苏教版 (2019)必修 第二册第二单元 化学反应中的热精练
展开一、单选题
1.已知热化学方程式:,可据此得出的结论正确的是( )
A.等量的金刚石储存的能量比石墨高B.金刚石比石墨稳定
C.该反应是个放热反应D.这个变化过程中没有新物质生成
2.下列说法错误的是
A.燃料的燃烧反应都是放热反应
B.一定量的燃料完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量大
C.放热反应的逆反应一定是吸热反应
D.加热能发生的反应是吸热反应
3.热化学方程式2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=-483.6 kJ·ml-1中,化学式前面的化学计量数表示
A.分子数B.体积C.质量D.物质的量
4.在H2与Cl2生成HCl的反应中,已知断裂1ml氢氢键吸收的能量为a kJ,断裂1ml氯氯键吸收的能量为b kJ,形成1ml氢氯键放出的能量为c kJ,则生成1ml HCl放出的能量为
A.(c-a-b)kJB.(a+b-c)kJC.(2c-a-b)kJD.kJ
5.下列属于吸热反应的是( )
①冰雪融化 ②KMnO4分解制O2③铝与氧化铁的反应 ④钠与水反应 ⑤二氧化碳与灼热木炭反应 ⑥碘的升华 ⑦Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl反应
A.②⑥⑦B.②⑤⑦C.①②⑤⑥⑦D.③④
6.下列热化学方程式能表示可燃物的燃烧热的是( )
A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/ml
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3kJ/ml
C.2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l) △H=-5518kJ/ml
D.CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283kJ/ml
7.下列反应既是氧化还原反应,又是吸热反应的是
A.灼热的炭与CO2反应B.氧化铁与铝反应
C.钠与乙醇反应D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
8.已知反应X+Y===M+N吸收能量,下列关于该反应的说法中正确的是( )
A.X的能量一定低于Y的能量,Y的能量一定低于N的能量
B.因为该反应吸收能量,只有加热时反应才能进行
C.破坏反应物化学键吸收的能量小于形成生成物化学键放出的能量
D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
9.下列属于放热反应的是
A.燃烧木炭取暖
B.C与CO2共热
C.煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应
10.对下列化学反应的热现象的说法不正确的是
①放热反应发生时不必加热 ②化学反应一定有能量变化
③吸热反应需要加热后才能发生,放热反应不加热就会发生
④化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应的物质的多少有关
A.①②B.②③C.①③D.②④
11.下列变化中属于吸热反应的是
①液态水汽化 ②将胆矾加热变成白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰
A.①④B.②③C.①④⑤D.②④
12.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质。在100 kPa时,1 mlC(石墨)转化为金刚石,要吸收1.895 kJ的热能。据此,试判断在100 kPa压强下,下列结论正确的是
A.石墨比金刚石稳定
B.金刚石比石墨稳定
C.1 ml C(石墨)比1 ml C(金刚石)的总能量高
D.金刚石和石墨为同位素
13.物质变化和能量变化的示意如图所示。若E1>E2,则下列符合该示意图的是
A.H+H→H2B.I2→I+I
C.CaO+H2O→Ca(OH)2D.Ba(OH)2+H2SO4→BaSO4↓+2H2O
14.下列说法正确的是
A.由C(石墨) = C(金刚石) △H=+1.9 kJ·ml-1可知,金刚石比石墨稳定
B.在一定条件下,等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
C.已知2C(s) + O2(g) = 2CO(g) △H=-221 kJ·ml-1,可知C的标准燃烧热为110.5 kJ·ml-1
D.在一密闭容器中,9.6 g的硫粉与11.2 g的铁粉混合加热,充分反应,生成硫化亚铁17.6 g,放出19.12 kJ的热量,则Fe(s) + S(s) = FeS(s) △H= - 95.6 kJ·ml-1
15.关于放热反应A+B=C+D,以下说法正确的是(EA、EB、EC、ED分别代表A、B、C、D所具有的能量)
A.EA>EBB.EA>EC+EDC.EA+EB>EC+EDD.EA+EB<EC+ED
16.下列反应属于吸热反应的是
A.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应B.甲烷在空气中燃烧
C.盐酸与氢氧化钠溶液反应D.金属钠与水反应
17.下列说法正确的是
A.一般的化合反应为放热反应,所以C和CO2反应放热
B.含有共价键的化合物一定是共价化合物
C.所有的燃烧反应、中和反应一定是放热反应
D.需要加热才能发生的化学反应一定是吸热反应
18.下列反应既属于氧化还原反应,又是放热反应的是( )
A.氢氧化钠与稀硫酸的反应B.灼热的木炭与的反应
C.甲烷在空气中燃烧的反应D.氯酸钾受热分解
二、综合题
19.在研究化学反应中的能量变化时,我们通常做下面的实验:在一个小烧杯里,加入20g已研磨成粉末的Ba(OH)2⋅8H2O,将小烧杯放在事先已滴有3∼4滴水的玻璃片上,然后向烧杯中加入约10gNH4Cl晶体,根据实验步骤,填写下表,并回答问题。
(4)写出实验过程中发生反应的化学方程式:______________________________;
(5)该反应在常温下就可进行,说明:____________________________________。
20.反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量变化趋势,如图所示:
(1)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是________(填字母)。
A.改铁片为铁粉 B.改稀硫酸为98%的浓硫酸 C.升高温度
(3)电子工业上常利用FeCl3溶液腐蚀铜板制作印刷电路,其反应的化学方程式为__________。请把该反应设计成一个原电池,画出原电池装置图(要求:标明电极材料和电解质溶液)__________。
(4)在2 L的密闭容器中充入1 ml CO和2 ml H2,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),测得CO和CH3OH(g)浓度变化如下图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_____ml·(L·min)-1。反应前后容器的压强比为_____。
②能够判断该反应达到平衡的是_____(填选项)。
A.CO、H2和CH3OH三种物质的浓度相等
B.密闭容器中混合气体的密度不再改变
C.CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
D.相同时间内消耗1 ml CO,同时消耗1 ml CH3OH
21.断裂化学键所需要的能量如表所示,腓()的有关化学反应的能量变化如图所示。
回答下列问题:
(1)与反应生成和放出的能量为____________________。
(2)与断键吸收的能量为____________。
(3)________________________。
(4)当有(1)生成时,放出的能量__________________________(填“>”“<”或“=”)。
22.硫酸铵一种优良的氮肥,适用于各种土壤和作物,硫酸铵还可用于纺织、皮革、医药等方面。某化工厂以硫酸钙为原料制备硫酸铵,其工艺流程如下:
(1)X为_____,操作a名称为_______。
(2)煅烧CaCO3生成生石灰和CO2的反应为_____反应(填“吸热”或“放热”),欲加快该反应速率可采取的措施为______(写出一种即可)。
(3)上述流程中,可以循环使用的物质有______(写化学式)。
(4)从滤液中获得(NH4)2SO4晶体,必要的操作步骤是蒸发浓缩,______,过滤等。
(5)写出利用该流程制备(NH4)2SO4的总化学方程_________。
实验步骤
实验现象及结论
将晶体混合,立即快速搅拌
有刺激性气味能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的______产生(1)
用手摸烧杯下部
感觉烧杯变凉说明此反应是______反应(2)
用手拿起烧杯
烧杯下面的带有几滴水的玻璃片粘到了烧杯底部
将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上
玻璃片脱离上面烧杯底部
反应后移走多孔塑料片观察反应物
混合物成糊状,证明有______生成(3)
化学键
氧氧键
能量/()
a
498
946
391
参考答案
1.A
【解析】根据,石墨生成金刚石,反应吸热,等量的金刚石储存的能量比石墨高,故A正确;金刚石的能量比石墨高,所以石墨比金刚石稳定,故B错误;反应吸热,故C错误;金刚石与石墨不是同种物质,故D错误。
2.D
【解析】A、所有的燃烧都是放热反应,故A说法正确;
B、根据盖斯定律,一个化学反应不管经过几步,最终反应热是相同的,因此一定量的燃料完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量大,故B说法正确;
C、正反应是放热反应,逆反应一定是吸热反应,故C说法正确;
D、加热能发生的反应不一定是吸热反应,还可能是放热反应,如碳的燃烧,需要点燃或加热,故D说法错误;
故选择D。
3.D
【解析】热化学方程式中,化学式前面的化学计量数表示物质的量,因此可以是整数,也可以是分数,选项是D。
4.D
【解析】反应热=反应物中的总键能-生成物中的总键能,则生成2ml氯化氢的反应热是(a+b-2c)kJ/ml,因此生成1ml氯化氢放出的热量是,答案选D。
5.B
【解析】①冰雪融化吸热,是物理变化,不是吸热反应;②KMnO4分解制O2是吸热反应;③铝与氧化铁的反应是放热反应;④钠与水的反应是放热反应;⑤二氧化碳与灼热的木炭反应是吸热反应;⑥碘的升华是物理变化;⑦Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl的反应是吸热反应;属于吸热反应的是②⑤⑦,答案选B。
6.D
【解析】燃烧热是在一定条件下,1ml可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,则:
A、氢气与氯气的反应不能表示燃烧热,A错误;
B、水的稳定状态是液态,B错误;
C、应该是1mlC8H18(g),C错误;
D、该反应可以表示CO燃烧热的热化学方程式,D正确;
答案选D。
7.A
【解析】A项,灼热的炭与CO2反应的化学方程式为C+CO22CO,反应前后元素的化合价有升降,该反应为氧化还原反应,是吸热反应;
B项,氧化铁与铝反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,反应前后元素的化合价有升降,该反应是氧化还原反应,铝热反应是放热反应;
C项,Na与乙醇反应的化学方程式为2Na+2CH3CH2OH→2CH3CH2ONa+H2↑,反应前后元素的化合价有升降,该反应为氧化还原反应,是放热反应;
D项,Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的化学方程式为Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O,反应前后元素的化合价没有改变,该反应不是氧化还原反应,是吸热反应;
符合题意的是A项,答案选A。
8.D
【解析】A. 该反应为吸热反应,生成物总能量高于反应物总能量的反应,所以X的能量不一定低于Y的能量,Y的能量不一定低于N的能量,A错误;
B. 吸热反应是生成物总能量高于反应物总能量的反应,不一定需要加热,例如氯化铵和氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,但是该反应在常温下就可进行,B错误;
C. 吸热反应中,断裂反应物中的化学键吸收的能量大于形成生成物中的化学键放出的能量,C错误;
D. 根据已知条件,该化学反应为吸热反应,反应物的总能量一定小于生成物的总能量,D正确;正确选项D。
9.A
【解析】分析:反应物总能量高于生成物总能量的反应是放热反应,根据常见的放热反应或吸热反应判断。
详解:A. 燃烧木炭取暖一定是放热反应,A正确;
B. C与CO2共热生成CO是吸热反应,B错误;
C. 煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)是吸热反应,C错误;
D. Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应是吸热反应,D错误。答案选A。
点睛:掌握常见的放热反应或吸热反应是解答的关键,一般金属和水或酸反应,酸碱中和反应,一切燃烧,大多数化合反应和置换反应,缓慢氧化反应如生锈等是放热反应。大多数分解反应,铵盐和碱反应,碳、氢气或CO作还原剂的反应等是吸热反应。需要说明的是不论是吸热还是放热均是相对于化学变化。
10.C
【解析】①大多放热反应需要一定条件下才能反应,如燃烧反应,大多点燃条件下发生剧烈反应,故①错误;
②化学反应的本质是旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成放出能量,反应过程中一定伴随能量的变化,故②正确;
③吸热反应不一定需要加热,如氢氧化钡结晶水合物和氯化铵反应是吸热反应,常温下可发生;有的放热反应也需要加热才能进行,如铝热反应;故③错误;
④反应物物质的量不同,反应的能量变化不同,故④正确;
故选C。
11.D
【解析】①液态水汽化需要吸热,由于是物理变化,不是吸热反应;②将胆矾加热变成白色粉末属于吸热反应;③浓硫酸稀释放热,属于物理变化,不是放热反应;④Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应;⑤生石灰跟水反应生成熟石灰属于放热反应。
答案选D。
12.A
【解析】A、金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质,在100kPa时,1ml石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的热能,说明石墨的总能量低于金刚石所具有的总能量,石墨较稳定,A正确;
B、能量越低的物质越稳定,石墨比金刚石稳定,B错误;
C、在100kPa时,1ml石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的热能,因此1mlC(石墨)比1mlC(金刚石)的总能量低,C错误;
D、金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质,二者互为同素异形体,D错误。
答案选A。
13.B
【解析】:吸收能量E1大于放出的能量E2,故为吸热反应,则
A.形成化学键放热,A错误;
B.断键吸热,B正确;
C.氧化钙与水化合生成氢氧化钙的反应是放热反应,C错误;
D.氢氧化钡与硫酸的中和反应属于放热反应,D错误;
答案选B。
点睛:本题考查吸热反应和放热反应,难度不大,明确常见的吸热反应和放热反应是解题的关键,常见的放热反应有:所有物质的燃烧、金属与酸或水反应、中和反应、铝热反应、绝大多数化合反应等;常见的吸热反应有:绝大数分解反应,个别的化合反应(如C和CO2),八水合氢氧化钡与氯化铵的反应等。
14.D
【解析】A. 物质所具有的能量越低越稳定,因C(石墨) = C(金刚石) △H=+1.9 kJ·ml-1可知,石墨的能量比金刚石的低,则石墨比金刚石稳定,A项错误;
B. 在一定条件下,等物质的量的硫蒸气的能量比硫固体的能量高,则两者分别完全燃烧,前者放出的热量多,B项错误;
C. 燃烧热是在25°C,101 kPa时,1 ml可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,已知2C(s) + O2(g) = 2CO(g) △H=-221 kJ·ml-1,产物CO不是C的稳定氧化物,则不能求出标准燃烧热,C项正确;
D. 密闭容器中,9.6g硫粉物质的量==0.3ml,与11.2g铁粉物质的量= = 0.2ml,混合加热生成硫化亚铁17.6g时,硫过量,放出19.12kJ 热量,所以1ml铁反应放热=19.12kJ ×=95.6kJ,热化学方程式为Fe(s)+S(s)═FeS(s)△H=-95.6kJ.ml-1,D项正确;
答案选D。
15.C
【解析】反应A+B=C+D是放热反应,则反应物A、B的总能量大于生成物C、D的总能量,即EA+EB>EC+ED。
答案选C。
16.A
【解析】A. 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应属于吸热反应,A选;
B. 甲烷在空气中燃烧属于放热反应,B不选;
C. 盐酸与氢氧化钠溶液发生中和反应,属于放热反应,C不选;
D. 金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,属于放热反应,D不选;
答案选A。
17.C
【解析】A. 一般的化合反应为放热反应,但C和CO2反应吸热,A错误;
B. 含有共价键的化合物不一定是共价化合物,例如NaOH中含有共价键,是离子化合物,B错误;
C. 所有的燃烧反应、中和反应一定是放热反应,C正确;
D. 需要加热才能发生的化学反应不一定是吸热反应,例如木炭燃烧等,D错误;
答案选C。
18.C
【解析】A、氢氧化钠与稀硫酸的反应属于复分解反应,化合价没有发生变化,为放热反应,故A错误;
B、灼热的木炭与CO2的反应属于氧化还原反应,C元素的化合价发生变化,该反应吸热,故B错误;
C、甲烷在空气中燃烧的反应中C和O元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,反应放热,故C正确;
D、氯酸钾受热分解,属于吸热反应,属于氧化还原反应,故D错误;
故选C
19.NH3 吸热 水 BaCl2・8H2O+2NH4Cl═BaCl2+2NH3・H2O+8H2O 吸放热反应与反应是否需要在加热无关
【解析】(1)将晶体混合,立即快速搅拌,Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应生成了有刺激性气味能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的氨气;
(2)用手摸烧杯下部,会感觉到烧杯变凉,说明该反应为吸热反应;
(3)反应后移走多孔塑料片观察反应物,混合物成糊状,说明Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应中有水生成;
(4)氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应生成氯化钡、氨气和水,反应的化学方程式为:Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl═BaCl2+2NH3↑+10H2O;
(5)该吸热反应在常温下能进行,说明吸放热反应与反应是否需要在加热无关。
20.放热 AC 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 0.25 2:1 CD
【解析】
(1)根据图示可知反应物的能量比生成物多,因此发生反应时会放出热量,故该反应是放热反应;
(2) A.改铁片为铁粉,增大了反应物的接触面积,反应速率增大,A正确;
B.改稀硫酸为98%的浓硫酸,由于浓硫酸中硫酸主要以分子存在,溶液中氢离子浓度很小,且在常温下铁在浓硫酸中会发生钝化,不能进行反应,反应速率不能加快,B错误;
C.升高温度,物质的内能增加,活化分子数目增加,有效碰撞次数加快,反应速率增大,C正确;
故合理选项是AC;
(3)FeCl3与Cu反应产生FeCl2、CuCl2,反应方程式为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;
在该反应中Cu失去电子,Fe3+得到电子,所以在设计成原电池时,Cu为负极,C为正极,含有FeCl3的水溶液为电解质溶液,装置图为:;
(4)①反应在2 L密闭容器中进行,根据图示可知反应开始至平衡,CO的物质的量由1.00 ml变为0.25 ml,则用CO浓度变化表示的反应速率 v(CO)==0.125 ml/(L·min),根据方程式可知v(H2)=2v(CO)=2×0.125 ml/(L·min)=0.25 ml/(L·min);
在反应开始时,n(CO)=1 ml,n(H2)=2 ml,则反应开始时气体的总物质的量n(始)总=1 ml+2 ml=3 ml,根据方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知:每有1 mlCO反应,反应后气体物质的量会减少2 ml,根据图示可知反应的CO的物质的量是△n(CO)=1 ml-0.25 ml=0.75 ml,则反应后气体的物质的量减少了2×0.75 ml=1.5 ml,则反应后达到平衡时气体的总物质的量为n(平)总=3 ml-1.5 ml=1.5 ml。在恒温恒容时,气体的物质的量的比等于压强之比,故反应前后容器的压强比为p(前):p(后)=3:1.5 =2:1;
②A.反应开始时加入的CO、H2的物质的量的比是1:2,二者反应的物质的量的比也是1:2,则平衡时CO、H2的物质的量及浓度比也是1:2,故平衡时三种物质的浓度不可能相等,因此当三种物质的浓度相等时,反应不处于平衡状态,A错误;
B.反应在恒容密闭容器中进行,容器的容积不变;反应混合物都是气体,气体的质量也不变,因此混合气体的密度始终不变,不能据此判断反应是否处于平衡状态,B错误;
C.CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等,则物质的浓度不变,反应处于平衡状态,C正确;
D.相同时间内消耗1 ml CO,就会生成1 ml CH3OH,同时消耗1 ml CH3OH,则CH3OH的浓度不变,反应处于平衡状态,D正确;
故合理选项是CD。
21.523 2255 193 >
【解析】(1)由题图可知,与反应生成和放出的能量为,故答案为:523;
(2)与断键吸收的能量为,故答案为:2255;
(3)化学键断裂吸收能量,化学键生成释放能量,断裂键所需的能量为,则化学键断裂吸收的能量为,解得,故答案为:193;
(4)据图可知,与反应生成和放出的能量。(1)放出能量,因此当有(1)生成时,放出的能量大于,故答案为:>。
22.CO2或二氧化碳 过滤 吸热 粉碎石灰石或升高温度 NH3,CO2 冷却结晶或降温结晶 CaSO4 + 2NH3 + CO2 + H2O = CaCO3 + (NH4)2SO4
【解析】(1)由分析可X为CO2,操作a名称为过滤,故答案为:CO2或二氧化碳;过滤;
(2)煅烧CaCO3生成生石灰和CO2的反应为吸热反应,欲加快该反应速率可采取的措施有:粉碎石灰石或者升高温度,故答案为:吸热;粉碎石灰石或者升高温度
(3)由分析可知,上述流程中,可以循环使用的物质有:NH3,CO2;
(4)从滤液中获得(NH4)2SO4晶体,必要的操作步骤是蒸发浓缩,冷却结晶或降温结晶,过滤、洗涤等,故答案为:冷却结晶或降温结晶;
(5)根据流程图反应物有CaSO4 、NH3 、CO2 ,生成物有CaCO3 、(NH4)2SO4,再根据元素守恒,反应物中有H2O,配平即得化学方程式:CaSO4 + 2NH3 + CO2 + H2O = CaCO3 + (NH4)2SO4,故答案为:CaSO4 + 2NH3 + CO2 + H2O = CaCO3 + (NH4)2SO4。
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