高中化学 1-1-1焓变反应热课时达标作业 新人教版选修4

【成才之路】-学年高中化学1-1-1焓变反应热课时达标作业新人教版选修4一、选择题1．(·扬州调研)下列变化中，一定不存在化学能与热能相互转化的是()A．铝热反应 B．金属钝化C．燃放爆竹 D．干冰气化解析：铝热反应、金属钝化、燃放爆竹均涉及化学反应，存在化学能与热能的转化。干冰的气化属于物质的三态变化，虽有能量变化但物质没变，是物理变化。答案：D2．(·扬州调研)下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是()A．铝片与稀盐酸反应B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C．灼热的炭与水蒸气的反应D．甲烷在O2中的燃烧反应解析：铝片与稀盐酸之间的置换反应和甲烷在O2中的燃烧反应既是氧化还原反应，又是放热反应；灼热的炭与水蒸气发生的氧化还原反应是吸热反应；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl之间发生的复分解反应是吸热反应。答案：C3．下列反应类型中可以吸收能量的反应是()①化合反应②分解反应③置换反应④复分解反应⑤氧化还原反应A．①②③④⑤ B．②④C．①③④⑤ D．②解析：在不同的反应类型中，均存在吸收能量的反应。答案：A4．当两个原子形成共价键时，原子的能量将()A．升高 B．降低C．保持不变 D．一个升高，一个降低解析：形成化学键释放能量，体系的能量降低。答案：B5．(·经典习题选萃)在一定条件下，已知一个氢原子失去一个电子需吸收akJ能量，同一条件下有以下说法：①一个H2失去2个电子需吸收2akJ能量；②一个H＋得到一个电子需吸收akJ的能量；③一个H＋得到一个电子会放出akJ的能量；④H＋H→H2会放出2其中正确的是()A．①②④ B．②③④C．③④ D．③解析：一个氢原子失去一个电子变为H＋需吸收akJ能量，则一个H＋得到一个电子会放出akJ的能量，说法③正确。答案：D6．下列说法正确的是()A．焓变单位中kJ·mol－1，是指1mol物质参加反应时的能量变化B．当反应放热时ΔH>0，反应吸热时ΔH<0C．一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH为“－”D．一个化学反应中，生成物总键能大于反应物的总键能时，反应吸热，ΔH为“＋”解析：焓变单位中的kJ·mol－1，是指每摩尔具体的反应，不一定指参加反应的物质，A错；在反应中物质所具有的总能量减少，反应就放热，反之就吸热，C对；化学反应的实质是旧化学键的断裂，新化学键的形成，断键时吸收能量，成键时放出能量，所以D错。答案：C点拨：ΔH的单位中的kJ·mol－1是表明参加反应的各物质的物质的量与化学方程式中各物质的化学式的计量数相同。如2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH(298K)＝－571kJ·mol－1，ΔH单位中的kJ·mol－1可理解为每摩尔“2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)”这个反应在298K时放出571kJ的热量。7．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．原子构成分子解析：形成化学键释放能量，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：D8．下列对化学反应的认识错误的是()A．有化学键破坏的一定是化学反应B．会产生新的物质C．可能会引起物质状态的变化D．一定伴随着能量的变化解析：化学反应的实质是反应物化学键断裂同时生成物化学键生成，如食盐的熔化过程中只有离子键的断裂，但是没有化学键的生成，食盐的熔化是物理变化。答案：A9．下列反应中符合图示能量变化的是()A．电解Al2O3得到Al和O2B．HCl分解为H2和Cl2C．Na与水反应D．工业上用H2还原Fe2O3制Fe解析：由图示能量变化可知，该反应为放热反应。A、B、C、D四个选项中只有C为放热反应，其他均为吸热反应。答案：C10．已知H2(g)＋Br2(l)=2HBr(g)ΔH＝－72kJ·mol－1，蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表：H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369则表中a为()A．404 B．260C．230 D．200解析：化学反应的实质是旧键断裂(吸收能量)和新键形成(放出能量)，故有ΔH＝(436＋30＋a－369×2)kJ·mol－1＝－72kJ·mol－1，a＝200，D项正确。答案：D11．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中，正确的是()A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3C．Q1＋Q2<Q3 D．Q1＋Q2<2Q3解析：氢气在氯气中燃烧时放出能量，所以形成2mol氯化氢中的化学键释放的能量大于破坏1mol氢气中的化学键和破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量。答案：D二、非选择题12．如下图所示，把试管放入盛有25℃(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的总焓______(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总焓。答案：(1)①镁片上有大量气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中溶液变浑浊(2)镁片与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，故析出Ca(OH)2固体，溶液变浑浊(3)Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑(4)小于13．在一定条件下，A和B反应可生成C和D，其能量变化如下：eq\x(\a\al(A＋B,反应物总,能量为E1))eq\o(→,\s\up17(发生反应A＋B=C＋D))eq\x(\a\al(C＋D,生成物总,能量为E2))(1)下列有关反应A＋B=C＋D的说法正确的是()A．反应前后原子的种类和数目一定不变B．该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应C．若该反应为放热反应，则不需加热反应就一定能自发进行D．反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且遵循能量守恒(2)若E1<E2，则生成物的总能量______(填“>”、“<”或“＝”)反应物的总能量，为______(填“吸热”或“放热”)反应。解析：(1)依据质量守恒和能量守恒，AD正确；B项氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化；C项放热反应有些也需要加热。(2)E1<E2，生成物总能量大于反应物总能量，反应吸热。答案：(1)AD(2)>吸热14．已知某反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)过程中的能量变化如图所示，回答问题。该反应是______(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的ΔH＝______kJ·mol－1(用含E1、E2的代数式表示)，1mol气体A和1mol气体B具有的总能量比1mol气体C和1mol气体D具有的总能量______(填“一定高”、“一定低”或“高低不一定”)。解析：由于反应物吸收的能量大于产物放出的能量，所以该反应为吸热反应，吸热反应的焓变大于零，从图像中看出反应物的能量低，产物的能量高，该反应一定为吸热反应。答案：吸热E1－E2一定低15．已知化学反应N2＋3H2=2NH3的能量变化如图所示。(1)1molN和3molH生成1molNH3(g)是______能量的过程(填“吸收”或“释放”)。(2)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)ΔH＝____________。(3)N2(g)和H2生成NH3(l)的热化学方程式为_______。答案：(1)释放(2)(a－b)kJ·mol－1(3)N2(g)＋3H2(g)=2NH3(l)ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－116．已知下列化学键的键能：化学键键能(kJ/mol)H—H436N—H391N≡N946(1)通过计算判断合成氨反应是放热还是吸热？(2)计算：1molN2完全反应生成NH3的反应热为________，1molH2完全反应生成NH3的反应热为________。解析：(1)反应N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)过程中，共断裂1molN≡N和3molH—H，形成6molN—H，则断键共吸热为946kJ/mol×1mol＋436kJ/mol×3mol＝2254kJ，形成N—H共放热＝391kJ/mol×6mol＝2346kJ，由于放出热量>吸收热量，故反应放热。(2)1molN2完全反应生成NH3的反应热为ΔH＝－(2346－2254)kJ/mol＝－92kJ/mol，而1molH2只与eq\f(1,3)molN2反应，所以1molH2完全反应生成NH3的反应热为：ΔH＝－92kJ/mol×eq\f(1,3)＝－30.6kJ/mol。答案：(1)放热(2)ΔH＝－92kJ/molΔH＝－30.6kJ/mol航天器化学能推进剂发射“嫦娥二号”探月卫星使用的“长三甲”火箭一、二级发动机推进剂为偏二甲肼/四氧化二氮，三级发动机推进剂为液氢/液氧。不同级别的发动机采用了不同的推进剂，这其中有什么区别呢？一、二级发动机推进剂为偏二甲肼(C2H8N2)/四氧化二氮(N2O4)，其中C2H8N2为燃烧剂，N2O4为氧化剂。它们在发动机燃烧室内发生反应(C2H8N2＋2N2O4=2CO2＋4H2O＋3N2)，产生大量高温燃气。偏二甲肼属Ⅲ级毒性物质，可对人体中枢神经系统、肝脏等造成伤害。N2O4常温下会分解为红棕色NO2气体，我们在电视直播画面上看到火箭在发射前几秒钟会放出红棕色的“烟”就是这个原因。N2O4也有毒，可对神经系统造成伤害。偏二甲肼/四氧化二氮作推进剂的最大优点是无需高温点火，燃烧剂与氧化剂接触即自动点火，不会存在中途熄火的问题，而且在常温下就能方便地贮存和运输；缺点是有剧毒、易通过皮肤吸收而使人致癌。因此，偏二甲肼/四氧化二氮推进剂在生产、运输、贮存、加注和火箭发射过程等各个环节中均会因泄漏或不完全燃烧而造成污染。“长三甲”火箭三级发动机推进剂为液氢/液氧。其中液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂(2H2＋O2=2H2O)。与传