人教版高中化学选修4练习：第一章第一节第1课时焓变 反应热含答案 9页

第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 第 1 课时 焓变 反应热 1．下列反应属于放热反应的是( ) A．Al 与稀盐酸反应 B．C＋CO2 2CO C．KClO3 受热分解 D．NaOH 溶于水 解析：金属与酸的置换反应是放热反应；C 与 CO2 的反应是吸 热反应；KClO3 的分解反应为吸热反应；NaOH 溶于水不是化学反应。 答案：A 2.由图分析，下列说法正确的是( ) 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 ΔH＜0 C．A 具有的焓高于 B 和 C 具有焓的总和 D．A→B＋C ΔH＞0，则 B＋C→A ΔH＜0 解析：由图可看出，B＋C 的焓高于 A 的焓，则反应 B＋C→A 一定是放热反应，ΔH＜0；反之，A→B＋C 的反应一定是吸热反应。 根据能量守恒定律，两反应吸收和放出的能量一定相等。 答案：D 3．已知 H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH＝－102 kJ·mol－1，其他 相关数据如下表： 物质 H2(g) Br2(g) HBr(g) 1 mol 分子中的化学键断裂时需要吸 收的能量/kJ 436 a 369 则表中 a 为( ) A．404 B．260 C．230 D．200 解析：反应的ΔH＝[(436＋a)－2×369]kJ·mol－1＝－102 kJ·mol －1，解得 a＝200。 答案：D 4．SF6 是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在 S—F 键。已 知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量 280 kJ，断裂 1 mol F—F、 S—F 键需吸收的能量分别为 160 kJ、330 kJ。则 S(s)＋3F2(g)===SF6(g) 的反应热ΔH 为( ) A．－1 780 kJ·mol－1 B．－1 220 kJ·mol－1 C．－450 kJ·mol－1 D．＋430 kJ·mol－1 解析：化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，旧键的断裂 吸收能量，新键的生成放出能量，两个能量变化的总体效应即为反应 的热效应。S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的能量 为 280 kJ＋160 kJ×3＝760 kJ，新键生成放出的能量为 330 kJ×6＝ 1 980 kJ，反应放出 1 220 kJ 的能量，ΔH＝－1 220 kJ·mol－1。 答案：B 5．已知：H2(g)＋1 2O2(g)===H2O(g)反应过程中的能量变化如图 所示，回答下列问题。 (1)a、b、c 分别代表什么意义？ a______________；b______________；c____________。 (2)该反应是放热反应还是吸热反应？________。ΔH 大于零还是 小于零？________。 (3)若已知 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1 ＝－Q1 ，2H2(g)＋ O2(g)===2H2O(l) ΔH2 ＝ － Q2 ， 则 ΔH1________ Δ H2 ， Q1________Q2(均填“＞”“＜”或“＝”)。 解析：(1)2H(g)＋O(g)与 H2(g)＋1 2O2(g)之间的能量差是 H2(g)― →2H(g)和 1 2O2(g)―→O(g)过程中断开 H—H 键和 OＦO 键需吸收的 能量，所以 a 代表旧键断裂吸收的能量；b 代表 2H(g)和 O(g)结合成 氢氧键所放出的能量；c 代表反应放出的能量。(2)由图可知该反应中 反应物总能量大于生成物总能量，所以该反应为放热反应，ΔH＜0。 (3)比较ΔH 大小时，要连同“＋”“－”包含在内；如果只比较反应 放出热量的多少，则只比较数值大小，与“＋”“－”无关。 答案：(1)代表旧键断裂吸收的能量 代表新键形成放出的能量 代表反应放出的能量 (2)放热反应 小于零 (3)＞ ＜ (时间：40 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题包括 7 个小题，每小题 8 分，共 56 分。每小题 只有一个选项符合题意) 1．固体酒精是目前饭桌上常用的火锅燃料，关于固体酒精燃烧 过程的叙述正确的是( ) A．不发生状态变化 B．反应中化学能转化为热能 C．没有化学键断裂 D．不存在氧化还原反应 解析：固体酒精的燃烧是放热反应，反应中化学能转化为热能。 该反应也是氧化还原反应，存在化学键的断裂和生成。 答案：B 2．下列反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量的是( ) A．氢气在氧气中燃烧 B．铁丝在氧气中燃烧 C．硫在氧气中燃烧 D．焦炭在高温下与水蒸气反应 解析：A、B、C 三项均为放热反应，说明它们的反应物的总能 量大于生成物的总能量，多余的能量以热能的形式放出；而 D 项为 吸热反应，正好相反，故 D 项正确。 答案：D 3．已知反应 A＋B===C＋D 为放热反应，对该反应的下列说法 中正确的是( ) A．A 的能量一定高于 C B．B 的能量一定高于 D C．A 和 B 的能量总和一定高于 C 和 D 的能量总和 D．因该反应为放热反应，故不必加热就可进行 解析：所有反应物的总能量高于所有生成物的总能量时，反应为 放热反应。 答案：C 4．下列变化一定是放热的化学反应的是( ) A．H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ·mol－1 B．2HI(g)===H2(g)＋I2(g) C．形成化学键时共放出能量 862 kJ 的化学反应 D．能量变化如图所示的化学反应 解析：A 项，气态水变成液态水放出热量，但属于物理变化；B 项，该反应为分解反应，是吸热反应；C 项，未告诉断裂化学键吸收 的能量，无法判断该反应是吸热反应还是放热反应；D 项，反应物的 总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应。 答案：D 5．已知：①1 mol H2 分子中化学键断裂时需要吸收 436 kJ 的能 量，②1 mol Cl2 分子中化学键断裂时需要吸收 243 kJ 的能量，③由 氢原子和氯原子形成 1 mol HCl 分子时释放 431 kJ 的能量，下列叙 述正确的是( ) A．H2 和 Cl2 反应生成 1 mol HCl 时，反应的ΔH＝＋91.5 kJ·mol －1 B．H2 和 Cl2 反应生成 2 mol HCl 时，反应的ΔH＝＋183 kJ·mol －1 C．H2 和 Cl2 反应生成 2 mol HCl 时，反应的ΔH＝－183 kJ·mol －1 D．H2 和 Cl2 反应生成 1 mol HCl 时，反应的ΔH＝－183 kJ·mol －1 解析：由已知条件知，生成 2 mol HCl 时反应物的总键能为 436 kJ＋243 kJ＝679 kJ，而 2 mol HCl 的键能为 2×431 kJ＝862 kJ，所 以生成 2 mol HCl 时ΔH＝679 kJ·mol－1－862 kJ·mol＝－183 kJ·mol －1。 答案：C 6．根据如图所示的反应，判断下列说法中错误的是( ) 碳酸钙的热分解示意图 A．CO2(g)和 CaO(s)的总能量大于 CaCO3(s)的总能量 B．该反应的焓变大于零 C．该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能 量，化学键生成放出能量 D．由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应 解析：因为碳酸钙受热分解是吸热反应，CO2(g)和 CaO(s)的总 能量大于 CaCO3(s)的总能量，焓变大于零，故 A、B 项正确；C 项， 在 CaCO3 中，Ca2＋和 CO 2－ 3 之间存在离子键，CO 2－ 3 中，C 与 O 之 间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂，断裂吸收能 量，成键放出能量，C 项正确；需要加热才发生的反应不一定为吸热 反应，如碳的燃烧反应就是放热反应，D 项错误。 答案：D 7．已知 1 mol X2(g)完全燃烧生成 X2O(g)放出热量 a kJ，且氧气 中 1 mol O===O 键完全断裂时吸收能量 b kJ，X2O 中 1 mol X—O 键 形成时放出能量 c kJ，X2 中 1 mol X—X键断裂时吸收的能量为( ) A．(4c－b＋2a) kJ B.4c－b－2a 2 kJ C．(4c＋b－2a) kJ D.4c＋b－2a 2 kJ 解析：本题考查了键能与反应中能量变化的关系。1 mol X2 完全 燃烧生成 X2O(g)，放出热量为 a kJ，则 2X2(g)＋O2(g)===2X2O(g) ΔH＝－2a kJ·mol－1，设 1 mol X—X 键断裂时吸收能量为 Q，有 2Q ＋b－4c＝－2a，求得 Q＝4c－b－2a 2 kJ，所以 B 项正确。 答案：B 二、非选择题(本题包括 2 个小题，共 44 分) 8．(22 分)如图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验 装置，利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反 应。将镁片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，请根据要求完成下 列问题： (1)有关反应的离子方程式是____________________，试管中看 到的现象是______________________________________________。 (2)U 形管中液面 A________(填“上升”或“下降”)，原因是 ________；说明此反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。 (3)由实验推知，MgCl2 溶液和 H2 的总能量________(填“大 于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。 解析：镁片与盐酸的反应是放热反应，是由于反应物的总能量高 于生成物的总能量，放出的热量使锥形瓶内气压增大，导致 U 形管 左端液面下降，右端液面上升。 答案：(1)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ 镁片溶解，有气泡产生 (2) 下降 反应放出的热量使锥形瓶内气压增加 放热 (3)小于 9．(22 分)在一定条件下，A 和 B 反应可生成 C 和 D，其能量变 化如下： (1)下列关于反应 A＋BC＋D 的说法正确的是。 A．反应前后原子的种类和数目一定不变 B．该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应 C．若该反应为放热反应，则不需加热反应就一定能自发进行 D．反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且该反应遵循 能量守恒 (2)若 E1＜E2，则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反 应，该反应的反应热为________。 解析：(1)每个反应都遵循质量守恒和能量守恒，故 A、D 两项 正确。任何反应都伴随着能量变化，B 项错误。某一反应是放热反应 还是吸热反应与反应条件无关，加热是为了使旧化学键断裂，引发反 应，C 项错误。 答案：(1)AD (2)吸热 ΔH＝(E2－E1) kJ·mol－1