新教材适用高中化学专题1化学反应与能量变化第一单元化学反应的热效应第1课时化学反应的焓变课后习题苏教版选择性必修1

第一单元化学反应的热效应第1课时化学反应的焓变基础巩固1.下列各组变更中,前者是放热反应,后者是吸热反应的是 ()。A.生石灰溶于水;锌粒与稀硫酸反应B.干冰升华;金属或金属氧化物熔化C.氨水与醋酸反应;二氧化碳与碳反应D.工业上煅烧石灰石;化石燃料燃烧答案:C2.将铁粉和硫粉充分混合后加热,待反应一发生应马上停止加热,反应仍可持续进行,直至反应完全生成新物质硫化亚铁。此现象说明()。A.该反应是吸热反应B.该反应是放热反应C.铁粉和硫粉在常温下简洁发生反应D.生成物硫化亚铁的焓高于反应物铁粉和硫粉的总焓答案:B解析:铁粉和硫粉充分混合后加热,反应一发生马上停止加热,反应仍可持续进行,说明该反应是放热反应,生成物的总能量低于反应物的总能量,即生成物硫化亚铁的焓低于反应物铁粉和硫粉的总焓。3.下列说法中正确的是()。A.在化学反应过程中,发生物质变更的同时不肯定发生能量变更B.反应H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在点燃条件下的ΔH>0C.生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关答案:C解析:在化学反应过程中,发生物质变更的同时肯定发生能量变更,A项错误;反应H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)是放热反应,在点燃条件下的ΔH<0,B项错误;ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数有关,D项错误。4.依据如图所示的反应推断下列说法中错误的是()。碳酸钙的热分解示意图A.CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B.该反应的焓变大于零C.该反应中既有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂汲取能量,化学键形成放出能量D.由该反应可推出凡是须要加热才能发生的反应均为吸热反应答案:D解析:因为碳酸钙受热分解是吸热反应,必有CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量,焓变大于零,A、B项正确;在CaCO3中,Ca2+和CO32-5.1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需汲取10.94kJ热量,此反应的热化学方程式为()。A.C+H2OCO+H2ΔH=131.28kJ·mol-1B.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=10.94kJ·mol-1C.C(s)+H2O(l)CO(g)+H2(g)ΔH=131.28kJ·mol-1D.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=131.28kJ·mol-1答案:D解析:碳与水蒸气的反应是吸热反应,所以ΔH大于0。依据题意可知,1mol碳(即12g碳)与水蒸气反应生成CO和H2汲取的热量是10.94kJ×12=131.28kJ,D项正确,A项没有注明物质的状态,B项中反应热不正确,C项中水的状态不是气态。6.胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于将来的运载火箭和空间运输系统。试验测得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气体,放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是()。A.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1C.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mol-1D.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=890.3kJ·mol-1答案:B解析:依据题目信息确定反应物、生成物状态是否符合要求,依据热化学方程式的形式计算ΔH的数值。7.反应A+BC(ΔH<0)分两步进行:①A+BX(ΔH>0),②XC(ΔH<0)。下列图像能正确表示该反应过程中的能量变更的是()。答案:D解析:由题给信息可知,A+BC是放热反应,A和B具有的总能量大于C具有的总能量;A+BX是吸热反应,X具有的总能量大于A和B具有的总能量;XC是放热反应,X具有的总能量大于C具有的总能量。综上可知,D项正确。8.我国研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示。已知:物质中化学键的键能如下表所示。若反应过程中分解了2mol水,则下列说法不正确的是()。化学键H—O键OO键H—H键O—O键键能460496436134A.过程Ⅰ汲取了920kJ能量B.过程Ⅱ放出了570kJ能量C.过程Ⅲ属于放热反应D.总反应为2H2O2H2↑+O2↑答案:C解析:断裂化学键汲取能量,结合表中数据可知,过程Ⅰ汲取了460kJ×2=920kJ能量,A项正确;形成化学键释放能量,则过程Ⅱ放出了436kJ+134kJ=570kJ能量,B项正确;由过程Ⅲ可知,H2O2中的H—O键断裂,H—H键、OO键形成,ΔH=460kJ·mol-1×2+134kJ·mol-1-436kJ·mol-1-496kJ·mol-1=122kJ·mol-1,为吸热反应,C项错误;太阳光在催化剂表面实现高效分解水,总反应为2H2O2H2↑+O2↑,D项正确。9.(1)肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变更如下图所示,已知断裂1molN≡N键所需的能量为942kJ、断裂1molOO键所需的能量为500kJ、断裂1molN—N键所需的能量为154kJ,则断裂1molN—H键所需的能量是。

(2)在肯定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用下图简洁表示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。①写出肯定条件下S8(s)燃烧生成SO2(g)的热化学方程式:

。

②写出肯定条件下SO3(g)分解生成SO2(g)和O2(g)的热化学方程式:。

③若已知硫氧键的键能为dkJ·mol-1,氧氧键的键能为ekJ·mol-1,则S8分子中硫硫键的键能为

。

答案:(1)391kJ(2)①S8(s)+8O2(g)8SO2(g)ΔH=-8akJ·mol-1(答案合理即可)②2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH=2bkJ·mol-1(答案合理即可)③(2d-a-e)kJ·mol-1解析:(1)依据题图可知,N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534kJ·mol-1,由N2H4的结构式()可知,每个N2H4分子内含有4个N—H键和1个N—N键,设断裂1molN—H键所需的能量为xkJ,则反应物断裂化学键须要汲取的热量为(4x+154+500)kJ,形成产物中的化学键会放出的热量为2752kJ,由热化学方程式的含义可知,2752-(4x+154+500)=534,解得x=391。(2)③设S8分子中硫硫键的键能为xkJ·mol-1,结合①可得8x+8e-16d=-8a,解得x=2d-a-e。实力提升1.据报道,科学家首次用X射线激光技术视察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:下列说法正确的是()。A.CO和O生成CO2是吸热反应B.在该过程中,CO断键形成C和OC.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程答案:C解析:依据能量变更示意图可以推断题述反应为放热反应,A项错误。依据反应过程示意图可以看出CO中的碳氧键没有断裂,B项错误。CO2中含有极性共价键,C项正确。状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O形成CO2的过程,D项错误。2.已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出bkJ热量,则下列表示乙炔燃烧的热化学方程式正确的是()。A.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=2bkJ·mol-1B.C2H2(g)+52O2(g)2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-2bkJ·mol-1C.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2bkJ·mol-1D.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-bkJ·mol-1答案:B解析:充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出bkJ热量,依据参加反应的物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知,生成2mol二氧化碳气体和液态水,反应放出2bkJ热量,或生成4mol二氧化碳气体和液态水,反应放出4bkJ热量,则乙炔燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+52O2(g)2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-2bkJ·mol-1或2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-4bkJ·mol-1。3.(双选)化学键的键能是指断开气态物质中1mol某种共价键生成气态原子须要汲取的能量,常用E表示。结合表中信息推断下列说法不正确的是()。共价键H—HF—FH—FC—FC—ClC—IE436157568427330218A.C—Br键的键能的可能范围是218kJ·mol-1<E(C—Br)<330kJ·mol-1B.表中最稳定的共价键是H—F键C.2H(g)H2(g)ΔH=436kJ·mol-1D.H2(g)+F2(g)2HF(g)ΔH=-25kJ·mol-1答案:CD解析:由表中键能数据可知,C—F键、C—Cl键、C—I键的键能依次减小,则E(C—Br)介于E(C—Cl)和E(C—I)之间,其可能范围是218kJ·mol-1<E(C—Br)<330kJ·mol-1,A项正确。键能越大表示断裂1mol该共价键汲取的能量越多,则该化学键越稳定,其中E(H—F)最大,故表中最稳定的共价键是H—F键,B项正确。断键吸热,2H(g)H2(g)过程中形成1molH—H键,则有ΔH=-436kJ·mol-1,C项错误。依据ΔH与键能的关系可知,H2(g)+F2(g)2HF(g)的ΔH=(436kJ·mol-1+157kJ·mol-1)-(2×568kJ·mol-1)=-543kJ·mol-1,D项错误。4.(双选)下列热化学方程式或叙述正确的是()。A.1mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642kJ的热量:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=642kJ·mol-1B.12g石墨转化为CO时,放出110.5kJ的热量:2C(石墨,s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1C.已知:H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1,则:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH=571.6kJ·mol-1D.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1,则在肯定条件下向密闭容器中充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)充分反应放出46.2kJ的热量答案:BC解析:放热反应,ΔH<0,A项错误。12gC的物质的量为1mol,放出110.5kJ的热量,则2C(石墨,s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1,B项正确。已知反应为放热反应,则其逆反应为吸热反应,ΔH为正值,ΔH的肯定值与化学计量数成正比,C项正确。合成氨反应是可逆反应,0.5molN2和1.5molH2不能完全反应,D项错误。5.(双选)依据如下示意图,推断下列说法不正确的是()。A.反应的热化学方程式可表示为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=(a-b)kJ·mol-1B.该反应过程中反应物断键汲取的能量大于生成物成键放出的能量C.xmolC和xmolH2O反应生成xmolCO和xmolH2汲取的热量肯定为131.3xkJD.1molC(g)、2molH(g)、1molO(g)转变成1molCO(g)和1molH2(g)放出的热量为akJ答案:AC解析:1molC(s)、1molH2O(g)转变成1molC(g)、2molH(g)和1molO(g)汲取bkJ热量,1molC(g)、2molH(g)和1molO(g)转变成1molCO(g)和1molH2(g)放出akJ热量,则有C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=(b-a)kJ·mol-1,A项错误。该反应生成物的总能量大于反应物的总能量,是吸热反应,则反应物断键汲取的能量大于生成物成键放出的能量,B项正确。xmolC(s)和xmolH2O(g)反应生成xmolCO(g)和xmolH2(g)汲取的热量为131.3xkJ,若反应物和生成物的状态变更,则汲取热量的数值不同,C项错误。由题图可知,1molC(g)、2molH(g)、1molO(g)转变成1molCO(g)和1molH2(g)放出的热量为akJ,D项正确。6.依据所给信息完成下列热化学方程式。(1)依据下列图像写出:图1图2①图1表示的热化学方程式:

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②由C(s)CO(g)的热化学方程式:

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(2)试验室中可利用FeCO3和O2为原料制备少量铁红,每生成160g固体铁红放出130kJ热量,请写出该反应的热化学方程式:。

(3)1.7gNH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物,放出22.67kJ的热量,请写出该反应的热化学方程式:

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(4)已知一些化学键的键能数据如表所示:化学键C—HC—FH—FF—F键能414427568157请依据键能数据估算CH4(g)和F2(g)反应生成CF4(g)和HF(g)的热化学方程式:。

答案:(1)①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41kJ·mol-1②2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1[或C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1](2)4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g)ΔH=-260kJ·mol-1