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高中化学第1章化学反应与能量第1节化学反应与能量的变化(第1课时)焓变反应热习题新人教版选修4

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第 1 节 化学反应与能量的变化(第 1 课时)焓变 反应热
一、选择题 1.(2015·江西上饶中学测试)对于反应中的能量变化,表述正确的是( ) A.断开化学键的过程会放出能量 B.放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量 C.加热才能发生的反应一定是吸热反应 D.氧化反应均为吸热反应 解析:破坏旧化学键需要吸收能量来克服原子间的相互作用,所以断开化学键的过程会
吸收能量,A 项错误;在化学反应中,如果反应物的总能量高于生成物的总能量,发生化学 反应时要放出能量,这样的化学反应为放热反应,B 项正确;反应是吸热还是放热与反应条 件无关,有些放热反应也需加热才能发生反应(如木炭的燃烧),C 项不正确;燃烧氧化反应、 缓慢氧化反应为放热反应,D 项不正确。
答案:B 2 . (2015· 嘉 祥 一 中 5 月 质 检 ) 下 列 各 图 中 , 表 示 Ba(OH)2·8H2O(s) + 2NH4Cl(s)===BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)的能量变化的是( )
解析:题给反应为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,A 项正确。 答案:A 3.下列反应中,属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是( ) A.Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 反应 B.铝与稀盐酸 C.灼热的炭与水蒸气生成一氧化碳和氢气的反应 D.煤与 O2 的燃烧反应 解析:A 为非氧化还原反应,B、C、D 为氧化还原反应,其中 C 为吸热反应,B 和 D 为 放热反应。 答案:C 4.(2015·四川邻水中学测试)化学反应 A2+B2===2AB 的能量变化如图所示,则下列说
1

法正确的是( )

A.该反应是吸热反应

B.断裂 1 mol A—A 键和 1 mol B—B 键能放出 x kJ 的能量

C.断裂 2 mol A—B 键需要吸收 y kJ 的能量

D.2 mol AB 的总能量高于 1 mol A2 和 1 mol B2 的总能量

解析:由图知 1 mol A2 和 1 mol B2 的总能量大于 2 mol AB 的总能量,该反应为放热反 应,A、D 错误;化学键断裂时吸热,B 错误;由图知 2 mol A—B 键断裂吸收 y kJ 的能量,

C 正确。

答案:C

5.已知 2SO2+O2

3 为放热反应,关于该反应的下列说法正确的是( )

A.O2 的能量一定高于 SO2 的能量

B.SO2 和 O2 的总能量一定高于 SO3 的总能量

C.SO2 的能量一定高于 SO3 的能量

D.因该反应放热,故不必加热反应就可发生

解析:放热反应中反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,故 SO2 和 O2

的总能量一定高于 SO3 的总能量,该反应需加热且有催化剂存在才能进行。

答案:B

6.(2015·西安市一中测试)下图表示 H2 和 Br2 反应的历程,其中虚线表示的是使用催

化剂的反应历程,下列说法正确的是( )

A.正反应为吸热反应 B.正反应为放热反应 C.加入催化剂,该化学反应的反应热增大 D.从图中可以看出,该反应的反应热与反应途径有关 解析:由图像知反应物(Br2+H2)总能量低于生成物(2HBr)的总能量,所以此反应为吸热
2

反应,A 项正确,B 项不正确;加入催化剂时只是加快反应速率,并不影响反应热,反应热

的大小与反应途径无关,C、D 两项不正确。

答案:A

7.已知 H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) Δ H=-184.6 kJ·mol-1,则反应 HCl(g)===1/2H2(g)

+1/2Cl2(g)的 Δ H 为( )

A.+184.6 kJ·mol-1

B.-92.3 kJ·mol-1

C.+92.3 kJ

D.+92.3 kJ·mol-1

解析:互为逆反应的两个热化学方程式,Δ H 数值相等,符号相反;Δ H 的大小与化学

计量数成正比,故选 D。

答案:D

8.下列说法正确的是( )

A.焓变单位中 kJ·mol-1,是指 1 mol 物质参加反应时的能量变化

B.当反应放热时 Δ H>0,反应吸热时 Δ H<0 C.一个化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,Δ H 为“-”

D.一个化学反应中,生成物总键能大于反应物的总键能时,反应吸热,Δ H 为“+” 解析:焓变单位中的 kJ·mol-1,是指每摩尔具体的反应,不一定指参加反应的物质,A

错;在反应中物质所具有的总能量减少,反应就放热,反之就吸热,C 对;化学反应的实质

是旧化学键的断裂,新化学键的形成,断键时吸收能量,成键时放出能量,所以 D 错。

答案:C

点评:Δ H 的单位中的 kJ·mol-1 是表明参加反应的各物质的物质的量与化学方程式中 各物质的化学式的计量数相同。如 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) Δ H(298K)=-571 kJ·mol-1, Δ H 单位中的 kJ·mol-1 可理解为每摩尔“2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)”这个反应在 298 K 时放 出 571 kJ 的热量。

9.(2015·山东牟平中学测试)常温下,1 mol 化学键分解成气态原子所需要的能量用 E

表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是( )

共价键

H—H F—F H—F H—Cl H—I

E(kJ·mol-1)

436

157

568

432

298

A.432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1

B.表中最稳定的共价键是 H—F 键

C.H2(g)―→2H(g) Δ H=+436 kJ·mol-1 D.H2(g)+F2(g)===2HF(g) Δ H=-25 kJ·mol-1

解析:由于 H—Br 键的键长在 H—Cl 键和 H—I 键的键长之间,所以其键能在 H—Cl 键

和 H—I 键之间,A 正确。表中 H—F 键的键能最大,所以 H—F 键最稳定,B 正确。1 mol H2 断裂 1 mol H—H 键吸收 436 kJ 能量,C 正确。D 项,Δ H=反应物的总键能-生成物的总键

3

能=(436+157-568×2)kJ·mol-1=-543 kJ·mol-1,D 错误。

答案:D

10.氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中,破坏 1 mol 氢气中的化学

键消耗的能量为 Q1 kJ,破坏 1 mol 氯气中的化学键消耗的能量为 Q2kJ,形成 1 mol 氯化氢

中的化学键释放的能量为 Q3 kJ。下列关系式中,正确的是( )

A.Q1+Q2>Q3

B.Q1+Q2>2Q3

C.Q1+Q2<Q3

D.Q1+Q2<2Q3

解析:氢气在氯气中燃烧时放出能量,所以形成 2 mol 氯化氢中的化学键释放的能量大

于破坏 1 mol 氢气中的化学键和破坏 1 mol 氯气中的化学键消耗的能量。

答案:D

11.在一定条件下,已知一个氢原子失去一个电子需吸收 a kJ 能量,同一条件下有以

下说法:①一个 H2 失去 2 个电子需吸收 2a kJ 能量;②一个 H+得到一个电子需吸收 a kJ 的 能量;③一个 H+得到一个电子会放出 a kJ 的能量;④H+H―→H2 会放出 2a kJ 的能量。

其中正确的是( )

A.①②④

B.②③④

C.③④

D.③

解析:一个氢原子失去一个电子变为 H+需吸收 a kJ 能量,则一个 H+得到一个电子会放

出 a kJ 的能量,说法③正确。

答案:D

二、非选择题

12.氢气与氧气的混合气体遇火星即发生爆炸生成水;水在 1 000℃以上持续加热分解

为氢气和氧气;水电解生成氢气和氧气。

(1)H2 和 O2 化合生成水的反应是______(填“放热”或“吸热”)反应,H2 和 O2 的总能量

______(填“大于”或“小于”或“等于”)水的总能量,此反应中化学能部分地转化为

______能。

(2)水在高温下分解的反应为______(填“放热”或“吸热”)反应,反应中______能转

化为______能。电解水的过程中______能转化为______能。

答案:(1)放热 大于 热 (2)吸热 热 化学 电化学

13.(2015·经典习题选萃)如下图所示,把试管放入盛有 25℃饱和石灰水的烧杯中,

试管中开始放入几小块镁片,再滴入 5 mL 稀盐酸。试回答下列问题:

4

(1)实验中观察到的现象是__________________________________________________; (2)产生上述现象的原因是__________________________________________________; (3)写出有关反应的离子方程式___________________________________________; (4)由实验推知,MgCl2 溶液和 H2 的总焓______(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片 和盐酸的总焓。 答案:(1)①镁片上有大量气泡产生;②镁片逐渐溶解;③烧杯中溶液变浑浊 (2)镁片 与盐酸反应产生氢气,该反应为放热反应,Ca(OH)2 的溶解度随温度的升高而降低,故析出 Ca(OH)2 固体,溶液变浑浊 (3)Mg+2H+===Mg2++H2↑ (4)小于 14.在一定条件下,A 和 B 反应可生成 C 和 D,其能量变化如下:

A+B 反应物总

发生――反―应―A―+―B―=―==→C+D

C+D 生成物总

能量为E1

能量为E2

(1)下列有关反应 A+B===C+D 的说法正确的是( )

A.反应前后原子的种类和数目一定不变

B.该反应若有热量变化,则一定是氧化还原反应

C.若该反应为放热反应,则不需加热反应就一定能自发进行

D.反应物的总质量与生成物的总质量一定相等,且遵循能量守恒

(2)若 E1<E2,则生成物的总能量______(填“>”、“<”或“=”)反应物的总能量,为

______(填“吸热”或“放热”)反应。

解析:(1)依据质量守恒和能量守恒,AD 正确;B 项氧化还原反应的特征是元素化合价

发生变化;C 项放热反应有些也需要加热。(2)E1<E2,生成物总能量大于反应物总能量,反

应吸热。

答案:(1)AD (2)> 吸热

15.已知下列化学键的键能:

化学键

键能(kJ/mol)

H—H

436

N—H

391

N≡N

946

5

(1)通过计算判断合成氨反应是放热还是吸热? (2)计算:1 mol N2 完全反应生成 NH3 的反应热为________,1 mol H2 完全反应生成 NH3 的反应热为________。 解析:(1)反应 N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)过程中,共断裂 1 mol N≡N 和 3 mol H—H, 形成 6 mol N—H,则断键共吸热为 946 kJ/mol×1 mol+436 kJ/mol×3 mol=2 254kJ, 形成 N—H 共放热=391 kJ/mol×6 mol=2 346 kJ, 由于放出热量>吸收热量,故反应放热。 (2)1 mol N2 完全反应生成 NH3 的反应热为 Δ H=-(2 346-2 254)kJ/mol=-92 kJ/mol,
1 而 1 mol H2 只与3mol N2 反应,所以 1 mol H2 完全反应生成 NH3 的反应热为:
Δ H=-92 kJ/mol×13=-30.7 kJ/mol。 答案:(1)放热 (2)Δ H=-92 kJ/mol Δ H=-30.7 kJ/mol
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