2020-2021学年第二单元 化学反应中的热课时练习
展开第二单元 化学反应中的热
第1课时 放热反应与吸热反应
1.下列过程放出热量的是( )
A.液氨汽化
B.碳酸钙分解
C.铝热反应
D.化学键断裂
2.下列反应或过程中能量的变化如图所示的是( )
A.H+HH—H
B.2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2OBaCl2+2NH3↑+10H2O
C.Mg+2HClMgCl2+H2↑
D.H2SO4+2KOHK2SO4+2H2O
3.下列有关化学反应与能量的说法中错误的是( )
A.化学反应必然伴随着能量变化
B.油脂在人体内的氧化是放热反应
C.镁与盐酸反应是吸热反应
D.氢分子(H—H)变成2个H需吸收能量
4.有下列物质:①NaOH固体;②浓硫酸;③NH4NO3晶体;④CaO固体。现将它们分别装入有水的锥形瓶里,立即塞紧带U形管的塞子,发现U形管内滴有红墨水的液面呈现如图所示状态,判断加入的物质可能是( )
A.①②③④B.①②④
C.②③④ D.①②③
5.如图是某同学设计的放热反应的观察装置。
其实验操作步骤如下:
①按图所示将实验装置连接好;
②在U形管内加入少量红墨水(或品红溶液),打开T形管活塞,使U形管内两边的液面处于同一水平面,再关闭T形管活塞;
③在盛有1.0 g氧化钙的小试管里滴入2 mL左右的蒸馏水,观察现象。
试回答:
(1)实验前必须进行的一步实验操作是 。
(2)实验中观察到的现象是 。
(3)实验中发生的反应: 。
(4)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2的能量之间的关系: 。
(5)若该实验中CaO换成NaCl,实验还能否观察到相同现象? (填“能”或“否”)。
6.热化学方程式2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·ml-1中,化学式前面的化学计量数表示( )
A.分子数
B.体积
C.质量
D.物质的量
7.热化学方程式C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=131.3 kJ·ml-1表示( )
A.炭和水反应吸收131.3 kJ能量
B.1 ml炭和1 ml水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3 kJ热量
C.1 ml固态炭和1 ml水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热131.3 kJ
D.1个碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3 kJ
8.下列说法中正确的是( )
A.在化学反应过程中,物质发生变化的同时不一定发生能量变化
B.生成物全部化学键形成时所释放的能量大于破坏反应物全部化学键所吸收的能量时,反应为吸热反应
C.反应产物的总能量大于反应物的总能量时,反应吸热,ΔH>0
D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关
9.下列热化学方程式的书写正确的是( )
A.2SO2+O22SO3 ΔH=-196.6 kJ·ml-1
B.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)
ΔH=-517.6 kJ·ml-1
C.H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ
D.C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=393.5 kJ·ml-1
10.关于如图的说法不正确的是( )
A.1 ml固态碘与1 ml H2(g)化合生成2 ml HI气体时,需要吸收5 kJ的能量
B.2 ml HI气体分解生成1 ml碘蒸气与1 ml H2(g)时需要吸收12 kJ的能量
C.1 ml固态碘变为1 ml碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量
D.碘蒸气与H2生成HI气体的反应是吸热反应
11.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只有S─F键。已知:1 ml S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 ml F─F键、S─F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则1 ml 固体硫单质参加反应S(s)+3F2(g)SF6(g),完全生成SF6(g)的热效应为( )
A.吸收430 kJ B.释放450 kJ
C.释放1220 kJD.释放1780 kJ
12.化学反应A2+B22AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.断裂1 ml A—A键和1 ml B—B键共放出x kJ能量
C.断裂2 ml A—B键需要吸收y kJ能量
D.2 ml AB的总能量大于1 ml A2和1 ml B2的总能量
13.已知反应 P+QM+N是放热反应,下列关于反应能量变化的说法中错误的是( )
A.断裂P和Q中化学键吸收的总能量小于形成M和N中化学键释放的总能量
B.P和Q的总能量大于M和N的总能量
C.任何化学反应都伴随着能量变化
D.P和Q的总能量小于M和N的总能量
14.某反应由两步反应 ABC 构成,它的反应能量曲线如图,下列叙述正确的是( )
A.三种化合物中C最稳定
B.两步反应均为吸热反应
C.A与C的能量差为E4
D.AB反应,反应条件一定要加热
15.化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是( )
A.12N2(g)+32H2(g)NH3(l)
ΔH=(a-b-c) kJ·ml-1
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=2(b-a) kJ·ml-1
C.12N2(g)+32H2(g)NH3(l)
ΔH=(b+c-a) kJ·ml-1
D.12N2(g)+32H2(g)NH3(g)
ΔH=(a+b) kJ·ml-1
16.已知N≡N键的键能为946 kJ·ml-1,H—N键的键能为391 kJ·ml-1,根据化学方程式:N2+3H22NH3 ΔH=-92 kJ·ml-1,则H—H键的键能是( )
A.<436 kJ·ml-1B.436 kJ·ml-1
C.497 kJ·ml-1 D.467 kJ·ml-1
17.常温下1 ml化学键断裂形成气态原子所需要的能量用E表示,结合表中信息,下列说法不正确的是( )
A.表中最稳定的共价键是H—F
B.1 ml H2(g)与1 ml F2(g)生成2 ml HF(g)放出25 kJ的能量
C.432 kJ·ml-1>E(H—Br)>298 kJ·ml-1
D.1 ml H2(g)分解成2 ml H(g) 需吸收436 kJ的能量
18. 下表中的数据是破坏1 ml物质中的化学键所消耗的最小能量:
根据上述数据回答下列问题:
(1)下列物质本身具有的能量最低的是( )
A.H2 B.Cl2C.Br2D.I2
(2)下列氢化物中最稳定的是( )
A.HClB.HBrC.HI
(3)反应X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)是吸热反应还是放热反应? 。
(4)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收的热量最多的是 (填写化学式)。
答案
1.C 【解析】 液氨汽化是由液体吸收热量转化为气体,是吸热过程,A项错误;CaCO3分解属于分解反应,是吸热反应,B项错误;铝热反应属于高温下的置换反应,放出大量的热,属于放热反应,C项正确;化学键的断裂需要吸收热量,所以是吸热过程,D项错误。
2.B 【解析】 图像中,生成物的总能量大于反应物的总能量,说明是吸热反应或吸热过程。A项,属于形成化学键,过程中放出能量,错误;B项,属于吸热反应,正确;C项,属于金属与酸的反应,是放热反应,错误;D项,属于酸碱中和反应,是放热反应,错误。
3.C 【解析】 化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成,断裂化学键吸收能量,形成新化学键放出能量,则化学反应一定伴随着能量的变化,A项正确;油脂在人体内的氧化是放热反应,B项正确;镁与盐酸反应是放热反应,C项错误;氢分子(H-H)变成2个H需吸收能量,D项正确。
4.B 【解析】 U形管内右侧液面高于左侧,说明锥形瓶中气体压强大于外界大气压,NaOH固体、浓硫酸溶于水放热,NH4NO3晶体溶于水吸热,CaO与水反应放热。
5.(1)检查装置的气密性
(2)U形管液面左低右高
(3)CaO+H2OCa(OH)2
(4)CaO和H2O所具有的总能量高于Ca(OH)2的能量
(5)否
【解析】 (1)由于实验要通过装置中气压的变化来确定反应是放热反应,所以实验装置要密封,为了确定装置是否密封,实验前要检查装置气密性。(2)由于氧化钙和水的反应是放热反应,反应时试管内温度升高,气体压强增大,导致U形管内红墨水(或品红溶液)的液面左低右高。(3)CaO 和水反应的化学方程式为CaO+H2OCa(OH)2。(4)氧化钙和水的反应是放热反应,放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,故CaO和H2O的总能量大于Ca(OH)2的能量。(5)由于氯化钠和水不反应,混合时能量变化不明显,试管内气体压强变化不明显,故看不到相同的现象。
6.D 【解析】 热化学方程式中,化学式前面的化学计量数表示物质的量,因此可以是整数,也可以是分数。
7.C 【解析】 热化学方程式的含义是1 ml固体炭与1 ml水蒸气完全反应生成CO气体和H2时,吸收131.3 kJ的热量。
8.C 【解析】 化学反应过程中,既有物质的变化,又有能量的变化,A错误;反应为放热反应,B项错误;ΔH绝对值的大小与化学计量数对应成正比,D错误。
9.B 【解析】 A项,未注明物质状态,错误;B项正确;C项,ΔH的单位是kJ·ml-1,错误;D项,C(s)+O2(g)CO2(g)是放热反应,ΔH<0,错误。
10.D 【解析】 由图可知,1 ml I2(s)+1 ml H2(g)吸收5 kJ热量生成2 ml HI(g),A项正确;1 ml I2(g)+1 ml H2(g)放出12 kJ热量生成2 ml HI(g),则2 ml HI气体分解生成1 ml碘蒸气与1 ml H2(g)时需要吸收12 kJ的能量,B项正确;1 ml I2(g)变为1 ml I2(s)放出17 kJ的热量,则1 ml固态碘变为1 ml碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量,C项正确; 1 ml I2(g)+1 ml H2(g)放出12 kJ热量生成2 ml HI(g),该反应为放热反应,D项错误。
11.C 【解析】 1 ml S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 ml F─F键、S─F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则1 ml 固体硫单质参加反应S(s)+3F2(g)SF6(g),完全生成SF6(g)的能量变化为280 kJ+160 kJ×3-330 kJ×6=-1220 kJ,故释放1220 kJ热量,C项正确。
12.C 【解析】 A项,该反应反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应,错误;B项,断键时吸收能量,所以断裂1 ml A—A键和1 ml B—B键应吸收x kJ能量,错误;C项,据图可知,断裂2 ml A—B键生成2 ml A和2 ml B吸收y kJ能量,正确;D项,2 ml AB的总能量小于1 ml A2和1 ml B2的总能量,错误。
13.D 【解析】 已知反应P+QM+N是放热反应,则断裂P和Q中化学键吸收的总能量小于形成M和N中化学键释放的总能量,A项正确;已知反应P+QM+N是放热反应,则P和Q的总能量大于M和N的总能量,B项正确、D项错误;任何化学反应都伴随着能量变化,C项正确。
14. A 【解析】 根据能量越低越稳定的原则,三种化合物中C的能量最低,所以C最稳定,A项正确;由图像可知,第一步反应为吸热反应,第二步反应为放热反应,B项错误;A与C的能量差为ΔH=(E1-E2)+(E3-E4)=E1+E3-E2-E4,C项错误;AB的反应是吸热反应,与反应发生的条件无关,即吸热反应不一定要加热,D项错误。
15.A 【解析】 由图示可知断裂0.5 ml N2(g)和1.5 ml H2(g)中的化学键共吸收a kJ的能量,由1 ml N和3 ml H生成1 ml NH3(g)放出b kJ的能量,由1 ml NH3(g)变为1 ml NH3(l)放出c kJ能量;由0.5 ml N2(g)和1.5 ml H2(g)生成1 ml NH3(g)或1 ml NH3(l)均放出能量。故有①12N2(g)+32H2(g)NH3(g) ΔH=-(b-a) kJ·ml-1=(a-b) kJ·ml-1或②12N2(g)+32H2(g)NH3(l) ΔH=-(b+c-a) kJ·ml-1=(a-b-c) kJ·ml-1,因此C、D项均错误,A项正确;由①×2得:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=2(a-b) kJ·ml-1,B项错误。
16.B 【解析】 已知:N≡N键的键能为946 kJ·ml-1,H—N键的键能为391 kJ·ml-1,令H—H键的键能为x,对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·ml-1,ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,故946 kJ·ml-1+3x-2×3×391 kJ·ml-1=-92 kJ·ml-1,解得x=436 kJ·ml-1,B项正确。
17.B 【解析】 表中键能最大的共价键是H—F,故最稳定的共价键是H—F,A项正确;1 ml H2(g)与1 ml F2(g)生成2 ml HF(g),放出的能量为(568×2-436-157) kJ=543 kJ,B项错误;Br的非金属性介于Cl和I之间,故432 kJ·ml-1>E(H—Br)>298 kJ·ml-1,C项正确;由题中信息可知,1 ml H2(g)分解成2 ml H(g) 需吸收436 kJ的能量,D项正确。
18.(1)A (2)A (3)放热反应 (4)Cl2
【解析】 (1)根据表中数据可知,破坏1 ml Cl2中的化学键所消耗的能量为243 kJ,破坏1 ml Br2中的化学键所消耗的能量为193 kJ,破坏1 ml I2中的化学键所消耗的能量为151 kJ,破坏1 ml H2中的化学键所消耗的能量为436 kJ,所以破坏1 ml I2消耗能量最低,I2最不稳定,I2本身具有的能量最高,物质本身具有的能量最低的是氢气。(2)根据表中数据可知,破坏1 ml HCl中的化学键所消耗的能量最高,则说明HCl最稳定,A项正确。(3)根据反应X2+H22HX,可以计算新键形成释放的热量均大于旧键断裂吸收的热量,所以反应X2+H22HX是放热反应。(4)根据表中数据可知,当消耗等物质的量的H2时,放出热量最多的是Cl2。
共价键
H—H
F—F
H—F
H—Cl
H—I
E/(kJ·ml-1)
436
157
568
432
298
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
键能/( kJ·ml-1)
243
193
151
432
366
298
436
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