高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第一单元 化学反应的热效应第1课时课时作业

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第一单元 化学反应的热效应第1课时课时作业，共15页。试卷主要包含了下列图示变化为吸热反应的是，下列说法正确的是，反应M+Z Q分两步进行，下列判断正确的是，4 kJ·ml-1，下列说法不正确的是，已知2，已知等内容，欢迎下载使用。

专题1　化学反应与能量变化
第一单元　化学反应的热效应
第1课时　化学反应的焓变
基础过关练
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
题组一　反应热　焓变
1.(2021江苏扬州中学高二上开学检测)下列图示变化为吸热反应的是 (　　)

A

B

C　　　

D　　
2.下列说法正确的是 (　　)
A.在化学反应中发生物质变化的同时,不一定发生能量变化
B.ΔH>0表示放热反应,ΔH<0表示吸热反应
C.反应热的数据可以实验测得,也可以通过理论计算求得
D.成键释放的总能量大于反应物断键吸收的总能量时,ΔH>0
3.(2021江苏如皋中学高二上阶段性检测)反应M+Z Q(ΔH>0)分两步进行:①M+Z X(ΔH<0),②X Q(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 (　　)


4.(2021北京朝阳高二下期末)下列判断正确的是 (　　)


已知:I2(g) I2(s)　ΔH=-62.4 kJ·mol-1。
A.图1反应为吸热反应
B.图2反应的热化学方程式为2HI(g) H2(g)+I2(g)　ΔH=+9.4 kJ·mol-1
C.图2中若I2的状态为固态,则能量变化曲线可能为①
D.断裂1 mol H2(g)和1 mol I2(g)中化学键需要的能量大于断裂2 mol HI(g)中化学键需要的能量
5.(2020北京东城高二下期末)下列说法不正确的是 (　　)
A.任何化学反应都会伴随着能量的变化
B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.反应物的总能量大于生成物的总能量,则该反应为放热反应
D.断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,则该反应为吸热反应
题组二　热化学方程式
6.(2020江西吉安第一中学高二上月考)标准状况下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H键、H—O键和键的键焓ΔH分别为436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和495 kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是 (　　)
A.H2O(g) H2+12O2(g)　ΔH=-485 kJ·mol-1
B.H2O(g) H2(g)+12O2(g)　ΔH=+485 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)　ΔH=+485 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)　ΔH=-485 kJ·mol-1
7.(2021安徽皖北名校高二上联考) 溴与氢气在一定条件下反应的热化学方程式如下。
①Br2(g)+H2(g) 2HBr(g)　ΔH=-Q1 kJ·mol-1
②Br2(l)+H2(g) 2HBr(g)　ΔH=-Q2 kJ·mol-1
下列说法正确的是 (　　)
A.Q1 B.1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量
C.相同条件下,Cl2(g)+H2(g) 2HCl(g)　ΔH>-Q1 kJ·mol-1
D.向1 mol Br2(g)中加入1 mol H2(g),在该条件下充分反应,放出Q1 kJ热量
8.(2020山东安丘实验中学高二上月考)(1)已知2.0 g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时,放出33.4 kJ的热量,则表示肼燃烧的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)将2.3 g某液态有机物在一定量的氧气中点燃,恰好完全燃烧,生成2.7 g液态水和2.24 L CO2(标准状况)并放出68.35 kJ的热量。写出此反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
题组三　ΔH与化学键的键能
9.(2021安徽皖北名校高二上联考)意大利罗马大学的科学家获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图,已知断裂1 mol 键吸收942 kJ热量,生成1 mol N—N键释放167 kJ热量。根据以上信息和数据,判断下列热化学方程式正确的是 (　　)

A.2N2 N4　ΔH=-882 kJ/mol
B.N2(g) 12N4(g)　ΔH=+441 kJ
C.N2(g) 12N4(g)　ΔH=-441 kJ/mol
D.2N2(g) N4(g)　　ΔH=+882 kJ/mol
10.(2021江苏南通高级中学高二上月考)已知:断开(或形成)1 mol共价键吸收(或放出)的能量数据如下表。
共价键
H—H
C—H

能量变化/kJ·mol-1
a
b
c
则反应2CH4(g)+3H2(g)的ΔH(单位:kJ·mol-1)为 (　　)
A.b-c-a　　　　　　　　B.c+3a-4b
C.c+3a-6b　　　　　　　　D.6b-c-3a
11.已知断裂1 mol C—H键吸收414.4 kJ热量,断裂1 mol C—C键吸收347.4 kJ热量,形成1 mol 键放出615.3 kJ热量,形成1 mol H—H键放出435.3 kJ热量。乙烷分解的反应可表示为:
+H—H
若在反应中消耗了1 mol乙烷,则有关该反应的说法正确的是 (　　)
A.该反应放出251.2 kJ热量　　　　　　　　　
B.该反应吸收251.2 kJ热量
C.该反应放出125.6 kJ热量　　　　　　　　　
D.该反应吸收125.6 kJ热量
12.(2021山东聊城高二上期中)已知断裂1 mol化学键所需的能量数据如下表:
化学键


N—N
O—H
能量/kJ
942
500
154
452.5

则断裂1 mol N—H键所需的能量是 (　　)
A.194 kJ　　　　B.316 kJ　　　　C.391 kJ　　　　D.658 kJ
13.(2020江西上饶中学高二上月考)已知:①1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键。
②Si(s)+O2(g) SiO2(s)　ΔH,其反应过程与能量变化如图所示;(a、b、c均大于0)

③断开1 mol共价键吸收的能量数据如下表。
化学键
Si—O
OO
Si—Si
能量/kJ
460
500
176
下列说法正确的是 (　　)
A.晶体硅光伏发电是将化学能转化成了电能
B.二氧化硅的稳定性弱于硅的稳定性
C.ΔH=-988 kJ·mol-1
D.ΔH=(a-c)kJ·mol-1
能力提升练
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
题组一　从宏观和微观的角度分析反应热
1.(2021山东青岛城阳高二上期中,)据报道,科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程如图所示,下列说法正确的是 (　　)


A.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
B.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
C.在该过程中,CO断键形成C和O
D.CO和O生成CO2是吸热反应,ΔH>0
2.(2021河南驻马店正阳高级中学高二上素质检测,)根据下图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况,判断下列说法正确的是　 (　　)

A.N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)是放热反应
B.1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要放出632 kJ能量
C.N2(g)+O2(g) 2NO(g)　ΔH=-180 kJ/mol
D.2 mol O(g)原子结合生成O2(g)时需要放出498 kJ能量
题组二　利用化学键的键能计算反应热
3.(2021湖南五市十校高二上期中,)已知1 mol Si中含有2 mol Si—Si键,1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键。参考下表中键能数据,计算晶体硅在氧气中燃烧生成二氧化硅晶体的热化学方程式:Si(s)+O2(g) SiO2(s)　ΔH中,ΔH的值为 (　　)
化学键
Si—O

Si—Si
Si—Cl
Si—C
键能/kJ·mol-1
460
498.8
176
360
347
A.-245.2 kJ·mol-1　　　　　　　　B.+989.2 kJ·mol-1
C.-61.2 kJ·mol-1　　　　　　　　D.-989.2 kJ·mol-1
4.(2021福建漳州平和第一中学高三上期中,)断裂1 mol化学键所需的能量如表,火箭燃料肼(H2N—NH2)的有关化学反应的能量变化如图所示,则下列说法错误的是 (　　)
化学键
N—N


N—H
能量(kJ)
154
500
942
a

A.N2(g)比O2(g)稳定
B.N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g)　ΔH1=-534 kJ/mol
C.图中的ΔH3=+2 218 kJ/mol
D.表中的a=194
5.(2021湖北襄阳五校高二上期中,)已知E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1,根据要求回答问题。


(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成1 mol CO2和1 mol NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1将　　　　(填“增大”“减小”或“不变”,下同),ΔH将　　　　。请写出NO2和CO反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)如表所示是部分化学键的键能参数。
化学键
P—P
P—O


键能/kJ·mol-1
a
b
c
x
已知白磷的燃烧热为d kJ·mol-1,白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示。1个P4O10分子中P—O键的个数为　　　　,表中x=　　　　　　(用含a、b、c、d的代数式表示)。 
答案全解全析
基础过关练
1.A　生成物的能量比反应物的高,是吸热反应,A项符合题意;生成物的能量比反应物的低,是放热反应,B项不符合题意;浓硫酸稀释放热,C项不符合题意;活泼金属和强酸反应放热,D项不符合题意。
2.C　任何化学反应的发生都伴有能量的变化,A错误;ΔH>0表示吸热反应,ΔH<0表示放热反应,B错误;成键释放的总能量大于反应物断键吸收的总能量时,为放热反应,ΔH<0,D错误。
3.B　由反应M+Z Q(ΔH>0)可以看出(1)M+Z Q(ΔH>0)是吸热反应,M和Z的能量之和小于Q。(2)由①M+Z X(ΔH<0)可知这步反应是放热反应,则M和Z的能量之和大于X的能量。(3)②X Q(ΔH>0)是吸热反应,故X的能量小于Q。综上可知,X的能量小于M+Z;M+Z的能量小于Q,只有图像B符合。
4.B　图1中,反应物的总能量高于生成物的总能量,图1反应是放热反应,A项错误;由图1得H2(g)+I2(g) 2HI(g)　ΔH=-9.4 kJ·mol-1,根据盖斯定律,可知2HI(g) H2(g)+I2(g)　ΔH=+9.4 kJ·mol-1,B项正确;由于I2(g) I2(s)　ΔH=-62.4 kJ·mol-1,H2(g)+I2(g) 2HI(g)　ΔH=-9.4 kJ·mol-1,根据盖斯定律可得2HI(g) H2(g)+I2(s)　ΔH=-53.0 kJ·mol-1,曲线①表示吸热反应,而HI(g)分解生成H2(g)和I2(s)是放热反应,C项错误;ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,根据图1,H2(g)和I2(g)反应生成HI(g)是放热反应,ΔH<0,可知断裂1 mol H2(g)和1 mol I2(g)中化学键需要的能量小于断裂2 mol HI(g)中化学键需要的能量,D项错误。
5.B　旧键断裂吸收能量,新键形成放出能量,化学反应都伴有能量变化,A项正确;铝热反应在高温下才能进行,但属于放热反应,B项错误;反应物的总能量高于生成物的总能量时,该反应属于放热反应,C项正确;断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,则吸收的热量大于放出的热量,该反应为吸热反应,D项正确。
6.D　化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,断裂化学键需要吸收能量,形成化学键需要释放能量,根据H2O(g) H2(g)+12O2(g),该反应的能量变化为2×463 kJ·mol-1-436 kJ·mol-1-495 kJ·mol-12=+242.5 kJ·mol-1,化学反应逆向进行,反应热数值不变,符号相反,化学方程式化学计量数加倍,反应热加倍,则2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)　ΔH=-485 kJ·mol-1,选D。
7.B　由于溴蒸气变成液溴的过程放热,将方程式①和②相减得到Br2(g) Br2(l)　ΔH=Q2-Q1<0,则Q1>Q2,A项错误;物质由气态变为液态要放出热量,所以1 mol HBr(g)具有的能量高于1 mol HBr(l)具有的能量,B项正确;因为Cl2比Br2活泼,则相同物质的量的Cl2(g)比Br2(g)具有的能量高,相同物质的量的HCl(g)比HBr(g)具有的能量低,Cl2(g)+H2(g) 2HCl(g)　ΔH<-Q1,C项错误;由于溴和氢气的反应为可逆反应,故向1 mol Br2(g)中加入1 mol H2(g)反应生成的HBr(g)的物质的量小于2 mol,放出的热量小于Q1 kJ,D项错误。
8.答案　(1)N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-534.4 kJ·mol-1
(2)C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-1 367 kJ·mol-1
解析　(1)2.0 g N2H4(g)在氧气中完全燃烧生成氮气和水蒸气时放出33.4 kJ热量,则表示肼燃烧的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-534.4 kJ·mol-1。(2)通过燃烧的产物可知该有机物中肯定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素。n(H2O)=2.7 g÷18 g·mol-1=0.15 mol,n(H)=0.3 mol,m(H)=0.3 g,n(CO2)=2.24 L÷22.4 L·mol-1=0.1 mol,n(C)=0.1 mol,m(C)=1.2 g,则碳元素和氢元素的质量之和是0.3 g+1.2 g=1.5 g<2.3 g,故该有机物中还含有氧元素,氧元素的质量是2.3 g-1.5 g=0.8 g,n(O)=0.05 mol,从而可确定该有机物的分子式为C2H6O,该液态有机物为C2H5OH(l),故该反应的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-1 367 kJ·mol-1。
9.D　由N4的结构知1 mol N4分子中含有6 mol N—N键。反应2N2(g) N4(g)　ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=2E()-6E(N—N)=2×942 kJ/mol-6×167 kJ/mol=+882 kJ/mol。即2N2(g) N4(g)　ΔH=+882 kJ/mol。
10.D　由于化学反应的焓变=反应物的键能之和-生成物的键能之和,因此ΔH=(8b-c-2b-3a)kJ·mol-1=(6b-c-3a)kJ·mol-1,D项正确。
11.D　1 mol乙烷中含有1 mol C—C键、6 mol C—H键,若在反应中消耗了1 mol乙烷,则生成物中含1 mol 键、4 mol C—H键和1 mol H—H键,该反应断键吸收的热量Q吸=6EC—H+EC—C=414.4 kJ×6+347.4 kJ=2 833.8 kJ,成键释放的热量Q放=4EC—H++EH—H=4×414.4 kJ+615.3 kJ+435.3 kJ=2 708.2 kJ,因为Q吸>Q放,所以该反应吸热,消耗1 mol乙烷吸收的热量为ΔQ=Q吸-Q放=2 833.8 kJ-2 708.2 kJ=125.6 kJ,故选D。
12.C　依据图像分析,反应为N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g),反应的焓变ΔH1=-534 kJ·mol-1,反应的焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量,设断裂1 mol N—H键吸收的能量为x kJ,每发生1 mol该反应断裂化学键吸收的能量=2 752 kJ-534 kJ=2 218 kJ=4x kJ+154 kJ+500 kJ,解得x=391,C项正确。
13.C　晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能,A项错误;根据化学键的键能计算,断开1 mol二氧化硅所具有的化学键需要吸收的能量为4×460 kJ=1 840 kJ,断开1 mol晶体硅所具有的化学键需要吸收的能量为2×176 kJ=352 kJ,故二氧化硅的稳定性强于硅的稳定性,B项错误;Si(s)+O2(g) SiO2(s)　ΔH=(176×2+500-460×4)kJ·mol-1=-988 kJ·mol-1,C项正确;根据题图中信息可知,ΔH=-c kJ·mol-1,D项错误。
能力提升练
1.B　根据图示可知,状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程,A项错误;根据图示可知,CO与O反应生成CO2,CO2中含有极性共价键,B项正确;根据图示可知,反应过程中CO中化学键没有断裂,C项错误;根据图示可知,状态Ⅰ的总能量高于状态Ⅲ的总能量,CO和O生成CO2是放热反应,ΔH<0,D项错误。
2.D　由题给信息可知N2(g)+O2(g) 2NO(g)　ΔH=946 kJ/mol+498 kJ/mol-2×632 kJ/mol=+180 kJ/mol,该反应是吸热反应,A项错误,C项错误;1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量,B项错误;原子结合形成分子的过程是化学键形成过程,是放热过程,2 mol O(g)原子结合生成1 mol O2(g)时需要放出498 kJ能量,D项正确。
3.D　晶体硅中每个硅原子形成4×12=2个Si—Si键,SiO2晶体中每个硅原子形成4个Si—O键,由于反应热等于断键吸收的能量与形成化学键放出的能量的差值,则该反应的反应热ΔH=176 kJ·mol-1×2+498.8 kJ·mol-1-460 kJ·mol-1×4=-989.2 kJ·mol-1,D项正确。
4.D　破坏1 mol 键需吸收的能量比破坏1 mol 键多,N2(g)比O2(g)稳定,A项正确;由题图得N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g)　ΔH1=-534 kJ/mol,B项正确;N2H4(g)+O2(g) 2N(g)+4H(g)+2O(g)　ΔH3=ΔH1-ΔH2=-534 kJ/mol-(-2 752 kJ/mol)=+2 218 kJ/mol,C项正确;N2H4(g)+O2(g) 2N(g)+4H(g)+2O(g)　ΔH3=154 kJ/mol+4a kJ/mol+500 kJ/mol=2 218 kJ/mol,解得a=391,D项错误。
5.答案　(1)减小　不变　NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)　ΔH=-234 kJ·mol-1
(2)12　6a+5c+d-12b4
解析　(1)加入催化剂能降低反应的活化能,则E1和E2都减小,催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即反应热不改变,所以催化剂对反应热无影响;由图Ⅰ可知,1 mol NO2和1 mol CO反应生成1 mol CO2和1 mol NO放出热量368 kJ-134 kJ=234 kJ,该反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g) NO(g)+CO2(g)　ΔH=-234 kJ·mol-1。(2)白磷燃烧的化学方程式为P4+5O2 P4O10,根据图示,1 mol白磷完全燃烧断裂6 mol P—P键、5 mol 键,形成12 mol P—O键、4 mol 键,所以ΔH=-d kJ·mol-1=6a kJ·mol-1+5c kJ·mol-1-12b kJ·mol-1-4x kJ·mol-1,x=6a+5c+d-12b4。