小初高学习高三化学 第二章 化学反应与能量 第一节 化学能与热能能力达标练习题 新人教版必修21.docx

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小初高学习高三化学第二章化学反应与能量第一节化学能与热能能力达标练习题新人教版必修21

化学能与热能

一、选择题

1、图中E表示反应物或生成物的能量，下列说法正确的是（　　）

A．

图1可表示C+O2→CO2的能量变化过程

B．

图1可表示CaCO3→CaO+CO2的能量变化过程

C．

图2可表示Mg+2HCl→MgCl2+H2的能量变化过程

D．

图1表示的反应是吸热反应，图2表示的反应是放热反应

2、“可燃冰”是由水与天然气形成的一种外观似冰的白色晶体，学名叫天然气水合物，化学式可表示为CH4·nH2O。

“可燃冰”主要存在于冻土层

和海底大陆架中，被称为“21世纪清洁能源”。

下列说法与事实不符的是 

（　　）

。

A．冰、干冰、可燃冰的组成中都含有氧元素

B．可燃冰可作为未来的清洁能源

C．形成可燃冰的基本条件是：

低温、高压

D．可燃冰中C∶H∶O原子个数比为1∶2n∶n

3、已知如下两个热化学反应方程式。

  下列说法不正确的是（  ）

 A．反应①、②都属于加成反应

  B．在通常条件下，反应①、②都能自发进行

 C．反应①吸热、反应②放热的事实说明苯环中含有的并不是碳碳双键

 D．反应①、②中的所有有机物均可使溴水层褪色，但褪色原理不完全相同

4、分析右图的能量变化示意图，下列选项正确的是

A．2A+B═2C；△H＞O         

     B．2C═2A+B；△H＜0

C．2A（g）+B（g）═2C（g）△H＞

0    D．2A（g）+B（g）═2C（g）△H＜0

5、室温下，将1mol的CuSO4·5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H1，将1mol的CuSO4（s）溶于水会使溶液温度升高，热效应为△H2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：

CuSO4·5H2O（s）

CuSO4（s）+5H2O（l），热效应为△H

3。

则下列判断正确的是

A．△H2＞

△H3                      B．△H1＜△H3

C．△H1+△H3=△H2                 D．△H1+△H2＞△H3

6、有关热化学方

程式书写与对应表述均正确的是（  ）

A．稀醋酸与0.1mol·L-1NaOH溶液反应：

H+（aq）+OH-（aq）====H2O（l）   ΔH=-57.3kJ·mol-1

B．氢气的燃烧热为285.5kJ·mol-1，则水分解的热化学方程式

2H2O（l）====2H2（g）+O2（g）   ΔH=+285.5kJ·mol-1

C．密闭容器中，9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6g时，放出19.12kJ热量。

则Fe（s）+S（s）====FeS（s）   ΔH=-95.6kJ·mol-1

D．已知2C（s）+O2（g）====2CO（g）   ΔH=－221kJ·mol-1，则可知C的燃烧热为110.5kJ·m

ol-1

7、反应A+B→C（ΔH＜0）分两步进行：

①A+B→X（ΔH＞0）  ②X→C（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

（  ）

8、已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，且氧气中1molO＝O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH—H键断裂时吸收热量为（  ）

A．920kJ          B．557kJ          C．436kJ          D．188kJ

9、已知：

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）  ΔH＝－571.6kJ·mol－1

CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）  ΔH＝－890kJ·mol－1

现有H2与CH4的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2和H2O（l），若实验测得反应放热3695kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是（　　）

A．1∶1          B．1∶3           C．1∶4          D．2∶3

10、已知：

HCN（aq）与NaOH（aq）反应的ΔH＝－12.1kJ·mol－1；HCl（aq）与NaOH（aq）反应的ΔH＝－55.6kJ·mol－1，则HCN在水溶液中电离的ΔH等于（　　）

A．－67.7kJ·mol－1 B．－43.5kJ·mol－1

C．＋43.5kJ·mol－1 D．＋67.7kJ·mol－1

11、室温下，将1mol的CuSO4·5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol的CuSO4（s）溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O（s）

CuSO4（s）＋5H2O（l），热效应为ΔH3。

则下列判断正确的是（　　）

A．ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3

C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3

12、已知：

H2（g）＋F2（g）===2HF（g）　ΔH＝－270kJ·mol－1，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热量

二、非选择题

13、 “西气东输”是我国开发的重点工程，这里的气是指天然气，其主要成分是甲烷。

工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO和H2，二者的体积比为11。

已知1molCO气体完全燃烧生成CO2气体放出282.6kJ热量；1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量；1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出889.6kJ热量。

（1）写出氢气完全燃烧生成液态水的热化学方程式：

________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（2）若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出的热量________（填“大于”“等于”或“小于”）889.6kJ。

（3）忽略水煤气中其他成分，相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为（整数比）________。

（4）以上数据和计算说明，以天然气替代水煤气作燃料，突出的优点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

14、红磷P（s）和Cl2（g）发生反应生成PCl3（g）和PCl5（g）。

反应过程和能量关系如下图所示（图中的ΔH表示生成1mol产物的数据）。

根据上图回答下列问题：

（1） P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是

_________________________________________________________________________________________________________________。

（2） PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是

__________________________________________________________

________________________________________________________。

上述分解反应是一个可逆反应。

温度T1时，在密闭容器中加入0.80molPCl5，反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol，其分解率α1等于________；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率为α2，α2________α1（填“大于”、“小于”或“等于）。

（3）工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。

原因是

_______________________________________________________________。

（4）P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的ΔH3＝______，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的ΔH4________ΔH3（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（5）PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是

_________________________________________________________________。

15、四川有丰富的天然气资源，以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示（图中某些转化步骤及生成物未列出）：

请填写下列空白：

（1）已知0.5mol甲烷与0.5mol水蒸气在t℃、pkPa时，完全反应生成一氧

化碳和氢气（合成气），吸收了akJ热量，该反应的热化学方程式是：

________________________________________________________________。

（2）在合成氨的实际生产过程中，常采取的措施之一是：

将生成的氨从混合气

体中及时分离出来，并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用，同时补充氮气

和氢气。

请运用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取该措施的理由：

________________________________________________________________。

（3）当甲烷合成氨气的转化率为75%时，以5.60×107L甲烷为原料能够合成

________L氨气。

（假设体积均在标准状况下测定）

（4）已知尿素的结构简式为

，请写出两种含有碳氧双键的尿素

的同分异构体的结构简式：

①_______________________________________________________________；

②_______________________________________________________________。

16、2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）反应过程中的能量变化如下图所示。

已知1molSO2（g）氧化为1molSO3（g）的ΔH＝－99kJ·mol－1。

请回答下列问题：

（1）图中A、C分别表示_______________、________________。

（2）图中ΔH＝__________kJ·mol－1。

（3）已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol－1，计算由S（s）生成3molSO3（g）的ΔH（要求计算过程）。

参考答案

1、考点：

反应热和焓变．

专题：

化学反应中的能量变化．

分析：

从图1可见，其表示的反应，反应物的能量比生成物的能量高，是表示放热反应的；从图2可见，其表示的反应，反应物的能量比生成物的能量低，是表示吸热反应的．

解答：

解：

A、从图1可见，其表示的反应，反应物的能量比生成物的能量高，是表示放热反应的，而C+O2→CO2为放热反应，故A正确；

B、从图1可见，其表示的反应，反应物的能量比生成物的能量高，是表示放热反应的，而CaCO3→CaO+CO2为吸热反应，故B错误；

C、从图2可见，其表示的反应，反应物的能量比生成物的能量低，是表示吸热反应，而Mg+2HCl→MgCl2+H2为放热反应，故C错误；

D、从图1可见，其表示的反应，反应物的能量比生成物的能量高，是表示放热反应的；从图2可见，其表示的反应，反应物的能量比生成物的能量低，是表示吸热反应，故D错误．

故选：

A．

点评：

本题主要是认识放热、吸热反应的图示方法，并了解反应放热和吸热的原因以及与反应条件的关系．

2、解析　可燃冰中甲烷分子燃烧时只产生CO2和H2O，所以不污染大气。

可燃冰在高温、低压时会由固态变为气态，氢原子的个数

由化学式计算应该为2n＋4。

所以三者的比值为1∶（2n＋4）∶n。

答案　D

3、B

4、C

5、B

6、选C。

弱酸在反应过程中会不断地电离，电离过程是吸热的，实际的反应热小于57.3kJ，A错；氢气的燃烧热指生成1mol水时放出的热量，方程式中水的化学计量数为2，B错；碳的燃烧热指生成1mol稳定氧化物（CO2）时放出的热量，D错。

7、选D。

A项中A与B反应生成X的反应是放热反应,X生成C的反应是吸热反应，均与题意矛盾，Ａ项不正确；B项X生成C的反应是吸热反应，与题意不符，Ｂ项错误；Ｃ项中A与B反应生成X的反应是放热反应,与题意矛盾，Ｃ项不正确；D项中A与B反应生成X的反应是吸热反应，X生成C的反应是放热反应，且A与B反应生成Ｃ的反应是放热反应，符合题意，因此Ｄ项正确。

8、选C。

设1molH—H键断裂时吸收热量为Q，根据方程式H2+1/2O2====H2O,ΔH=Q+

×496+（-2×463）=-121×2；解得：

Q=436kJ。

9、答案　B

解析　设112L即5mol混合气体中H2的物质的量为x，则285.8kJ·mol－1x＋890kJ·mol－1（5mol－x）＝3695kJ，解得：

x＝1.25mol。

则n（H2）∶n（CH4）＝1.25mol∶3.75mol＝1∶3。

10、答案　C

解析　根据盖斯定律，将HCN与NaOH的反应设计为以下两步：

则ΔH1＝ΔH2＋ΔH3

即－12.1kJ·mol－1＝ΔH2＋（－55.6kJ·mol－1）

ΔH2＝＋43.5kJ·mol－1。

11、答案　B

解析　1molCuSO4·5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故ΔH1>0,1molCuSO4（s）溶于水会使溶液温度升高，为放热过程，故ΔH2<0,1molCuSO4·5H2O（s）溶于水可以分为两个过程，先分解成1molCuSO4（s）和5mol水，然后1molCuSO4（s）再溶于水，CuSO4·5H2O的分解为吸热反应，即ΔH3>0，根据盖斯定律得到关系式ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，分析得到答案：

ΔH1＜ΔH3。

12、答案　C

解析　热化学方程式中的计量数表示物质的量。

13、解析　

（2）因为水蒸气成为液态水放出热量，所以放出的热量小于889.6kJ。

（3）设水煤气与甲烷的体积比为x1，因为同温同压下气体的体积比等于其物质的量之比，所以：

x·

＝889.6kJ，解得x≈3。

答案　

（1）2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）

ΔH＝－571.6kJ·mol－1

（2）小于

（3）31

（4）产生相等的热量，消耗天然气的体积少，其CO2排放量也少，有利于保护环境

14、答案　

（1）

Cl2（g）＋P（s）===PCl3（g）

ΔH＝－306kJ·mol－1

（2）PCl5（g）===PCl3（g）＋Cl2（g）

ΔH＝93kJ·mol－1　25%　大于

（3）两步反应均为放热反应，降温有利于提高产率，防止产物分解

（4）－399kJ·mol－1　等于

（5）PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl

解析　

（1）产物的总能量减去反应物的总能量就等于反应热，结合图象可知，PCl3和反应物P和Cl2的能量差值为306kJ，因此该热化学反应方程式为

P（s）＋

Cl2（g）===PCl3（g）　ΔH＝－306kJ·mol－1。

（2）根据图象可知PCl5和PCl3之间的能量差值为93kJ，因此PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为PCl5（g）===PCl3（g）＋Cl2（g）　ΔH＝93kJ·mol－1。

加入0.80molPCl5，剩余0.60mol，因此PCl5的分解率为

×100%＝25%，由于该反应ΔH>0即为吸热反应，因此升高温度，平衡右移，故α2>α1。

（3）由于两个反应都是放热反应，降低温度有利于平衡右移，提高产率。

同时由于PCl5受热易分解，因此温度低防止其分解。

（4）根据盖斯定律求得：

ΔH3＝－399kJ·mol－1。

且ΔH3＝ΔH4，与反应的途径无关，只与起始物质、终了物质有关。

（5）PCl5和水发生反应，生成两种酸只能是H3PO4和HCl，其化学方程式是PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl。

15、解析　

（1）0.5molCH4完全反应吸收akJ热量，则1molCH4完全反应吸收2akJ热量，热化学方程式为CH4（g）＋H2O（g）===CO（g）＋3H2（g）　ΔH＝＋2akJ·mol－1。

（2）采用循环操作有利于增大反应物浓度，增大反应速率，提高转化率；减少NH3浓度有利于平衡正向移动。

（3）由反应化学方程式可求转化关系1CH4～3H2～2NH3，V（NH3）＝5.60×107L×75%×2＝8.4×107L。

 （4）可先写出

结构，再与其余基团连接。

可写出异构体

和NH4N＝C＝O的结构简式。

答案　

（1）CH4（g）＋H2O（g）

CO（g）＋3H2（g）ΔH＝＋2akJ·mol－1

（2）增大氮气和氢气的浓度有利于增大反应速率；减小氨气的浓度、增大氮气和氢气的浓度均有利于平衡向正反应方向移动

（3）8.4×107

（4）①

　②NH4N＝C＝O

16、答案　

（1）反应物的能量　生成物的能量

（2）－198

（3）①S（s）＋O2（g）===SO2（g）

ΔH1＝－296kJ·mol－1

②SO2（g）＋

O2（g）===SO3（g）

ΔH2＝－99kJ·mol－1

根据盖斯定律（①＋②）×3得

3S（s）＋

O2（g）===3SO3（g）

ΔH＝（ΔH1＋ΔH2）×3＝－1185kJ·mol－1

即3S（s）＋

O2（g）===3SO3（g）

ΔH＝－1185kJ·mol－1

解析　

（1）由图象可知纵坐标表示各物质的能量，可得A表示反应物的能量，C表示生成物的能量。

（2）1molSO2（g）氧化为1molSO3时放热99kJ，而图中表示的是2molSO2反应，故ΔH＝－99kJ·mol－1×2＝－198kJ·mol－1。

（3）根据题给条件写出硫的燃烧热的热化学方程式，再结合题中给出的热化学方程式，利用盖斯定律即可求得生成3molSO3（g）的ΔH。