第一章化学反应与能量课堂10分钟练习(三节共4份)

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名称 第一章化学反应与能量课堂10分钟练习(三节共4份)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2012-06-17 14:34:46

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1.(对应考点一)已知:
①2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH1 
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2,
下列说法中正确的是(  )
A.碳的燃烧热ΔH为0.5ΔH1 kJ/mol
B.②能表示CO燃烧热的热化学方程式
C.碳的燃烧热ΔH=0.5(ΔH1+ΔH2)
D.碳的燃烧热小于CO的燃烧热
解析:碳的燃烧热是指1 mol C完全燃烧生成CO2(g)时的ΔH,而①不是指C的燃烧热;由②知CO的燃烧热为0.5ΔH2;由①和②可知C的燃烧热为ΔH=0.5(ΔH1+ΔH2)。
答案:C
2.(对应考点二)已知1 mol白磷(s)转化为1 mol红磷,放出18.39 kJ热量,又知:
4P(白,s)+5O2(g)===2P2O5(s) ΔH1
4P(红,s)+5O2(g)===2P2O5(s) ΔH2
则ΔH1和ΔH2的关系正确的是(  )
A.ΔH1=ΔH2        B.ΔH1>ΔH2
C.ΔH1<ΔH2 D.无法确定
解析:白磷转化为红磷放热,则说明白磷能量高于红磷,燃烧等量的白磷和红磷,白磷放出的热量多,但ΔH为负,所以ΔH1<ΔH2。
答案:C
3.(对应考点一)下列热化学方程式能表示可燃物的燃烧热的是(  )
A.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH=-184.6 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-802.3 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.CO(g)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-283 kJ·mol-1
解析:A项,不是H2在O2中燃烧,产物不属于氧化物;B项,产物H2O(g)不是稳定氧化物;C项,可燃物H2的物质的量不是1 mol;D项,符合燃烧热的定义及热化学方程式的书写要求。
答案:D
4.(对应考点二)相同温度时,下列两个反应的反应热分别用ΔH1和ΔH2表示,即(  )
①H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1=-Q1 kJ/mol
②2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH2=+Q2kJ/mol
A.Q1>Q2 B.Q1=Q2
C.2Q1解析:根据②式推知
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH3=-Q2 kJ/mol,H2(g)+O2(g)===H2O(l)
ΔH=- kJ/mol
①式中的H2O为气态,生成气态水比生成液态水放出的热量少,所以Q1<,即Q2>2Q1。
答案:C
5.(热点题)广州亚运会“潮流”火炬采用具有广州民间特色的象牙雕镂空工艺, 以水的和谐与火的激情交相凝聚为理念,寄托了亚洲人民共同推进和平与发展的期望。火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧,丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题:
(1)如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-”。
(2)写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:__________________________________
________________________________________________________________________。
(3)二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为________________________________________________________________________。
解析:燃烧热是反应热的一种具体形式,它与燃料的燃烧、充分利用以及新能源的开发利用密切相关,是高考的热点知识,考查点主要集中于燃烧热概念、燃烧热热化学方程式的书写以及简单计算。
(1)丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)的过程放热,ΔH为“-”。
(2)燃烧热是1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,所以表示丙烷燃烧热的热化学方程式为:C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2 215.0 kJ/mol。
(3)n(二甲醚)×1 455 kJ/mol+[1 mol-n(二甲醚)]×2 215.0 kJ/mol=1 645 kJ,解得n(二甲醚)=0.75 mol,
故n(丙烷)=0.25 mol。
答案:(1)-
(2)C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2 215.0 kJ/mol
(3)1∶31.(对应考点二)下列说法不正确的是(  )
A.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化
B.放热反应不需要加热就可以发生
C.反应条件是加热的反应不一定都是吸热反应
D.化学反应是放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量
解析:化学反应是否需要加热与反应是吸热反应还是放热反应没有直接关系。
答案:B
2.(对应考点一)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:
P-P a kJ/mol、P-O b kJ/mol、P===O c kJ/mol、O===O d kJ/mol。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH,其中正确的是(  )
A.(6a+5d-4c-12b) kJ/mol
B.(4c+12b-6a-5d) kJ/mol
C.(4c+12b-4a-5d) kJ/mol
D.(4a+5d-4c-12b) kJ/mol
解析:化学反应的实质是旧键断裂和新键形成,其中旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成释放能量,反应方程式P4+5O2===P4O10中有6 mol P-P键和5 mol O===O键断裂,同时生成4 mol P===O键和12 mol P-O键,因此ΔH=(6a+5d-4c-12b) kJ/mol。
答案:A
3.(对应考点二)下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是(  )
A.铝片与稀盐酸反应
B.灼热的碳与CO2反应
C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
D.甲烷在氧气中的燃烧反应
解析:Al与盐酸反应是放热反应;灼热的C和CO2反应是氧化还原反应, 同时又是吸热反应;C中反应也是吸热反应,但不是氧化还原反应;甲烷的燃烧是放热反应。
答案:B
4.(对应考点二)由下图分析,下列说法正确的是(  )
A.A→B+C和B+C→A两个反应吸收或放出的能量不等
B.A→B+C,ΔH<0
C.A具有的焓高于B和C具有的焓总和
D.A→B+C ΔH>0,则B+C→A ΔH<0
解析:由图示可知B+C的焓高于A,且A→B+C和B+C→A两个反应吸收或放出的能量相等;由能量守恒定律可知:B+C→A,放热,ΔH<0,A→B+C,吸热,ΔH>0,故选D。
答案:D
5.(实验题)如图是某同学设计的放热反应的观察装置,其实验顺序是:①按图所示将实验装置连接好。
②在U形管内加入少量红墨水(或品红溶液)打开T形管螺旋夹,使U形管内两边的液面处于同一水平面,再夹紧螺旋夹。
③在中间的试管里盛1 g氧化钙,当滴入2 mL左右的蒸馏水后,即可观察。
试回答:(1)实验中观察到U形管中的现象是________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该实验中必须进行的一步实验操作是______________________________________。
(3)该实验的原理是________________________________________________________。
(4)实验中进行的化学反应方程式是_________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)说明CaO和H2O的能量与Ca(OH)2能量之间的关系_________________________。
(6)若该实验中CaO换成NaCl,则________(填“能”或“不能”)观察到相同现象。
解析:这是一道以能量变化、反应热为背景的实验探讨题。从提供的仪器和目的来看,意在通过观察U形管里液面变化指示左边装置中发生的反应热量变化。自然想到了热胀冷缩现象;而在实验中利用大试管里的空气膨胀,故此实验要求装置必须气密性良好,否则无法观察到现象,弄清楚了这些,问题自然不难解决。
答案:(1)红墨水或品红溶液沿开口端上升
(2)检查装置气密性
(3)CaO和水反应放出热量使大试管中空气膨胀,引起红墨水或品红溶液在U形管中的位置不再相平
(4)CaO+H2O===Ca(OH)2
(5)CaO和H2O的能量和大于Ca(OH)2的能量
(6)不能1.(对应考点一)已知在1.01×105 Pa、298 K条件下,2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,下列热化学方程式正确的是(  )
A.H2O(g)===H2(g)+O2(g)
ΔH=+242 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-484 kJ·mol-1
C.H2(g)+O2(g)===H2O(g)
ΔH=+242 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH=+484 kJ·mol-1
解析:在热化学方程式中要注明反应的温度和压强(101 kPa和25℃时可不注明),要注明反应物和生成物的聚集状态,ΔH值要正确且注明“+”与“-”,物质的化学计量数可用分数。结合以上原则分析:H2燃烧放热(ΔH为负值),H2O分解吸热(ΔH为正值),故A正确。
答案:A
2.(对应考点一)在25℃、101 kPa下,1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,下列热化学方程式正确的是(  )
A.CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+725.8 kJ/mol
B.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-1 452 kJ/mol
C.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-725.8 kJ/mol
D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=+1 452 kJ/mol
解析:CH3OH燃烧的化学方程式为2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O。1 g CH3OH燃烧放出22.68 kJ热量,则2 mol CH3OH燃烧放出的热量为22.68 kJ×32×2=1 451.52 kJ≈1 452 kJ。
答案:B
3.(对应考点二)在中和反应的反应热测定实验中,使用下列物质或仪器的目的不是为了减少实验误差的是(  )
A.大小烧杯间填满碎纸片
B.大烧杯上用硬纸板作盖板
C.使用环形玻璃搅拌棒
D.分别使用两个量筒量取酸液和碱液
解析:A、B、C三项都是为了防止热量散失而引起误差;D项使用两个量筒分别量取酸液和碱液是为了方便。
答案:D
4.(对应考点一)化学反应N2+3H2===2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是(  )
A.N2(g)+3H2(g)===2NH3(l)
ΔH=2(a-b-c) kJ/mol
B. N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)ΔH=2(b-a) kJ/mol
C. N2(g)+H2(g)===NH3(l)
ΔH=(b+c-a) kJ/mol
D.N2(g)+ H2(g)===NH3(g)
ΔH=(a+b) kJ/mol
解析:由图可以看出, mol N2(g)+ mol H2(g)的键能为a kJ,1 mol NH3(g)的键能为b kJ,所以 N2(g)+ H2(g)===NH3(g) ΔH=(a-b) kJ/mol,而1 mol的NH3(g)转化为1 mol的NH3(l)放出的热量为c kJ,所以有:N2(g)+H2(g)===NH3(l) ΔH=(a-b-c)kJ/mol,即:N2(g)+3H2(g)===2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ/mol。
答案:A
5.(实验题)实验室利用如图装置进行中和热的测定,请回答下列问题:
(1)该图中有两处未画出,它们是________,________。
(2)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是________________________________________________________________________。
(3)如用0.5 mol/L的盐酸与NaOH固体进行实验,则实验中测得的“中和热”数值将________(填“偏大”、“偏小”、“不变”);原因是_________________________________。
解析:(1)由装置图可知,装置缺少搅拌用的环形玻璃搅拌棒和保温使用的泡沫塑料板或硬纸板。
(2)该实验关键是对温度的测定,在操作正确的前提下要提高装置的保温效果。
(3)因为固体氢氧化钠溶于水要放热,则该实验测出“中和热”的数值偏大。
答案:(1)环形玻璃搅拌棒 泡沫塑料板或硬纸板
(2)提高装置的保温效果
(3)偏大 氢氧化钠固体溶于水放热1.(对应考点一)(2010·广东高考)在298 K、100 kPa时,已知:
①2H2O(g)===O2(g)+2H2(g) ΔH1,
②Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) ΔH2,
③2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ΔH3,
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(  )
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2
B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2
D.ΔH3=ΔH1-ΔH2
解析:根据盖斯定律:将①+②×2可得反应③,
即ΔH1+2ΔH2=ΔH3。
答案:A
2.(对应考点二)已知:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol,
H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g)
ΔH1=-241.8 kJ/mol,
欲得到相同的热量,需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为(  )
A.2∶3.25         B.12∶3.25
C.1∶1 D.393.5∶241.8
解析:以12 g固体碳燃烧放出的热量 393.5 kJ为基准,可以求出需氢气的质量为:393.5 kJ·mol-1÷241.8 kJ·mol-1×2 g=3.25 g。
答案:B
3.(对应考点二)已知H—H键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为436 kJ/mol,H—N键能为391 kJ/mol,根据热化学方程式:N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。则N≡N的键能是(  )
A.431 kJ/mol B.946 kJ/mol
C.649 kJ/mol D.896 kJ/mol
解析:设N≡N的键能为x kJ/mol,断裂化学键需要吸收的能量为:(x+3×436) kJ,形成新化学键释放的能量为:6×391 kJ,则6×391-(x+3×436)=92.4,解得x=946。
答案:B
4.(对应考点一)已知:
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol,
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180 kJ/mol,
则2CO(g)+2NO(g)===N2(g)+2CO2(g)的ΔH是(  )
A.-386 kJ/mol B.+386 kJ/mol
C.-746 kJ/mol D.+746 kJ/mol
解析:将第二个热化学方程式变形为2NO(g)===N2(g)+O2(g) ΔH=-180 kJ/mol,然后和第一个热化学方程式相加即可得到目标方程式,所以ΔH=-746 kJ/mol。
答案:C
5.(探究题)下表给出的是一些物质的燃烧热数据:
物质 ΔH(kJ/mol) 物质 ΔH(kJ/mol)
C(s) -393.5 C2H6(g) -1559.8
H2(g) -285.8 C3H8(g) -2219.9
C2H4(g) -1411.0 C12H26(l) -8162.0
(1)分析上表数据可知:
①分别完全燃烧C(s)和C3H8(g)提供相同的热量,其中________产生的温室气体更多;
②不同烃燃烧的热值(单位质量完全燃烧所放出的热量多少)与元素含量之间的关系是__________________________________。
(2)根据上表的数据________(填“能”或“不能”)计算出反应C2H4(g)+H2(g)===C2H6(g)的焓变,若能,请你求出该反应的焓变为________;若不能,请你说明原因________________________________________________________________________。
解析:(1)①假设均产生2219.9 kJ的热量,则需要C3H8(g)1 mol,能产生3 mol CO2;而需要C(s)为=5.64 mol,能产生5.64 mol CO2,故C产生的温室气体多。
②由表格中各烃的燃烧热可知,烃分子中氢元素的含量越高,则放出的热量越多。
(2)C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)
ΔH1=-1411.0 kJ/mol ①
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ/mol ②
C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH3=-1559.8 kJ/mol ③
由①+②-③可得:
C2H4(g)+H2(g)===C2H6(g),
则ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3
=(-1411.0 kJ/mol)+(-285.8 kJ/mol)-(-1559.8 kJ/mol)=-137.0 kJ/mol。
答案:(1)C(s)
烃中氢元素的质量分数越大,烃的热值越大
(2)能 -137.0 kJ/mol