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化学反应的焓变(同步练习)--高中化学苏教版(2019)选择性必修一
一、单选题
1.下列变化中,属于放热反应的是( )
A.碳酸氢钠与盐酸反应 B.生石灰与水混合
C.碳与水蒸气反应制备水煤气 D.煅烧石灰石
2.下列反应的能量变化不符合图的是( )
A.酒精的燃烧
B.锌与稀硫酸反应
C.氢氧化钠与盐酸的中和反应
D.与固体反应
3.下列所述变化中,前者是吸热反应,后者是放热反应的是( )
A.与的反应;氢氧化钠溶于水
B. 点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧;碳酸氢钠分解
C. 灼热的碳与二氧化碳的反应;氢气在氯气中燃烧
D. 酸碱中和;焦炭与高温水蒸气反应
4.煤经间接液化可制得等液态燃料,转化过程如图:
其中过程II的反应原理为,该反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程I的反应是放热反应
B.具有的能量大于具有的能量
C.若过程II中反应生成液态,最终放出的热量更少
D.过程II的反应有共价键的断裂和形成
5.物质变化与能量变化是化学反应的两大特征,下列有关化学反应中的能量变化说法不正确的是( )
A.所有的化学反应都有能量变化,一个反应不是吸热就是放热
B.反应的过程如图所示,可知该反应为放热反应
C.乙醇燃烧生成和是放热反应,说明乙醇断键吸收的能量比形成和放出的总能量少
D.吸热反应需要加热才能进行,放热反应都不需要加热
6.随着“双碳”目标的提出,氢能作为无碳能源有望成为未来能源的重要形式,而甲烷含氢量高达25%,是一种优良的储氢物质,研究甲烷脱氢的方法尤为重要。、、三种催化剂催化脱氢的部分过程的能量变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.三种催化剂的图示反应历程均分4步进行
B.三种脱氢反应速率:
C.催化时,决速步骤的方程式:
D.在三种催化剂上的反应均是吸热反应
7.下列有关化学反应速率的说法中,正确的是( )
A.的盐酸与锌反应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢气的速率不变
B.对有气体参加的化学反应,减小容器体积,使体系压强增大,可使单位体积内活化分子数目增大,化学反应速率加快
C.合成氨反应是一个放热反应,升高温度,正反应速率减慢,逆反应速率加快
D.在恒温恒压条件下进行,向容器中通入,化学反应速率不变
8.常压条件下,下列反应方程式中的最大的是( )
A.
B.
C.
D.
9.下列叙述中不正确的是( )
A.常温下,能够自发进行,则该反应的
B.需加热才能进行的反应是吸热反应,不需加热就能进行的反应是放热反应
C.C(金刚石,s)=C(石墨,s) ,则石墨比金刚石稳定
D.常温下,溶液加水稀释后,溶液中的值增大
10.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A.已知,则氢气的燃烧热为241.8
B.已知,则含40.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于57.3kJ
C.已知,则a>b
D.已知,则白磷比红磷稳定
二、填空题
11.体系与环境
被研究的物质系统称为_____,与体系相互影响的其他部分称为_____。
12.写出下列反应的热化学方程式:
(1)与适量反应,生成和,放出的热。___________。
(2)与适量发生反应,生成,放出的热。___________。
13.水煤气是的主要来源,研究对体系制的影响,涉及主要反应如下:
回答列问题:
(1)的焓变_______(用代数式表示)。
(2)压力p下,体系达平衡后,图示温度范围内已完全反应,在温度时完全分解。气相中,和摩尔分数随温度的变化关系如图所示,则a线对应物种为_______(填化学式)。系如图所示,则a线对应物种为_______(填化学式)。当温度高于时,随温度升高c线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是_______。
(3)压力p下、温度为时,图示三种气体的摩尔分数分别为0.50,0.15,0.05,则反应的平衡常数_______;此时气体总物质的量为,则的物质的量为_______;若向平衡体系中通入少量,重新达平衡后,分压将_______(填“增大”“减小”或“不变”),将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
三、实验题
14.某化学兴趣小组为了验证生石灰与水的反应是放热反应,进行了一系列探究实验。除了触摸法(即用手触摸二者反应的试管壁,感觉发热)外,还设计了如下几个可行性方案。
1.甲方案:如图甲所示,将温度计与盛放有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起,放入盛有水的小烧杯中,用胶头滴管向小试管中缓慢滴加水,观察到的现象是__________,说明该反应为放热反应。
2.乙方案:如图乙所示,将盛放有生石灰的小试管插入带支管的试管中,支管连接装置①或装置②,用胶头滴管向小试管中缓慢滴入水,观察到的现象分别是__________,__________,说明该反应为放热反应。
3.丙方案:如图丙所示,用胶头滴管向盛放有生石灰且带支管的试管中滴加水,支管连接的导管中盛有适量无水硫酸铜粉末,观察到的现象是_________,其原因是___________说明该反应为放热反应。
参考答案
1.答案:B
解析:A.碳酸氢钠与盐酸反应属于吸热反应,A不符合;B.生石灰与水混合生成氢氧化钙的反应是放热反应,B符合;C.碳与水蒸气反应制备水煤气属于吸热反应,不符合;D.煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳,属于吸热反应,D不符合;故答案为:B.
2.答案:D
解析:A.所有的燃烧反应为放热反应,故酒精的燃烧也是放热反应,A不符合题意;
B.金属与酸的反应为放热反应,B不符合题意;
C.酸碱中和反应属于放热反应,C不符合题意;
D.氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应,D符合题意;
故选D。
3.答案:C
解析:A. 与的反应属于吸热反应;氢氧化钠溶于水为放热过程但不是放热反应,选项A不符合;
B. 点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧属于放热反应;碳酸氢钠分解属于吸热反应,选项B不符合;
C. 灼热的碳与二氧化碳的反应属于吸热反应;氢气在氯气中燃烧属于放热反应,选项C符合;
D. 酸碱中和反应属于放热反应;焦炭与高温水蒸气反应属于吸热反应,选项D不符合。
答案选C。
4.答案:D
解析:A.过程I是焦炭还原水蒸气生成CO、,属于吸热反应,故A错误;
B.根据图示,和1molCO的总能量大于具有的能量,故B错误;C.相同物质的量的液体甲醇的能量小于气态甲醇,若过程II中反应生成液态,最终放出的热量更多,故C错误;D.反应有共价键氢氢键、碳氧键的断裂,有碳氢键、氢氧键的形成,故D正确;
5.答案:D
解析:
A.依据化学反应的实质分析,化学反应过程中一定有新物质生成,断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,反应过程中一定伴随能量变化,反应不是吸热就是放热,故A正确;
B.由图可知A+B的总能量高于C,该反应为放热反应,故B正确;
C.乙醇燃烧为放热反应,反应物断键所吸收的总能量低于生成物形成键所放出的总能量,故C正确;
D.反应的吸放热与反应条件无关,吸热反应不一定需要加热,如氯化铵与氢氧化钡晶体常温下即可反应;放热反应有些也需要加热甚至高温,如铝热反应,故D错误;
故选:D。
6.答案:A
解析:由题图可知,三种反应历程均存在4个“峰”,即存在4种过渡态,故三种反应历程均分4光进行,A正确;活化能越大,反应速率越慢,故三种脱氢反应速率,B错误;催化时,的活化能最大,故该步骤为决速步骤,C错误;由题图可知,在上的反应是吸热反应,而在上的反应是放热反应,D错误。
7.答案:B
解析:A.加入适量的氯化钠溶液,溶液体积增大,氢离子浓度减小,生成氢气的速率减小,故A错误;
B.对有气体参加的化学反应,减小容器体积,使体系压强增大,可看成增大浓度,单位体积内活化分子数目增大,化学反应速率加快,故B正确;
C.升高温度,正逆反应速率均增大,且合成氨为放热反应,升高温度时平衡逆向移动,逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度,故C错误;
D.恒温恒压条件下进行,向容器中通入Ar(g),体积增大,可看成减小压强,反应速率减小,故D错误;
故选:B。
8.答案:A
解析:属于吸热反应,>0;B、C、D项中的反应均属于放热反应,<0,A项最大,A项符合题意。
答案选A。
9.答案:B
10.答案:B
11.答案:体系;环境
解析:被研究的物质系统称为体系,与体系相互影响的其他部分称为环境,例如:研究物质在水溶液中的反应,溶液就是体系,而盛溶液的烧杯和溶液之外的空气等便是环境,故答案为:体系;环境。
12.答案:(1);
(2)
解析:(1)与适量反应,生成和,则其方程式为:,放出的热,则<0,综上所述该反应的热化学方程式为,
(2)与适量发生反应,生成,放出的热,则生成1mol需要2molAl(s),则所放出的热量为,则该反应的热化学方程式为:。
13.答案:(1)
(2);当温度高于,已完全分解,只发生反应Ⅱ,温度升高,反应Ⅱ逆向移动,所以的摩尔分数减小
(3);0.5;不变;增大
解析:(1)已知三个反应:Ⅰ.、Ⅱ.、Ⅲ.,设目标反应为Ⅳ,根据盖斯定律,Ⅳ=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ,所以。
(2)图示温度范围内已完全反应,则反应Ⅰ已经进行完全,反应Ⅱ和Ⅲ均为放热反应,从开始到T1,温度不断升高,反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动,依据反应Ⅱ,量减小,摩尔分数减小,量升高,摩尔分数,且二者摩尔分数变化斜率相同,所以a曲线代表的摩尔分数的变化,则c曲线代表的摩尔分数随温度的变化,开始到T1,的摩尔分数升高,说明在这段温度范围内,反应Ⅲ占主导,当温度高于T1,已完全分解,只发生反应Ⅱ,所以的摩尔分数减小。
(3)①压力p下、温度为时,、、和摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05,则H2O(g)的摩尔分数为:,则反应的平衡常数;②设起始状态,反应Ⅰ进行完全。
则依据三段式:
根据平衡时、、和摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05,则有、、,解出,,则,而由于平衡时,则y=4,y=,则。③若向平衡体系中通入少量,重新达平衡后,反应的=,温度不变,不变,则分压不变,但体系中增加了,反应Ⅱ逆向移动,所以增大。
14.答案:1.温度计示数增大;2.装置①中导管口有气泡产生;装置②中左边水柱下降,右边水柱上升;3.无水硫酸铜粉末变蓝色;水和生石灰反应放出热量,使水蒸发
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