人教版选修四化学反应原理 第一章化学反应与能量讲义和习题练习214.docx

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人教版选修四化学反应原理第一章化学反应与能量讲义和习题练习214

第一章　化学反应与能量

一、重点知识梳理和总结

二、易错、热点、重难点小结：

第一节　化学反应与能量的变化

第1课时　反应热　焓变

知识点一　反应热　焓变

1．从如图L111所示的某气体反应的能量变化分析，以下判断错误的是（　　）

图L111

A．这是一个放热反应

B．该反应反应物键能总和小于生成物的键能总和

C．该反应可能要加热

D．反应物比生成物更稳定

2．对于化学反应：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑的有关叙述错误的是（　　）

A．该反应中既有旧化学键的断裂，也有新化学键的形成

B．该反应中每消耗1molNa，则同时消耗18gH2O，产生1molNaOH和11.2LH2（标准状况下）

C．尽管该反应常温下能自动进行，但该反应可能是吸热反应

D．由于该反应是放热反应，所以断裂旧化学键所吸收的能量一定比形成新化学键所放出的能量少

3．已知H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（g），反应过程中的能量变化如图L112所示。

图L112

（1）a、b、c分别代表的意思是______________、______________、________。

（2）该反应是________（填“吸热”或“放热”）反应，ΔH________（填“<”或“>”）。

知识点二　吸热反应　放热反应

4．将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全，生成了新物质硫化亚铁。

该现象说明（　　）

A．该反应是吸热反应

B．该反应是放热反应

C．铁粉和硫粉在常温下容易发生反应

D．生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量

5．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是（　　）

A．铝片与稀盐酸反应

B．Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl反应

C．灼热的碳与CO2反应

D．甲烷在氧气中的燃烧反应

6．对于放热反应2H2＋O2===2H2O，下列说法中正确的是（　　）

A．产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量

B．反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的能量

C．反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量

D．反应物H2和O2所具有的总能量与产物H2O所具有的能量之间没有直接关系

7．下列图示变化为吸热反应的是（　　）

A　　　　　　　　　　　　　B

C　　　　　　　　　　　　　D

图113

8．将下列物质分别装入有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内滴有经墨水的水面呈现如图L114所示状态。

加入的物质不可能是（忽略加入物质引起的微量体现变化）（　　）

图L114

A．NaOH固体

B．浓H2SO4

C．Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl糊状物

D．CaO固体

9．科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体（如图L115所示），与白磷分子相似。

已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量，断裂1molN≡N键吸收941kJ热量，则（　　）

图L115

A．N4是一种新型化合物

B．1molN4气体转化为N2时ΔH＝＋724kJ/mol

C．N4是N2的同系物

D．1molN4气体转化为N2时ΔH＝－724kJ/mol

10．已知：

①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量；②1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量；③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量。

下列叙述正确的是（　　）

A．1molH2与1molCl2的能量之和小于2molHCl的总能量

B．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝＋183kJ/mol

C．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183kJ/mol

D．氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183kJ/mol

11．反应A＋B→C（ΔH<0）分两步进行：

①A＋B→X（ΔH>0），②X→C（ΔH<0）。

下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是（　　）

12．已知2g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ，且氧气中1molOＦO键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH—H键断裂时吸收的热量为（　　）

A．920kJB．557kJ

C．436kJD．188kJ

13.2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）反应过程的能量变化如图L116所示。

图L116

已知1molSO2（g）氧化为1molSO3（g）的ΔH＝－99kJ/mol。

请回答下列问题：

（1）图中A点表示：

______________；C点表示：

____________。

E的大小对该反应的反应热________（填“有”或“无”）影响。

（2）图中ΔH＝________kJ/mol。

14．稀硫酸与氢氧化钠反应没有明显的现象，有同学设计了如图L117所示的装置来证明它们确实发生了反应。

该同学认为若洗气瓶中的导管口有气泡冒出，则说明该反应放出能量，从而证明发生了反应。

图L117

（1）实验时，打开分液漏斗的活塞，发现液体流出不畅，原因可能是________________________________________________________________________。

（2）从原理上讲，该实验设计的不合理之处为________________________________________，请在此实验装置的基础上提出修改方案______________。

15．如图L118所示，把试管放入盛有25℃澄清石灰水饱和溶液的烧杯中，试管中开始放入几块镁条，再用滴管滴入5mL的盐酸于试管中。

试回答下列问题：

图L118

（1）实验中观察到的现象是___________________________________________________。

（2）产生上述实验现象的原因是_______________________________________________。

（3）写出有关的离子方程式___________________________________________________。

（4）由实验推知，MgCl2和H2的总能量________（填“大于”、“等于”或“小于”）镁条和盐酸的总能量。

（5）如将本题中“25℃澄清石灰水饱和溶液”换成“20℃碳酸饮料”进行探究实验，实验

（1）中观察到的另一现象是________________；其原因是________________。

第2课时　热化学方程式

　　　知识点一　热化学方程式

1．热化学方程式C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）

ΔH＝＋131.3kJ·mol－1表示（　　）

A．碳和水反应吸收131.3kJ能量

B．1mol碳和1mol水反应生成1mol一氧化碳和1mol氢气并吸收131.3kJ热量

C．1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气并吸收131.3kJ热量

D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3kJ

2．下列热化学方程式中，书写正确的是（　　）

A．2SO2＋O2===2SO3　ΔH＝－196.6kJ/mol

B．H2（g）＋

O2（g）===H2O

（1）

ΔH＝－285.8kJ/mol

C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O

（1）　ΔH＝－571.6kJ

D．C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝＋393.5kJ/mol

3．在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.70kJ，下列热化学方程式书写正确的是（　　）

A．CH3OH

（1）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O

（1）

ΔH＝＋726.4kJ/mol

B．2CH3OH

（1）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O

（1）

ΔH＝－1452.8kJ/mol

C．2CH3OH

（1）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O

（1）

ΔH＝－726.4kJ/mol

D．2CH3OH

（1）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O

（1）

ΔH＝＋1452.8kJ/mol

4．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是（　　）

①C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1　C（s）＋O2（g）===CO（g）　ΔH2

②S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH3　S（g）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH4

③H2（g）＋O2（g）===H2O

（1）　ΔH5　2H2（g）＋O2（g）===2H2O

（1）　ΔH6

④CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g）　ΔH7　CaO（s）＋H2O

（1）===Ca（OH）2（s）　ΔH8

A．①B．④

C．②③④D．①②③

　　　知识点二　中和反应反应热的测定

5．在测定中和反应反应热的实验中，下列叙述错误的是（　　）

A．向量热计中加入盐酸，搅拌后的温度为初始温度

B．实验中可使酸或碱略过量

C．向量热计中加入烧碱时，碱液的温度与酸的温度相同

D．可以用KOH代替NaOH，浓硫酸代替盐酸

6．已知25℃101KPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol，下列关于中和热的说法正确的是（　　）

A．中和热指的是酸碱发生中和反应放出的热量

B．HCl和NaOH反应的热化学方程式为H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ/mol

C．若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3kJ

D．稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的热化学方程式为H2SO4（aq）＋2NaOH（aq）===2H2O（l）＋Na2SO4（aq）　ΔH＝－57.3kJ/mol

7．为了测定酸碱中和反应的反应热，计算时至少需要的数据是（　　）

①酸的浓度和体积　②碱的浓度和体积　③比热容　④反应后溶液的质量　⑤生成水的物质的量　⑥反应前后溶液温度的变化　⑦操作所需的时间

A．①②③⑥B．①③④⑥

C．③④⑤⑥D．全部

8．已知298K时，合成氨反应的热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH＝－92.2kJ/mol，在此温度下将1molN2和3molH2放在一个密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量为（忽略能量损失）（　　）

A．一定大于92.2kJB．一定等于92.2kJ

C．一定小于92.2kJD．不能确定

9．化学反应N2＋3H2

2NH3的能量变化如图L119所示，该反应的热化学方程式是（　　）

图L119

A．N2（g）＋3H2（g）

2NH3

（1）ΔH＝2（a－b－c）kJ/mol

B．N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）ΔH＝2（b－a）kJ/mol

C.

N2（g）＋

H2（g）

NH3

（1）ΔH＝（b＋c－a）kJ/mol

D.

N2（g）＋

H2（g）

NH3（g）ΔH＝（a＋b）kJ/mol

10．已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为：

H＋（aq）＋OH－（aq）＝H2O

（1）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1，又知电解质的电离是吸热过程。

向1L0.5mol·L－1的NaOH溶液中加入下列物质：

①稀醋酸；②浓硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应。

其焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是（　　）

A．ΔH1>ΔH2>ΔH3B．ΔH1<ΔH3<ΔH2

C．ΔH1＝ΔH3>ΔH2D．ΔH1>ΔH3>ΔH2

11．依据实验数据，写出下列反应的热化学方程式。

（1）1molC2H4（g）与适量O2（g）反应，生成CO2（g）和H2O

（1），放出1411kJ热量。

________________________________________________________________________。

（2）1molC2H5OH

（1）与适量O2（g）反应，生成CO2（g）和H2O

（1），放出1366.8kJ热量。

________________________________________________________________________。

（3）2molAl（s）与适量O2（g）发生反应，生成Al2O3（s），放出1669.8kJ热量。

________________________________________________________________________。

12．根据如图L1110所示，写出反应的热化学方程式并回答问题。

图L1110

（1）反应过程

（1）的热化学方程式：

______________________；

（2）反应过程

（2）的热化学方程式：

________________________；

（3）Q与Q1的关系：

Q________Q1（填“大于”“小于”或“等于”）。

13．已知H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O

（1）　ΔH＝－57.3kJ/mol，回答下列问题。

（1）用含20gNaOH的稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出________kJ的热量。

（2）用含2molH2SO4的稀溶液跟足量稀NaOH反应，此反应的中和热ΔH为________。

（3）如果将

（1）反应中的稀盐酸换成稀醋酸，反应放出的热量________（填“大于”、“小于”或“等于”）

（1）放出的热量。

14．

（1）已知葡萄糖完全燃烧生成1g液态水时放出的热量为26.0kJ，则葡萄糖完全燃烧的热化学方程式是________________________________________________。

（2）已知2.00gC2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：

____________________。

（3）在火箭推进器中装有强还原剂肼（N2H4）和强氧化剂H2O2，当它们混合时产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热，已知0.4mol液态肼与足量H2O2反应生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量，写出热化学方程式：

________________________。

15．实验室用50mL0.50mol·L－1盐酸、50mL0.55mol·L－1NaOH溶液和如图L1111所示装置，进行测定中和热的实验，得到表中的数据：

起始温度t1/℃

实验次数

起始温度t1/℃

盐酸

NaOH溶液

终止温度t2/℃

1

20.2

20.3

23.7

2

20.3

20.5

23.8

3

21.5

21.6

24.9

图L1111

完成下列问题：

（1）实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是________________，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是________________________。

（2）经数据处理，t2－t1＝3.4℃。

则该实验测得的中和热ΔH＝__________________[盐酸和NaOH溶液的密度按1g·cm－3计算，反应后混合溶液的比热容（c）按4.18J·（g·℃）－1计算]。

第二节　燃烧热　能源

　　　知识点一　燃烧热

1．下列均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式（25℃、101kPa）：

①C4H10（g）＋

O2（g）===4CO2（g）＋5H2O

（1）

ΔH＝－2878kJ/mol

②C4H10（g）＋

O2（g）===4CO2（g）＋5H2O（g）

ΔH＝－2658kJ/mol

③C4H10（g）＋

O2（g）===4CO（g）＋5H2O

（1）

ΔH＝－1746kJ/mol

④C4H10（g）＋

O2（g）===4CO（g）＋5H2O（g）

ΔH＝－1526kJ/mol

由此判断，正丁烷的燃烧热是（　　）

A．2878kJ/molB．2658kJ/mol

C．1746kJ/molD．1526kJ/mol

2．已知反应：

①101kPa时，2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　

ΔH＝－221kJ·mol－1；

②稀溶液中，H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　

ΔH＝－57.3kJ·mol－1。

下列结论正确的是（　　）

A．碳的燃烧热ΔH＝－110.5kJ·mol－1

B．①的反应热为221kJ·mol－1

C．0.5mol稀硫酸与1mol稀NaOH溶液反应放出的热量为57.3kJ

D．浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1molH2O水，放出57.3kJ的热量

3．在101kPa和298K时，有关反应的热化学方程式有：

H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）　ΔH1＝－241.8kJ·mol－1

H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH2＝－285.8kJ·mol－1

下列说法错误的是（　　）

A．H2燃烧生成1molH2O（g）时，放出241.8kJ的热量

B．O2前面的

表示参加反应的O2的分子数目

C．燃烧热是以在101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量定义的，则H2的燃烧热为285.8kJ·mol－1

D．1mol液态水变成水蒸气时吸收44kJ的热量

4．下列热化学方程式书写正确的是（ΔH的绝对值均正确）（　　）

A．C2H5OH

（1）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（g）ΔH＝－1367.0kJ·mol－1（燃烧热）

B．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O

（1）ΔH＝＋57.3kJ·mol－1（中和热）

C．S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH＝－296.8kJ·mol－1（反应热）

D．2NO2===O2＋2NOΔH＝＋116.2kJ·mol－1（反应热）

　知识点二　能源

5．关于能源，以下说法中不正确的是（　　）

A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能

B．柴草燃烧时释放的能量是生物能

C．核能和地热能来自地球自身

D．潮汐能来源于月球引力做功

6．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。

下列属于未来新能源标准的是（　　）

①天然气　②煤　③核能　④石油　⑤太阳能　⑥生物质能　⑦风能　⑧氢能

A．①②③④B．⑤⑥⑦⑧

C．③⑤⑥⑦⑧D．③④⑤⑥⑦⑧

7．在如图L121所示构想的物质循环中，太阳能最终转化为（　　）

图L121

A．化学能B．热能

C．生物能D．电能

8．对于：

2C4H10（g）＋13O2（g）===8CO2（g）＋10H2O

（1）　ΔH＝－5800kJ·mol－1的叙述错误的是（　　）

A．该反应的反应热为ΔH＝－5800kJ·mol－1，是放热反应

B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关

C．该式的含义为：

25℃、101kPa下，2molC4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5800kJ

D．该反应为丁烷燃烧的热化学方程式，由此可知丁烷的燃烧热为5800kJ·mol－1

9．下列关于燃烧热的描述中正确的是（　　）

A．已知ag乙烯气体充分燃烧时生成1molCO2和液态水，放出bkJ的热量，则表示乙烯燃烧热的热化学方程式为2C2H4（g）＋6O2（g）===4CO2（g）＋4H2O

（1）

ΔH＝－4bkJ·mol－1

B．将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH（g）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2（g）

ΔH＝－192.9kJ·mol－1，则CH3OH（g）的燃烧热为192.9kJ·mol－1

C．H2（g）的燃烧热是285.8kJ·mol－1，则2H2O（g）===2H2（g）＋O2（g）　ΔH＝－571.6kJ·mol－1

D．葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol－1，则

C6H12O6（s）＋3O2（g）===3CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH＝－1400kJ·mol－1

10．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH1＞ΔH2的是（　　）

A．2H2（g）＋O2（g）===2H2O

（1）　ΔH1

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH2

B．S（g）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH1

S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH2

C．C（s）＋

O2（g）===CO（g）　ΔH1

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH2

D．HCl（g）===

H2（g）＋

Cl2（g）　ΔH1

2HCl（g）===H2（g）＋Cl2（g）　ΔH2

11．已知在一定条件下，CO的燃烧热为283kJ·mol－1，CH4的燃烧热为890kJ·mol－1，由1molCO和3molCH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧生成液态水，释放的热量为（　　）

A．2912kJB．2953kJ

C．3236kJD．3867kJ

12．在25℃、101kPa时，H2在1.00molO2中完全燃烧生成2.00molH2O

（1）放出571.6kJ的热量。

（1）H2的燃烧热为________，表示H2燃烧热的热化学方程式为__________________。

（2）若1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ，则4g氢气完全燃烧生成气态水时，放出的热量为____________。

13．已知下列两个热化学方程式：

H2（g）＋

O2（g）===H2O

（1）

ΔH＝－285.0kJ·mol－1

C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O

（1）

ΔH＝－2220.0kJ·mol－1

（1）实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为______________。

（2）已知H2O

（1）===H2O（g）　ΔH＝＋44.0kJ·mol－1，

写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式：

______________________。

14．城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。

煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体，它由煤炭与水（蒸气）反应制得，故又称水煤气。

（1）试写出制取水煤气的主要化学方程式：

________________________。

（2）液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O

（1）　ΔH＝－2220.0kJ·mol－1，已知CO气体燃烧热的热化学方程式为CO（