第6章 化学反应与能量练习题 第1讲练习题.docx

1、第6章 化学反应与能量练习题 第1讲练习题课时规范训练单独成册1C、H2、CH4都是优质的能源物质，目前对这三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于这三种物质的研究方向中可行的是()A寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量B寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成碳与O2C寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)D将固态碳合成为C60，以C60作为燃料解析：选C。CH4与O2反应生成CO2和H2O是放热反应，因此CO2与H2O反应生成CH4和O2是吸热反应，A项不可行；碳在氧气中充分燃烧生成CO2，则CO2分解成碳和O2

2、的反应常温常压下不能发生，B项不可行；利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)是合理的，C项可行；将固态碳合成为C60，以C60作为燃料是极不经济的，D项不可行。2某温度时，N2与H2反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是()Aa曲线是加入催化剂时的能量变化曲线B在密闭容器中加入1 mol N2、3 mol H2，充分反应放出的热量小于92 kJC由图可知，断开1 mol氮氮三键与1 mol氢氢键吸收的能量和小于形成1 mol氮氢键所放出的能量D反应物的总能量低于生成物的能量解析：选B。A.催化剂降低活化能，b曲线是使用催化剂，故错误；B.N23H22NH3

3、，此反应是可逆反应，不能进行到底，热量小于92 kJ，故正确；C.此反应是放热反应，断键吸热，成键放热，表示的是1 mol氮氮三键与3 mol HH吸收的能量小于6 mol NH所放出的能量，故错误；D.此反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故错误。3已知：1 mol晶体硅中含有2 mol SiSi键。工业上可通过下列反应制取高纯硅：SiCl4(g)2H2(g) Si(s)4HCl(g)，根据下表列举的化学键的键能数据，判断该反应的反应热(H)为()化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/kJmol1460360436431176347A.412 kJmol1 B412

4、 kJmol1C236 kJmol1 D236 kJmol1解析：选C。反应热等于反应物的键能之和生成物的键能之和，则工业上制取高纯硅的反应热H4360 kJmol12436 kJmol1(2176 kJmol14431 kJmol1)236 kJmol1。4常温下，1 mol化学键形成(或断裂)的能量变化用E表示。根据表中信息判断，下列说法正确的是()共价键HHClClHClE(kJmol1)436243432A.H2(g)Cl2(g)2HCl(g)H247 kJmol1BH(g)Cl(g)HCl(g)H432 kJmol1C1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)的总能量高于2 m

5、ol HCl(g)的总能量D用电子式表示HCl的形成过程：解析：选C。反应物的总键能生成物的总键能焓变。H2(g)Cl2(g)2HCl(g)H4362432432185 kJmol1，故A错误；生成化学键放热，H(g)Cl(g)HCl(g)H432 kJmol1，故B错误；H2(g)Cl2(g)2HCl(g)为放热反应，1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)的总能量高于2 mol HCl(g)的总能量，故C正确；HCl为共价化合物，用电子式表示HCl的形成过程，故D错误。5已知：2C(s)O2(g)2CO(g)H220 kJmol1氢气燃烧的能量变化示意图：下列说法正确的是()A1

6、mol C(s)完全燃烧放出110 kJ的热量BH2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H480 kJmol1CC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H130 kJmol1D欲分解2 mol H2O(l)，至少需要提供4462 kJ的热量解析：选C。A.C(s)完全燃烧的产物为二氧化碳气体，1 mol C(s)完全燃烧放出的热量大于110 kJ，错误；B.H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H(24364964462)240 kJmol1，错误；C.2C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJmol1，H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H240 kJmol1，将，得：C(s)

7、H2O(g)=CO(g)H2(g)H130 kJmol1，正确；D.根据H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H240 kJmol1，欲分解2 mol H2O(l)，至少需要提供2240 kJ的热量，错误。6下列有关热化学方程式的书写及对应的表述均正确的是()A密闭容器中，9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成17.6 g硫化亚铁时，放出19.12 kJ热量。则Fe(s)S(s)=FeS(s)H95.6 kJmol1B稀醋酸与0.1 molL1 NaOH溶液反应：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1C已知1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5

8、kJ，则水分解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H285.5 kJmol1D已知2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1，则可知C的燃烧热H110.5 kJmol1解析：选A。A.密闭容器中，9.6 g硫粉物质的量为0.3 mol，与11.2 g铁粉物质的量为0.2 mol混合加热生成硫化亚铁17.6 g时，硫过量，放出19.12 kJ热量，所以1 mol铁反应放热19.12 kJ1/0.2 95.6 kJ，热化学方程式为Fe(s)S(s)=FeS(s)H95.6 kJmol1 ，故A正确；B.稀醋酸是弱酸，电离过程是吸热过程，与0.1 molL1 NaOH

9、溶液反应放出的热量小于中和热，焓变是负值则：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，故B错误；C.已知1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5 kJ，则水分解的热化学方程式：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571 kJmol1，故C错误；D.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，碳燃烧生成的一氧化碳不是稳定氧化物，故D错误。7某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是()A两步反应均为吸热反应B三种化合物中C最稳定C加入催化剂会改变反应的焓变D整个反应中HE1E

10、4解析：选B。A项，AB的反应为吸热反应，BC的反应为放热反应，错误；B项，物质的能量越低越稳定，正确；C项，加入催化剂，只改变反应的活化能，不改变反应热，错误；D项，整个反应中H(E1E3)(E2E4)，错误。8已知4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(l)Hx kJ/mol。蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的能量为44 kJ，其他相关数据如下表：物质NH3(g)O2(g)NO(g)H2O(g)1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJabzd则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为()A(x4a5b6d44)/4B(x12a5b12d264)/4C(x4a5b6d2

11、64)/4D(x12a5b12d44)/4解析：选C。H反应物的化学键断裂所需能量生成物的化学键形成释放能量，则Hx kJ/mol4a5b4z(6d264)kJ/mol，z(x4a5b6d264)/4，C正确。9氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量。在反应过程中，断裂1 mol H2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，断裂1 mol F2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol HF中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中正确的是()AQ1Q22Q3 BQ1Q22Q3CQ1Q2Q3 DQ1Q2Q3解析：选A。断裂1 mol H2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，则H

12、H键能为Q1 kJ/mol，断裂1 mol F2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，则FF键能为Q2 kJ/mol，形成1 mol HF中的化学键释放的能量为Q3 kJ，则HF键能为Q3 kJ/mol，对于H2(g)F2(g)=2HF(g)，反应热H反应物的总键能生成物的总键能Q1 kJ/molQ2 kJ/mol2Q3 kJ/mol(Q1Q22Q3) kJ/mol，由于氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量，反应热H0，即Q1Q22Q30，所以Q1Q22Q3。10现有三个热化学方程式：(1)CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1870.3 kJ/mol(

13、2)C(s)O2(g)=CO2(g)H2393.5 kJ/mol(3)H2(g)O2(g)=H2O(l)H3285.8 kJ/mol则反应2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为()A488.3 kJ/mol B488.3 kJ/molC2 228.9 kJ/mol D191 kJ/mol解析：选A。运用盖斯定律解题时先观察方程式2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的化学计量数，然后利用盖斯定律进行整合叠加。由(2)2(3)2(1)得：H(393.5 kJ/mol)2(285.8 kJ/mol)2(870.3 kJ/mol)488.3 kJ/mol，故

14、A正确。11厄尔尼诺现象又称厄尔尼诺海流，它严重扰乱正常气候，并危害沿岸有关国家的生活。根据以上材料回答以下问题：(1)厄尔尼诺现象产生的原因之一是大气中CO2的含量剧增，要减缓这一现象发生，最理想的燃料是 。A天然气 B氢气C无烟煤 D汽油(2)下列是298 K时，氢气(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1C(g)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1C8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 518 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H

15、890.3 kJmol1相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最多的是 ，通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是 (保留1位小数)。解析：(1)选项A、C、D中都含有碳元素，燃烧的过程中都会产生CO2气体；而氢气燃烧产物为水，选项B符合题意。(2)根据各物质燃烧的燃烧热数据可算出，等质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时，H2放出热量最多。等质量的H2和C燃烧产生的热量比为285.8441。答案：(1)B(2)H24.4112将氧化铁还原为铁的技术在人类文明的进步中占有十分重要的地位。炼铁高炉中发生的关键反应如下：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5

16、 kJ/molCO2(g)C(s)=2CO(g)H172.46 kJ/molFe2O3COFeCO2若已知：2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)H824.21 kJ/mol根据上面三个热化学反应方程式，回答下列问题：(1)CO的燃烧热为 ，写出其热化学反应方程式 。(2)高炉内Fe2O3被CO还原为Fe的热化学反应方程式为 。(3)炼制1 t含铁96%的生铁所需焦炭的理论用量是 t，实际生产中所需焦炭远高于理论用量，其原因是 。解析：由题意：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJ/molCO2(g)C(s)=2CO(g)H2172.46 kJ/mol2Fe(s)O2(g)=F

17、e2O3(s)H3824.21 kJ/molCO(g)O2(g)=CO2(g)H4Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H5根据盖斯定律：(1)()，所以H4(H1H2)(393.5 kJ/mol172.46 kJ/mol)282.98 kJ/mol。(2)，所以H5H1H3H2393.5 kJ/mol(824.21 kJ/mol)172.46 kJ/mol24.73 kJ/mol。(3)根据化学方程式计算理论值，由方程式得：Fe2O33CO3C2Fe 36 112 x 1 t96%x0.31 t。答案：(1)282.98 kJ/molCO(g)O2(g)=CO2(g)H28

18、2.98 kJ/mol(2)Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H24.73 kJ/mol(3)0.31焦炭没有被充分利用(或其他合理说法)13下面是一组关于磷的部分信息，请仔细阅读并且结合中学化学知识推理，回答相关问题：(1)红磷的结构非常复杂，有人认为它是一种层状晶体，每一层是由许多磷原子环绕排列而成的五角形管道，如图是“红磷管道中的链节”。红磷是高分子化合物吗？ ，理由是 。(2)黑磷具有类似石墨的片层结构，有“金属磷”之称。请你推测两种黑磷特殊的物理性质： ； 。(3)已知白磷、红磷燃烧的热化学方程式分别为P4(s，白磷)5O2(g)=P4O10(s) H12 98

19、5.92 kJ/molP(s，红磷)O2(g)= P4O10(s) H2739.04 kJ/mol请写出白磷转化为红磷的热化学方程式： 。由此可知，红磷比白磷 (填“稳定”或“不稳定”)。(4)白磷在热的浓氢氧化钾溶液中得到一种次磷酸盐KH2PO2和PH3气体，请写出这个反应的离子方程式 。解析：(1)红磷结构虽然复杂，但是由许多磷原子构成，即是同种元素形成的纯净物，是单质不是化合物。(2)由题意知，黑磷与石墨结构相似，故具有导电性，又称为金属磷，故具有金属光泽。(3)P4(s，白磷)5O2(g)=P4O10(s)H12 985.92 kJ/molP(s，红磷)O2(g)= P4O10(s)H2739.04 kJ/molP4(s，白磷)=4P(s，红磷)H由盖斯定律：4，所以HH14H22 985.92 kJ/mol(739.04 kJ/mol)429.76 kJ/mol，白磷转化为红磷放热，物质能量越低越稳定。答案：(1)不是红磷是单质不是化合物(2)有金属光泽具有导电性(3)P4(s，白磷)=4P(s，红磷)H29.76 kJ/mol稳定(4)P43OH3H2OPH33H2PO