第二单元 化学反应中的热 第1课时 放热反应与吸热反应--2026苏教版高中化学必修第二册章节练
文档属性
| 名称 | 第二单元 化学反应中的热 第1课时 放热反应与吸热反应--2026苏教版高中化学必修第二册章节练 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 736.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-01-04 13:57:21 | ||
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文档简介
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2026苏教版高中化学必修第二册
专题6 化学反应与能量变化
第二单元 化学反应中的热
第1课时 放热反应与吸热反应
基础过关练
题组一 放热反应与吸热反应
1.(2025天津第二十五中学期中检测)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浓硫酸溶于水放出热量属于放热反应
④有的放热反应加热到一定温度引发后,停止加热,反应也能继续进行
A.只有④ B.只有①②
C.①②③④ D.②③④
2.(2024江苏盐城响水中学期中)在25 ℃、101 kPa下,1 mol白磷(P4)完全燃烧放出的热量和4 mol红磷(P)完全燃烧放出的热量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应
B.白磷比红磷稳定
C.由红磷转化为白磷是吸热反应
D.等质量的红磷和白磷完全燃烧,红磷放出的热量多
3.(2025安徽滁州新锐高级中学月考)为探究NaHCO3、Na2CO3与1 mol·L-1盐酸反应(设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ)过程中的热效应,进行实验并测得如下数据。下列有关说法正确的是( )
序 号 液体 固体 混合前 温度 混合后 最高温度
① 35 mL水 2.5 g NaHCO3 20 ℃ 18.5 ℃
② 35 mL水 3.2 g Na2CO3 20 ℃ 24.3 ℃
③ 35 mL盐酸 2.5 g NaHCO3 20 ℃ 16.2 ℃
④ 35 mL盐酸 3.2 g Na2CO3 20 ℃ 25.1 ℃
A.仅通过实验③即可判断反应Ⅰ是吸热反应
B.仅通过实验④即可判断反应Ⅱ是放热反应
C.通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是吸热反应、放热反应
D.通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是放热反应、吸热反应
题组二 热化学方程式
4.(2025江苏徐州第三中学质量检测)肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25 ℃、101 kPa下,8 g N2H4(l)完全燃烧生成氮气和液态水时,放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式正确的是( )
A.N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l) ΔH=-534 kJ·mol-1
B.N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l) ΔH=+534 kJ·mol-1
C.N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
D.N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l) ΔH=-133.5 kJ·mol-1
5.写出下列反应的热化学方程式:
(1)1 mol C2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1 411 kJ的热量。
。
(2)1 mol Al(s)与适量O2(g)发生反应,生成Al2O3(s),放出834.9 kJ的热量。
。
题组三 化学反应中的能量变化
6.(2025江西南昌第二中学段考)某些化学键的键能数据如下表,若1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)完全反应[H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)],则下列说法正确的是( )
化学键 Cl—Cl H—H H—Cl
键能/(kJ·mol-1) 243 436 431
A.反应共吸收248 kJ热量
B.反应共放出248 kJ热量
C.反应共吸收183 kJ热量
D.反应共放出183 kJ热量
7.(2024江苏连云港新海高级中学月考)可以用图示法分析化学反应中的能量变化,下列说法不正确的是( )
A.2 mol I2(s)与2 mol H2(g)反应生成4 mol HI(g)时,需要吸收10 kJ的能量
B.1 mol I2(s)变为1 mol I2(g)时,需要吸收17 kJ的能量
C.2 mol HI(g)分解生成1 mol I2(g)与1 mol H2(g)时,需要吸收12 kJ的能量
D.2 mol HI(l)分解生成1 mol I2(s)与1 mol H2(g)时,放出5 kJ的能量
8.(2025江苏宿迁段考)我国科研人员研制出一种新型复合光催化剂,可以利用太阳光在该催化剂表面实现水的高效分解,主要过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.上述过程的总反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量
B.上述过程中,太阳能转化为化学能
C.过程Ⅰ、Ⅱ吸收能量
D.过程Ⅲ发生了氧化还原反应
9.(1)有两个反应:H2+Cl22HCl,H2+Cl22HCl。这两个反应的能量转化形式主要是 能转化为 能,相同物质的量的H2(g)、Cl2(g)分别在点燃、光照条件下反应生成相同物质的量的HCl(g)时,放出的能量 (填“相等”或“不相等”)。
(2)已知:一定条件下,反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)中,2 mol HCl(g)被氧化时,放出57.8 kJ的热量。
①上述反应中4 mol HCl(g)被氧化时,放出 kJ的热量。
②断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差 kJ。
(3)根据图示的能量转化关系判断,生成16 g CH3OH(l) (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
能力提升练
题组一 对吸热反应与放热反应的理解
1.(2025广东茂名化州第一中学期中)下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是( )
A.温度计的水银柱不断上升 B.反应物总能量大于生成物总能量
C.反应开始后,甲处液面低于乙处液面 D.反应开始后,注射器活塞向右移动
2.(易错题)(2024广西玉林四校联考)某化学反应包括A(g)B(g)、B(g)C(g)两步,整个反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.两步反应均为吸热反应
B.涉及的三种物质中C(g)最稳定
C.1 mol C(g)与1 mol A(g)的能量差为E4 kJ
D.反应A(g)B(g)一定要加热才能发生
3.(2025江苏扬州段考)某小组利用如图装置探究放热反应和吸热反应。
(1)若一段时间后,A管液面 (填“低”或“高”)于B管液面,甲和乙可能分别为盐酸和小苏打。
(2)若一段时间后,A管液面低于B管液面,则以下反应中符合该现象的是 。
a.盐酸与烧碱反应
b.钠和冷水反应
c.铝和盐酸反应
d.过氧化钠和水反应
题组二 化学键与化学反应中能量变化的关系
4.(2025江苏宿迁段考)N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.通常情况下,NO比N2稳定
B.2 mol NO(g)的能量小于1 mol N2(g)和1 mol O2(g)的能量总和
C.N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH=180 kJ·mol-1
D.断开1 mol NO(g)中化学键需要放出632 kJ能量
5.(2025湖南岳阳段考)研究表明,在一定条件下,气态HCN(a)与HNC(b)的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.HNC(g)比HCN(g)更稳定
B.HCN(g) HNC(g)为吸热反应且反应条件一定为加热
C.1 mol HCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收186.5 kJ的热量
D.1 mol HCN(g)转化为1 mol HNC(g)需要吸收59.3 kJ的热量
6.部分共价键的键能见下表:
共价键 H—H N—H
键能/(kJ·mol-1) 436 946 391
(1)若1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g), (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
(2)事实上,将1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在反应容器中,使它们充分反应,反应的热量变化值总小于计算值,原因是 。
(3)如图所示,N4分子结构与白磷分子结构相似,为正四面体形。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ热量,则1 mol N4(g)完全转化为N2(g)时要 (填“吸收”或“放出”) kJ热量。
题组三 热化学方程式的意义与书写
7.(2024浙江湖州二中月考)根据如下能量关系示意图进行判断,下列说法正确的是( )
A.1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ
B.CO(g)比CO2(g)的能量高
C.C(s)燃烧生成CO(g)的热化学方程式为C(s)+O2(g) CO(g) ΔH=110.6 kJ· mol-1
D.CO气体燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=-565.8 kJ·mol-1
8.(2025安徽阜阳月考)已知:
Ⅰ.C10H18(l) C10H12(l)+3H2(g) ΔH1;
Ⅱ.C10H12(l) C10H8(l)+2H2(g) ΔH2。
若同温同压下,ΔH2>ΔH1>0。下列示意图正确的是( )
A
B
C
D
9.(2024湖南长沙统考)书写下列反应的热化学方程式。
(1)将1 g H2在Cl2中完全燃烧,放出92.4 kJ热量: 。
(2)充分燃烧a g C2H2(g)时生成1 mol CO2(g)和0.5 mol H2O(l),放出b kJ热量: 。
(3)1 g碳单质与适量水蒸气反应生成CO和H2,吸收10.94 kJ的热量:
。
(4)热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量,CH4(g)的热值为55.625 kJ·g-1,则CH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式为: 。
答案与分层梯度式解析
专题6 化学反应与能量变化
第二单元 化学反应中的热
第1课时 放热反应与吸热反应
基础过关练
1.A 放热反应有的需在加热条件下才能发生,①错误;放热反应在常温下不一定易发生,②错误;浓硫酸溶于水放出热量属于放热过程,不是放热反应(易错点),③错误;放热反应在反应中会放出热量,所以有的反应在停止加热后可以利用放出的热量继续进行,④正确;故选A。
2.C 由图可知,红磷转化为五氧化二磷是放热反应,故A错误;红磷转化为白磷是吸热反应,则红磷比白磷稳定,故B错误,C正确;质量相等时,白磷比红磷能量高,等质量的红磷和白磷完全燃烧,红磷放出的热量少,故D错误。
3.C 盐酸中含有水,需要结合NaHCO3、Na2CO3溶于水时的温度变化,才能准确判断反应是吸热还是放热。故综合实验①③可知反应Ⅰ为吸热反应,综合实验②④可知反应Ⅱ为放热反应,C正确。
4.A 根据题意可知8 g N2H4(l)完全燃烧生成氮气和液态水,放出133.5 kJ热量,则1 mol N2H4(l)完全燃烧生成1 mol氮气和2 mol液态水,放出534 kJ热量,在热化学方程式中ΔH>0表示吸热,ΔH<0表示放热,故A正确。
5.答案 (1)C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411 kJ·mol-1
(2)Al(s)+O2(g)Al2O3(s) ΔH=-834.9 kJ·mol-1
解析 结合题意,写出化学方程式后注明每种物质的聚集状态,再计算ΔH即可。
特别提醒 同一物质的聚集状态不同,物质所具有的能量不同,因此写热化学方程式时需注明各物质的聚集状态。
6.D 由化学反应的焓变与化学键键能的关系,得该反应的焓变=反应物总键能-生成物总键能=(436+243-2×431) kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1,则1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)完全反应生成HCl(g)时放出183 kJ热量。
7.D 据题图可知,1 mol I2(s)与1 mol H2(g)反应生成2 mol HI(g),吸收5 kJ能量,则2 mol I2(s)与2 mol H2(g)反应生成4 mol HI(g),吸收10 kJ能量,A正确;1 mol I2(g)转化为1 mol I2(s)放出17 kJ能量,则1 mol I2(s)转化为1 mol I2(g)需要吸收17 kJ能量,B正确;1 mol I2(g)与1 mol H2(g)反应生成2 mol HI(g)放出12 kJ能量,则2 mol HI(g)分解生成1 mol I2(g)和1 mol H2(g)时,吸收12 kJ能量,C正确;据图可知,2 mol HI(g)分解生成1 mol I2(s)和1 mol H2(g)放出5 kJ能量,HI(l)转化为HI(g)需要吸热,根据题给信息无法得出2 mol HI(l)分解生成1 mol I2(s)和1 mol H2(g)的能量变化,D错误。
8.C 水分解为H2和O2是吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,A正确;利用太阳光在催化剂表面实现水的高效分解,太阳能转化为化学能,B正确;过程Ⅱ形成H—H键、O—O键,过程Ⅱ放出能量,C错误;过程Ⅲ是H2O2分解为H2和O2,H、O元素化合价改变,属于氧化还原反应,D正确。
9.答案 (1)化学 热 相等
(2)①115.6 ②31.9
(3)放出 45.5
解析 (1)两个反应的能量转化形式都主要是化学能转化为热能,两个反应生成等量的HCl(g)所释放的能量相等。
(2)①一定条件下,2 mol HCl(g)被氧化时,放出57.8 kJ的热量,则该条件下4 mol HCl(g)被氧化时放出的热量为2×57.8 kJ=115.6 kJ。②设断开1 mol H—O键所需能量为x kJ,断开1 mol H—Cl键所需能量为y kJ,根据化学方程式和已知数据可得2×243 kJ+4×x kJ-498 kJ-4×y kJ=115.6 kJ,则x-y=31.9。
(3)据图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该反应属于放热反应,生成1 mol CH3OH(l)放出的能量为510 kJ-419 kJ=91 kJ,16 g CH3OH(l)的物质的量为0.5 mol,故生成16 g CH3OH(l)放出的能量为(91×0.5) kJ=45.5 kJ。
能力提升练
1.D 温度计的水银柱不断上升说明盐酸和氢氧化钠的反应为放热反应,A项不符合题意;该反应反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,B项不符合题意;反应开始后,甲处液面低于乙处液面说明X和Y的反应为放热反应,C项不符合题意;锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应生成的氢气会使注射器活塞向右移动,反应开始后,注射器活塞向右移动不能说明锌与稀硫酸的反应为放热反应,D项符合题意。
2.B 由题图可知,反应A(g)B(g)中反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,B(g)C(g)中反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,A项错误;根据题图知,等物质的量的A(g)、B(g)、C(g)中C(g)的能量最低,最稳定,B项正确;根据题图知,1 mol C(g)与1 mol A(g)的能量差为(E4-E1+E2-E3) kJ,C项错误;反应A(g)B(g)为吸热反应,但不一定要加热才能发生,D项错误。
易错分析 并不是所有的吸热反应都需要加热才能进行,如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应,常温下就可以进行。
3.答案 (1)高
(2)abcd
解析 (1)盐酸和小苏打的反应为吸热反应(破题关键),发生该反应导致C内气体温度降低,装置内气体压强变小,一段时间后,A管液面高于B管液面。(2)A管液面低于B管液面,说明装置内气体压强变大,甲和乙的反应为放热反应(破题关键),a、b、c、d中反应均为放热反应,均符合题意。
4.C 断开1 mol N2中的共价键消耗946 kJ能量,断开1 mol NO中的共价键消耗632 kJ能量,所以N2比NO稳定,A错误;断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,该反应吸热,2 mol NO(g)的能量大于1 mol N2(g)和1 mol O2(g)的能量总和,B错误;焓变=反应物总键能-生成物总键能,N2(g)+O2(g) 2NO(g)ΔH=(946+498-632×2) kJ·mol-1=180 kJ·mol-1,C正确;断开1 mol NO(g)中化学键需要吸收632 kJ能量,D错误。
5.D 物质的能量越低越稳定,根据图示可知等物质的量的HCN(g)比HNC(g)的能量低,因此HCN(g)比HNC(g)更稳定,A错误;HCN(g) HNC(g)为吸热反应,但反应不一定在加热条件下进行,B错误;根据图示可知1 mol HCN(g)转化为中间产物时需吸收186.5 kJ的热量,由于该中间产物中仍然存在化学键,因此1 mol HCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收的热量不是186.5 kJ,C错误;根据图示可知1 mol HCN(g)转化为1 mol HNC(g)需要吸收的热量为186.5 kJ-127.2 kJ=59.3 kJ,D正确。
6.答案 (1)放出 92
(2)该反应是可逆反应,不能完全反应
(3)放出 734
解析 (1)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH,ΔH=(946+3×436-6×391) kJ·mol-1=-92 kJ·mol-1,若1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g),放出92 kJ能量。(3)N4(g) 2N2(g) ΔH,ΔH=6×193 kJ·mol-1-2×946 kJ·mol-1=-734 kJ·mol-1,该反应为放热反应,1 mol N4(g)完全转化为N2(g)时放出734 kJ热量。
7.D 由题图可知:1 mol C(s)与1 mol O2(g)完全反应生成1 mol CO2(g)放热393.5 kJ,生成物CO2的能量不为0,故1 mol C(s)与1 mol O2(g)能量之和大于393.5 kJ,A错误;CO燃烧放热,说明1 mol CO(g)与0.5 mol O2(g)的总能量大于1 mol CO2(g)的能量,不能说明CO(g)的能量比CO2(g)高,B错误;C燃烧生成CO为放热反应,其ΔH<0,C错误;结合图示可写出CO气体燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=-565.8 kJ·mol-1,D正确。
8.D 由ΔH2>ΔH1>0可知,反应Ⅰ、Ⅱ均为吸热反应。A项图示中反应Ⅱ为放热反应,错误;B项图示中ΔH1>ΔH2,错误;C项图示中反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应,错误;D项图示中反应Ⅰ、Ⅱ均为吸热反应,且ΔH2>ΔH1,正确。故选D。
9.答案 (1)H2(g)+Cl2(g) HCl(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
(2)2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4b kJ·mol-1
(3)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ·mol-1
(4)CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
解析 (1)将1 g(0.5 mol)H2在Cl2中完全燃烧,放出92.4 kJ热量,则H2(g)+Cl2(g) HCl(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
(2)解题导引:
则热化学方程式为2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4b kJ·mol-1。
(3)解题导引:
则热化学方程式为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ·mol-1。
(4)解题导引:
则热化学方程式为CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1。
方法点津 书写热化学方程式的“五步骤”
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2026苏教版高中化学必修第二册
专题6 化学反应与能量变化
第二单元 化学反应中的热
第1课时 放热反应与吸热反应
基础过关练
题组一 放热反应与吸热反应
1.(2025天津第二十五中学期中检测)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浓硫酸溶于水放出热量属于放热反应
④有的放热反应加热到一定温度引发后,停止加热,反应也能继续进行
A.只有④ B.只有①②
C.①②③④ D.②③④
2.(2024江苏盐城响水中学期中)在25 ℃、101 kPa下,1 mol白磷(P4)完全燃烧放出的热量和4 mol红磷(P)完全燃烧放出的热量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应
B.白磷比红磷稳定
C.由红磷转化为白磷是吸热反应
D.等质量的红磷和白磷完全燃烧,红磷放出的热量多
3.(2025安徽滁州新锐高级中学月考)为探究NaHCO3、Na2CO3与1 mol·L-1盐酸反应(设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ)过程中的热效应,进行实验并测得如下数据。下列有关说法正确的是( )
序 号 液体 固体 混合前 温度 混合后 最高温度
① 35 mL水 2.5 g NaHCO3 20 ℃ 18.5 ℃
② 35 mL水 3.2 g Na2CO3 20 ℃ 24.3 ℃
③ 35 mL盐酸 2.5 g NaHCO3 20 ℃ 16.2 ℃
④ 35 mL盐酸 3.2 g Na2CO3 20 ℃ 25.1 ℃
A.仅通过实验③即可判断反应Ⅰ是吸热反应
B.仅通过实验④即可判断反应Ⅱ是放热反应
C.通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是吸热反应、放热反应
D.通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是放热反应、吸热反应
题组二 热化学方程式
4.(2025江苏徐州第三中学质量检测)肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25 ℃、101 kPa下,8 g N2H4(l)完全燃烧生成氮气和液态水时,放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式正确的是( )
A.N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l) ΔH=-534 kJ·mol-1
B.N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l) ΔH=+534 kJ·mol-1
C.N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
D.N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l) ΔH=-133.5 kJ·mol-1
5.写出下列反应的热化学方程式:
(1)1 mol C2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1 411 kJ的热量。
。
(2)1 mol Al(s)与适量O2(g)发生反应,生成Al2O3(s),放出834.9 kJ的热量。
。
题组三 化学反应中的能量变化
6.(2025江西南昌第二中学段考)某些化学键的键能数据如下表,若1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)完全反应[H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)],则下列说法正确的是( )
化学键 Cl—Cl H—H H—Cl
键能/(kJ·mol-1) 243 436 431
A.反应共吸收248 kJ热量
B.反应共放出248 kJ热量
C.反应共吸收183 kJ热量
D.反应共放出183 kJ热量
7.(2024江苏连云港新海高级中学月考)可以用图示法分析化学反应中的能量变化,下列说法不正确的是( )
A.2 mol I2(s)与2 mol H2(g)反应生成4 mol HI(g)时,需要吸收10 kJ的能量
B.1 mol I2(s)变为1 mol I2(g)时,需要吸收17 kJ的能量
C.2 mol HI(g)分解生成1 mol I2(g)与1 mol H2(g)时,需要吸收12 kJ的能量
D.2 mol HI(l)分解生成1 mol I2(s)与1 mol H2(g)时,放出5 kJ的能量
8.(2025江苏宿迁段考)我国科研人员研制出一种新型复合光催化剂,可以利用太阳光在该催化剂表面实现水的高效分解,主要过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.上述过程的总反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量
B.上述过程中,太阳能转化为化学能
C.过程Ⅰ、Ⅱ吸收能量
D.过程Ⅲ发生了氧化还原反应
9.(1)有两个反应:H2+Cl22HCl,H2+Cl22HCl。这两个反应的能量转化形式主要是 能转化为 能,相同物质的量的H2(g)、Cl2(g)分别在点燃、光照条件下反应生成相同物质的量的HCl(g)时,放出的能量 (填“相等”或“不相等”)。
(2)已知:一定条件下,反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)中,2 mol HCl(g)被氧化时,放出57.8 kJ的热量。
①上述反应中4 mol HCl(g)被氧化时,放出 kJ的热量。
②断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差 kJ。
(3)根据图示的能量转化关系判断,生成16 g CH3OH(l) (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
能力提升练
题组一 对吸热反应与放热反应的理解
1.(2025广东茂名化州第一中学期中)下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是( )
A.温度计的水银柱不断上升 B.反应物总能量大于生成物总能量
C.反应开始后,甲处液面低于乙处液面 D.反应开始后,注射器活塞向右移动
2.(易错题)(2024广西玉林四校联考)某化学反应包括A(g)B(g)、B(g)C(g)两步,整个反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.两步反应均为吸热反应
B.涉及的三种物质中C(g)最稳定
C.1 mol C(g)与1 mol A(g)的能量差为E4 kJ
D.反应A(g)B(g)一定要加热才能发生
3.(2025江苏扬州段考)某小组利用如图装置探究放热反应和吸热反应。
(1)若一段时间后,A管液面 (填“低”或“高”)于B管液面,甲和乙可能分别为盐酸和小苏打。
(2)若一段时间后,A管液面低于B管液面,则以下反应中符合该现象的是 。
a.盐酸与烧碱反应
b.钠和冷水反应
c.铝和盐酸反应
d.过氧化钠和水反应
题组二 化学键与化学反应中能量变化的关系
4.(2025江苏宿迁段考)N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.通常情况下,NO比N2稳定
B.2 mol NO(g)的能量小于1 mol N2(g)和1 mol O2(g)的能量总和
C.N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH=180 kJ·mol-1
D.断开1 mol NO(g)中化学键需要放出632 kJ能量
5.(2025湖南岳阳段考)研究表明,在一定条件下,气态HCN(a)与HNC(b)的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.HNC(g)比HCN(g)更稳定
B.HCN(g) HNC(g)为吸热反应且反应条件一定为加热
C.1 mol HCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收186.5 kJ的热量
D.1 mol HCN(g)转化为1 mol HNC(g)需要吸收59.3 kJ的热量
6.部分共价键的键能见下表:
共价键 H—H N—H
键能/(kJ·mol-1) 436 946 391
(1)若1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g), (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
(2)事实上,将1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在反应容器中,使它们充分反应,反应的热量变化值总小于计算值,原因是 。
(3)如图所示,N4分子结构与白磷分子结构相似,为正四面体形。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ热量,则1 mol N4(g)完全转化为N2(g)时要 (填“吸收”或“放出”) kJ热量。
题组三 热化学方程式的意义与书写
7.(2024浙江湖州二中月考)根据如下能量关系示意图进行判断,下列说法正确的是( )
A.1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ
B.CO(g)比CO2(g)的能量高
C.C(s)燃烧生成CO(g)的热化学方程式为C(s)+O2(g) CO(g) ΔH=110.6 kJ· mol-1
D.CO气体燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=-565.8 kJ·mol-1
8.(2025安徽阜阳月考)已知:
Ⅰ.C10H18(l) C10H12(l)+3H2(g) ΔH1;
Ⅱ.C10H12(l) C10H8(l)+2H2(g) ΔH2。
若同温同压下,ΔH2>ΔH1>0。下列示意图正确的是( )
A
B
C
D
9.(2024湖南长沙统考)书写下列反应的热化学方程式。
(1)将1 g H2在Cl2中完全燃烧,放出92.4 kJ热量: 。
(2)充分燃烧a g C2H2(g)时生成1 mol CO2(g)和0.5 mol H2O(l),放出b kJ热量: 。
(3)1 g碳单质与适量水蒸气反应生成CO和H2,吸收10.94 kJ的热量:
。
(4)热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量,CH4(g)的热值为55.625 kJ·g-1,则CH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式为: 。
答案与分层梯度式解析
专题6 化学反应与能量变化
第二单元 化学反应中的热
第1课时 放热反应与吸热反应
基础过关练
1.A 放热反应有的需在加热条件下才能发生,①错误;放热反应在常温下不一定易发生,②错误;浓硫酸溶于水放出热量属于放热过程,不是放热反应(易错点),③错误;放热反应在反应中会放出热量,所以有的反应在停止加热后可以利用放出的热量继续进行,④正确;故选A。
2.C 由图可知,红磷转化为五氧化二磷是放热反应,故A错误;红磷转化为白磷是吸热反应,则红磷比白磷稳定,故B错误,C正确;质量相等时,白磷比红磷能量高,等质量的红磷和白磷完全燃烧,红磷放出的热量少,故D错误。
3.C 盐酸中含有水,需要结合NaHCO3、Na2CO3溶于水时的温度变化,才能准确判断反应是吸热还是放热。故综合实验①③可知反应Ⅰ为吸热反应,综合实验②④可知反应Ⅱ为放热反应,C正确。
4.A 根据题意可知8 g N2H4(l)完全燃烧生成氮气和液态水,放出133.5 kJ热量,则1 mol N2H4(l)完全燃烧生成1 mol氮气和2 mol液态水,放出534 kJ热量,在热化学方程式中ΔH>0表示吸热,ΔH<0表示放热,故A正确。
5.答案 (1)C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411 kJ·mol-1
(2)Al(s)+O2(g)Al2O3(s) ΔH=-834.9 kJ·mol-1
解析 结合题意,写出化学方程式后注明每种物质的聚集状态,再计算ΔH即可。
特别提醒 同一物质的聚集状态不同,物质所具有的能量不同,因此写热化学方程式时需注明各物质的聚集状态。
6.D 由化学反应的焓变与化学键键能的关系,得该反应的焓变=反应物总键能-生成物总键能=(436+243-2×431) kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1,则1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)完全反应生成HCl(g)时放出183 kJ热量。
7.D 据题图可知,1 mol I2(s)与1 mol H2(g)反应生成2 mol HI(g),吸收5 kJ能量,则2 mol I2(s)与2 mol H2(g)反应生成4 mol HI(g),吸收10 kJ能量,A正确;1 mol I2(g)转化为1 mol I2(s)放出17 kJ能量,则1 mol I2(s)转化为1 mol I2(g)需要吸收17 kJ能量,B正确;1 mol I2(g)与1 mol H2(g)反应生成2 mol HI(g)放出12 kJ能量,则2 mol HI(g)分解生成1 mol I2(g)和1 mol H2(g)时,吸收12 kJ能量,C正确;据图可知,2 mol HI(g)分解生成1 mol I2(s)和1 mol H2(g)放出5 kJ能量,HI(l)转化为HI(g)需要吸热,根据题给信息无法得出2 mol HI(l)分解生成1 mol I2(s)和1 mol H2(g)的能量变化,D错误。
8.C 水分解为H2和O2是吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,A正确;利用太阳光在催化剂表面实现水的高效分解,太阳能转化为化学能,B正确;过程Ⅱ形成H—H键、O—O键,过程Ⅱ放出能量,C错误;过程Ⅲ是H2O2分解为H2和O2,H、O元素化合价改变,属于氧化还原反应,D正确。
9.答案 (1)化学 热 相等
(2)①115.6 ②31.9
(3)放出 45.5
解析 (1)两个反应的能量转化形式都主要是化学能转化为热能,两个反应生成等量的HCl(g)所释放的能量相等。
(2)①一定条件下,2 mol HCl(g)被氧化时,放出57.8 kJ的热量,则该条件下4 mol HCl(g)被氧化时放出的热量为2×57.8 kJ=115.6 kJ。②设断开1 mol H—O键所需能量为x kJ,断开1 mol H—Cl键所需能量为y kJ,根据化学方程式和已知数据可得2×243 kJ+4×x kJ-498 kJ-4×y kJ=115.6 kJ,则x-y=31.9。
(3)据图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该反应属于放热反应,生成1 mol CH3OH(l)放出的能量为510 kJ-419 kJ=91 kJ,16 g CH3OH(l)的物质的量为0.5 mol,故生成16 g CH3OH(l)放出的能量为(91×0.5) kJ=45.5 kJ。
能力提升练
1.D 温度计的水银柱不断上升说明盐酸和氢氧化钠的反应为放热反应,A项不符合题意;该反应反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,B项不符合题意;反应开始后,甲处液面低于乙处液面说明X和Y的反应为放热反应,C项不符合题意;锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应生成的氢气会使注射器活塞向右移动,反应开始后,注射器活塞向右移动不能说明锌与稀硫酸的反应为放热反应,D项符合题意。
2.B 由题图可知,反应A(g)B(g)中反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,B(g)C(g)中反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,A项错误;根据题图知,等物质的量的A(g)、B(g)、C(g)中C(g)的能量最低,最稳定,B项正确;根据题图知,1 mol C(g)与1 mol A(g)的能量差为(E4-E1+E2-E3) kJ,C项错误;反应A(g)B(g)为吸热反应,但不一定要加热才能发生,D项错误。
易错分析 并不是所有的吸热反应都需要加热才能进行,如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应,常温下就可以进行。
3.答案 (1)高
(2)abcd
解析 (1)盐酸和小苏打的反应为吸热反应(破题关键),发生该反应导致C内气体温度降低,装置内气体压强变小,一段时间后,A管液面高于B管液面。(2)A管液面低于B管液面,说明装置内气体压强变大,甲和乙的反应为放热反应(破题关键),a、b、c、d中反应均为放热反应,均符合题意。
4.C 断开1 mol N2中的共价键消耗946 kJ能量,断开1 mol NO中的共价键消耗632 kJ能量,所以N2比NO稳定,A错误;断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,该反应吸热,2 mol NO(g)的能量大于1 mol N2(g)和1 mol O2(g)的能量总和,B错误;焓变=反应物总键能-生成物总键能,N2(g)+O2(g) 2NO(g)ΔH=(946+498-632×2) kJ·mol-1=180 kJ·mol-1,C正确;断开1 mol NO(g)中化学键需要吸收632 kJ能量,D错误。
5.D 物质的能量越低越稳定,根据图示可知等物质的量的HCN(g)比HNC(g)的能量低,因此HCN(g)比HNC(g)更稳定,A错误;HCN(g) HNC(g)为吸热反应,但反应不一定在加热条件下进行,B错误;根据图示可知1 mol HCN(g)转化为中间产物时需吸收186.5 kJ的热量,由于该中间产物中仍然存在化学键,因此1 mol HCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收的热量不是186.5 kJ,C错误;根据图示可知1 mol HCN(g)转化为1 mol HNC(g)需要吸收的热量为186.5 kJ-127.2 kJ=59.3 kJ,D正确。
6.答案 (1)放出 92
(2)该反应是可逆反应,不能完全反应
(3)放出 734
解析 (1)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH,ΔH=(946+3×436-6×391) kJ·mol-1=-92 kJ·mol-1,若1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g),放出92 kJ能量。(3)N4(g) 2N2(g) ΔH,ΔH=6×193 kJ·mol-1-2×946 kJ·mol-1=-734 kJ·mol-1,该反应为放热反应,1 mol N4(g)完全转化为N2(g)时放出734 kJ热量。
7.D 由题图可知:1 mol C(s)与1 mol O2(g)完全反应生成1 mol CO2(g)放热393.5 kJ,生成物CO2的能量不为0,故1 mol C(s)与1 mol O2(g)能量之和大于393.5 kJ,A错误;CO燃烧放热,说明1 mol CO(g)与0.5 mol O2(g)的总能量大于1 mol CO2(g)的能量,不能说明CO(g)的能量比CO2(g)高,B错误;C燃烧生成CO为放热反应,其ΔH<0,C错误;结合图示可写出CO气体燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=-565.8 kJ·mol-1,D正确。
8.D 由ΔH2>ΔH1>0可知,反应Ⅰ、Ⅱ均为吸热反应。A项图示中反应Ⅱ为放热反应,错误;B项图示中ΔH1>ΔH2,错误;C项图示中反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应,错误;D项图示中反应Ⅰ、Ⅱ均为吸热反应,且ΔH2>ΔH1,正确。故选D。
9.答案 (1)H2(g)+Cl2(g) HCl(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
(2)2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4b kJ·mol-1
(3)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ·mol-1
(4)CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
解析 (1)将1 g(0.5 mol)H2在Cl2中完全燃烧,放出92.4 kJ热量,则H2(g)+Cl2(g) HCl(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
(2)解题导引:
则热化学方程式为2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4b kJ·mol-1。
(3)解题导引:
则热化学方程式为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ·mol-1。
(4)解题导引:
则热化学方程式为CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1。
方法点津 书写热化学方程式的“五步骤”
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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