化学能与热能练习题.docx

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化学能与热能练习题

第一节化学能与热能

时间：

45分钟　　满分：

100分

一、选择题（每小题4分，共48分，每题有1～2个选项符合题意）

1．已知断裂1mol共价键所需要吸收的能量分别为H—H键：

436kJ；I—I键：

153kJ；H—I键：

229kJ。

下列对反应H2（g）＋I2（g）2HI（g）的判断中，错误的是（　　）

A．该反应是放出能量的反应

B．该反应是吸收能量的反应

C．该反应是氧化还原反应

D．I2与H2具有的总能量大于生成的HI具有的总能量

2．下列说法中正确的是（　　）

A．物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热

B．化学反应除了生成新物质外，还发生能量变化，且总表现为吸热

C．化学反应过程中有时吸热，有时放热

D．化学反应总是放出热量

3．一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，使用时将它们混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。

以下关于其制冷原因的推测错误的是（　　）

A．Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程

B．较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程

C．铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应

D．NH

NO3溶于水会吸收热量

4．化学反应A2＋B2―→2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．该反应是吸热反应

B．断裂1molA—A键和1molB—B键能放出xkJ的能量

C．断裂2molA—B键需要吸收ykJ的能量

D．2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量

5．下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是（　　）

A．铝片与稀H2SO4反应

B．Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl反应

C．灼热的炭与CO2反应

D．甲烷在O2中的燃烧反应

6．根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化，其中一定正确的是（　　）

A．H2O分解为H2与O2时放出热量

B．生成1molH2O时吸收热量245kJ

C．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙

D．氢气和氧气的总能量小于水的能量

7．下列说法中，正确的是（　　）

A．干冰升华时要吸收热量，所以这是吸热反应

B．加热后才能发生的反应一定是吸热反应

C．1molBa（OH）2与1molH2SO4反应释放的热量为Q，则Q为它们反应的中和热

D．可燃物的燃烧都是放热反应

8．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。

在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。

下列关系式中，正确的是（　　）

A．Q1＋Q2>Q3　　　　　　B．Q1＋Q2>2Q3

C．Q1＋Q2

9．一定量的氢气在一定条件下完全燃烧生成气态水，放出热量值为Q1，等量的H2在同样条件下完全燃烧生成液态水，放出热量值为Q2，则Q1与Q2的关系为（　　）

A．Q1>Q2B．Q1＝Q2

C．Q1

10．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。

化学键的键能是形成（或拆开）1mol化学键时释放（或吸收）的能量。

已知白磷和P4O6的分子结构如下图所示，现提供以下化学键的键能（kJ/mol）：

P—P：

198，P—O：

360，O＝O：

498，则反应P4（白磷）＋3O2===P4O6的反应热ΔH为（　　）

A．－1638kJ/molB．＋1638kJ/mol

C．－126kJ/molD．＋126kJ/mol

11．下列分析正确的是（　　）

A．将氯气通入H2O2和NaOH的混合溶液中，发出红光，说明反应物的总能量低于生成物的总能量，放出热量

B．1molH2在氯气中完全燃烧，放出180kJ热量，则键能（E）的关系为E（H—H）＝180kJ＋2E（H—Cl）－E（Cl—Cl）

C．干燥的碘粉与铝粉混合无明显现象，滴上一滴水会冉冉升起紫色的碘蒸气，最后得到白色AlI3。

说明碘和铝发生的反应是放热反应

D．精确实验测得H2O在常温下也能微弱电离：

H2OH＋＋OH－，该过程是放热过程

12．已知H＋＋OH－===H2O生成1molH2O放出热量kJ，下列反应中符合该特点的是（　　）

A．1mol稀H2SO4与足量NaOH溶液反应

B．稀盐酸与氨水反应生成1molH2O

C．稀盐酸与稀Ba（OH）2溶液反应生成1mol水

D．稀NaOH与95%浓硫酸反应生成1mol水

二、非选择题（共52分）

13．（14分）在一个小烧杯里，加入20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba（OH）2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10gNH4Cl晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌，如图所示。

试回答下列问题：

（1）实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。

（2）如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是____________________________________（答出3个或3个以上原因）。

（3）如果没有看到“结冰”现象，为说明该反应吸热，我们还可以采取的方式是______________________________________________（答出两种方案）。

（4）写出实验中发生反应的化学方程式______________。

（5）实验中即使不“结冰”，提起烧杯的时候，发现烧杯与玻璃片也“黏在一起了”，原因是____________________________。

（6）试用简单的方法说明烧杯与玻璃片之间是因为“结冰”而黏在一起的：

________________________________________________________________________________________________。

（7）在上述实验过程中，你认为是否有不妥之处？

若有，请指出并写出改进方法，若没有，此问不用作答___________________________________________________________________________________________________________________________________________。

14．（8分）下表中的数据是破坏1mol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

根据上述数据回答下列问题：

（1）下列物质本身具有的能量最低的是（　　）

A．H2B．Cl2

C．Br2D．I2

（2）下列氢化物中最稳定的是（　　）

A．HCl　　　　B．HBr　　　　C．HI

（3）X2＋H2===2HX（X代表Cl、Br、I）的反应是吸热反应还是放热反应？

________。

（4）相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是________。

15．（10分）50mL·L－1盐酸与50mL·L－1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。

通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

回答下列问题：

（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器有________。

（2）烧杯间填满碎纸条的作用是______________________。

（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值________（填“偏大”“偏小”“无影响”）

（4）实验中改用60mL·L－1盐酸跟50mL·L－1NaOH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”），简述理由_________________________________________________________________________________________。

（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会____________；用50mL·L－1NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会______________。

（均填“偏大”“偏小”“无影响”）

16.（8分）能源是人类生存和发展的重要因素。

常规能源（煤、石油、天然气等）日益减少，促进人们去研究能源的利用率和新能源（如太阳能、氢能、核能等）开发。

（1）我国目前最主要的能源品种是________，能源利用中存在的主要问题有_______________________________________________。

（2）为减少污染，提高燃料利用率，下列措施可以达到目的的是________。

①将城市居民燃煤改为使用气体燃料

②若将原来烧天然气的灶具改烧石油液化气，应增大空气进入量和减少液化气的进入量

③研制燃料电池

④在农村大力发展沼气

（3）某些科学家对以下3个化学反应很感兴趣：

①3FeCl2＋4H2O

Fe3O4＋6HCl＋H2

②2Fe3O4＋3Cl2＋12HCl===6FeCl3＋6H2O＋O2

③6FeCl3

6FeCl2＋3Cl2

科学家想利用上述反应来制取的一种很有意义的物质是________，该物质作为燃料的优点有________、________、________。

17．（12分）为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置：

（1）上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是________。

（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溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是________________，说明该反应属于________（填“吸热”或“放热”）反应。

（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）。

①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是________；②若观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水________（填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”），理由是__________________________________；

③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是__________________。

（4）至少有两种实验方法能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。

方法①：

选择上述装置________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）进行实验；方法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，则说明该反应是________反应。

参考答案

1.答案：

B

解析：

依题意，断裂1molH—H键和1molI—I键吸收的总能量为436kJ＋153kJ＝589kJ，生成2molH—I键放出的能量为299kJ×2＝598kJ，因598kJ>589kJ，所以H2与I2反应生成HI的反应是放出能量的反应；根据反应式可知该反应是氧化还原反应。

2.答案：

C

解析：

化学反应是伴有能量的变化，有的吸收能量，有的放出能量，且能量通常以热的形式表现出来。

3.答案：

C

解析：

Na2SO4·10H2O失水属于分解反应，也属于吸热反应；NH4NO3吸收水并溶解于水中，是一个吸热的物理变化过程，整个过程中只是Na2SO4·10H2O的分解反应和NH4NO3溶于水的过程，而并没有发生复分解反应，C项错误。

4.答案：

C

解析：

由图像知，1molA2和1molB2的总能量高于2molAB的能量，所以该反应放热。

5.答案：

C

解析：

A、D是放热反应，B、C是吸热反应，但Ba（OH）2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3·H2O＋8H2O是非氧化还原反应，C＋CO2

2CO是氧化还原反应，故选C。

6.答案：

C

解析：

根据能量变化可知，1molH2与

molO2断键时吸收685kJ能量，而生成1molH2O放出930kJ能量，所以H2燃烧生成H2O的反应是放热反应，则H2O的分解是吸热反应。

7.答案：

D

解析：

干冰升华吸收热量克服分子间作用力，是物理过程，故A错；有些放热反应也要加热，故B错；中和热是指酸和碱中和生成1molH2O时放出的热量，故C错。

8.答案：

D

解析：

H2＋Cl2===2HCl是放热反应，所以2Q3>（Q1＋Q2）。

9.答案：

C

解析：

反应物相同，生成物状态不同，能量的变化是不一样的。

H2燃烧生成气态水，气态水再液化成液态水要放出热量，所以Q2>Q1。

10.答案：

A

解析：

由反应方程式知，该反应的能量变化包括1molP4、3molO2断裂键吸收的能量和1molP4O6成键放出的能量。

由各物质的分子结构知1molP4含6molP—P键，3molO2含3molO===O键，1molP4O6含12molP—O键，故ΔH＝（198kJ/mol×6＋498kJ/mol×3）－360kJ/mol×12＝－1638kJ/mol。

11.答案：

C

解析：

A项，反应物的总能量应该高于生成物的总能量；B项，正确的关系式是E（H—H）＝2E（H—Cl）－E（Cl—Cl）－180kJ，注意是键能和能量的关系；D项，电离是吸热的。

12.答案：

C

解析：

A放出热量应为2mol×kJ/mol；B放出热量（即中和热）应略小于kJ，因弱酸、弱碱在水中电离要吸收一部分热量，故多数强酸与弱碱，弱酸与强碱的中和反应热值小于kJ。

酸与碱的浓度不能太大，否则中和热数值会偏大，故D错。

13.答案：

（1）使反应物迅速混合而充分反应，使温度迅速降低

（2）①药品用量太少；②Ba（OH）2·8H2O晶体未研成粉末，反应太慢；③没有迅速搅拌；④环境温度太高；⑤玻璃片上加水太多；⑥Ba（OH）2·8H2O失水

（3）①用皮肤感受，感觉很凉；②用温度计测量，发现温度降低

（4）Ba（OH）2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O

（5）水排开了烧杯底部与玻璃片之间的空气，在大气压作用下，烧杯与玻璃片黏在了一起

（6）看能否从侧面相对滑动，若不能，则是由于“结冰”的原因

（7）反应过程中有对人体有害的NH3产生，且对环境造成污染，故应用浸有稀硫酸的棉花多孔塑料片覆盖在烧杯口上来吸收NH3。

14.答案：

（1）A　

（2）A　（3）放热反应　（4）Cl2

解析：

（1）、

（2）破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量越大，则物质越稳定，所具有的能量越低。

（3）、（4）以氯元素为例计算断开1molCl—Cl键和H—H键需吸收能量：

243kJ＋436kJ＝679kJ，而形成2molHCl放出的能量为2×432kJ＝864KJ，所以在Cl2＋H2===2HCl反应中放出864kJ－679kJ＝185kJ的热量，同理可计算在Br2＋H2===2HBr、I2＋H22HI反应中分别放出103kJ、9kJ的热量。

15.答案：

（1）环形玻璃搅拌棒

（2）减少实验过程中的热量损失

（3）偏小

（4）不相等　相等　因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量，与酸碱的用量无关

（5）偏小　偏小

解析：

本实验成败的关键是准确测量反应后的温度。

因此所用装置必须保温、绝热且可使体系温度尽快达到一致，故缺少的仪器应为环形玻璃搅拌棒。

（2）碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失。

（3）不盖硬纸板会损失部分热量故所测结果偏低。

（4）由中和热概念可知，中和热只与生成水的量有关而与过量的酸碱无关，但液体体积增大温差减小，不便测量。

（5）由于弱酸弱碱的中和热等于H＋与OH－生成H2O时的反应热加上其电离时吸热，故所测数值会偏小。

因NaOH在空气中易吸收空气中的CO2使参加中和反应的OH－减少，故要使NaOH稍稍过量来达到以盐酸的量为标准进行反应。

16.答案：

（1）煤　人均能源占有量小，能源利用率低，单位产值能耗高

（2）①②③④

（3）H2　单位质量燃烧发热量高　燃烧产物只有水，对环境无污染　来源（水）较为丰富

17.答案：

（1）Ⅲ

（2）左端液柱降低，右端液柱升高　放热

（3）①产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱　②可能是放热反应　某些物质（如浓硫酸）溶于水放热，但不是放热反应　③硝酸铵（或其他合理答案）

（4）Ⅰ（或Ⅱ）　放热

解析：

（1）装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热；装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应。

（2）氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应。

（3）浓硫酸、硝酸铵溶于水有热效应，但不属于化学反应，故不是放热或吸热反应。