第二单元 化学反应中的热
第1课时 放热反应与吸热反应 热化学方程式
题组一 化学反应与能量变化的关系
1.(2022·上海浦东高一期中)下列对于化学反应过程的理解,错误的是( )
A.化学反应过程中同时存在物质和能量的变化
B.凡是能量变化一定发生在化学变化中
C.化学反应中同时存在质量守恒和能量守恒
D.能量的释放和吸收以发生变化的物质为基础
2.下列关于化学反应中能量变化的说法正确的是( )
A.煤的燃烧过程是放热过程
B.可逆反应进行的过程中没有能量变化
C.在常温下可以发生的反应一定是放热反应
D.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
3.下列属于吸热反应的是( )
A.气态水液化为液态水
B.高温分解石灰石
C.氢氧化钠和盐酸反应
D.氢气在氯气中燃烧
题组二 吸热反应与放热反应
4.(2022·安徽淮北高二期末)下列物质间能量的变化与如图所示相符的是( )
A.盐酸与碳酸氢钠的反应
B.氮气与氧气生成一氧化氮的反应
C.氢氧化钡与氯化铵的反应
D.铝片与盐酸的反应
5.(2022·南京高一检测)为了探究化学反应的能量变化情况,某同学设计了如图装置,向盛有A试剂的试管中滴加B试剂时,看到U形管中,甲处液面上升,乙处液面下降,则A试剂和B试剂为( )
A.金属钠和水 B.碳酸氢钠和盐酸
C.生石灰和水 D.氢氧化钠和硝酸
6.“即食即热型”快餐适合外出时携带和食用,其内层中有用铝箔包裹的已加工好的真空包装食品,外层有分别包装的两包化学物质,拉动预留在外的拉线使这两种化学物质相互作用,放出的热量便可对食物进行加热。这两包化学物质最合理的组合是( )
A.浓硫酸和水 B.生石灰和水
C.熟石灰和水 D.氯化钠和水
7.(2022·洛阳高一期中)下列反应或变化过程放热的个数为( )
①Ba(OH)2晶体与NH4Cl晶体反应 ②硫酸和氢氧化钠溶液混合 ③硫受热融化 ④灼热的炭和二氧化碳反应生成一氧化碳 ⑤生石灰和水反应生成熟石灰 ⑥镁条在氮气中燃烧
A.3个 B.2个 C.5个 D.4个
题组三 热化学方程式的意义与书写
8.下列说法正确的是( )
A.书写热化学方程式时,只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可
B.凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应
C.表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式
D.氢气在氧气中燃烧的热化学方程式是2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ
9.下列对热化学方程式H2(g)+I2(g)===HI(g) ΔH=-9 kJ·mol-1的叙述中,正确的是( )
A.1 mol氢气和1 mol碘蒸气完全反应需要吸收9 kJ热量
B.1个氢分子和1个碘分子完全反应需要放出9 kJ的热量
C.1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应生成2 mol的HI气体放出18 kJ的热量
D.1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应吸收18 kJ的热量
10.1 g氢气在氧气中燃烧生成液态水,放出142.9 kJ的热量,表示该反应的热化学方程式是( )
A.H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
B.H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ
D.H2+O2===H2O ΔH=-285.8 kJ·mol-1
11.下列实验现象中,不能说明相应的化学反应是放热反应的是( )
选项 A B C D
实验装置
实验现象 温度计的示数增大 反应开始后,气球慢慢胀大 反应开始后,甲侧液面低于乙侧液面 反应开始后,针筒活塞向右移动
12.下列说法或表示方法正确的是( )
A.等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧生成SO2气体,放出的热量一样多
B.12 g石墨转化为CO时,放出110.5 kJ热量:2C(石墨,s)+O2(g)===2CO(g)
ΔH=-110.5 kJ·mol-1
C.已知:H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1,H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
D.已知:N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,则相同条件下,在密闭容器中,1 mol N2和3 mol H2混合充分反应后放出92.4 kJ的热量
13.在25 ℃、101 kPa下,1 g乙醇燃烧生成CO2和液态水时放热29.71 kJ,下列热化学方程式正确的是( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=1 366.66 kJ·mol-1
B.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 366.66 kJ·mol-1
C.C2H5OH(l)+O2(g)===CO2(g)+H2O(l) ΔH=-29.71 kJ·mol-1
D.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-29.71 kJ·mol-1
14.根据日常生活和回忆已学化学反应,对下列变化按吸热或放热的标准分类:
①钠投入水中 ②煅烧石灰石制生石灰 ③食物腐烂 ④炸药爆炸 ⑤氢气在氯气中燃烧 ⑥生石灰与水作用制熟石灰 ⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2) ⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应 ⑨氦气球受热爆炸
(1)属于放热反应的有____________________________________________(填序号,下同)。
(2)属于吸热反应的有______________。
15.化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
(1)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ热量,其热化学方程式为_____________________________________________。
(2)家用液化气中主要成分之一是丁烷。当1 g丁烷(C4H10)完全燃烧并生成CO2和液态水时,放出热量50 kJ。试写出丁烷燃烧的热化学方程式:_____________________________
__________________________________________________________________________。
16.为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如图所示的三套实验装置:
(1)上述3个装置中,不能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是________(填装置序号)。
(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平),在试管中加入适量Ba(OH)2溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是_______________________________________,
说明该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)为探究固体M溶于水的热效应,选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲试管中进行)。
①若M为钠,则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_____________________________
____________________________________________________________________________。
②若观察到烧杯中产生气泡,则说明M溶于水________________(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”),理由是________________________________
___________________________________________________________________________。
第二单元 化学反应中的热
第1课时 放热反应与吸热反应 热化学方程式
1.B 2.A 3.B 4.D 5.B
6.B [选项中只有浓硫酸与水、生石灰和水相互作用是明显放热的,但浓硫酸为腐蚀品,不适用于食物加热,且浓硫酸与水混合所得的稀硫酸能与铝箔反应,故不适用。]
7.A [①Ba(OH)2晶体与NH4Cl晶体反应是吸热反应,故不选;②硫酸和氢氧化钠溶液混合放出热量,是放热反应,故选;③硫受热融化,为吸热变化,故不选;④灼热的炭和二氧化碳反应生成一氧化碳,为吸热反应,故不选;⑤生石灰和水反应生成熟石灰,为放热反应,故选;⑥镁条在氮气中燃烧是燃烧反应,为放热反应,故选;故选A。]
8.C [A项中要标明物质的状态;B项中C在O2中燃烧是放热反应;D项中ΔH的单位是kJ·mol-1。]
9.C [热化学方程式的具体形式是表示一定物质的量、一定聚集状态的反应物完全反应生成一定聚集状态的生成物时的放热或吸热情况。只要依据书写热化学方程式的注意事项,对于本题就不难作出判断。]
10.A [由1 g氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量可知,1 mol H2燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量,故该反应ΔH=-285.8 kJ·mol-1。]
11.D
12.C [因为硫蒸气转化为硫固体放出能量,因此等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧生成SO2气体时,硫蒸气放出的热量大于硫固体,故A错误;两反应反应物化学计量数及状态相同,生成的产物也相同,只是生成物的状态不同,由于H2O(g)转化为H2O(l)要放热,故生成H2O(l)放出的热量多,即ΔH1<ΔH2,故C正确;该反应为可逆反应,不能完全进行到底,因此相同条件下,在密闭容器中,1 mol N2和3 mol H2混合充分反应后放出的热量小于92.4 kJ,故D错误。]
13.B [乙醇燃烧是放热反应,ΔH的符号应为“-”,A不正确;1 g C2H5OH燃烧放出
29.71 kJ热量,则1 mol(46 g)C2H5OH燃烧放出的热量为1 366.66 kJ。]
14.(1)①③④⑤⑥⑧ (2)②⑦
15.(1)B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2 165 kJ·mol-1
(2)C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-2 900 kJ·mol-1
解析 (1)根据题意可知,1 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ×=2 165 kJ热量,其热化学方程式为B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2 165 kJ·mol-1。
(2)根据题意可知,1 mol丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时,放出热量50× kJ=
2 900 kJ,所以丁烷燃烧的热化学方程式为C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=
-2 900 kJ·mol-1。
16.(1)Ⅲ
(2)U形管内左端液面降低,右端液面升高 放热
(3)①导气管口处产生气泡,反应完毕后,冷却至室温,烧杯中的导管内形成一段水柱 ②可能是放热反应 某些物质(如NaOH固体)溶于水放热,但不是放热反应
解析 (1)装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应;装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应;装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置,不能验证该反应是放热反应还是吸热反应。(2)Ba(OH)2溶液与稀硫酸的反应属于中和反应,中和反应都是放热反应。(3)②NaOH固体、硝酸铵等溶于水时有热量的变化,但发生的是物理变化,不属于化学反应,故不是放热或吸热反应。