高中化学苏教版选修一 专题1 综合评价(1)(原卷+解析卷)
展开专题1 化学反应与能量变化 综合评价(1)
一、选择题:每题只有一个正确选项。
1.下列反应过程中的能量变化符合右图的是( )
①酸碱中和;②镁与盐酸的反应;③生石灰变成熟石灰的反应;④铝热反应;⑤石灰石分解;⑥甲烷燃烧;⑦灼热的炭与二氧化碳反应
A.①②③⑤ B.④⑤⑦ C.③④⑦ D.⑤⑦
答案:D
解析:由图可知,反应物的能量小于生成物的能量,该反应属于吸热反应;
酸碱中和反应是放热反应,故错误;镁与盐酸的反应是放热反应,故错误;生石灰和水反应生成熟石灰,是放热反应,故错误;铝热反应是放热反应,故错误;
石灰石分解是吸热反应,故正确;甲烷燃烧是放热反应,故错误;灼热的炭与二氧化碳反应是吸热反应,故正确;则正确,故D正确。故选D。
2.下列说法正确的是
A.焓变是指1mol物质参加反应时的能量变化
B.当反应放热时,反应吸热时
C.加热条件下发生的反应均为吸热反应
D.一个化学反应中,当反应物能量大于生成物能量时,反应放热,为“”
答案:D
解析:A.焓变是反应物和生成物焓的差值,不是1mol物质参加反应时的能量变化,故A错误;B.焓变生成物总焓反应物总焓,依据反应前后能量守恒,反应物能量高于生成物,反应放热,焓变为负值,反应物能量低于生成物,反应吸热,故B错误;C.有些放热反应也需要加热引发才能发生反应,加热条件下的反应不一定是吸热反应,故C错误;D.焓变生成物总焓反应物总焓,依据反应前后能量守恒,反应物能量高于生成物,反应放热,,故D正确。故选D。
3.关于如图的说法不正确的是
A.1mol固态碘与化合生成2molHI气体时,需要吸收5kJ的能量
B.2molHI气体分解生成1mol碘蒸气与时,需要吸收12kJ的能量
C.1mol固态碘变为1mol碘蒸气时需要吸收17kJ的能量
D.碘蒸气与生成HI气体的反应是吸热反应
答案:D
解析:A.由图可知,吸收5kJ热量生成,故A正确;B.由图可知,放出12kJ热量生成,则气体分解生成1mol碘蒸气与时需要吸收12kJ的能量,故B正确;C.由图可知,变为放出17kJ的热量,则1mol固态碘变为1mol碘蒸气时需要吸收17kJ的能量,故C正确;D.由图可知,放出12kJ热量生成,应为放热反应,故D错误;故选D。
4.关于如图所示转化关系代表卤素,说法不正确的是
A.
B.途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关,所以
C.途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多,说明HCl比HBr稳定
D.Cl、Br、I的非金属性依次减弱,所以途径Ⅱ吸收的热量依次增多
答案:D
解析:A、原子形成化学键放热,焓变小于0,则,故A正确;B、反应焓变与起始物质和终了物质有关,与变化途径无关,途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关,所以,故B正确;C、因化学反应所吸收或放出的能量即为反应热,反应热等于反应中断裂旧化学键消耗的能量之和与反应中形成新化学键放出的能量之和的差,氯原子半径小于溴原子,途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多,说明HCl比HBr稳定,故C正确;D、Cl、Br、I的原子半径依次增大,、、,断裂化学键需要能量减小,所以途径Ⅱ吸收的热量依次减小,故D错误;故选D。
5.化学反应放出能量分两步进行:吸收能量,放出能量。示意图中表示总反应过程中能量变化的是
A B C D
答案:D
解析:放出能量,则的总能量大于生成C的总能量,排除选项A和B,吸收能量,则X的能量大于的总能量,放热,则X的能量大于C的总能量,排除选项C,故D正确。 故选D。
6.氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰,在反应中,破坏键消耗的能量为,破坏键消耗的能量为,形成键释放的能量为。下列关系式中正确的是
A. B.
C. D.
答案:B
解析:破坏键消耗的能量为,则键键能为,破坏键消耗的能量为,则键键能为,形成键释放的能量为,则键键能为。
对于,反应热反应物的总键能生成物的总键能,故:反应热,由于氢气在氧气中燃烧时放热反应,即,所以。故选B。
7.化学家格哈德埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:
下列关于合成氨反应的叙述中不正确的是( )
A.该过程表明,在化学反应中存在化学键的断裂与形成
B.在催化剂的作用下,反应物的化学键变得容易断裂
C.过程需吸收能量,过程则放出能量
D.常温下该反应难以进行,是因为常温下生成物的化学键难以形成
答案:D
解析:A.由图可知,在化学反应中存在化学键的断裂与形成,故A正确;B.催化剂的作用原理是降低活化能,即使反应物的化学键变得容易断裂,故B正确;C.过程化学键断裂需要吸收能量,过程化学键形成则放出能量,故C正确;D.常温下该反应难以进行,是因为常温下反应物的化学键难以断裂,故D错误;故选:D。
8.H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)和I2(g)2HI(g) △H=-akJ·mol-1,下列说法正确的是( )
已知:
A.该反应为吸热反应
B.断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.向密闭容器中加入2 mol 和2 mol ,充分反应后放出的热量为2a kJ
答案:B
解析:焓变为负,则该反应为放热反应,故A错误;B.焓变等于断裂吸收的能量减去成键释放的能量,设断开2 mol HI分子中的化学键所需能量为x,则,,故B正确;C.该反应为放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,故C错误;D.加入2 mol 和2 mol ,为可逆反应,不能完全转化,则反应后放出的热量小于2a kJ,故D错误;故选B。
9.CO与O在催化剂表面形成化学键时的能量变化如下图所示。下列说法错误的是( )
A.该反应过程CO中C与O之间化学键发生完全断裂
B.从催化剂上脱离生成的过程是放热反应
C.CO和O生成了具有极性共价键的
D.CO与O反应生成的过程H
答案:A
解析:A.该反应过程CO中C与O之间化学键没有发生完全断裂,故A错误;B.由图中的能量变化,可知从催化剂上脱附的过程是放热反应,故B正确; C.的结构式为,分子中存在碳氧极性共价键,故C正确; D.CO和O原子反应生成的过程是放热反应,,故D正确。
二、填空题
10.实验测得16g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:
____________________________________________________________。
合成氨反应,能量变化如图所示。
该反应通常用铁作催化剂,加催化剂会使图中E______填“变大”“变小”或“不变”下同,图中______________。
有关键能数据如下:
化学键 | |||
键能 | 436 | 391 | 945 |
试根据表中所列键能数据计算a为_____________。
发射卫星时可用肼为燃料,用二氧化氢为氧化剂,这两种物质反应生成氮气和水蒸气,已知:
写出肼和二氧化氮反应生成氮气和气态水的热化学方程式:
_______________________________________________________。
答案:(1)
(2)变小 不变
(3)
解析:在氧气中燃烧生成和液态水,放出热量,则32g即在氧气中燃烧生成和液态水,放出热量,则,则甲醇燃烧热的热化学方程式为:。
使用催化剂能降低反应的活化能,但不能改变反应的热效应,故加催化剂会使图中E变小,而使不变,故答案为:变小;不变。
反应物总键能生成物总键能,解得。故答案为:;
根据盖斯定律,为了在反应物中消去并得到和的反应,可令得:整理得:,故答案为: 。
11.下列过程中不一定放出能量的是_________。
A.形成化学键 燃料燃烧 化合反应
葡萄糖在体内的氧化分解 酸碱中和 F.炸药爆炸
已知A和B是同种元素形成的两种单质,A转化为B时需吸收能量,则A和B相比,较稳定的是________填“A”或“B”。
某化学反应中,反应物的总能量为,生成物的总能量为,且,则该反应是_________填“放热”或“吸热”反应。
等质量的下列物质分别完全燃烧,放出热量较多的是_________。
A.固体硫 硫蒸气
已知和反应放热,且破坏键、键、键需吸收的能量分别为、、。下列关系正确的是_________。
A. B.
C. D.
答案:; ; 吸热; ; 。
解析:形成化学键、燃料的燃烧、葡萄糖在体内的氧化分解、酸碱中和反应和炸药的爆炸过程都属于放热反应,而化合反应不一定为放热反应,如二氧化碳与C的反应属于吸热反应,所以不一定释放能量的为C;
和B是同种元素的两种单质,A转化为B时需吸收能量,说明B的能量高于A,所以稳定性A的强于B;
固体硫变为硫蒸气需吸收热量,所以等量的S燃烧时,硫蒸气放出热量更多;
破坏2 mol 和1 mol 需要吸收的热量为 kJ,生成2 mol 释放的热量为 kJ,由于反应放热,则有放出的热量大于吸收的热量,即。
12.Ⅰ.为了研究化学反应的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
该反应为__________________反应填“放热”或“吸热”。
反应物化学键断裂吸收的能量_________填“高”或“低”于生成物化学键形成放出的能量。
已知B为水,写出一个符合题中条件的化学方程式:___________________________。
Ⅱ.依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知:,石墨 1
2
(4)根据盖斯定律,由,石墨和反应生成的热化学方程式为:
_____________________________________________反应热用含和表达式表示
答案:放热;低;
或其他合理答案;
(4),石墨 。
解析:根据描述当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升,说明广口瓶内温度升高,气体体积膨胀,故反应为放热反应,故答案为:放热;
反应为放热反应,所以反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量,故答案为:低;
已知B为水,写出一个符合题中条件的化学方程式,故答案为:或其他合理答案;
(4),石墨和反应生成的热化学方程式为:,石墨 ,该方程式由第一个热化学方程式系数乘2并与第二个热化学方程式相加得到,所以,故答案为:,石墨 。
13.已知葡萄糖的燃烧热是,写出葡萄糖的燃烧热的热化学方程式:
__________________________________________________________,当它在人体内氧化生成1g水时放出的热量约为_______________。
已知:与反应生成1mol液态水的;与反应生成1mol液态水的,则HCN在水溶液中电离的热化学方程式为:
_________________________________。
溶液与足量稀溶液反应放出akJ热量;溶液与足量NaOH稀溶液充分反应放出bkJ热量;则溶液与足量稀硫酸反应放出的热量为__________________________。
年冬季,雾霾天气严重影响了我国北方地区。国内电力行业和供暖部门引进先进脱硫工艺以减少污染。目前脱硫工艺涉及的主要反应有:
则“”中_____________________。
和合成的能量变化如图所示,写出生成液氨的热化学方程式是
_________________________________________________。
答案:(1) 26kJ
(2)
(3)
(4)
(5)
解析:燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,葡萄糖的燃烧热是,说明1mol葡萄糖完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出2804kJ的热量,则反应的热化学方程式为;,1g 的物质的量为,则当它氧化生成1g 时放出的热量是,故答案为:;;26kJ;
反应的热化学方程式分别为:
HCN电离方程式为,,用可得HCN电离的热化学方程式为:
,故答案为:;
将2L 溶液与足量溶液反应,涉及的离子方程式有,反应放出a kJ热量,即生成1mol的硫酸钡和2mol水放出热量为a kJ,而将溶液与足量NaOH溶液反应,涉及的离子方程式为,放出热量为b kJ热量,即生成1mol液态水放出热量为b kJ热量,故2mol 溶液与足量稀硫酸反应放出的热量为热量,则500mL 溶液与足量稀硫酸反应放出的热量为 kJ,故答案为: kJ。
已知
,利用盖斯定律,将可得。故答案为:;
由图可以看出,断键吸收的能量为akJ,形成的放出的能量为bkJ,所以,而1mol的转化为1mol的放出的热量为ckJ,根据盖斯定律可知:,即:。故答案为:;
14.2022年,第24届冬奥会将在中国北京、张家口两地举办。中国绿色碳汇基金会发起“我们的冬奥碳汇林”众筹项目,计划在张家口市崇礼区种植小树。碳汇,是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施,利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳,并将其固定在植被和土壤中,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收需要吸收的能量约为。请回答下列问题:
碳汇过程中能量的转化形式为__________能转化为__________能;有资料表明,某块林木通过光合作用大约吸收了能量,则吸收的为__________kg。
工业废气中的可用碱液吸收。已知:
;
。
反应的__________用含a、b的代数式表示。
生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂和一样,也是一种温室气体,其在大气中能够稳定存在数百年。下表是几种化学键的键能:
化学键 | |||
键能 |