化学反应中能量变化专题试题

化学反应中能量变化专题试题一、选择题（每题6分，共42分）下列关于化学反应中能量变化的说法正确的是（）A.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应C.放热反应在常温下一定能发生D.化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，伴随能量变化已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示，下列说法正确的是（）（示意图：反应物总能量高于生成物总能量）A.该反应为吸热反应B.反应物的总键能大于生成物的总键能C.该反应只有在加热条件下才能发生D.该反应的ΔH=生成物总能量-反应物总能量下列热化学方程式书写正确的是（）A.2SO2+O2=2SO3ΔH=-196.6kJ/molB.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/molC.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJD.C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=+393.5kJ/mol已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH1=-483.6kJ/mol②H2O(l)=H2O(g)ΔH2=+44kJ/mol则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)的ΔH为（）A.-439.6kJ/molB.-527.6kJ/molC.-483.6kJ/molD.-571.6kJ/mol下列关于燃烧热和中和热的说法正确的是（）A.1mol甲烷完全燃烧生成CO2和水蒸气时放出的热量是甲烷的燃烧热B.强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量一定是57.3kJC.燃烧热和中和热的数值都会随反应物的用量改变而改变D.测定中和热时，需要使用环形玻璃搅拌棒搅拌，使反应充分进行已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol则反应C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的ΔH为（）A.-110.5kJ/molB.+110.5kJ/molC.-676.5kJ/molD.+676.5kJ/mol在25℃、101kPa下，1g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时放出22.68kJ热量，下列热化学方程式正确的是（）A.CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+725.76kJ/molB.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-1451.52kJ/molC.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-725.76kJ/molD.CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-725.76kJ/mol二、填空题（共30分）（10分）根据下列信息写出相应的热化学方程式：（1）1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g)，吸收68kJ热量：。（2）2molAl(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s)，放出1669.8kJ热量：。（3）已知拆开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为：________。（8分）能源是人类生存和发展的重要支柱。请回答下列问题：（1）目前人类使用的主要能源是________（填“可再生能源”或“不可再生能源”），如________、等。（2）氢能是一种清洁能源，其优点有（至少答两点）。（3）下列反应可以设计成原电池的是________（填序号）。A.CaO+H2O=Ca(OH)2B.2H2O=2H2↑+O2↑C.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑D.2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O（12分）某实验小组用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和热的测定。（装置图：简易量热计，包括烧杯、泡沫塑料、温度计、环形玻璃搅拌棒等）请回答下列问题：（1）实验中所用NaOH溶液的浓度略大于盐酸，目的是________。（2）仪器A的名称是________，其作用是________。（3）若实验测得的中和热ΔH=-53.5kJ/mol，比理论值（-57.3kJ/mol）偏小，可能的原因是________（填序号）。A.实验装置保温、隔热效果差B.量取盐酸时仰视读数C.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中D.用温度计测定盐酸的温度后直接测定NaOH溶液的温度（4）若将盐酸改为50mL0.50mol/LCH3COOH溶液，其他条件不变，则测得的中和热ΔH的绝对值________（填“偏大”“偏小”或“不变”），原因是________。三、计算题（共28分）（14分）已知下列热化学方程式：①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1=-25kJ/mol②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2=-47kJ/mol③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH3=+19kJ/mol请计算反应FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)的ΔH。（14分）在25℃、101kPa下，将10g乙烷（C2H6）完全燃烧生成CO2和液态水，放出520.32kJ热量。（1）计算乙烷的燃烧热ΔH。（2）写出乙烷燃烧的热化学方程式。（3）若1mol乙烷完全燃烧生成CO2和水蒸气，放出的热量比燃烧热________（填“大”或“小”），原因是________。参考答案及解析一、选择题D解析：化学反应中的能量变化可以表现为热量、光能、电能等多种形式，A错误；需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应需要加热引发，但属于放热反应，B错误；放热反应在常温下不一定能发生，如碳与氧气的反应需要加热，C错误；化学反应的本质是旧化学键断裂（吸收能量）和新化学键形成（释放能量），伴随能量变化，D正确。B解析：由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，A错误；放热反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能，B错误；放热反应不一定需要加热，如中和反应，C错误；ΔH=生成物总能量-反应物总能量，D正确。B解析：A项未注明物质的状态，错误；C项ΔH的单位应为kJ/mol，错误；D项碳燃烧为放热反应，ΔH应为负值，错误；B项正确。D解析：根据盖斯定律，由①-2×②可得2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，ΔH=ΔH1-2ΔH2=-483.6kJ/mol-2×44kJ/mol=-571.6kJ/mol，D正确。D解析：燃烧热要求生成稳定的氧化物，水应为液态，A错误；强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量不一定是57.3kJ，如浓硫酸与氢氧化钠反应，由于浓硫酸溶于水放热，放出的热量大于57.3kJ，B错误；燃烧热和中和热均为定值，不随反应物的用量改变而改变，C错误；测定中和热时，使用环形玻璃搅拌棒搅拌可使反应充分进行，D正确。A解析：根据盖斯定律，由①-②可得C(s)+1/2O2(g)=CO(g)，ΔH=ΔH1-ΔH2=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol，A正确。B解析：1g甲醇的物质的量为1/32mol，完全燃烧放出22.68kJ热量，则1mol甲醇完全燃烧放出的热量为22.68kJ×32≈725.76kJ，ΔH为负值，A错误；2mol甲醇完全燃烧放出的热量为725.76kJ×2=1451.52kJ，B正确，C错误；D项中H2O应为液态，错误。二、填空题（1）N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+68kJ/mol（2）4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH=-3339.6kJ/mol（3）N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92kJ/mol解析：（3）ΔH=反应物总键能-生成物总键能=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ/mol。（1）不可再生能源；煤；石油（或天然气等）（2）燃烧产物是水，无污染；来源广泛；热值高等（3）C解析：（3）能设计成原电池的反应必须是自发进行的氧化还原反应，C项为置换反应，属于氧化还原反应，且能自发进行，可设计成原电池；A、D为非氧化还原反应，B为非自发进行的氧化还原反应，均不能设计成原电池。（1）确保盐酸完全反应（2）环形玻璃搅拌棒；搅拌，使溶液混合均匀，加快反应速率，使反应充分进行（3）ACD（4）偏小；CH3COOH是弱酸，电离过程吸热，导致放出的热量减少，ΔH的绝对值偏小解析：（3）实验装置保温、隔热效果差，会导致热量损失，测得的ΔH偏大（绝对值偏小），A正确；量取盐酸时仰视读数，会导致盐酸体积偏大，放出的热量偏多，ΔH偏小（绝对值偏大），B错误；分多次倒入NaOH溶液，会导致热量损失，C正确；温度计测定盐酸温度后直接测定NaOH溶液温度，会导致NaOH溶液初始温度偏高，温差偏小，热量偏小，D正确。三、计算题解：根据盖斯定律，将①×3-②-③×2得：6FeO(s)+6CO(g)=6Fe(s)+6CO2(g)ΔH=3ΔH1-ΔH2-2ΔH3=3×(-25kJ/mol)-(-47kJ/mol)-2×(+19kJ/mol)=-75kJ/mol+47kJ/mol-38kJ/mol=-66kJ/mol则FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH=-66kJ/mol÷6=-11kJ/mol答：反应FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)的ΔH为-11kJ/mol。解：（1）10g乙烷的物质的量为10g÷30g/mol=1/3mol，完全燃烧放出520.32kJ热量，则1mol乙烷完全燃烧放出的热量为520.32kJ×3=1560.96kJ，故乙烷的燃烧热ΔH=-1560.96kJ/mol。（2）乙烷燃烧的热化学方程式为：2C2H6(g)+7O2(g)=4C