(全國通用)2014屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)方案 課時作業(yè)(十七) 第17講 化學(xué)反應(yīng)與能量變化(含解析) 新人教版
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1、課時作業(yè)(十七) [第17講 化學(xué)反應(yīng)與能量變化] 1.下列說法正確的是( ) A.物質(zhì)的化學(xué)變化都伴隨著能量變化 B.凡是吸熱反應(yīng)都需要加熱 C.表示中和熱的熱化學(xué)方程式:NaOH+HCl===NaCl+H2O ΔH=-57.3 kJ·mol-1 D.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出熱量更多 2.下列變化中,一定不存在化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的是( ) A.鋁熱反應(yīng) B.金屬鈍化 C.干冰氣化 D.燃放爆竹 3.H2與O2發(fā)生反應(yīng)的過程用模型圖示如下(“—”表示化學(xué)鍵):下列說法不正確的是( ) 圖K17-1 A.過程Ⅰ是吸
2、熱過程 B.過程Ⅲ一定是放熱過程 C.該反應(yīng)過程所有舊化學(xué)鍵都斷裂,且形成了新化學(xué)鍵 D.該反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化形式只能以熱能的形式進行 4.已知:①H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH1;②2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH2。其他條件不變時,改變反應(yīng)物的量,則下列判斷正確的是( ) A.ΔH1增大,ΔH2減小 B.ΔH1增大,ΔH2增大 C.ΔH1減小,ΔH2減小 D.ΔH1不變,ΔH2不變 5.已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(
3、g)+4H2O(l) ΔH=-1 452 kJ·mol-1 H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 下列說法正確的是( ) A.H2(g)的燃燒熱為571.6 kJ·mol-1 B.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 C.同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒,H2(g)放出的熱量多 D.3H2(g)+CO2(g)===CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=+131.4 kJ·mol-1 6.下列過程都與熱量變化有關(guān),其中表述
4、不正確的是( ) A.CO(g)的燃燒熱是283.0 kJ/mol,則表示CO(g)燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol B.稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ/mol,則表示稀硫酸與稀氫氧化鉀溶液發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2SO4(l)+KOH(l)=K2SO4(l)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol C.鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng),但需要足夠的熱量才能使反應(yīng)發(fā)生 D.水的電離過程是吸熱過程,升高溫度,水的離子積增大、pH減小 7.[2012·湖南四市聯(lián)考] 以NA代表阿伏加德羅常數(shù),有關(guān)反應(yīng)C2H
5、2(g)+O2(g)―→2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 300 kJ/mol,下列關(guān)于該熱化學(xué)方程式的說法正確的是( ) A.有10NA個電子轉(zhuǎn)移時,該反應(yīng)放出2 600 kJ的能量 B.有NA個水分子生成且為液體時,吸收1 300 kJ的能量 C.有4NA個碳氧共用電子對生成時,放出1 300 kJ的能量 D.有8NA個碳氧共用電子對生成時,放出1 300 kJ的能量 8.[2012·湖南四市九校聯(lián)考] 已知膽礬溶于水時溶液溫度降低。膽礬分解的熱化學(xué)方程式為CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=+Q1 mol·L-1。室溫下,若將1 mol無
6、水硫酸銅溶解為溶液時放熱Q2 kJ,則Q1與Q2的關(guān)系為( )
A.Q1>Q2 B.Q1=Q2
C.Q1 7、D.2c=d<0
10.已知甲、乙、丙、丁代表4種純凈物。甲(g)+2乙(g)丙(g)+丁(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),下列說法正確的是( )
A.甲(g)的能量一定大于丙(g)的能量
B.該反應(yīng)不需要加熱
C.1 mol甲(g)與2 mol乙(g)的總能量高于1 mol丙(g)和1 mol丁(g)的總能量
D.該反應(yīng)表示:1 mol甲(g)與2 mol乙(g)在一定條件下反應(yīng)放出的熱量為a kJ·mol-1
11.[2012·北京卷,節(jié)選] 用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A,可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
反應(yīng)A:4HCl+O22Cl2+ 8、2H2O
已知:ⅰ.反應(yīng)A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的熱量。
(1)H2O的電子式是________。
(2)反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。
(3)斷開1 mol H—O鍵與斷開1 mol H—Cl鍵所需能量相差約為________kJ,H2O中H—O鍵比HCl中H—Cl鍵(填“強”或“弱”)________。
12.熱力學(xué)標準態(tài)(298 K、101 kPa)下,由穩(wěn)定單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成1 mol 化合物的反應(yīng)熱叫該化合 9、物的生成熱(ΔH)。
圖K17-2為第ⅥA族元素氫化物a、b、c、d的生成熱數(shù)據(jù)示意圖。試完成下列問題:
①寫出第ⅥA族元素中含有18e-的兩種氫化物的電子式______________、______________。
②請你歸納:非金屬元素氫化物的穩(wěn)定性與氫化物的反應(yīng)熱ΔH的關(guān)系________________________________________________________________________。
③硒化氫在上述條件下發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:______________________________________________________ 10、__________________。
圖K17-2
圖K17-3
(2)在25 ℃、101 kPa下,已知SiH4氣體在氧氣中完全燃燒后恢復(fù)至原狀態(tài),平均每轉(zhuǎn)移1 mol電子放熱190.0 kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)根據(jù)圖K17-3寫出反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH 11、3OH(g)的熱化學(xué)方程式________________________________________________________________________。
(4)由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti,涉及的步驟為:TiO2―→TiCl4Ti
已知:Ⅰ.C(s)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-393.5 kJ·mol-1
Ⅱ.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)
ΔH=-566 kJ·mol-1
Ⅲ.TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g)
ΔH=+141 kJ·mol-1
①則TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=== 12、TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=________。
②反應(yīng)TiCl4+2Mg===2MgCl2+Ti在Ar氣氛中進行的理由是________________________________________________________________________。
13.在化學(xué)反應(yīng)中,只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJ·mol-1表示。請認真觀察圖K17-4,然后回答問題。
圖K17-4
(1)圖中所示的反應(yīng)是_______ 13、_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)________(填“需要”或“不需要”)加熱,該反應(yīng)的ΔH=________________________________________________________________________
(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。
(2)已知熱化學(xué)方程式:H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1,該反應(yīng)的活化能為167.2 kJ·mol-1,則其逆反應(yīng)的活化能為________。
(3)對于同一反應(yīng),圖中虛線(Ⅱ)與實線(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子百分數(shù)增多,反應(yīng)速率加快,你認為最可能的原因是 14、________________________________________________________________________。
(4)你還知道有哪些措施可以使活化分子百分數(shù)增大?________________________________________________________________________。
(5)通常把拆開1 mol化學(xué)鍵所吸收的熱量看成該化學(xué)鍵的鍵能。已知部分化學(xué)鍵的鍵能如下:
化學(xué)鍵
N—H
N—N
O===O
N≡N
O—H
鍵能(kJ·mol-1)
386
167
498
946
460
發(fā)射神舟 15、飛船的長征火箭用了肼(N2H4,氣態(tài))為燃料,試寫出它在氧氣中燃燒生成了N2和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式________________________________________________________________________。
課時作業(yè)(十七)
1.A [解析] Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),但是不需要加熱,B項錯誤;熱化學(xué)方程式中應(yīng)注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài),C項錯誤;硫固體變?yōu)榱蛘魵馕諢崃?,故等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出熱量少,D項錯誤。
2.C [解析] 干冰的氣化為物理變化,不存在化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化。
3.D [解析] 過程 16、Ⅰ是舊化學(xué)鍵斷裂的過程,為吸熱過程,而過程Ⅲ為新化學(xué)鍵形成的過程,是放熱過程,故A、B、C項均正確;該反應(yīng)可通過燃料電池,實現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化,D項錯誤。
4.D [解析] ΔH1表示稀溶液中強酸與強堿反應(yīng)生成1 mol水的反應(yīng)熱,與反應(yīng)物的量無關(guān);ΔH2表示2 mol二氧化硫氣體與1 mol氧氣完全反應(yīng)生成2 mol三氧化硫氣體的反應(yīng)熱,與反應(yīng)物的量無關(guān)。
5.C [解析] A項中由已知熱化學(xué)方程式可知H2(g)的燃燒熱為285.8 kJ·mol-1,不正確;B項中有BaSO4(s)生成,而生成BaSO4也是放熱的,所以放出的熱量比57.3 kJ多,即B項中ΔH<-57.3 kJ·mo 17、l-1,不正確;D項中按蓋斯定律可知正確的是3H2(g)+CO2(g)===CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-131.4 kJ·mol-1。
6.B [解析] 中和熱是指強酸強堿的稀溶液,不是液態(tài)的硫酸與液態(tài)的氫氧化鉀反應(yīng),其狀態(tài)應(yīng)表示為(aq),B項錯誤。
7.D [解析] 每有1 mol C2H2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移10 mol電子,放出1 300 kJ能量,A項錯誤;由熱化學(xué)方程式看出,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),B項錯誤;1 mol CO2分子中含有4 mol碳氧共用電子對,有8NA個碳氧共用電子對生成時,即生成了2 mol CO2,放出1 300 kJ的能量,C項錯誤,而D項正確。
8. 18、A [解析] 膽礬溶于水時溶液溫度降低,可知其為吸熱過程,ΔH>0,由下圖所示關(guān)系,根據(jù)蓋斯定律,則有Q=Q1+(-Q2)>0,則Q1>Q2。
9.D [解析] 等物質(zhì)的量的氫氣燃燒,生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出的熱量多,故c<a<0,A項錯誤;氫氣燃燒放熱,反應(yīng)熱ΔH<0,B、C 項錯誤;2 mol H2燃燒生成液態(tài)水的熱效應(yīng)是1 mol H2燃燒生成液態(tài)水的熱效應(yīng)的2倍,D項正確。
10.C [解析] 依題意,該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),它只表示反應(yīng)物1 mol甲(g)與2 mol乙(g)的總能量高于生成物1 mol丙(g)和1 mol丁(g)的總能量,并不能表示甲(g)的能量一 19、定大于丙(g)的能量,故A項錯誤,C項正確;很多放熱反應(yīng)也必須先加熱才能進行,故B項錯誤;該反應(yīng)方程式表示1 mol甲(g)與2 mol乙(g)恰好完全反應(yīng)生成氣態(tài)丙和氣態(tài)丁時放出的熱量為a kJ,由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng),1 mol甲(g)與2 mol乙(g)并不能完全反應(yīng),放出的熱量小于a kJ。
11.(1)HO, H
(2)4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)
ΔH=-115.6 kJ/mol
(3)32 強
[解析] (1)H2O是共價化合物,原子間通過共用電子對結(jié)合,故H2O的電子式為:HO, H;(2)利用反應(yīng)A與題中信息“氧化4 mol 20、 HCl放出115.6 kJ的熱量”可寫出熱化學(xué)方程式:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ/mol;(3)設(shè)H—Cl鍵鍵能為x kJ/mol、H—O鍵鍵能為y kJ/mol,依據(jù)②中熱化學(xué)方程式和題干中已知數(shù)據(jù)有:4x+498-243×2-4y=-115.6,解之得:y-x=32,說明H—O鍵與H—Cl鍵鍵能相差32 kJ/mol。因為“鍵能越大,鍵越牢固”,所以H—O鍵強于H—Cl鍵。
12.(1)①HO, O, H HS,H
②非金屬元素氫化物越穩(wěn)定,ΔH越小,反之亦然
③H2Se(g)===Se(s)+H2(g 21、) ΔH=+81 kJ·mol-1
(2)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)
ΔH=-1 520.0 kJ·mol-1
(3)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
ΔH=-91 kJ·mol-1
(4)①-80 kJ·mol-1
②防止高溫下Mg(Ti)與空氣中的O2(或CO2、N2)作用
[解析] (2)SiH4氣體在氧氣中完全燃燒的化學(xué)方程式為:SiH4+2O2SiO2+2H2O,由方程式可知,1 mol SiH4完全燃燒轉(zhuǎn)移8 mol電子,故熱化學(xué)方程式為SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 52 22、0.0 kJ·mol-1。
(3)ΔH=反應(yīng)物總能量-生成物總能量=419 kJ·mol-1-510 kJ·mol-1=-91 kJ·mol-1,故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-91 kJ·mol-1。
(4)將已知熱化學(xué)方程式按順序編號為①②③,根據(jù)蓋斯定律2×①-②+③可得:TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g) ΔH=-80 kJ·mol-1。
13.(1)放熱 需要?。?E1-E2)kJ·mol-1
(2)409 kJ·mol-1
(3)使用了催化劑
(4)升高溫度
(5)①N2H4( 23、g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-577 kJ·mol-1
[解析] (1)據(jù)圖可知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)熱為ΔH=-(E1-E2)kJ·mol-1;由于反應(yīng)物的總能量低于活化分子的最低能量,因此反應(yīng)需要加熱。
(2)由圖可知,逆反應(yīng)的活化能應(yīng)為生成物總能量加上反應(yīng)熱再加上反應(yīng)物的活化能,即(241.8+167.2)kJ·mol-1=409 kJ·mol-1。
(3)催化劑改變了反應(yīng)歷程,降低了反應(yīng)的活化能,因此,降低反應(yīng)活化能的唯一措施是使用催化劑。
(4)升高溫度可以使分子的能量都增大,故活化分子百分數(shù)增大。
(5)N2H4燃燒的化學(xué)方程式為N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g),ΔH=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=167 kJ·mol-1+386 kJ·mol-1×4+498 kJ·mol-1-946 kJ·mol-1-460 kJ·mol-1×4=-577 kJ·mol-1,所以N2H4燃燒的熱化學(xué)方程式為N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-577 kJ·mol-1。
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