内容正文:
热化学方程式—2023-2024学年高二化学鲁科版(2019)选择性必修1同步课时作业
一、单选题
1.古典诗词凝聚了古人的智慧,下列诗句中涉及到化学变化且该反应符合下面能量变化图的是( )
A.《望庐山瀑布》“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”
B.《无题》“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”
C.《浪淘沙》“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”
D.《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”
2.破坏(或形成)1mol化学键所吸收(或放出)的能量称为键能。已知H—H键的键能为,O=O键的键能为,,则分子中O—H键的键能为( )
A. 485.5kJ·mol-1 B. C. D.
3.下列热化学方程式正确的是( )
A.甲烷的标准燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B.500℃、30MPa下,将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为:
C.已知在120℃、101kPa下,1gH2燃烧生成水蒸气放出121kJ热量,其热化学方程式为:
D.25℃,101kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol,硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应的热化学方程式为:
4.已知:25℃、101kPa条件下,
① ;
②
由此得出的正确结论是( )
A.等质量的比能量低,由变为放热反应
B.等质量的比能量高,由变为吸热反应
C.比稳定,由变为放热反应
D.比稳定,由变为吸热反应
5.如图是金属和卤素单质反应的能量变化示意图,下列说法正确的是( )
A.稳定性:
B.由转化为需要吸收能量
C.与足量Mg反应生成放热1124kJ
D.由图可知,分解吸收的能量比多
6.反应的能量变化示意图如图。下列说法不正确的是( )
A.
B.
C.该反应的活化能为
D.形成1molN—H键可释放391kJ的能量
7.下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是( )
A.图①温度计的水银柱上升
B.图②中反应物总能量大于生成物总能量
C.图③中反应开始后,针筒活塞向右移动
D.图④中反应开始后,甲处液面低于乙处液面
8.如图是“即热饭盒”的结构示意图,撤去隔板,水与下层物质接触,一段时间后食物就变热了。以下物质中适合作下层物质的是( )
A.食盐 B.生石灰 C.熟石灰 D.浓硫酸
9.白磷与氧气在一定条件下可以发生如下反应:。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P-P198kJ/mol,P-O360kJ/mol,498kJ/mol。
根据上图所示的分子结构和有关数据,计算该反应的能量变化,正确的是( )
A.释放1638kJ的能量 B.吸收1638kJ的能量
C.释放126kJ的能量 D.吸收126kJ的能量
10.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸反应的热化学方程式为。
已知:碳的燃烧热;
;
。
则x为( )
A. B. C. D.
二、多选题
11.接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化: 。钒催化剂参与反应的能量变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.钒催化剂改变了催化氧化的反应热
B.上述条件下加入2 mol和1 mol发生反应,释放的能量小于196 kJ
C.1 mol的能量比 2 mol的能量多 399 kJ
D.
12.下列热化学方程式中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
13.下列有关热化学方程式的叙述中,不正确的是( )
A.HF与NaOH溶液反应:
B.已知分别断裂1molH—H键、N—H键、NN键需要的能量分别是436kJ、391kJ、946kJ,则
C.已知①,②,则
D.已知25℃、101kPa条件下:,,则比稳定
14.根据如图能量关系示意图,下列说法正确的是( )
A.1 mol C(s)与1 mol的能量之和为3935kJ
B. 反应,生成物的总能量小于反应物的总能量
C. 由C(s)—→CO(g)的热化学方程式为
D. 热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则CO的热值为
15.下列说法正确的是 ( )
A.对于吸热反应,反应物所具有的总能量总是低于生成物所具有的总能量
B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应
C.形成生成物化学键释放的能量小于破坏反应物化学键所吸收的能量时,反应为吸热反应
D.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
三、填空题
16.写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol葡萄糖晶体在氧气中完全氧化生成二氧化碳气体和液态水时放出2804.0 kJ热量:___________。
(2)32 g铜粉在足量氧气中反应生成氧化铜固体时放出78.5 kJ热量:___________。
(3)标准状况下,2.8 L CO气体在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体时放出35.35 kJ热量:___________。
(4)一氧化碳气体还原磁铁矿得到1 mol单质铁时放出14.7 kJ热量:___________。
17.(1)25℃、101 kPa条件下充分燃烧8g甲烷气体生成二氧化碳和液态水时放出热量为160kJ,写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式 。
(2)已知拆开1mol键、1mol键、1mol键需要的能量分别为436kJ、391kJ和946kJ,则与反应生成的热化学方程式为 。
(3)已知下列热化学方程式:
①
②
③
写出由C(s)、(g)和(g)化合生成(l)的热化学方程式 。
(4)实验室用50mL盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定混合液温度升高的情况计算中和反应的反应热。该装置缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为; 实验室提供了和两种浓度的NaOH溶液,应选择 的溶液进行实验。
18.发射卫星时可用肼()为燃料、二氧化氮()作氧化剂,二者反应生成氮气和气态水。已知:
①
②
③
④
(1)气态肼和二氧化氮反应生成氮气和气态水的热化学方程式为_________。
(2)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂,反应释放的能量更多,试写出气态肼和氟气反应生成氮气和氟化氢气体的热化学方程式:_________。
19.化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体氧化和水汽化的热化学方程式分别为:
① ,
②。
则320 g“可燃冰”(分子式为)释放的甲烷气体完全氧化生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量为_________。
(2)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷()在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出649.5 kJ热量,其热化学方程式为_________。
(3)家用液化气的主要成分之一是丁烷()。常温常压条件下,1 g丁烷完全氧化生成气体和液态水时放出热量50 kJ,则表示丁烷摩尔燃烧焓的热化学方程式为_______。
(4)下列制氢气方法中最节能的是______(填序号)。
A电解水制氢气:
B.高温使水分解制氢气:
C.太阳光催化分解水制氢气:
D.天然气制氢气:
参考答案
1.答案:D
解析::A项,水蒸气凝结为瀑布,为物理变化,不符合题意:B项,蜡烛燃烧为放热反应,生成物的总能量低于反应物的总能量,符合题意;C项,沙里淘金为物理变化,不符合题意;D项,碳酸钙分解为吸热反应,生成物的总能量高于反应物的总能量,不符合题意。答案:B
2.答案:A
解析:设O-H化学键的键能为akJ/mol,则该反应的反应热=436kJ/mol+498kJ/mol×0.5-2×akJ/mol=-286kJ/mol,解得a=485.5kJ/mol,A符合题意;
故答案为:A
3.答案:C
解析:A.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,一般C→,S→,H→,则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为:,A错误;
B.因是可逆反应,0.5mol和1.5mol置于密闭容器中不能完全反应,若完全反应放出的热量大于19.3kJ,则1mol完全反应放出的热量大于38.6kJ,则该反应的<-38.6kJ/mol,B错误;
C.1g燃烧生成水蒸气放出121kJ的热量,则1mol燃烧放热242kJ的热量,故其热化学方程式为,C正确;
D.中和热为稀酸溶液与稀的碱溶液发生中和生成1mol水放出的热量,则如果生成2mol水,应放热114.6kJ,同时析出硫酸钡沉淀也会放出热量,D错误;
答案选C。
4.答案:D
解析:由①,②,根据盖斯定律,①-②得到,据此分析解答。
A.,等质量的比能量低,由变为吸热反应,故A错误;
B.等质量的比能量低,由变为吸热反应,故B错误;
C.比稳定,由为吸热反应,故C错误;
D.比稳定,由变为吸热反应,故D正确;
故选D。
5.答案:A
解析:A.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强,根据图示可知,物质的稳定性: ,故A错误;的物质的量不一定为1mol,未指明气体存在状态,则不能计算反应放出的热量,故C错误。
6.答案:C
解析:A.由图可知断裂和中的化学键需要吸收的能量,形成时放出的能量,则断键吸收的能量-成键放出的能量,该反应热化学方程式为:,故A正确;
B.正逆反应的反应热互为相反数,则,故B正确;
C.是反应物断键吸收的能量,不是活化能,故C错误;
D.气态氮原子与气态氢原子形成时放出的能量,此过程中形成键,则形成键可释放的能量,故D正确;故选:C。
7.答案:C
解析:A.温度计的水银柱不断上升,则中和反应放出热量,说明相应的化学反应是放热反应,选项A不符合;
B.由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,说明相应的化学反应是放热反应,选项B不符合;
C.Zn与稀硫酸反应生成氢气,氢气可使针筒活塞向右移动,不能充分说明相应的化学反应是放热反应,选项C符合;
D.反应开始后,甲处液面低于乙处液面,说明装置内压强增大,温度升高,反应为放热反应,选项D不符合;
答案选C。
8.答案:B
解析:
9.答案:A
解析:拆开反应物的化学键需要吸热能量为,形成生成物的化学键释放的能量为,二者之差为释放能量。
故选A。
10.答案:A
解析:已知碳的燃烧热,则碳燃烧的热化学方程式为,又已知,,则根据盖斯定律可得,,即,A正确。
11.答案:BD
解析:催化剂通过降低反应的活化能提高反应速率,但不能改变反应的反应热和平衡常数,故A错误 。若2 mol)和1 mol完全反应生成2 mol,则释放196 kJ能量,但和的反应是可逆的,所加入的2 mol和1 mol 不能完全反应生成2 mol,故释放的能量小于196 kJ,故B正确。由题图可知,1 mol和2 mol的能量总和比2 mol的能量多 399 kJ,故 C 错误。根据题图可知①,②,根据盖斯定律,由②-①2可得,故 D 正确。
12.答案:AD
解析:燃烧放热,符合热化学方程式的书写规范和反应热效应,A正确;热化学方程式需要标注所有物质在反应条件下的状态,B错误;硫燃烧时放热,应为负值,C错误;酸碱中和反应是放热反应,符合热化学方程式的书写规范和反应热效应,D正确。
13.答案:AC
解析:HF是弱酸,存在电离平衡,电离时需要吸收热量,热化学方程式中不能拆成离子,NaOH溶液与HF溶液反应生成1mol放热小于57.3kJ,A错误;在反应中,断裂3molH—H键、1molNN键共吸收的能量为3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2mol,共形成6molN—H键,放出的能量为6×391KJ=2346kJ,则反应放出的热量为2346kJ-2254kJ=92kJ,热化学方程式为,B正确;固态硫生成气态硫需要吸收热量,放热反应的焓变为负值,所以,C错误;生成等物质的量的氧化铝时,铝与氧气反应放出的热量小于铝与臭氧反应放出的热量,故臭氧的能量高于氧气,则氧气比臭氧稳定,D正确。
14.答案:BC
解析: A项,由题图可知1 mol C(s)与1 mol 的总能量比1 mol 的能量高3935kJ,错误;B项,为放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,正确;C项,由题图可知1 mol C(s)与反应生成1 mol CO(g)放出热量为3935k-2829kJ=110.6kJ,则热化学方程式为,正确;D项,若热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则CO的热值为,错误。
15.答案:AC
解析:
16.答案:(1)
(2)
(3)
(4)
解析:(1)根据题中信息可以写出热化学方程式: ,要注意标明反应物和生成物的状态。
(2)32 g铜的物质的量为0.5 mol,故1 mol铜反应放出的热量为157.0 kJ,热化学方程式为,要注意热化学方程式中的化学计量数与的对应关系。
(3)标准状况下,2.8 L CO的物质的量为,故1 mol CO气体参与反应放出282.8 kJ热量,热化学方程式为,注意气体体积与物质的量的转化。
(4)生成1 mol Fe,则参与反应的的物质的量为,故热化学方程式为。
17.答案:(1)
(2)
(3)
(4)环形玻璃搅拌棒;0.55
解析:(1)25℃、101 kPa条件下,充分燃烧8g(0.5mol)甲烷气体生成二氧化碳和液态水时放出热量为160kJ,则1mol甲烷气体充分燃烧生成二氧化碳和液态水时放出热量为320kJ,所以甲烷燃烧热的热化学方程式为
(2)
(3)已知:
①
②
③
根据盖斯定律计算②×2+③×2-①得C(s)、和化合生成的热化学方程式 ,故答案为:。
(4)缺少一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒;选择氢氧化钠稍过量的溶液,应选择Error! Digit expected.的溶液进行实验。
18、
(1)答案:
解析:根据盖斯定律,由②①得。
(2)答案:
解析:根据盖斯定律,由②+③④得 。
19、
(1)答案:1780.6 kJ
解析:由①②可得 。中甲烷的物质的量为2 mol,2 mol甲烷气体完全氧化生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量为1780.6 kJ。
(2)答案:
解析:在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出的热量为,其热化学方程式为。
(3)答案:
解析:表示丁烷摩尔燃烧焓的热化学方程式为。
(4)答案:C
解析:电解水需要大量的电能,A项不符合题意;高温使水分解制氢气及与在高温条件下制氢气均需要消耗大量的燃料,并产生大量的及其他污染环境的气体,B、D项不符合题意;太阳能是一种无污染的可再生能源,C项符合题意。
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