内容正文:
课时跟踪检测(四) 放热反应与吸热反应 热化学方程式
一、选择题
1.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是 ( )
A.氯化钠 B.固体硝酸铵
C.固体氢氧化钠 D.生石灰
2.下列叙述中正确的是 ( )
A.化学反应一定有物质变化,不一定有能量变化
B.化合反应一定是放热反应
C.放热反应不需要加热就一定能发生
D.吸热反应不加热也可能发生
3.下列变化中,一定不存在化学能与热能相互转化的是 ( )
A.铝热反应 B.金属钝化
C.燃放爆竹 D.干冰气化
4.下列属于吸热反应的是 ( )
①液态水汽化 ②苛性钠溶于水 ③将胆矾加热变为白色粉末 ④生石灰跟水反应生成熟石灰
⑤氯酸钾分解制氧气 ⑥干冰升华
A.①④ B.②④
C.③⑤ D.④⑥
5.下列变化过程属于放热反应的是 ( )
①碳酸钙高温分解 ②H2在Cl2中燃烧 ③镁与稀硫酸反应 ④水蒸气变成液态水 ⑤酸碱中和
⑥NH4Cl晶体与Ba(OH)2•8H2O晶体混合搅拌
⑦SO3与水反应
A.①②③⑤ B.②③④⑤
C.②③⑤⑦ D.②④⑤⑦
6.下列过程既属于氧化还原反应又属于放热反应的是 ( )
A.液氨汽化 B.硫酸稀释
C.以灼热的碳与CO2反应 D.酒精燃烧
7.有下列物质:①NaOH固体;②浓硫酸;③NH4NO3晶体;④CaO固体。现将它们分别装入有水的锥形瓶里,立即塞紧带U形管的塞子,发现U形管内滴有红墨水的液面呈现如图所示状态,判断加入的物质可能是 ( )
A.①②③④ B.①②④
C.②③④ D.①②③
8.下列热化学方程式书写正确的是 ( )
A.2SO2+O22SO3 ΔH=-196.6 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-517.6 kJ·mol-1
C.H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ
D.C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=393.5 kJ·mol-1
9.航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发氯酸铵反应,其化学方程式可表示为2NH4ClO4N2↑+4H2O↑+Cl2↑+2O2↑(该反应为放热反应),下列对此反应的叙述中错误的是 ( )
A.上述反应属于分解反应
B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行
C.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能
D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用
10.一种化学冰袋含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3,将它们混合并用手搓揉就可制冷,且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测中肯定错误的是 ( )
A.Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程
B.较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水过程较慢
C.Na2SO4·10H2O和NH4NO3在该条件下发生的复分解反应是吸热反应
D.NH4NO3溶于水会吸收热量
11.对热化学方程式H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=+52 kJ·mol-1的叙述中,正确的是 ( )
A.1 mol氢气和1 mol碘蒸气完全反应需要吸收26 kJ热量
B.1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52 kJ 热量
C.1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应生成2 mol HI气体需吸收52 kJ热量
D.1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应放出26 kJ热量
12.在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
由等物质的量的CO和CH4的混合气体共4 mol,在上述条件下完全燃烧时释放的热量为 ( )
A.1 173 kJ B.1 456 kJ
C.2 346 kJ D.1 780 kJ
13.沼气是一种能源,它的主要成分是CH4,0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出445 kJ的热量,则下列热化学方程式中正确的是 ( )
A.2CH4(g)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=+890 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
D.CH4(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
14.在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,下列热化学方程式正确的是 ( )
A.CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+725.76 kJ·mol-1
B.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 451.52 kJ·mol-1
C.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-725.76 kJ·mol-1
D.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+1 451.52 kJ·mol-1
二、非选择题
15.(12分)写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol氨气与适量氯化氢气体化合生成氯化铵固体,放出176 kJ热量: 。
(2)氮气与氧气化合生成1 mol NO气体,吸收90.25 kJ热量: 。
(3)1 mol CO还原适量Fe2O3固体生成Fe(s),放出8.2 kJ热量: 。
(4)乙烯(C2H4)气体与氧气反应生成1 mol H2O(l)和CO2(g),放出705.5 kJ热量: 。
16.(16分)为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如下图所示的三套实验装置:
(1)上述3个装置中,不能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的是装置 (填装置序号)。
(2)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),在甲试管中加入适量Ba(OH)2溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是 ,
说明该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)为探究固体M溶于水的热效应,选择装置Ⅱ进行实验(反应在丙试管中进行)。
①若M为钠,则实验过程中烧杯中可观察到的现象是 。
②若观察到烧杯中产生气泡,则说明M溶于水 (填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”),理由是 。
③若观察到烧杯中的玻璃管内形成一段水柱,则M可能是 。
(4)至少有两种实验方法能验证超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应。
方法①:选择装置 (填装置序号)进行实验;
方法②:取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片刻后,若观察到脱脂棉燃烧,则说明该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
课时跟踪检测(四)
1.选B 氯化钠溶于水,能量变化不明显,故A错误;固体硝酸铵溶于水吸热,能使温度降低达到制冷的作用,故B正确;固体氢氧化钠溶于水放热,不能起到制冷的作用,故C错误;生石灰与水反应放热,故D错误。
2.选D 化学变化的本质是旧键断裂、新键生成,化学变化不仅有新物质生成,同时一定伴随能量变化,故A错误;化合反应不一定放热,例如碳和二氧化碳生成一氧化碳为吸热反应,故B错;放热反应有的需要加热才能发生,例如很多物质的燃烧是放热反应,但需要点燃或加热,故C错;有些吸热反应不加热也可进行,例如氢氧化钡晶体与氯化铵反应是吸热反应,不用加热就可以进行,故D正确。
3.选D 干冰气化要吸热,吸收的热量用来克服分子间的作用力,增大分子间的距离。
4.选C ①虽是吸热过程,但不是化学反应,故错误;②氢氧化钠溶于水,属于物理变化,不是化学变化,故错误;③大多数的分解反应,属于吸热反应,胆矾变为无水硫酸铜,属于吸热反应,故正确;④属于放热反应,故错误;⑤属于吸热反应,故正确;⑥属于物理变化,故错误。
5.选C ①碳酸钙高温分解,该反应为吸热反应;②H2在Cl2中燃烧,燃烧为放热反应;③镁与稀硫酸反应,活泼金属与酸的反应为放热反应;④水蒸气变成液态水为物理过程,不是放热反应;⑤酸碱中和为放热反应;⑥NH4Cl晶体与Ba(OH)2•8H2O 晶体混合搅拌,该反应为吸热反应;⑦SO3与水反应为化合反应,反应过程中放热,故属于放热反应。故选C。
6.选D 液氨汽化不是化学反应,不属于氧化还原反应,A错误;硫酸稀释不是化学变化,不属于氧化还原反应,B错误;碳与CO2反应,碳元素的化合价发生了改变,是氧化还原反应,但该反应是吸热反应,C错误;酒精燃烧时碳元素、氧元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,物质的燃烧为放热反应,D正确。
7.选B U形管内右侧液面高于左侧,说明锥形瓶中气体受热膨胀,NaOH固体、浓硫酸溶于水放热,NH4NO3晶体溶于水吸热,CaO与水反应放热。
8.选B A项,未注明物质的聚集状态,错误;B项正确;C项,ΔH的单位应是kJ·mol-1,错误;D项,C(s)+O2(g)CO2(g)是放热反应,ΔH<0,错误。
9.选D 在该反应中,高氯酸铵既是氧化剂,又是还原剂。
10.选C Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程,故A正确;因为十水硫酸钠脱水较慢,它一点点地脱水,水遇上硝酸铵吸热,因此制冷效果可以维持较长时间,故B、D正确;Na2SO4·10H2O和NH4NO3不能发生复分解反应,故C错误。
11.选C 1 mol氢气和1 mol碘蒸气完全反应需要吸收52 kJ热量,A错误;热化学方程式的系数表示相应物质的物质的量的多少,不能表示物质分子数目,B错误;热化学方程式H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=+52 kJ·mol-1表示的意义:1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应生成2 mol的HI气体需吸收52 kJ的热量,C正确;热化学方程式H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=+52 kJ·mol-1 中,焓变值是正值,表明反应为吸热反应,不会放出热量,D错误。
12.选C 等物质的量的CO和CH4的混合气体共4 mol,则CO和CH4的物质的量各为2 mol,其中1 mol CO完全燃烧时释放的热量为=283 kJ,1 mol CH4完全燃烧时释放的热量为890 kJ,所以2 mol CO和2 mol CH4燃烧后放出的热量为283 kJ×2+890 kJ×2=2 346 kJ。
13.选C 根据热化学方程式的书写方法可知,化学计量数与反应热成正比,并注意标明物质的聚集状态来解答。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时,放出445 kJ热量,则1 mol CH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出890 kJ热量,则热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1。
14.选B 在25 ℃、101 kPa下,1 mol CH3OH完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为22.68 kJ×=725.76 kJ,2 mol CH3OH完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为1 451.52 kJ。
15.(1)NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s) ΔH=-176 kJ·mol-1
(2)N2(g)+O2(g)NO(g) ΔH=+90.25 kJ·mol-1
(3)3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s) ΔH=-24.6 kJ·mol-1
(4)C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411 kJ·mol-1
16.(1)Ⅲ (2)红墨水左低右高 放热
(3)①有气泡产生 ②一定是放热反应 反应放热使温度升高,丁试管中气体受热膨胀,压强增大,有气泡从导管中逸出
③NH4NO3等溶于水吸收热量的物质 (4)Ⅰ或Ⅱ 放热
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