化学复习方略四川课时提升作业十九 6 化学反应与能量人教版.docx
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化学复习方略四川课时提升作业十九6化学反应与能量人教版
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课时提升作业（十九）
（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.②③⑥B.③④⑤
C.④⑤D.③④
2.（2013·巴中模拟）已知25℃、101kPa时：
4Al（s）+3O2（g）====2Al2O3（s） ΔH=-2835kJ·mol-1
4Al（s）+2O3（g）====2Al2O3（s） ΔH=-3119kJ·mol-1
下列说法正确的是（）
A.O3比O2稳定，由O2转化为O3是吸热反应
B.O2比O3稳定，由O2转化为O3是放热反应
C.等质量的O2比O3能量高，由O2转化为O3是放热反应
D.等质量的O2比O3能量低，由O2转化为O3是吸热反应
3.（2012·大纲版全国卷）反应A+B→C（ΔH＜0）分两步进行：
①A+B→X（ΔH＞0）,
②X→C（ΔH＜0）。
下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是（）
4.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.101kPa时，2H2（g）+O2（g）====2H2O（g）ΔH＝-483.6kJ·mol-1，H2的燃烧热为241.8kJ·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
5.（2013·莆田模拟）下列关于热化学反应的描述中正确的是（）
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝-57.3kJ·mol-1。
则H2SO4和Ca（OH）2反应的中和热ΔH＝2×（-57.3）kJ·mol-1
B.CO（g）的燃烧热是283.0kJ·mol-1，则2CO2（g）====2CO（g）+O2（g）反应的ΔH＝+2×283.0kJ·mol-1
C.C2H6的燃烧热为QkJ·mol-1，则表示C2H6燃烧热的热化学方程式为2C2H6（g）+7O2（g）====4CO2（g）+6H2O（l）ΔH＝-2QkJ·mol-1
D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
6.（2013·冀州模拟）已知：
2H2（g）＋O2（g）====2H2O（l）
ΔH＝－571.6kJ·mol－1①
2CH3OH（l）＋3O2（g）====2CO2（g）+4H2O（l）
ΔH＝－1452kJ·mol－1②
H+（aq）＋OH-（aq）====H2O（l）ΔH＝－57.3kJ·mol－1③
下列说法正确的是（）
A.H2（g）的燃烧热ΔH＝－571.6kJ·mol－1
B.同质量的H2（g）和CH3OH（l）完全燃烧，H2（g）放出的热量多
C.
H2SO4（aq）+
Ba（OH）2（aq）====
BaSO4（s）+H2O（l）ΔH＝－57.3kJ·mol－1
D.3H2（g）+CO2（g）====CH3OH（l）+H2O（l）ΔH＝+135.9kJ·mol－1
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.（2013·马鞍山模拟）在恒容条件下化学反应：
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）
ΔH=-QkJ·mol-1在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量（Q）如下表所列：
容器
SO2（mol）
O2（mol）
N2（mol）
Q（kJ·mol-1）
甲
2
1
0
Q1
乙
1
0.5
0
Q2
丙
1
0.5
1
Q3
根据以上数据，下列叙述正确的是（）
A.在上述条件下反应生成1molSO3固体放热
kJ
B.2Q3＜2Q2=Q1＜Q
C.Q1=2Q2=2Q3=Q
D.2Q2=2Q3＜Q1＜Q
9.（能力挑战题）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.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.（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__________。
12.（12分）（2013·成都模拟）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。
13.（16分）（能力挑战题）把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径ⅠC（s）+O2（g）====CO2（g）ΔH1<0
途径Ⅱ先制水煤气：
C（s）+H2O（g）====CO（g）+H2（g）ΔH2>0
再燃烧水煤气：
2CO（g）+O2（g）====2CO2（g）ΔH3<0
2H2（g）+O2（g）====2H2O（g）ΔH4<0
请回答下列问题：
（1）判断两种途径放热：
途径Ⅰ放出的热量______途径Ⅱ放出的热量（填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系是________________________。
（3）由于制取水煤气的反应里，反应物具有的总能量_______（填“大于”“等于”或“小于”）生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要_______能量才能转化为生成物，因此其反应条件为_________________。
（4）已知：
Fe2O3（s）+3CO（g）====2Fe（s）+3CO2（g）
ΔH1＝-25kJ·mol-1①
3Fe2O3（s）+CO（g）====2Fe3O4（s）+CO2（g）
ΔH2＝-47kJ·mol-1②
Fe3O4（s）+CO（g）====3FeO（s）+CO2（g）
ΔH3＝+19kJ·mol-1③
请写出CO还原FeO的热化学方程式：
_______________________________。
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D。
物质能量越低，物质越稳定。
由已知热化学方程式可知，3O2（g）====2O3（g） ΔH=+284kJ·mol-1，故D项正确。
3.【解析】选D。
根据已知条件可知，反应①是吸热反应，因此反应物的总能量低于生成物的总能量；反应②是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故选D。
4.【解析】选B。
A项，放热反应，生成物的总能量<反应物总能量，A错；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，题中是氢气燃烧生成气态水放出的热量，故不正确；D项，中和热是指稀酸与稀碱反应的放热，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。
5.【解析】选B。
中和热指稀的强酸、强碱中和生成1mol水时所放出的热量，与生成物的物质的量多少无关，A项错误；CO的燃烧热为283.0kJ·mol-1，所以2molCO燃烧时ΔH＝-2×283.0kJ·mol-1，题目所给为CO2的分解，所以
ΔH数值相等但符号相反，B正确；表示燃烧热的热化学方程式应以1mol可燃物为标准，C项错误；燃烧热中强调燃料燃烧必须生成稳定的化合物，其中液态水才是稳定的，所以D项错误。
6.【解析】选B。
A项，H2（g）的燃烧热ΔH＝－285.8kJ·mol－1，错误；B项，同质量的H2（g）和CH3OH（l）完全燃烧，H2（g）放出热量多，正确；C项，因有BaSO4（s）生成，该反应的ΔH≠－57.3kJ·mol－1，错误；D项，
×（①×3-②）得3H2（g）+CO2（g）====CH3OH（l）+H2O（l）ΔH＝-131.4kJ·mol－1，错误。
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D。
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）ΔH=-QkJ·mol-1表示2molSO2（g）和1molO2（g）完全反应生成2molSO3（g）时放出QkJ的热量。
由于SO3（g）变成SO3（s）要放出热量，所以在上述条件下反应生成1molSO3固体放热大于
kJ；甲容器中物质不可能完全反应，所以Q1＜Q；乙容器中物质不可能完全反应，且相对于甲容器，平衡逆向移动，所以2Q2＜Q1；丙容器中物质不可能完全反应且与乙容器中物质的转化率相同，所以Q2=Q3。
故有2Q2=2Q3＜Q1＜Q。
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
12.【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）①14.4②吸收72③0.75
13.【解题指南】解答本题时应明确：
（1）根据盖斯定律，一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。
（2）熟悉盖斯定律应用中的几个原则。
【解析】
（1）由盖斯定律可知，反应焓变只与始态和终态有关，而与反应的途径无关。
通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的，所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量。
（2）由盖斯定律，将途径Ⅱ的三个化学方程式分别调整系数后叠加可得：
ΔH1＝ΔH2+
（ΔH3+ΔH4）。
（3）因为C（s）+H2O（g）====CO（g）+H2（g）ΔH>0，所以在制取水煤气的反应中，反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量，在发生反应时，反应物需要吸收能量转化为生成物，因此其反应条件为高温。
（4）由盖斯定律可得ΔH＝
＝
＝-11kJ·mol-1。
答案：
（1）等于
（2）ΔH1＝ΔH2+
（ΔH3+ΔH4）
（3）小于吸收高温
（4）FeO（s）+CO（g）====Fe（s）+CO2（g）ΔH＝-11kJ·mol-1
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