高中化学专题1 化学反应与能量第一单元 化学反应的热效应课时作业

这是一份高中化学专题1 化学反应与能量第一单元 化学反应的热效应课时作业，共14页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。

1.1.3能源的充分利用-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．关于如图的说法正确的是

A．I2(s)+H2(g)=2HI(g) △H=-5kJ·mol-1
B．2molHI气体分解生成1mol碘蒸气与1molH2(g)时需要吸收12kJ的能量
C．1mol固态碘比1mol碘蒸气所具有的能量高
D．碘与H2生成HI气体的反应一定是放热反应
2．下列与能量有关的说法错误的是
A．需加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．生物质能是化石能源的最佳替代品
C．寻找廉价方法开发氢能有助于环境保护
D．放热反应的反应速率不一定大于吸热反应的反应速率
3．下列物质的应用不正确的是（    ）




A．新型氮化硅陶瓷用作人造骨
B．偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料
C．氯化银可用作人工降雨
D．氧化铁可用作外墙涂料
A．A B．B C．C D．D
4．下列说法正确的是
A．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=—801.3kJ·mol-1，结论：CH4的燃烧热为—801.3kJ·mol-1
B．Sn(灰，s)Sn(白，s) ΔH=+2.1kJ·mol-1(灰锡为粉末状)，结论：锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏
C．稀溶液中有：H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) ΔH=—57.3kJ·mol-1，结论：将盐酸与氨水的稀溶液混合后，若生成1molH2O，则会放出57.3kJ的能量
D．C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=—393.5kJ·mol-1、C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=—395kJ·mol-1，结论：相同条件下金刚石比石墨稳定
5．下列各组物质的燃烧热相等的是
A．碳和一氧化碳 B．淀粉和纤维素
C．3mol乙炔和苯 D．1mol碳和2mol碳
6．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者小于后者的有
①H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH1； H2(g)+Br2(g)=2HBr(g) ΔH2
②S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH3； S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH4
③2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g) ΔH5；N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH6
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH7； CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) ΔH8
⑤1/2H2SO4(浓，aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH9；HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH10
⑥C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH11；C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH12
A．2项 B．3项 C．4项 D．5项
7．下列结论正确的是
A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  =-571.6 kJ·mol-1中，反应物总键能小于生成物总键能
B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ＞0，则金刚石比石墨稳定
C．已知NaOH(ag)+HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)  =-57.4kJ·mol-1，则含20.0gNaOH的稀溶液与浓硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量
D．已知2C(s)+2O2(g) =2CO2(g) 和2C(s) +O2(g)=2CO(g) ，则＞
8．下列说法正确的是
BaSO4(s) + 2C(s) = 2CO2(g) + BaS(s) △H2 = +226.2kJ•mol－1 ②
可得反应C(s) + CO2(g) =" 2CO(g)" 的△H = +172.5kJ•mol－1
A．若2H2(g)＋O2(g) = 2H2O(g) ΔH ="-483.6" kJ·mol－1，则H2燃烧热为241.8 kJ·mol－1
B．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol，若将含0.6 mol H2SO4的稀硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ
C．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定
D．由BaSO4(s) + 4C(s) =" 4CO(g)" + BaS(s) △H1 = +571.2kJ•mol－1 ①
9．已知在101kPa时：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=－820kJ·mol－1。则下列说法中正确的是

A．CH4的燃烧热为820 kJ·mol－1
B．11.2LCH4完全燃烧放出热量410 kJ
C．反应过程中的能量变化关系可如图所示
D．凡是有水生成的氧化还原反应都是放热反应
10．下列有关热化学方程式的叙述错误的是
A．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)   ∆H=-890.3kJ·mol-1，则16g甲烷完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出的热量小于8903.kJ
B．若P4(s，白磷)=4P(s，红磷)   ∆H=-29.2kJ·mol-1，则红磷比白磷稳定
C．若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)   ∆H=-57.3kJ·mol-1，则稀硫酸与稀氨水混合生成1mol水，放出的热量小于57.3kJ
D．在一定条件下，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ∆H=-90.6kJ·mol-1，则2 mol H2和过量CO置于密闭容器中充分反应放出热量90.6kJ

二、填空题
11．氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究特点。
Ⅰ.已知：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)    ΔH=-115.6kJ·mol-1
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)    ΔH=-184kJ·mol-1

(1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是 。
(2)断开1molH—O键所需能量为 kJ。
Ⅱ.已知：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)    ΔH=+206.2kJ·mol-1    ①
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)     ΔH=+247.4kJ·mol-1    ②
又知CH4的燃烧热为890.3kJ·mol-1。
(1)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式： 。
(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
12．分（1）反应A(g)+B(g) C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示(E1>0，E2>0)，回答下列问题。

①图中该反应是 反应(填“吸热”、“放热”)。反应热△H的表达式为 。
②在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1 ，E2 (填“增大”、“减小”或“不变”)
（2）丙烷是一种价格低廉的常用燃料，其主要成分是碳和氢两种元素，燃烧后只有二氧化碳和气态水，不会对环境造成污染。已知1 g丙烷完全燃烧放出50.45 kJ的热量。试回答下列问题。丙烷在室温下燃烧的热化学方程式为 。
（3）C3H8(g)→CH4(g)＋HC≡CH(g)＋H2(g)△H1＝+156.6kJ·mol-1；
CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)△H2＝+32.4kJ·mol-1。
则相同条件下，反应：C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)＋H2(g)的△H＝ kJ·mol-1。
13．已知： ；
。
试回答下列问题。
（1）的燃烧热为 ，的燃烧热为 。
（2）和组成的混合气体完全燃烧生成和时放出的热量为 。
（3）和的混合气体完全燃烧生成和时放出热量，则在混合气体中和的物质的量之比是 。
14．回答下列问题：
(1)甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。

①甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是 填“吸热”或“放热”反应。
②过程I与过程II的反应热是否相同？ ，原因是 。
(2)在25℃、101kPa下，1g甲醇CH3OH燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为： 。
(3)CH4(g)+2O2(g)=CO2 (g) +2H2O(l) △H1
CH4(g)+2O2(g)=CO2 (g) +2H2O(g) △H2
则 △H1 △H2(填“>”、“﹤”或“=”)
(4)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知： ① N2(g)+2O2(g)=N2O4 (l) △H1= -195.0kJ/mol
② N2H4 (l)+ O2(g)= N2(g)+ 2H2O(g) △H2= -534.2kJ/mol
写出肼和N2O4反应的热化学方程式 。
15．I.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H，合成氨反应在催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)：
第一步N2(g)→2N*；H2(g)→2H*(慢反应)
第二步N*+H*=NH*；NH*+H*=NH2*；NH2*+H*=NH3*(快反应)
第三步NH3*=NH3(g)(快反应)
比较第一步反应的活化能E1与第二步反应的活化能E2的大小：E1 E2(填“＞”“＜"或“=")。
II.(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式： 。

(2)若已知下列数据：
化学键
H—H
N≡N
键能/kJ·mol-1
435
943
试根据表中及图中数据计算N—H键的键能： kJ·mol-1。
(3)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)=(NH4)2CO3(aq)ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)=NH4HCO3(aq)ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)=2NH4HCO3(aq)ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是ΔH3=
16．回答下列问题：
(1)已知拆开键、键、键分别需要吸收的能量为、、。则由氢气和碘反应生成1molHI(碘化氢)需要 (填“放出”或“吸收”) 的热量。
(2)发射卫星时可用肼()为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。
已知：①
②
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： 。
17．多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。

回答下列问题：
(1)硅粉与HCl在300℃时反应生成SiHCl3气体和H2，当有1gSi反应时放出8.4kJ热量，该反应的热化学方程式为 。
(2)将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为：
①SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g) △H1＞0
②3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g) △H2＜0
③2SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)3SiHCl3(g) △H3
反应③的△H3 0(填“>”或“<”)。
(3)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3、Si外，还有 (填化学式)。
(4)通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能，利用键能可以衡量化学键的强弱，也可以计算化学反应的焓变。已知：
化学键
Si－O
Si－Cl
H－H
H－Cl
Si－Si
Si－C
键能/kJ·mol-1
460
360
436
431
176
347
则SiO2与SiC中比较稳定的是 (填化学式)，工业上高纯硅可以通过下列反应制取：SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)，该反应的△H= 。(提示：1mol晶体Si中含有2molSi－Si键)
18．（1）图中所示反应是 (填“吸热”或“放热”)反应，该反应的ΔH＝ (用含E1、E2的代数式表示)。

（2）已知热化学方程式：H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH＝－241.8kJ/mol，该反应的活化能为167.2kJ/mol，则其逆反应的活化能为 。
（3）依据事实，写出下列反应的热化学方程式：
①2molH2与2molI2蒸汽完全反应时，生成碘化氢气体，放出了29.8KJ的热量 。
②1克甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出了akJ的热，写出甲烷燃烧热的热化学方程式： 。
（4）中和热的测定实验的关键是要比较准确地配制一定的物质的量浓度的溶液，在实验过程中要尽量避免热量的散失，要求比较准确地测量出反应前后溶液温度的变化。回答下列问题：

①从实验装置图看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 。
②在大小烧杯之间填满碎泡沫（或纸条）其作用是 ；
③该实验常用0.50mol·L-1HCl和0.55mol·L-1的NaOH溶液各50mL。解释NaOH的浓度稍大的原因 。
19．完成下列问题。
(1)根据如图所示情况，判断下列说法中正确的是_______。

A．其热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)  ΔH=+41kJ·mol-1
B．该反应为吸热反应
C．该反应为放热反应
D．若当H2O为液态时反应热为ΔH2，则ΔH2>ΔH
(2)25℃、101kPa下，已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ的热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式是 。
(3)已知反应：N2(g)＋O2(g)=2NO(g)  ΔH1
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)  ΔH2
N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)  ΔH3
利用上述三个反应，计算4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)的反应焓变ΔH4为 (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示)。
20．硫在空气中燃烧可以生成SO2，SO2在催化剂作用下可以被氧化为SO3，其热化学方程式可表示为：S(g) +O2(g)═SO2(g) △H=-297kJ/mol，SO2(g) +O2(g)SO3(g)；△H =-98.3 KJ/mol。下图是上述两个反应过程与能量变化的关系图，其中Ⅰ表示0.4mol SO2(g)、1.6molSO3(g)、0.2mol O2(g)具有的能量，Ⅲ表示64gS(g)与96g O2(g)所具有的能量。

(1)Ⅰ→Ⅱ的反应是 (填“吸热”，“放热”)反应。
(2)c为 KJ。
(3)图示中b的大小对Ⅲ→Ⅱ反应的△H的影响是______。
A．△H随着b的增大而增大
B．△H随着b的增大而减小
C．△H随着b的减小而增大
D．△H不随b的变化而变化
(4)上图中的d+e-b= KJ。

三、实验题
21．化学反应都有能量变化，吸热或放热是化学反应中能量变化的主要形式之一。
Ⅰ．丙烷（C3H8）是一种优良的燃料，下图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O（I）过程中的能量变化图。试回答下列问题：

（1）写出丙烷燃烧的热化学方程式： 。
（2）二甲醚（CH3OCH3）是一种新型燃料，应用前景广阔。1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ的热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645kJ的热量，则混合气体中丙烷和二甲醚的物质的量之比为 。
Ⅱ．用下图所示的装置进行中和热的测定实验，分别取50mL0.55mol/L的NaOH溶液、50mL0.25mol/L的硫酸进行实验，回答下列问题：

（1）从上图实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是 ，除此之外，装置中的一个明显错误是 。
（2）近似认为0.55mol/L的NaOH溶液和0.25mol/L的硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)，通过以下数据计算中和热△H= （结果保留小数点后一位）。
温度
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
4
26.4
26.2
26.3
29.8
（3）若改用60mL0.25mol/L的H2SO4和50mL0.55mol/L的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”或“不相等”）。
（4）上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母） 。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．将以上四实验测量温度均纳入计算平均值
22．为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如图所示的三套实验装置：

(1)上述个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是不能用手触摸和使用温度计 。
(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验实验前形管里液面左右相平，在甲试管里加入适量氢氧化钠溶液与稀盐酸，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)为定量测定(2)中反应的反应热，使盐酸与溶液在简易量热计中进行中和反应。该实验中的浓度大于的浓度的作用是 。
(4)已知一些化学键的键能数据如表所示：
化学键




键能




请根据键能数据估算和反应生成和的热化学方程式： 。
23．用量筒量取50 mL 0.5mol/L的HCl与50mL 0.55mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量Q1可计算中和反应的反应热∆H1。

(1)实验中为什么要用0.55mol/LNaOH溶液 。
(2)实验数据如下表：
实验药品
溶液温度
温度差
(t2- t1)/℃
的平均值
初始温度t1
混合溶液的最高温度t2
①
50 mL 0.5mol/LHCl溶液
50mL0.55mol/LNaOH溶液
20℃
23.1℃
∆t
②
50 mL 0.5mol/LHCl溶液
50mL0.55mol/LNaOH溶液
20℃
23.8℃
③
50 mL 0.5mol/LHCl溶液
50mL0.55mol/LNaOH溶液
20℃
22.9℃
④
50 mL 0.5mol/LHCl溶液
50mL0.55mol/LNaOH溶液
20℃
23.0℃
(为了计算简便，可以近似认为反应后生成溶液的比热容为4.18J/(g•℃)；各物质的密度近似为1g/cm3)。∆t= ；写出此反应的热化学方程式 。(用该实验的数据，取小数点后一位)。
(3)实际测定的实验数据与理论有偏差，使实验结果偏小的原因可能是
A．量取HCl的体积时仰视读数
B．分多次将NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
C．用温度计测定NaOH起始温度后直接测定HCl溶液的温度
D．实验装置保温、隔热效果差
(4)若实验中改用60mL 0.5mol/L的HCl与50mL 0.55mol/L的NaOH溶液进行反应，放出的热量为Q2，则Q1 Q2((填“>”“ <”或“=”)；所求的中和反应反应热∆H2，则∆H1 ∆H2((填“>”“ <”或“=”)。

参考答案：
1．B
2．A
3．C
4．B
5．D
6．B
7．A
8．D
9．C
10．D
11． 2H2(g)+O2 (g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1 462.9 CH4(g)+2O2 (g)= CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1 CH4(g)+ 2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.0 kJ·mol-1
12． 放热 －(E2—E1) 减小 减小 C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(L)△H=-2219.8kJ·mol-1 +124.2
13．
14．(1) 吸热 相同 反应热仅与反应的始态和终态有关，与反应途径无关
(2)CH3OH(1)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-725.76 kJ·mol-1
(3)<
(4)2N2H4(1)+N2O4(1)=3N2(g)+2H2O(1) △H=873.4 kJ·mol-1

15． ＞ N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1 390 2ΔH2-ΔH1
16．(1) 放出 5.5
(2)

17．(1)Si(s)+3HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g)    △H=-235.2kJ·mol-1
(2)<
(3)H2、HCl
(4) SiO2 +236kJ·mol-1

18． 放热 − (E1−E2)kJ⋅mol−1 409.0kJ/mol H2(g)+I2(g)=2HI(g)  △H=-14.9kJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  △H=-16a kJ/mol 环形玻璃搅拌棒 保温，隔热 保证盐酸完全被中和
19．(1)B
(2)H2(g)+O2(g)=H2O(1)   ΔH=-285.8kJ·mol-1
(3)2ΔH1+3ΔH2-2ΔH3

20．(1)吸热
(2)594
(3)D
(4)751.28

21． C3H8（g）+5O2（g）＝3CO2（g）+4H2O（l）△H=-2215.0kJ/mol 1∶3 环形玻璃棒 未将小烧杯和大烧杯杯口保持相平 -56.8kJ/mol 不相等 abc
22．(1)Ⅲ
(2) 左端液柱降低，右端液柱升高 放热
(3)保证盐酸完全被中和，使生成水的量更精确
(4)

23．(1)氢氧化钠溶液过量，可促进盐酸完全反应
(2) 3.0℃ HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ∆H =-50.2kJ/mol
(3)BCD
(4) > =