课时梯级训练(1) 化学反应的焓变（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（苏教版2019）

课时梯级训练(1)　化学反应的焓变 一　焓变　反应热 1．下列过程伴随的能量变化中，属于反应热的是(　　) A.形成1 mol H—Cl键放出的能量 B．石墨转化为金刚石吸收的能量 C．1 mol O2形成2 mol O吸收的能量 D．水蒸气变成液态水放出的能量 B　解析：化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成。A项只有化学键的形成，C项只有化学键的断裂，故其能量的变化均不属于反应热，A、C错误；石墨转化为金刚石既有旧键的断裂，又有新键的形成，故其能量的变化属于反应热，B正确；水蒸气变成液态水是物理变化，故其能量的变化不属于反应热，D错误。 2．下列说法正确的是(　　) A．焓变单位中的kJ·mol－1，是指1 mol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<0 C．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的符号为“－” D．一个化学反应中，生成物的总键能大于反应物的总键能时，反应吸热，ΔH为正值 C　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错误；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正确；生成物的总键能大于反应物的总键能时，反应放热，ΔH为负值，D错误。 二　探究化学反应中的能量变化 3．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述正确的是(　　) A．每生成2分子AB(g)吸收b kJ热量 B．该反应的反应热ΔH＝(a－b)kJ·mol－1 C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键，放出a kJ能量 B　解析：每生成2 mol AB(g)吸收的热量应为(a－b)kJ，A错误；焓变＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝(a－b)kJ·mol－1，B正确；由图像可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，C错误；断键应吸收能量，D错误。 4．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)，1 mol H2完全燃烧生成H2O(g)放出241.8 kJ热量，有关键能数据如表所示： 化学键 H—O O===O 键能/(kJ·mol－1) 463.4 498 则H—H键键能为(　　) A．413 kJ·mol－1　　　　　 B．557 kJ·mol－1 C．221.6 kJ·mol－1 D．436 kJ·mol－1 D　解析：设H—H键键能为x kJ·mol－1，根据反应热和键能关系可知，ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和，即(2x＋498－4×463.4)kJ·mol－1＝(－241.8×2)kJ·mol－1，解得x＝436。 5．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1 下列说法不正确的是(　　) A．该反应是氧化还原反应 B．破坏1 mol H—O键需要的能量是463.4 kJ C.H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝241.8 kJ·mol－1 D.H2(g)中的H—H键比H2O(g)中的H—O键牢固 D　解析：该反应中有元素的化合价发生改变，是氧化还原反应，A正确；根据旧键的断裂吸热，新键的形成放热，H—O键的键能＝＝463.4 kJ·mol－1，故破坏1 mol H—O键需要的能量是463.4 kJ，B正确；已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝241.8 kJ·mol－1，C正确；H2(g)中的H—H键的键能为436 kJ·mol－1，H2O(g)中的H—O键的键能为463.4 kJ·mol－1，则H2(g)中的H—H键比H2O(g)中的H—O键的稳定性差，D错误。 三　热化学方程式 6．下列说法错误的是(　　) A．热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示标准状况下的数据 B．热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数不表示分子个数，只代表物质的量 C．同一化学反应，化学计量数不同，ΔH不同；化学计量数相同而物质的聚集状态不同，ΔH也不相同 D．化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比 A　解析：热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示在25 ℃、101 kPa条件下测定的数据，A错误；热化学方程式中的化学计量数只表示反应物或生成物的物质的量，不表示微粒数，化学计量数可以用分数表示，B正确；化学反应的焓变(ΔH)只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，ΔH与热化学方程式的化学计量数成正比，对于同一化学反应，当化学计量数不同时，其ΔH不同，只要热化学方程式的化学计量数一定，ΔH值一定，化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比，C、D正确。 7．中国新旧动能转换，提倡发展新能源汽车。氢气作为新型能源因释放的能量高，无污染而备受欢迎。已知在101 kPa、298 K条件下，2 mol H2(g)完全燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是(　　) A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝242 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－484 kJ·mol－1 C.H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝242 kJ·mol－1 D.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝484 kJ·mol－1 A　解析：在判断热化学方程式的正误时，应注意以下几点：①标明各物质的状态，B中H2O的状态标错，B错误；②标明反应是吸热还是放热，C、D应为负值，C、D错误；③若反应逆向进行，ΔH应改变符号，但绝对值不变，A正确。 8．我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下： 下列说法错误的是(　　) A．生成CH3COOH总反应是化合反应 B．①→②过程形成了C—C键 C．CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂 D．①→②吸收能量 D　解析：由图中变化可知，甲烷和二氧化碳反应生成乙酸，总反应的原子利用率为100%，所以总反应是化合反应，A正确；由图中变化可知，①→②的过程有C—C键形成，B正确；由图中变化可知甲烷在催化剂作用下经过选择性活化，其中甲烷分子中碳原子会与催化剂形成一个新的共价键，必有C—H键发生断裂，C正确；由图中变化可知，①→②的过程中焓值降低，该过程放出热量，D错误。 9．科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程如图所示，下列说法正确的是(　　) A.状态 Ⅰ →状态 Ⅲ 表示CO与O2反应的过程 B．CO和O生成了具有极性共价键的CO2 C．在该过程中，CO断键形成C和O D．CO和O生成CO2是吸热反应，ΔH>0 B　解析：根据题给图示可知，状态 Ⅰ →状态 Ⅲ 表示CO与O反应的过程，A错误；根据题给图示可知，CO与O反应生成CO2，CO2中含有极性共价键，B正确；根据题给图示可知，反应过程中CO中的化学键没有断裂，C错误；根据题给图示可知，状态 Ⅰ 的总能量高于状态 Ⅲ 的总能量，CO和O生成CO2的反应是放热反应，ΔH<0，D错误。 10．下列说法正确的是(　　) A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多 B．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定 C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是氧化还原反应，且反应的焓变大于零 D．含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则表示该反应反应热的热化学方程式为NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.4 kJ·mol－1 D　解析：等量的硫蒸气和硫固体，硫蒸气的能量高，能量越高，燃烧放出的热量越多，A错误；由C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0可知，金刚石的能量比石墨的能量高，能量越高，越不稳定，所以石墨比金刚石稳定，B错误；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应中无元素化合价的变化，属于非氧化还原反应，反应吸热，焓变大于零，C错误；20.0 g NaOH的物质的量为0.5 mol，与稀盐酸反应生成0.5 mol H2O(l)放热 28.7 kJ，则生成1 mol水放出57.4 kJ的热量，热化学方程式可表示为NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.4 kJ·mol－1，D正确。 11．(1)为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置： ①装置 Ⅲ 中甲装置的名称是________。 ②上述装置中，不能用来判断“锌和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是________(填标号)。 ③某同学选用装置 Ⅰ 进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管里加入适量氢氧化钡晶体与氯化铵固体搅拌反应，U形管中可观察到的现象是________________________________________________________________________。 (2)太阳能的开发和利用是21世纪的一个重要课题。 利用储能介质储存太阳能的原理是白天在太阳照射下，某种盐熔化吸收热量；晚间熔盐释放出相应能量，从而使室温得以调节。已知下列数据： 盐 熔点/℃ 熔化吸热/(kJ·mol－1) 参考价格/(元/kg) CaCl2·6H2O 29.0 37.3 780～850 Na2SO4·10H2O 32.4 77.0 800～900 Na2HPO4·12H2O 36.1 100.1 1 600～2 000 Na2S2O3·5H2O 48.5 49.7 1 400～1 800 其中最适宜作储能介质的是________(填标号)。 A.CaCl2·6H2O B．Na2SO4·10H2O C．Na2HPO4·12H2O D．Na2S2O3·5H2O 答案：(1)①长颈漏斗　②Ⅲ 　③U形管中红墨水左高右低　(2)B 解析：(1)①装置 Ⅲ 中甲装置的名称是长颈漏斗；②反应放热，使气体膨胀， Ⅰ 中U形管中红墨水左低右高， Ⅱ 中烧杯中有气泡冒出，均可说明反应是放热的；③氢氧化钡晶体与氯化铵固体搅拌反应，反应吸热， Ⅰ 中锥形瓶中气体压强减小，U形管中红墨水左高右低；(2)作为储能介质应综合考虑下列因素才有应用价值：熔点比常温略高；熔化时吸热值较大，应考虑单位质量的固体盐在熔化时吸热越多越好；价格不能太高，Na2SO4·10H2O的性价比最高，因此选择Na2SO4·10H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $$