2020届一轮复习人教版 化学能与热能 课时作业
2020届一轮复习人教版 化学能与热能 课时作业
学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________
1、氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol 氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中，正确的是( )
A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3
C．Q1＋Q2
d>0
C．2a＝b<0 D．2c＝d>0
4、下列反应过程中的能量变化与右图一致的是（ ）
A. 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
B. C+CO22CO
C. CaCO3CaO+CO2↑
D. C+H2OCO+H2
5、已知：2Zn（s）+O2（g）=2ZnO（s） △H=-701.0kJ·mol-1
2Hg（l）+O2（g）=2HgO（s） △H=-181.6kJ·mol-1
则反应Zn（s）+ HgO（s）=ZnO（s）+ Hg（l）的△H为（ ）
A．-259.7 kJ·mol-1 B．-519.4kJ·mol-1
C．+259.7 kJ·mol-1 D．+519.4kJ·mol-1
6、氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，断裂1molH2中的化学键消耗的能量为Q1kJ,断裂1molCl2中的化学键消耗的能量为22kJ,形成1moIHCl中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中，正确的是（ ）
A. Q1+Q2>Q3 B. Q1+Q2>2Q3 C. Q1+Q22Q3
C．Q1＋Q2Q3
9、有关键能数据如表所示：
化学键
NN
H—H
H—N
键能/kJ·mol－1
x
436
391
已知N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol。则x的值为( )
A．945.6 B．649 C．431 D．869
10、已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋130 kJ·mol－1,2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－220 kJ·mol－1。断开1 mol H—H键、O===O键分别需要吸收436 kJ、496 kJ的热量，则断开1 mol O—H键需要吸收的热量为 ( )
A．332 kJ B．118 kJ
C．462 kJ D．360 kJ
11、已知断开1mol H2中的化学键需要吸收436KJ的能量，断开1mol Cl2中的化学键需要吸收243KJ的能量，而形成1mol HCl分子中的化学键要释放431KJ的能量，则1mol氢气与1mol氯气反应时能量变化为（ ）
A．吸收183KJ B．吸收366KJ
C．放出183KJ D．放出366KJ
12、已知2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣484kJ/mol．且氧气中1mol O=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1mol H﹣O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1mol H﹣H键断裂时吸收热量为（ ）
A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ
13、已知反应X+Y═M+N为放热反应，对该反应的说法正确是（ ）
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．因为该反应为放热反应，故不必加热就可发生
14、下列表示吸热反应的图的是（ ）
A. A B. B C. C D. D
15、德国化学家F.Haber利用N2和H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖，该反应的微观历程及能量变化的示意图如下，用、、分别表示N2、H2、NH3，下列说法正确的是( )
A．催化剂在吸附N2、H2时，催化剂与气体之间的作用力为化学键
B．在该过程中，N2、H2断键形成N原子和H原子
C．合成氨反应中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量
D．使用催化剂，合成氨反应放出的热量减少
16、在一个小烧杯中加入研细的20gBa(OH)2·8H2O，将小烧杯放置在滴有几滴水的玻璃片上，然后加入10gNH4Cl固体。并用玻璃棒迅速搅拌，回答：
（1）实验中玻璃棒的作用是_____________________，
（2）写出有关反应的方程式_____________________________________________，
（3）实验中观察到的现象有________ __________、____________________和反应混合物成糊状，反应物成糊状的原因是____________ ______。
（4）要把反应物研细的原因是_________________________________。
（5）通过_______现象，说明该反应为___热反应，这是由于反应物的总能量__________（填“高于”或“低于”）生成物的总能量。
17、如图所示，把试管放入盛25℃时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．
试完成下列问题（提示：氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低）
（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）由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量 （填“大于”“小于”或“等于”）镁片的盐酸的总能量．
18、丙烷燃烧可以通过以下两种途径：
途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－a kJ·mol－1
途径Ⅱ：C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)ΔH＝＋b kJ·mol－1
2C3H6(g)＋9O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－c kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－d kJ·mol－1(a，b，c，d均为正值)
请回答下列问题：
(1)判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径Ⅰ放出的热量________(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
(2)由于C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)的反应中，反应物具有的总能量________(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要________(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物，因此其反应条件是____________。
(3)b与a，c，d的数学关系式是________。
19、可以将氧化还原反应2H2＋O2＝2H2O设计成原电池。
（1）利用H2、O2、HCl溶液构成燃料电池，则正极的电极反应式为
；负极的电极反应式为 。
（2）把H2改成CH4，KOH溶液作电解质，则负极的电极反应式为
，当导线中通过4 mol电子时，需消耗 mol的KOH；将4 mol CH4完全与Cl2发生取代反应，并生成等物质的量的四种氯代物，则理论上需要消耗Cl2的物质的量为 mol。
20、（16分）目前工业合成氨的原理是：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=－93.0kJ /mol；
另据报道，一定条件下：2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) △H= +1530.0kJ /mol。
（1）氢气的燃烧热△H＝_______________kJ/mol。
（2）在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法正确的是 。
A．气体体积不再变化，则已平衡
B．气体密度不再变化，尚未平衡
C．平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，平衡不移动
D．平衡后，压缩装置，生成更多NH3
（3）在恒温恒容装置中进行合成氨反应。
① 表示N2浓度变化的曲线是 。
② 前25 min 内，用H2浓度变化表示的化学
反应速率是 。
③ 在25 min末刚好平衡，则平衡常数
K = 。
（4）在第25 min 末，保持其它条件不变，升高温度，在第35 min末再次平衡。平衡移动过程中H2浓度变化了1.5 mol·L―1，在图中画出第25 min ～ 40 min NH3浓度变化曲线。
（5）已知常温下，NH4+ 的水解常数为1.0×10―9，则0.1mol/L NH4Cl溶液pH= 。
（忽NH4+ 水解对NH4+ 浓度的影响）
参考答案
1、答案：D
氢气在氯气中燃烧时放出能量，所以形成2 mol氯化氢中的化学键释放的能量大于破坏1 mol氢气中的化学键和破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量。
2、答案：B
解：A、中和反应是酸和碱发生的反应，是放热反应，故A错误；
B、燃烧是可燃物发生的剧烈的发光放热的反应，是放热反应，故B正确；
C、断裂化学键需要吸收能量，故C错误；
D、化学反应过程中一定伴随能量的变化，反应物总能量与生成物总能量一定不相等，故D错误；
故选B．
3、答案：C
H2在O2中燃烧为放热反应，所以a、b、c、d都小于0，B、D均不正确；比较①②两个方程式可知，2a＝b<0，C正确；对比①③两个方程式可知，①放热少，a>c，故A错。
4、答案：A
解：本题考查物质发生化学变化时的能量变化。按反应过程中热量的变化，通常把化学反应分为放热反应、吸热反应。①放热反应：有热量放出的化学反应，因为反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，常见放热反应：燃烧与缓慢氧化，中和反应；金属与酸反应制取氢气，生石灰和水反应等。②吸热反应：有热量吸收的化学反应，因为反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，常见的吸热反应：C（s）+H2O（g）→CO（g）+H2O； C+CO2→CO的反应，以及KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等、A、铝热反应属于放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，故A选项正确；B、碳与二氧化碳反应生成一氧化碳属于吸热反应，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，故B选项错误；C、碳酸钙分解生成吸热反应，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，故C选项错误；D、碳和水蒸气反应属于吸热反应，生成物具有的总能量高于反应物具有的总能量，故D选项不正确，故选A。
5、答案：A
6、答案：D
7、答案：C
8、答案：A
断裂1 mol H2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，则H—H键能为Q1 kJ/mol，断裂1 mol F2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，则F—F键能为Q2 kJ/mol，形成1 mol HF中的化学键释放的能量为Q3 kJ，则H—F键能为Q3 kJ/mol，对于H2(g)＋F2(g)===2HF(g)，反应热ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝Q1 kJ/mol＋Q2 kJ/mol－2Q3 kJ/mol＝(Q1＋
Q2－2Q3)kJ/mol，由于氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量，反应热ΔH<0，即Q1＋Q2－2Q3<0，所以Q1＋Q2<2Q3，答案选A。
9、答案：A
N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol，根据反应热的定义可知ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，即x＋3×436－6×391＝－92.4，解得x＝945.6。
10、答案：C
将第一个热化学方程式乘以2，再减去第二个热化学方程式，得2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋480 kJ·mol－1，故断开1 mol O—H键需要吸收的热量为(436 kJ×2＋496 kJ＋480 kJ)÷4 ＝462 kJ，C项正确。
11、答案：C
解：H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）的反应热=生成物的键能减反应物的键能=436kJ·mol﹣1+243kJ·mol﹣1﹣2×431 kJ·mol﹣1=﹣183kJ·mol﹣1，故1mol氢气与1mol氯气反应时放出热量为183KJ，故选：C．
12、答案：C
解：氢气完全燃烧生成水蒸气是放热反应，2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣484kJ/mol，则2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量484kJ，
化学反应放出的热量=新键生成释放的能量﹣旧键断裂吸收的能量，设氢气中1molH﹣H键断裂时吸收热量为X，根据方程式：2H2+O22H2O，则：4×121kJ=463kJ×4﹣（2X+496kJ），解得X=436kJ．
故选C．
13、答案：C
解：A．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量，X的能量不一定高于M，故A错误；
B．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量，Y的能量不一定高于N，故B错误；
C．反应X+Y=M+N为放热反应，X和Y的总能量一定高于M和N的总能量，故C正确；
D．该反应为放热反应，但引发反应时可能需要加热，故D错误．
故选C．
14、答案：A
若反应物的总能量＞生成物的总能量，则反应为放热反应，若反应物的总能量＞生成物的总能量，则反应为吸热热反应。答案选A。
15、答案：B
催化剂与气体之间的作用力不是化学键，A错误；由图中可知，每3个氢分子和1个氮气分子断键得到原子，然后生成2个氨分子，B正确；合成氨的反应是放热反应，反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量，C错误；催化剂不会改变反应的热效应，即使用催化剂，合成氨反应放出的热量不会变化，D错误。
16、答案：1）搅拌，使反应物充分接触并起反应
（2）Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl = BaCl2 + 2NH3↑ + 10H2O
（3）烧杯底的水结冰，使烧杯和玻璃片粘在一起
闻到有刺激性的气味
反应有水生成
（4）增大反应物的表面积，加快反应速率
（5）水结冰 吸 低于
17、答案：（1）镁片上有大量气泡，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊；
（2）镁与盐酸反应产生H2，该反应为放热反应，Ca（OH）2在水中溶解度随温度升高而减小；
（3）Mg+2H+=Mg2++H2↑；
（4）小于．
（1）镁与盐酸剧烈反应，可观察到产生大量气体，反应放出热量使饱和溶液温度升高，析出固体溶质，观察到溶液变浑浊，故答案为：镁片上有大量气泡，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊；
（2）镁与盐酸剧烈反应，产生氢气并放出大量的热，由于氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，所以饱和石灰水升温后析出的氢氧化钙使溶液呈浑浊状，
故答案为：镁与盐酸反应产生H2，该反应为放热反应，Ca（OH）2在水中溶解度随温度升高而减小；
（3）镁与盐酸发生置换反应，生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，
离子方程式为：Mg+2H+=Mg2++H2↑，故答案为：Mg+2H+=Mg2++H2↑；
（4）当反应物的能量高于生成物的能量时，反应是放热反应，故MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片的盐酸的总能量，故答案为：小于．
18、答案：(1)等于 (2)小于 吸收 加热
(3)2b＝c＋d－2a
本题考查反应热、热化学方程式的书写、盖斯定律等。(1)根据盖斯定律知两者相等。(3)途径Ⅱ的热化学方程式将①×2＋②＋③可得途径Ⅰ的热化学方程式，则反应热有2b＋(－c)＋(－d)＝－2a，整理即得2b＝c＋d－2a。
19、答案：（1）O2＋4H+＋4eˉ＝2H2O（2分）；2H2－4eˉ＝4H+（2分）；
（2）CH4＋10OH-－8e-＝CO32-＋7H2O（2分）；1（1分）；10（1分）；
20、答案：：
（1）－286.0 （2分，不写“－”扣1分）
（2）AD （2分）
（3）① C （2分）
② 0.12 mol / (L·min) （3分，数据2分，单位1分）
③ 0.15 （2分）
（4）（3分，起点1分，拐点1分，延长线1分，）
（5） 5 （2分）
（1）N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=－93.0kJ /mol---------------------------①
2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) △H= +1530.0kJ /mol--------------------②
根据盖斯定律可知，由(①*2-②)/6
得到所求方程式：1/2O2(g)+H2(g)H2O(l) △H=？
△H=（－93.0kJ /mo*2-1530.0kJ /mol）/6=－286.0 kJ /mol
（2）对于反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ，气体前后系数之和不相等，怛温怛压时，与气体体积有关的量如气体体积、密度不变时，均可以说明各气体含量不再改变，即可判断平衡状态，A对，B错；平衡后充入惰性气体，怛压条件下，容器体积会变大，因此气体浓度均降低，平衡会向气体增多的方向移动，故该反应会向逆向移动，C错；平衡后压缩容器，平衡会向气体减少的方向移动，该反应会向正向移动，故D正确
（3）①首先，根据图象中曲线变化可知，A、C线表示反应物，然后根据反应过程中，速率之比等于化学计量数（也就是物质前的系数）之比，即各物质的变化量之比等于系数之比，由此判断，表示N2浓度变化的曲线是C；②由图象可知，A表示H2浓度变化的曲线，25min时，其变化浓度为3.0mol/L，故v=△C/△t=0.12 mol / (L·min)
；③对于反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
平衡后
各物质浓度 1.0 3.0 2.0
K=C(NH3)2/[C(N2)* C(H2)3]≈0.15
(4) N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=－93.0kJ /mol该反应为放热反应，升高温度，平衡会向逆向移动，
对于反应： N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)
平衡I （25 min末） 1.0 3.0 2.0
变化 0.5 1.5 1.0
平衡II（40 min末） 1.5 4.5 1.0
故40 min末C(NH3)=1.0mol/L
(5) 常温下，NH4+发生水解反应：NH4++H2ONH3.H2O+H+
浓度 0.1 X X
水解平衡常数K=C（NH3.H2O）*C（H+）/C（NH4+）=1.0×10―9
代入数据，可得C（H+）=10-5 mol/L，PH=5
