2020-2021学年高一化学下学期苏教版（2019）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课时训练

2020-2021学年高一化学第二学期苏教版（2019）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课时训练
一、选择题
1．据报道，亚硝胺[(CH3)2N?N=O]是一种直接的致癌物质，亚硝酸与二甲胺[(CH3)2NH]相遇会迅速反应生成亚硝胺，其反应机理如下图所示：
下列说法正确的是
A．亚硝酸与二甲胺生成亚硝胺的反应是吸热反应
B．过程i发生的是加成反应，过程ii发生的是取代反应
C．过程i的反应速率比过程ii的反应速率慢
D．降低温度在一定程度上会抑制亚硝胺的生成
2．下列变化过程，属于放热反应的是
①金属钠与水
②NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌
③H2在Cl2中燃烧
④水蒸气变成液态水
⑤中和反应
⑥碳酸钙热分解
A．①②⑤
B．①③⑤
C．③④⑤
D．②④⑥
3．下列属于吸热反应的是
A．C和CO2高温下反应
B．Na和H2O的反应
C．稀H2SO4与NaOH溶液的反应
D．水的气化
4．101
kPa时，下列热化学方程式中的?H可用来表示燃烧热的是
A．
?H
B．
?H
C．
?H
D．
?H
5．下列热化学方程式正确的是
A．C2H5OH(l)+3O2(g)=
2CO2(g)+3H2O(g)
ΔH=-1
367.0
kJ·mol-1(燃烧热)
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
ΔH=+57.3
kJ·mol-1(中和热)
C．S(s)+O2(g)=SO2(g)
ΔH=-269.8
kJ·mol-1(反应热)
D．2NO2=O2+2NO
ΔH=+116.2
kJ·mol-1(反应热)
6．下列热化学方程式中的数值能表示可燃物燃烧热的是
A．
B．?
C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
D．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)
7．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
=-483.6
kJ/mol
H2的燃烧热为241.8
kJ/mol
B
=-57.3
kJ/mol
含1mol
NaOH的稀溶液与浓完全中和，放出热量小于57.3
kJ
C
=-a
kJ/mol
=-b
kJ/mol
D
C(石墨，s)=C(金刚石，s)
=+1.5
kJ/mol
金刚石比石墨稳定
A．A
B．B
C．C
D．D
8．下列有关热化学方程式及其叙述正确的是
A．HF与NaOH溶液反应：
B．氢气的燃烧热为，则水分解的热化学方程式为：
C．已知
，则在一定条件下将和置于一密闭容器中充分反应后最多可放出92.4kJ的热量
D．已知
，则石墨的燃烧热为
9．下列各组物质的燃烧热相等的是
A．1moL碳和2moL碳
B．碳和一氧化碳
C．3moLC2H2和1moLC6H6
D．淀粉和纤维素
10．已知燃烧反应热化学反应方程；，。实验测定氧气和燃烧的火焰比和燃烧的火焰的温度高，下列说法不正确的
A．烃完全燃烧时，放热越多，火焰温度越高
B．完全燃烧时，火焰的温度高低不仅仅决定于燃烧反应热的大小
C．相同条件下，等体积乙炔和乙烯完全燃烧时，乙炔放热稍小，耗氧较少、生成物的物质的量也较少
D．乙烯完全燃烧生成气态产物时，放出热量小于
11．我国燃煤锅炉采用沸腾炉(注：通过空气流吹沸使煤粉在炉膛内呈“沸腾状”燃烧)的逐渐增多，采用沸腾炉的好处是
A．增大煤燃烧时的燃烧热并形成清洁能源
B．减少煤中杂质气体(如SO2)的形成
C．提高煤炭的热值，从而放出更多的热量
D．使燃料燃烧充分，提高燃料的利用率
12．“
能源分类相关图”如下图所示，下列选项中的能源全部符合图中阴影部分的是
A．煤、石油、潮汐能
B．氢能、生物质能、天然气
C．太阳能、
风能、生物质能
D．地热能、沼气、核能
13．下列关于能源的说法不正确的是
A．生物质能、地热能、氢能、风能、潮汐能、天然气等为清洁能源
B．化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的一氧化碳、二氧化硫等有害气体
C．化石燃料的燃烧一定是放热反应，但并不是所有的化学反应都一定伴随着能量变化
D．直接燃烧煤不如将煤进行深加工后燃烧效果好
14．下列有关说法正确的是
A．储热材料芒硝可用于光能-热能的直接转换
B．垃圾焚烧处理法能有效利用生活垃圾中的生物质能
C．利用在微生物作用下分解水并释放出能量，是氢气制取的一个重要研究方向
D．太阳能、可燃冰资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且都可以再生，是最有希望的未来新能源
15．化学与社会、环境密切相关，下列说法正确的是
A．光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济
B．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
C．人造棉、蚕丝、棉花、涤纶的主要成分都是纤维素
D．向汽油中添加乙醇后，该混合燃料的热值不变
二、实验题
16．为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如图三套实验装置：
(1)上述装置中，不能用来证明“锌和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是___________。(填序号)
(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)，在甲试管里加入适量氢氧化钡晶体与氯化铵固体搅拌反应，U形管中可观察到的现象是___________，
(3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。观察到烧杯里产生气泡，则M溶于水___________是放热反应(填“一定”或“可能”)，理由是___________。若观察到玻璃管内形成一段水柱，则M可能是___________。
(4)为证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应，可选用下列两种方案：
方案①：选择上述装置___________(填“Ⅰ”或“Ⅲ”)进行实验。
方案②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，说明该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。
17．在研究化学反应中的能量变化时，我们通常做下面的实验：在一个小烧杯里，加入20g已研磨成粉末的Ba(OH)2?8H2O，将小烧杯放在事先已滴有3?4滴水的玻璃片上，然后向烧杯中加入约10gNH4Cl晶体，根据实验步骤，填写下表，并回答问题。
实验步骤
实验现象及结论
将晶体混合，立即快速搅拌
有刺激性气味能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的______产生(1)
用手摸烧杯下部
感觉烧杯变凉说明此反应是______反应(2)
用手拿起烧杯
烧杯下面的带有几滴水的玻璃片粘到了烧杯底部
将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上
玻璃片脱离上面烧杯底部
反应后移走多孔塑料片观察反应物
混合物成糊状，证明有______生成(3)
(4)写出实验过程中发生反应的化学方程式：______________________________；
(5)该反应在常温下就可进行，说明：____________________________________。
三、原理综合题
18．合成氨对人类生存具有重大意义，反应为：
(1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理，反应步骤与能量的关系如图所示(吸附在催化剂表面的微利用
标注，省略了反应过程中部分微粒)。
①NH3的电子式是_______。
②写出步骤c的化学方程式______。
③由图像可知合成氨反应?H____0(填“＞”、“＜”或“=”)。
(2)传统合成氨工艺是将N2和H2在高温、高压条件下发生反应。若向容积为1.0L的反应容器中通入5mol
N2、15mol
H2，在不同温度下分别达平衡时，混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示。
①温度T1、T2、T3大小关系是_______。
②M点的平衡常数K=______(可用分数表示)。
参考答案
1．C
【详解】
A．根据图示，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，A项错误；
B．亚硝酸分子中含有氮氧双键，过程ⅰ的反应中氮氧双键消失，变为氮氧单键，可以看作中的氮氢键断裂，分别加成在亚硝酸分子的氮氧双键两端，是加成反应，过程ⅱ中中脱去一个羟基和氢原子，形成氮氧双键，可以看作有机反应中醇羟基的消去反应，B项错误；
C．活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的过渡态所需要的能量，活化能越大，反应进行得越慢，根据图示，过程ⅰ的活化能大于过程ⅱ的活化能，则过程i的反应速率比过程ii的反应速率慢，C项正确；
D．由图示可知，总反应为放热反应，降温有利于平衡正向移动，在一定程度上会促进亚硝胺的生成，D项错误；
答案选C。
2．B
【分析】
常见的放热反应有：酸碱中和反应、燃烧反应、大多数的化合反应、活泼金属和水或酸的置换反应、铝热反应；常见的吸热反应有：大多数的分解反应、NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的复分解反应、碳和水蒸气生成水煤气的反应、碳和二氧化碳生成一氧化碳的反应。
【详解】
①金属钠与水反应生成NaOH和氢气，是放热反应；
②NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应；
③燃烧都是放热反应；
④水蒸气变成液态水不是化学反应，但是放热的过程；
⑤酸碱中和都是放热反应；
⑥碳酸钙热分解是吸热反应；
综上所述放热反应有①③⑤，故答案为B。
3．A
【详解】
A．C和CO2具有的总能量小于2CO的能量，则C和CO2高温下反应为吸热反应，A符合题意；
B．Na和H2O的反应为放热反应，放出的热量使金属钠熔化，B与题意不符；
C．稀H2SO4与NaOH溶液的反应为中和反应，中和反应为放热反应，C与题意不符；
D．水的气化吸收热量，但不是化学反应，D与题意不符；
答案为A。
4．B
【分析】
燃烧热是1mol纯物质在氧气中完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量。
【详解】
A．不是1mol纯物质完全燃烧，A错误；
B．1molC8H8完全燃烧生成的稳定的二氧化碳和液态水，放出的热量为C8H8的燃烧热，B正确；
C．不是在氧气中燃烧放出的热量，C错误；
D．不是1mol纯物质完全燃烧，D错误。
答案选B
5．C
【详解】
A．燃烧热是生成稳定的氧化物，如液态水，A错误；
B．中和热是指稀的酸碱中和生成1mol水放出的热量，故中和热ΔH
为负值，B错误；
C．硫和氧气反应为放热反应，且物质状态也正确，C正确；
D．没有注明物质的聚集状态，D错误；
故选C。
6．A
【分析】
本题考查了燃烧热概念的分析判断，注意可燃物的量和氧化物的稳定性判断，题目较简单；燃烧热是指在，101kPa时，1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，以此解答该题。
【详解】
A．1molCO气体在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体，反应为放热反应，符合燃烧热的概念，故A正确；
B．生成产物中的水是气体，属于不稳定氧化物，故B错误；
C．热化学方程式中是2mol可燃物氢气燃烧放热，不符合燃烧热的概念，故C错误；
D．HCl不是氧化物，不符合燃烧热的概念要求，故D错误；
故选：A。
7．C
【详解】
A．在101kP时，1mol纯物质在氧气中完全燃烧生成指定的、稳定的氧化物时放出的热量为此物质的燃烧热，此时生成的水必须为液体，故不能根据2H2(g)
+O2(g)=2H2O
(g)
△H=-483.6kJ/mol计算燃烧热，故A错误；
B．浓硫酸稀释放热，故含1mol
NaOH的稀溶液与浓H,SO4完全中和，放出热量多于57.3kJ，故B错误；
C．相同物质的量的碳，完全燃烧时放热多于不完全燃烧，故a>b，△H1<△H2，故C正确；
D．能量越低物质越稳定，根据热化学方程式可知，石墨的能量更低，故石墨更稳定，故D错误；
故选C。
8．B
【详解】
A．氟化氢是弱酸，电离过程吸收热量，则HF与NaOH溶液反应：
，故A错误；
B．氢气的燃烧热为，指1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量是285.5KJ，则水分解的热化学方程式为：
，故B正确；
C．和置于一密闭容器中充分反应后，该反应是可逆反应，消耗氮气的物质的量小于1mol，则最多可放出的热量小于92.4kJ，故C错误；
D．已知
，1mol石墨完全燃烧放出的热量是大于110.5KJ，则石墨的燃烧热大于
，故D错误；
故选：B。
9．A
【分析】
燃烧热是指1
mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。一般C→CO2，H→H2O（l），S→SO2。燃烧热是物质的性质，与量的多少无关。
【详解】
A.?燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，燃烧热是物质的性质，与量的多少无关，可燃物相同，1mol碳和2mol碳燃烧热相同，故A正确；
B.碳和一氧化碳属于不同物质，物质不同，具有不同的能量，1mol物质完全燃烧放出的热量不相等，燃烧热不相等，故B错误；
C.
3moLC2H2和1moLC6H6属于不同物质，物质不同，具有不同的能量，1mol物质完全燃烧放出的热量不相等，燃烧热不相等，故C错误；
D.
淀粉和纤维素物质不同，具有不同的能量，1mol物质完全燃烧放出的热量不相等，燃烧热不相等，故D错误；
【点睛】
燃烧热是物质自身的性质，和物质的量的多少无关。
10．A
【详解】
A．由，C2H4(g)+3O2(g)＝2CO2(g)+2H2O(l)△H=-1400kJ/mol，说明每摩尔C2H2燃烧放出的热量为1300kJ，每摩尔C2H4燃烧放出的热量为1400kJ，而氧炔焰的温度比乙烯火焰温度高，则说明每摩尔烃完全燃烧时放热多的，火焰温度不一定也高，故A错误；
B．由A可知，烃完全燃烧时，火焰温度高低不仅仅决定于燃烧的反应热大小，故B正确；
C．由C2H2(g)+2.5O2(g)＝2CO2(g)+H2O(l)△H=-1300kJ/mol，C2H4(g)+3O2(g)＝2CO2(g)+2H2O(l)△H=-1400kJ/mol，则相同条件下等体积乙炔和乙烯完全燃烧时，乙炔放的热稍小，耗氧少，生成物的物质的量也少，故C正确；
D．由C2H4(g)+3O2(g)＝2CO2(g)+2H2O(l)△H=-1400kJ/mol，又液态水转变为气态水，要吸热，所以每摩尔乙烯完全燃烧，生成气态产物时，放热小于1400kJ，故D正确；
故答案为A。
11．D
【详解】
A．能增大煤炭与氧气的接触面积，不会改变生成产物，燃烧热不变，不能使煤变成清洁能源，故A错误；
B．反应物不变，燃烧过程不变，不能减少杂质气体（如SO2等）的形成，故B错误；
C．燃烧产物不变，不能提高煤炭的热值，故C错误；
D．通过空气流吹沸使煤粉在炉膛内呈“沸腾状”燃烧，这样能使煤燃烧充分，从而提高燃料的利用率，故D正确；
故答案为D。
12．C
【详解】
A．煤炭和石油是不可再生能源，不属于图示的三种能源，故A错误；
B．天然气是不可再生能源，故B错误；
C．太阳能、?风能、生物质能属于新能源，都属于可再生能源，最终都来自太阳的能量，故C正确；
D．地热能、核能不是来自太阳能，故D错误；
故选C。
13．C
【详解】
A．地热能、氢能、风能、潮汐能提供能量，但不产生新物质，而生物质能、天然气等燃烧产物对环境也不产生污染，所以它们都为清洁能源，A正确；
B．化石燃料在燃烧过程中，不完全燃烧会产生一氧化碳，含硫燃料燃烧会产生二氧化硫，CO、SO2都是大气污染物，会污染环境，B正确；
C．化学反应都伴随着能量变化，但不一定都能放出能量，C不正确；
D．直接燃烧煤时，煤燃烧不充分，且会产生二氧化硫等大气污染物，将煤深加工后，脱硫、气化，燃烧效果好，D正确；
故选C。
14．C
【详解】
A．芒硝Na2SO4?10H2O失水时吸热，结晶时放热，属于化学变化，能量转换形式为化学能和热能的转化，而不是光能和化学能的转化，A错误；
B．生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量，垃圾焚烧处理法不能有效利用生活垃圾中的生物质能，利用垃圾发电可将生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能等，B错误；
C．利用微生物在光合作用下分解水，充分利用太阳能，是氢气制取的一个重要研究方向，C正确；
D．可燃冰主要成分为甲烷，燃烧生成二氧化碳，不是对环境无污染，且属于不可再生能源，最有希望的未来新能源是太阳能，D错误；
故答案为：C。
15．A
【详解】
A.
光催化还原水制氢是利用太阳能直接分解水制氢，而电解水制氢要消耗电能，电能若是来自火力发电，会产生污染，所以光催化还原水制氢比电解水制氢更环保经济，A项正确；
B.
NO2或SO2都会导致酸雨的形成，但CO2不会导致酸雨的形成，可能会引起温室效应，B项错误；
C.
人造棉、棉花的主要成分都是纤维素，蚕丝的主要成分为蛋白质，涤纶是人工合成的有机高分子材料，C项错误；
D.
热值是1g的燃料完全燃烧时所放出的热量，乙醇与汽油热值不同，故混合燃料的热值会发生变化，D项错误；
答案选A。
16．Ⅲ
左端液柱升高，右端液柱降低
可能
某些物质(如浓硫酸)溶于水放热，但不是放热反应
硝酸铵
Ⅰ
放热
【分析】
装置Ⅰ和Ⅱ可以分别通过右边装置中液面变化、是否有气泡判断反应是吸热还是放热，而装置Ⅲ是将生成的气体直接通入水中，无法判断该反应是吸热还是放热反应；同时结合热胀冷缩的原理分析解答。
【详解】
(1)装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断锌和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断锌和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应；装置Ⅲ只是一个锌和稀硫酸反应并将生成的气体通入水中的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应，故上述装置中，不能证明“锌和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是Ⅲ；
(2)氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应是吸热反应，所以锥形瓶中气体受冷收缩，导致U型管左端液柱升高，右端液柱降低；
(3)若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水可能放出热量，由于放热反应一定属于化学变化，而有热量放出不一定为化学变化，所以不一定属于放热反应，某些物质(如浓硫酸)溶于水放热，但不是化学反应；若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，说明装置中气体的压强减小，则M可能是硝酸铵，硝酸铵溶于水，吸收热量，温度降低，气体压强减小，
(4)根据分析可知装置Ⅲ并不能证明某反应是吸热反应还是放热，应选Ⅰ进行实验；
若观察到棉花燃烧，说明该反应放出热量，温度达到脱脂棉的着火点，脱脂棉燃烧，则说明该反应是放热反应。
17．NH3
吸热
水
BaCl2?8H2O+2NH4Cl═BaCl2+2NH3?H2O+8H2O
吸放热反应与反应是否需要在加热无关
【分析】
使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，说明BaCl2?8H2O和NH4Cl固体混合后在常温下能发生反应，再结合实验现象分析即可。
【详解】
(1)将晶体混合，立即快速搅拌，Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl反应生成了有刺激性气味能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的氨气；
(2)用手摸烧杯下部，会感觉到烧杯变凉，说明该反应为吸热反应；
(3)反应后移走多孔塑料片观察反应物，混合物成糊状，说明Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl的反应中有水生成；
(4)氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应生成氯化钡、氨气和水，反应的化学方程式为：Ba(OH)2?8H2O+2NH4Cl═BaCl2+2NH3↑+10H2O；
(5)该吸热反应在常温下能进行，说明吸放热反应与反应是否需要在加热无关。
【点睛】
考查探究化学反应与能量变化的关系，注意掌握化学反应与能量变化的关系，明确氢氧化钡晶体与氯化铵反应中的能量变化，试题培养了学生的分析、理解能力及化学实验能力。
18．
<
T1或7.32×10-3
【详解】
(1)①NH3属于共价化合物，分子中一个N原子与三个H原子形成3对共用电子对，其电子式为，答案：；
②由图可知，步骤c中由
NNH转化为NH3和
N，所以步骤c的化学方程式为，答案：；
③根据能量图，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，?H<0，答案：<；
(2)①相同压强下，由于合成氨的反应为放热反应，升高温度不利于反应向正向进行，所以温度越高氨气的产量越低，所以温度T1、T2、T3大小关系是T1②根据题中数据，设到达平衡时氮气的变化量为xmol，列出三段式为：
由图可知M点平衡时NH3的质量分数为40%，反应过程中气体的总质量不变，所以40%=×100%，解得x=2，反应容器的容积为1.0L，则平衡时c(N2)=3mol/L，c(H2)=9mol/L，c(NH3)=4mol/L，M点的平衡常数K==
=7.32×10-3，答案：或7.32×10-3。