第1章 化学反应的热效应 基础练习题 2023-2024学年高二上学期化学沪科版(2020)选择性必修1

2024-11-05
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第1章《化学反应的热效应》基础练习题 一、单选题 1.1.下列关于热化学反应的描述中正确的是 Ⅱ: 且a、b、c均大于零,则断开1摩尔H-Cl键所需的能量为(-a-b-c) kJ/mol A.氯化氢与氢氧化钠反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,则硫酸和氢氧化钡反应的△H =-2×(-57.3) kJ/mol B.CO(g)的燃烧热是283.0KJ/mol,则表示一氧化碳的燃烧热的热化学方程式为CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol C.需要加热的反应一定是吸热反应,常温下能发生的反应一定是放热反应 D.已知:Ⅰ:对于反应:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-a kJ/mol 2.氮氧化物(NOx)和CO均为大气污染物。已知下列反应: C(s)+N2O(g)=CO(g)+N2(g)△H=-193kJ·mol-1 C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-394kJ·mol-1 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ·mol-1 相同条件下,反应CO(g)+N2O(g)=CO2(g)+N2(g)的△H为 A.-365kJ·mol-1 B.-355kJ·mol-1 C.+365kJ·mol-1 D.+355kJ·mol-1 3.空间站是一种可以提供多名航天员巡防、长期工作和生活的载人航天器。空间站补充的一种方式是通过化学反应来生成。电解水可以生成和,其中可以直接供人类呼吸使用。在一定条件下与人类呼出的反应生成和,然后又可以电解产生。这样就可以形成一个循环的反应链。在人体内,与葡萄糖反应生成和的能量变化如图所示,下列说法正确的是 A.该反应属于吸热反应 B.断开氧气中的化学键会放出能量 C.形成键吸收能量 D.反应物的总能量大于生成物的总能量 4.已知: 化学键 Si-Cl H-H H-Cl Si-Si 键能/kJ·mol 360 436 431 176 且硅晶体中每个硅原子和其他4个硅原子形成4个共价键。工业上所用的高纯硅可通过下列反应制取:,则该反应的反应热为 A.-116 kJ·mol B.116 kJ·mol C.-236 kJ·mol D.236 kJ·mol 5.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A.已知      ,则 B.已知  ,则氢气的燃烧热为 C.已知  ,则含1 mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出热量小于57.3 kJ D.已知P(白磷,s)=P(红磷,s) ,则白磷比红磷稳定 6.分析下表中的3个热化学方程式,下列说法错误的是 2022年北京冬奥会“飞扬”火炬的燃料 ① 2008年北京奥运会“祥云”火炬的燃料 ② ③ A. B.等质量的氢气与丙烷相比较,充分燃烧时,氢气放热更多 C. D.丙烷的燃烧热为 7.下列有关热化学方程式的叙述中,正确的是 A.已知  ,则固体与稀盐酸完全中和,放出的热量 B.若的燃烧热为,则热化学方程式为   C.热化学方程式  表示固态碳和水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气并吸收热量 D.500℃、下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为:   8.在一定条件下,N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)的能量变化如图所示,总反应的焓变△H>0。(已知氮气比氧气稳定)下列说法正确的是 A. B., C. D. 9.转化为的方法有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式如下: I.直接氯化: Ⅱ.碳氯化: 下列说法正确的是 A.1mol的能量低于1mol的能量 B.反应Ⅱ中正反应的活化能大于逆反应的活化能 C. D.加入碳粉不利于反应I中转化为 10.下列有关热化学方程式的叙述中正确的是 A.中和热的离子方程式为:OH-(aq)+H+(aq)=H2O(g)  ∆H=-57.3 kJ·mol-1 B.已知C(s)+O2(g)=CO2(g)  ∆H1,C(s)+O2(g)=CO2(s)  ∆H2,则∆H1>∆H2 C.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  ∆H=-571.6 kJ·mol-1,则H2的燃烧热为-571.6 kJ·mol-1 D.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)  ∆H=+1.9 kJ·mol-1,则金刚石比石墨稳定 11.化学反应伴随着能量变化,下列反应的能量变化与图示相符的是 A.工业合成氨 B.过氧化钠和水的反应 C.以氧化铁和铝为原料进行的铝热反应 D.晶体与晶体混合 12.下列说法正确的是 A.中和热测定实验中酸碱混合时要迅速,并不断上下搅拌,测定并记录混合液的最高温度 B.葡萄糖可发生水解反应生成乙醇和CO2 C.可用饱和碳酸钠溶液除去CO2气体中的SO2杂质 D.可用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯 13.已知在25℃、下,分解生成和需能量。反应过程中能量变化如下图所示,下列说法正确的是 A.甲为气态水,乙液态水 B.丙→丁的变化都属于吸热反应 C.甲乙丙中物质所具有的总能量大小关系为:丙>丁>乙>甲 D.由甲→丁的热化学方程式为: 14.下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是 A.金属镁和卤素单质(X2)的反应能自发进行是因为ΔH均小于零 B.热稳定性:MgI2 >MgBr2 >MgCl2 >MgF2 C.工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg,该过程需吸收热量 D.由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为:MgBr2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2(g)△H=+117kJ·mol-1 15.下图是两个反应的反应前后反应物总能量和生成物总能量的比较图,对于Ⅰ、Ⅱ两个反应的说法正确的是。 A.反应Ⅰ是放热反应,反应Ⅱ也是放热反应 B.反应Ⅰ是放热反应,反应Ⅱ是吸热反应 C.反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ也是吸热反应 D.反应Ⅰ不需要加热,反应Ⅱ必须加热 二、填空题 16.根据信息回答下列问题 Ⅰ.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态双氧水。当把0.4 mol液态肼和0.8 mol 混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.0 kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得)。 (1)反应的热化学方程式为 。 (2)又已知   kJ/mol。则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。 (3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。 Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 (4)如图是和反应生成1 mol 过程中能量的变化示意图,请写出1 mol 和反应的热化学方程式: 。 (5)若已知下列数据: 化学键 键能/kJ·mol 435 943 根据表中及图中数据计算键的键能是 kJ·mol。 17.甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。 Ⅰ.甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料 (1)汽油的主要成分之一是辛烷。已知:25℃、101kPa时,0.2mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出1103.6kJ热量。该反应的热化学方程式为 。 25℃、101kPa,  ,相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧释放热量多的是 (填“甲醇”或“辛烷”)。 (2)的结构式为   ,该反应相关化学键键能数据如下表 化学键 O=O C—O C≡O H—O C—H 496 343 1076 X 413 则 。 Ⅱ.甲醇的合成 (3)以和为原料合成甲醇,反应的能量变化如图。 ①补全图:图中A处应填入 。 ②该反应需要加入铜锌基催化剂。 加入催化剂后,该反应的 (填“变大”“变小”或“不变”)。 ③已知:CO的燃烧热为       以和为原料合成甲醇的热化学方程式为 。 18.某实验小组用100mL0.50mol·L-1NaOH溶液与60mL0.50mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定,装置如图所示。回答下列问题: (1)若实验共需要400mLNaOH溶液,实验室在配制该溶液时,则需要称量NaOH固体 g。 (2)图中装置缺少的仪器是 。 (3)硫酸稍过量的原因是 。 (4)请填写表中的平均温度差: 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 平均温度差(t2-t1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 2 27.0 27.4 27.2 31.2 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 (5)近似认为0.50mol·L-1NaOH溶液与0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1,则上述实验测得的中和热ΔH(焓变)= (结果保留至小数点后一位)。 (6)上述实验测得中和热的数值小于57.3kJ·mol-1,产生偏差的原因可能是 (填字母)。 A.量取NaOH溶液时仰视读数 B.为了使反应充分,向酸溶液中分次加入碱溶液 C.实验装置保温隔热效果差 D.用铜丝代替玻璃搅拌器搅拌 (7)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为∆H1、∆H2、∆H3,则∆H1、∆H2、∆H3的大小关系为 。 19.在火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂H2O2,当它们混合时,即产生大量的的氮气和水蒸气,并放出大量的热量.已知0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65KJ的热量。 (1)写出肼和过氧化氢的结构式 肼 ,过氧化氢 。 (2)上述反应应用于火箭推进剂,除释放出大量热量和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是 。 (3)写出肼和双氧水反应的热化学方程式 。 (4)已知H2O(l)═H2O(g);△H=+44KJ/mol,则16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时,放出的热量是 。 (5)已知: N2 (g)+2O2(g)=2NO2 (g)△H=+67.7kJ/mol N2H4(g)+O2 (g)=N2(g)+2H2O (g)△H=-543kJ/mol 则肼与NO2完全反应的热化学方程式为 。 20.(1)下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是 (请用相应的编号填写) (2)一种离子晶体的晶胞如图。其中阳离子A以表示,阴离子B以表示。则每个晶胞中含A离子的数目为 ,含B离子数目为 。若A的核外电子排布与Ar相同,B的核外电子排布与Ne相同,则该离子化合物的化学式是 ; (3)下图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子,请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子 。 (4)通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。 化学键 Si—Cl H—H H—Cl Si—Si 键能/kJ·mol—1 360 436 431 176 已知:工业上高纯硅可通过下列反应制取: SiCl4(g) + 2H2(g)Si(s) + 4 HCl(g) 则该反应的反应热△H = kJ/mol. 21.Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:                  则的 。 22.火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2),当它们混合时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。 (1)肼的结构式为 ,肼(N2H4)分子可视为NH3中的一个氢原子被NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物,氨气分子的空间构型是 ,过氧化氢的电子式为 。 (2)发射卫星可用肼为燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和水蒸气。已知:                           肼和二氧化氮反应的热化学方程式为 。 (3)上述反应用于火箭推进剂,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是 。 23.已知: ①H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)   ΔH=+241.8kJ·mol-1 ②C(s)+1/2O2(g)=CO(g)   ΔH=-110.5kJ•mol-1 ③C(s)+O2(g)=CO2(g)   ΔH=-393.5kJ•mol-1 填空: (1)上述反应中属于吸热反应的是 (填序号)。 (2)表示C的燃烧热的热化学方程式为 (填序号)。 (3)10g H2完全燃烧生成水蒸气,放出的热量为 。 (4)写出CO燃烧的热化学方程式 。 (5)计算反应C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)的ΔH= 。 24.化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。 (1)从能量变化的角度研究:依据下图判断下列说法合理的是___________    A.铵盐和碱混合即可反应,其能量变化符合图1 B.溶液和溶液的反应符合图2,且吸收热量为 C.溶液和溶液的反应符合图1,且放出热量为 D.发生图1能量变化的任何反应,一定不需要加热即可发生 (2)获取能量变化的途径 ①通过物质所含能量计算。已知反应中中A、B、C、D所含能量依次可表示为、、、,该反应 。 ②通过化学键的键能计算。 资料:①键能:拆开1mol化学键需要吸收的能量,或是形成1mol化学键所放出的能量称为键能。 如下图所示,分子结构与白磷分子相似,呈正四面体结构。已知断裂键吸收193kJ热量,断裂键吸收941kJ热量,则气体转化为时要 (填“吸收”或“放出”)热量 kJ。    (3)同温同压下,下列各组热化学方程式中,的是___________ A.; B.; C.; D.; 25.研究化学反应过程与能量变化的关系具有重要意义。回答下列问题: (1)CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]的能量变化如图1所示,写出该反应的热化学方程式: 。    (2)C6H6(l)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的△H难以测量,原因是 。写出该反应的热化学方程式,焓变用△H表示 。 (3)H2(g)与F2(g)发生反应生成HF(g)过程中的能量变化如图2所示,仿照图1,在图3中画出该反应的能量一反应历程曲线图(标出该反应的焓变) 。    (4)图4表示VIA族的O、S、Se、Te在生成1mol气态氢化物时的焓变数据,根据数据可确定c代表 (填元素符号)的氢化物,写出H2Te发生分解反应的热化学方程式: 。    (5)已知:S8(s)+8O2(g)=8SO2(g) △H=-8akJ•mol-1;1个S8分子中有8个硫硫键,1个SO2分子中有2个硫氧键;破坏1mol硫氧键、1mol氧氧键所需能量分别为bkJ、ckJ,则生成1mol硫硫键所释放能量为 。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 1.B 【详解】A.硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水 ,所以反应生成1mol水时放出的热量不是中和热,A错误; B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定的物质时放出的热量,B正确; C.很多的放热反应也需要加热条件,C错误; D.根据化学键计算反应热为假设H-Cl的键能为xkJ/mol,则有b+c-2x=-a,则x=(a+b+c)/2 kJ/mol ,D错误; 故选:B。 2.A 【详解】根据已知①C(s)+N2O(g)=CO(g)+N2(g)△H=-193kJ·mol-1 ②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-394kJ·mol-1 ③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ·mol-1 根据盖斯定律①-②+③,可得△H=-193kJ·mol-1-(-394kJ·mol-1)-566kJ·mol-1=-365kJ·mol-1,故选A。 3.D 【详解】A.从图中看出:反应物的能量高于生成物的能量,所以该反应是放热反应,故A错误; B.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成,断开氧气中的化学键会吸收能量,故B错误; C.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成,形成H-O键放出能量,故C错误; D.该反应是一个放热反应,反应中反应物总能量大于生成物总能量,故D正确; 故选D。 4.D 【分析】硅晶体中每个硅原子和其他4个硅原子形成4个共价键,均摊法每个硅有2个硅硅单键。 【详解】反应热=反应物键能总和-生成物键能总和=(360+2436-2176-4431)kJ·mol=236 kJ·mol,故选D。 5.C 【详解】A.等物质的量的碳完全燃烧放出的热量多于不完全燃烧放出的热量,则碳完全燃烧的焓变小于不完全燃烧的焓变,所以a小于b,故A错误; B.氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则氢气的燃烧热大于241.8kJ/mol,故B错误; C.醋酸在溶液中的电离为吸热过程,与氢氧化钠溶液反应生成1mol水放出的热量小于盐酸,所以含1mol氢氧化钠的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出热量小于57.3 kJ,故C正确; D.由方程式可知,白磷转化为红磷的反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,所以能量低的红磷比白磷稳定,故D错误; 故选C。 6.D 【详解】A.根据盖斯定律,①×-③可得3CO(g)+7H2(g)=C3H8(g)+3H2O(g)  ΔH=(-484) ×-(-2380)=-504kJ/mol,故A正确; B.由2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ/mol可知4g氢气反应放出484kJ热量,由C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2039kJ/mol可知44g丙烷反应放出2039kJ热量,则4g丙烷反应放出185.4kJ热量,因此等质量的氢气与丙烷相比较,充分燃烧时,氢气放热更多,故B正确; C.根据盖斯定律,①×5-②可得3CO2(g)+10H2(g)=C3H8(g)+6H2O(g) ΔH=5×(-484kJ/mol)-(- 2039kJ/mol)=-381kJ/mol,故C正确; D.丙烷的燃烧热是指1mol丙烷完全燃烧生成二氧化碳与液态水放出热量,C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2039kJ/mol为生成气态水,则丙烷的燃烧热不是2039kJ/mol,故D错误; 故选D。 7.C 【详解】A.的物质的量为,已知  ,0.5molNaOH(aq)发生中和反应放出的热量,NaOH固体溶解放热,则应放出大于的热量,A错误; B.燃烧热指的是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,定义要点:可燃物必须为1mol,已知氢气燃烧热△H=-a kJ•mol-1,则表示的燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-akJ•mol-1,B错误; C.热化学方程式中的计量数表示的是物质的量,故此反应表示的是1mol固态的单质碳和1mol水蒸气反应生成1molCO气体和1mol氢气时吸热131.3kJ,C正确; D.N2和H2反应生成NH3为可逆反应,反应放出的热量小于,则其热化学方程式为N2(g)+3H2 (g)2NH3(g)ΔH<-38.6kJ⋅mol-1,D错误; 故选:C。 8.C 【详解】A.化学键断裂吸收能量,N≡N键能比O=O键能大,则△H1>△H2,A错误; B.断开化学键吸收能量,△H1>0;形成化学键放出能量,△H3<0,B错误; C.焓变△H>0说明断开化学键吸收能量大于形成化学键放出的能量,则,C正确; D.化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,则△H=△H1+△H2+△H3,D错误; 故合理选项是C。 9.D 【详解】A.反应I为吸热反应,能证明反应物的总能量低于生成物的总能量,无法比较1mol与1mol的能量大小,A错误; B.反应Ⅱ为放热反应,逆反应的活化能大于正反应的活化能,B错误; C.热化学方程式 根据盖斯定律,C错误; D.加入碳粉发生反应Ⅱ,不利于反应I中转化为,D正确; 故选D。 10.B 【详解】A.中和热定义中是生成液态水不是气态水,A错误; B.碳和氧气反应是放热反应,相同质量的碳生成气态二氧化碳比固态二氧化碳放出的热量少,即Q小,则∆H大,故∆H1>∆H2,B正确; C.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量,则H2的燃烧热为-285.8 kJ·mol-1,C错误;     D.C(石墨,s)=C(金刚石,s)  △H>0,说明石墨能量低,所以石墨比金刚石稳定,D错误; 故选B。 11.D 【分析】由图可知,该反应能量由低到高,所以是吸热反应,据此解答。 【详解】A.工业合成氨为放热反应,故A不符合题意; B.过氧化钠和水的反应为放热反应,故B不符合题意; C.氧化铁和铝为原料进行的铝热反应为放热反应,故C不符合题意; D.晶体与晶体为吸热反应,故D符合题意; 答案选D。 12.A 【详解】A.中和热测定实验成功关键是做好保温工作,减少实验过程中的热量损失,因此实验中酸碱混合时要迅速,并不断上下搅拌,测定并记录混合液的最高温度,据此判断反应过程放出的热量,A正确; B.葡萄糖是单糖不能发生水解反应,葡萄糖在酒曲酶作用下可发生氧化还原反应生成乙醇和CO2,B错误; C.CO2也能够与碳酸钠饱和溶液反应,因此不能用饱和碳酸钠溶液除去CO2气体中的SO2杂质,应该使用饱和碳酸氢钠溶液除杂,C错误; D.酸性KMnO4溶液会将乙烯氧化为CO2气体,导致又混入新的杂质,应该使用溴水除去乙烷中的乙烯,D错误; 故合理选项是A。 13.C 【详解】A.由乙到甲为放热反应可知甲为液态、乙为气态,故A错误; B.由丙→丁的变化为2molH结合生成1mlH2,1molO结合生成0.5molO2,有化学键的生成,则为放热反应,故B错误; C.乙→甲为放热反应、乙→丙为吸热反应、丙→丁为放热反应、乙→丁为吸热反应,则甲乙丙中物质所具有的总能量大小关系为:丙>丁>乙>甲,故C正确; D.25℃、1.01×105Pa下H2O为液体,1molH2O(l)分解生成1molH2(g)和0.5molO2(g)吸热285.8kJ,即甲→丁的热化学方程式为,故D错误; 故选C。 14.A 【详解】A.由图可知,均为反应物总能量大于生成物总能量,均为放热反应,放热反应利于反应自发进行,则金属镁和卤素单质(X2)的反应能自发进行是因为△H均小于零,故A正确; B.能量低的物质稳定,则化合物的热稳定性顺序为:MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,故B错误; C.电解MgCl2溶液生成氢氧化镁、氢气、氯气,电解时电能转化为化学能,吸收能量,故C错误; D.由图可知: Mg(s)+Cl2(l)=MgCl2(s)△H=-641kJ·mol-1 Mg(s)+Br2(l)=MgBr2(s)△H=-524kJ·mol-1; 结合盖斯定律,将第一个方程式减去第二方程式得MgBr2(s)+Cl2(g)═MgCl2(s)+Br2(g)△H=-117KJ·mol-1,故D错误; 故选A。 15.B 【详解】由图示可知,Ⅰ中反应物总能量大于生成物总能量,反应为放热反应,Ⅱ中反应物总能量小于生成物总能量,故为吸热反应;但是无论是吸热反应,还是放热反应,都与反应需不需要加热无关; 故选B。 16.(1) (2) (3)对环境无污染 (4) (5) 【详解】(1)根据题干信息可知,; (2)由于 kJ/mol,16g液态肼为0.5mol,与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量:; (3)因为该反应生成物为氮气和水蒸气,所以产物不会造成环境污染; (4)根据图示,1 mol 和反应,热化学方程式:; (5)根据焓变=反应物总键能-生成物总键能,假设键能为x,得,解得; 17.(1) 辛烷 (2)465 (3) 1molCO2(g)+3molH2(g) 不变 【详解】(1)25℃,101KPa时,0.2mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出1103.6kJ热量,则1mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出热量,热化学方程式为:; 物质的量与热量成正比,等质量辛烷和甲醇燃烧时,有,则放热多的为C8H18,故答案为:;辛烷。 (2)ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和,有,解得X=465,故答案为:465。 (3)①A为反应物,结合生成物及原子守恒可知,A处为,故答案为:; ②催化剂不改变反应的始终态,则加入催化剂后,该反应的ΔH不变,故答案为:不变; ③已知热化学方程式:Ⅰ Ⅱ   Ⅲ 结合盖斯定律可知,Ⅰ+Ⅱ×2-Ⅲ得到CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),根据盖斯定律可得,,故答案为:。 18.(1)10.0 (2)玻璃搅拌器 (3)使氢氧化钠充分反应,减小实验误差 (4)4.0 (5)-53.5 kJ·mol-1 (6)BCD (7)∆H1=ΔH2<ΔH3 【解析】(1) 因为没有400 mL容量瓶,实际配制的的是500 mL(0.5L)溶液,即m(NaOH)= 0.50 mol·L-10.5L40g/mol=10.0g,故答案为:10.0。 (2) 为减少热量损失,需缩短反应时间,需要搅拌,用环形玻璃搅拌棒进行搅拌,故答案为:环形玻璃搅拌棒。 (3) 为确保NaOH完全反应,减少误差,硫酸需要过量,故答案为:使氢氧化钠充分反应,减小实验误差。 (4) 四组数据计算的温差分别为4.0℃、4.0℃、3.9℃、4.1℃,所以平均温度差为4.0℃,故答案为4.0℃。 (5) 在该中和实验中,生成水的物质的量为0.05mol,放出的热量=cmt=4.18 J·g-1·℃-1(100+60)g4.0℃=2675.2 J=2.6752 kJ,则生成1mol水放出的热量为=53.5 kJ·mol-1,则H=-53.5 kJ·mol-1,故答案为:-53.5 kJ·mol-1。 (6) 量取NaOH溶液时仰视读数,量取的氢氧化钠溶液体积偏大,反应放出的热量多,测得的中和热数值偏大,故A不符合题意;向酸溶液中分次加入碱溶液,装置保温隔热效果差,使用铜丝代替玻璃搅拌器搅拌,均会造成热量散失较多,测得中和热数值偏小,故B、C、D符合题意; 故选BCD。 (7) 稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙均为强电解质溶液,稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液分别和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应的热化学方程式均为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ∆H,则∆H1=∆H2;一水合氨是弱电解质、电离吸热,则稀氨水和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应时放热少,其反应热∆H3大,则∆H1、∆H2、∆H3的大小关系为∆H1=ΔH2<ΔH3。 19. H-O-O-H 产物为氮气和水,无污染 N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.6kJ/mol 408.8kJ 2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7KJ/mol 【详解】(1)N2H4中N原子之间形成1对共用电子对,N原子H原子质量形成1对共用电子对,结构式为;H2O2中O原子之间形成1对共用电子对,O原子与H原子之间形成1对共用电子对,结构式为H-O-O-H; (2)肼(N2H4)和H2O2反应,产物为氮气和水,无污染,突出的优点是:产物为氮气和水,无污染;(3)0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65KJ的热量,1mol液态肼放出的热量为=641.625kJ,该反应热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625kJ/mol;(4)已知:①N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625kJ/mol,②H2O(l)═H2O(g)△H=+44KJ/mol,根据盖斯定律,①-②×4得N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-817.625kJ/mol,16g液态肼的物质的量为 =0.5mol,完全反应生成液态水时放出的热量为0.5mol×817.625kJ/mol=408.8kJ;(5)已知:Ⅰ、N2 (g)+2O2(g)=2NO2 (g)△H1=+67.7kJ/mol;Ⅱ、N2H4(g)+O2 (g)=N2(g)+2H2O (g)△H2=-543kJ/mol 根据盖斯定律,Ⅱ×2-Ⅰ得2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g)△H=2△H2-△H1=-1153.7KJ/mol。 20. BC 4 8 CaF2 如图或 +236 【分析】(1)冰属于分子晶体,利用晶胞图来判断晶体的构成微粒,以此来分析。 (2)根据几何关系利用“均摊法”作答; (3)晶体硅中每个硅原子和四个硅原子形成四个共价键,如果一个硅原子在正方体体心上,4个硅原子在相对的4个顶点上; (4)1mol晶体Si中,含有2molSi﹣Si键;化学反应方程式中的反应热=反应物的键能之和﹣生成物的键能之和。 【详解】(1)冰属于分子晶体,构成微粒为水分子,由晶胞图可知,A为氯化钠的晶胞图,构成微粒为离子;B为干冰的晶胞图,构成微粒为二氧化碳分子;C为碘的晶胞图,构成微粒为碘分子,D为金刚石的晶胞图,构成微粒为碳原子;E为钠的晶胞图,构成微粒为原子;则与冰的晶体类型相同的是BC, 答案选BC; (2)A离子位于立方体的顶点和面心位置,数目为,B离子位于立方体内部,数目为8,故答案为4;8。由此分析可知该晶体化学式为AB2,所以阳离子A为A2+,A的核外电子排布与Ar相同,所以A2+是Ca2+,阴离子B为B-,B的电子排布与Ne相同,所以B-是F-,该离子化合物是CaF2,故答案为4;8;CaF2; (3)晶体硅的结构与金刚石相似,每个硅原子都被相邻的4个硅原子包围,这4个硅原子位于四面体的四个顶点上,被包围的硅原子处于正四面体的中心,故答案如下图: 或; (4)根据题目所给反应式,需要断裂的旧化学键键能之和为4×360 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1=2 312 kJ·mol-1,形成的新化学键键能之和为4×431 kJ·mol-1+2×176 kJ·mol-1=2 076 kJ·mol-1,所以ΔH=236 kJ·mol-1。 21. 【详解】 根据盖斯定律,可得: 。 22.(1) 三角锥形 (2)N2H4(g)+NO2(g)= N2(g)+2H2O(g) ΔH=-567.85 kJ·mol-1 (3)产物是N2和H2O,对环境无污染 【详解】(1)N2H4中每个N与两个H原子形成共价键,其结构式为;中N原子价层电子数为,含有一个孤电子对,空间构型为三角锥形;过氧化氢分子式为H2O2,每个氧原子形成两个共价键,其电子式为,故答案为:;三角锥形;; (2)根据盖斯定律,将②-可得肼和二氧化氮反应的热化学方程式为N2H4(g)+NO2(g)= N2(g)+2H2O(g) ΔH=-567.85 kJ·mol-1,故答案为:N2H4(g)+NO2(g)= N2(g)+2H2O(g) ΔH=-567.85 kJ·mol-1; (3)肼燃烧释放大量热和快速产生大量气体,同时生成氮气和水,对环境无污染,故答案为:产物是N2和H2O,对环境无污染。 23.(1)① (2)③ (3)1209kJ (4)CO(g)+O2(g)=CO2(g)   ΔH=-283kJ·mol-1 (5)+131.3kJ/mol 【详解】(1))放热反应的焓变H<0,吸热反应的焓变H>0,所以三个化学反应中的①是吸热反应;故答案为:①; (2)燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,单位为kJ/mol,所以C的燃烧热的热化学方程式为③,故答案为:③; (3)10g氢气的物质的量 =5mol,根据热化学方程式H2(g)+O2(g)=H2O(g) H=-241.8kJ/mol,5mol氢气完全燃烧生成水蒸气放出的热量Q=5mol241.8kJ/mol =1209.0kJ,故答案为:1209.0 kJ; (4)已知反应②C(s)+O2(g)=CO(g) H=-110.5kJmol-1,反应③C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJmol-1,根据盖斯定律,③-②得H=-393.5kJ/mol+110.5KJ/mol=-283.0KJ/mol,所以CO燃烧的热化学方程式为:CO(g) + O2(g) =CO2(g) H=-283.0 kJmol-1,故答案为:CO(g) +O2(g) =CO2(g) H=-283.0 kJmol-1; (5)根据盖斯定律,该反应=①+②,=+==+241.8kJ·mol-1-110.5 kJmol-1=+131.3,故答案为:+131.3。 24.(1)C (2) EC+ED-EA-EB 放出 724 (3)BC 【详解】(1)A.铵盐和碱混合即可反应,为吸热反应,其能量变化不符合图1,A错误; B.0.1molH2SO4溶液和0.1molBa(OH)2溶液反应为放热反应,反应不符合图2,B错误; C.0.1molHCl溶液和0.1molNaOH溶液反应为放热反应,反应符合图1,C正确; D.发生图1能量变化的为放热反应,燃烧需要加热发生,但是为放热反应,D错误; 答案选C。 (2)反应中中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED,焓变=生成物总能量-反应物总能量,ΔH=(EC+ED-EA-EB)kJ·mol-1。 由图可知,N4分子结构与白磷分子相似,呈正四面体结构。已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量,断裂1molN≡N键吸收941kJ热量,根据N4(g)=2N2(g)H=193kJ×6-941kJ×2=-724kJ/mol,则1molN4转化为N2放出的能量为724kJ。 (3)A.碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热,反应的焓变是负值,故△H1>△H2,故A不符合题意; B.物质的燃烧反应是放热的,所以焓变是负值,固体硫变为气态硫需要吸收热量,所以△H1<△H2,故B符合题意; C.为放热反应,△H1<0;为吸热反应,△H2>0,故△H1<△H2,故C符合题意; D.物质的燃烧反应是放热的,所以焓变是负值,液态水变为气态水的过程是吸热的,故△H1>△H2,故D不符合题意; 故选BC。 25.(1)2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=-86.98kJ•mol-1 (2) 难以控制只生成CO 2C6H6(l)+15O2(g)=12CO2(g)+6H2O(g) △H (3)   (4) S H2Te(g)=H2(g)+Te(s) △H=-154kJ•mol-1 (5)(2b-a-c)kJ 【详解】(1)=生成物的总能量-反应物的总能量,CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]的热化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=72.49 kJ•mol-1-159.47 kJ•mol-1=-86.98kJ•mol-1。 (2)C6H6(l)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的△H难以测量,原因是难以控制只生成CO,该反应的热化学方程式为:2C6H6(l)+15O2(g)=12CO2(g)+6H2O(g) △H。 (3)=反应物的总键能-生成物的总键能,H2(g)与F2(g)发生反应生成HF(g)的反应热△H=154kJ/mol+436kJ/mol-2×565kJ/mol=-540kJ/mol,该反应为放热反应,反应物的能量比生成物高540 kJ/mol,用图表示为:  。 (4)VIA族的O、S、Se、Te的非金属性:O>S>Se>Te,非金属性越强,简单氢化物越温度,则稳定性:H2O>H2S>H2Se>H2Te,能量越低越温定,可确定c代表S,a代表Te,H2Te发生分解反应的热化学方程式为:H2Te(g)=H2(g)+Te(s) △H=-154kJ•mol-1。 (5)=反应物的总键能-生成物的总键能,已知:S8(s)+8O2(g)=8SO2(g) △H=8×硫硫键键能+8×c kJ•mol-1-16×b kJ•mol-1=-8akJ•mol-1,解得硫硫键键能为(2b-a-c)kJ•mol-1,则生成1mol硫硫键所释放能量为(2b-a-c)kJ。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第1章  化学反应的热效应  基础练习题   2023-2024学年高二上学期化学沪科版(2020)选择性必修1
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