3‎ ‎12．氮氧化物污染日益严重，请分析下列与NO、NO2有关的试题，然后填空。‎ ‎(1)下图所示为N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化。‎ N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化 由上图写出N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(2)下图是1 mol NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(3)‎ 已知：在298 K、101 kPa下，由稳定的单质生成1 mol化合物的反应热叫做该化合物的生成热。右图为氧族元素(除钋外)的氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。‎ ‎①请你归纳：非金属元素的气态氢化物的稳定性与氢化物的生成热(ΔH)之间的关系：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②写出硒化氢在298 K、101 kPa时发生分解反应的热化学方程式：________________________________________________________________________。‎ 7‎ 解析　由图可知：N≡N键的键能为946 kJ·mol－1，反应热＝反应物总键能－生成物总键能＝946 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－2×632 kJ·mol－1＝180 kJ·mol－1，热化学方程式为：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJ·mol－1，故答案为：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJ·mol－1；(2)由图可知，1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO放出热量为368 kJ－134 kJ＝234 kJ，热化学方程式为NO2(g)＋CO2(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1，故答案为：NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1；(3)①根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，生成气态氢化物越容易，气态氢化物越稳定；而根据热力学，能量越低越稳定，因此a、b、c、d依次为H2Te、H2Se、H2S、H2O，故答案为：非金属元素氢化物越稳定，ΔH越小，反之亦然；②由①可知，b为硒化氢的生成热数据，则硒化氢分解吸热，且ΔH＝81 kJ/mol，所以H2S发生分解反应的热化学方程式为 H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ/mol，故答案为：H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)‎ ΔH＝－81 kJ/mol。‎ 答案　(1)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)‎ ΔH＝＋180 kJ·mol－1‎ ‎(2)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)‎ ΔH＝－234 kJ·mol－1‎ ‎(3)①非金属元素氢化物越稳定，ΔH越小，反之亦然 ‎②H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1‎ C组—高分突破 ‎13．已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ ‎2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1‎ 那么，1 g H2与1 g CH4分别完全燃烧后，放出热量的数值之比约是(　　)‎ A．1∶3.4 B．1∶1.7‎ C．2.6∶1 D．4.6∶1‎ 解析　当反应逆向进行时，热化学方程式的反应热改变符号，数值不变，即2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1。根据题中反应可推知1 mol CH4(即16 g)燃烧共放出热量890.3 kJ，所以1 g CH4燃烧放出热量≈55.6 kJ；2 mol H2(即4 g)燃烧放出热量571.6 kJ，所以1 g H2燃烧放出热量＝142.9 kJ，则1 g H2与1 g CH4分别完全燃烧后放出热量的数值之比约为2.6∶1。‎ 答案　C ‎14．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系(　　)‎ 7‎ 据此判断下列说法中正确的是(　　)‎ A．石墨转变为金刚石是吸热反应 B．白磷比红磷稳定 C．S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2‎ D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH1>0‎ 解析　金刚石的能量高于石墨的，所以石墨转变为金刚石是吸热反应，A项正确；白磷的能量高于红磷的能量，所以红磷比白磷稳定，B项错误；固态S的能量低于气态S的能量，所以气态S燃烧放出的热量多，但放热越多，ΔH越小，C项错误；D项错误，反应应该是放热反应，答案选A项。‎ 答案　A 易错警钟　本题容易错选C项。由于ΔH是带正负号的，所以比较ΔH时应该带着符号进行比较。‎ 考查内容　反应热的有关判断和比较 7‎