2018-2019學年高中化學 第1章 化學反應與能量轉化 第1節(jié) 化學反應的熱效應 第1課時 化學反應的反應熱與焓變作業(yè)1 魯科版選修4.doc

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第1課時 化學反應的反應熱與焓變 [基礎達標] 1．下列圖像分別表示有關反應的反應過程與能量變化的關系 據此判斷下列說法中正確的是(　　) A．石墨轉變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻? B．白磷比紅磷穩(wěn)定 C．S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1；S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2，則ΔH1＞ΔH2 D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＞0 解析：選A。由第一個圖像可知，石墨具有的能量比金剛石低，故A項正確；由第二個圖像可以判斷紅磷的能量比白磷低，能量越低越穩(wěn)定，B項錯誤；由第三個圖像知硫蒸氣與氧氣反應放出的能量更多，而放熱ΔH為負值，所以C項錯誤；第四個圖像顯示D項反應屬于放熱反應，所以錯誤。 2．下列描述中正確的是(　　) A．需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應 B．當反應物的總能量比生成物的總能量大時，為吸熱反應；當生成物的總能量比反應物的總能量大時，則為放熱反應 C．已知2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJmol－1，則1 mol CO完全燃燒生成CO2，放出的熱量為283.0 kJ D．HCl和NaOH反應的中和熱ΔH＝－57.3 kJmol－1，則1 mol H2SO4和1 mol Ba(OH)2反應放出的熱量為114.6 kJ 解析：選C。A項需要加熱的反應可能是吸熱反應，也可能是放熱反應；D項因生成BaSO4沉淀，故其反應放出的熱量不等于114.6 kJ。 3．航天飛機用鋁粉與高氯酸銨(NH4ClO4)的混合物為固體燃料，方程式表示為2NH4ClO4△,N2↑＋Cl2↑＋2O2↑＋4H2O，下列對該反應的敘述中錯誤的是(　　) A．瞬間產生大量高溫氣體推動航天飛機飛行 B．從能量變化的角度，主要是化學能轉變?yōu)闊崮芎蛣幽? C．反應的焓變小于零 D．在方程式后增加ΔH及其數據即為熱化學方程式 解析：選D。該反應產生出3種氣體，而且題目也給了該反應物的混合物為固體燃料，所以可以判定A、B均為正確的。因為放熱反應，焓變小于零，選項C正確。選項D錯誤，因為還缺反應物和生成物的狀態(tài)以及焓變的溫度。 4．下列說法中不正確的是(　　) A．化學反應放熱還是吸熱與反應條件無關 B．燃燒一定是放熱反應 C．NaCl與AgNO3溶液的反應不伴隨能量的變化 D．化學反應放熱還是吸熱，取決于反應物與反應產物的焓的大小 解析：選C?；瘜W反應的實質是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成，因此，任何化學反應都伴隨著能量的變化，C錯；燃燒一定是放熱反應，B對；化學反應是放熱還是吸熱，取決于反應物和反應產物總能量的相對大小，與反應條件無關，A、D對。 5．已知C(石墨，s)===C(金剛石，s)(吸熱反應)，P4(白磷，s)===4P(紅磷，s)(放熱反應)，下列判斷正確的是(　　) A．金剛石的內能比石墨低 B．說明紅磷比白磷穩(wěn)定 C．說明紅磷比金剛石穩(wěn)定 D．此種變化為物理變化 解析：選B。由同種元素組成的不同單質之間的轉化為化學變化，D項錯誤；物質能量越高越不穩(wěn)定，B項正確；石墨生成金剛石為吸熱反應，吸收的熱量轉化為金剛石的內能，A項錯誤；紅磷與金剛石無可比性，C項錯誤。 6．化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。共價鍵的鍵能是兩種原子間形成1 mol共價鍵(或其逆過程)時釋放(或吸收)的能量。已知H—H鍵的鍵能為436 kJmol－1，Cl—Cl鍵的鍵能為243 kJmol－1，H—Cl鍵的鍵能為431 kJmol－1，則H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反應熱(ΔH)等于(　　) A．－183 kJmol－1 B．183 kJmol－1 C．－826 kJmol－1 D．826 kJmol－1 解析：選A。ΔH＝反應物鍵能總和－生成物鍵能總和＝436 kJmol－1＋243 kJmol－1－2431 kJmol－1＝－183 kJmol－1。 7．今有如下3個熱化學方程式： H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝－a kJmol－1① H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2＝－b kJmol－1② 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3＝－c kJmol－1③ 關于它們在下列表述中原因和結論都正確的是(　　) 選項 原因 結論 A H2的燃燒是放熱反應 a、b、c均大于零 B 方程式①和②的物質種類和系數均相同 a＝b C 方程式①和③中H2O的狀態(tài)不同，系數不同 a、c不會有任何關系 D 方程式③的系數是②的2倍 ΔH2<ΔH3 解析：選A。H2燃燒是放熱反應，因此ΔH1、ΔH2、ΔH3均小于零，故a、b、c均大于零，A對；①生成H2O(g)，②生成H2O(l)，①放出的熱量小于②，a2a，C錯；c＝2b，因ΔH<0，故ΔH3<ΔH2，D錯。 8．已知熱化學方程式：N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJmol－1 (1)該反應是________(填“放熱”或“吸熱”)反應，判斷的依據是______________。 (2)當反應的熱量變化為2 136 kJ時，參加反應的N2H4質量是________。 答案：(1)放熱　ΔH為負值　(2)128 g [能力提升] 9．已知強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的熱化學方程式為H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，又知電解質的電離是吸熱過程。向1 L 0.5 molL－1的NaOH溶液中加入下列物質：①稀醋酸；②濃硫酸；③稀硝酸，恰好完全反應。其焓變ΔH1、ΔH2、ΔH3的關系是(　　) A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2 C．ΔH1＝ΔH3＞ΔH2 D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2 解析：選D。因為稀醋酸是弱酸，難電離，電離時吸熱，濃硫酸溶于水時放熱，故中和反應時放出的熱量Q(濃硫酸)＞Q(稀硝酸)＞Q(稀醋酸)，又因放熱反應中，ΔH為負值，即ΔH＝－Q，故ΔH2＜ΔH3＜ΔH1，因而選D。 10．已知在25 ℃、101 kPa下，1 g C8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出48.40 kJ熱量，表示上述反應的熱化學方程式正確的是(　　) A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O ΔH＝－48.40 kJmol－1 B．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJmol－1 C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝5 518 kJmol－1 D．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝48.40 kJmol－1 解析：選B。A項，放熱數值錯誤，并且H2O未標注狀態(tài)；B項，1 g C8H18燃燒生成CO2和液態(tài)水放出48.40 kJ熱量，即1 mol C8H18燃燒放出5 518 kJ熱量；C項，反應放熱，ΔH＜0；D項，反應放熱，ΔH＜0，并且數值也錯誤。 11．已知化學反應A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量變化如圖所示，判斷下列敘述中正確的是(　　) A．每生成2分子AB吸收b kJ熱量 B．反應熱ΔH＝(a－b)kJmol－1 C．該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量 D．斷裂1 mol A—A和1 mol B—B鍵，放出a kJ能量 解析：選B。由圖示可知生成物總能量高于反應物總能量，C錯；1 mol A2(g)與1 mol B2(g)反應生成2 mol AB(g)吸收(a－b)kJ熱量，A錯，B正確；化學鍵斷裂吸收能量，D錯。 12．已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121 kJ，且氧氣中完全斷裂1 mol O===O鍵時吸收熱量496 kJ，水蒸氣中形成1 mol H—O鍵時放出熱量463 kJ，則氫氣中斷裂1 mol H—H鍵時吸收熱量為(　　) A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ 解析：選C。根據ΔH＝反應物鍵能之和－生成物鍵能之和，知EH－H＋EO＝O－2EH－O＝－121 kJ2，解得EH－H＝436 kJ。 13．將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸，反應劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可見(　　) A．NH4HCO3和鹽酸的反應是放熱反應 B．該反應中，熱能轉化為產物內部的能量 C．反應物的總能量高于生成物的總能量 D．反應的熱化學方程式為NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2O－Q 解析：選B。醋酸逐漸凝固說明反應吸收熱量導致醋酸溶液溫度降低，即NH4HCO3與HCl的反應為吸熱反應，故A錯誤；因反應為吸熱反應，即吸收的熱量轉化為產物內部的能量，故B正確；因反應為吸熱反應，則反應后生成物的總能量高于反應物的總能量，故C錯誤；書寫熱化學方程式時，應注明物質的狀態(tài)，故D錯誤。 14．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，回答下列問題。 (1)用含20 g NaOH的稀溶液跟足量稀鹽酸反應放出________kJ的熱量。 (2)用含2 mol H2SO4的稀溶液跟足量稀NaOH反應，此反應的中和熱ΔH為________。 (3)如果將(1)反應中的稀鹽酸換成稀醋酸，反應放出的熱量________(填“大于”、“小于”或“等于”)(1)中反應放出的熱量。 解析：(1)＝0.5 mol，所以0.5 mol NaOH與足量稀鹽酸反應放出的熱量為0.5 mol57.3 kJmol－1＝28.65 kJ。 (2)據中和熱的定義可知，中和熱與強酸、強堿的物質的量的多少無關，中和熱ΔH仍為－57.3 kJmol－1。 (3)因醋酸為弱酸，用NaOH中和時，需不斷地電離出H＋，而電離過程中要吸收熱量，故反應放出的熱量會減小。 答案：(1)28.65　(2)－57.3 kJmol－1　(3)小于 15．2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)反應過程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)時的ΔH＝－99 kJmol－1。 請回答下列問題： (1)該反應屬于__________反應(填“放熱”或“吸熱”)。 (2)圖中A、C分別表示__________、__________。 (3)改變反應條件可改變E值大小，如加入V2O5做催化劑，可使E值減小。E的大小對該反應的反應熱有無影響？________________________。 (4)圖中ΔH＝__________ kJmol－1。 (5)若已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(l)的ΔH′＝－Q kJmol－1，則ΔH________ΔH′，Q________99(填“>”、“<”或“＝”)。 解析：(1)因ΔH＝－99 kJmol－1<0，故為放熱反應。 (2)分析圖像，縱坐標為能量變化，橫坐標為反應過程，則A代表始態(tài)能量(即反應物的總能量)，C代表終態(tài)能量(即生成物的總能量)。 (3)ΔH＝生成物的總能量－反應物的總能量，由于E值改變時A和C并不發(fā)生變化，故對反應熱無影響。 (4)圖中ΔH應表示2 mol SO2(g)在完全轉化為2 mol SO3(g)時的焓變，即ΔH＝－99 kJmol－12＝－198 kJmol－1。 (5)比較ΔH大小時，要連同“＋”、“－”比較，類似于數學上的正負數比較，如果只比較反應放出或吸收熱量多少，則只比較數值大小，與“＋”、“－”無關。由題意可知SO3的狀態(tài)不同，則反應的ΔH也不相同。因為SO3(g)在轉化為SO3(l)時會放熱，即1 mol SO2(g)生成1 mol SO3(l)釋放的能量比生成1 mol SO3(g)釋放的能量多，即Q>99，且ΔH>ΔH′。 答案：(1)放熱 (2)反應物的總能量　生成物的總能量 (3)無影響　(4)－198 (5)>　>