2019届二轮复习化学反应与能量作业（全国通用）(1) 12页

化学反应与能量 一、单选题 ‎1.在各种各样的能源中，风能属于(　　)‎ A． 化石能源 B． 生物质能 C． 二次能源 D． 可再生能源 ‎2.学校食堂为了让煤充分燃烧，达到节能减排的目的，正确合理的措施是(　　)‎ A． 增加煤的用量 B． 粉碎煤块 C． 提高锅炉的耐热性 D． 减少空气的通入量 ‎3.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：‎ ‎①CH3OH（g）+H2O（g）====CO2（g）+3H2（g）ΔH=+49.0 kJ·‎ ‎②CH3OH（g）+ +O2（g）====CO2（g）+2H2（g）ΔH=﹣192.9 kJ·‎ 下列说法正确的是（　　）‎ A． CH3OH的燃烧热为192.9 kJ•mol﹣1‎ B． 反应①中的能量变化如图所示 C． CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量 D． 根据②推知反应CH3OH（l）+O2（g）===CO2（g）+2H2（g）的ΔH＞﹣192.9 kJ·‎ ‎4.下列说法不正确的是（　　）‎ A． 在化学反应进行的过程中放出或吸收的热量称为反应热 B． 在稀溶液中，1 mol酸跟1 mol碱发生中和反应所放出的热量叫做中和热 C． 对于吸热反应，反应物所具有的总能量总是低于生成物所具有的总能量 D． 在101 kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时，所放出的热量叫做该物质的燃烧热 ‎5.热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1。其热效应不同的原因是(　　)‎ A． H2O (g)具有的能量高于H2O(l) B． H2O (g)具有的能量低于H2O (l)‎ C． H2O (g)具有的能量等于H2O (l) D． 测热量时温度不同 ‎6.由下图分析，有关叙述正确的是(　　)‎ A． A―→B＋C和B＋C―→A两个反应吸收或放出的能量不等 B． A―→B＋C是放热反应 C． A具有的能量高于B和C具有的能量总和 D． A―→B＋C是吸热反应，则B＋C―→A必然是放热反应 ‎7.一定条件下，在水溶液中1 mol Cl﹣，（x=1，2，3，4）的能量（kJ）相对大小如图所示。下列有关说法正确的是（　　）‎ A． e是 B． b→a+c反应的活化能为60 kJ•mol﹣1‎ C． a，b，c，d，e中c最稳定 D． b→a+d反应的热化学方程式为3ClO﹣（aq）===（aq）+2Cl﹣（aq）ΔH=﹣116 kJ•mol﹣1‎ ‎8.已知热化学方程式C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(g)　ΔH＝－1 256 kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　)‎ A． 乙炔的燃烧热为－1 256 kJ·mol－1‎ B． 若转移10 mol电子，则消耗2.5 mol O2‎ C． 若生成2 mol液态水，则ΔH＝－2 512 kJ·mol－1‎ D． 若形成4 mol碳氧共用电子对，则放出的热量为2 512 kJ ‎9.在下列各说法中，正确的是(　　)‎ A． ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应 B． 热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以是分数 C． 1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热叫做中和热 D． 1 mol H2与0.5 mol O2反应放出的热就是H2的燃烧热 ‎10.在测定中和热的实验中，下列说法正确的是(　　)‎ A． 使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，减小实验误差 B． 为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触 C． 用0.5 mol·L－1NaOH溶液分别与0.5 mol·L－1的盐酸、醋酸反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同 D． 在测定中和热实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计 ‎11.C、CO、CH4、C2H5OH是常用的燃料，它们每1 mol 分别完全燃烧生成CO2(g)及H2O(l)时，放出的热量依次为393.5 kJ、283.0 kJ、890.3 kJ、1366.8 kJ。相同质量的这4种燃料，完全燃烧时放出热量最多的是(　　)‎ A． C B． CO C． CH4 D． C2H5OH ‎12.关于中和热的测定实验，下列说法正确的是 （ ）‎ A． 为了使反应进行的更完全，可以使酸或碱适当过量 B． 为了使反应充分，可以向酸（碱）中分次加入碱（酸）‎ C． 中和热为一定值，实验结果与所用酸（碱）的用量和种类均无关 D． 用铜丝代替玻璃棒搅拌，会使中和热测定值偏大 ‎13.中和热测定实验中，下列操作一定会降低实验准确性的是(　　)‎ A． 用滴定管取所用药品 B． NaOH溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出 C． 大、小烧杯体积相差较大，夹层间放的碎泡沫塑料较多 D． 测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度 ‎14.国际能源网报道：金属燃料可能成为新能源，可能带来结束化石能源时代的希望，是一种理想的储能方式。下列说法不正确的是(　　)‎ A． 钠米金属燃料，更易点燃 B． 铁作燃料时，可用磁性材料吸引生成物，便于产物分离 C． 镁可以通过2Mg＋CO22MgO＋C，达到既节能减碳又释放能量的效果 D． 可从海水中提取氯化镁，并使氯化镁分解获得镁并释放出能量 ‎15.我国二氧化碳的排放量位居世界第二，为减少二氧化碳这种温室气体的排放，下列措施错误的是(　　)‎ A． 大力发展氢能源 B． 充分利用太阳能 C． 使用含碳能源 D． 提高能源利用率 二、填空题 ‎ ‎16.甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：‎ ‎①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1‎ ‎②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2‎ ‎③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3‎ 已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：‎ 由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1，已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1‎ ‎17.(1)在1.01×105Pa时，4 g氢气在O2中完全燃烧生成液态水，放出572 kJ的热量，表示氢气燃烧的热化学方程式为__________________________________________。‎ ‎(2)在1.01×105Pa时，16 g S在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫，放出148.5kJ的热量，S燃烧的热化学方程式为_____________________________________________。‎ ‎(3)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水。已知室温下1 g甲硅烷自燃放出44.6 kJ，其热化学方程式为______________________。‎ ‎18.已知下列热化学方程式：‎ ‎①2H2（g）+O2（g）===2H2O（l）ΔH=﹣570 kJ•‎ ‎②2H2O（g）===2H2（g）+O2（g）ΔH=+483.6 kJ•‎ ‎④ 2C（s）+O2（g）===2CO（g）ΔH=﹣220.8 kJ•‎ ‎⑤ C（s）+O2（g）===CO2（g）ΔH=﹣393.5 kJ•‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）上述反应中属于放热反应的是　　（填写序号）。‎ ‎（2）H2的燃烧热为　　。‎ ‎（3）燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为　　。‎ ‎（4）CO的燃烧热的热化学方程式为　　。‎ ‎（5）H2O（l）===H2O（g）ΔH=　　。‎ 三、实验题 ‎ ‎19.用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH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可计算中和热。回答下列问题：‎ ‎(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是________。‎ ‎(2)如果用60 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)。‎ ‎(3)实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均为50 mL，各溶液密度均为1 g·mL－1，生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，实验起始温度为t1℃，终止温度为t2℃。试推断中和热的计算式ΔH＝________。‎ ‎20.50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.50 mol·L－1NaOH溶液在简易量热计中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热ΔH。回答下列问题：‎ ‎(1)该实验中往往用0.50 mol·L－1HCl和0.55 mol·L－1的NaOH溶液各50 mL。NaOH的浓度大于HCl的浓度的作用是________________________，当室温低于10 ℃时进行，对实验结果会造成较大的误差，原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)实验中若改用60 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热____________(填“相等”或“不相等”)，理由是 ‎_______________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)若50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.50 mol·L－1NaOH溶液的密度都约为1 g·mL－1，起始温度都为T1，反应后最高温度为T2，计算中和热ΔH。‎ ‎21.某研究小组将V1mL 1.0 mol·L－1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。回答下列问题：‎ ‎(1)研究小组做该实验时环境温度________(填“高于”、“低于”或“等于”)22℃，判断的依据是________。‎ ‎(2)由题干及图形可知：V1∶V2＝________时，酸碱恰好完全中和，此反应所用NaOH溶液的浓度应为______ mol·L－1。‎ ‎(3)实验时将酸碱在简易量热计中混合，并用________搅拌，使溶液混合均匀。经计算此反应共放出Q kJ的热量，请写出表示中和热的热化学方程式：________。‎ ‎ ‎ 答案解析 ‎1.【答案】D ‎【解析】风能取之不尽用之不竭，可从自然界不断获得且可重复利用，属于可再生能源， D正确。‎ ‎2.【答案】B ‎【解析】使燃料充分燃烧的方法：一是有足够的空气；二是燃料与空气有足够的接触面积，B正确。‎ ‎3.【答案】D ‎【解析】A项，反应②生成氢气，不符合燃烧热的概念，错误；‎ B项，图中表示的是放热反应，而反应①是吸热反应，图像不符合，错误；‎ C项，据反应①、②可知，CH3OH转变成H2的过程不一定要吸收能量，错误；‎ D项，反应②气态甲醇反应生成二氧化碳和氢气的焓变是﹣192.9 kJ·mol-1；而1 mol液态甲醇充分燃烧生成二氧化碳和水放出的热量小于192.9 kJ，正确。‎ ‎4.【答案】B ‎【解析】在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应而生成1 mol H2O（l）时所放出的热量为中和热，故B错误；故选B。‎ ‎5.【答案】A ‎【解析】物质状态不同具有的能量不同，水由气态变成液态时放出热量，A正确；未标明测量时温度、压强，默认为298 K、101 kPa时测出的数值，D错误。‎ ‎6.【答案】D ‎【解析】本题考查化学反应中的能量变化，由图可知，B＋C的能量高于A的能量，则反应B＋C―→A一定是放热反应；反之A―→B＋C则是吸热反应。根据能量守恒定律，两反应的反应热在数值上相等，符号相反。‎ ‎7.【答案】D ‎【解析】e中Cl元素化合价为+7价，而中Cl元素化合价为+5价，故A错误；依据图中数据无法判断b→a+c反应的活化能，故B错误；a，b，c，d，e中a能量最低，所以最稳定，故C错误；b→a+d，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO﹣====‎ ‎+2Cl﹣，反应热=（64 kJ·mol-1+2×0 kJ·mol-1）﹣3×60 kJ·mol-1=﹣116 kJ·mol-1所以该热化学反应方程式为3ClO﹣（aq）====（aq）+2Cl﹣（aq）ΔH=﹣116 kJ·mol-1，故D正确；故选D。‎ ‎8.【答案】B ‎【解析】燃烧热是指在25 ℃、101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，已知热化学方程式中水是气体，不是稳定的氧化物，燃烧热应小于－1 256 kJ·mol－1，A错误；1 mol氧气反应转移4 mol电子，消耗2.5 mol氧气，电子转移为10 mol，B正确；气态水变为液态水放热，若生成2 mol液态水，则ΔH＜－2 512 kJ·mol－1，C错误；形成4 mol碳氧共用电子对，对应生成1 mol二氧化碳，放出的热量为628 kJ，D错误。‎ ‎9.【答案】B ‎【解析】ΔH>0表示吸热反应，ΔH<0表示放热反应，A错误，B正确；“中和热”是指在稀溶液中，酸和碱发生中和反应，生成1 mol液态水时放出的热量，1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成2 mol水，放出的热大于中和热，C错误；燃烧热是指在25 ℃、101 kPa下，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，在101 kPa时，1 mol H2与0.5 mol O2反应，生成液态水时放出的热才是H2的燃烧热，题中没有说明生成的水的聚集状态，D错误。‎ ‎10.【答案】A ‎【解析】在中和热的测定中，使用环形玻璃搅拌棒搅拌，可以使反应物混合均匀，加快反应，减小误差，A正确；B中温度计水银球接触烧杯底部，容易受环境的影响，错误；C中CH3COOH为弱酸，电离吸热，测得的中和热比用盐酸时数值小，ΔH偏大，错误；中和热的测定实验中不需要天平，一般用量筒也不用滴定管，D错误。‎ ‎11.【答案】C ‎【解析】设4种燃料的质量为m，则n(C)＝m/12 mol，n(CO)＝m/28 mol，n(CH4)＝m/16 mol，n(C2H5OH)＝m/46 mol，完全燃烧时放出热量：C：m/12×393.5 kJ≈32.8mkJ，CO：m/28×283.0 kJ≈10.1mkJ，CH4：m/16×890.3 kJ≈55.6mkJ，C2H5OH：m/46×1 366.8 kJ≈29.7mkJ, C正确。‎ ‎12.【答案】A ‎【解析】A项，为了使反应完全进行，酸或碱适当过量，故正确；B项，分次加入碱或酸，造成热量散失，中和热数值偏低，故错误；C项，中和热测定中酸和碱必须是强酸和强碱，弱酸弱碱的电离是吸热过程，浓度是稀溶液，不是浓溶液，浓溶液遇水放出热量，故错误；D项，铜丝是热的导体，造成热量散失，故错误。‎ ‎13.【答案】B ‎【解析】NaOH溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出，实验中生成水的量减少，放出的热量减小，测得中和热的数值偏小，ΔH偏大，只有B符合题意。‎ ‎14.【答案】D ‎【解析】钠米金属燃料比表面积大，活性高，易点燃，A正确；铁燃烧的产物Fe3O4具有磁性，B正确；通过2Mg＋CO22MgO＋C，能释放能量，又吸收二氧化碳，C正确；镁单质与氯气反应生成氯化镁放热，氯化镁分解反应吸热，D不正确。‎ ‎15.【答案】C ‎【解析】‎ ‎16.【答案】－99　＋41‎ ‎【解析】反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则根据方程式CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)可知ΔH1＝1 076 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1－3×413 kJ·mol－1－343 kJ·mol－1－465 kJ·mol－1＝－99 kJ·mol－1。根据盖斯定律可知②－①即可得到反应③，则ΔH3＝－58 kJ·mol－1－(－99 kJ·mol－1)＝＋41 kJ·mol－1。‎ ‎17.【答案】(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol－1或H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1‎ ‎(2)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297 kJ·mol－1‎ ‎(3)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1‎ ‎【解析】写热化学方程式通常用三步法：第一步正确书写出化学反应方程式，第二步补加状态，第三步计算补充焓变。(1)化学反应方程式：2H2＋O2===2H2O；补加状态：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)；计算焓变：n(H2)＝2 mol，2 mol H2在O2中完全燃烧生成2.00 mol液态H2O放出572 kJ的热量，热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572‎ ‎ kJ·mol－1或H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1。‎ ‎(2)化学反应方程式：S＋O2===SO2；补加状态：S(s)＋O2(g)===SO2(g)；计算焓变：n(S)＝0.5 mol，则1 mol S完全燃烧放出的热量为148.5 kJ×2＝297 kJ，热化学方程式为S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297 kJ·mol－1。‎ ‎(3)化学反应方程式：SiH4＋O2===SiO2＋2H2O；补加状态：SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(g)＋2H2O(l)；计算焓变：n(SiH4)＝mol，则1 mol SiH4燃烧放出的热量为44.6 kJ×32＝1 427.2 kJ，热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1。‎ ‎18.【答案】（1）①③④　（2）285 kJ• mol－1（或ΔH=﹣285 kJ• mol－1）　‎ ‎（3）1 425 kJ　（4）CO（g）+O2（g）===CO2（g）ΔH=﹣283.1 kJ• mol－1　‎ ‎（5）+43.2 kJ• mol－1‎ ‎【解析】（1）放热反应的Δ＜0，则①③④属于放热反应，故答案为①③④。‎ ‎（2）1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量为燃烧热，由①可知燃烧热为285 kJ•（或ΔH=﹣285 kJ• mol－1）。‎ ‎（3）10 g H2为5 mol，由燃烧热为285 kJ• mol－1可知放出的热量为5 mol×285 kJ• mol－1=1 425 kJ。‎ ‎（4）利用盖斯定律，将④﹣③×可得CO的燃烧热的热化学方程式为CO（g）+O2（g）====CO2（g）ΔH=﹣283.1 kJ• mol－1。‎ ‎（5）利用盖斯定理，将（①+②）×（﹣1）可得H2O（l）===H2O（g）ΔH=+43.2 kJ• mol－1。‎ ‎19.【答案】(1)环形玻璃搅拌棒 ‎(2)相等 ‎(3)－16.72(t2－t1)kJ·mol－1‎ ‎20.【答案】(1)保证盐酸完全被中和，使生成水的量更精确　散热太快 ‎(2)相等　中和热是强酸和强碱在稀溶液中反应生成1 mol 液态水时放出的热，与酸碱的用量无关 ‎(3)ΔH＝－‎ ‎【解析】(1)NaOH的浓度大于HCl的浓度，可使盐酸完全被中和，保证由盐酸计算生成水的物质的量的准确性，进一步提升实验精确度；温差越大，散热越快，如果温度过低，对实验结果造成的误差较大。‎ ‎(2)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，用60 mL 0.50 mol·L－1的盐酸跟50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液进行实验，生成水的量增多，放出的热量增多，但中和热是强酸和强碱在稀溶液中反应生成1 mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，测得中和热数值与上述实验相等。‎ ‎(3)50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.50 mol·L－1NaOH溶液中和反应生成水的物质的量为0.05 L×0.50 mol＝0.025 mol，溶液的质量为100 mL×1 g·mL－1＝100 g，温度变化的值ΔT＝(T2－T1)，则生成0.025 mol水放出的热量为Q＝mcΔT＝100 g×4.18 J·g－1·℃－1×(T2－T1)＝418(T2－T1) J，即0.418(T2－T1) kJ，ΔH＝－。‎ ‎21.【答案】(1)低于　5 mL HCl溶液和45 mL NaOH溶液反应放热后的温度已经是22℃，则溶液混合前的实验环境温度一定低于22℃‎ ‎(2)3∶2　1.5‎ ‎(3)环形玻璃搅拌棒　H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－kJ·mol－1或HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－kJ·mol－1。‎ ‎【解析】(1)根据图示，5 mL HCl溶液和45 mL NaOH溶液反应放热后的温度是22 ℃，可知该实验开始时温度一定低于22 ℃。‎ ‎(2)盐酸与NaOH恰好反应时溶液温度最高，而此时参加反应的盐酸溶液的体积是30 mL，NaOH溶液的体积为20 mL，V1∶V2＝3∶2。HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，n(NaOH)＝n(HCl)＝1.0 mol·L－1×0.03 L＝0.03 mol，‎ c(NaOH)＝＝1.5 mol·L－1。‎ ‎(3)为使酸碱完全反应，应用环形玻璃搅拌棒。中和热是指酸、碱的稀溶液完全反应生成1 mol液态水时的反应热。20 mL 1.5 mol·L－1NaOH与30 mL 1.0 mol·L－1盐酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.02 L×1.50 mol·L－1＝0.03 mol，ΔH＝－‎ kJ·mol－1＝－kJ·mol－1，因此表示此反应中和反应的热化学方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O (l)　ΔH＝－kJ·mol－1或HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O (l)　ΔH＝－kJ·mol－1。‎