1、课时作业24化学反应与能量变化(时间：45分钟分数：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求)1下列与化学反应能量变化相关的叙述中正确的是()。来源:Zxxk.ComA生成物总能量一定低于反应物总能量B放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同2在25 、101 kPa时CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃烧热分别为890.3 kJmol1、285.8kJmol1和393.5 kJmol1，则CH4(g)=C(s)2
2、H2(g)的H是()。A74.8 kJmol1 B74.8 kJmol1来源:1C221.0 kJmol1 D221.0 kJmol13已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的H12.1 kJmol1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的H55.6 kJmol1。则HCN在水溶液中电离的H等于()。A67.7 kJmol1 B43.5 kJmol1C43.5 kJmol1 D67.7 kJmol14下列有关反应热的叙述中正确的是()。已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1，则氢气的燃烧热为241.8 kJmol1 由单质A转化为单质B是一个吸热过程，由此可知
3、单质B比单质A稳定 X(g)Y(g)Z(g)W(s)H0，恒温恒容条件下达到平衡后加入X，上述反应的H增大已知：共价键CCC=CCHHH键能/(kJmol1)348610413436上表数据可以计算出CH3(g)3H2(g)CH3(g)的焓变根据盖斯定律，推知在相同条件下，金刚石或石墨燃烧生成1 mol CO2固体时，放出的热量相等 101 kPa时，1 mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量为碳的燃烧热A BC D5(2019上海化学)工业生产水煤气的反应为：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.4 kJmol1。下列判断正确的是()。A反应物能量总和大于生成物能量总和BCO(
4、g)H2(g)=C(s)H2O(l)H131.4 kJmol1C水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ热量D水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ热量6下列说法或表示方法中正确的是()。A对于同一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变相同B等质量的硫蒸气和固态硫单质分别完全燃烧，后者放出的热量多C氢气的燃烧热为285.8 kJmol1，则氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJmol1D已知中和热为57.3 kJmol1，若将含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的
5、热量等于57.3 kJ7已知反应：2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1(稀溶液)；下列结论正确的是()。A碳的燃烧热为110.5 kJmol1B1 mol碳充分燃烧放出的热量大于110.5 kJC浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出的热量为57.3 kJD稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出的热量为57.3 kJ8(2019湖南四市九校联考)已知胆矾溶于水时溶液温度降低。胆矾分解的热化学方程式为CuSO45H2O(s)CuSO4(s)5H2O(l)HQ1 kJmol1。室温下，若将1 mol
6、无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2 kJ，则Q1与Q2的关系为()。AQ1Q2 BQ1Q2CQ1Q2 D无法比较 9已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)HQ1 kJmol1；H2(g)Br2(g)=2HBr(g) HQ2 kJmol1，有关上述反应的叙述正确的是()。AQ1Q2B生成物总能量均高于反应物总能量C生成1 mol HCl气体时放出Q1热量D1 mol HBr(l)具有的能量高于1 mol HBr(g)具有的能量10(2019北京昌平二模)已知：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJ
7、mol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1下列说法中正确的是()。ACH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量B反应中，反应物的总能量高于生成物总能量C根据推知反应：CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2(g)的H192.9 kJmol1D反应中的能量变化如下图所示11(2019黄冈中学模拟)一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量为Q kJ，经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 molL1的KOH溶液100 mL，恰好生成正盐。则此条件下反应：C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)的H为()。A16Q kJmol1 B8Q
8、kJmol1C16Q kJmol1 D8Q kJmol112(2019安徽马鞍山质检)已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1Na2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)O2(g)H226 kJmol1下列表述中正确的是(NA代表阿伏加德罗常数的数值)()。A1 mol CO燃烧时放出的热量为283 kJmol1BNa2O2和Na2CO3中阴阳离子个数比不同CNa2O2(s)与CO2(g)反应放出226 kJ热量时电子转移数为2NADNa2O2(s)CO(g)=Na2CO3(s)H509 kJmol1二、非选择题(本题共4小题，共52分)13(13分)(1)研究N
9、O2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJmol12NO(g)O2(g)=2NO2(g)H113.0 kJmol1则反应SO2(g)NO2(g)=SO3(g)NO(g)的H_kJmol1。(2)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H206.2 kJmol1CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247.4 kJmol1以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程
10、式为_。14(13分)(1)将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，可发生反应：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)，该反应的H206 kJmol1已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802 kJmol1，写出由CO2和H2O(g)生成CO的热化学方程式_。(2)汽车尾气中主要含有CO、NO2、SO2、CO2，目前采用的是在汽车排气装置中安装一个净化器可以有效地将尾气中的有害气体转化。如：CO(g)NO2(g)=NO(g)CO2(g)Ha kJmol1(a0)来源:学_科_网Z_X_X_K2CO(g)2NO(g)=N2(g)2CO2(g)Hb kJmol1
11、(b0)则用标准状况下的3.36 L CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中放出的热量为_kJ(用含有a和b的代数式表示)。15(13分)(1)1 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_。(2)已知CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1Q1 kJmol1，2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2Q2 kJmol1，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H3Q3 kJmol1。常温下，取体积比41的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况下)，经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为_。(3)(改编自2019山东理综
12、)以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1，某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时，生成1 mol液态水，该电池的能量转化率为_。16(13分)氮气与氢气合成氨是化学工业中极为重要的反应，其热化学方程式可表示为：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol1。请回答下列问题：(1)取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量_92 kJ(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是_；若加入催化剂，H_(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)已知：分别破坏1 mol
13、NN键、1 mol HH键需要吸收的能量为：946 kJ、436 kJ，则破坏1 mol NH键需要吸收的能量为_kJ。(3)N2H4可视为：NH3分子中的H被NH2取代的产物。发射卫星用N2H4(g)为燃料，NO2为氧化剂生成N2和H2O(g)。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H167.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534 kJmol1。则：1 mol N2H4完全反应的热化学方程式为_。参考答案 1C解析：根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小，把化学反应分为吸热反应和放热反应，吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量，放热反应的生成物总
14、能量低于反应物总能量；反应速率是单位时间内物质浓度的变化，与反应的吸热、放热无关；同温同压下，H2(g)和Cl2(g)的总能量与 HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响，所以两种条件下该反应的H相同。2A解析：首先写出热化学方程式：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1890.3 kJmol1、2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2571.6 kJmol1、C(s)O2(g)=CO2(g)H3393.5 kJmol1；即得CH4(g)=C(s)2H2(g)，所以HH1H2H3。3C解析：根据题意可得如下热化学方程式：HCN(aq)OH(aq)=CN(aq)H2
15、O(l)H12.1 kJmol1，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H55.6 kJmol1，依据盖斯定律得到HCN(aq)=H(aq)CN(aq)H(12.1 kJmol1)(55.6 kJmol1)43.5 kJmol1。4D解析：中水为气态，错误；B具备的能量大于A，能量越高越不稳定，错误；H不随化学平衡的移动而改变，错误；苯环中无C=C键，错误；金刚石和石墨不是同种物质，具备的能量不同，错误。来源:Z_xx_k.Com5C解析：B选项由水的状态可知错误。6A解析：固态硫变成气态硫时吸收热量，B错误；燃烧热是1 mol氢气燃烧放出的热量，热化学方程式中H2的化学计量数为2，C错误；浓硫
16、酸稀释时放热，D错误。7B解析：没有生成稳定的化合物CO2，A选项错误；浓硫酸溶于水放热、醋酸是弱酸，C、D错误。8A解析：无水硫酸铜溶解的过程包括CuSO4(s)5H2O(l)=CuSO45H2O(s)和胆矾溶于水两个过程，所以A选项正确。9A解析：因为Cl2的非金属性强于Br2，所以氢气与氯气反应放出的热量多，A正确；上述反应为放热反应，生成物总能量均低于反应物总能量，B错误；由上述反应可知生成2 mol HCl时放出Q1热量，C错误；气态变为液态放出能量，所以气态时能量较高，D错误。10C解析：D选项，丢掉了热化学方程式中物质的化学计量数，错误。11A解析：n(C4H10)n(CO2)n
17、(KOH)0.5 molmol，所以1 mol C4H10(g)完全燃烧放出的热量为16Q kJ，A选项正确。12D解析：A选项，放出的热量为283 kJ，单位错了；B选项中阴阳离子个数比均为21，错误；C选项，1 mol Na2O2参加反应转移1 mol电子，转移2 mol电子，放出的热量为452 kJ，错误；第一个热化学方程式第二个热化学方程式可知，D选项正确。13答案：(1)41.8(2)CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165.0 kJmol1解析：(1)(前式后式)2即得，所以H(196.6 kJmol1113.0 kJmol1)241.8 kJmol1；(2)把
18、CO消去，(前式2后式)即得CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H2(206.2 kJmol1)(247.4 kJmol1)。14答案：(1)CO2(g)3H2O(g)=2O2(g)CO(g)3H2(g)H1 008 kJmol1来源:Zxxk.Com(2)解析：(1)分析两式子，把式式可得CO2(g)3H2O(g)=2O2(g)CO(g)3H2(g)H206 kJmol1(802 kJmol1)1 008 kJmol1。(2)CO(g)NO2(g)=NO(g)CO2(g)Ha kJmol1乘以2得2CO(g)2NO2(g)=2NO(g)2CO2(g)H2a kJmol1与2C
19、O(g)2NO(g)=N2(g)2CO2(g)Hb kJmol1相加即得4CO(g)2NO2(g)=N2(g)4CO2(g)H(2ab)kJmol1，n(CO)0.15 mol，所以放出的热量为(2ab) kJ。15答案：(1)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.28 kJmol1(2)(0.4Q10.05Q3)kJ(3)80%解析：(1)1 g C为 mol，所以1 mol C反应吸收的热量为10.94 kJ12131.28 kJ，热化学方程式为C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.28 kJmol1。(2)标准状况下11.2 L气体为0.5 mol，其中CH4
20、为0.4 mol，H2为0.1 mol，注意最后恢复到室温，H2O为液体，则根据热化学方程式可知最后放出的热量为(0.4Q10.05Q3)kJ。(3)生成1 mol液态水时放出的热量为286 kJ，该电池的能量转化率为100%80%。16答案：(1)小于由于该反应是可逆反应，反应物无法全部转化为生成物不变(2)391(3)N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)H567.85 kJmol1解析：(1)热化学方程式表示1 mol氮气与3 mol氢气完全反应生成2 mol NH3时放出92 kJ热量，由此可知H与化学平衡移动无关；(2)设破坏1 mol NH键需吸收的能量为x kJ,926x9463436；(3)首先依信息反应物N2H4(g)、NO2(g)，生成物N2(g)和H2O(g)写出方程式并配平，N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)，依据盖斯定律此反应的HH2H1。第 5 页
