【大纲版创新设计】2011届高考化学一轮复习 第1章 第3节 化学反应中的能量变化练习 新人教版

1、第三节 化学反应中的能量变化1科学家预测“氢能”将是人类社会最理想的新能源，目前，有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系，如图所示。下列说法错误的是()A在氢能的利用过程中，H2O可循环使用B氢气、氧气和稀硫酸构成的燃料电池中，正极的电极反应为：O24e2H2O=4OHC该法制氢的关键是寻找光分解催化剂D利用光电转化可将太阳能转化为电能用于电解水而获得氢气解析：选项A，H2O分解产生H2和O2，H2和O2在一定条件下反应释放能量同时又生成H2O；选项B，在酸性环境中正极的电极反应为：O24e4H=2H2O；选项C，由图可知，寻找合适的光分解催化剂，可使水的分解速率加快；选项D，利用光电

2、效应产生的电流电解水获得H2。答案：B2(2010·湖北众望高中月考)下列关于热化学反应的描述中正确的是()A等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多催化剂高温、高压BCO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则表示CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)O2(g)=CO2(g)；H283.0 kJ/molCN2(g)3H2(g) 2NH3(g)；H<0，说明NH键能总和小于NN与HH键能总和D稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l)；H57.3 kJ/mol，若将含0.5 mol H2SO4的稀硫酸与含0.5 mol Ba(OH)2的稀溶液混合，放出的热量等

3、于57.3 kJ解析：硫由气态变为固态会放出热量，因此等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多；N2(g)3H2(g)2NH3(g)；H<0，说明反应放热，6 mol NH键能总和大于1 mol NN与3 mol HH键能总和；稀硫酸与Ba(OH)2的稀溶液反应的离子方程式为：Ba22OH2HSO42=BaSO42H2O，虽然生成1 mol H1O(l)，但反应的热效应与沉淀有关，故其放出的热量不等于57.3 kJ。答案：B3(2010·改编题)已知：1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ

4、的能量由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时要放出431 kJ的能量下列叙述正确的是()A氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)B氢气与氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应吸收183 kJ的热量C氢气与氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应放出183 kJ的热量D氢气与氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应放出183 kJ的热量解析：由题给已知条件，可写出热化学方程式：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)；H436 kJ/mol243 kJ/mol2×431 kJ/mol183 kJ/mol；A项中未写出H；B项中应是放出183

5、 kJ的热量；C项中应是放出91.5 kJ的热量。答案：D4(2010·河北常德一中月考)下列实验装置图正确的是()解析：A中砝码与药品的位置放错，NaOH不宜用滤纸来称量；B中应该用玻璃棒引流，且容量瓶规格选错；C中大小烧杯上口应齐平；D是滴定管，数值是上小下大。答案：D5(2009·重庆，12)下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g);H1 367.0 kJ/mol(燃烧热)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)；H57.3 kJ/mol(中和热)CS(s)O2(g)=SO

6、2(g)；H296.8 kJ/mol(反应热)D2NO2=O22NO；H116.2 kJ/mol(反应热)解析：选项A，H2O呈气态时不稳定，不是表示燃烧热的热化学方程式；选项B，中和反应为放热反应，H<0，H57.3 kJ/mol，B错误；选项C，S燃烧生成SO2的反应是放热反应，H<0，同时表明了物质的聚集状态等，C正确；选项D，未注明物质的聚集状态，D错误。答案：C6(2010·模拟题)下列关于热化学方程式的描述中正确的是()A已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)；H57.3 kJ·mol1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热H2×(5

7、7.3) kJ·mol1B燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)1/2O2(g)=CO2(g)2H2(g)；H192.9 kJ·mol1，则CH3OH的燃烧热为192.9 kJ·mol1CH2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol1，则2H2O(g)=2H2(g)O2(g)；H571.6 kJ·mol1D葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol1，则1/2 C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)；H1 400 kJ·mol1解析：A项中未指明n(H2SO4)和n(Ba(OH)

8、2)是多少，况且Ba2SO42=BaSO4也放出热量；B项中H元素未转化为稳定的氧化物H2O(l)；C项中H2O应为液态。答案：D7(2010·改编题)25、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ·mol1、285 kJ·mol1、890.3 kJ·mol1、2 800 kJ·mol1，则下列热化学方程式正确的是()AC(s)O2(g)=CO(g)；H393.5 kJ·mol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(g)；H571.6 kJ·mol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O

9、(g)；H890.3 kJ·mol1D.C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)；H1 400 kJ·mol1解析：本题主要考查燃烧热的概念和热化学方程式书写的正误判断。燃烧热是在常温、101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，其热化学方程式中燃烧物前的化学计量数应为1。由此分析各选项可知：A项中生成物应是二氧化碳，而不是一氧化碳；B项中的生成物水应是液态而不是气态，且H571.6 kJ·mol1；C项中的生成物水应是液态而不是气态。故A、B、C均不正确。答案：D8(2010·模拟题)胶状液氢(主要成分是

10、H2和CH4)，有希望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是()ACH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)；H890.3 kJ·mol1BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)；H890.3 kJ·mol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)；H890.3 kJD2H2(g)O2(g)=2H2O(l)；H285.8 kJ·mol1解析

11、：书写热化学方程式时，要标明各物质的聚集状态，放热反应H为负值，吸热反应H为正值，A项错误；H的单位是kJ·mol1，C项错误；2 mol H2完全燃烧放出的热量为571.6 kJ，D项错误。答案：B 图示9(2010·模拟题)向盛有50 mL 1.00 mol·L1盐酸溶液的绝热容器中加入NaOH溶液，NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的最高测量温度(T)的关系如图所示，下列不正确的是()A该实验表明化学能可以转化为热能BNaOH溶液的浓度大于1.00 mol·L1CV50 mL时，混合液的pH>7D该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析：

12、由题干已知条件可知：n(HCl)0.050 mol，结合示意图，随n(NaOH)的增多，溶液温度升高，判断A项叙述正确；当V(NaOH)40 mL时，温度最高，说明此时二者恰好反应，即n(NaOH)0.050 mol，那么c(NaOH)1.25 mol/L，判断B项、C项均正确；从题给条件和示意图不能得出D项结论，实事上有水生成的反应许多是吸热反应。答案：D10(2010·山师附中期中考题)下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH为电解液，下列有关说法不正确的是()A该能量转化系统中的水可以循环利用B燃料电池系统产生的能量实际上来自于水C水电解系统中的阳极反应：

13、4OH4e=2H2OO2D燃料电池放电时的正极反应：O24e2H2O=4OH解析：从能量转化系统的局部示意图分析，光电转换器是吸收太阳能转化成电能，利用这个电能电解水得氢气，再利用氢气使燃料电池工作又产生了水。因此燃料电池系统产生的能量来自于太阳能。答案：B11(2010·改编题)科学家预测“氢能”将是未来最理想的新能源。请回答下列问题：(1)实验测得，1 g氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为_。100(2)利用水分解制备H2，某化学家设计了下列化学反应步骤：250_(反应条件750)2HBrHg ,HgBr2H2HgBr2CaO ,HgOC

14、aBr25002HgO ,2HgO2反应可表示为_。你认为该方法的主要缺点是_。(3)如图是正在研究中的一种流程(硫碘热循环法制氢气)，其中用了过量的碘。请写出硫碘热循环法制氢气总化学反应方程式：_ 。用硫碘热循环法制取氢气的最大优点是_。(4)有人认为目前利用氢气作为能源不太现实。请问你认为是否现实？_(填“不现实”或“现实”)，说明能够支持你的观点的两点理由_；_。解析：(1)计算出1 mol氢气燃烧放出的热量便可写出其燃烧热的热化学方程式。(2)根据题意可知总反应的化学方程式为H2O=H2O2，观察题给3个化学方程式，可以得出×，则的化学方程式为：CaBr2H2O750 ,2H

15、BrCaO；主要缺点是耗能高且使用了重金属汞，会产生污染。(3)观察图示的转化关系，可知在整个过程中发生的反应主要有以下几个：2H2OSO2I2 ,H2SO42HIH2SO4 ,H2OSO2O22HI I2H2SO2、I2三个方程式相加可得H2OSO2 O2H2。观察整个过程，可知反应过程中利用核能提供了所需的大部分能量，需要额外消耗的能量较小，因此，生成的SO2和I2可以循环使用，其他产物对环境无污染，耗能低是本方法的最大优点。(4)可以填“现实”，也可以填“不现实”，但必须说明理由，否则此项不得分。答案：(1)H2(g)O2(g)点燃,H2O(l)；H285.8 kJ/mol(2)CaBr

16、2H2O750,2HBrCaO循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，会产生污染(3)H2O SO2、I2, O2H2生成的SO2和I2可以循环使用，其他产物对环境无污染；利用核能提供了所需的大部分能量，需要额外消耗的能量较少(4)现实制取H2以水为原料，来源丰富；H2的燃烧产物是水，不会给环境带来污染。或：不现实现有制取H2的方法耗能大，制取的成本太高，另外是氢气沸点太低，给储存和运输带来困难。12某实验小组设计用50 mL 1.0 mol/L盐酸跟50 mL 1.1 mol/L 氢氧化钠溶液在右图装置中进行中和反应。在大烧杯底部 垫泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然

17、后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条)，大 烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌捧通过。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题：(1)本实验中用稍过量的NaOH的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和。试问：盐酸在反应中若因为有放热现象，而造成少量盐酸在反应中挥发，则测得的中和热_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(2)该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50 mL，并记录如下原始数据。实验序号起始温度t1/终止温度(t2)/温差(t2t1)/盐酸NaOH溶液平均值125.124.925.031.66.6225.125.12

18、5.131.86.7325.125.125.131.96.8已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00 g/cm3，中和后混合液的比热容C4.18×103 kJ/(g·)，则该反应的中和热为H_。(3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应，则测得的中和热会_(填“偏大”“偏小”或“不变”)，其原因是_。(4)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤，若无此操作步骤，则测得的中和热_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。解析：(1)若因为有放热现象导致少量盐酸在反应中挥发，减少了HCl的量，故测得的中和热会偏小。(4)小题也同理，不洗涤温度计上的盐酸溶液，会造 成测Na

19、OH的温度偏高，温差偏小，测得中和热偏小。(2)温度(t2t1)应取三次实验的平均值6.7来计算。H56.01 kJ/mol。答案：(1)偏小(2)56.01 kJ/mol(3)偏小用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收热量，造成测得中和热偏小(4)偏小13将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为CH2O(g)COH2。C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为C(s)O2(g)=CO2(g)；H1393.5 kJ·mol1H2(g)O2(g)=H2O(g)；H2242.0 kJ·mol1CO(g)O2(g)=CO

20、2(g)；H3283.0 kJ·mol1试回答：(1)请你根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式：_。(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量_(填“多”或“少”)。甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量”。乙同学根据盖斯定律作出了如下所示的循环图。请你写出H1、H2、H3、H4之间存在的关系式_。乙同学据此认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量，最多与直接燃烧煤放出的热量相同。”请分析：甲、乙两同学观点正确的是_(填“甲”或“乙”

21、)同学，另一同学出现错误观点的原因是_。解析：首先考虑的是如何把“C(s)与水蒸气”这两种反应物和“CO和H2”这两种生成物“同位”。基本原则就是在确定好化学计量数的前提下。再根据方程式的组合时的倍数和加减来确定H的值。计算多步反应的H之间的关系，关键是看各反应之间能否构成总反应与各步反应之间的关系，在图形上看应该是一个闭合的反应关系，它们之间符合盖斯定律。答案：(1)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)；H131.5 kJ·mol1(2)多H1H2H3H4乙甲同学忽视了反应C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)为吸热反应14化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的

22、变化。这种能量的变化常以热能的形式表现出来，叫做反应热。由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热，等等。(1)许多化学反应的反应热可以直接测量，其测量的仪器叫做_。(2)下列H表示物质燃烧热的是_；表示物质中和热的是_。(填H1、H2、H3等)A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)；H1BC(s)O2(g)=CO(g)；H2CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)；H3DC(s)O2(g)=CO2(g)；H4EC6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)；H5FNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)；H6G2NaOH(a

23、q)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)；H7HCH3COOH(aq)NaOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l)；H8(3)2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6 kJ的热量。写出该反应的热化学方程式_。(4)充分燃烧一定量的丁烷放出的热量大小为Q kJ，生成的CO2恰好与5 mol·L1100 mL KOH溶液完全反应生成正盐。求燃烧1 mol丁烷放出的热量_。解析：本题考查燃烧热、中和热的概念，热化学方程式的书写及计算。(4)中由消耗KOH的量可知，生成CO20.25 mol，根据丁烷燃烧的反应方程式中计量数关系计算可知丁

24、烷为 mol，即 mol。答案：(1)量热计(2)H4、H5H6、H8(3)C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)；H1 294.8 kJ·mol1(4)16Q kJ15热化学方程式中的H实际上是热力学中的一个物理量，叫做焓变，其数值和符号与反应物和生成物的总能量有关，也与反应物和生成物的键能有关；(1)如下图1所示表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。(2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。已知：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)；H185 kJ·mol1，H298(H2)436 kJ·mol1；H298(Cl2)247 kJ·mol1，则H298(HCl)_。图2表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准态下，发生分解反应的热化学方程式：_。(3)已知：Fe2O3(s)3CO(g)=2