【化学：选修4人教版同步练习题】第一章 第一节 化学反应与能量的变化（人教版）

1 高二化学选修 4 人教版 同步练习第一章 第一节 化学反应与能量的变化 一 教学内容 化学反应与能量的变化 二 重点 难点 1 了解反应热和焓变的涵义 2 化学反应中的能量变化及其微观原因 3 正确认识 书写热化学方程式 三 具体内容 一 绪言 1 选修 4 的基本结构和地位 与必修的关系 2 关于 化学暖炉 热敷袋 的构造和发热原理 3 举出人们利用化学反应的其他形式的能量转变例子 二 焓变和反应热 1 为什么化学反应过程中会有能量的变化 2 反应热的定义 3 反应热产生的原因 4 反应热的表示 5 有效碰撞 6 活化分子 7 活化能 8 催化剂 能量 反 应 过 程 E1 E 2 反 应 物 生 成 物 活 化 分 子活 化 能 活 化 分 子变 成 生 成 物 分 子 放出 的 能 量 反 应 热 没 加 催化 剂 加 了 催 化 剂 2 三 热化学方程式 1 定义 2 表示意义 3 与普通化学方程式的区别 4 热化学方程式的书写应注意的问题 四 实验 中和反应 反应热的测定 典型例题 例 1 已知在 25 101kPa 下 1g C8H18 辛烷 燃烧生成二氧化碳和液态水时放出 48 40kJ 的热量 表示上述反应的热化学方程式正确的是 A C8H18 l 25 2O 2 g 8CO 2 g 9H 2O g H 48 40kJ mol 1 B C8H18 l 25 2O 2 g 8CO2 g 9H 2O l H 5518kJ mol 1 C C8H18 l 25 2O 2 g 8CO2 g 9H 2O H 5518kJ mol 1 D C8H18 l 25 2O 2 g 8CO 2 g 9H 2O l H 48 40kJ mol 1 答案 B 解析 掌握书写热化学方程式的基本注意事项 例 2 0 3mol 的气态高能燃料乙硼烷 B2H6 在 O2 中燃烧 生成固态 B2O3 和液态水 放出 649 5kJ 的热 量 其热化学方程式为 又知 H 2O l H 2O g H 44kJ mol 1 则 11 2L 标准状况下 B 2H6 完全燃烧生成气态 水时放出的热量是 kJ 答案 B 2H6 g 3O 2 g B 2O3 s 3H 2O l H 2165kJ mol 1 1016 5 解析 考察反应热的计算和两个热量变化过程的分析 例 3 已知胆矾溶于水时溶液温度降低 室温下将 1mol 无水硫酸铜制成溶液时放出的热量为 Q1 又知 胆矾分解的热化学方程式为 CuSO 4 5H2O s CuSO 4 s 5H 2O l H Q 2kJ mol 1 则 Q1 和 Q2 的关系为 A Q1 Q 2 B Q1 Q 2 C Q1 Q2 D 无法确定 答案 A 解析 掌握含有结晶水的物质的特点 例 4 根据下表的数据 求 H2 g Cl 2 g 2HCl g 的反应热 物质 H2 Cl2 HCl 3 键能 kJ mol 1 436 243 431 答案 183 kJ mol 1 解析 掌握键能和反应热计算的关系 例 5 已知 CH4 g 2O 2 g CO2 g 2H 2O l H Q 1kJ mol 1 2OH 2H 2O g H 2 Q 2 kJ mol 2 2H 2O l H 3 Q 3 kJ 1 常温下 取体积比 4 1 的甲烷和氢气的混合气体 11 2L 标准状况下 经完全燃烧后恢复至室温 则 放出的热量为 答案 0 4Q 1 0 05Q3 解析 根据物质的量和反应热的比例关系进行换算 例 6 实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的反应热 但可测出 CH4 石墨和 H2 的燃烧热 试求出石墨生成甲烷的反应热 已知 CH 4 g 2O 2 g CO 2 g 2H 2O l H 1 890 5kJ mol 1 C 石墨 O 2 g CO 2 g H 2 393 5kJ mol 1 H2 g 1 2O 2 g H2O l H 3 285 8kJ mol 1 求 C 石墨 2H2 g CH 4 g H 4 答案 74 6 kJ mol 1 解析 学习根据间接的反应判断总反应的反应热 例 7 已知 25 101kPa 下 石墨 金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C 石墨 s O 2 g CO 2 g H 393 51kJ mol 1 C 金刚石 s O2 g CO 2 g H 395 41kJ mol 1 据此判断 下列说法正确的是 A 由石墨制备金刚石是吸热反应 等质量时 石墨的能量比金刚石的低 B 由石墨制备金刚石是吸热反应 等质量时 石墨的能量比金刚石的高 C 由石墨制备金刚石是放热反应 等质量时 石墨的能量比金刚石的低 D 由石墨制备金刚石是放热反应 等质量时 石墨的能量比金刚石的高 答案 A 解析 学会根据热化学方程式比较不同物质的转化和稳定性 例 8 下列各组热化学方程式中的 H 前者大于后者的是 C s O 2 g CO 2 g H 1 C s 1 2O 2 g CO g H 2 S s O 2 g SO 2 g H 3 S g O 2 g SO 2 g H 4 4 H 2 g 1 2O 2 g H2O l H 5 2H 2 g O 2 g 2H 2O l H 6 CaCO 3 s CaO s CO 2 g H 7 CaO s H 2O Ca OH 2 s H 8 A B C D 答案 C 解析 考察对于 H 的基本理解和比较 模拟试题 答题时间 45 分钟 1 下列反应不是放热反应的是 A 生石灰与水反应 B 木炭的燃烧反应 C 盐酸和氢氧化钠的反应 D 水蒸气液化 2 下列说法正确的是 A 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B 任何放热反应在常温条件下一定能发生反应 C 反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热 D 吸热反应在一定条件下 如常温 加热等 也能发生反应 3 已知反应 X Y M N 为放热反应 对该反应的下列说法中正确的 A X 的能量一定高于 M B Y 的能量一定高于 N C X 和 Y 的总能量一定高于 M 和 N 的总能量 D 因该反应为放热反应 故不必加热就可发生 4 今有如下三个热化学方程式 H2 g 1 2O 2 g H 2O g H aKJ mol 1 H2 g 1 2O 2 g H 2O l H bkJ mol 1 2H2 g O 2 g 2H 2O l H ckJ mol 1 关于它们的下列表述正确的是 A 它们都是吸热反应 B a b 和 c 均为正值 C a b D 2b c 5 1g 碳与适量水蒸气反应生成 CO 和 H2 需吸收 10 94KJ 热量 此反应的热化学方程式为 6 下列说法正确的是 A 活化分子碰撞即发生化学反应 B 某一反应的活化分子的百分数是个定值 C 升高温度会加快化学反应速率 原因是增加了活化分子的碰撞 次数 D 活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞 7 已知充分燃烧 a g 乙炔气体时生成 1mol 二氧化碳气体和液态水 并放出热量 b kJ 则乙炔燃烧的热 化学方程式正确的是 5 A 2C2H2 g 5O 2 g 4CO 2 g 2H 2O l H 2b kJ mol B C2H2 g 5 2O2 g 2CO2 g H 2O l H 2b kJ mol C 2C2H2 g 5O2 g 4CO 2 g 2H 2O l H 4b kJ mol D 2C2H2 g 5O 2 g 4CO 2 g 2H 2O l H b kJ mol 8 已知 COs molkJ5 39 1 222l l 8 41 欲得到相同的热量 需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为 A 2 3 25 B 12 3 25 C 1 1 D 393 5 241 8 9 氢气 一氧化碳 辛烷 甲烷的热化学方程式分别为 H2 g 1 2O 2 g H 2O l H 285 8kJ mol CO g 1 2O 2 g CO 2 g H 283 0kJ mol C8H18 l 25 2O 2 g 8CO 2 g 9H 2O l H 5518kJ mol CH4 g 2O 2 g CO 2 g 2H 2O l H 89 3kJ mol 相同质量的氢气 一氧化碳 辛烷 甲烷完全燃烧时 放出热量最少的是 A H2 g B CO g C C8H18 l D CH4 g 10 已知在 1 105Pa 298K 条件下 2mol 氢气燃烧生成水蒸气放出 484kJ 热量 下列热化学方程式正 确的是 A H2O g 2H 2 g O 2 g H 242kJ mol B 2H2 g O 2 g 2H 2O l H 484kJ mol C H2 g 1 2O 2 g 2H 2O g H 242kJ mol D 2H2 g O 2 g 2H 2O g H 484kJ mol 11 已知单质铁和硫粉反应时需用酒精灯加热反应方能发生 但在铁粉和硫粉开始化合后把酒精灯撤去 反应仍可进行完全 则此反应为 反应 填 吸热 放热 原因是 12 已知 1 H 2 g 1 2O 2 g H 2O g H 1 akJ mol 2 2H 2 g O 2 g 2H 2O g H 2 bkJ mol 3 H 2 g 1 2O 2 g H 2O l H 3 ckJ mol 4 2H 2 g O 2 g 2H 2O l H 4 dkJ mol 下列关系式中正确的是 A a c 0 B b d 0 C 2a b 0 D 2c d 0 试 题答案 1 D 2 CD 3 C 4 D 5 C S H2O g CO g H 2 g H 131 28 kJ 1mol 6 D 7 C 8 B 9 D 10 A 6 11 放热 反应开始后 不加热也可进行完全 说明此反应是放热反应 放出的热量足以维持反应继续 进行 12 C 试题解析 1 考察吸热反应和放热反应都是化学变化 2 燃烧需要先加热至达到可燃物的着火点 但是放热反应 铁生锈的缓慢氧化是放热反应 但是在常 温下进行 生成物的能量总和减去反应物的能量总和所得为反应热 吸热反应如氢氧化钡晶体和氯化铵 在常温下进行 而碳和二氧化碳的吸热反应需要在高温的情况下进行 3 放热反应的本质是反应物的总能量 大于生成物的总能量 所以放热 4 氢气的燃烧 均为放热反应 反应热为负值 而生成物状态不同 放出的热量不同 应该是等物质 的量的氢气生成液态水放出的热量比生成气态水放出的热量多 因为气态水的能量高 而反 应热和物质 的量成正比 所以选择 D 5 将 1g 碳换算成 1mol 碳计算其反应热的数值 6 活化分子发生有效碰撞才会发生化学变化 还要看条件 条件的改变 活化分子的数量也会改变 是增加了活化分子的有效碰撞 7 根据二氧化碳的物质的量 反应热与其成正比 4 倍 而乙炔燃烧是放热反应 所以为负值 8 由题意可列得 方程 molkJHnmolkJCn 8 21 5 39 8241H25 3 9 2 答案 B 9 把反应热分别除所需可燃物的质量所得的值小的即为所得 10 根据生成水蒸气所以水为气体 则排除 B 因为氢气燃烧是放热反应 所以氢气为反应物的反应热 应为负值 所以选 A 反向为正值 12 根据 1 和 2 所有物质的状态相同 物质的量为 2 倍关系 所以 2a b 而燃烧是放热反应 所以反应热为负值