高中化学第1章化学反应与能量转化化学反应的热效应1化学反应的反应热化学反应的内能变化与焓变练习含解析鲁科版选择性必修1

高中化学第1章化学反应与能量转化化学反应的热效应1化学反应的反应热化学反应的内能变化与焓变练习含解析鲁科版选择性必修1

化学反应的反应热　化学反应的内能变化与焓变 ‎(30分钟　50分)‎ 一、选择题(本题包括4小题,每小题5分,共20分)‎ ‎1.(2020·济南高二检测)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 (　　)‎ A.放热反应的发生无须任何条件 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.硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应 ‎【解析】选C。放热反应的发生可能需要条件,如加热等,A项错误;化学键的断裂和形成与反应放热和吸热有关,B项错误;化学反应过程都伴随着能量的变化,C项正确;H2SO4与NaOH的反应是放热反应,D项错误。‎ ‎2.已知化学反应2C(s)+O2(g)2CO(g),2CO(g)+O2(g)2CO2(g)都是放热反应,据此判断,下列说法中正确的是(其他条件相同) 世纪金榜导学号(　　)‎ A.28 g CO所具有的能量一定高于44 g CO2所具有的能量 B.56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量 C.32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量 D.将一定质量的C燃烧,生成CO2与生成CO时放出的热量一样多 ‎【解析】选B。对于放热反应,反应物的总能量一定高于生成物的总能量。由于CCO放热,COCO2放热,所以CCO2比CCO放出的热量要多,故D不正确。反应2CO(s)+O2(g)2CO2(g)中,CO并不是反应物的全部,所以28 g CO所具有的能量不一定高于44 g CO2所具有的能量,故A项不正确,同理C不正确。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎(2020·淮北高二检测)根据碘与氢气反应的热化学方程式 ‎①I2(g)+H2(g)2HI(g)‎ ΔH=-9.48 kJ·mol-1‎ ‎②I2(s)+H2(g)2HI(g)‎ ΔH=26.48 kJ·mol-1‎ - 6 -‎ 下列判断正确的是 (　　)‎ A.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.48 kJ B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ C.反应①的产物比反应②的产物稳定 D.反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低 ‎【解析】选D。A项,因为是可逆反应,所以不能进行完全,放出的热量小于9.48 kJ,错误;B项,1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差26.48 kJ-‎ ‎(-9.48 kJ)=35.96 kJ,错误;C项,反应产物都是气态HI,一样稳定,错误;D项,等量的同一物质,固态物质的能量比气态物质能量低,反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低,正确。‎ ‎3.(2020·西城区高二检测)CO(g)与H2O(g)反应的能量变化如图所示,有关两者反应的说法正确的是 (　　)‎ A.该反应为吸热反应 B.CO(g)和H2O(g)具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量 C.该反应不需要加热就能进行 D.1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要放出41 kJ热量 ‎【解析】选B。由能量变化可知,反应产物的总能量比反应物的总能量低,反应为放热反应,但并不是不需要加热就能发生;当1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)时,要吸收41 kJ热量。‎ ‎4.2019年7月6～9日 “中国(北京)新能源汽车博览会”在北京国家会议中心盛大举办。氢气作为新型能源因释放的能量高,无污染而备受欢迎。已知在 ‎101 kPa、298 K条件下,2 mol H2(g)完全燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,下列热化学方程式正确的是 (　　)‎ A.H2O(g)H2(g)+O2(g)‎ ΔH=+242 kJ·mol-1‎ B.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)‎ - 6 -‎ ΔH=-484 kJ·mol-1‎ C.H2(g)+O2(g)H2O(g)‎ ΔH=+242 kJ·mol-1‎ D.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)‎ ΔH=+484 kJ·mol-1‎ ‎【解析】选A。在判断热化学方程式时,应注意以下几点:①标明各物质的状态,B中H2O的状态标错,B错误。②标明反应是吸热还是放热,C、D应为负值,故C、D错误。③若反应逆向进行,ΔH应改变符号,但绝对值不变,故A正确。‎ ‎【方法规律】“三步法”判断热化学方程式正误 ‎(1)检查状态。‎ 检查是否标明聚集状态:固(s)、液(l)、气(g)。‎ ‎(2)检查符号。‎ 检查ΔH>0、ΔH<0是否与吸热、放热一致。(注意放热反应为ΔH<0,吸热反应为ΔH>0)。‎ ‎(3)检查数值。‎ 检查ΔH的数值是否与反应物或生成物的物质的量相匹配(成比例)。‎ 二、非选择题(本题包括1小题,共10分)‎ ‎5.硼烷在近代工业和军事上具有重要用途,由于它燃烧时能放出大量的热,主要用于火箭和导弹的高能燃料。已知0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态的三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ热量。‎ ‎(1)写出上述反应的热化学方程式。‎ ‎(2)若H2O(l)H2O(g)　ΔH=44 kJ·mol-1。‎ 则11.2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出多少热量。‎ ‎【解析】1 mol B2H6燃烧放出热量=2 165 kJ,0.5 mol B2H6燃烧生成液态水(1.5 mol)放出热量为×2 165 kJ,1.5 mol H2O(l)变为1.5 mol H2O(g)需吸收热量为66 kJ,所以0.5 mol B2H6燃烧生成气态水时放出热量为×‎ - 6 -‎ ‎2 165 kJ-1.5×44 kJ=1 016.5 kJ。‎ 答案:(1)B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(l)‎ ΔH=-2 165 kJ·mol-1　(2)1 016.5 kJ ‎【补偿训练】‎ ‎ (2020·双鸭山高二检测)某化学兴趣小组对生石灰与水反应是显著放热反应进行了实验探究,在除了用手触摸试管壁感觉发热外,还设计了下列几个可行性方案。‎ ‎(1)甲方案:将温度计与盛有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起,放入盛有水的小烧杯中,用胶头滴管向小试管中缓缓滴加水,看到的现象是____________,说明反应放热。(下列装置中支撑及捆绑等仪器已略去) ‎ ‎(2)乙方案:将盛有生石灰的小试管插入带支管的试管中,支管接①或②,用胶头滴管向小试管中缓缓滴加水,看到的现象是(接①)_______________________, ‎ ‎(接②)______________________,说明反应放热。 ‎ ‎(3)丙方案:用胶头滴管向盛有生石灰且带支管的试管中滴加水,支管接的导管中放有适量无水硫酸铜粉末,看到的现象是__________________________, ‎ 说明反应放热,其原因是 ________________________________。  ‎ ‎【解析】(1)CaO与H2O反应生成Ca(OH)2,反应放出大量的热,小试管内有水蒸气产生,温度计温度上升。(2)由于CaO与H2O反应放热,使小试管内温度升高,接①时,导管口有气泡冒出;接②时,U形管左侧水柱下降,右侧水柱上升。(3)CaO与H2O反应放热,使小试管内水分蒸发,无水CuSO4吸水后生成蓝色的CuSO4·5H2O。‎ 答案:(1)小试管中固体变成乳状,同时有大量水蒸气产生,温度计温度上升 ‎(2)导管口有气泡产生　左边水柱下降,右边水柱上升 ‎(3)无水硫酸铜粉末变蓝　水与生石灰反应放出热量,使水蒸发,无水硫酸铜遇水变蓝 一、选择题(本题包括1小题,共8分)‎ ‎6.(2020·宜昌高二检测)今有如下三个热化学方程式:‎ - 6 -‎ H2(g)+O2(g)H2O(g)　ΔH=a kJ·mol-1‎ H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH=b kJ·mol-1‎ ‎2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=c kJ·mol-1‎ 关于它们的下列表述正确的是 (　　)‎ A.它们都是吸热反应 B.a、b和c均为正值 C.反应热的关系:a=b D.反应热的关系:2b=c ‎【解析】选D。A项,H2燃烧属于放热反应;B项,放热反应的焓变为负值;C项,生成1 mol H2O(g)放出热量比生成1 mol H2O(l)放出热量少,所以|a|<|b|;D项,状态相同,由于化学计量数成2倍关系,所以2b=c。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎ (2020·苏州高二检测)已知:H2(g)+F2(g)2HF(g)　ΔH=-270 kJ·mol-1,下列说法正确的是 (　　)‎ A.氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应 B.1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于270 kJ C.在相同条件下,1 mol H2与1 mol F2的能量总和小于2 mol HF气体的能量 D.该反应中的能量变化可用下图来表示 ‎【解析】选D。由热化学方程式可知ΔH<0,H2和F2反应生成HF是放热反应,则HF分解生成H2和F2为吸热反应,A项错误;HF(g)转变为HF(l)放热,则1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF,放出的热量大于270 kJ,B项错误;该反应为放热反应,则反应物的总能量高于反应产物的总能量,C项错误、D项正确。‎ 二、非选择题(本题包括1小题,共12分)‎ ‎7.(2020·淄博高二检测)磷在氧气中燃烧,可看成P与O2先生成P2O3,若O2过量,再生成P2O5,现将3.1 g的单质磷(P)在3.2 g氧气中燃烧至反应物耗尽,测得放出X kJ的热量。 ‎ - 6 -‎ 世纪金榜导学号 ‎(1)反应后生成物的组成是______________(用化学式表示)。 ‎ ‎(2)若3.1 g磷在3.6 g氧气中燃烧,至反应物耗尽,共放出Z kJ的热量,则X______(填“<”“>”或“=”)Z。 ‎ ‎(3)磷的两种氧化物中,较稳定的是________。 ‎ ‎【解析】(1)4P　　+　　3O22P2O3‎ ‎　　　0.1 mol　 　　0.075 mol O2过量,所以还有P2O5生成。‎ ‎(2)氧气的量增多,则生成P2O5的量增多,又因为生成P2O5放出热量,所以Z>X。‎ ‎(3)放出热量越多越稳定,所以P2O5稳定。‎ 答案:(1)P2O3、P2O5‎ ‎(2)<　(3)P2O5‎ - 6 -‎