新教材適用高中化學(xué)專題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化第一單元化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的焓變課后習(xí)題蘇教版選擇性必修1

第一單元化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的焓變基礎(chǔ)鞏固1.下列各組變更中,前者是放熱反應(yīng),后者是吸熱反應(yīng)的是 ()。A.生石灰溶于水;鋅粒與稀硫酸反應(yīng)B.干冰升華;金屬或金屬氧化物熔化C.氨水與醋酸反應(yīng);二氧化碳與碳反應(yīng)D.工業(yè)上煅燒石灰石;化石燃料燃燒答案:C2.將鐵粉和硫粉充分混合后加熱,待反應(yīng)一發(fā)生應(yīng)馬上停止加熱,反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行,直至反應(yīng)完全生成新物質(zhì)硫化亞鐵。此現(xiàn)象說明()。A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)C.鐵粉和硫粉在常溫下簡(jiǎn)潔發(fā)生反應(yīng)D.生成物硫化亞鐵的焓高于反應(yīng)物鐵粉和硫粉的總焓答案:B解析:鐵粉和硫粉充分混合后加熱,反應(yīng)一發(fā)生馬上停止加熱,反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行,說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng),生成物的總能量低于反應(yīng)物的總能量,即生成物硫化亞鐵的焓低于反應(yīng)物鐵粉和硫粉的總焓。3.下列說法中正確的是()。A.在化學(xué)反應(yīng)過程中,發(fā)生物質(zhì)變更的同時(shí)不肯定發(fā)生能量變更B.反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在點(diǎn)燃條件下的ΔH>0C.生成物的總焓大于反應(yīng)物的總焓時(shí),反應(yīng)吸熱,ΔH>0D.ΔH的大小與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)無關(guān)答案:C解析:在化學(xué)反應(yīng)過程中,發(fā)生物質(zhì)變更的同時(shí)肯定發(fā)生能量變更,A項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)是放熱反應(yīng),在點(diǎn)燃條件下的ΔH<0,B項(xiàng)錯(cuò)誤;ΔH的大小與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān),D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.依據(jù)如圖所示的反應(yīng)推斷下列說法中錯(cuò)誤的是()。碳酸鈣的熱分解示意圖A.CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量B.該反應(yīng)的焓變大于零C.該反應(yīng)中既有離子鍵斷裂也有共價(jià)鍵斷裂,化學(xué)鍵斷裂汲取能量,化學(xué)鍵形成放出能量D.由該反應(yīng)可推出凡是須要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)答案:D解析:因?yàn)樘妓徕}受熱分解是吸熱反應(yīng),必有CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量,焓變大于零,A、B項(xiàng)正確;在CaCO3中,Ca2+和CO32-5.1g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2,需汲取10.94kJ熱量,此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為()。A.C+H2OCO+H2ΔH=131.28kJ·mol-1B.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=10.94kJ·mol-1C.C(s)+H2O(l)CO(g)+H2(g)ΔH=131.28kJ·mol-1D.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=131.28kJ·mol-1答案:D解析:碳與水蒸氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以ΔH大于0。依據(jù)題意可知,1mol碳(即12g碳)與水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2汲取的熱量是10.94kJ×12=131.28kJ,D項(xiàng)正確,A項(xiàng)沒有注明物質(zhì)的狀態(tài),B項(xiàng)中反應(yīng)熱不正確,C項(xiàng)中水的狀態(tài)不是氣態(tài)。6.膠狀液氫(主要成分是H2和CH4)有望用于將來的運(yùn)載火箭和空間運(yùn)輸系統(tǒng)。試驗(yàn)測(cè)得101kPa時(shí),1molH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ的熱量;1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體,放出890.3kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()。A.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1C.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mol-1D.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=890.3kJ·mol-1答案:B解析:依據(jù)題目信息確定反應(yīng)物、生成物狀態(tài)是否符合要求,依據(jù)熱化學(xué)方程式的形式計(jì)算ΔH的數(shù)值。7.反應(yīng)A+BC(ΔH<0)分兩步進(jìn)行:①A+BX(ΔH>0),②XC(ΔH<0)。下列圖像能正確表示該反應(yīng)過程中的能量變更的是()。答案:D解析:由題給信息可知,A+BC是放熱反應(yīng),A和B具有的總能量大于C具有的總能量;A+BX是吸熱反應(yīng),X具有的總能量大于A和B具有的總能量;XC是放熱反應(yīng),X具有的總能量大于C具有的總能量。綜上可知,D項(xiàng)正確。8.我國(guó)研制出一種新型復(fù)合光催化劑,利用太陽光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水,其主要過程如圖所示。已知:物質(zhì)中化學(xué)鍵的鍵能如下表所示。若反應(yīng)過程中分解了2mol水,則下列說法不正確的是()?；瘜W(xué)鍵H—O鍵OO鍵H—H鍵O—O鍵鍵能460496436134A.過程Ⅰ汲取了920kJ能量B.過程Ⅱ放出了570kJ能量C.過程Ⅲ屬于放熱反應(yīng)D.總反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑答案:C解析:斷裂化學(xué)鍵汲取能量,結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知,過程Ⅰ汲取了460kJ×2=920kJ能量,A項(xiàng)正確;形成化學(xué)鍵釋放能量,則過程Ⅱ放出了436kJ+134kJ=570kJ能量,B項(xiàng)正確;由過程Ⅲ可知,H2O2中的H—O鍵斷裂,H—H鍵、OO鍵形成,ΔH=460kJ·mol-1×2+134kJ·mol-1-436kJ·mol-1-496kJ·mol-1=122kJ·mol-1,為吸熱反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;太陽光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水,總反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑,D項(xiàng)正確。9.(1)肼(H2NNH2)是一種高能燃料,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變更如下圖所示,已知斷裂1molN≡N鍵所需的能量為942kJ、斷裂1molOO鍵所需的能量為500kJ、斷裂1molN—N鍵所需的能量為154kJ,則斷裂1molN—H鍵所需的能量是。

(2)在肯定條件下,S8(s)和O2(g)發(fā)生反應(yīng)依次轉(zhuǎn)化為SO2(g)和SO3(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系可用下圖簡(jiǎn)潔表示(圖中的ΔH表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。①寫出肯定條件下S8(s)燃燒生成SO2(g)的熱化學(xué)方程式:

。

②寫出肯定條件下SO3(g)分解生成SO2(g)和O2(g)的熱化學(xué)方程式:。

③若已知硫氧鍵的鍵能為dkJ·mol-1,氧氧鍵的鍵能為ekJ·mol-1,則S8分子中硫硫鍵的鍵能為

。

答案:(1)391kJ(2)①S8(s)+8O2(g)8SO2(g)ΔH=-8akJ·mol-1(答案合理即可)②2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH=2bkJ·mol-1(答案合理即可)③(2d-a-e)kJ·mol-1解析:(1)依據(jù)題圖可知,N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534kJ·mol-1,由N2H4的結(jié)構(gòu)式()可知,每個(gè)N2H4分子內(nèi)含有4個(gè)N—H鍵和1個(gè)N—N鍵,設(shè)斷裂1molN—H鍵所需的能量為xkJ,則反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵須要汲取的熱量為(4x+154+500)kJ,形成產(chǎn)物中的化學(xué)鍵會(huì)放出的熱量為2752kJ,由熱化學(xué)方程式的含義可知,2752-(4x+154+500)=534,解得x=391。(2)③設(shè)S8分子中硫硫鍵的鍵能為xkJ·mol-1,結(jié)合①可得8x+8e-16d=-8a,解得x=2d-a-e。實(shí)力提升1.據(jù)報(bào)道,科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)視察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下:下列說法正確的是()。A.CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)B.在該過程中,CO斷鍵形成C和OC.CO和O生成了具有極性共價(jià)鍵的CO2D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過程答案:C解析:依據(jù)能量變更示意圖可以推斷題述反應(yīng)為放熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤。依據(jù)反應(yīng)過程示意圖可以看出CO中的碳氧鍵沒有斷裂,B項(xiàng)錯(cuò)誤。CO2中含有極性共價(jià)鍵,C項(xiàng)正確。狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO和O形成CO2的過程,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.已知充分燃燒ag乙炔氣體時(shí)生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水,并放出bkJ熱量,則下列表示乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是()。A.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=2bkJ·mol-1B.C2H2(g)+52O2(g)2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-2bkJ·mol-1C.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2bkJ·mol-1D.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-bkJ·mol-1答案:B解析:充分燃燒ag乙炔氣體時(shí)生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水,并放出bkJ熱量,依據(jù)參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量與反應(yīng)放出的熱量成正比可知,生成2mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水,反應(yīng)放出2bkJ熱量,或生成4mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水,反應(yīng)放出4bkJ熱量,則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式為C2H2(g)+52O2(g)2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-2bkJ·mol-1或2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-4bkJ·mol-1。3.(雙選)化學(xué)鍵的鍵能是指斷開氣態(tài)物質(zhì)中1mol某種共價(jià)鍵生成氣態(tài)原子須要汲取的能量,常用E表示。結(jié)合表中信息推斷下列說法不正確的是()。共價(jià)鍵H—HF—FH—FC—FC—ClC—IE436157568427330218A.C—Br鍵的鍵能的可能范圍是218kJ·mol-1<E(C—Br)<330kJ·mol-1B.表中最穩(wěn)定的共價(jià)鍵是H—F鍵C.2H(g)H2(g)ΔH=436kJ·mol-1D.H2(g)+F2(g)2HF(g)ΔH=-25kJ·mol-1答案:CD解析:由表中鍵能數(shù)據(jù)可知,C—F鍵、C—Cl鍵、C—I鍵的鍵能依次減小,則E(C—Br)介于E(C—Cl)和E(C—I)之間,其可能范圍是218kJ·mol-1<E(C—Br)<330kJ·mol-1,A項(xiàng)正確。鍵能越大表示斷裂1mol該共價(jià)鍵汲取的能量越多,則該化學(xué)鍵越穩(wěn)定,其中E(H—F)最大,故表中最穩(wěn)定的共價(jià)鍵是H—F鍵,B項(xiàng)正確。斷鍵吸熱,2H(g)H2(g)過程中形成1molH—H鍵,則有ΔH=-436kJ·mol-1,C項(xiàng)錯(cuò)誤。依據(jù)ΔH與鍵能的關(guān)系可知,H2(g)+F2(g)2HF(g)的ΔH=(436kJ·mol-1+157kJ·mol-1)-(2×568kJ·mol-1)=-543kJ·mol-1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(雙選)下列熱化學(xué)方程式或敘述正確的是()。A.1mol液態(tài)肼在足量氧氣中完全燃燒生成水蒸氣,放出642kJ的熱量:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=642kJ·mol-1B.12g石墨轉(zhuǎn)化為CO時(shí),放出110.5kJ的熱量:2C(石墨,s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1C.已知:H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1,則:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH=571.6kJ·mol-1D.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1,則在肯定條件下向密閉容器中充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)充分反應(yīng)放出46.2kJ的熱量答案:BC解析:放熱反應(yīng),ΔH<0,A項(xiàng)錯(cuò)誤。12gC的物質(zhì)的量為1mol,放出110.5kJ的熱量,則2C(石墨,s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1,B項(xiàng)正確。已知反應(yīng)為放熱反應(yīng),則其逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH為正值,ΔH的肯定值與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比,C項(xiàng)正確。合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),0.5molN2和1.5molH2不能完全反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.(雙選)依據(jù)如下示意圖,推斷下列說法不正確的是()。A.反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=(a-b)kJ·mol-1B.該反應(yīng)過程中反應(yīng)物斷鍵汲取的能量大于生成物成鍵放出的能量C.xmolC和xmolH2O反應(yīng)生成xmolCO和xmolH2汲取的熱量肯定為131.3xkJD.1molC(g)、2molH(g)、1molO(g)轉(zhuǎn)變成1molCO(g)和1molH2(g)放出的熱量為akJ答案:AC解析:1molC(s)、1molH2O(g)轉(zhuǎn)變成1molC(g)、2molH(g)和1molO(g)汲取bkJ熱量,1molC(g)、2molH(g)和1molO(g)轉(zhuǎn)變成1molCO(g)和1molH2(g)放出akJ熱量,則有C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=(b-a)kJ·mol-1,A項(xiàng)錯(cuò)誤。該反應(yīng)生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量,是吸熱反應(yīng),則反應(yīng)物斷鍵汲取的能量大于生成物成鍵放出的能量,B項(xiàng)正確。xmolC(s)和xmolH2O(g)反應(yīng)生成xmolCO(g)和xmolH2(g)汲取的熱量為131.3xkJ,若反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)變更,則汲取熱量的數(shù)值不同,C項(xiàng)錯(cuò)誤。由題圖可知,1molC(g)、2molH(g)、1molO(g)轉(zhuǎn)變成1molCO(g)和1molH2(g)放出的熱量為akJ,D項(xiàng)正確。6.依據(jù)所給信息完成下列熱化學(xué)方程式。(1)依據(jù)下列圖像寫出:圖1圖2①圖1表示的熱化學(xué)方程式:

。

②由C(s)CO(g)的熱化學(xué)方程式:

。

(2)試驗(yàn)室中可利用FeCO3和O2為原料制備少量鐵紅,每生成160g固體鐵紅放出130kJ熱量,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。

(3)1.7gNH3(g)發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物,放出22.67kJ的熱量,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:

。

(4)已知一些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示:化學(xué)鍵C—HC—FH—FF—F鍵能414427568157請(qǐng)依據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算CH4(g)和F2(g)反應(yīng)生成CF4(g)和HF(g)的熱化學(xué)方程式:。

答案:(1)①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41kJ·mol-1②2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1[或C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1](2)4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g)ΔH=-260kJ·mol-1