学年江西省分宜县高一化学能力达标练习第2章 化学反应与能量 第2节《化学能与电能》新人教版必修2.docx

1、学年江西省分宜县高一化学能力达标练习第2章 化学反应与能量 第2节化学能与电能新人教版必修2化学能与电能一、选择题1、通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。现给出化学键的键能(见下表)：化学键HHClClClH键能/(kJmol1)436243431请计算H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应热()A862 kJmol1 B679 kJmol1C183 kJmol1 D183 kJmol12、已知在相同状况下，同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法正确的是()A电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应B水分解

2、产生氢气和氧气时放出能量C相同状况下，反应2SO2O2=2SO3是一个放热反应，则反应2SO3=2SO2O2是一个吸热反应D氯化氢分解成氢气和氯气时放出能量3、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) H1S(s)+O2(g)=SO2(g) H2 则H1H2D.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H104、已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1 2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)H1 452

3、 kJmol1 H+(aq)OH-(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1 下列说法正确的是( )A.H2(g)的燃烧热H571.6 kJmol1B.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) H57.3 kJmol1D.3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) H+135.9 kJmol15、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H-57.3 kJmol-1。则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(-57.3)kJmol-

4、1B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJmol-1，则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的H+2283.0 kJmol-1C.C2H6的燃烧热为Q kJmol-1，则表示C2H6燃烧热的热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) H-2Q kJmol-1D.1 mol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、下列关于反应能量的说法正确的是( )A.Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) H-216 kJmol-1，反应物总能量E2C.101 kPa时，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H-483.6

5、kJmol-1， H2的燃烧热为241.8 kJmol-1D.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H-57.3 kJmol-1，含1 mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合后放出57.3 kJ 的热量7、某反应的H+100 kJmol1，下列有关该反应的叙述正确的是( )A正反应活化能小于100 kJmol1B逆反应活化能一定小于100 kJmol1C正反应活化能不小于100 kJmol1D正反应活化能比逆反应活化能大100 kJmol18、已知热化学方程式H2（g）+F2（g）2HF（g）H=270kJmol1，下列说法中错误的是（）A在上述条件下，

6、44.8L氟化氢气体分解成22.4L氢气与22.4L氟气吸收270kJ热量B在上述条件下，1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出热量大于270kJC在上述条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量D上述热化学方程式还可表示为： H2（g）+F2（g）HF（g）H=135 kJmol19、（1）已知胆矾失水的化学反应方程式为：CuSO45H2O（s）=CuSO4（s）+5H2O（l）；H=+Q1kJ/mol（2）室温下，无水硫酸铜溶于水的热化学方程式为：CuSO4（s）=Cu2+（aq）+SO42（aq）；H=Q2kJ/mol（3）胆矾溶于水时，溶

7、液温度降低Q1与Q2的关系是（Q1、Q2为正数）（）AQ1Q2BQ1=Q2CQ1Q2D无法确定10、肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、OO为500、NN为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是()A.194 B.391 C.516 D.65811、已知反应2C+O22CO，2CO+O22CO2都是放热反应。据此判断，下列说法不正确的是(其他条件相同)()A.12 g C所具有的能量一定大于28 g CO所具有的能量B.56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总

8、能量C.12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量D.将一定质量的C燃烧，生成CO2时比生成CO时放出的热量多12、下列反应符合图示的是()A.铝片与盐酸的反应 B.消石灰与NH4Cl晶体的反应C.酸碱中和反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应二、非选择题13、I、 肼(N2H4)又称联氨，在常温下是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa时，1gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O，放出19.5kJ热量(25时)，表示N2H4燃烧的热化学方程式是_II、在火箭推进器中装有强还原剂肼（N2H4）和强氧化剂（H2O2），当它们混合时，即产生大量的N2和

9、水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和液态水，放出327.05kJ的热量。（1）写出该反应的热化学方程式_。（2）已知H2O(l)=H2O(g)；H=+44kJmol-1，则16 g液态肼燃烧生成氮气和水蒸气时，放出的热量是_kJ。（3）已知N2(g)+2O2(g)=2 NO2(g)；H=+67.7 kJmol-1， N2H4(g)+O2(g)= N2(g)+2H2O (g)；H=-534 kJmol-1，根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式_。III、肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液。肼空气

10、燃料电池放电时：正极的电极反应式：_；负极的电极反应式：_ _。14、氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：（1）氮元素原子的L层电子数为 ；（2）NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为 ；（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。已知：N2(g)+2O2(g)= N2O4 （1） H1= -19.5kJmol-1 N2H4 （1） + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g) H2= -534.2kJmol-1写出肼和N2O4 反应的热化学方程式 ；（4）肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时

11、，负极的反应式为 。 15、“嫦娥一号”的登月成功，实现了中国人“奔月”的梦想（1）2H2（g）+O2（g）2H2O（l）；H=571.6kJmol1C（s）+O2（g）CO2（g）；H=393.5kJmol1C8H18（l）+12.5O2（g）8CO2（g）+9H2O（l）；H=5518kJmol1CH4（g）+2O2（g）CO2（g）+2H2O（l）；H=890kJmol1相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最多的是H2（2）CH4、O2不仅燃烧能放出热量，二者形成的原电池还能提供电能“嫦娥一号”绕月飞行部分使用的燃料电池，如图所示电极A为负极，其电极反应式为： 电极

12、B为正极，其电极反应式为： 工作一段时间后，当生成0.3molCO2时，转移电子数目为 个（3）已知在常温常压下H2O（g）=H2O（l）H1=44.0kJmol12CO（g）+O2（g）=2CO2（g）H1=566kJmol1CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）H1=802.0kJmol1则假设按不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 16、甲醇（CH3OH）是一种优质燃料，（1）已知一定条件下每1molCO2和足量氢气完全反应三可生成1mol气态甲醇（CH3OH）和1mol 水蒸汽并放出49kJ的热量请回答：该反应的热化学方程式：其反应过程中能量的变化与如图1所

13、示最相符的是（2）为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2请回答：从反应开始到平衡，甲醇和氢气的反应速率：v（CH3OH）=v（H2）=下列措施中能使v （CO2）增大的是A加入催化剂 B充入He（g），使体系压强增大C将H2O（g）从体系中分离 D升高温度能够说明该反应已达到平衡的是A恒温、恒容时，容器内的压强不再变化B恒温、恒容时，容器内混合气体的密度不再变化C一定条件下，CO2、H2和CH3OH的浓度不再变化D一定条件下，单位时间内消耗3mol

14、H2的同时生成1molCH3OH参考答案1、答案C解析拆开1 mol H2和1 mol Cl2中的化学键所吸收的能量是436 kJmol1243 kJmol1679 kJmol1；形成2 mol HCl所放出的能量是431 kJmol12862 kJmol1，所以该反应的反应热是679 kJmol1862 kJmol1183 kJmol1。2、答案C解析由题意可以推测，如果一个反应过程放出能量，那么使该反应向反方向进行则需要吸收能量，所以C正确；另外氢气和氧气反应、氢气和氯气反应、铝和氧气反应都是放出能量的反应，与它们相反的反应：水、氯化氢和Al2O3的分解都应该是吸收能量的反应，故A、B、D

15、错误。3、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H1H2，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，H10，D错。4、选B。A项，H2(g)的燃烧热H285.8 kJmol1，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H57.3 kJmol1，错误；D项，(3-)得3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) H-131.4 kJmol1，错误。5、选B。中和热指稀的强酸、强碱中和生成1

16、 mol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283.0 kJmol-1，所以2 mol CO燃烧时H-2283.0 kJmol-1，题目所给为CO2的分解，所以H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1 mol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、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1 mol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

17、释本身就可以放出大量的热量，故不正确。7、选D。该反应为吸热反应，反应物的能量和小于生成物的能量和，画出图像进行分析，图像如下：由图可知正反应的活化能E1100 kJmol-1，A、C错；逆反应的活化能E2不确定，B错；正反应的活化能和逆反应的活化能差值即为反应热H=+100 kJmol-1，D对。8、考点：反应热和焓变；热化学方程式专题：化学反应中的能量变化分析：A、由热化学方程式可知2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气吸收270kJ热量；B、液态氟化氢的能量比气态氟化氢的能量低，根据反应热与能量关系判断；C、反应物总能量大于生成物的总能量为放热反应，反应物总能量小于生成物

18、的总能量为吸热反应；D、热化学方程式中化学计量数表示物质的量，不表示分子个数，系数改变焓变随之改变解答：解：A、由热化学方程式可知2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气吸收270kJ热量，化学计量数表示物质的量，不是体积，故A错误；B、液态氟化氢的能量比气态氟化氢的能量低，根据能量守恒，1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ，故B正确；C、反应为放热反应，在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量，故C正确；D、热化学方程式中化学计量数表示物质的量，计量数同时减小一倍，焓变也随之减小一倍，可表示为 H2（

19、g）+F2（g）HF（g）H=135 kJmol1，故D正确故选：A点评：本题考查学生对热化学方程式的理解、反应热与能量关系，难度不大，注意反应物总能量大于生成物的总能量为放热反应，反应物总能量小于生成物的总能量为吸热反应 9、考点：反应热和焓变专题：化学反应中的能量变化分析：已知CuSO45H2O（s）=CuSO4（s）+5H2O（l）；H=+Q1kJ/mol；CuSO4（s）=Cu2+（aq）+SO42（aq）；H=Q2kJ/mol；胆矾溶于水时，溶液温度降低，反应为CuSO45H2O（s）=Cu2+（aq）+SO42（aq）+5H2O（l）H0；根据盖斯定律确定H与Q1、Q2的关系解答：

20、解：已知CuSO45H2O（s）=CuSO4（s）+5H2O（l）；H=+Q1kJ/mol；CuSO4（s）=Cu2+（aq）+SO42（aq）；H=Q2kJ/mol；CuSO45H2O（s）=Cu2+（aq）+SO42（aq）+5H2O（l）H0；根据盖斯定律：方程=方程+方程，所以H=Q1+（Q2）0，即Q1Q2，故选A点评：本题考查了物质溶解恒容物质分解过程中的能量变化，根据盖斯定律分析物质溶解过程中的能量变化是解题关键，题目难度中等 10、选B。利用题中图示可知肼和氧气变成原子时断键需要的能量为2 752 kJ-534 kJ=2 218 kJ。肼和氧气断键变为原子时要断裂1个NN，4个

21、NH，1个OO键，所以1154+4(NH键能)+1500=2 218，解得NH键能为391，单位kJ，选B。11、选A。在放热反应中，反应物所具有的总能量一定大于生成物所具有的总能量。C、CO的燃烧都是放热反应，由此可知B、C两项的说法均正确；12 g C和16 g O2所具有的能量一定大于28 g CO所具有的能量，但12 g C所具有的能量不一定比28 g CO所具有的能量大，故A项错误；由于CCO放出热量，COCO2放出热量，所以相同质量的C燃烧生成CO2比生成CO时放出的热量多，D项正确。12、选B。由题干中图可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应吸热，而题中四个选项中只有消石

22、灰与氯化铵的反应是吸热的，其他反应均是放热反应13、I. N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l) H=624 kJmol-1 II.（1） N2H4(l) 2H2O2(g) = N2(g)4H2O(l) H=817.625kJmol-1（2） 320.8（3）2N2H4(g) 2NO2(g) =3 N2(g)4H2O(g) H=1135.7kJmol-1III. O22H2O4e=4OH N2H44OH4e=4H2ON2 14、【答案】（1）5；（2）2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O；（3）2N2H4(l)+ N2O4(l)=3 N2(g)+ 4H2O(g) H=-

23、1048.9kJ/mol；（4）N2H4+ 4OH-4e- =4H2O +N2。考点：此题以氮元素为载体，综合考查了电子层排布、化学方程式书写、盖斯定律的应用、原电池中电极反应式的书写等知识。15、考点： 热化学方程式；化学电源新型电池 专题： 化学反应中的能量变化分析： （1）根据Q=H计算；（2）燃料电池的负极是燃料失电子的氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应；（3）依据热化学方程式和盖斯定律 计算所得热化学方程式解答： 解：（1）设质量都为m，相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量分别是571kJ、393.5kJ、5518kJ、890.3kJ，最大值应为571kJ，

24、故答案为：H2；（2）甲烷燃料电池中，甲烷在反应中被氧化，即A为负极，应从负极通入甲烷，又因为是KOH溶液，不可能生成H+，负极反应为2H2+4OH=4H2O+4e，B为正极，正极反应为O2+2H2O+4e=4OH，故答案为：负；CH48e+2H2O=CO2+8H+；正；O2+4e+4H+=2H2O；依据电极反应方程式得出，每生成1mol二氧化碳，转移电子数为8mol，现生成0.3mol二氧化碳气体，则转移电子数为0.38=2.4mol，故答案为：2.4NA；（3）H2O（g）=H2O（l）H1=44.0kJmol12CO（g）+O2（g）=2CO2（g）H1=566kJmol1CH4（g）+

25、2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）H1=802.0kJmol1依据盖斯定律计算，+2得到甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为：CH4（g）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）H=802（566）+2（44）=607kJ/mol；故答案为：CH4（g）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）H=607kJ/mol点评： 本题是一道热化学和电化学知识相结合的考查题，要求学生熟悉电解池的工作原理，会书写电极反应式，难度不大16、考点： 热化学方程式；反应速率的定量表示方法；化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断分析： （1）每1molCO2和足量氢气完全反应三可生成1mol

26、气态甲醇（CH3OH）和1mol 水蒸汽并放出49kJ的热量，据此写出热化学方程式；由可知该反应为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，据此分析；（2）在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示二氧化碳是反应物随反应进行浓度减小，甲醇是生成物，随反应进行浓度增大；10nim内达到平衡，生成甲醇浓度为0.75mol/L，二氧化碳浓度变化了0.75mol/L；依据化学平衡三段式列式利用V=计算；依据升温，增加浓度，加压，加催化剂等可以加快

27、反应速率判断；可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变，以此分析解答解答： 解：（1）每1molCO2和足量氢气完全反应三可生成1mol气态甲醇（CH3OH）和1mol 水蒸汽并放出49kJ的热量，则热化学方程式为CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）H=49.0kJ/mol，故答案为：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）H=49.0kJ/mol；由可知该反应为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，所以能量的变化与如图1所示最相符的是A，故选：A；（2）在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示二氧化碳是反应物随反应进行浓度减小，甲醇是生成物，随反应进行浓度增大；10nim内达到平衡，生成甲醇浓度为0.75mol/L，二氧化碳浓度变化了0.75mol/L；则依据化学平衡列式计算为： CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）起始量（mol/L） 1 3 0 0