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6.2化学反应中的热同步练习-苏教版高中化学必修第二册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下图是碳和水蒸气发生反应生成CO、的途径和三个状态的能量,该反应为吸热反应,下列说法中正确的是
A.步骤1是放热过程
B.步骤2是吸热过程
C.、、的大小是
D.C(g)和(g)的总能量一定高于的总能量
2.2021年中国航天成绩斐然,中国航天员正在浩瀚的星辰大海逐梦苍穹。“天和”入九天,“天舟” 完成“妥投”,都离不开火箭的推送。下列关于火箭的推进剂说法错误的是
A.“液氧-煤油”推进剂比“液肼-二氧化氮”推进剂更便宜环保
B.火箭推进剂的发展对人类社会的进步具有促进作用
C.“液氧-液氢”推进剂具有清洁、易储存、易加注、价格便宜等优点
D.火箭自身携带的推进剂必须包含燃料和氧化剂
3.已知X+YM+N反应中的能量变化过程如图,则下列有关说法正确的是
A.X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量
B.破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量
C.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行
D.加入催化剂,可增大正反应的速率,同时减小逆反应的速率
4.研究表明,在一定条件下,气态与两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.比更稳定 B.转化为,反应条件一定要加热
C. D.加入催化剂,可以减小反应的热效应
5.下列关于热化学方程式的说法正确的是
A.H2的燃烧热为285.8 kJ·mol 1,则表示H2燃烧的热化学方程式可表示为:H2(g)+O2H2O(g) ΔH= 285.8 kJ·mol 1
B.中和热为57.3 kJ·mol 1,则NaOH与醋酸反应的中和热可以表示如下:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH= 57.3 kJ·mol 1
C.已知:C(s,金刚石)+O2(g)CO2(g) ΔH= 395.4 kJ·mol 1,C(s,石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH= 393.5 kJ·mol 1,则C(s,金刚石)C(s,石墨)ΔH= 1.9 kJ·mol 1
D.已知1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水放出890.4 kJ的热量,则该反应中转移1 mol电子时放出的热量为222.6 kJ
6.科学家发现,不管化学反应是一步完成或分几步完成,该反应的热效应是相同的,已知在25℃、1.0×105Pa时,1molC(石墨)完全燃烧生成CO2气体,放热393.5KJ,1molCO完全燃烧生成CO2气体,放热283.0KJ,下列说法正确的是
A.在25℃、1.0×105Pa时,1molC(石墨)不完全燃烧,生成CO气体的热化学方程式是:2 C(石墨)(s)+O2(g)==2CO(g); △H=-110.5kJ
B.1molC(石墨)不完全燃烧,生成CO与CO2混合气体时,放热283.3KJ
C.C(石墨)与CO2(g)反应生成 CO(g)的反应是吸热反应
D.如果金刚石燃烧生成CO2的反应放热大于石墨燃烧生成 CO2放出的热,则可以断定从石墨转变为金刚石的变化需要放热
7.已知反应: N2(g) +3H2(g) 2NH3(g),其中1mol H-H键断裂吸收436kJ的能量,1molN-H键断裂吸收391kJ的能量,1mol N≡ N键断裂吸收946kJ的能量,则生成2molNH3需
A.吸收能量92kJ B.放出能量92kJ
C.放出能量30. 67kJ D.吸收能量30.67kJ
8.下列图示表示放热反应的是
A. B.
C. D.
9.下列说法正确的是
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
②放热反应在常温下一定很容易发生
③反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
④放热反应中反应物断键吸收的总能量小于生成物成键所释放的总能量
⑤液态水汽化和氯酸钾分解制氧气都属于吸热反应
A.③④ B.①②⑤ C.①②③④ D.③④⑤
10.如图为 N2(g)和 O2(g)反应生成 NO(g)过程中的能量变化,下列说法正确的是
A.1mol N2(g)和 NA 个 O2(g)反应放出的能量为 180kJ
B.1mol N2(g)和 1mol O2(g)具有总能量小于 2mol NO(g)具有的总能量
C.物质断键成原子吸收的能量越低表示物质越稳定
D.吸热反应一定需要加热才能发生
二、填空题
11.科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与CO2反应生成甲醇。已知:H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为 285.8kJ·mol 1、 283.0kJ·mol 1和 726.5kJ·mol 1。
请回答下列问题:
(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是 kJ。
(2)写出表示H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式。
①H2: ;
②CO: ;
③CH3OH: 。
12.(1)下列各组物质:①O2和O3;② ;③H2O、D2O、T2O;④C16H34和(CH3)2CHCH2CH3;⑤CH3(CH2)3CH3和 ;⑥2-甲基丁烷、异戊烷。
其中互为同位素的是 ;互为同素异形体的是 ;互为同系物的是 ;互为同分异构体的是 ;属于同种物质的是 。(用序号填空,下同)
(2)为了研究化学反应A+B===C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
①该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
②A和B的总能量比C和D的总能量 (填“高”或“低”)。
③物质中的化学能通过 转化成 释放出来。
④反应物化学键断裂吸收的能量 (填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
⑤写出一个符合题中条件的化学方程式: 。
13.(1)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下:
Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)
写出SiCl4的电子式: ;在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(2)CuCl(s)和O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下,已知该反应每消耗1molCuCl(s),放热44.4kJ,该反应的热化学方程式是 。
(3)已知:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.9 kJ/mol
由上述方程式可知:CH3OH的燃烧热 (填“大于”“等于”或“小于”)192.9kJ/mol。已知水的气化热为44kJ/mol。则表示氢气燃烧热的热化学方程式为 。
(4)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物,工业上利用该反应合成甲醇。已知:25℃、101kPa下:
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1=-242 kJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-676 kJ/mol
写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式 。
(5)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH1=+64 kJ/mol
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196 kJ/mol
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285 kJ/mol
在H2SO4溶液中,Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为 。
14.把 热量的化学反应称为放热反应,把 热量的化学反应称吸热反应。
15.“长征七号”喷出的火焰颜色和喷口燃气的温度与以往相同。
16.天然气的主要成分为CH4,一般还含有C2H6等烃类,是重要的燃料和化工原料。
(1)乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH= kJ·mol 1。相关物质的燃烧热数据如下表所示:
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
燃烧热ΔH/( kJ·mol 1) -1560 -1411 -286
(2)下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量:
物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2
能量/kJ 243 193 151 432 366 298 436
根据上述数据回答问题:按照反应 I2+H2=2HI生成2 mol HI (填“吸收”或“放出”)的热量为 kJ。
17.(1)某化学反应中,反应物的总能量为,生成物的总能量为,且,则该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(2)实验室用50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。如果用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等、不相等”),所求中和热 (填“相等、不相等”)。该装置有明显的错误,其中一处是缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为 。
(3)如图是元素周期表的一部分,回答下列问题:
①f、g、h、i对应简单离子的半径由大到小的顺序为 (用具体微粒符号表示)。
②b、c、d三种原子的得电子能力由大到小为 (用具体微粒符号表示)。
③c、d、e、i分别与氢形成的简单的氢化物中最稳定的物质的化学式是
18.、、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式分别为
①
②
③
(1)在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠酶使甲烷气体与作用产生的能量存活,甲烷细菌使甲烷气体与反应生成气体与液态水,放出的能量 (填“>”“<”或“=”)。
(2)甲烷气体与可用于合成水煤气(主要成分是一氧化碳和氢气):,完全反应可释放热量,则能表示该反应过程中能量变化的是 (填标号)。
A. B. C. D.
(3)的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出的反应热 。
(4)目前对于上述物质的研究是燃料研究的重点,下列关于上述物质的研究方向中可行的是 (填标号)。
A.寻找优质催化剂,使与反应生成与,并放出热量
B.寻找优质催化剂,在常温常压下使分解生成与
C. 寻找优质催化剂,利用太阳能使大气中的与海底开采的合成水煤气
D.将固态碳合成为,以作为燃料
19.2020年9月7日,我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭,成功将高分十一号02星送入预定轨道。N2H4、NH3等均可用作火箭推进剂。请回答下列问题:
(1)某种运载火箭的推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢,一定量的N2H4(1)和H2O2(1)完全反应生成氮气和1mol气态水的过程中的能量变化如图所示。
①该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
②写出N2H4中含有的共价键类型: 。
③若该反应过程中N2H4中有8mol极性键发生断裂,则能量变化为 kJ。
(2)已知下列数据:
物质 NH3 H2O N2 O2
断裂1mol化学键所需能量/kJ 391 463 942 496
则68g氨气完全燃烧生成氮气和气态水放出的热量为 kJ。
20.李克强总理在十二届全国人大五次会议上作政府工作报告时强调:坚决打好蓝天保卫战。今年二氧化硫、氮氧化物排放量要分别下降3%,重点地区细颗粒物(PM2.5)浓度明显下降。其中二氧化硫、氮氧化物等的排放与工业燃烧煤、石油等化石燃料有很大的关系,所以对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝:
(1)催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和另一种无毒气体的化学方程式为 。
Ⅱ.脱碳:一定条件下CO2会和H2反应合成CH3OH。方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。现向2L恒容密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,在恒温下发生反应。10s后反应达到平衡,此时容器内CH3OH的浓度为0.5mol·L-1,请回答以下问题:
(2)前10s内的平均反应速率v(H2O)= 。
(3)其它条件不变的情况下,在10s时往容器中再加入一定量H2,此时该反应正向速率将 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
(4)下列叙述能说明原反应达到平衡状态的是 。
a.单位时间内消耗nmol CH3OH的同时生成nmol CO2
b.1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂
c.CO2和H2的浓度保持不变
d.容器内压强保持不变
e.CO2和H2的物质的量之比保持不变
Ⅲ.脱硫:燃煤的烟气脱硫技术是当前应用最广、效率最高的脱硫技术。其更多的是利用碱溶液与烟道气相遇,烟道气中SO2与Ca(OH)2悬浊液发生反应。
(5)已知中和反应为常见的放热反应,下列有关反应放热、吸热的说法正确的是 。
a.可燃物燃烧一般都需要加热,所以都是吸热反应
b.化学键的断裂要吸收能量
c.当反应物的总能量低于生成物的总能量时,据能量守恒定律可知反应会放热
d.已知SO2(g)与O2(g)反应生成SO3(g)为放热反应,则SO3(g)分解生成SO2(g)与O2(g)的反应为吸热反应
(6)请写出脱硫过程发生的主要化学方程式: 。
三、实验题
21.现代社会的一切活动都离不开能量,化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。回答下列问题:
(1)下列反应中,属于放热反应的是___________(填字母)。
A.盐酸与 B.晶体和晶体反应
C.Zn和稀硫酸反应 D.KOH溶液和稀硝酸反应
(2)由下图的能量转化关系可知生成16g (l)需要 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
(3)下图为1mol (g)和1mol (g)充分反应生成2mol NO(g)的能量变化图。若断裂1mol NO分子中的化学键,需要吸收 能量。该反应中反应物所具有的总能量 (填“高于”“低于”或“等于”)生成物所具有的总能量。
(4)某实验小组为了探究化学能与热能的转化,设计了如图所示的三套实验装置:
①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),在甲试管中加入了适量溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是 。
②上述3个装置中,能探究“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)。
22.如图所示,某化学兴趣小组把试管放入盛有的饱和石灰水的烧杯中,在试管中放入几小块镁片,再向试管中滴入稀盐酸。
试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是 。
(2)产生上述现象的原因是 。
(3)写出有关反应的离子方程式: 。
(4)由实验推知,镁片与稀盐酸的反应 。(填“释放”或“吸收”)能量。
(5)在上述实验结束后将试管取出,在烧杯中放入小烧杯,在小烧杯中加入氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的混合物并用玻璃棒搅拌,则实验现象是 ,产生该现象的原因是 。
23.某小组同学设计了如下实验装置并开展研究(部分夹持装置已略去)。
(1)当将A慢慢滴入甲瓶后,观察到甲瓶上的气球慢慢鼓起,则A和B分别可能是下列组合中的 (填选项序号)。
①稀硫酸和NaHCO3溶液 ②浓硫酸和NaOH溶液
③NaCl溶液和KNO3溶液 ④蒸馏水和NH4NO3固体
(2)将少量C慢慢推入乙瓶。
①若观察到乙瓶内的气球慢慢鼓起,且C为蒸馏水,则气体D可能为 (任填一种物质的化学式)。
②若C为O2,气体D为NO,则能观察到乙瓶中的现象是 。
(3)若他们利用下图所示装置进行实验。
①将水滴入试管后能观察到的现象为 ,这是因为该反应为 反应(填“放热”或“吸热”),反应物的总能量比生成物的总能量 (填“高”或“低”,下同),反应物化学键断裂时吸收的总能量 于生成物化学键形成时放出的总能量。
②该反应的化学方程式为 ,反应中能量的主要转化形式为 。
参考答案:
1.C
2.C
3.B
4.C
5.C
6.C
7.B
8.B
9.A
10.B
11. 2858 H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH= 285.8 kJ·mol 1 CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH= 283.0 kJ·mol 1 CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH= 726.5 kJ·mol 1
12. ② ① ④ ⑤ ③和⑥ 放热 高 化学反应 热能 低 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑(答案合理即可)
13. 2H2(g)+ SiCl4(g)Si(s)+4HCl(g) ΔH=+0.025akJ/mol 4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6 kJ/mol; 大于 H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH= 124.6kJ/mol CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-50kJ/mol Cu(s)+ H2O2(l)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH= 319kJ/mol
14. 放出 吸收
15.错误
16.(1)+137
(2) 放出 9
17. 吸热 不相等 相等 环形玻璃搅拌棒 S2->Cl->Na+> Al3+ C18. = D C
19. 放热 极性键、非极性键 放热1283.2 1260
20. 4H2+2NO24H2O+N2 0.05mol·L-1·s-1 增大 bcd bd SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O
21.(1)CD
(2) 放出 45.5
(3) 632kJ 低于
(4) 左端液面降低,右端液面升高 I、Ⅱ
22. 镁片上有大量气泡产生;镁片逐渐溶解;烧杯中的饱和石灰水变浑浊 Mg与稀盐酸反应生成,该反应放热,体系温度升高,在水中的溶解度随温度的升高而减小,故饱和石灰水中的析出而使溶液变浑浊 Mg+2H+=Mg2++H2↑ 释放 烧杯中浑浊程度减轻(或浑浊消失) 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应吸热,体系温度降低,的溶解度增大
23.(1)①②
(2) HCl(合理即可) 气体颜色逐渐变为红棕色,气球无明显变化
(3) U形管内红墨水左边液面低于右边 放热 高 低 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 化学能转化为热能
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