化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)練習(xí)與解析

1、專題五化學(xué)反應(yīng)與能量變化第一單元化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)一、選擇題1已知反應(yīng)XY=MN為吸熱反應(yīng)，對(duì)這個(gè)反應(yīng)的下列說法中正確的是()AX的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量B因?yàn)樵摲磻?yīng)為吸熱反應(yīng)，故一定要加熱反應(yīng)才能進(jìn)行C破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量DX和Y的總能量一定低于M和N的總能量解析 XY=MNH0，說明X與Y的總能量低于M與N的總能量，A錯(cuò)誤，D正確；破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量大于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量，C錯(cuò)誤；吸熱反應(yīng)有的不需要加熱也可反應(yīng)，如氫氧化鋇晶體與氯化銨攪拌即可，B錯(cuò)誤。答案 D2下列與化學(xué)反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正

2、確的是()A生成物總能量一定低于反應(yīng)物總能量B放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率C應(yīng)用蓋斯定律，可計(jì)算某些難以直接測(cè)量的反應(yīng)焓變D同溫同壓下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的H不同解析 放熱反應(yīng)生成物總能量低于反應(yīng)物總能量，吸熱反應(yīng)生成物總能量高于反應(yīng)物總能量，A錯(cuò)誤?；瘜W(xué)反應(yīng)的速率與反應(yīng)物本身的性質(zhì)、溫度、壓強(qiáng)、濃度、催化劑等因素有關(guān)，與吸熱、放熱反應(yīng)無關(guān)，B錯(cuò)誤。通過蓋斯定律可以間接測(cè)量某些難以直接測(cè)量的反應(yīng)的焓變，C正確。同溫同壓下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)條件不會(huì)影響H的值，D錯(cuò)誤。答案 C3臭氧層中臭氧分解歷程如圖所示，下列說法

3、正確的是()。A催化反應(yīng)、均為放熱反應(yīng)B催化劑不能改變?cè)摲磻?yīng)的焓變CClO是該反應(yīng)的催化劑D在該反應(yīng)過程中沒有化學(xué)鍵的斷裂與生成解析由題可知反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；催化劑改變了反應(yīng)的活化能，沒有改變反應(yīng)的焓變，B正確；ClO是中間產(chǎn)物，Cl是催化劑，C錯(cuò)誤；任何化學(xué)反應(yīng)中都既有化學(xué)鍵的斷裂又有化學(xué)鍵的形成，D錯(cuò)誤。答案B4下列圖像分別表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系據(jù)此判斷下列說法中正確的是()。A石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng)B白磷比紅磷穩(wěn)定CS(g)=S(s)H0DH2(g)I2(g)=2HI(g)H0解析紅磷的能量低，更穩(wěn)定，B錯(cuò)誤。氣態(tài)硫能量高，S(g)=S(s)放出

4、熱量，H0，C錯(cuò)誤。D中反應(yīng)為放熱反應(yīng)，H0。答案A5在298 K、100 kPa時(shí)，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3則H3與H1和H2間的關(guān)系正確的是()。AH3H12H2 BH3H1H2CH3H12H2 DH3H1H2解析依次給三個(gè)熱化學(xué)方程式編號(hào)為、，則2，故H3H12H2。答案A6氫化熱是指一定條件下，1 mol不飽和化合物加氫時(shí)放出的熱量。表中是環(huán)己烯()、環(huán)己二烯()和苯的氫化熱數(shù)據(jù)?；衔颒22H23H2氫化熱H(kJmol1)119.7232.7208.4下列說法

5、正確的是()。A環(huán)己二烯與H2的反應(yīng)最劇烈B環(huán)己烯、環(huán)己二烯和苯有相同的官能團(tuán)C三種化合物中環(huán)己二烯的穩(wěn)定性最強(qiáng)D上述條件下，1 mol轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí)放熱113 kJ解析A項(xiàng)，劇烈與否，與放出熱量多少無關(guān)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)中，苯分子中無碳碳雙鍵，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，環(huán)己二烯最活潑，錯(cuò)誤。答案D7白磷與氧可發(fā)生如下反應(yīng)：P45O2=P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為PP a kJmol1，PO b kJmol1、P=O c kJmol1、O=O d kJmol1。根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的H，其中正確的是()。A(6a5d4c12b)kJmol1B(4c12b6a5d)kJmol1C(

6、4c12b4c5d)kJmol1D(4a5d4c12b)kJmol1解析1 mol P4中有6 mol的PP,5 mol O2中含有5 mol O=O，1 mol P4O10中含有4 mol P=O、12 mol PO，所以H(6a5d4c12b)kJmol1答案A二、非選擇題8(1)丙烷熱值較高，污染較小，是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問題。如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過程中的能量變化圖，請(qǐng)?jiān)趫D中的括號(hào)內(nèi)填入“”或“”。寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_ _。二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料，應(yīng)用前景廣闊。1 mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1

7、 455 kJ熱量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1 645 kJ熱量，則混合氣體中，丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為_。(2)蓋斯定律認(rèn)為：不管化學(xué)過程是一步完成或分幾步完成，整個(gè)過程的總熱效應(yīng)相同。試運(yùn)用蓋斯定律回答下列問題：已知：H2O(g)=H2O(l)H1Q1 kJmol1C2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2Q2 kJmol1C2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H3Q3 kJmol1若使46 g液態(tài)無水酒精完全燃燒，并恢復(fù)到室溫，則整個(gè)過程中放出的熱量為_kJ。碳在氧氣供應(yīng)不充足時(shí)，生成CO同時(shí)還部分生成CO2，因此無法通

8、過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得反應(yīng)：C(s)O2(g)=CO(g)的H。但可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、利用蓋斯定律計(jì)算出該反應(yīng)的H，計(jì)算時(shí)需要測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有_。解析(1)丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)的過程放熱，H為“”。燃燒熱是101 kPa時(shí)，1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量，所以表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 215.0 kJmol1。n(二甲醚)1 455 kJmol11 moln(二甲醚)2 215.0 kJmol11 645 kJ，解得n(二甲醚)0.75 mol，n(丙烷)0.25 mol。(2)由3可得C2H5OH

9、(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H4(3Q1Q2Q3)kJmol1，所以使46 g液態(tài)無水酒精完全燃燒，并恢復(fù)到室溫，整個(gè)過程中放出的熱量為(3Q1Q2Q3)kJ。利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)C(s)O2(g)=CO(g)的H，需要測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有碳和CO的燃燒熱。答案(1)C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 215.0 kJmol113(2)3Q1Q2Q3碳和CO的燃燒熱9測(cè)定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(中和熱為57.3 kJmol1)：_。(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

10、如下表。請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝簻囟葘?shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度T1/終止溫度T2/溫度差平均值(T2T1)/H2SO4溶液NaOH溶液平均值126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4近似認(rèn)為0.50 molL1NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液的密度都是1 gcm3，中和后生成溶液的比熱容c4.18 Jg11。則中和熱H_(取小數(shù)點(diǎn)后一位)。上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3 kJmol1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是_(填字母)。a實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差b量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)c分多次把NaOH溶液倒入

11、盛有硫酸的小燒杯中d用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H2SO4溶液的溫度解析(1)寫熱化學(xué)方程式時(shí)除注意化學(xué)方程式配平外，還要注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)，H的符號(hào)和單位。(2)實(shí)驗(yàn)2的誤差太大要舍去H53 504 Jmol153.5 kJmol1。a、c項(xiàng)易使部分熱量損失，導(dǎo)致結(jié)果偏低，b項(xiàng)仰視讀數(shù)，V(NaOH)偏大，會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏高，d項(xiàng)會(huì)使溫差變小、導(dǎo)致結(jié)果偏低。答案(1)H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1 (2)4.053.5 kJmol1acd10能源危機(jī)是當(dāng)前全球問題，開源節(jié)流是應(yīng)對(duì)能源危機(jī)的重要舉措。(1)下列做法有助于能

12、源“開源節(jié)流”的是_(填字母)。a大力發(fā)展農(nóng)村沼氣，將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源b大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的能源需求c開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)岬刃履茉?、減少使用煤、石油等化石燃料d減少資源消耗，增加資源的重復(fù)使用、資源的循環(huán)再生(2)金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們?cè)谘鯕獠蛔銜r(shí)燃燒生成一氧化碳，充分燃燒時(shí)生成二氧化碳，反應(yīng)中放出的熱量如下圖所示。在通常狀況下，金剛石和石墨中_(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定，石墨的燃燒熱為_。12 g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36 g，該過程放出的熱量_。(3)已知：N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946 kJmol1、4

13、97 kJmol1。N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.0 kJmol1。NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為_kJmol1。(4)綜合上述有關(guān)信息，請(qǐng)寫出CO與NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。解析(2)由圖知石墨的能量比金剛石的小，所以石墨比金剛石穩(wěn)定；石墨的燃燒熱HH3H2110.5 kJmol1(283.0 kJmol1)393.5 kJmol1。n(CO)28 gmol1n(CO2)44 gmol136 g，n(CO)n(CO2)1 mol，所以n(CO)n(CO2)0.5 mol，放出的熱量為：110.5 kJmol10.5 mol393.5 kJmol10.5 mol252.0 kJ。(3

14、)設(shè)NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為x，則946 kJmol1497 kJmol12x180.0 kJmol1，x631.5 kJmol1。(4)由圖知2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0 kJmol1，將該式減去N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.0 kJmol1得：2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H746.0 kJmol1。答案(1)acd(2)石墨393.5 kJmol 1252.0 kJ(3)631.5(4)2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H746.0 kJmol111已知某種新型燃料的主要成分是高濃度乙炔和液氨。請(qǐng)回答下列問題。(1)

15、下列說法正確的是_(填序號(hào))。A液氨在汽化過程中H0B乙炔(CHCH)和液氨在密封體系中發(fā)生氧化還原反應(yīng)而釋放能量C乙炔和液氨在純氧中完全燃燒時(shí)不產(chǎn)生有毒物質(zhì)D這種新型燃料燃燒過程中只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能(2)已知充分燃燒a g乙炔氣體時(shí)生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，則下列熱化學(xué)方程式中正確的是_(填序號(hào))。A2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)HkJmol1BC2H2O2=2CO2H2OH kJmol1C2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H kJmol1D2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H2b kJmol

16、1(3)已知下列數(shù)據(jù)：化學(xué)鍵HNHONNOO斷鍵所需能量/(kJmol1)386463942498請(qǐng)寫出NH3(g)完全燃燒生成N2和水蒸氣的熱化學(xué)反應(yīng)方程式_。(4)已知：H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1。液氫也是一種常用燃料，將煤與水蒸氣在高溫下反應(yīng)是獲取H2的重要方法。C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1根據(jù)以上信息，則12 kg C(s)與水蒸氣反應(yīng)_(填“吸收”或“放

17、出”)_kJ熱量。解析(1)選項(xiàng)A，液氨汽化過程中需要吸收熱量，故H0。選項(xiàng)B，乙炔和液氨在封閉體系中不發(fā)生反應(yīng)，錯(cuò)誤；選項(xiàng)C，在純氧中，C2H2完全燃燒的產(chǎn)物為CO2、H2O，NH3完全燃燒的產(chǎn)物為N2和H2O，這些產(chǎn)物都是無毒的；D選項(xiàng)，燃燒的過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能，錯(cuò)誤。(2)a g C2H2完全燃燒釋放出b kJ熱量，所以1 mol C2H2完全燃燒生成CO2、液態(tài)水時(shí)釋放出 kJ熱量，再根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原則可知選項(xiàng)C正確。(3)根據(jù)反應(yīng)方程式：2NH3(g)O2(g)=N2(g)3H2O(g)，反應(yīng)物分子斷裂時(shí)所吸收的熱量23 mol386 kJmol1 mol498 kJmol13 063 kJ，生成物分子形成時(shí)釋放出的熱量1 mol942 kJmol132 mol463 kJmol13