作业1 化学反应的热效应-【课堂快线】2024高二化学寒假作业（苏教版）

　　　　　　　　　　　 1.下列关于化学反应与能量的说法中不正确的是 (　　) A.Al与盐酸的反应属于放热反应 B.化学反应总是伴随着能量的变化 C.当反应物的总能量高于生成物的总能量时,反应向环境放出能量 D.CO2与C的反应属于放热反应 2.太阳能是理想的能源,通过Zn和ZnO的热化学循环可以利用太阳能,其转化关系如图所示。下列说法中不正确的是 (　　) A.Zn与H2O或者CO2反应时作还原剂 B.利用该过程可以降低环境中CO2的含量 C.利用该过程可以生产氢能源,实现太阳能向化学能的转化 D.该过程需要不断补充Zn才能持续进行 3.下列关于化学反应与能量的说法中不正确的是 (　　) A.锌与盐酸的反应属于放热反应 B.断裂化学键释放能量,形成化学键需要吸收能量 C.化学反应不仅有新物质生成而且伴随着能量变化 D.反应物的总能量高于生成物的总能量,反应时向环境释放能量 4.在400 ℃和480 ℃下KClO3热分解会发生不同的变化,1 mol KClO3(s)在400 ℃和480 ℃下热分解的能量变化如图所示。下列说法不正确的是 (　　) A.480 ℃时KClO3热分解的产物是KCl和O2 B.曲线Ⅰ的活化能大于曲线Ⅱ ,所以KClO3比KClO4更稳定 C.若用MnO2作催化剂,KClO3的热分解温度会低于480 ℃ D.2KClO3(s)2KCl(s)+3O2(g) ΔH=-78 kJ·mol-1 5.关于中和热测定实验的下列说法不正确的是 (　　) A.烧杯间填满碎泡沫塑料是减少实验过程中的热量损失 B.使用环形玻璃搅拌棒既可以搅拌又避免损坏温度计 C.向盛装酸的烧杯中加碱时要小心缓慢 D.测酸后的温度计要用水清洗后再测碱的温度 6.C(s)+O2(g)CO(g)　ΔH=-126.4 kJ·mol-1,这个热化学方程式表示 (　　) A.1 g碳燃烧生成一氧化碳时放出126.4 kJ的热量 B.1 g碳燃烧生成一氧化碳时吸收126.4 kJ的热量 C.1 mol固体碳在氧气中燃烧生成一氧化碳气体时放出126.4 kJ的热量 D.12 g碳和氧气反应生成一氧化碳时放出126.4 kJ的热量 7.肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料。8 g N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是 (　　) A.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-534 kJ·mol-1 B.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH=+534 kJ·mol-1 C.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+H2O(l)　ΔH=-267 kJ·mol-1 D.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+H2O(g)　ΔH=+267 kJ·mol-1 8.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)　ΔH=x kJ·mol-1 已知:①C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=a kJ·mol-1 ②K2S(s)S(s)+2K(s) ΔH=b kJ·mol-1 ③2K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s) ΔH=c kJ·mol-1 下列说法不正确的是 (　　) A.x<0　a>0 B.b>0　c<0 C.x=3a-b-c D.1 mol碳(s)在空气中不完全燃烧生成CO的焓变大于a kJ·mol-1 9.(1)甲醇属于可再生资源,能够代替汽油作为汽车的燃料。一定量的甲醇与足量的金属Na反应得到标准状况下的5.6 L H2,若将这些甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水,放出381.65 kJ热量,则甲醇的标准燃烧热ΔH为　　　　。  (2)家用液化气的主要成分之一是丁烷,当10 kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时,放出5×105 kJ热量。根据上述信息写出表示丁烷标准燃烧热的热化学方程式: 　。 1.下列各反应均为放热反应,同温同压下下列各热化学方程式中ΔH最小的是 (　　) A.2A(l)+B(l)2C(g)　ΔH1 B.2A(g)+B(g)2C(g)　ΔH2 C.2A(g)+B(g)2C(l)　ΔH3 D.2A(l)+B(l)2C(l)　ΔH4 2.已知: ①2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH1=-a kJ·mol-1 ②H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH2=-b kJ·mol-1 ③C(s)+O2(g)CO(g) ΔH3=-c kJ·mol-1 ④C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH4=-d kJ·mol-1 下列说法正确的是 (　　) A.c>d B.0.5a>b C.氢气的燃烧热为ΔH=-b kJ·mol-1 D.CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-(c-d) kJ·mol-1 3.碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及其部分化合物是人类生产生活的主要能源物质。 请回答下列问题: (1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程: ΔH=+88.6 kJ·mol-1,则M、N相比,较稳定的是　　　　。  (2)CCS技术是将工业和有关能源产业中所产生的CO2进行捕捉与封存的技术,被认为是拯救地球、应对全球气候变化最重要的手段之一。其中一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”的简单流程图如图所示(部分条件及物质未标出)。 回答下列问题: CH4在催化剂作用下实现第一步,也叫CH4不完全燃烧,1 g CH4不完全燃烧反应放出2.21 kJ热量,写出该反应的热化学方程式　　　　　　　　　　。  4.近年来,全国大部分地区被雾霾笼罩,机动车尾气排放是引发雾霾的原因之一。提高空气质量,减少机动车尾气排放成为当务之急。汽车内燃机工作时引发反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。已知断裂某些共价键需要的能量如下表: 断裂的共价键 OO N≡N N—O 能量/kJ·mol-1 495 945 630 (1)机动车内燃机工作时会引发N2和O2的反应,该反应是　　　　(填“放热”或“吸热”)反应,1 mol O2与1 mol N2的总能量比2 mol NO的总能量　　　　(填“高”或“低”)。  (2)N2与O2合成NO的热化学方程式可以表示为N2(g)+ O2(g)NO(g),则ΔH=　　　　。  (3)NO与CO反应的热化学方程式可以表示2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　ΔH=a kJ·mol-1,但该反应的速率很小,若使用机动车尾气催化转化器,尾气中的NO与CO可以转化成无害物质排出。上述反应在使用“催化转化器”后,a将　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。  参 考 答 案 作业1　化学反应的热效应 【基础训练】 1.D　解析:Al与盐酸反应放出热量,因此反应属于放热反应,A正确;化学反应过程中有化学键的断裂和形成,断键吸热,成键放热,因此化学反应过程中总是伴随着能量的变化,B正确;当反应物的总能量高于生成物的总能量时,多余的能量就会以光和热的形式释放给周围环境,C正确;CO2与C的反应吸收热量,该反应属于吸热反应,D错误。 2.D　解析:Zn与H2O或者CO2反应,生成ZnO,化合价升高,作还原剂,A正确;Zn与CO2反应消耗CO2,因此利用该过程可以降低环境中CO2的含量,B正确;根据图中信息,反应生成氢气,因此利用该过程可以生产氢能源,实现太阳能向化学能的转化,C正确;根据图中信息可知,该过程不需要不断补充Zn就能持续进行,D错误。 3.B　解析:锌与盐酸的反应为金属与酸的反应,属于放热反应,A正确;断裂化学键吸收能量,形成化学键需要释放能量,B错误;化学反应从微观上分析存在旧键的断裂和新键的形成,故不仅有新物质生成而且伴随着能量变化,C正确;反应物的总能量高于生成物的总能量,反应时高出的能量,以光或热的形式向环境释放能量,D正确。 4.B　解析:温度高时,提供的能量多,则过程Ⅰ是480 ℃时KClO3受热分解的曲线,产物是KCl和O2,A正确;据图知:氯酸钾的能量高于高氯酸钾的能量,物质能量越低越稳定,与活化能大小无关,B错误;催化剂降低反应的活化能,若用MnO2作催化剂,KClO3热分解温度低于480 ℃,C正确;根据图示,1 mol KClO3(s)生成1 mol KCl(s)和1.5 mol O2(g)放热(36+3) kJ=39 kJ,所以2KClO3(s)2KCl(s)+3O2(g)　ΔH=-78 kJ·mol-1,D正确。 5.C　解析:因泡沫塑料能隔热,则烧杯间填满碎泡沫塑料能减少实验过程中的热量损失,A项正确;环形玻璃搅拌棒能上下搅拌液体,且不导热,所以使用环形玻璃搅拌棒既可以搅拌又避免损坏温度计,B项正确;向盛装酸的烧杯中加碱时应迅速一次性加入,减少热量的散失,C项错误;测定酸后的温度计用水清洗后,不会发生酸碱中和反应,然后测定碱的温度,较准确,D项正确。 6.C　解析:根据热化学方程式的意义可知:该热化学方程式表示1 mol(或12 g)固体碳在氧气中燃烧生成CO气体时放出126.4 kJ的热量,C项满足题意。 7.A　解析:0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时放出133.5 kJ热量,则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时放出133.5 kJ×4=534 kJ热量,热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-534 kJ·mol-1,A项正确。 8.A　解析:黑火药爆炸是放热反应,则x<0,碳的燃烧是放热反应,则a<0,A错误;K2S(s)S(s)+2K(s)是吸热反应,b>0,2K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s)是放热反应,c<0,B正确;根据盖斯定律①×3-②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)　ΔH,因此x=3a-b-c,C正确;1 mol碳(s)在空气中不完全燃烧生成CO时,放出的热量较少,焓变大于a kJ·mol-1,D正确。 9.(1) -763.3 kJ·mol-1 (2)C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-2 900 kJ·mol-1 解析:(1)由反应产生H2的体积可以求得甲醇的物质的量为0.5 mol,则1 mol甲醇完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出的热量为763.3 kJ,故甲醇的标准燃烧热ΔH=-763.3 kJ·mol-1。(2)10 kg丁烷的物质的量为,则丁烷的标准燃烧热ΔH=-5×105 kJ÷=-2 900 kJ·mol-1,表示丁烷标准燃烧热的热化学方程式为C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(l)　ΔH=-2 900 kJ·mol-1。 【素能提升】 1.C　解析:各反应中对应物质的物质的量相同,同一物质的能量g>l>s,所以反应物的总能量为B=C>A=D,生成物的能量为A=B>C=D,反应为放热反应,反应物的总能量越高,生成物的总能量越低,反应放出的热量越多,C放出的热量最多,反应热符号为“-”,反应放出的热量越多,反应热越小,C的反应热最小。 2.B　解析:③是不完全燃烧,④是完全燃烧,相同物质的量的C燃烧,完全燃烧比不完全燃烧释放出的热量多,则c<d,A项错误;相同物质的量的氢气燃烧,生成液态水比生成水蒸气释放的热量多,则0.5a>b,B项正确;燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时释放的热量,氢气的燃烧热为a kJ·mol-1,C项错误;据盖斯定律,④-③得CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-(d-c)kJ·mol-1,D项错误。 3.(1)M　(2)2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g) ΔH=-70.72 kJ·mol-1 解析:(1)有机物M经过太阳光光照生成N是一个吸热反应,则M具有的能量比N的低,能量越低越稳定,所以M稳定。(2)根据流程图可知甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和氢气,1 g CH4燃烧生成一氧化碳和氢气放热2.21 kJ,16 g甲烷燃烧生成一氧化碳和氢气放出的热量为16×2.21 kJ=35.36 kJ,16 g甲烷为1 mol,则甲烷不完全燃烧的热化学方程式为2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)　ΔH= -70.72 kJ·mol-1。 4.(1)吸热　低　(2)+90 kJ·mol-1　(3)不变 解析:(1)焓变ΔH=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量,根据题给数据可知,N2(g)+O2(g)2NO(g)的ΔH=945 kJ·mol-1+495 kJ·mol-1-2×630 kJ·mol-1=+180 kJ·mol-1>0,是吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,即1 mol O2与1 mol N2的总能量比2 mol NO的总能量低。 (2)根据反应热的大小与物质的量成正比,即与反应的化学计量系数成正比,故N2(g)+O2(g)NO(g)的ΔH=×(+180 kJ·mol-1)=+90 kJ·mol-1。 (3)催化剂只改变反应速率,不改变反应的反应热,所以2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　ΔH=a kJ·mol-1,使用机动车尾气催化转化器,a不变。 学科网（北京）股份有限公司 $