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2019-2020年高三化學一輪 6-1化學反應(yīng)與能量變化課件 新人教版
一、選擇題
1.下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是
( )
①液態(tài)水汽化?、趯⒛懙\加熱變?yōu)榘咨勰、蹪饬蛩嵯♂尅、苈人徕浄纸庵蒲鯕狻、萆腋磻?yīng)生成熟石灰
A.①② B.②③
C.①④⑤ D.②④
【解析】 ①③不屬于化學反應(yīng);⑤屬于放熱反應(yīng)。
【答案】 D
2.已知反應(yīng)X+Y===M+N為吸熱反應(yīng),對這個反應(yīng)的下列說法中正確的是( )
A.X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量
B.因為該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故一定要加熱反應(yīng)才能進行
C.破壞反應(yīng)物中的化學鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學鍵所放出的能量
D.X和Y的總能量一定低于M和N的總能量
【解析】 X+Y===M+N ΔH>0,就說明X與Y的總能量低于M、N的總能量,A錯,D正確;破壞反應(yīng)物中的化學鍵所吸收的能量大于形成生成物中化學鍵所放出的能量,C錯;吸熱反應(yīng)有的不需要加熱也可反應(yīng),如氫氧化鋇晶體與氯化銨攪拌即可。
【答案】 D
3.根據(jù)熱化學方程式:S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=a kJmol-1(a=-297.2)。分析下列說法,其中不正確的是
( )
A.S(s)在O2(g)中燃燒的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH=b kJmol-1,則a>b
C.1 mol SO2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)與1 mol O2(g)所具有的能量之和
D.16 g固體硫在空氣中充分燃燒,可吸收148.6 kJ的熱量
【解析】 由題中條件可知:反應(yīng)的熱效應(yīng)ΔH=a kJmol-1=-297.2 kJmol-1,可知該反應(yīng)的正向反應(yīng)為放熱反應(yīng),故D錯誤。
【答案】 D
4.已知在1105 Pa、298 K條件下,2 mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484 kJ熱量,下列熱化學方程式正確的是
( )
A.H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH=+242 kJmol-1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-484 kJmol-1
C.H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=+242 kJmol-1
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+484 kJmol-1
【解析】 據(jù)題意及熱化學方程式的書寫規(guī)則,可知熱化學方程式為:
H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-242 kJmol-1
或2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-484 kJmol-1
也可將H2O(g)寫作反應(yīng)物,H2(g)、O2(g)寫作生成物,但此時ΔH的符號為“+”,即A符合題意。
【答案】 A
5.分析下面的能量變化示意圖,下列熱化學方程式正確的是
( )
A.2A(g)+B(g)===2C(g) ΔH=a(a>0)
B.2A(g)+B(g)===2C(g) ΔH=a(a<0)
C.2A+B===2C ΔH=a(a<0)
D.2C===2A+B ΔH=a(a>0)
【解析】 觀察能量變化示意圖可知,反應(yīng)的熱化學方程式為:
2A(g)+B(g)===2C(g) ΔH=a(a<0)
或2C(g)===2A(g)+B(g) ΔH=a(a>0)
【答案】 B
6.已知熱化學方程式2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1=-571.6 kJ/mol,則關(guān)于熱化學方程式2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH2=?的說法正確的是
( )
A.熱化學方程式中化學計量數(shù)表示分子數(shù)
B.該反應(yīng)ΔH2大于零
C.該反應(yīng)ΔH2=-571.6 kJ/mol
D.該反應(yīng)與上述反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)
【解析】 熱化學方程式中的化學計量數(shù)表示物質(zhì)的量,而不表示分子數(shù)。該反應(yīng)是2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1=-571.6 kJ/mol,逆向進行的反應(yīng),反應(yīng)熱為ΔH2=+571.6kJ/mol,但該反應(yīng)不屬于上述反應(yīng)的可逆反應(yīng),因反應(yīng)條件不相同。
【答案】 B
7.已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121 kJ。且氧氣中1 mol O===O鍵完全斷裂時吸收熱量496 kJ,水蒸氣中1 mol H—O鍵形成時放出熱量463 kJ,則氫氣中1 mol H—H鍵斷裂時吸收熱量為
( )
A.920 kJ B.557 kJ
C.436 kJ D.188 kJ
【解析】 根據(jù)能量守恒,拆開舊鍵所需的能量等于新鍵形成釋放出的能量加吸收的能量(或減放出的能量)463 kJ4-121 kJ4=496 kJ+2ΔE(H—H),求出ΔE(H—H)值為436 kJ,故答案為C。
【答案】 C
8.在一定條件下,CO和CH4燃燒的熱化學方程式分別為
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJmol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJmol-1
由1 mol CO(g)和3 mol CH4(g)組成的混合氣體在上述條件下充分燃燒,釋放的熱量為
( )
A.2 912 kJ B.2 953 kJ
C.3 236 kJ D.3 867 kJ
【解析】 由CO、CH4燃燒的化學方程式得1 mol CO充分燃燒,釋放熱量為=283(kJ),3 mol CH4充分燃燒,釋放的熱量為8903=2 670(kJ),因此,1 mol CO和3 mol CH4充分燃燒,釋放出的熱量為283 kJ+2 670 kJ=2 953 kJ。
【答案】 B
9.強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng):
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1
分別向1 L 0.5 molL-1的NaOH溶液中加入:①稀醋酸,②濃硫酸,③稀硝酸,恰好完全反應(yīng)的熱效應(yīng)分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3,它們的關(guān)系正確的是
( )
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B.ΔH2<ΔH1<ΔH3
C.ΔH1=ΔH2=ΔH3 D.ΔH1>ΔH3>ΔH2
【解析】 等物質(zhì)的量的NaOH與稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸恰好反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的水,若不考慮物質(zhì)的溶解熱和弱電解質(zhì)電離吸熱,應(yīng)放出相同的熱量。但在實際反應(yīng)中,濃硫酸溶解放熱,醋酸是弱電解質(zhì),電離要吸熱,故選D。注意放熱越多,ΔH的值越小。
【答案】 D
10.(xx年揚州質(zhì)檢)下列各組變化中,化學反應(yīng)的反應(yīng)熱前者小于后者的一組是( )
①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH1;
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1;
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2
③t ℃時,在一定條件下,將1 mol SO2和1 mol O2分別置于恒容和恒壓的兩個密閉容器中,達到平衡狀態(tài)時放出的熱量分別為Q1、Q2
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH1;
CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH2
A.①②③ B.②④
C.②③④ D.③④
【解析】?、僦?ΔH1和ΔH2均小于零,由于H2O(l)===H2O(g)吸收能量,故|ΔH1|>|ΔH2|,因此ΔH1<ΔH2。②中ΔH1=2ΔH2,又ΔH1、ΔH2均小于零,所以ΔH1<ΔH2。③中在恒壓容器建立平衡后SO2的轉(zhuǎn)化率大于恒容容器中SO2的轉(zhuǎn)化率,故Q1
0,ΔH2<0,所以ΔH1>ΔH2。
【答案】 A
11.如圖,a曲線是298 K、101 kPa時N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖,下列敘述正確的是
( )
A.該反應(yīng)的熱化學方程式為:N2+3H22NH3 ΔH=-92 kJmol-1
B.b曲線是升高溫度時的能量變化曲線
C.加入催化劑,該化學反應(yīng)的反應(yīng)熱改變
D.在298 K、體積一定的條件下,通入1 mol N2和3 mol H2反應(yīng)后放出的熱量為Q1 kJ,若通入2 mol N2和6 mol H2反應(yīng)后放出的熱量為Q2 kJ,則184>Q2>2Q1
【解析】 A項未注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài),應(yīng)為N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92 kJmol-1;B項中升高溫度曲線應(yīng)與a曲線重合;C項中加入催化劑降低反應(yīng)的活化能,但不改變反應(yīng)熱,加入催化劑后對應(yīng)b曲線;D項:N2和H2的反應(yīng)為可逆反應(yīng),Q1<92 kJ,由于通入2 mol N2和6 mol H2進行反應(yīng)達平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率大于通入1 mol N2和3 mol H2時的轉(zhuǎn)化率,故有184>Q2>2Q1。
【答案】 D
12.將V1 mL 1.0 molL-1HCl溶液和V2 mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度,實驗結(jié)果如下圖所示(實驗中始終保持V1+V2=50 mL)。
下列敘述正確的是
( )
A.做該實驗時環(huán)境溫度為22 C
B.該實驗表明化學能可能轉(zhuǎn)化為熱能
C.NaOH溶液的濃度約為1.0 molL-1
D.該實驗表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)
【解析】 A項中5 mL HCl和45 mL NaOH反應(yīng)后溫度為22 C;C項HCl和NaOH溶液物質(zhì)的量濃度相同,恰好反應(yīng),HCl和NaOH體積相同,圖象對稱;D項Ba(OH)2晶體和NH4Cl晶體反應(yīng)有水生成,但為吸熱反應(yīng)。
【答案】 B
二、非選擇題
13.如右圖所示,把試管放入盛有25 ℃時的飽和石灰水的燒杯中,試管中開始放入幾小塊鎂片,再用滴管滴入5 mL鹽酸。試回答下列問題:
(1)實驗中觀察到的現(xiàn)象是______________________。
(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是________________________________________________。
(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式___________________________。
(4)由實驗推知,MgCl2溶液和H2的總能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)鎂片和鹽酸的總能量。
【解析】 此題考查的知識點有化學反應(yīng)中的能量變化、金屬與酸的反應(yīng)、物質(zhì)的溶解度與溫度的關(guān)系等。解這類題應(yīng)綜合所學知識,全面思考問題,利用題給條件逐一作答。教材中的實驗是鋁和鹽酸反應(yīng)的實驗,它表明活潑金屬與酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng),類推:鎂與鹽酸的反應(yīng)也是放熱反應(yīng)。另外,還需注意Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高是減小的。
【答案】 (1)試管中鎂片上有大量氣泡產(chǎn)生,鎂片逐漸溶解,燒杯中液體變渾濁,有白色物質(zhì)析出
(2)鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),Ca(OH)2的溶解度隨溫度升高而減小,析出固體使溶液變渾濁
(3)Mg+2H+===Mg2++H2↑ (4)小于
14.(xx年嘉興質(zhì)檢)(1)①根據(jù)下列圖示,寫出反應(yīng)的熱化學方程式:________________________________________________________________________。
②根據(jù)如圖所示情況,判斷下列說法中正確的是( )
A.其熱化學方程式為:CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=+41 kJ/mol
B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
D.當H2O為液態(tài)時,其反應(yīng)熱值小于41 kJ/mol
(2)已知16 g固體硫完全燃燒時放出148.4 kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學方程式是________________________________________________________________________
________________。
(3)如圖是某溫度下,N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖。該反應(yīng)的熱化學方程式為:________________________________________________________________________
________________________。
a、b兩條曲線產(chǎn)生區(qū)別的原因很可能是______________________________。
【解析】 (1)②以圖示形式將反應(yīng)CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)的質(zhì)變與能變呈現(xiàn)出來,并要求判斷反應(yīng)類型及ΔH情況。根據(jù)所給圖示可知,A選項將反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物弄反了,故不對;生成物的能量比反應(yīng)物的能量高,故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),B選項正確,則C選項錯誤;D選項未限定H2O的物質(zhì)的量,故不對。答案為B。
(3)b反應(yīng)中使用催化劑,可以降低反應(yīng)的活化能,但反應(yīng)的熱效應(yīng)不會改變。
【答案】 (1)①CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ/mol
②B
(2)S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-296.8 kJ/mol
(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol
a不使用催化劑,b使用了催化劑
15.下表中的數(shù)據(jù)是破壞1 mol物質(zhì)時的化學鍵所消耗的能量(kJ):
物質(zhì)
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量(kJ)
243
193
151
432
366
298
436
根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答(1)~(6)題。
(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是
( )
A.H2 B.Cl2
C.Br2 D.I2
(2)下列氫化物中,最穩(wěn)定的是
( )
A.HCl B.HBr C.HI
(3)X2+H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(4)相同條件下,X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng),若消耗等物質(zhì)的量的氫氣時,放出或吸收熱量最多的是________。
(5)若無上表中的數(shù)據(jù),你能正確回答出問題(4)嗎?______。你的根據(jù)是________________________________________________________________________。
(6)寫出H2和Cl2反應(yīng)的熱化學方程式:________________________________________。
【解析】 破壞1 mol物質(zhì)的化學鍵時所消耗的能量與相同條件下由形成該物質(zhì)的兩原子形成1 mol該物質(zhì)放出的能量相等,放出的能量越多,物質(zhì)本身具有的能量越低,分子越穩(wěn)定。
(1)生成1 mol H2時放出的能量最多,為436 kJ。
(2)生成1 mol HCl時放出的能量最多,為432 kJ。
(3)分別計算出三個反應(yīng)放出的熱量依次為:185 kJ、103 kJ和9 kJ。
【答案】 (1)A (2)A (3)放熱 (4)Cl2
(5)能 生成物越穩(wěn)定,放出的熱量越多,在HX中,HCl最穩(wěn)定
(6)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-185 kJmol-1
16.紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示(圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。
根據(jù)上圖回答下列問題:
(1)P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學方程式是____________________________;
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學方程式是_________________________________;
上述分解反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)。溫度T1時,在密閉容器中加入0.80 mol PCl5,反應(yīng)達平衡時PCl5還剩0.60 mol,其分解率α1等于________;若反應(yīng)溫度由T1升高到T2,平衡時PCl5的分解率為α2,α2________α1(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進行,先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3,然后降溫,再和Cl2反應(yīng)生成PCl5。
原因是______________________________________________________;
(4)P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl5的ΔH3=________,P和Cl2一步反應(yīng)生成1 mol PCl5的ΔH4________ΔH3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【解析】 (1)、(2)中ΔH=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量,不難寫出兩個熱化學方程式。分解率α1=
100%=25%;升溫,化學平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,因PCl5的分解要吸熱,故升溫,分解率增大,α2>α1。
(3)降溫,化學平衡向放熱反應(yīng)方向移動。
(4)根據(jù)蓋斯定律:一個化學反應(yīng)不論是一步完成還是多步完成,其熱效應(yīng)總是相同的。
【答案】 (1)Cl2(g)+P(s)===PCl3(g) ΔH=-306kJ/mol
(2)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93 kJ/mol
25% 大于
(3)兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng),降溫有利于提高產(chǎn)率,防止產(chǎn)物分解
(4)-399 kJ/mol 等于
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