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2024-2025年高中化学选择性必修1化学反应原理第一章化学反应热效应第1节反应热课时练习
1.在标准压强101kPa、298K下,由最稳定的单质合成物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用符号表示,部分物质的如图所示。已知:、、的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断正确的是( )
A.根据图中信息,可判断热稳定性:
B.
C.的键能小于与的键能之和
D.标准燃烧热的热化学方程式为
【答案】C
【详解】A.的标准摩尔生成焓为,的标准摩尔生成焓为,能量越低越稳定,则热稳定性:,A错误;
B.由图中信息知: ,因为的能量低于,所以 ,B错误;
C.NO(g)的标准摩尔生成焓为,即生成NO(g)的反应是吸热反应,断键吸热,形成化学键放热,则的键能小于与的键能之和,C正确;
D.标准燃烧热的热化学方程式为,的标准摩尔生成焓为,的标准摩尔生成焓为,可以求出,但标准燃烧热的热化学方程式中水应该是液态,D错误;
故答案选C。
2.常温常压下,与发生反应时,生成或的能量变化如图(反应物和生成物水略去),下列说法正确的是 ( )
A.加入催化剂后,生成的速率变慢,单位时间内生成量变多
B.加入催化剂后,生成的热效应变大,生成的热效应变小
C.完全燃烧生成液态水和二氧化碳放出的热量
D.生成的热化学方程式为
【答案】A
【详解】A.催化剂能加快反应速率,而催化剂的加入使得生成CO、HCHO的活化能均降低,但生成HCHO时活化能更低,因此反应更易生成HCHO,生成的CO减少,导致生成的速率变慢,同时单位时间内HCHO产量增大,故A正确;
B.催化剂改变反应的历程,活化能降低,化学反应热效应不变,故B错误;
C.图中所示可得出热化学方程式有,所求为,但通过题中所得的是甲醇不完全燃烧所放出的热量,因此完全燃烧所放出的热量大于393kJ,故C错误;
D.热化学方程式应该标明物质的聚集状态,应该表示为,故D错误;
故答案选A。
某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。下列判断正确的是( )
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响
D.若用NaOH固体测定中和热,则测定中和热的数值偏高
【答案】D
【详解】A.与的反应属于吸热反应,铝片与盐酸、NaOH与盐酸反应属于放热反应,A错误;
B.铝粉和铝片都是固体,更换为等质量的铝粉后时放出的热量不变,但铝粉与盐酸反应速率快,B错误;
C.铁是热的良导体,改为铁质搅拌器,造成热量损失增大,测的中和热数值偏小,C错误;
D.氢氧化钠固体溶解放出热量,因此测定数值结果偏高,D正确;
故选D。
4.如图所示是298K时,与反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述正确的是( )
A.催化剂不参与化学反应,故反应前后的质量和性质不变
B.该反应的热化学方程式为
C.的总能量低于2molAB
D.断裂1molA—A和1molB—B键,放出akJ能量
【答案】B
【分析】由图可知,该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,反应的热化学方程式为A2(g)+B2(g)=2AB(g) =+(a-b)kJ mol-1。
【详解】A.催化剂能改变反应途径、降低反应的活化能,所以催化剂参与化学反应,A错误;
B.由分析可知,反应的热化学方程式为A2(g)+B2(g)=2AB(g) =+(a-b)kJ mol-1,B正确;
C.的总能量低于2molAB(g)的总能量,C错误;
D.破坏化学键时,需要吸收能量,则断裂1molA—A和1molB—B键,吸收akJ能量,D错误;
故选B。
5.S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。
已知:①S(单斜,s)+O2(g)=SO2(g)△H1=-297.16kJ·mol-1
②S(正交,s)+O2(g)=SO2(g)△H2=-296.83kJ·mol-1
③S(单斜,s)=S(正交,s)△H3
下列说法正确的是( )
A.△H3=+0.33kJ·mol-1
B.单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C.S(单斜,s)=S(正交,s)△H3<0,正交硫比单斜硫稳定
D.S(单斜,s)=S(正交,s)△H3>0,单斜硫比正交硫稳定
【答案】C
【详解】A.由盖斯定律可知,反应①-②=③,所以,A错误;
B.S(单斜,s)=S(正交,s),反应为放热反应,B错误;
C.S(单斜,s)=S(正交,s) ,△H3<0,正交硫能量低,比单斜硫稳定,C正确;
D.S(单斜,s)=S(正交,s) ,△H3<0,D错误;
故选C。
6.下列有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是( )
A.稀硫酸与 溶液反应:
B.在10lkPa下的燃烧热 则水分解的热化学方程式为
C.的燃烧热 则有
D.已知9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成 17.6g FeS 时放出 19.12kJ热量, 则
【答案】D
【详解】A.稀硫酸与氢氧化钠溶液反应生成1mol水放出57.3kJ热量,反应的热化学方程式为,故A错误;
B.氢气的燃烧热指101kPa时1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,水的分解是氢气燃烧的逆过程,所以水分解的热化学方程式为,故B错误;
C.甲醇的燃烧热指101kPa时1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,反应的热化学方程式为 ,故C错误;
D.根据生成硫化亚铁17.6g(即0.2mol)时,放出19.12k热量,可知生成1 mol时放出95.6kJ的热量,所以硫粉与铁粉反应的热化学方程式为,故D正确;
故选D。
7.含氮微粒在催化剂表面的部分变化过程如图所示,下列说法不正确的是( )
A.工业合成氨为放热的可逆反应,且正反应的活化能高于逆反应的活化能
B.在催化剂b表面形成氮氧键的过程是放热过程
C.反应1断裂氮氮键和氢氢键,形成氮氢键
D.反应1属于氮的固定,反应2不是氮的固定
【答案】A
【详解】A.工业合成氨的反应方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,该反应的正反应为放热反应,说明反应物的总能量比生成物的总能量高,则正反应的活化能小于逆反应的活化能,A错误;
B.在化学反应过程中,断裂化学键需吸收能量,形成化学键会释放能量。根据图示可知:在催化剂b表面NH3分子中的N原子与O原子之间形成氮氧键,形成化学键过程会放出能量,因此该过程是一个放热过程,B正确;
C.根据图示可知:在反应1发生时,N2、H2在催化剂a表面吸附,断裂N2分子中的氮氮键和H2分子中氢氢键,同时形成NH3分子中的氮氢键,C正确;
D.根据图示可知:反应1是N2与H2在催化剂存在条件下反应产生NH3,该反应是氮元素的单质转化为含氮化合物的过程,因此属于氮的固定;反应2是NH3与O2在催化剂存在条件下反应产生NO、H2O的过程,是氮元素化合物之间的转化,不属于氮的固定,D正确;
故合理选项是A。
8.一定条件下,在水溶液中1mol 、(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列说法正确的是( )
A.B→A+C反应的热化学方程式为:
B.结合质子能力最强的微粒是D
C.B→A+C反应的活化能60
D.A、B、C、D中C最稳定
【答案】A
【详解】A.B→A+C,由电子守恒得该反应方程式为,ΔH=(63kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-117kJ/mol;故A正确;
B.对应酸的酸性越弱,则酸根离子结合氢离子的能力越强,则离子中结合H+能力最强的是B,故B错误;
C.根据图像无法计算B→A+C反应的活化能,故C错误;
D.能量越低越稳定,则A、B、C、D四种微粒中A最稳定,故D错误;
答案选A。
9.我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子,脱附后催化剂复原)催化水煤气变换反应。,低温获得高转化率与高反应速率。反应过程示意如图
下列说法正确的是( )
A.图示显示,状态I的分子在变换过程中均参与了反应
B.若未使用催化剂时水煤气变换反应的焓变为,则
C.从状态I到状态V,存在非极性共价键的断裂和生成
D.
【答案】A
【详解】A.根据图知,状态Ⅰ和状态Ⅱ存在水分子中的化学键断裂,状态Ⅲ中有水分子生成,状态Ⅰ的H2O分子在变换过程中均参与了反应,故A正确;
B.催化剂虽然能降低正逆反应的活化能,但不能改变反应的始态和终态,不能改变反应的焓变,即 H′= H,故B错误;
C.从状态I到状态V,存在O-H极性键断裂,C=O、H-H键的形成,则不存在非极性共价键的断裂,故C错误;
D.终态Ⅳ中得到的物质没有解吸,而解吸过程吸热,根据盖斯定律可知, H> H1+ H2+ H3,故D错误;
故选:A。
10.点阵能()是衡量晶体中离子间键结合能大小的一个量度,是阐明晶体化学性质的重要物理量。为探究的离子键强弱,设计如下图所示的Born-Haber循环:
由此可得U/(kJ mol-1)为( )
A.+786.5 B.-786.5 C.+749.6 D.-749.6
【答案】D
【详解】由题干信息可知:
Na(s)=Na(g)ΔH1=+108.4kJ/mol,Na(g)=Na+(g)ΔH2=+495.0kJ/mol,Cl2(g)=Cl(g) ΔH3=+119.6kJ/mol,Cl(g)=Cl-(g)ΔH4=-384.3kJ/mol,Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s)ΔH5=UkJ/mol, Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s)ΔH6=-410.9kJ/mol,,根据盖斯定律可知,ΔH6=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=(+108.4+495.0+119.6-384.3+U)kJ/mol=-410.9kJ/mol,可得U=-749.6,故选:D。
11.自然界中生成臭氧的反应为,其能量变化如图所示。下列说法中正确的是( )
A.为吸热反应
B.氧气比臭氧稳定
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.中化学键的断裂需要放出能量
【答案】B
【详解】A.根据能量变化图,为放热反应,A错误;
B.物质能量越低越稳定,氧气能量低,氧气比臭氧稳定,B正确;
C.根据能量变化图,反应物能量低,生成物能量高,C错误;
D.物质发生反应,断键需吸收能量,D错误;
答案选B。
12.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的.如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化,下列说法错误的是( )
A.该反应的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ mol﹣1
B.1mol N2(l)和NA个O2(l)反应生成2mol NO(g)时,吸收的能量为180kJ
C.1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量
D.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO(g)
【答案】B
【详解】A.△H=反应物断裂化学键吸收的能量﹣生成物形成化学键放出的能量,N2(g)+O2(g)═2NO(g),△H=946kJ/mol+498kJ/mol﹣2×632kJ/mol=+180kJ/mol,A正确;
B.由A可知,1mol N2(g)和NA个O2(g)反应生成2mol NO(g)时,吸收的能量为180kJ,B错误;
C.N2(g)+O2(g)═2NO(g),△H=+180kJ/mol,为吸热反应,所以1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量,C正确;
D.通常情况下,N2(g)和O2(g)不能发生化学反应,D正确;
故选B。
13.应用过渡状态理论讨论化学反应时,可将反应过程中体系的势能变化情况表示在反应历程一势能图上。甲烷在光照条件下发生的氯代反应历程如图所示。下列说法错误的是( )
(1)Cl-Cl→2Cl·
(2)Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl
(3)CH3·+Cl-Cl→CH3-C1+C1·
A.反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl △H=+7.5kJ·mol-1
B.反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl的活化能Ea=+16.7kJ·mol-1
C.反应(2)比反应(3)更容易进行
D.CH4(g)+Cl2(g)=CH3Cl(g)+HCl(g) △H=-105.4kJ·mol-1
【答案】C
【详解】A.由图可知,Cl·和CH3-H的能量比CH3·和H-Cl的能量低7.5kJ,因此反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl的△H=+7.5kJ·mol-1,A正确;
B.反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl的活化能为Ea1,因此Ea=+16.7kJ·mol-1,B正确;
C.反应(2)的活化能为16.7kJ·mol-1,反应(3)的活化能为8.3kJ·mol-1,反应(3)更容易进行,C错误;
D.由图可知CH4转化为CH3Cl放出105.4kJ能量,则CH4(g)+Cl2(g)=CH3Cl(g)+HCl(g) △H=-105.4kJ·mol-1,D正确;
选C。
14.下列热化学方程式中说法正确的是( )
A.的燃烧热是,则:
B.已知液态肼和足量液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出的热量,则:
C.,则含的稀溶液与过量浓硫酸完全反应,放出的热量为
D.,在密闭容器中充入,充分反应后放出的热量
【答案】B
【详解】A.CO的燃烧热是283.0kJ/mol,一氧化碳燃烧生成二氧化碳是放热反应,其逆反应二氧化碳分解生成一氧化碳和氧气是吸热,2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=+2×283.0kJ/mol,故A错误;
B. 1g液态肼的物质的量为:1/32mol,则1mol液态肼完全反应放出的热量为:20.05kJ×=641.6kJ,该反应的化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH= 641.6kJ·mol-1,故B正确;
C.,即在稀溶液中1molNaOH与强酸完全反应生成1mol水时,放出57.4kJ热量,但浓硫酸稀释时需要放热,则含20gNaOH的稀溶液与过量浓硫酸完全反应,放出的热量应大于28.7kJ,故C错误;
D.该反应为可逆反应,不能完全进行到底,因此0.5molN2、1.5molH2反应放出的热量小于47.2kJ,选项D错误;
故选B。
15.能源是制约国家发展进程的因素之一。二甲醚等被称为21世纪的绿色能源,工业上制备二甲醚原理,分别用Ir、Ce作催化剂,进行相同的时间后,测得的的转化率随反应温度的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A.已知二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为,二甲醚燃烧热的热化学方程式
B.二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池,两种燃料所含共价键类型不同,断键时所需能量不同
C.反应的,
D.分别用、作催化剂时,活化能降低更多
【答案】C
【分析】根据图像分析,相同温度下,Ir做催化剂的时候,二氧化碳转化率高,并且反应是属于气体物质的量增大的反应,熵会增大,温度越高,二氧化碳转化率增大,故正反应是吸热反应。
【详解】A.二甲醚的摩尔质量为46g/mol,故1mol二甲醚燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为31.63kJ/g×46g=1454.98kJ,燃烧是放热反应,ΔH<0,故A正确;
B.二甲醚与乙醇共价键类型不同,乙醇含有-O-H键,而二甲醚没有-O-H键,所以断键时所需能量不同,故B正确;
C.随着温度升高,二氧化碳转化率增大,所以正反应是吸热反应,ΔH>0,反应是属于气体物质的量增大的反应,熵会增大,ΔS>0,故C错误;
D.相同温度下,Ir做催化剂的时候,二氧化碳转化率较高,说明降低了反应的活化能,故D正确;
故答案选C。
16.氮是地球上含量丰富的一种元素,其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是 1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 1 mol CO2(g)和 1 mol NO(g)过程中能量变化示意图。
①该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
②请写出反应的热化学方程式 。
③若在该反应体系中加入催化剂对反应热 (填“有”或“没有”)影响。
(2)已知,可逆反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH = 56.9 kJ/mol。在乙烧杯中投入一定量的CaO固体,此烧杯中NO2球的红棕色变深。根据现象,补全CaO与H2O反应过程的能量变化示意图 。
【答案】 放热 NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) △H=-234 kJ/mol 没有
【详解】(1)①根据图示可知:反应物的能量比生成物的能量高,因此物质发生反应时放出热量,即该反应为放热反应;
②反应热等于反应物活化能与生成物活化能的差,则反应热△H=134 kJ/mol-368 kJ/mol=-234 kJ/mol,故该反应的热化学方程式为:NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) △H=-234 kJ/mol;
③催化剂不能改变反应物、生成物的总能量,而反应热等于反应物活化能与生成物活化能的差,因此催化剂对反应热无影响,即若在该反应体系中加入催化剂,该反应的反应热不发生变化;
(2)在乙烧杯中投入一定量的CaO固体,此烧杯中NO2球的红棕色变深,说明c(NO2)增大,可逆反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH = 56.9 kJ/mol的化学平衡逆向移动,由于该反应的正反应是放热反应,△H<0,则乙烧杯内反应后温度升高,说明CaO与H2O反应放出热量,该反应为放热反应,△H<0,证明生成物Ca(OH)2的能量比反应CaO与H2O的总能量低,用图像表示为:。
17.回答下列问题
(1)分子可形成单斜硫和斜方硫,转化过程如下:S(s,单斜)S(s,斜方),则S(单斜)、S(斜方)相比,较稳定的是 (填“S(单斜)”或“S(斜方)”)。
(2)下表中的数据表示破坏1mol化学键需消耗的能量(即键能单位为)
化学键
键能 436 431
热化学方程式:,则的键能为 。
(3)标准状况下,在中完全燃烧生成和,放出389.7kJ热量,请写出表示燃烧热的热化学方程式: 。
(4)已知:C(石墨,s)
计算C(石墨,s)与反应生成的为 (用含a、b、c的式子表示)。
(5)与适量反应生成,需吸收68kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。
【答案】(1)S(斜方,s)
(2)243
(3)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)
(4)c-a-2b
(5)
【详解】(1)S(s,单斜)S(s,斜方),则S(单斜,s)的能量大于S(斜方,s),能量越低越稳定,较稳定的是S(斜方,s)。
(2),焓变=反应物总键能-生成物总键能,设的键能为x,则436+x-2×431=-183,x=243。
(3)标准状况下的物质的量为=0.3mol,0.3mol在中完全燃烧生成和,放出389.7kJ热量,则1mol在中完全燃烧生成和,放出=1299kJ热量,表示燃烧热的热化学方程式:C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) 。
(4)已知:①C(石墨,s),②,③,根据盖斯定律①+②×2-③得C(石墨,s) 。
(5)与适量反应生成,需吸收68kJ的热量,该反应的热化学方程式为: 。
18.能源是现代社会物质文明的原动力,研究化学反应能量变化意义重大。回答下列问题:
I.氢能是极具发展潜力的清洁能源,被誉为“21世纪终极能源”。氢气的制备和应用是目前的研究热点。
(1)工业生产中可利用还原制备清洁能源甲醇。
①由如图的能量转化关系可知生成需要 (填“吸收”或“放出”) 能量。
②已知和的摩尔燃烧焓分别为。则的 。
(2)热化学硫碘循环分解水是一种有发展前景的制氢方法之一,反应过程如图:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①在热化学硫碘循环分解水的总反应中,反应物的总能量 (填“”、“”或“”)生成物总能量。
②已知中键完全断裂时需要吸收的能量,中键形成时放出的能量,则中键断裂时吸收的能量为 。
Ⅱ.某化学小组用盐酸、溶液和如图装置进行中和反应反应热的测定实验。
(3)从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器是 ;溶液稍过量的原因是 。
(4)某次实验测得中和热的数值小于(理论值),产生偏差的原因可能是 (填标号)。
实验装置保温、隔热效果差
用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
盐酸与溶液混合后立即记录温度
一次性把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
用温度计测量盐酸起始温度后直接测量溶液的温度
【答案】(1) 放出 45.5 -93.8
(2) < 436
(3) 环形玻璃搅拌器 为了保证盐酸完全中和
(4)ACE
【详解】(1)①由图可知反应物总能量高于生成物总能量,是放热反应,生成1mol甲醇放出510-419=91kJ能量,物质的量为,则会放出45.5kJ能量;②已知和的摩尔燃烧焓分别为,可得热化学方程式为①,②,③由盖斯定律,反应②+③-①可得的-285.8-91+283.0=-93.8kJ/mol;
(2)①水的分解反应为吸热反应,则反应物总能量<生成物总能量;②根据盖斯定律,反应I×2+Ⅱ+2Ⅲ可得 H=2×(-44)+550+2×11=+484kJ/mol, H=2×2×463-496-2x=484,解得x=436,则中键断裂时吸收的能量为436kJ;
(3)从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌器,溶液稍过量的原因是为了保证盐酸完全中和;
(4)A.实验装置保温、隔热效果差,造成热量损失,测定的中和热数值偏小,故A符合题意;
B.用量筒量取盐酸溶液体积时仰视读数,造成量取的盐酸体积偏大,反应生成的水偏多,放出的热量偏多,故测定的中和热数值偏大,故B不符合题意;
C.盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度,温差数值偏小,计算的热量值偏低,测定中和热数值偏小,故C符合题意;
D.一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,可减少热量散失,操作正确,故D不符合题意;
E.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度,使测定的温差△T偏小,计算的放热数值偏小,导致测得的中和热偏小,故E符合题意;
故答案为:ACE。
19.碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下。
M、N相比,较稳定的是 (填“M”或“N”)。
(2)已知的燃烧热,,,则a 238.6(填“>”,“<”或“=”)。16g的完全燃烧完,转移的电子数目为: ,放出 kJ的热量。
(3)已知: ,该反应逆反应的活化能为,则其反应的活化能为 。
(4)1.5mol甲烷燃烧时,生成液态水和二氧化碳,同时放出1335.45kJ的热量,写出甲烷燃烧的热化学方程式 。
(5)已知存在下列热化学方程式:
①氢气燃烧
②太阳光分解水制氢气
③液态水转化为水蒸气
回答下列问题:
a.从能量转化角度分析,反应①为 反应(填“吸热”或“放热”)。
b.若在反应②中使用催化剂, (填“增大”“减小”或“不变”)。
c.写出表示氢气燃烧热的热化学方程式: 。
【答案】(1)M
(2) < 3NA 119.3
(3)167.2
(4)
(5) 放热 不变
【详解】(1)物质能量越低越稳定,该反应吸热,M的能量低于N,较稳定的是M;
(2)燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,甲醇燃烧生成H2O(g)属于不完全燃烧,放出的热量小于燃烧热,则a<238.6;根据反应方程式,1mol反应转移6mol电子,16g的物质的量为,转移的电子数目为:3NA,放出0.5mol×238.6k/mol=119.3kJ能量;
(3)由,则其反应的活化能为-241.8kJ/mol+409kJ/mol=167.2kJ/mol;
(4)1.5mol甲烷燃烧时,生成液态水和二氧化碳,同时放出1335.45kJ的热量,则1mol甲烷燃烧时放出890.3kJ热量,甲烷燃烧的热化学方程式:;
(5)由盖斯定律,反应①+②可得③,+;
a.从能量转化角度分析,反应①的焓变小于0,为放热反应;
b.若在反应②中使用催化剂,催化剂不影响焓变,则不变;
c.表示氢气燃烧热的热化学方程式:。
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2024-2025年高中化学选择性必修1化学反应原理第一章化学反应热效应第1节反应热课时练习
1.在标准压强101kPa、298K下,由最稳定的单质合成物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用符号表示,部分物质的如图所示。已知:、、的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断正确的是( )
A.根据图中信息,可判断热稳定性:
B.
C.的键能小于与的键能之和
D.标准燃烧热的热化学方程式为
2.常温常压下,与发生反应时,生成或的能量变化如图(反应物和生成物水略去),下列说法正确的是 ( )
A.加入催化剂后,生成的速率变慢,单位时间内生成量变多
B.加入催化剂后,生成的热效应变大,生成的热效应变小
C.完全燃烧生成液态水和二氧化碳放出的热量
D.生成的热化学方程式为
某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。下列判断正确的是( )
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响
D.若用NaOH固体测定中和热,则测定中和热的数值偏高
4.如图所示是298K时,与反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述正确的是( )
A.催化剂不参与化学反应,故反应前后的质量和性质不变
B.该反应的热化学方程式为
C.的总能量低于2molAB
D.断裂1molA—A和1molB—B键,放出akJ能量
5.S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。
已知:①S(单斜,s)+O2(g)=SO2(g)△H1=-297.16kJ·mol-1
②S(正交,s)+O2(g)=SO2(g)△H2=-296.83kJ·mol-1
③S(单斜,s)=S(正交,s)△H3
下列说法正确的是( )
A.△H3=+0.33kJ·mol-1
B.单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C.S(单斜,s)=S(正交,s)△H3<0,正交硫比单斜硫稳定
D.S(单斜,s)=S(正交,s)△H3>0,单斜硫比正交硫稳定
6.下列有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是( )
A.稀硫酸与 溶液反应:
B.在10lkPa下的燃烧热 则水分解的热化学方程式为
C.的燃烧热 则有
D.已知9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成 17.6g FeS 时放出 19.12kJ热量, 则
7.含氮微粒在催化剂表面的部分变化过程如图所示,下列说法不正确的是( )
A.工业合成氨为放热的可逆反应,且正反应的活化能高于逆反应的活化能
B.在催化剂b表面形成氮氧键的过程是放热过程
C.反应1断裂氮氮键和氢氢键,形成氮氢键
D.反应1属于氮的固定,反应2不是氮的固定
8.一定条件下,在水溶液中1mol 、(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列说法正确的是( )
A.B→A+C反应的热化学方程式为:
B.结合质子能力最强的微粒是D
C.B→A+C反应的活化能60
D.A、B、C、D中C最稳定
9.我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子,脱附后催化剂复原)催化水煤气变换反应。,低温获得高转化率与高反应速率。反应过程示意如图
下列说法正确的是( )
A.图示显示,状态I的分子在变换过程中均参与了反应
B.若未使用催化剂时水煤气变换反应的焓变为,则
C.从状态I到状态V,存在非极性共价键的断裂和生成
D.
10.点阵能()是衡量晶体中离子间键结合能大小的一个量度,是阐明晶体化学性质的重要物理量。为探究的离子键强弱,设计如下图所示的Born-Haber循环:
由此可得U/(kJ mol-1)为( )
A.+786.5 B.-786.5 C.+749.6 D.-749.6
11.自然界中生成臭氧的反应为,其能量变化如图所示。下列说法中正确的是( )
A.为吸热反应
B.氧气比臭氧稳定
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.中化学键的断裂需要放出能量
12.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的.如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化,下列说法错误的是( )
A.该反应的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ mol﹣1
B.1mol N2(l)和NA个O2(l)反应生成2mol NO(g)时,吸收的能量为180kJ
C.1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量
D.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO(g)
13.应用过渡状态理论讨论化学反应时,可将反应过程中体系的势能变化情况表示在反应历程一势能图上。甲烷在光照条件下发生的氯代反应历程如图所示。下列说法错误的是( )
(1)Cl-Cl→2Cl·
(2)Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl
(3)CH3·+Cl-Cl→CH3-C1+C1·
A.反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl △H=+7.5kJ·mol-1
B.反应Cl·+CH3-H→CH3·+H-Cl的活化能Ea=+16.7kJ·mol-1
C.反应(2)比反应(3)更容易进行
D.CH4(g)+Cl2(g)=CH3Cl(g)+HCl(g) △H=-105.4kJ·mol-1
14.下列热化学方程式中说法正确的是( )
A.的燃烧热是,则:
B.已知液态肼和足量液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出的热量,则:
C.,则含的稀溶液与过量浓硫酸完全反应,放出的热量为
D.,在密闭容器中充入,充分反应后放出的热量
故选B。
15.能源是制约国家发展进程的因素之一。二甲醚等被称为21世纪的绿色能源,工业上制备二甲醚原理,分别用Ir、Ce作催化剂,进行相同的时间后,测得的的转化率随反应温度的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A.已知二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为,二甲醚燃烧热的热化学方程式
B.二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池,两种燃料所含共价键类型不同,断键时所需能量不同
C.反应的,
D.分别用、作催化剂时,活化能降低更多
16.氮是地球上含量丰富的一种元素,其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是 1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 1 mol CO2(g)和 1 mol NO(g)过程中能量变化示意图。
①该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
②请写出反应的热化学方程式 。
③若在该反应体系中加入催化剂对反应热 (填“有”或“没有”)影响。
(2)已知,可逆反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH = 56.9 kJ/mol。在乙烧杯中投入一定量的CaO固体,此烧杯中NO2球的红棕色变深。根据现象,补全CaO与H2O反应过程的能量变化示意图 。
17.回答下列问题
(1)分子可形成单斜硫和斜方硫,转化过程如下:S(s,单斜)S(s,斜方),则S(单斜)、S(斜方)相比,较稳定的是 (填“S(单斜)”或“S(斜方)”)。
(2)下表中的数据表示破坏1mol化学键需消耗的能量(即键能单位为)
化学键
键能 436 431
热化学方程式:,则的键能为 。
(3)标准状况下,在中完全燃烧生成和,放出389.7kJ热量,请写出表示燃烧热的热化学方程式: 。
(4)已知:C(石墨,s)
计算C(石墨,s)与反应生成的为 (用含a、b、c的式子表示)。
(5)与适量反应生成,需吸收68kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。
18.能源是现代社会物质文明的原动力,研究化学反应能量变化意义重大。回答下列问题:
I.氢能是极具发展潜力的清洁能源,被誉为“21世纪终极能源”。氢气的制备和应用是目前的研究热点。
(1)工业生产中可利用还原制备清洁能源甲醇。
①由如图的能量转化关系可知生成需要 (填“吸收”或“放出”) 能量。
②已知和的摩尔燃烧焓分别为。则的 。
(2)热化学硫碘循环分解水是一种有发展前景的制氢方法之一,反应过程如图:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①在热化学硫碘循环分解水的总反应中,反应物的总能量 (填“”、“”或“”)生成物总能量。
②已知中键完全断裂时需要吸收的能量,中键形成时放出的能量,则中键断裂时吸收的能量为 。
Ⅱ.某化学小组用盐酸、溶液和如图装置进行中和反应反应热的测定实验。
(3)从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器是 ;溶液稍过量的原因是 。
(4)某次实验测得中和热的数值小于(理论值),产生偏差的原因可能是 (填标号)。
实验装置保温、隔热效果差
用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
盐酸与溶液混合后立即记录温度
一次性把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
用温度计测量盐酸起始温度后直接测量溶液的温度
19.碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下。
M、N相比,较稳定的是 (填“M”或“N”)。
(2)已知的燃烧热,,,则a 238.6(填“>”,“<”或“=”)。16g的完全燃烧完,转移的电子数目为: ,放出 kJ的热量。
(3)已知: ,该反应逆反应的活化能为,则其反应的活化能为 。
(4)1.5mol甲烷燃烧时,生成液态水和二氧化碳,同时放出1335.45kJ的热量,写出甲烷燃烧的热化学方程式 。
(5)已知存在下列热化学方程式:
①氢气燃烧
②太阳光分解水制氢气
③液态水转化为水蒸气
回答下列问题:
a.从能量转化角度分析,反应①为 反应(填“吸热”或“放热”)。
b.若在反应②中使用催化剂, (填“增大”“减小”或“不变”)。
c.写出表示氢气燃烧热的热化学方程式: 。
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