高中化學反應中的能量變化的練習題和答案
高中化學反應中的能量變化的練習題和答案
化學的學習中會學習到很多的知識點，下面學習啦的小編將為大家?guī)黻P(guān)于化學的能量變化的練習題的介紹，希望能夠幫助到大家。
高中化學反應中的能量變化的練習題
一、選擇題
1.(2011•浙江理綜)下列說法不正確的是( )
A.已知冰的熔化熱為6.0kJ•mol-1，冰中氫鍵鍵能為20 kJ•mol-1。假設(shè)每摩爾冰中有2 mol氫鍵，且熔化熱完全用于打破冰的氫鍵，則最多只能破壞冰中15%的氫鍵
B.已知一定溫度下，醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度為c，電離度為α，Ka=cα2c1-α。若加入少量CH3COONa固體，則電離平衡CH3COOH??CH3COO-+H+向左移動，α減小，Ka變小
C.實驗測得環(huán)己烷(1)、環(huán)己烯(1)和苯(1)的標準燃燒熱分別為-3916 kJ•mol-1、-3747 kJ•mol-1和-3265kJ•mol-1-3，可以證明在苯分子中不存在獨立的碳碳雙鍵
D.已知：Fe2O3(s)+3C(石墨)===2Fe(s)+3CO(g) ΔH=489.0 kJ•mol-1
CO(g)+12O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ•mol-1
C(石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ•mol-1
則4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH=-1641.0 kJ•mol-1
答案：B
點撥：本題主要考查反應熱的計算以及電離平衡的移動。1 mol冰熔化吸熱6.0 kJ熱量，可破壞氫鍵0.3 mol，0.3 mol2 mol×100%=15%，A項正確;加入醋酸鈉溶液中CH3COO-濃度增大，電離平衡向左移動，電離程度減小，但Ka只受溫度影響，溫度不變，則Ka不變，B錯誤;由燃燒熱寫出三者燃燒的熱化學方程式，然后根據(jù)蓋斯定律可寫出環(huán)己烷轉(zhuǎn)為環(huán)己烯的熱化學方程式，同理寫出環(huán)己烷轉(zhuǎn)為苯的熱化學方程式，兩者的反應熱不是三倍關(guān)系，C項正確;由蓋斯定律可知D項也正確。
2.(2010•課標全國)已知：HCN(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH=-12.1 kJ•mol-1;HCl(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH=-55.6 kJ•mol-1，則HCN在水溶液中電離的ΔH等于( )
A.-67.7 kJ•mol-1 B.-43.5 kJ•mol-1
C.+43.5 kJ•mol-1 D.+67.7 kJ•mol-1
答案：C
點撥：根據(jù)蓋斯定律及弱電解質(zhì)電離過程的熱效應知，HCN在水溶液中電離的ΔH=-12.1 kJ•mol-1-(-55.6 kJ•mol-1)=+43.5 kJ•mol-1。
3.(2010•浙江)下列熱化學方程式或離子方程式中，正確的是( )
A.甲烷的標準燃燒熱為890.3 kJ•mol-1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為：
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ•mol-1
B.500℃、30MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉容器中充分反應生成NH3(g)，放熱19.3 kJ，其熱化學方程式為：N2(g)+3H2(g)????催化劑500℃、30MPa2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ•mol-1
C.氯化鎂溶液與氨水反應：Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
D.氧化鋁溶于NaOH溶液：Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
答案：D
點撥：A項，水應是液態(tài)，B項，題述反應為可逆反應，所放出的熱量不是38.6 kJ•mol-1。C項，NH3•H2O是弱電解質(zhì)，應寫分子式。D項正確。
4.(2010•廣東)在298K、100KPa時，已知：
2H2O(g)=O2(g)+2H2(g) ΔH1
Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) ΔH2
2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g) ΔH3
則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是( )
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D.ΔH3=ΔH1-ΔH2
答案：A
點撥：根據(jù)蓋斯定律可知，第二個熱化學方程式乘以2，再和第一個熱化學方程式相加，即可得出第三個熱化學方程式。
5.(2012•湖南十二校聯(lián)考)已知下列熱化學方程式：
2Zn(s)+O2(g)===2ZnO(s) ΔH=-702.2 kJ•mol-1
Hg(l)+1/2O2(g)===HgO(s) ΔH=-90.7 kJ•mol-1
由此可知Zn(s)+HgO(s)===ZnO(s)+Hg(l)的反應熱ΔH為( )
A.-260.4 kJ•mol-1 B.+260.4 kJ•mol-1
C.-611.5 kJ•mol-1 D.+520.8 kJ•mol-1
答案：A
點撥：2Zn(s)+O2(g)===2ZnO(s) ΔH1=-702.2 kJ•mol-1?、?/p>
Hg(l)+12O2(g)===HgO(s) ΔH2=-90.7 kJ•mol-1 ②
由蓋斯定律：①2-②可得：
Zn(s)+HgO(s)===ZnO(s)+Hg(l)
ΔH=ΔH12-ΔH2
=[-12×702.2-(-90.7)]kJ•mol-1
=-260.4 kJ•mol-1
6.(2011•試題調(diào)研)已知：1 mol氣態(tài)肼(N2H4)與NO2在一定條件下，完全反應生成N2(g)和水蒸氣放出567.85 kJ的熱量。下列關(guān)于肼和NO2的熱化學方程式正確的是( )
A.2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(l)
ΔH=-1135.7 kJ•mol-1
B.2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(g)
ΔH=+1135.7 kJ•mol-1
C.N2H4+NO2===3/2N2+2H2O
ΔH=-567.85 kJ•mol-1
D.2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1135.7 kJ•mol-1
答案：D
點撥：選項C熱化學方程式中沒有標明物質(zhì)狀態(tài)，可首先排除。題中給出1 mol肼反應時的焓變，因此當有2 mol肼參與反應時ΔH應加倍，所以選項D正確。
7.(2011•試題調(diào)研)下列熱化學方程式書寫正確的是(ΔH的絕對值均正確)( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 367.0 kJ/mol(燃燒熱)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ/mol(中和熱)
C.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-269.8 kJ/mol(反應熱)
D.2NO2===O2+2NO ΔH=+116.2 kJ/mol(反應熱)
答案：C
點撥：本題易錯點較多，如果忽視燃燒熱對產(chǎn)物狀態(tài)的限制，會錯選A項;如果忽視中和熱是放熱反應，易錯選B項。燃燒熱要求可燃物的物質(zhì)的量必須為1 mol，得到的氧化物必須是穩(wěn)定的氧化物，H2O的狀態(tài)必須為液態(tài)，A項錯誤;中和反應是放熱反應，ΔH應小于0，B項錯誤;熱化學方程式要注明物質(zhì)在反應時的狀態(tài)，D項錯誤。
8.(2011•試題調(diào)研)下列各組熱化學方程式的ΔH前者大于后者的是
?、貱(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)+12O2(g)===CO(g) ΔH2
?、赟(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH4
?、跦2(g)+12O2(g)===H2O(l) ΔH5
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH6
?、蹸aCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH7
CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8
A.① B.④
C.②③④ D.①②③
答案：C
點撥：ΔH有正負之分，比較時要連同“+”、“-”一起比較，類似數(shù)學中的正、負數(shù)大小的比較。①前面反應式減去后面反應式可得：CO(g)+12O2(g)===CO2(g) ΔH1-ΔH2，該反應為放熱反應，即ΔH1-ΔH2<0，所以ΔH1<ΔH2;②等量的固態(tài)硫變?yōu)榱蛘魵鈺r吸熱，故在與O2反應生成同樣的SO2時，氣態(tài)硫放出的熱量多，即ΔH3>ΔH4;③發(fā)生同樣的燃燒反應，物質(zhì)的量越多，放出的熱量越多，故ΔH5>ΔH6;④碳酸鈣分解吸收熱量，ΔH7>0;CaO與H2O反應放出熱量，ΔH8<0，顯然ΔH7>ΔH8。
9.已知：
C(s)+12O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ•mol-1?、?/p>
C(s)+O2(s)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ•mol-1 ②
計算反應C(s)+CO2(g)===2CO(g)的反應熱ΔH的值為( )
A.-283.01 kJ•mol-1 B.+172.51 kJ•mol-1
C.+283.1 kJ•mol-1 D.+504.00 kJ•mol-1
答案：B
點撥：根據(jù)蓋斯定律：將②式反向
CO2(g)===C(s)+O2(g) ΔH=+393.5 kJ•mol-1
?、偈?times;2得
2C(s)+O2(g)===2CO(g)
ΔH=-110.5×2 kJ•mol-1，
二式合并得C(s)+CO2(g)===2CO(g)
ΔH=+393.51 kJ•mol-1-221 kJ•mol-1
=+172.51 kJ•mol-1。
10.(2010•山東)下列與化學反應能量變化相關(guān)的敘述正確的是( )
A.生成物總能量一定低于反應物總能量
B.放熱反應的反應速率總是大于吸熱反應的反應速率
C.應用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應焓變
D.同溫同壓下，H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同
答案：C
點撥：A項，吸熱反應中生成物總能量大于反應物總能量，放熱反應中生成物總能量小于反應物總能量;B項，化學反應速率與該反應是放熱反應還是吸熱反應沒有關(guān)系;D項，反應的焓變只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應過程和途徑無關(guān);同一反應焓變相同。
11.下列說法或表示方法正確的是( )
A.測定HCl和NaOH的中和熱時，每次實驗均應測量三個溫度，即鹽酸的起始溫度，NaOH的起始溫度和反應穩(wěn)定后的溫度
B.由“C(石墨)―→C(金剛石)”
ΔH=+1.19 kJ•mol-1”可知金剛石比石墨穩(wěn)定
C.在101 kPa時，2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學方程式表示為2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=+571.6 kJ•mol-1
D.在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ•mol-1，若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJ
答案：D
點撥：反應后的讀數(shù)應取溫度計測到的最高讀數(shù)，A項錯;B項ΔH>0，說明反應吸熱，金剛石的能量高，能量越高越不穩(wěn)定，故B項錯;放熱反應的焓變應為負值，C項錯;因為濃硫酸在稀釋時還要放出一部分能量，故D項正確。
12.(2011•試題調(diào)研)通常把拆開1 mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學鍵的強弱，也可用于估算化學反應的反應熱(ΔH)，化學反應的ΔH等于反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成新化學鍵的鍵能之和的差。下面列舉了一些化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)，供計算用。
化學鍵 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C
鍵能/kJ•mol-1 460 360 436 431 176 347
工業(yè)上高純硅可以通過下列反應制取：
SiCl4(g)+2H2(g)=====高溫Si(s)+4HCl(g)，該反應的反應熱(ΔH)為( )
A.+412 kJ•mol-1 B.-412 kJ•mol-1
C.+236 kJ•mol-1 D.-236 kJ•mol-1
答案：C
點撥：SiCl4、H2和HCl分子中共價鍵的數(shù)目容易計算，而產(chǎn)物中的硅屬于原子，根據(jù)原子晶體的結(jié)構(gòu)計算晶體硅中共價鍵的數(shù)目。1 mol晶體Si中所含的Si—Si鍵為2 mol，即制取高純硅反應的反應熱ΔH=4×360 kJ•mol-1+2×436 kJ•mol-1-(2×176 kJ•mol-1+4×431 kJ•mol-1)=+236 kJ•mol-1。
錯因分析：根據(jù)題設(shè)信息，ΔH=4×360 kJ•mol-1+2×436 kJ•mol-1-(1×176 kJ•mol-1+4×431 kJ•mol-1)=+412 kJ•mol-1，錯選A，忽視硅晶體結(jié)構(gòu);如果理解新信息能力差，認為反應熱等于產(chǎn)物鍵能總和與反應物鍵能總和之差，錯選D。
二、非選擇題
13.熱化學方程式中的ΔH實際上是熱力學中的一個物理量，叫做焓變，其數(shù)值和符號與反應物和生成物的總能量有關(guān)，也與反應物和生成物的鍵能有關(guān)。
(1)如下圖Ⅰ所示表示的是NO2和CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：________________________。
(2)化學反應的焓變與反應物和生成物的鍵能有關(guān)。
?、僖阎篐2(g)+Cl2(g)===2HCl(g);
ΔH=-185 kJ•mol-1，ΔH298(H2)=436 kJ•mol-1;ΔH298(Cl2)=247 kJ•mol-1，則ΔH298(HCl)=________。
?、趫DⅡ表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氫化物時的焓變數(shù)據(jù)，根據(jù)焓變數(shù)據(jù)可確定a、b、c、d分別代表哪種元素，試寫出硒化氫在熱力學標準態(tài)下，發(fā)生分解反應的熱化學方程式：________________。
(3)已知：
①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g);
ΔH=-25 kJ•mol-1，
②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g);
ΔH=-47 kJ•mol-1，
?、跢e3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g);
ΔH=19 kJ•mol-1
請寫出CO還原FeO的熱化學方程式：
________________________________________________________________________。
答案：(1)NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g);
ΔH=-234 kJ•mol-1
(2)①434 kJ•mol-1
?、贖2Se(g)===Se(g)+H2(g);ΔH=-81 kJ/mol
(3)FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g);
ΔH=-11 kJ•mol-1
14.實驗室用50 mL 0.5 mol•L-1鹽酸、50 mL 0.55 mol•L-1NaOH溶液，利用如下圖所示裝置進行測定中和熱的實驗，得到表中的數(shù)據(jù)：
實驗次數(shù) 起始溫度t1/℃ 終止溫度t2/℃
鹽酸 NaOH溶液
1 20.2 20.3 23.7
2 20.3 20.5 23.8
3 21.5 21.6 24.9
請回答下列問題：
(1)實驗時用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是________，不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是____________________。
(2)數(shù)據(jù)處理：t2-t1=3.4 ℃。則該實驗測得的中和熱ΔH=________________[鹽酸和NaOH溶液的密度按1 g/cm3計算，反應后混合溶液的比熱容(c)按4.18 J/(g•℃)計算]。
(3)若將NaOH溶液改為相同體積、相同濃度的氨水，測得中和熱為ΔH1，則ΔH1與ΔH的關(guān)系為：ΔH1________ΔH(填“<”“>”或“=”)，理由是______________________。
答案：(1)上下抽動 銅傳熱快，熱量損失多，導致測量結(jié)果不準確
(2)-56.8 kJ•mol-1 (3)< 因為NH3•H2O是弱電解質(zhì)，電離時本身會吸收一定的熱量，故生成等量的水時放出的熱量較少
15.(2011•海南化學)鎂化合物具有廣泛用途，請回答有關(guān)鎂的下列問題：
(1)單質(zhì)鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是白色的________，還生成少量的________(填化學式);
(2)CH3MgCl是一種重要的有機合成試劑，其中鎂的化合價是__________，該化合物水解的化學方程式為____________________________;
(3)下圖是金屬鎂和鹵素反應的能量變化圖(反應物和產(chǎn)物均為298K時的穩(wěn)定狀態(tài))。
下列選項中正確的是________(填序號)。
①MgI2中Mg2+與I-間的作用力小于MgF2中Mg2+與F-間的作用力
?、贛g與F2的反應是放熱反應
?、跰gBr2與Cl2反應的ΔH<0
?、芑衔锏臒岱€(wěn)定性順序為MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
?、軲gF2(s)+Br2(l)=MgBr2(s)+F2(g)
ΔH=+600kJ•mol-1
答案：(1)MgO Mg3N2和C
(2)+2 CH3MgCl+2H2O===Mg(OH)2↓+CH4↑+HCl
(3)①②③⑤
點撥：(1)單質(zhì)鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是白色的MgO，還生成少量的Mg3N2和C。(2)該化合中Cl顯-1價，H顯+1價，C顯-4價，則CH3MgCl中鎂的化合價是+2。(3)由圖中數(shù)據(jù)可知，Mg與F2的反應是放熱反應，且該反應放出熱量最多，說明生成的MgF2最穩(wěn)定，Mg2+與F-間的作用力最強，所以①正確，②正確，④錯誤;分別寫出鎂與氯氣、溴單質(zhì)反應的熱化學方程式，根據(jù)蓋斯定律可知MgBr2與Cl2反應的ΔH<0，③正確;同理分別寫出鎂與氟氣、溴單質(zhì)反應的熱化學方程式，根據(jù)蓋斯定律可得MgF2(s)+Br2(l)===MgBr2(s)+F2(g) ΔH=+600 kJ•mol-1，⑤正確。
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