- 2021-07-08 发布 |
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文档介绍
化学第一章化学反应与能量第1节化学反应与能量的变化综合训练含解析新人教版选修4
化学反应与能量的变化 一、选择题 1.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.氢气在氧气中燃烧生成H2O(g)的热化学方程式是2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ 答案 C 解析 热化学方程式需写出物质的聚集状态,A项错误;放热反应也可能在加热或点燃条件下进行,B项错误;D项ΔH的单位错,应为kJ/mol。 2.下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是( ) A.放热反应的发生无需任何条件 B.化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关 C.化学反应过程都伴随着能量的变化 D.硫酸与NaOH的反应是吸热反应 答案 C 解析 放热反应的发生可能需要条件,例如加热、点燃等,A错误;由于化学键的断裂和形成,吸收的能量与放出的能量不同,才有化学反应的放热和吸热,B错误;化学反应过程都伴随着能量的变化,C正确;酸碱中和反应都是放热反应,D错误。 3. 下列关于ΔH的说法正确的是( ) A.反应过程中,消耗的反应物越多,ΔH越大 B.ΔH>0时反应放热,ΔH<0时反应吸热 C.ΔH越大,说明反应放出的热量越多 D.能量变化如图所示的化学反应为放热反应,ΔH 为“-” 答案 D 解析 ΔH与化学方程式中的化学计量数有关,与反应物的用量无关,A项错误。ΔH>0时反应吸热,ΔH<0时反应放热,B项错误。反应热有正、负,反应放出的热量越多,ΔH越小,反应吸收的热量越多,ΔH越大,C项错误。由于反应物的总焓大于生成物的总焓,故由反应物转化为生成物时,该反应为放热反应,ΔH为“-”,D项正确。 - 6 - 4.已知化学反应A2(g)+B2(g)===2AB(g) ΔH=Q kJ·mol-1,其能量变化如图所示,则Q的值正确的是( ) A.a-b B.a C.-b D.b-a 答案 A 解析 ΔH=反应物断键吸收的能量总和-生成物成键放出的能量总和。 5.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( ) 答案 D 解析 ①A+B→X ΔH>0,X具有的能量大于A、B能量总和,A、C两项错误;②X→C ΔH<0,A+B→C ΔH<0,C具有的能量小于X具有的能量,也小于A、B能量总和,B项错误,D项正确。 6.下列对H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH(298 K)=-184.6 kJ/mol 的叙述正确的是( ) A.1分子H2和1分子Cl2反应,放出热量184.6 kJ B.1 mol H2(g)完全反应生成2 mol HCl(g),放出的热量为184.6 kJ C.在25 ℃、101 kPa的条件下,1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g),放出的热量为184.6 kJ D.在25 ℃、101 kPa的条件下,1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g),吸收的热量为184.6 kJ 答案 C - 6 - 解析 热化学方程式中ΔH的值与具体化学反应相对应,在反应中各物质前的化学计量数不再表示粒子数目,只表示物质的“物质的量”,所以A项中分子个数的说法是错误的。在描述反应时应说明外界条件,而B项中没有温度和压强,该说法也是错误的。ΔH<0,反应放热而非吸热,D项错误。 7.已知N≡N键的键能为945.6 kJ·mol-1,N—H键的键能为391 kJ·mol-1,根据热化学方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,可知H—H键的键能是( ) A.45 kJ·mol-1 B.436 kJ·mol-1 C.1308 kJ·mol-1 D.135 kJ·mol-1 答案 B 解析 根据公式ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,945.6 kJ·mol-1+3(H—H键的键能)-6×391 kJ·mol-1=-92.4 kJ·mol-1,计算出H—H键的键能=436 kJ·mol-1,B正确。 依据键能计算ΔH的方法 8.下列热化学方程式正确的是( ) A.C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O ΔH=-1367.0 kJ·mol-1 B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol-1 C.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-269.8 kJ·mol-1 D.2NO(g)+O2(g)===2NO2(g) ΔH=-116.2 kJ 答案 C 解析 热化学反应方程式要标出物质的聚集状态,A错误;酸碱中和反应放热,ΔH应小于0,B错误;反应热ΔH的单位是kJ·mol-1,D错误。 - 6 - 书写热化学方程式的常见错误 (1)状态错误:未标注反应物和生成物的聚集状态,或标注的状态错误;固体、液体和气体要分别用s、l、g表示。 (2)符号错误:ΔH的“+”“-”与吸热、放热不一致;吸热反应的ΔH为“+”,放热反应的ΔH为“-”。 (3)单位错误:将ΔH的单位写成“kJ”;ΔH的单位应是“kJ·mol-1”。 (4)数值错误:ΔH的数值与反应物或生成物的物质的量不对应(成比例)。 (5)方向错误:ΔH的数值与反应进行的方向不对应;正、逆反应的ΔH的数值相等,但符号相反。 (6)忽视要求:若表示燃烧热的热化学方程式,生成物往往不是稳定的氧化物,或可燃物的化学计量数不是1;若表示中和热的热化学方程式,反应可能不在稀溶液中进行,或生成H2O(l)的物质的量不是1 mol。 9.通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能,键能的大小可以用来衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(ΔH),化学反应的ΔH等于反应物的总键能与生成物的总键能之差。( ) 工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),该反应的反应热ΔH为( ) A.+412 kJ·mol-1 B.-412 kJ·mol-1 C.+236 kJ·mol-1 D.-236 kJ·mol-1 答案 C 解析 根据反应热(ΔH)与反应物的总键能、生成物的总键能的关系可知,反应SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)的ΔH=(4×360 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1)-(2×176 kJ·mol-1+4×431 kJ·mol-1)=+236 kJ·mol-1。 10.已知:①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1;②H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。下列说法中错误的是( ) A.①式表示25 ℃,101 kPa时,2 mol H2 (g)和1 mol O2(g)完全燃烧生成2 mol H2O(l)放热571.6 kJ B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)中ΔH大于-571.6 kJ·mol-1 - 6 - C.将含1 mol NaOH的水溶液与50 g 98%的硫酸溶液混合后放出的热量为57.3 kJ D.将含1 mol NaOH的稀溶液与含1 mol CH3COOH的稀溶液混合后放出的热量小于57.3 kJ 答案 C 解析 C项过程除中和热之外,还伴随着浓硫酸稀释所放出的热量,故该项错。 二、非选择题 11.(1)已知反应2HI(g)===H2(g)+I2(g)的ΔH=+11 kJ·mol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________ kJ。 (2)已知反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)中相关化学键键能数据如下: 化学键 H—H C—O CO中C===←O H—O C—H E/kJ·mol-1 436 343 1076 465 413 由此计算上述反应的ΔH=________kJ·mol-1。 (3)(2017·天津高考)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物,放热4.28 kJ,该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。 (4)(2016·天津高考改编)Si与Cl两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化合物,恢复至室温,放热687 kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69 ℃和58 ℃。写出该反应的热化学方程式:________________________________________。 (5)(2015·安徽高考)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。在25 ℃、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ,该反应的热化学方程式是___________________________________________。 答案 (1)299 (2)-99 (3)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g)ΔH=-85.6 kJ·mol-1 (4)Si(s)+2Cl2(g)===SiCl4(l) ΔH=-687 kJ·mol-1 (5)NaBH4(s)+2H2O(l)===NaBO2(s)+4H2(g)ΔH=-216.0 kJ·mol-1 解析 (1)设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x,则2x-436 kJ-151 kJ=11 kJ,解得x=299 kJ。 (2)ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(1076 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1)-(413 kJ·mol-1×3+343 kJ·mol-1+465 kJ·mol-1)=-99 kJ·mol-1。 - 6 - (3)根据反应物中元素的种类,可判断还原性气体为CO;另一种物质肯定含有Cl、Ti元素,由反应物中有TiO2、生成物的水解产物为TiO2·xH2O可知,Ti的化合价始终为+4,即另一种生成物的分子式为TiCl4,由此写出该反应的化学方程式:2Cl2+TiO2+2C===2CO+TiCl4,0.1 mol Cl2完全反应放热4.28 kJ,则2 mol氯气完全反应可放出85.6 kJ热量,该反应的热化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=-85.6 kJ·mol-1。 (4)Si和Cl2反应生成SiCl4,SiCl4的熔点为-69 ℃,沸点为58 ℃,说明室温下SiCl4为液体,生成1 mol液态SiCl4放热687 kJ,据此可写出反应的热化学方程式。 (5)根据题中“每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ”可得出此反应的热化学方程式为NaBH4(s)+2H2O(l)===NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=-216.0 kJ·mol-1。 - 6 -查看更多