2019届二轮复习 化学反应与能量 作业 练习

化学反应与能量
一、单选题
1.下列说法或表示法错误的是(　　)
A． 吸热反应是由于反应物的总能量比生成物的总能量低
B． 放热反应不需要加热就能发生
C． 需要加热才能发生反应不一定是吸热反应
D． 酸碱中和反应都是放热反应
2.心脏起搏器电源—锂碘电池的电池反应为
2Li(s)＋I2(s)===2LiI(s)　ΔH
已知：①4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH1
②4LiI(s)＋O2(g)===2I2(s)＋2Li2O(s)　ΔH2则下列说法正确的是(　　)
A． ΔH＝ΔH1－ΔH2 B． ΔH＝ΔH1＋ΔH2
C． ΔH＝ΔH1－ΔH2 D． ΔH＝ΔH1＋ΔH2
3.下列说法不正确的是（ ）①在热化学方程式中，无论是反应物还是生成物都必须标明状态；②所有的化学反应都伴随着能量变化；③放热反应发生时不必加热；④吸热反应在加热后才能发生；⑤化学反应的热效应数值只与参加反应的物质的多少有关；⑥一般说来，吸热反应在一定条件下也能发生；⑦依据盖斯定律，反应焓变的大小与反应的途径无关，无论是一步完成还是分几步完成，其总的热效应完全相同。
A． ②③⑥ B． ③④⑤ C． ④⑤⑦ D． ③④⑦
4.在298 K、101 kPa时，已知：
①2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1
②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2
③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)
A． ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B． ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C． ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D． ΔH3＝ΔH1－ΔH2
5.下列说法正确的是(　　)
A． 所有的放热反应都不需要加热就能发生
B． Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于放热反应
C． 天然气燃烧时，其化学能全部转化为热能
D． 反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关
6.强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应的热化学方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，向3份同体积0.2 mol ·L－1的NaOH溶液中分别加入适量的稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反应的热效应ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是(　　)
A． ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B． ΔH2＞ΔH3＞ΔH1
C． ΔH2＞ΔH1＞ΔH3 D． ΔH1＞ΔH3＞ΔH2
7.中和热测定实验中，通过简易量热计直接测得的数据是(　　)
A． 反应的热量变化 B． 体系的温度变化
C． 酸或碱的浓度变化 D． 生成水的物质的量
8.在下列能源中，属于化石能源的是(　　)
A． 核能、生物质能、水能 B． 电能、汽油、柴油
C． 太阳能、地热能、风能 D． 煤、石油、天然气
9.航天飞船可用肼(N2H4)和过氧化氢(H2O2)为动力源。已知1 g液态肼和足量液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出20.05 kJ的热量。下列说法中错误的是(　　)
A． 该反应中肼作还原剂
B． 液态肼的燃烧热为－20.05 kJ·mol－1
C． 该动力源的突出优点之一是生成物对环境无污染
D． 肼和过氧化氢反应的热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.6 kJ·mol－1
10.据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂，下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是(　　)


A． 答案A B． 答案B C． 答案C D． 答案D
11.氯原子对O3分解有催化作用：①O3＋Cl===ClO＋O2　ΔH1，②ClO＋O===Cl＋O2　ΔH2。大气臭氧层的分解反应是③O3＋O===2O2　ΔH，该反应的能量变化示意图如图所示，下列叙述中，正确的是(　　)


A． 反应O3＋O===2O2的ΔH＝E1－E3
B． 反应O3＋O===2O2的ΔH＝E2－E3
C． O3＋O===2O2是吸热反应
D． ΔH＝ΔH1＋ΔH2
12.关于化学反应中的能量变化，下列说法中不正确的是(　　)
A． 燃烧反应都是放热反应
B． 对于可逆反应：aA(g)＋bB(g)bC(g)＋dD(g)，如果正反应放热，逆反应一定吸热
C． 氢气燃烧生成水是一个放热的化学反应，说明1 mol H2的能量高于1 mol H2O的能量
D． 只有放热的氧化还原反应才可以设计为原电池
13.向足量H2SO4溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1Ba(OH)2溶液，放出的热量是5.12 kJ。如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1盐酸时，放出的热量为2.2 kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为(　　)
A． Ba2＋(aq)＋(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－2.92 kJ·mol－1
B． Ba2＋(aq)＋(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－18 kJ·mol－1
C． Ba2＋(aq)＋(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－73 kJ·mol－1
D． Ba2＋(aq)＋(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－0.72 kJ·mol－1
14.进行中和热的测定中，下列操作错误的是(　　)
A． 反应前酸、碱溶液的温度要相同
B． 测量溶液的温度计要一直插在溶液中
C． 为了使反应均匀进行，可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)
D． 为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量
15.已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为(　　)
A． 55 kJ B． 220 kJ C． 550 kJ D． 1 108 kJ
二、填空题
16.(1)含11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol·L－1的H2SO4溶液反应放出11.46 kJ的热量，该反应的热化学方程式为_________________________________，
则KOH与H2SO4反应的中和热为____________________________________________。
(2)已知在101 kPa时，CO的燃烧热为283 kJ·mol－1。相同条件下，若2 mol CH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍，CH4完全燃烧的热化学方程式是_______________________________________。
(3)在25 ℃、101 kPa时，1.00 g C6H6(l)燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出41.8 kJ的热量，C6H6的燃烧热ΔH＝________kJ·mol，该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。
17.(1)在微生物作用的条件下，经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下：


① 第一步反应是________(填“放热”或“吸热”)反应，
判断依据是__________________________________________________。
②1 mol(aq)全部氧化成(aq)的热化学方程式是______________________________。
(2)已知红磷比白磷稳定，则反应P4(白磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH1；4P(红磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH2；ΔH1和ΔH2的关系是ΔH1________ΔH2(填“>”、“<”或“＝”)。
(3)在298 K、101 kPa时，已知：①2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1；②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2；③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3，则ΔH3与ΔH1和ΔH2之间的关系正确的是________。
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2
B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2
D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
(4)已知：
①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1
②Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH＝－226 kJ·mol－1
则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数目为________。
(5)已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol－1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表：

则表中a＝________。
18.城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。
(1)试写出制取水煤气主要反应的化学方程式：_______________________________。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2219.9 kJ·mol－1
已知CO气体燃烧的热化学方程式为CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.57 kJ·mol－1
试比较等物质的量的C3H8和CO均完全燃烧，产生的热量比值约为________。
(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
试比较相同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为________。
(4)氢气是未来的能源，除产生的热量大之外，还具有的优点是
________________________________________________________________________。
三、实验题
19.分别取50 mL的0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。请回答下列问题：
(1)中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、量筒、________________________。
(2)为什么在中和热测定中要用稍过量的碱：_________________________________。
(3)用浓硫酸代替盐酸溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)，理由：
________________________________________________________________________。
(4)若在实验过程中，不把温度计上的酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度，则测得的ΔH________(填“＞”、“＜”或“＝”)－57.3 kJ·mol－1。
20.小明在爸爸的实验室里看到如图所示的“保温瓶式量热计”。这种仪器由保温和测温两部分组成的，它不让反应产生的热散失出去，也不让外界的热传递进来，可用于测量化学反应产生的热量。爸爸将不同浓度的酸(A)和碱(B)溶液各100 mL在量热计中混合，让小明记录了每次混合前后量热计温度的升高值Δt，得到下表：


请就此实验回答下列问题：
(1)盐酸、硫酸与NaOH反应是____(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)第1次和第3次实验中温度升高相同的可能原因是
________________________________________________________________________。
(3)分析上述数据可知下列因素中，与反应放出或吸收热量多少有关的是________。
A．使用盐酸还是硫酸
B．量热计的保温效果
C．参加反应的酸或碱的量
21.请写出影响燃烧的剧烈程度的一个因素并用实验进行验证：


四、计算题
22.乙炔(C2H2)气体的燃烧热为ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1，分别写出表示乙炔燃烧反应的热化学方程式和表示乙炔燃烧热的热化学方程式。

答案解析
1.【答案】B
【解析】化学反应的热效应取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小，反应物的总能量比生成物的总能量低则反应放热，A正确；有的放热反应在反应开始时需要加热才能发生，如天然气燃烧、铝热反应等，B错误，C正确；酸碱中和反应属于放热反应，D正确。
2.【答案】C
3.【答案】B
【解析】①反应热的大小与物质的状态有关，所以在热化学方程式中，无论是反应物还是生成物都必须标明状态，故正确；
②化学反应的实质：旧键的断裂和新键的生成，旧化学键的断裂需要吸收能量，新化学键的生成需要放出能量，吸收的能量和释放的能量不同，导致化学反应必然伴随能量的变化，故正确；
③有些放热反应需要加热才能发生，如：铝热反应需在高温下反应2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，故错误；
④有的吸热反应不需要任何条件即可发生，如氯化铵和氢氧化钡晶体在常温下反应，故错误；
⑤化学反应的热效应数值与参加反应的物质的多少、物质的状态等有关，故错误；
⑥一般说来，吸热反应在一定条件下也能发生，故正确；
⑦依据盖斯定律，反应焓变的大小与反应的途径无关，无论是一步完成还是分几步完成，其总的热效应完全相同，故正确；
故选B。　
4.【答案】A
【解析】从物质角度看，反应③＝①＋2×②，它们之间的函数关系同样适用焓变，即ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2。
5.【答案】D
【解析】放热反应在反应开始时也可能需要加热，如天然气燃烧，A错；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应，B错；天然气燃烧时，化学能除了转化为热能还转化为了光能，C错；D选项是盖斯定律的内容。
6.【答案】D
【解析】57.3 kJ·mol－1是稀的强酸与强碱生成1 mol H2O(l)和可溶性盐时对应的中和热，而稀醋酸电离吸热，浓硫酸溶于水放热。稀醋酸、浓硫酸和稀硝酸与NaOH溶液反应生成等量水时浓硫酸放热最多，醋酸放热最少。放热越少，ΔH越大。
7.【答案】B
【解析】反应的热量变化需要根据中和热计算公式Q＝cmΔT进行计算，无法直接通过量热计测得， A错误；通过温度计可直接测得反应前酸、碱溶液的温度，反应后混合液的温度，可直接得出体系的温度变化， B正确；酸或碱的浓度变化需要通过测定溶液的pH变化进行判断，无法通过量热计测得， C错误；生成水的物质的量需要根据反应消耗的氢离子或氢氧根离子的物质的量计算，无法通过量热计测得， D错误。
8.【答案】D
【解析】A项，核能、生物质能、水能这三类能源中，核能是不可再生能源，但生物质能、水能是可再生能源，错误；B项，电能、汽油、柴油这三类能源中，汽油和柴油是化石能源，但电能不是，错误；C项，太阳能、地热能、风能都属于可再生能源，错误；D项，煤、石油、天然气都是化石能源，正确。
9.【答案】B
【解析】N2H4→N2，氮元素化合价从－2价→0价，N2H4被氧化作还原剂，A正确；燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，生成气态水放出20.05 kJ热量时的反应物是1 g，而不是1 mol，B错误；反应产物为N2和H2O，不会造成污染，C正确；1 g液态肼与足量液态过氧化氢反应放热20.05 kJ,1 mol N2H4(l)参加反应放热20.05 kJ×32＝641.6 kJ，D正确。
10.【答案】B
【解析】水的分解为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，A、C错误；为加快反应速率加入催化剂，反应热不变，降低反应的活化能， D错误。
11.【答案】D
【解析】从能量关系图来看，ΔH＝E3－E2,A、B错；从图中还可以看出反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应放热，C错误；从物质角度看，反应③＝①＋②，根据盖斯定律，它们之间的函数关系同样适用于焓变，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2，D正确。
12.【答案】C
【解析】燃烧就是发光、放热的剧烈的氧化还原反应，A正确；ΔH＝生成物的能量和－反应物的能量和，所以其逆反应的反应热是其相反数，B正确；化学反应的热效应决定于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。氢气燃烧放热，说明氢气和氧气的总能量和比水高，不能说明1 mol H2的能量高于1 mol H2O的能量，C错误；反应物比生成物能量高时才有能量转化为其他能量，D正确。
13.【答案】B
【解析】由题给条件可知
Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)＋2H＋(aq)＋(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－128 kJ·mol－1①
OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)
ΔH＝－55 kJ·mol－1②
根据盖斯定律①－2×②可得
Ba2＋(aq)＋(aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－18 kJ·mol－1。
14.【答案】C
【解析】分次加入混合时，容易造成热量损失，使测试结果不准确。为减少实验过程中的热量散失，应把酸(或碱)一次加入，只有C错误。
15.【答案】A
【解析】丙烷分子式是C3H8,1 mol丙烷燃烧会产生4 mol水，则丙烷完全燃烧产生1.8 g水，消耗丙烷的物质的量是n(C3H8)＝0.025 mol，所以反应放出的热量是2 215 kJ·mol－1×0.025 mol≈55 kJ，故答案是A。
16.【答案】(1)KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1　57.3 kJ·mol－1
(2)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－891.45 kJ·mol－1
(3)－3 260.4　C6H6(l)＋O2(g)===6CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－3 260.4 kJ·mol－1
【解析】(1)n(KOH)＝0.2 mol，n(H2SO4)＝0.1 mol，两者恰好完全反应生成0.2 mol水，放出11.46 kJ的热量，由中和热的定义可知，生成1 mol水，放出的热量为11.46 kJ×5＝57.3 kJ。
(2)1 mol CH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为283 kJ×6.30÷2＝891.45 kJ。
(3)1 mol C6H6(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出的热量：41.8 kJ·g－1×78 g＝3 260.4 kJ，热化学方程式为C6H6(l)＋O2(g)===6CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－3 260.4 kJ·mol－1。
17.【答案】(1)①放热　ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)　②(aq)＋2O2(g)===(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－346 kJ·mol－1　(2)<
(3)A　(4) 2NA(或1.204×1024)　(5)369
18.【答案】(1)C＋H2O(g)CO＋H2　(2)7.86∶1
(3)2.83∶1　(4)①H2来源丰富；②产物不污染环境，可以反复使用；③不产生CO2，不会引起温室效应
【解析】(1)水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，则化学方程式为C＋H2O(g)CO＋H2。
(2)同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比为≈7.86∶1。
(3)等质量氢气和丙烷燃烧，产生的热量比为≈2.83∶1。
(4)氢气作为燃料的优点有来源丰富，产物不污染环境，可以反复使用，不产生CO2，不会引起温室效应。
19.【答案】(1)环形玻璃搅拌棒
(2)为了保证酸能够完全被中和或通过测量值求算的是反应生成1 mol水时的反应热即中和热
(3)偏大　浓硫酸稀释过程中会放热
(4)＞
20.【答案】(1)放热　(2)两次反应消耗的NaOH质量相等 (3)C
【解析】(1)比较四次实验结果，可发现随反应进行，温度都在升高，可得出反应放热的结论。
(2)比较第1次和第3次实验，可发现所使用NaOH溶液是一样的，最终温度变化相同，可推断是由于等质量的NaOH完全反应的结果。
(3)对比第1次和第3次实验，可以得到放出热量的多少与使用什么酸没有关系；对比第2次和第3次实验或第1次与第4次实验，可以发现，放出热量的多少与所使用溶液的量有密切关系，C正确。
21.【答案】

【解析】燃烧的剧烈程度与可燃物和氧气的接触面积、氧气的浓度有关，可从增大可燃物与氧气的接触面积、增大氧气浓度二个方面来举证。
22.【答案】2C2H2(g)＋ 5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1
C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1
【解析】首先正确配平化学反应方程式，然后标出状态，最后计算出焓变。先写出2C2H2＋ 5O2===4CO2＋2H2O，后改为2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－QkJ·mol－1，由(C2H2)燃烧热为ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1知Q＝2 599.2。表示燃烧反应的热化学方程式为2C2H2(g)＋ 5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1。表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必为1，则表示燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1，前者也可用后者表示。