高中化学 专题2 化学反应与能量转化 第2单元 化学反应中的热量学业分层测评 苏教版

化学反应中的热量(建议用时：45分钟)学业达标1下列关于化学反应的说法中不正确的是 ()A化学反应过程中一定有热量释放出来B化学反应的特征是有新物质生成C化学反应的过程实际上是一个旧键断裂、新键形成的过程D在一确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等【解析】化学反应的本质特征是一定有新物质生成。化学反应是吸热还是放热，取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小，或旧键断裂吸收能量与新键形成放出能量的相对大小。【答案】A2下列说法中正确的是 ()需要加热才能发生的反应一定是吸热反应放热反应在常温下一定很容易发生反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小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 BC D【解析】需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如木炭燃烧反应；放热反应常温下不一定容易发生，如木炭燃烧反应；反应是放热还是吸热取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小；由于放热反应在反应过程中放出热量，可以维持反应继续进行，所以停止加热后反应也可以继续进行。【答案】A3下列反应属于放热反应的是()A氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应B能量变化如图所示的反应C化学键断裂吸收的热量比化学键形成放出的热量多的反应D燃烧反应和酸碱中和反应【解析】氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应属于吸热反应；如图所示，生成物的总能量比反应物的总能量大的反应为吸热反应；化学键断裂吸收的热量比化学键形成放出的热量多的反应为吸热反应。【答案】D4已知XY=MN反应中的能量变化过程如图所示，则下列有关说法正确的是()AX的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量B因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行C破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量DX和Y的总能量一定低于M和N的总能量【解析】一个确定的化学反应是吸热还是放热，取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小；或取决于断开反应物中的化学键所吸收的总能量和形成生成物中的化学键所放出的总能量的相对大小。【答案】D54P(红磷，s)P4(白磷，s)H17 kJmol1，根据以上热化学方程式，下列推论正确的是()A当1 mol白磷完全转变成红磷时放出17 kJ热量B正反应是一个放热反应C当4 g红磷转变成白磷时吸收17 kJ热量D白磷比红磷稳定【解析】题给热化学方程式表示4 mol红磷转变成1 mol白磷时吸收17 kJ的热量，B、C错误，A正确；因为白磷比红磷的能量高，故白磷比红磷稳定性差，D错误。【答案】A6(2016济南高一检测)氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，断裂1 mol H2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，断裂1 mol Cl2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol HCl中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中，正确的是()AQ1Q2Q3 BQ1Q22Q3CQ1Q2Q3 DQ1Q22Q3【解析】H2与Cl2反应的化学方程式为H2Cl22HCl，断裂化学键消耗的总能量为(Q1Q2)kJ，形成化学键放出的总能量为2Q3 kJ，因该反应为放热反应，则2Q3Q1Q2。【答案】D7下列各图中表示热化学方程式A(g)B(g)=C(g)D(l)H0的是(E表示能量)()【导学号：39700033】【解析】H0，该反应是放热反应，即生成物的总能量比反应物的总能量低，并且反应的发生需要一定的能量，所以B项正确。【答案】B81 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94 kJ热量，此反应的热化学方程式为()ACH2O=COH2H131.3 kJBC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1CC(s)H2O(l)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1DC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1【解析】A项，未注明物质的状态，H的单位错误，A错误；B项，该反应为吸热反应，H0，B错误；C项，H2O为液态，C错误；D项，1 mol C(s)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)时，吸收热量为1210.94 kJ131.3 kJ，D正确。【答案】D9近年来各大型运动会所用火炬的燃料多采用丙烷，其燃烧时发生反应的化学方程式为C3H85O23CO24H2O。下列说法中不正确的是 ()A火炬燃烧时化学能只转化为热能B所有的燃烧反应都会释放热量C1 mol C3H8和5 mol O2所具有的总能量大于3 mol CO2和4 mol H2O所具有的总能量D丙烷完全燃烧的产物对环境无污染，故丙烷为环保型燃料【解析】火炬燃烧时，化学能转化为热能和光能，A不正确；所有的燃烧反应都属于放热反应，B正确；依据反应物总能量与生成物总能量的相对大小和放热(吸热)反应的关系可知，C正确；因为丙烷燃烧的产物是CO2和H2O，对环境无污染，D正确。【答案】A10如图所示，在小试管里加入2 g新制备的无水硫酸铜，把小试管套在具支试管内。在U形管内加入少量红墨水。打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，白色的无水硫酸铜完全变成蓝色的无水硫酸铜晶体，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升。(1)写出上述反应的化学方程式：_。该反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。反应中的硫酸铜和水具有的总能量_(填“大于”或“小于”)硫酸铜晶体的总能量。(2)如果U形管内两边的液面处于同一水平面后，在小试管内先加入Ba(OH)28H2O晶体，再加入NH4Cl固体，用玻璃棒不断搅拌，则可观察到U形管中的现象为_。【解析】(1)滴入水后，CuSO45H2O=CuSO45H2O，由现象U形管右侧液面下降，左侧液面上升，可知是具支试管内气体受热膨胀，压强增大所致，所以此反应是放热反应，CuSO4和H2O的总能量大于CuSO45H2O的总能量。(2)Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O，反应吸热，导致具支试管内气体压强减小，U形管中右侧液面上升，左侧液面下降。【答案】(1)CuSO45H2O=CuSO45H2O放热大于(2)U形管右侧液面上升，左侧液面下降11甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃。(1)甲硅烷中含有的化学键的类型是_，其在固态时属于_晶体。(2)已知室温下1 g甲硅烷自燃生成SiO2和水放出热量44.6 kJ，则其热化学方程式为_。【解析】(1)甲硅烷是非金属和非金属形成的化合物，属于共价化合物，其中只含共价键，在固态时依靠分子间作用力结合成分子晶体。(2)1 mol SiH4完全燃烧，生成液态水放出的热量为44.6 kJg132 g1 427.2 kJ。因此热化学方程式为SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol1。【答案】(1)共价键分子(2)SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol112如图所示的是1 mol NO2和足量的CO完全反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，其中E1代表破坏旧化学键时所吸收的能量，E2代表形成新化学键时所释放的能量。试回答下列问题：(1)该反应是_(填“放热”或“吸热”)反应；(2)1 mol NO2与过量的CO完全反应，H_；(3)画出CO2NO=NO2CO的能量变化示意图。【解析】(1)从图像可知，断裂旧化学键时吸收的能量为134 kJmol1，而形成新化学键时放出的能量是368 kJmol1，前者小于后者，说明该反应是放热反应；(2)吸收能量与放出能量的差值就是该反应的热效应，由于该反应是放热反应，所以H234 kJmol1；(3)作图时要注意当该反应变成其逆反应后，反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，破坏旧化学键时所吸收的能量等于其正反应生成新化学键时所释放的能量，形成新化学键时所释放的能量等于其正反应破坏旧键时所吸收的能量。【答案】(1)放热(2)234 kJmol1(3)如图能力提升13在25 、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是()ACH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.76 kJmol1B2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 451.52 kJmol1C2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H725.76 kJmol1D2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 451.52 kJmol1【解析】甲醇燃烧是一个放热反应，H0，故A、D项错误；在25 、101 kPa下，1 mol CH3OH燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为32 g725.76 kJ，故2 mol CH3OH燃烧放出热量为1 451.52 kJ，故B项正确。【答案】B14(双选)胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH3OH(l)完全燃烧生成液态水和CO2，放出725.76 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是()ACH3OH(l)O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H725.76 kJmol1BH2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1C2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 451.52 kJmol1D2H2O2=2H2OH285.8 kJmol1【答案】BC15用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HClO22Cl22H2O已知：反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。回答下列问题：(1)H2O的电子式是_。(2)断开1 mol HO键与断开1 mol HCl键所需能量相差约为_ kJ，H2O中HO键比HCl中HCl键_(填“强”或“弱”)。【解析】(1)水是共价化合物，其电子式为H：H。(2)设断开1 mol HCl键需要的能量为a kJ，断开1 mol HO键需要的能量为b kJ。则生成物的总键能反应物的总键能115.6 kJ，即(22434b)(4a498)115.6，解得ba32(kJ)。断开1 mol HO键比断开1 mol HCl键所需要的能量大，则HO键比HCl键强。