化学必修 第二册第二单元 化学反应中的热第一课时习题

这是一份化学必修 第二册第二单元 化学反应中的热第一课时习题，共20页。试卷主要包含了某化学反应中的能量变化如图所示，对于放热反应，写出下列反应的热化学方程式，已知，有两个反应等内容，欢迎下载使用。
基础过关练
题组一 放热反应与吸热反应
1.(2023江苏连云港期中)某化学反应中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.该反应只有在加热条件下才能进行
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.中和反应的热量变化趋势与图像所示一致
2.(2023山东滕州期中)对于放热反应:2A(g) B(g),下列能量变化示意图正确的是( )

A. B.
C. D.
3.下列实验现象不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是( )
4.为探究NaHCO3、Na2CO3与1 ml·L-1盐酸反应(设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ)过程中的热效应,进行实验并测得如下数据。下列有关说法正确的是( )
A.仅通过实验③即可判断反应Ⅰ是吸热反应
B.仅通过实验④即可判断反应Ⅱ是放热反应
C.通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是吸热反应、放热反应
D.通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是放热反应、吸热反应
题组二 热化学方程式
5.(经典题)2 g H2燃烧生成液态水时放出285.8 kJ热量,下列表示该反应的热化学方程式正确的是 ( )
A.2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=-142.9 kJ/ml
B.2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=571.6 kJ/ml
C.2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/ml
D.2H2+O2 2H2O ΔH=-571.6 kJ/ml
6.写出下列反应的热化学方程式:
(1)1 ml C2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1 411 kJ的热量。
。
(2)1 ml Al(s)与适量O2(g)发生反应,生成Al2O3(s),放出834.9 kJ的热量。
。
题组三 化学键与化学反应中能量变化的关系
7.(经典题)某些化学键的键能数据如下表,若1 ml H2(g)与1 ml Cl2(g)完全反应[H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)],则下列说法正确的是( )

A.反应共吸收248 kJ热量
B.反应共放出248 kJ热量
C.反应共吸收183 kJ热量
D.反应共放出183 kJ热量
8.(2022上海南洋模范中学月考)已知:H—H键键能为436 kJ/ml, N—H键键能为391 kJ/ml,根据N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH= -92.4 kJ/ml,计算键的键能为( )
A.431 kJ/mlB.945.6 kJ/ml
C.649 kJ/mlD.876 kJ/ml
9.(2023河北邢台南宫中学月考)我国科研人员研制出一种新型复合光催化剂,可以利用太阳光在该催化剂表面实现水的高效分解,主要过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.上述过程中,反应物的总能量小于生成物的总能量
B.上述过程中,太阳能转化为化学能
C.过程Ⅰ、Ⅱ吸收能量,过程Ⅲ释放能量
D.过程Ⅲ发生了氧化还原反应
10.(1)有两个反应:H2+Cl22HCl,H2+Cl22HCl。这两个反应的能量转化形式主要是 能转化为 能,相同物质的量的H2(g)、Cl2(g)分别在点燃、光照条件下反应生成相同物质的量的HCl(g)时,放出的能量 (填“相等”或“不相等”)。
(2)已知:一定条件下,反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)中,2 ml HCl(g)被氧化时,放出57.8 kJ的热量。
①上述反应中4 ml HCl(g)被氧化时,放出 kJ的热量。
②断开1 ml H—O键与断开1 ml H—Cl键所需能量相差 kJ。
(3)根据图示的能量转化关系判断,生成16 g CH3OH(l) (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
能力提升练
题组一 吸热反应与放热反应
1.(2022湖北襄阳一中月考)已知:一定条件下,反应NO2(g)+CO(g) NO(g)+CO2(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中A→B为放热过程
B.该反应为吸热反应
C.断裂1 ml NO2(g)和1 ml CO(g)的化学键吸收的能量总和小于形成1 ml NO(g)和1 ml CO2(g)的化学键所释放的能量总和
D.1 ml NO2(g)和1 ml CO(g)的总能量小于1 ml NO(g)和1 ml CO2(g)的总能量
2.如图所示,烧杯甲中盛有少量液态乙酸,烧杯乙中盛有NH4Cl晶体,在烧杯乙中再加入适量氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],搅拌,可观察到乙酸逐渐凝结为固体。下列有关判断正确的是( )
A.NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应是放热反应
B.NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量
C.NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应中有热能转化为产物内部的能量
D.NH4Cl中只有离子键
3.某化学反应包括A(g)B(g)、B(g)C(g)两步反应,整个反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.两步反应均为吸热反应
B.涉及的三种物质中C(g)最稳定
C.1 ml C(g)与1 ml A(g)的能量差为E4 kJ
D.反应A(g)B(g)一定要加热才能发生
题组二 化学键与化学反应中能量变化的关系
4.(2023江苏连云港期中)N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.通常情况下,NO比N2稳定
B.NO(g)的总能量小于N2(g)和O2(g)的能量总和
C.N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH=+180 kJ·ml-1
D.断开1 ml NO(g)中化学键需要放出632 kJ能量
5.(2022广东东莞东华中学期中)研究表明,在一定条件下,气态HCN(a)与HNC(b)的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.HNC(g)比HCN(g)更稳定
B.HCN(g) HNC(g)为吸热反应且反应条件一定为加热
C.1 ml HCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收186.5 kJ的热量
D.1 ml HCN(g)转化为1 ml HNC(g)需要吸收59.3 kJ的热量
6.(2022广东揭阳普宁华侨中学月考)部分共价键的键能见下表:
(1)若1 ml N2(g)与3 ml H2(g)完全反应生成NH3(g), (填
“吸收”或“放出”) kJ能量。
(2)事实上,将1 ml N2(g)和3 ml H2(g)放在反应容器中,使它们充分反应,反应的热量变化值总小于计算值,原因是 。
(3)如图所示,N4分子结构与白磷分子结构相似,呈正四面体。已知断裂1 ml N—N键吸收193 kJ热量,则1 ml N4(g)完全转化为N2(g)时要 (填“吸收”或“放出”) kJ热量。
题组三 热化学方程式的判断与应用
7.根据能量变化示意图,下列热化学方程式正确的是( )
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-(b-a) kJ·ml-1
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-(a-b) kJ·ml-1
C.2NH3(l)N2(g)+3H2(g) ΔH=2(a-b-c) kJ·ml-1
D.2NH3(l)N2(g)+3H2(g) ΔH=2(b+c-a) kJ·ml-1
8.已知:
Ⅰ.C10H18(l) C10H12(l)+3H2(g) ΔH1;
Ⅱ.C10H12(l) C10H8(l)+2H2(g) ΔH2。
若同温同压下,ΔH2>ΔH1>0。下列示意图正确的是( )

A B

C D
9.甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ/ml,设NA为阿伏加德罗常数的值,则关于该反应的下列说法正确的是( )
A.有4NA个电子转移时,放出890 kJ的能量
B.有NA个C—H键断裂时,放出890 kJ的能量
C.有2 ml H2O(l)生成时,放出890 kJ的能量
D.有NA对C、O间的共用电子对形成时,放出890 kJ的能量
答案与分层梯度式解析
第二单元 化学反应中的热
第1课时 放热反应与吸热反应
基础过关练
1.D 反应物总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应,A、C错误;反应吸、放热与反应条件无关,B错误;该反应为放热反应,中和反应是放热反应,D正确。
2.B 2A(g) B(g),该反应是放热反应,B(l)的能量比B(g)的能量低,因此2A(g) B(l)放出的热量更多,B符合题意。
3.A Zn与稀硫酸反应生成的氢气可使注射器活塞向右移动,故注射器活塞向右移动不能说明Zn与稀硫酸的反应是放热反应,A项符合题意;甲侧液面低于乙侧液面,可知广口瓶内空气受热膨胀,说明Fe与稀盐酸的反应是放热反应,B项不符合题意;温度计的水银柱上升,说明稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应是放热反应,C项不符合题意;稀硫酸与KOH溶液反应放热,广口瓶内空气受热膨胀,气球会慢慢胀大,D项不符合题意。
4.C 因盐酸中含有水,若不对照空白实验,就无法判断反应是吸热还是放热。故综合实验①③可知反应Ⅰ为吸热反应,综合实验②④可知反应Ⅱ为放热反应,C正确。
5.C 2 g H2的物质的量为1 ml,1 ml H2燃烧生成液态水时放出285.8 kJ热量,则该反应的热化学方程式可以表示为H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/ml或2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/ml,由此可知C项正确。
6.答案 (1)C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411 kJ·ml-1
(2)2Al(s)+32O2(g)Al2O3(s) ΔH=-1 669.8 kJ·ml-1
解析 结合题意,书写出化学方程式后注明每种物质的聚集状态,再计算ΔH即可。
7.D 由化学反应的焓变与化学键键能的关系,得该反应的焓变=反应物总键能-生成物总键能=(436+243-2×431) kJ/ml=-183 kJ/ml,则 1 ml H2(g)与1 ml Cl2(g)完全反应生成HCl(g)时放出183 kJ热量。
8.B 设键键能为x kJ/ml,ΔH=反应物总键能-生成物总键能=x kJ/ml+3×436 kJ/ml-2×3×391 kJ/ml=-92.4 kJ/ml,解得x=945.6,选B。
9.C 水分解是吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,A正确;利用太阳光在催化剂表面实现水的高效分解,太阳能转化为化学能,B正确;过程Ⅱ形成H—H键、O—O键,过程Ⅱ放出能量,C错误;过程Ⅲ是H2O2分解为H2和O2,H、O元素化合价改变,属于氧化还原反应,D正确。
10.答案 (1)化学 热 相等
(2)①115.6 ②31.9
(3)放出 45.5
解析 (1)两个反应的能量转化形式都主要是化学能转化为热能,两个反应生成等量的产物所释放的能量相等。
(2)①一定条件下,2 ml HCl(g)被氧化时,放出57.8 kJ的热量,则该条件下4 ml HCl(g)被氧化时放出的热量为2×57.8 kJ=115.6 kJ。②设断开1 ml H—O键所需能量为x kJ,断开1 ml H—Cl键所需能量为 y kJ,根据化学方程式和已知数据可得2×243 kJ+4×x kJ-498 kJ-4×y kJ= 115.6 kJ,则x-y=31.9。
(3)根据图示可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该反应属于放热反应,生成1 ml CH3OH(l)放出的能量为510 kJ-419 kJ=91 kJ, 16 g CH3OH(l)的物质的量为0.5 ml,故生成16 g CH3OH(l)放出的能量为(91×0.5) kJ=45.5 kJ。
能力提升练
1.C 题图中A→B的过程,为吸热过程,A项错误;生成物总能量小于反应物总能量,该反应为放热反应,B项错误;该反应为放热反应,则断裂1 ml NO2(g)和1 ml CO(g)的化学键吸收的能量总和小于形成 1 ml NO(g)和1 ml CO2(g)的化学键所释放的能量总和,C项正确;该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,则1 ml NO2(g)和1 ml CO(g)的总能量大于1 ml NO(g)和1 ml CO2(g)的总能量,D项错误。
2.C 烧杯甲中乙酸逐渐凝结为固体,说明NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,反应中有热能转化为产物内部的能量,则A、B错误,C正确;NH4Cl中有离子键和共价键,D错误。
3.B 由题图可知,反应A(g)B(g),反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,B(g)C(g),反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,A项错误;根据题图知,等物质的量的A(g)、B(g)、C(g),C(g)的能量最低,最稳定,B项正确;根据题图知,1 ml C(g)与1 ml A(g)的能量差为(E4-E1+E2-E3) kJ,C项错误;反应A(g)B(g)为吸热反应,但不一定要加热才能发生,D项错误。
4.C 通常情况下,断开1 ml N2中的共价键消耗946 kJ能量,断开 1 ml NO中的共价键消耗632 kJ能量,所以N2比NO稳定,A错误;断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,该反应吸热,NO(g)的总能量大于N2(g)和O2(g)的能量总和,B错误;焓变=反应物总键能-生成物总键能,N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH=(946+498-632×2) kJ·ml-1= +180 kJ·ml-1,C正确;断开1 ml NO(g)中化学键需要吸收632 kJ能量,D错误。
5.D 物质的能量越低越稳定,根据图示可知等物质的量的HCN(g)比HNC(g)的能量低,因此HCN(g)比HNC(g)更稳定,A错误;由图示可知等物质的量的HCN(g)比HNC(g)能量低,则HCN(g) HNC(g)为吸热反应,但反应不一定在加热条件下进行,B错误;根据图示可知1 ml HCN(g)转化为中间状态的物质时需吸收186.5 kJ的热量,但由于该中间状态的物质中仍然存在化学键,因此1 ml HCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收的热量不是186.5 kJ,C错误;根据图示可知1 ml HCN(g)转化为1 ml HNC(g)需要吸收的热量为186.5 kJ-127.2 kJ= 59.3 kJ,D正确。
6.答案 (1)放出 92
(2)该反应是可逆反应,不能完全反应
(3)放出 734
解析 (1)热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH,ΔH=(946+3×436-6×391) kJ·ml-1=-92 kJ·ml-1,若1 ml N2(g)与 3 ml H2(g)完全反应生成NH3(g),放出能量为92 kJ。(3)N4转化成N2的热化学方程式为N4(g) 2N2(g) ΔH,ΔH=6×193 kJ·ml-1-2× 946 kJ·ml-1= -734 kJ·ml-1,该反应为放热反应,1 ml N4(g)完全转化为N2(g)时放出热量为734 kJ。
7.D 根据图像可知,12N2(g)+32H2(g) NH3(g) ΔH=-(b-a) kJ·ml-1,则生成2 ml NH3(g)的ΔH=-2(b-a) kJ·ml-1,A、B错误;生成1 ml NH3(l)的ΔH=-(b+c-a) kJ·ml-1,则2NH3(l) N2(g)+3H2(g) ΔH=2(b+c-a) kJ·ml-1,C错误,D正确。
8.D 由ΔH2>ΔH1>0可知,反应Ⅰ、Ⅱ均为吸热反应。图示的反应Ⅱ为放热反应,A错误;图示的ΔH1>ΔH2,B错误;图示的反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应,C错误;图示的反应Ⅰ、Ⅱ均为吸热反应,且ΔH2>ΔH1,D正确。
9.C 该反应中碳元素从-4价升高为+4价,所以放出890 kJ的能量时,转移的电子数为8NA,A错误;有4NA个C—H键断裂时,放出890 kJ的能量,B错误;该反应生成2 ml H2O(l)时放出890 kJ的能量,C正确; 1 ml CO2中含有4NA对C、O间的共用电子对,则有4NA对C、O间的共用电子对形成时,放出890 kJ的能量,D错误。
选项
A
B
反应
装置
实验
现象
反应开始后,注射器活塞向右移动
反应开始后,甲侧液面低于乙侧液面
选项
C
D
反应
装置
实验
现象
温度计的水银柱上升
反应开始后,气球慢慢胀大
序
号
液体
固体
混合前
温度
混合后
最高温度
①
35 mL水
2.5 g
NaHCO3
20 ℃
18.5 ℃
②
35 mL水
3.2 g
Na2CO3
20 ℃
24.3 ℃
③
35 mL盐酸
2.5 g
NaHCO3
20 ℃
16.2 ℃
④
35 mL盐酸
3.2 g
Na2CO3
20 ℃
25.1 ℃
化学键
Cl—Cl
H—H
H—Cl
键能/(kJ/ml)
243
436
431
共价键
H—H
N—H
键能/(kJ·ml-1)
436
946
391
1.D
2.B
3.A
4.C
5.C
7.D
8.B
9.C
1.C
2.C
3.B
4.C
5.D
7.D
8.D
9.C