高中化学第一章化学反应与能量1化学反应与能量的变化跟踪训练含解析 人教版选修4 4页

化学反应与能量的变化 ‎1．下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是(　　)‎ A．铝片与稀H2SO4反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 C．灼热的炭与CO2反应 D．甲烷在O2中的燃烧反应 解析：A、D是放热反应，B、C是吸热反应，但Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3·H2O＋8H2O是非氧化还原反应，C＋CO22CO是氧化还原反应，故选C。‎ 答案：C ‎2．(2019年渭南合阳中学高二月考)已知H—H键能为436 kJ/mol，H—N键能为391 kJ/mol，根据化学方程式N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol，则N≡N键的键能是(　　)‎ A．431 kJ/mol B．945.6 kJ/mol C．649 kJ/mol D．869 kJ/mol 解析：反应热＝反应物的总键能－生成物的总键能，即－92.4＝x＋3×436－6×391，解得x＝945.6，B项正确。‎ 答案：B ‎3．(2019年石家庄一中高一下学期期中)研究表明，化学反应的能量变化与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单的理解为断开1 mol 化学键时所需吸收的能量。下表是部分化学键的键能数据：‎ 已知白磷的燃烧方程式为：P4(s)＋5O2(g)＝P4O10(s)，该反应放出热量2 378.0 kJ，且白磷分子结构为正四面体，4个磷原子分别位于正四面体的四个顶点，白磷完全燃烧的产物结构如下图所示，则下表中X为(　　)‎ 化学键 ‎ P—P ‎ P—O ‎ O＝O ‎ P＝O 键能/kJ·mol－1 ‎ ‎197‎ ‎ 360 ‎ ‎499‎ ‎ X 4‎ A．434 B.335 ‎ C．237 D.188‎ 解析：白磷燃烧的方程式为P4＋5O2===P4O10，1 mol白磷完全燃烧需拆开6 mol P—P、5 mol O===O，形成12 mol P—O、4 mol P===O，所以12 mol×360 kJ/mol＋4 mol×x kJ/mol－(6 mol×197 kJ/mol＋5 mol×499 kJ/mol)＝2 378.0 kJ，解得x≈434，故选A。‎ 答案：A ‎4．当1 g氨气完全分解为氮气、氢气时，吸收2.72 kJ的热量，则下列热化学方程式正确的是(　　)‎ ‎①N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92.48 kJ/mol ‎②N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－46.24 kJ/mol ‎③NH3(g)===N2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋46.24 kJ/mol ‎④2NH3(g)===N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝－92.48 kJ/mol A．①③ B．②④‎ C．②③ D．①④‎ 解析：1 g氨气完全分解为氮气、氢气时，吸收2.72 kJ的热量，则1 mol氨气完全分解为氮气、氢气时吸收46.24 kJ的热量，吸热反应ΔH＞0，故③正确，④错误；当反应逆向进行时，其焓变与正反应的焓变数值相等，符号相反，故①正确，②错误。‎ 答案：A ‎5．(2019年奉贤区二模)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：‎ 4‎ 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②需吸收能量，过程③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 解析：由图中可知，每3个氢分子和1个氮气分子断键得到原子，然后生成2个氨分子，生成氨分子之前是氢原子和氮原子，A正确；催化剂能改变化学反应的速率，合成氨的反应在催化剂作用下，反应速度加快，意味着反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成变的更容易，B正确；化学键的断裂需要吸收能量，而化学键的形成则放出能量，从图中可看出②为化学键断裂过程，③为新的化学键形成过程，C正确；化学键的断裂需要吸收能量，所以该反应在常温下难以进行，D错误。‎ 答案：D ‎6．某化学兴趣小组要完成中和热的测定实验。‎ ‎(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、稀硫酸(0.50 mol/L)、NaOH溶液(0.50 mol/L)，尚缺少的玻璃用品是________。‎ ‎(2)写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式(中和热为57.3 kJ·mol－1)：____________________________。‎ ‎(3)取50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液和30 mL 0.50 mol/L稀硫酸进行实验，实验数据如下表所示。‎ ‎①请将表中横线处填写完整：‎ 实验次数 温度 起始温度t1/℃‎ 终止温度t2/℃‎ 平均温度差(t2－t1)/℃‎ H2SO4‎ NaOH 平均值 ‎1‎ ‎26.2‎ ‎26.0‎ ‎26.1‎ ‎30.1‎ ‎________‎ ‎2‎ ‎27.0‎ ‎27.4‎ ‎27.2‎ ‎33.3‎ ‎3‎ ‎25.9‎ ‎25.9‎ ‎25.9‎ ‎29.8‎ ‎4‎ ‎26.4‎ ‎26.2‎ ‎26.3‎ ‎30.4‎ ‎②可近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L稀硫酸的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)，则中和热ΔH＝____________(取小数点后一位)。‎ 4‎ 解析：(1)在中和热的测定实验中，还缺少的玻璃用品是环形玻璃搅拌棒、量筒(两个)、温度计。(3)①四次实验的温度差(℃)分别是4.0、6.1、3.9、4.1，因此实验2中的数据是无效的，应该舍去，所以温度差平均值为(4.0 ℃＋3.9 ℃＋4.1 ℃)÷3＝4.0 ℃。②该反应中放出的热量是4.18 J/(g·℃)×4.0 ℃×(50＋30)g＝1 337.6 J，而反应中H2SO4过量，则按NaOH的量计算生成水的量：50×10－3 L×0.50 mol/L＝0.025 mol。由于中和热是在一定条件下的稀溶液中，强酸和强碱反应生成1 mol水时所放出的热量，所以该反应的中和热ΔH＝－1 337.6×10－3 kJ÷0.025 mol≈－53.5 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)环形玻璃搅拌棒、量筒(两个)、温度计 ‎(2)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)‎ ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ ‎(3)①4.0　②－53.5 kJ·mol－1‎ 4‎