化学反应与能量习题.docx
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化学反应与能量习题
化学反应与能量
1．下列过程一定释放出能量的是（ ）
A．化合反应 B．分解反应
C．分子拆成原子D．原子组成分子
解析：
形成化学键放出能量，原子结合成分子放出能量，化合、分解反应有可能是放热反应，也有可能是吸热反应。
答案：
D
2．下列说法正确的是（ ）
A．焓变是指物质参加反应时的能量变化
B．当反应放热时ΔH＞0，吸热时ΔH＜0
C．在加热条件下发生的反应均为吸热反应
D．一个化学反应中当反应物能量大于生成物能量时，反应放热，ΔH为“－”
解析：
焓变是指恒压条件下的热效应；化学反应是吸热反应还是放热反应与反应条件是否加热没有直接关系，ΔH＜0，放热反应，ΔH＞0，吸热反应。
答案：
D
3．下列物质加入水中，显著放热的是（ ）
A．固体NaOH B．生石灰
C．无水乙醇D．固体NH4NO3
解析：
初中阶段已知NaOH固体、浓H2SO4溶于水会放热，生石灰加入水中发生反应：
CaO＋H2O===Ca（OH）2，该反应为放热反应，NH4NO3固体溶于水会吸热，乙醇溶于水，溶液温度无显著变化。
答案：
AB
4．下列说法正确的是（ ）
A．凡有能量变化的过程都是化学变化
B．吸热反应只能在加热条件下才能进行
C．放热反应可能需要加热才能进行
D．天然气在空气中燃烧时，其化学能将全部转化为热能
解析：
有能量变化的过程不一定是化学变化，如水的蒸发，NaOH（s）溶于水，两过程都属于物理变化，但前者吸热，后者放热，A不正确；吸热反应不一定加热才能进行，放热反应也不一定不需要加热才能进行，B不正确，C正确；天然气燃烧时化学能转化为光能与热能，D不正确。
答案：
C
5．由图分析，下列叙述正确的是（ ）
A．A―→B＋C和B＋C―→A两个反应吸收或放出的能量不等
B．A―→B＋C是放热反应
C．A具有的能量高于B和C具有的能量总和
D．A―→B＋C是吸热反应，B＋C―→A是放热反应
解析：
由图可以看出，B＋C的能量高于A的能量，则反应B＋C―→A一定是放热反应，反之A―→B＋C的反应一定是吸热反应，根据能量守恒定律，两反应吸收和放出的热量一定相等。
答案：
D
6．（2011·临沂高二检测）下列说法中正确的是（ ）
A．干冰蒸发要吸收大量的热，这就是化学反应中的吸热反应
B．酒精常被用作酒精灯和内燃机中的燃料，说明酒精燃烧是放热反应
C．木炭常温下不燃烧，加热才燃烧，说明木炭燃烧是吸热反应
D．人们用氢氧焰焊接或切割金属，主要是利用了氢气和氧气化合时所放出的能量
解析：
干冰升华要吸热，这是物理变化，A不正确。
酒精之所以能作燃料，就是因为它燃烧放热，B正确。
木炭燃烧需加热引发反应，但反应一旦开始，反应放出的热可使木炭继续燃烧，说明反应是放热的，C错，D正确。
答案：
BD
7．已知化学反应：
2C（s）＋O2（g）===2CO（g），2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）都是放热反应。
据此判断，下列说法中不正确的是（ ）
A．12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量
B．56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量
C．12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量
D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多
解析：
放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。
C和CO的燃烧反应都是放热反应，因此B、C两项的说法正确。
12gC并不是全部的反应物，所以A项说法不正确。
由于C
CO放热，CO
CO2放热，所以C
CO2比C
CO放出的热量多，即D项说法也正确。
故选A。
答案：
A
8．下列变化为放热的化学反应的是（ ）
A．H2O（g）===H2O（l） ΔH＝－44.0kJ/mol
B．2HI（g）===H2（g）＋I2（g） ΔH＝＋14.9kJ/mol
C．形成化学键时共放出能量862kJ的化学反应
D．能量变化如图所示的化学反应
解析：
A项，只是水的状态变化，属物理变化，不属于化学反应；B项，ΔH＞0，为吸热反应；C项，若断裂化学键时吸收的能量大于862kJ时，反应吸热；D项，由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热。
答案：
D
9．下列说法中正确的是（ ）
A．物质发生化学反应都伴随着能量变化
B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同
D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于反应产物的总焓
解析：
物质发生化学反应都伴随着能量的变化，伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，物质发生物理变化、核变化（如原子弹的爆炸）也都伴有能量变化。
在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓（设为x）与反应产物的总焓（设为y）之间的关系为①x＞y，化学反应为放热反应；②x＜y，化学反应为吸热反应；③x≠y。
答案：
AC
10．在发生化学反应时总伴随着__________________。
在化学反应过程中__________或__________的热量，通常叫做反应热。
符号：
__________，单位：
__________，比较反应热大小时应注意______________________。
答案：
能量的变化 吸收 放出 ΔH kJ/mol ΔH的正负号
能力提升
11．如图所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中。
试回答下列问题：
（1）实验中观察到的现象是____________________。
（2）产生上述现象的原因是______________________________。
（3）写出有关反应的离子方程式__________________________。
（4）由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量__________（填“大于”、“小于”或“等于”）镁片和盐酸的总能量。
（5）如将本题中“25℃澄清石灰水饱和溶液”换成“20℃碳酸饮料”进行探究实验，实验
（1）观察到的另一现象是__________；其原因是________________________________________________。
解析：
Mg与稀盐酸反应放出热量，溶液受热发生一系列变化，证明生成物的总能量小于反应物的总能量。
答案：
（1）镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解；烧杯中溶液变浑浊
（2）镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca（OH）2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca（OH）2晶体
（3）Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
（4）小于
（5）烧杯中液体放出气泡的速率加快 碳酸饮料中CO2气体在水中的溶解度随温度升高而减小，故烧杯中的液体放出气泡的速率逐渐加快
12．下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量：
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量（kJ）
243
193
151
432
366
298
436
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．Cl2 C．Br2 D．I2
（2）下列氢化物中最稳定的是（ ）
A．HCl B．HBr C．HI
（3）X2＋H2===2HX（X代表Cl、Br、I）的反应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__________。
（5）若无上表中的数据，你能正确回答出（4）吗？
________，你的根据是____________________________。
解析：
（1）
（2）键能越大，分子越稳定，能量越低，反之分子越不稳定，能量越高。
（3）可以根据键能数据计算。
（4）可以根据X2＋H2===2HX进行计算判断。
（5）生成物越稳定，即生成物键能越大时，放出热量越多。
答案：
（1）A
（2）A （3）放热反应 （4）Cl2 （5）能 生成物越稳定，放出的热量越多，在HX中HCl最稳定
13．把煤作为燃料可通过下列两种途径获得热量：
途径Ⅰ：
直接燃烧：
C（s）＋O2（g）
CO2（g） （放热Q1kJ）
途径Ⅱ：
先制成水煤气，再燃烧水煤气：
C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） （吸热Q2kJ）
（共放热Q3kJ）
试回答下列问题：
（1）判断途径Ⅰ放出的总热量__________（填“大于”“等于”或“小于”）途径Ⅱ放出的总热量。
（2）在制水煤气的反应里，反应物所具有的总能量__________（填“大于”“等于”或“小于”）生成物所具有的总能量，因此在反应时，反应物就需要__________能量才能转化为生成物，其反应的条件为__________。
（3）简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义。
解析：
物质燃烧时放出的热量仅与反应物最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中间变化过程无关。
所以，炭虽变为水煤气以及水煤气燃烧又变为CO2，其实质就相当于炭燃烧生成CO2的一步反应，故放出热量相同。
答案：
（1）等于
（2）小于 吸收 高温 （3）固体煤经过处理变为气体燃料后，不仅在燃烧时减少SO2和烟尘对大气造成污染，而且燃烧效率高，也便于输送。
14．某同学设计如下图的实验方案来探究NH4Cl和Ba（OH）2·8H2O反应中的能量变化。
根据他的实验步骤填写对应的实验现象和结论。
列表整理实验事实和结论：
实验步骤
实验
现象
得出
结论
A.将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物
B.用手触摸烧杯下部
C.用手拿起烧杯
D.将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上，一会儿再拿起
E.反应完后移走烧杯上的多孔塑料片，观察反应物
解析：
此实验操作过程中需注意如下几点：
（1）Ba（OH）2·8H2O晶体应研磨成粉末，以便于NH4Cl晶体充分接触；
（2）一定要在晶体混合起反应时立即用玻璃棒搅拌混合物，以便它们快速反应；（3）反应生成有刺激性气味的气体要注意防止吸入NH3；（4）底部粘有水的小烧杯不能提得太高，移得太远，防止玻璃片脱落损坏。
根据结论可知反应原理为2NH4Cl＋Ba（OH）2·8H2O===2NH3↑＋BaCl2＋10H2O，此反应过程吸收能量。
答案：
实验现象
得出结论
有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
有NH3生成
感觉烧杯变凉
反应吸热
烧杯下面带有几滴水的玻璃片粘到了烧杯底部
反应吸热量使体系温度降低，使水结成冰
玻璃片脱离上面烧杯底部
冰融化
混合物成糊状
有水生成
1.实验室进行中和热的测定的实验时除需要大烧杯（500mL）、小烧杯（100mL）外，其他所用的仪器和试剂均正确的一组是（ ）
A．0.50mol/L盐酸，0.50mol/LNaOH溶液，100mL量筒1个
B．0.50mol/L盐酸，0.55mol/LNaOH溶液，100mL量筒2个
C．0.50mol/L盐酸，0.55mol/LNaOH溶液，50mL量筒1个
D．0.50mol/L盐酸，0.55mol/LNaOH溶液，50mL量筒2个
解析：
本实验中为了保证0.50mol/L的盐酸完全被中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使碱稍过量，故A项不符合，所需酸、碱量均为50mL，故B项不符合，酸、碱分别用不同的量筒量取，故C项不符合。
答案：
D
2．1.00L0.5mol/LNaOH溶液与足量稀盐酸反应，放出28.7kJ的热量，下列表示该反应中和热的热化学方程式正确的是（ ）
A．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）
ΔH＝＋28.7kJ/mol
B．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）
ΔH＝－28.7kJ/mol
C．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）
ΔH＝＋57.4kJ/mol
D．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）
ΔH＝－57.4kJ/mol
解析：
表示该反应中和热的热化学方程式须是生成1molH2O时的情况。
由题意可知生成0.5molH2O放热28.7kJ，则生成1molH2O放热为57.4kJ，即该反应ΔH＝－57.4kJ/mol新课标第一网。
答案：
D
3．有如下三个热化学方程式：
H2（g）＋
O2（g）===H2O（g） ΔH＝akJ/mol
H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝bkJ/mol
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝ckJ/mol
下列关于它们的表述中，正确的是（ ）
A．它们都是吸热反应B．a，b和c均为正值
C．a＝bD．2b＝cwww.xkb1.com
解析：
H2燃烧是放热反应，ΔH为负值，故A、B不正确；根据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同，可判断a≠b，故C错；根据相同的反应，反应热与可燃物的物质的量成正比，第三个反应各反应物与生成物物质的量是第二个反应各反应物和生成物物质的量的2倍，可判断2b＝c。
答案：
D
4．下列对H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g） ΔH（298K）＝－184.6kJ/mol的叙述正确的是（ ）
A．1分子H2和Cl2反应，放出热量194.6kJ
B．1molH2（g）完全反应生成2molHCl（g），放出的热量为184.6kJ
C．在101kPa、25℃的条件下，1molH2（g）和1molCl2（g）完全反应生成2molHCl（g）放出的热量为184.6kJ
D．在101kPa、25℃的条件下，1molH2（g）和1molCl2（g）完全反应生成2molHCl（g）吸收的热量为184.6kJ
解析：
反应方程式中ΔH的值与具体化学反应相对应，在反应中各物质前的计量数不再表示粒子数目，只表示物质的“物质的量”，所以A错。
在描述反应时应说明外界条件，而B中没有指明温度和压强。
ΔH＜0，反应放热而非吸热，D错误。
答案：
C
5．下列热化学方程式书写正确的是（ ）Xkb1.com
A．2SO2＋O2
2SO3 ΔH＝－196.6kJ/mol
B．H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－285.8kJ/mol
C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－571.6kJ
D．C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝＋393.5kJ/mol
解析：
书写热化学方程式必须注意以下几点：
要注明反应物和生成物的状态；放热反应ΔH为“－”，吸热反应ΔH为“＋”；ΔH的单位为kJ/mol。
故选B。
答案：
B
6．胶状液氢（主要成分是H2和CH4）有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。
实验测得：
101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量；1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3kJ的热量。
下列热化学方程式书写正确的是（ ）
A．CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝＋890.3kJ/mol
B．CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－890.3kJ/mol
C．CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）
ΔH＝－890.3kJ/mol
D．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）
ΔH＝－285.8kJ
解析：
A项中CH4燃烧放热，不正确；1molCH4完全燃烧生成液态水时放热为890.3kJ，C项不正确；D的反应热为ΔH＝－571.6kJ/mol。
答案：
B
7．根据热化学方程式：
S（s）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝－akJ/mol（a＝296）分析，下列说法中不正确的是（ ）
A．S（s）在O2（g）中燃烧的反应是放热反应
B．S（g）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝－bkJ/mol，则a＞b
C．1molSO2（g）所具有的能量低于1molS（s）与1molO2（g）所具有的能量之和
D．16g固体硫在空气中充分燃烧，可放出148kJ的热量
解析：
固态硫燃烧放热小于气态硫燃烧放出热量，故a＜b。
答案：
B
8．下列关于反应与能量的说法正确的是（ ）
A．Zn（s）＋CuSO4（aq）===ZnSO4（aq）＋Cu（s）
ΔH＝－216kJ/mol，E反应物＜E生成物
B．CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g）
ΔH＝＋178.2kJ/mol，E反应物＜E生成物
C．HCl（g）===
H2（g）＋
Cl2（g）
ΔH＝－92.3kJ/mol,1molHCl在密闭容器中分解后放出92.3kJ的热量新课标第一网
D．H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l） ΔH＝－57.3kJ/mol含1molNaOH的烧碱溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合后放热57.3kJ
解析：
A选项中反应Zn（s）＋CuSO4（aq）===ZnSO4（aq）＋Cu（s）为放热反应，E反应物＞E生成物；B、C选项中的反应均为吸热反应，E反应物＞E生成物；ΔH＞0；D选项中含1molNaOH的烧碱溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合后放出的热量多于57.3kJ。
答案：
B
9．根据热化学方程式：
S（s）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝－297.23kJ/mol，分析下列说法正确的是（ ）
A．S（g）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝－Q，Q值大于297.23kJ/mol
B.S（g）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝－Q，Q值小于297.23kJ/mol
C．1molSO2（g）的能量总和大于1molS（s）和1molO2（g）的能量总和
D．1molSO2（g）的能量总和小于1molS（s）和1molO2（g）的能量总和
解析：
Q值等于297.23kJ/mol，由于S（s）＋O2（g）===SO2（g）的ΔH为“－”，说明为放热反应，反应物（1molS和1molO2）的总能量大于生成物（1molSO2）的总能量。
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答案：
D
10．已知：
H2（g）＋F2（g）===2HF（g） ΔH＝－270kJ/mol，下列说法正确的是（ ）
A．2L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270kJ热量
B．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出放出的热量小于270kJ
C．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量
D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270kJ的热量
解析：
由于热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，而不表示气体体积或分子个数，故A、D项均错误；由于从HF（g）变为HF（l）放出热量，因此，1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ，故B项错误；由于该反应为放热反应，由能量守恒定律知，E（反应物）＞E（生成物），故C项正确。
答案：
C
能力提升
11．在长征三号丙运载火箭的第三级发射中使用高效的液氢和液氧作为推进剂。
已知在1×105Pa,298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气时放出484kJ热量，又知H2O（l）===H2O（g） ΔH＝＋44kJ/mol，则表示氢气燃烧的热化学方程式为__________________。
解析：
先根据题意写出氢气燃烧生成水蒸气的热化学方程式：
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH＝－484kJ/mol①
H2O（l）===H2O（g） ΔH＝＋44kJ/mol②
将①×
－②得：
H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－286kJ/mol
答案：
H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－286kJ/mol
12．根据下列反应事实，写出有关热化学方程式。
（1）1molCu（s）与适量O2（g）发生反应，生成CuO（s），放出157kJ热量：
_____________________________________________________。
（2）1molC（s）与适量H2O（g）发生反应，生成CO（g）和H2（g），吸收131.3kJ热量：
__________________________________________。
（3）汽油的重要成分是辛烷（C8H18），1molC8H18（l）在O2（g）中燃烧，生成CO2（g）和H2O（l），放出5518kJ热量：
___________________。
答案：
（1）2Cu（s）＋O2（g）===2CuO（s） ΔH＝－314kJ/mol
（2）C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH＝＋131.3kJ/mol
（3）2C8H18（l）＋25O2（g）===16CO2（g）＋18H2O（l） ΔH＝－11036kJ/mol
13．（2011·山东泰安高二检测）H2SO4溶液和KOH溶液反应时有热量放出，并已知反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2。
试回答下列问题：
（1）用离子方程式表示中和反应的实质____________________。
（2）判断E1和E2的大小关系：
E1__________E2。
（3）已知H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O
（1） ΔH＝－57.3kJ/mol，计算下列中和反应中放出的热量。
①用20gNaOH配成稀溶液跟足量的稀盐酸反应，能放出__________kJ的热量。
②用0.1molBa（OH）2配成稀溶液跟足量的稀硝酸反应，能放出__________kJ的热量。
解析：
（1）中和反应实质是H＋＋OH－===H2O；
（2）因为酸与碱中和有热量放出，所以反应物总能量大于生成物总能量，即E1＞E2；
（3）①依据题意
H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O
（1） ΔH＝－57.3kJ/mol
1mol57.3kJ
Q
Q＝
＝28.65kJ
②依据题意
H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O
（1） ΔH＝－57.3kJ/mol
1mol 57.3kJ
0．1mol×2 Q′
Q′＝
＝11.46kJ。
答案：
（1）H＋＋OH－===H2O
（2）＞
（3）①28.65 ②11.46
14．已知在101kPa,298K条件下由稳定态单质生成1mol化合物的焓变叫做该物质的标准生成焓（简称生成焓），也称生成热，用符号ΔH表示。
下表是从化学手册中查到的几种物质的标准生成焓。
化合物
ΔH（
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