1、课时作业11 化学反应中的热量时间：45 分钟 满分：100 分一、选择题(每小题 4 分，共 48 分)1关于吸热反应和放热反应，下列说法中错误的是()A任何放热反应在常温条件下一定能发生B化学反应中的能量变化，除了表现为热量的变化外，还可以是电能、光能等C化学反应中的能量变化，也要服从能量守恒定律D反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生的反应一定是吸热反应A解析：有的放热反应的发生也必须要加热后才能进行，如木炭的燃烧，当温度达到木炭的着火点之后，反应才能发生。质量守恒定律和能量守恒定律是两条基本的自然定律，化学反应中的能量变化也必须遵循能量守恒定律，其形式可以有多种，如木炭燃烧时，既有热
2、量放出，又产生光能；电池中的化学反应放出电能。如果反应物具有的总能量低于生成物的总能量，则在发生反应的过程中，反应物就需要吸收能量才能转化为生成物，这就是吸热反应。2已知断裂 1 mol 共价键所需要吸收的能量分别为 HH键：436 kJ；II 键：153 kJ；HI 键：299 kJ。下列对反应 H2(g)I2(g)2HI(g)的判断中，错误的是()A该反应是放出能量的反应B该反应是吸收能量的反应C该反应是氧化还原反应DI2 与 H2 具有的总能量大于生成的 HI 具有的总能量B解析：依题意，断裂 1 mol HH 键和 1 mol II 键吸收的总能量为 436 kJ153 kJ589 k
3、J，生成 2 mol HI 键放出的能量为 299 kJ2598 kJ，因 598 kJ589 kJ，所以 H2 与 I2 反应生成 HI 的反应是放出能量的反应；根据反应式可知该反应是氧化还原反应。3一种化学冰袋中含有 Na2SO410H2O 和 NH4NO3，使用时将它们混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测错误的是()ANa2SO410H2O 脱水是吸热过程B较长时间制冷是由于 Na2SO410H2O 脱水是较慢的过程C铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应DNH4NO3 溶于水会吸收热量C解析：Na2SO410H2O 失水属于分解反应，也属于吸热反应
4、；NH4NO3 吸收水并溶解于水中，是一个吸热的物理变化过程，整个过程中只是 Na2SO410H2O 的分解反应和 NH4NO3 溶于水的过程，而并没有发生复分解反应，C 项错误。4如图为反应 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)的能量变化示意图，下列说法正确的是()CA该反应是吸热反应过程B由 2 mol H2 和 1 mol O2 变成 4 mol H、2 mol O 原子需要放出能量C2 mol H2(g)和 1 mol O2(g)反应生成 2 mol H2O(g)，共放出 484 kJ 能量D4 mol H、2 mol O 生成 2 mol H2O(g)，共放出 484 kJ 能量解
5、析：断开化学键吸收能量，形成化学键放出能量，放出的比吸收的多，为放热反应，故 A 错误；断开化学键吸收能量，由2 mol H2 和 1 mol O2 变成 4 mol H、2 mol O 原子需要吸收能量，故 B 错误；氢气和氧气反应放热，焓变小于 0，故 C 正确；依据图象数据分析计算，2 mol H2(g)和 1 mol O2(g)反应生成 2 mol H2O(g)，共放出 484 kJ 能量，故 D 错误。5下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是()A铝片与稀 H2SO4 反应BBa(OH)28H2O 与 NH4Cl 反应C灼热的炭与 CO2 反应D甲烷在 O2 中的燃烧反应C解析：
6、A、D 是放热反应，B、C 是吸热反应，但 Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH3H2O8H2O 是非氧化还原反应，CCO2=2CO 是氧化还原反应，故选 C。6根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化，其中一定正确的是()AH2O 分解为 H2 与 O2 时放出热量B生成 1 mol H2O 时吸收热量 245 kJC甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙甲丙D氢气和氧气的总能量小于水的能量C解析：根据能量变化可知，1 mol H2 与12 mol O2 断键时吸收685 kJ 能量，而生成 1 mol H2O 放出 930 kJ 能量，所以 H2 燃烧生成 H2O 的
7、反应是放热反应，则 H2O 的分解是吸热反应。7已知化学反应 2C(s)O2(g)=点燃 2CO(g)、2CO(g)O2(g)=点燃 2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法不正确的是(其他条件相同)()A12 g C 所具有的能量一定高于 28 g CO 所具有的能量B56 g CO 和 32 g O2 所具有的总能量大于 88 g CO2 所具有的总能量C12 g C 和 32 g O2 所具有的总能量大于 44 g CO2 所具有的总能量D将一定质量的 C 燃烧，生成 CO2 比生成 CO 时放出的热量多A解析：放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C 和 CO
8、 的燃烧反应都是放热反应，所以 CO2=点燃 CO2 必然是放热反应，因此，B、C 两项的说法正确。12 g C 并不代表反应物的全部，O2 也是反应物，所以 A 项不正确。由于 CO2CO 放热、COO2CO2 放热，所以 CO2CO2比 CO2CO 放出的热量要多，即 D 项说法正确。825、101 kPa 下，煤炭、氢气、天然气和甲醇(CH3OH)等几种燃料的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)依次是 33 kJg1、143 kJg1、56 kJg1、23 kJg1，则下列热化学方程式正确的是()AC(s)O2(g)=CO(g)H396 kJmol1BCH4(g)2O2
9、(g)=CO2(g)2H2O(l)H896 kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H286 kJmol1DCH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H736 kJmol1B解析：A 项，煤炭的热值是 33 kJg1，则 12 g 煤炭放出的热量为 396 kJ，所以热化学方程式为：C(s)O2(g)=CO2(g)H396 kJmol1，错误；B 项，天然气的热值是 56 kJg1，则 16 g CH4 放出的热量为 896 kJ，所以热化学方程式：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H896 kJmol1，正确；C项，氢气的热值是 143 kJg1，则
10、 4 g H2 放出的热量为 572 kJ，所以热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1，错误；D 项，甲醇(CH3OH)的热值是 23 kJg1，则 32 g CH3OH 放出的热量为 736 kJ，所以热化学方程式：CH3OH(l)32O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H736 kJmol1，错误。9一定量的氢气在一定条件下完全燃烧生成气态水，放出热量值为 Q1，等量的 H2 在同样条件下完全燃烧生成液态水，放出热量值为 Q2，则 Q1 与 Q2 的关系为 ()AQ1Q2 BQ1Q2CQ1Q1。10化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是
11、形成(或拆开)1 mol 化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和 P4O6 的分子结构如下图所示，现提供以下化学键的键能(kJ/mol)：PP：198，PO：360，OO：498，则反应 P4(白磷)3O2=P4O6 的反应热 H 为()A1 638 kJ/mol B1 638 kJ/molC126 kJ/mol D126 kJ/molA解析：由反应方程式知，该反应的能量变化包括 1 mol P4、3 mol O2 断裂键吸收的能量和 1 mol P4O6 成键放出的能量。由各物质的分子结构知 1 mol P4 含 6 mol PP 键，3 mol O2 含 3 mol O=O 键，1 mo
12、l P4O6 含 12 mol PO 键，故 H(198 kJ/mol6498 kJ/mol3)360 kJ/mol121 638 kJ/mol。11下列分析正确的是()A将氯气通入 H2O2 和 NaOH 的混合溶液中，发出红光，说明反应物的总能量低于生成物的总能量，放出热量B1 mol H2 在氯气中完全燃烧，放出 180 kJ 热量，则键能(E)的关系为 E(HH)180 kJ2E(HCl)E(ClCl)C干燥的碘粉与铝粉混合无明显现象，滴上一滴水会冉冉升起紫色的碘蒸气，最后得到白色 AlI3。说明碘和铝发生的反应是放热反应D精确实验测得 H2O 在常温下也能微弱电离：H2OHOH，该过
13、程是放热过程C解析：A 项，反应物的总能量应该高于生成物的总能量；B项，正确的关系式是 E(HH)2E(HCl)E(ClCl)180 kJ，注意是键能和能量的关系；D 项，电离是吸热的。12已知：101 kPa 时，1 mol 辛烷完全燃烧生成 CO2 和液态水时放出的热量为 5 518 kJ，强酸与强碱在稀溶液中发生反应生成 1 mol H2O 时放出的热量为 57.3 kJ，则下列热化学方程式书写正确的是()AC8H18(l)252 O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H5 518 kJmol1BC8H18(l)252 O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 518 kJmol1
14、BCHOH=H2O H57.3 kJmol1D2NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(l)2H2O(l)H57.3 kJmol1解析：A 项，因该反应为放热反应，H 应取“”，同时水应为液态，故 A 错；C 项中应标明 H、OH状态是稀溶液状态(aq)；D 项中 Na2SO4 应为稀溶液状态(aq)，H 应取“”且数值错误，故 D 错。二、非选择题(共 52 分)13(14 分)在一个小烧杯里，加入 20 g 已研磨成粉末的氢氧化钡晶体Ba(OH)28H2O，将小烧杯放在事先已滴有 34 滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约 10 g NH4Cl 晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌，如图所
15、示。试回答下列问题：(1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是。(2)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是(答出 3 个或 3 个以上原因)。使反应物迅速混合而充分反应，使温度迅速降低药品用量太少；Ba(OH)28H2O 晶体未研成粉末，反应太慢；没有迅速搅拌；环境温度太高；玻璃片上加水太多；Ba(OH)28H2O 失水(3)如果没有看到“结冰”现象，为说明该反应吸热，我们还可以采取的方式是(答出两种方案)。(4)写出实验中发生反应的化学方程式。用皮肤感受，感觉很凉；用温度计测量，发现温度降低Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O(5)实验中即使不“结冰”，提
16、起烧杯的时候，发现烧杯与玻璃片也“黏在一起了”，原因是。(6)试用简单的方法说明烧杯与玻璃片之间是因为“结冰”而黏在一起的：。(7)在上述实验过程中，你认为是否有不妥之处？若有，请指出并写出改进方法，若没有，此问不用作答。水排开了烧杯底部与玻璃片之间的空气，在大气压作用下，烧杯与玻璃片黏在了一起看能否从侧面相对滑动，若不能，则是由于“结冰”的原因反应过程中有对人体有害的 NH3 产生，且对环境造成污染，故应用浸有稀硫酸的棉花多孔塑料片覆盖在烧杯口上来吸收 NH314(8 分)下表中的数据是破坏 1 mol 物质中的化学键所消耗的能量：物质Cl2Br2I2HCl HBrHIH2能量(kJ)243
17、 193 151432366298 436根据上述数据回答下列问题：(1)下列物质本身具有的能量最低的是()AH2 BCl2CBr2 DI2A(2)下列氢化物中最稳定的是()AHCl BHBr CHI(3)X2H2=2HX(X 代表 Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？。(4)相同条件下，X2(X 代表 Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是。A放热反应Cl2解析：(1)、(2)破坏 1 mol 物质中的化学键所消耗的能量越大，则物质越稳定，所具有的能量越低。(3)、(4)以氯元素为例计算断开 1 mol ClCl 键和 HH 键需吸收能量
18、：243 kJ436 kJ679 kJ，而形成 2 mol HCl 放出的能量为 2432 kJ864 kJ，所以在 Cl2H2=2HCl 反应中放出 864 kJ679 kJ185 kJ 的热量，同理可计算在 Br2H2=2HBr、I2H22HI 反应中分别放出 103 kJ、9 kJ 的热量。15(14 分)已知 H2(g)12O2(g)=H2O(g)，如图是 1 mol H2燃烧的反应过程中能量变化示意图。请回答下列问题：(1)a、b、c 分别代表什么意义？a 表示断裂 1 mol HH 键和 0.5 mol O=O 键所吸收的总能量；b；c。(2)该反应是(填“吸热”或“放热”)反应。
19、表示形成 2molHO 键所放出的总能量表示 1molH2(g)和 0.5molO2(g)完全反应生成 1molH2O(g)放出的能量放热(3)氢气在氧气中燃烧，破坏1 mol HH键吸收Q1 kJ的能量，破坏 1 mol O=O 键吸收 Q2 kJ 的能量，形成 1 mol HO 键释放 Q3 kJ 的能量，则下列关系式正确的是。A2Q1Q24Q3B2Q1Q24Q3CQ1Q2Q3D2Q1Q24Q3B解析：(1)化学反应发生时，首先断裂反应物中的化学键，再形成生成物中的化学键，H2(g)和12O2(g)与 2H(g)和 O(g)之间的能量差是 H22H(g)和12O2(g)O(g)过程中断开
20、HH 键和 O=O键需吸收的能量。故 a 表示断裂 1 mol HH 键和 0.5 mol O=O键所吸收的总能量。同理，b 表示形成 2 mol HO 键所放出的总能量，c 表示 1 mol H2(g)和 0.5 mol O2(g)完全反应生成 1 mol H2O(g)放出的能量。(3)氢气在氧气中燃烧的反应为 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)，反应释放能量。在该反应中破坏 2 mol HH键、1 mol O=O 键，形成 4 mol HO 键，所以 2Q1Q24Q3。16(16 分)为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置：(1)上述 3 个装置中，不能证明“铜与
21、浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是。(2)某同学选用装置进行实验(实验前 U 形管里液面左右相平)，在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U 形管中可观察到的现象是，说明该反应属于(填“吸热”或“放热”)反应。(3)为探究固体 M 溶于水的热效应，选择装置进行实验(反应在甲中进行)。若 M 为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是；若观察到烧杯里产生气泡，则说明 M 溶于水(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是；左端液柱降低，右端液柱升高放热产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱可能是放热反应某些物质(如浓硫酸)溶于水放热，但不是放热
22、反应若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则 M 可能是。(4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO22H2O=4KOH3O2)是放热反应还是吸热反应。方法：选择上述装置(填“”“”或“”)进行实验；方法：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是反应。硝酸铵(或其他合理答案)(或)放热解析：(1)装置可通过 U 形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热；装置可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热；装置只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应。(2)氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应。(3)浓硫酸、硝酸铵溶于水有热效应，但不属于化学反应，故不是放热或吸热反应。