高中化学（人教版，选修4） 第一章化学反应与能量 复习课 6页

本章复习课 ‎1．下列对化学反应热现象的说法正确的是(　　)‎ A．放热反应发生时不必加热 B．化学反应一定有能量变化 C．一般地说，吸热反应加热后才能发生 D．化学反应的热效应数值与参加反应的物质的多少无关 答案　B 解析　本题旨在考查化学反应的能量变化规律及发生条件。化学反应是“断旧键，成新键”的过程。断键需要吸收能量，只有当反应物分子具有足够的能量时，才能使旧键断裂发生化学反应。因此许多放热反应仍需加热才能发生，如H2在空气(O2)中燃烧，开始应点燃，故A不正确；由于反应物的总能量一般不可能恰好等于生成物的总能量，能量差一般通过“吸热”或“放热”途径找补(但热能不是化学反应的惟一能量变化方式，还有光能、声能、电能、动能等形式)，B正确；有不少吸热反应不必加热也能发生，如盐类的水解就属于吸热反应，但升温可促进水解的进行，C、D均不正确。‎ ‎2．下列说法不正确的是(　　)‎ A．化学变化过程是原子的重新组合过程 B．化学反应的焓变用ΔH表示，单位是kJ·mol－1‎ C．化学反应的焓变ΔH越大，表示放热越多 D．化学反应中的能量变化不都是以热能形式表现出来的 答案　C 解析　ΔH带符号，对于放热反应，ΔH越大表示放热越少，对于吸热反应，ΔH越大则表示吸热越多，故C选项错误。‎ ‎3．下列热化学方程式书写正确的是(　　)‎ A．2SO2＋O22SO3　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1‎ B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1‎ C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ D．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1‎ 答案　B 解析　A项无状态；C项ΔH的单位错；D项ΔH的`符号错。‎ ‎4．一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q，它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收，可得‎100 g CaCO3沉淀，则在此条件下完全燃烧1 mol无水乙醇时放出的热量是 ‎(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．0.5Q B．Q C．2Q D．5Q 答案　C 解析　C2H5OH～2CO2～2CaCO3～热量 ‎　1 mol　　 ‎200 g x ‎　　　　 ‎100 g　 Q x＝Q＝2Q ‎5．已知：①C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1　②CO(g)＋ O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1　则③C(石墨，s)＋O2(g)===CO(g)的反应热是 ‎(　　)‎ A．－123 kJ·mol－1 B．－676.5 kJ·mol－1‎ C．－55.0 kJ·mol－1 D．－110.5 kJ·mol－1‎ 答案　D 解析　①－②即得：C(石墨，s)＋O2(g)＝CO(g)‎ ΔH＝－110.5 kJ·mol－1‎ ‎6．下列叙述中正确的是(　　)‎ A．在稀溶液中，1 mol酸和1 mol碱完全反应所放出的热量，叫做中和热 B．在101 kPa时，1 mol物质燃烧时所放出的热量叫做该物质的燃烧热 C．热化学方程式中，各物质前的化学计量数不表示分子个数 D．如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，则发生的反应是放热反应 答案　C 解析　A、B两项要注意对中和热、燃烧热概念的理解，前者是以稀的强酸、强碱反应生成1 mol H2O为标准，后者是以1 mol纯可燃物完全燃烧，生成稳定的氧化物为标准；D项中反应物总能量低于生成物总能量，反应过程中需吸收能量，即为吸热反应。‎ ‎7．在‎25°C、101 kPa下，‎1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是(　　)‎ A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋725.8 kJ·mol－1‎ B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 452 kJ·mol－1‎ C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－725.8 kJ·mol－1‎ D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋1 452 kJ·mol－1‎ 答案　B 解析　本题考查热化学方程式的书写及有关的计算。因1 mol甲醇燃烧生成CO2和液态 水，放出22.68 kJ·g－1×‎32 g＝725.8 kJ热量，所以2 mol甲醇燃烧生成CO2和液态水的ΔH＝－1 452 kJ·mol－1。‎ ‎8．今有如下三个热化学方程式：‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝a kJ·mol－1‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝b kJ·mol－1‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝c kJ·mol－1‎ 下列关于他们的表述正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．它们都是吸热反应　　　 B．a、b和c均为正值 C．a＝b D．2b＝c 答案　D 解析　①根据热化学方程式书写中反应热表示方法的规定即ΔH为“－”表示放热，ΔH为“＋”表示吸热，可判断H2燃烧放出的热量应用负值表示，因为燃烧反应为放热反应，故A、B不正确；②根据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同可判断a≠b，故C错；③根据相同反应，反应热与可燃物的物质的量成正比可判断2b＝c。‎ 本题主要对热化学方程式书写的基础知识进行全面考查，同时也体现了新旧教材接轨处对反应热用不同符号表示法的理解与记忆。‎ ‎9．已知‎450℃‎时，2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－Q1。在相同条件下，向一密闭容 器中通入1 mol SO2和0.5 mol O2，达到平衡时放出的热量为Q2，则Q1、Q2满足的关系是 ‎(　　)‎ A．Q2＝Q1/2 B．Q2Q1/2 D．不能确定 答案　B 解析　一定条件下，2 mol SO2(g)与1 mol O2(g)完全反应生成2 mol SO3(g)时，放出热量为Q1，则相同条件下1 mol SO2(g)与0.5 mol O2(g)完全反应生成1 mol SO3(g)时，放出热量应该为。但由于该反应为可逆反应，即反应不能进行完全，所以Q2<。‎ ‎10．已知下列三个热化学方程式 ‎①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1‎ ‎②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ ‎③C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)‎ ΔH＝＋131 kJ·mol－1‎ 写出碳燃烧生成CO和CO燃烧的热化学方程式。‎ 答案　C(s)＋O2(g)===CO(g)‎ ΔH＝－110.8 kJ·mol－1‎ CO (g)＋O2(g)===CO2(g)‎ ΔH＝－282.7 kJ·mol－1‎ 解析　将①＋③得C燃烧生成CO的热化学方程式，将②－(①＋③)得CO燃烧的热化学方程式。‎ ‎11．同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，‎ 测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知：‎ ‎①P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s)‎ ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1‎ ‎②P(s，红磷)＋O2(g)===P4O10(s)‎ ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1‎ 则白磷转化为红磷的热化学方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 相同状况下，能量状态较低的是______；白磷的稳定性比红磷____(填“高”或“低”)。‎ 答案　P4(s，白磷)===4P(s，红磷)‎ ΔH＝－29.2 kJ·mol－1　红磷　低 解析　依题意求：P4(s，白磷)===4P(s, 红磷)　ΔH＝？可设计如下反应过程：P4(s，白 磷)―→P4O10(s)―→4P(s，红磷)；并把反应(2)改写成：P4O10(s)===4P(s，红磷)＋5O2(g)　ΔH3＝－4ΔH2，据盖斯定律有ΔH＝ΔH1＋(－4ΔH2)＝(－2 983.2＋4×738.5) kJ·mol－1＝－29.2 kJ·mol－1，即P4(s，白磷)===4P(s，红磷)　ΔH＝－29.2 kJ·mol－1。白磷转化为红磷是放热反 应，稳定性比红磷低(能量越低越稳定)。‎ ‎12．煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：a.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；b.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为：‎ a．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝E1①‎ b．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝E2②‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝E3③‎ CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝E4④‎ 回答：‎ ‎(1)上述四个热化学方程式中的哪些反应ΔH<0?‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是(　　)‎ A．a比b多 B．a比b少 C．a与b在理论上相同 ‎(3)根据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________。‎ 答案　(1)①③④　(2)C　(3)E1＝E2＋E3＋E4‎ 解析　ΔH<0，表明反应放热，燃烧反应都是放热反应；由盖斯定律可知，a和b放出的总能量相等。由能量守恒定律可知E1＝E2＋E3＋E4。‎ ‎13.‎ (1) 高中教材中有这样一个实验：在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸(均足量)(只有浓度 小于1 mol·L－1的稀盐酸跟Na2CO3和NaHCO3反应才能根据反应的剧烈程度区分开来，浓度较高则反应现象都是同样的剧烈)，将两个各装有‎0.3 g NaHCO3和Na2CO3粉末的小气球分别套在两支试管口上。将气球内的NaHCO3或Na2CO3同时倒入试管中，观察到现象如下：‎ ‎①试管中(填产生沉淀或气体及反应速率等相关现象)_____________________________ ‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎②试管中气球大小(包含试管)体积之比约为(填最简单整数比)Ⅰ∶Ⅱ＝________；‎ ‎③甲同学用手触摸试管，发现盛NaHCO3粉末的试管变凉，而盛Na2CO3粉末的试管温度有升高。由此他得出：不管其状态如何，NaHCO3和HCl反应为吸热反应，而Na2CO3和HCl反应为放热反应。‎ 甲得出的结论是否正确________(填“正确”或“不正确”)。‎ ‎(2)为研究是吸热反应还是放热反应，继续进行了下列实验(每次实验各做3次平行实验，取平均值)：(注：每组固体全溶解且完全反应)‎ 序号 试剂1‎ 试剂2‎ 混合前 温度 混合后最高或 最低温度 A ‎50 mL水 ‎2.5 g‎ NaHCO3固体 ‎20℃‎ ‎18.5℃‎ B ‎50 mL水 ‎3.2 g‎ Na2CO3固体 ‎20℃‎ ‎23.3℃‎ C ‎50 mL稀盐酸 ‎2.5 g‎ NaHCO3固体 ‎20℃‎ ‎17.4℃‎ D ‎50 mL稀盐酸 ‎3.2 g‎ Na2CO3固体 ‎20℃‎ ‎24.4℃‎ 请你帮助填写相关内容：‎ ① 该研究报告的题目是_________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎②该实验中所用的仪器除试管、药匙(或V形纸槽)、气球、下端带环状玻璃棒、烧杯、量筒、保温瓶外，还需要的仪器名称为______________和________________；‎ ‎③通过上述实验可得出两条结论：‎ a．Na2CO3溶液和盐酸的反应是______(吸热或放热)反应；‎ b．NaHCO3溶液和盐酸的反应是______(吸热或放热)反应。‎ 答案　(1)①两支试管中都产生大量气泡，但盛NaHCO3的试管中反应速率要快得多 ‎②42∶53‎ ‎③不正确 ‎(2)①《NaHCO3、Na2CO3和盐酸反应过程中热效应的研究》‎ ‎②托盘天平　温度计 ‎③a.放热　b．吸热 解析　(1)①Na2CO3、NaHCO3与酸反应在同一条件下速率不同，NaHCO3反应速率更快。②等质量时NaHCO3放出CO2更多。③甲的操作方法不正确，NaHCO3反应激烈，产生CO2速度快，带出的热量快，仅根据手感来确定是不科学的。另外，结论也不正确，反应热与物质的状态有关。‎ ‎(2)①研究报告的题目是根据探究的目的来定的，因此要分析整个实验，弄清实验目的，然后才能确定探究的课题。‎ ‎②仪器的选择是由实验原理、设计出的实验方案或装置确定的。③Na2CO3、NaHCO3固体与盐酸反应的热效应由固体溶解和形成的溶液与盐酸反应的热效应两个部分组成。‎ NaHCO3(s)===Na＋(aq)＋HCO(aq)　ΔH1>0‎ HCO(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)＋CO2(g)‎ ΔH2>0‎ NaHCO3(s)＋H＋(aq)===Na＋(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)　ΔH3>0‎ NaHCO3溶解是吸热过程，HCO(aq)和H＋(aq)的反应是吸热反应，NaHCO3(s)和盐酸反应的反应热近似等于ΔH1和ΔH2之和(因为还需加上NaHCO3的饱和溶液稀释成无限稀溶液所吸收的热量)，降温更明显；‎ Na2CO3(s)===2Na＋(aq)＋CO(aq)　ΔH4<0‎ CO(aq)＋2H＋(aq)===H2O(l)＋CO2(g)　ΔH5<0‎ Na2CO3(s)＋2H＋(aq)===2Na＋(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)　ΔH6<0‎ Na2CO3的溶解是放热过程，CO(aq)和H＋(aq)的反应是放热反应，Na2CO3(s)和盐酸反应的反应热近似等于ΔH4和ΔH5之和(因为还需加上Na2CO3的饱和溶液稀释成无限稀溶液所放出的热量)，升温更明显。‎ 由于NaHCO3固体溶解过程吸收的热量(ΔH1)小于NaHCO3固体与盐酸反应吸收的热量(ΔH3)，即ΔH1<ΔH3，而(近似于)ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，即所得到ΔH2>0，所以说明盐酸与NaHCO3溶液反应为吸热反应。同理Na2CO3的溶液和盐酸的反应是放热反应。 ‎