全程复习方略高考化学课时提升作业3 第一章 第三节 化学反应中的能量变化.docx

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全程复习方略高考化学课时提升作业3第一章第三节化学反应中的能量变化

课时提升作业（三）

（45分钟　100分）

一、选择题（本题包括10小题，每小题6分，共60分）

1.下列说法不正确的是（　　）

①在热化学方程式中无论是反应物还是生成物都必须标明状态

②所有的化学反应都伴随着能量变化

③放热反应发生时不必加热

④吸热反应在加热后才能发生

⑤化学反应的热效应数值只与参加反应的物质的多少有关

⑥一般来说，吸热反应在一定条件下也能发生

A.②③⑥　　　　　　B.③④⑤

C.④⑤D.③④

2.已知：

H2（g）+F2（g）

2HF（g）；ΔH=-546.6kJ·mol-1，下列说法中不正确的

是（　　）

A.44.8L氟化氢气体分解成22.4L的氢气和22.4L的氟气吸收546.6kJ热量

B.1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于546.6kJ

C.相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和高于2mol氟化氢气体的能量

D.2molH—F键的键能比1molH—H键和1molF—F键的键能之和大546.6kJ

3.（2012·桂林模拟）下列变化过程，属于放热过程的是（　　）

①液态水变成水蒸气

②酸碱中和反应

③浓硫酸稀释

④固体氢氧化钠溶于水

⑤H2在Cl2中燃烧

⑥弱酸电离

⑦NH4Cl晶体与Ba（OH）2·8H2O混合搅拌

A.②③④⑤　　　　　　　B.①⑥⑦

C.②③④D.①③⑤

4.（2013·防城港模拟）下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式（25℃，101kPa）

（1）C4H10（g）+

O2（g）

4CO2（g）+5H2O（l）；ΔH=-2878kJ·mol-1

（2）C4H10（g）+

O2（g）

4CO2（g）+5H2O（g）；ΔH=-2658kJ·mol-1

（3）C4H10（g）+

O2（g）

4CO（g）+5H2O（l）；ΔH=-1746kJ·mol-1

（4）C4H10（g）+

O2（g）

4CO（g）+5H2O（g）；ΔH=-1526kJ·mol-1

由此判断，正丁烷的燃烧热为（　　）

A.2878kJ·mol-1B.2658kJ·mol-1

C.1746kJ·mol-1D.1526kJ·mol-1

5.下列关于反应能量的说法正确的是（　　）

A.Zn（s）+CuSO4（aq）

ZnSO4（aq）+Cu（s）；ΔH=-216kJ·mol-1，反应物总能量<生成物总能量

B.相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1，1mol氢分子的能量为E2，则2E1>E2

C.10kPa时，2H2（g）+O2（g）

2H2O（l）；

ΔH=-571.6kJ·mol-1，H2的燃烧热为571.6kJ·mol-1

D.H+（aq）+OH-（aq）

H2O（l）；ΔH=-57.3kJ·mol-1，含1molNaOH的氢氧化钠溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合后放出57.3kJ的热量

6.已知C2H5OH（g）+3O2（g）

2CO2（g）+3H2O（g）；ΔH1=-akJ·mol-1

C2H5OH（g）

C2H5OH（l）；ΔH2=-bkJ·mol-1

H2O（g）

H2O（l）；ΔH3=-ckJ·mol-1

若使92g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量（单位kJ）为（　　）

A.4a+4b+4c　　　　B.2a-2b+6c

C.2a-2b+2cD.2a-6b+2c

7.已知：

①H2O（g）

H2O（l）；ΔH=-Q1kJ·mol-1

②C2H5OH（g）

C2H5OH（l）；ΔH=-Q2kJ·mol-1

③C2H5OH（g）+3O2（g）

2CO2（g）+3H2O（g）；ΔH=-Q3kJ·mol-1

下列判断正确的是（　　）

A.酒精的燃烧热为Q3kJ

B.若使23g液态酒精完全燃烧，最后恢复到室温，释放出的热量为（1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3）kJ

C.H2O（g）

H2O（l）释放出了热量，所以该过程为化学变化

D.由反应③可知1molC2H5OH（g）的能量高于2CO2（g）和3H2O（g）的总能量

8.一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量161.9kJ，经测定完全吸收生成的CO2需消耗5mol·L-1的KOH溶液100mL，恰好生成正盐，则此条件下热化学方程式：

C4H10（g）+13/2O2（g）

4CO2（g）+5H2O（g）的ΔH为（　　）

A.+2590.4kJ·mol-1　　B.-2590.4kJ·mol-1

C.+1295.2kJ·mol-1D.-1295.2kJ·mol-1

9.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系，据此判断下列说法中正确的是（　　）

A.石墨转变为金刚石是吸热反应

B.白磷比红磷稳定

C.S（g）+O2（g）

SO2（g）；ΔH1

S（s）+O2（g）

SO2（g）；ΔH2　则ΔH1>ΔH2

D.CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）；ΔH1>0

10.（能力挑战题）下列热化学方程式或叙述正确的是（　　）

A.1mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642kJ的热量：

N2H4（l）+O2（g）

N2（g）+2H2O（g）；ΔH=+642kJ·mol-1

B.12g石墨转化为CO时，放出110.5kJ的热量：

2C（石墨，s）+O2（g）

2CO（g）；ΔH=-110.5kJ·mol-1

C.已知：

H2（g）+

O2（g）

H2O（l）；ΔH=-286kJ·mol-1，

则：

2H2O（l）

2H2（g）+O2（g）的ΔH=+572kJ·mol-1

D.已知N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）；ΔH=-92.4kJ·mol-1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5molN2（g）和1.5molH2（g）充分反应放出46.2kJ的热量

二、非选择题（本题包括3小题，共40分）

11.（14分）

（1）已知某反应A（g）+B（g）

C（g）+D（g），过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。

①该反应是　　　　反应（填“吸热”或“放热”），该反应的ΔH=　　　　kJ·mol-1（用含E1、E2的代数式表示），1mol气体A和1mol气体B具有的总能量比1mol气体C和1mol气体D具有的总能量　　（填“一定高”“一定低”或“高低不一定”）。

②若在反应体系中加入催化剂使逆反应速率增大，则E1和E2的变化是：

E1　　　　，E2　　　　，ΔH　　　（填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）反应过程的能量变化如图所示。

已知1molSO2（g）氧化为1molSO3的ΔH=-99kJ·mol-1。

请回答下列问题：

①图中E的大小对该反应的反应热有无影响？

　　　　。

该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？

　　　　　。

②已知16g单质硫燃烧放热为149kJ，写出表示硫燃烧热的热化学方程式：

　。

③由S（s）生成3molSO3（g）的ΔH=　。

12.（12分）到目前为止，由化学能转变为热能或电能仍然是人类使用最主要的能源。

（1）化学反应中放出的热能（焓变，ΔH）与反应物和生成物在反应过程中断键和形成新键过程中吸收和放出能量的大小有关。

已知：

H2（g）+Cl2（g）

2HCl（g）　ΔH=-185kJ·mol-1，断裂1molH—H键吸收的能量为436kJ，断裂1molCl—Cl键吸收的能量为247kJ，则形成

1molH—Cl键放出的能量为　　　　。

（2）燃料燃烧将其所含的化学能转变为我们所需要的热能。

已知：

①CH4（g）+2O2（g）

CO2（g）+2H2O（l）；ΔH=-890.3kJ·mol-1

②C（s，石墨）+O2（g）

CO2（g）；ΔH=-393.5kJ·mol-1

③2H2（g）+O2（g）

2H2O（l）；ΔH=-571.6kJ·mol-1

标准状况下22.4L氢气和甲烷的混合气体在足量的氧气中充分燃烧反应放出588.05kJ的热量，原混合气体中氢气的质量是　　　　　。

根据以上三个热化学方程式，计算C（s，石墨）+2H2（g）

CH4（g）的反应热ΔH为　　　　　。

13.（14分）（2013·济南模拟）合成气（CO和H2为主的混合气体）不但是重要的燃料也是重要的化工原料，制备合成气的方法有多种，用甲烷制备合成气的反应为

①CH4（g）+

O2（g）

CO（g）+2H2（g）；ΔH1=-36kJ·mol-1

②CH4（g）+H2O（g）

CO（g）+3H2（g）；ΔH2=+216kJ·mol-1

（1）氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式为　。

（2）现有1mol由H2O（g）与O2组成的混合气，且O2的体积分数为x，将此混合气与足量CH4充分反应。

①若x=0.2，反应①放出的能量为　　　　kJ。

②若x=0.5，反应①与②　　　（填“放出”或“吸收”）的总能量为　　　　kJ。

③若x=　　　　时，反应①与②放出（或吸收）的总能量为0。

答案解析

1.【解析】选B。

放热反应有时需要加热才能实现，如燃烧反应，③错误；有些吸热反应不需要加热就能发生，如铵盐与Ba（OH）2混合研磨就能反应，④错误；化学反应的热效应不仅与反应物的多少有关，还与物质的状态有关，⑤错误。

2.【解析】选A。

只有在标准状况下，A才正确；1molH2（g）和1molF2（g）反应生成2molHF（g）放出546.6kJ热量，而HF（g）

HF（l）是放热过程，B对；因反应是放热反应，C对；ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=-546.6kJ·mol-1，D对。

3.【解析】选A。

①为吸热过程，②为放热反应，③为放热过程，④为放热过程，⑤为放热反应，⑥电离为吸热过程，⑦为吸热反应，故A正确。

4.【解析】选A。

燃烧热的概念：

在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，在该题中稳定的氧化物指的是生成CO2（g）和H2O（l），由此可知A正确。

5.【解析】选B。

A项，放热反应，生成物总能量<反应物总能量，故不正确；C项，氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成稳定的氧化物（液态水）所放出的热量，题中是2mol氢气燃烧放出的热量，故不正确；D项，中和热是指稀酸与稀碱反应生成1molH2O所放出的热量，浓硫酸稀释本身就可以放出大量的热量，故不正确。

【误区警示】对燃烧热和中和热的理解易出错误

（1）中和热、燃烧热是两种特定形式的反应热，须注意其生成物（或反应物）的物质的量是否为1mol。

（2）ΔH=-57.3kJ·mol-1是稀的强酸与强碱的中和热，如有弱酸或弱碱参与反应，反应热数值小于57.3kJ·mol-1。

若酸、碱反应有沉淀生成时，反应热数值一般大于57.3kJ·mol-1。

6.【解题指南】解答本题时注意以下2点：

（1）室温时乙醇和水均为液态。

（2）运用盖斯定律对热化学方程式进行叠加。

【解析】选B。

酒精液体完全燃烧恢复到室温，生成的产物为CO2（g）和H2O（l），根据已知的热化学方程式可知：

C2H5OH（g）+3O2（g）

2CO2（g）+3H2O（g）；

ΔH1=-akJ·mol-1　①，C2H5OH（g）

C2H5OH（l）；ΔH2=-bkJ·mol-1　②，H2O（g）

H2O（l）；ΔH3=-ckJ·mol-1　③。

常温下C2H5OH（l）完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）的热化学方程式为①-②+3×③，C2H5OH（l）+3O2（g）

2CO2（g）+3H2O（l）；ΔH=-（a-b+3c）kJ·mol-1，92gC2H5OH的物质的量为2mol，反应放出的热量为（2a-2b+6c）kJ，B项正确。

7.【解析】选B。

要确定C2H5OH的燃烧热必须确定C2H5OH燃烧生成液态H2O的热化学方程式，根据目标反应可将3个反应进行加减，即③-②+①×3，故燃烧热ΔH=-Q3kJ·mol-1-（-Q2kJ·mol-1）+（-Q1kJ·mol-1）×3=-（Q3-Q2+3Q1）kJ·mol-1，故A项错误；23g酒精的物质的量为

=0.5mol，故B项中释放的热量为0.5×（Q3-Q2+3Q1）kJ，B项正确；状态变化属于物理变化，C项错误；D项应该是反应物的总能量高于生成物的总能量，D项错误。

【方法技巧】热化学方程式的计算

热化学方程式的计算叠加时应遵循数学运算规则：

（1）当需要将某一热化学方程式同乘以某一化学计量数时，各物质前的化学计量数和ΔH需同乘以该化学计量数。

当某物质或ΔH移到“

”另一边时就变为异号。

（2）“ΔH”在进行加、减、乘等运算时，一定要注意其符号的改变，即ΔH的运算包括数值和符号的双重运算。

8.【解析】选B。

n（KOH）=5mol·L-1×0.1L=0.5mol

由2KOH+CO2

K2CO3+H2O知：

n（CO2）=

×0.5mol=0.25mol，即丁烷的物质的量为：

0.25mol×

=

mol。

由题意知：

mol丁烷燃烧放热161.9kJ，故1mol丁烷燃烧放热161.9kJ÷

=2590.4kJ，即ΔH=-2590.4kJ·mol-1。

9.【解析】选A。

从图像1可知，金刚石所具有的能量高于石墨，A正确；能量越高越不稳定，B错；因S（s）→S（g），要吸收热量，故ΔH1<ΔH2，C错；由图4可以看出，反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，故表现为放热，

ΔH1<0，D错。

10.【解题指南】解答本题时应注意：

（1）判断热化学方程式的正误时要注重细节，如A选项错在是放热反应，应为“-”号；

（2）可逆反应的热化学方程式表示的是反应进行到底时的反应热，而按照一定量混合的反应物是不能完全转化的。

【解析】选C。

A项，放热反应，ΔH<0，错误；B项，12gC的物质的量为1mol，ΔH=-221.0kJ·mol-1，错误；C项，已知反应为放热，则其逆反应为吸热，ΔH为“+”，ΔH与化学计量数成正比，正确；D项，反应是可逆反应，0.5molN2和1.5molH2不能完全反应，错误。

【方法技巧】书写热化学方程式口诀

热化方程要点多，漏掉一点分不得；

标清状态配好平，焓变正负千焦摩；

系数反热成正比，反应变向焓变号。

11.【解析】

（1）①由于反应物吸收的能量大于生成物放出的能量，所以该反应为吸热反应，吸热反应的ΔH大于零，从图像中可看出反应物的能量低，生成物的能量高。

②催化剂只能改变化学反应速率的快慢。

催化剂能降低化学反应的活化能来加快化学反应速率，对于可逆反应，催化剂能同等程度地降低正反应和逆反应的活化能。

（2）①E为该反应的活化能，活化能的大小与反应焓变没有关系，若使用催化剂，则可降低反应的活化能，从而加快化学反应速率。

②硫的燃烧热指1molS燃烧生成SO2（g）放出的热量，16gS为0.5mol，放出热量为149kJ，则1molS燃烧放热298kJ。

③根据信息，SO2（g）+

O2（g）

SO3（g）；ΔH=-99kJ·mol-1，再结合②的热化学方程式，可计算生成3molSO3（g）时的ΔH=（-298kJ·mol-1-99kJ·mol-1）×3=

-1191kJ·mol-1。

答案：

（1）①吸热　E1-E2　一定低

②减小　减小　不变

（2）①无影响　降低

②S（s）+O2（g）

SO2（g）；ΔH=-298kJ·mol-1

③-1191kJ·mol-1

12.【解题指南】解答本题时应注意以下2点：

（1）根据ΔH=旧键断裂吸收的能量-新键形成放出的能量，可以求断键或成键吸收或放出的能量。

（2）根据求解的反应C（s，石墨）+2H2（g）

CH4（g），找出可用的已知热化学方程式①②③，然后将热化学方程式进行相应的调整，然后进行加和即得。

【解析】

（1）H2（g）+Cl2（g）

2HCl（g）；ΔH=-185kJ·mol-1，该反应的ΔH=旧键断裂吸收的能量-新键形成放出的能量，设形成1molH—Cl键放出的能量为x，则每发生这样的反应1mol，

ΔH=436kJ·mol-1+247kJ·mol-1-2x

=-185kJ·mol-1，解得x=434kJ·mol-1，所以每形成1molH—Cl键放出434kJ的热量。

（2）设混合气体中CH4的物质的量为a，H2的物质的量为b，a+b=

1mol　890.3kJ·mol-1×a+571.6kJ·mol-1×b/2=588.05kJ，解得a=0.5mol，b=0.5mol，所以H2的质量为0.5mol×2g·mol-1=1.0g。

根据反应C（s，石墨）+2H2（g）

CH4（g）可知，②+③-①即得，所以该反应的反应热为

ΔH=-571.6kJ·mol-1-393.5kJ·mol-1+

890.3kJ·mol-1=-74.8kJ·mol-1。

答案：

（1）434kJ

（2）1.0g　-74.8kJ·mol-1

13.【解析】

（1）由①-②得：

H2（g）+

O2（g）

H2O（g）；ΔH=-252kJ·mol-1。

（2）①若x=0.2，则n（O2）=0.2mol，反应①放出的热量为0.2×

kJ=14.4kJ；②若x=0.5，则n（O2）=0.5mol，n（H2O）=0.5mol，反应①放出的热量为36kJ，反应②吸收的能量为0.5mol×216kJ·mol-1=108kJ，反应吸收的总能量为

108kJ-36kJ=72kJ；③由反应①和②可知，当O2与H2O的物质的量之比为

3∶1时，反应①与②放出的总能量为0。

答案：

（1）2H2（g）+O2（g）

2H2O（g）；ΔH=-504kJ·mol-1

（2）①14.4　②吸收　72　③0.75