化學反應與能量2

化學反應與能量1一．選擇題（共10小題）1．H2與O2發(fā)生反應的過程用模型圖示如下（“﹣”表示化學鍵）：下列說法不正確的是（）A．過程Ⅰ是吸熱過程 B．過程Ⅲ一定是放熱過程 C．該反應過程所有舊化學鍵都斷裂，且形成了新化學鍵 D．該反應的能量轉(zhuǎn)化形式只能以熱能的形式進行2．白磷與氧氣可發(fā)生如下反應：P4+5O2═P4O10．已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為：P﹣PP﹣OP＝OO＝O鍵能（kJ/mol）abcd根據(jù)圖所示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)計算該反應的△H，其中正確的是（）A．（4c+12b﹣6a﹣5d）kJ?mol﹣1 B．（6a+5d﹣4c﹣12b）kJ?mol﹣1 C．（4c+12b﹣4a﹣5d）kJ?mol﹣1 D．（4a+5d﹣4c﹣12b）kJ?mol﹣13．一些烷烴的燃燒熱如表：化合物燃燒熱/kJ?mol﹣1化合物燃燒熱/kJ?mol﹣1甲烷891.0正丁烷2878.0乙烷1560.8異丁烷2869.6丙烷2221.5異戊烷3531.3下列表達正確的是（）A．正戊烷的燃燒熱小于3531.3kJ?mol﹣1 B．穩(wěn)定性：正丁烷＞異丁烷 C．乙烷燃燒的熱化學方程式為：2C2H6（g）+7O2（g）＝4CO2（g）+6H2O（g）；△H＝﹣1560.8kJD．相同物質(zhì)的量的烷烴CnH2n+2，n越大，燃燒放出的熱量越多4．1g苯（C6H6，液態(tài)）完全燃燒時生成二氧化碳和液態(tài)水，放出41.8kJ的熱量，苯燃燒的熱化學方程式正確的是（）A．C6H6（l）+7.5O2（g）→6CO2（g）+3H2O（l）+41.8kJ B．C6H6（l）+7.5O2（g）→6CO2（g）+3H2O（l）+3260.4kJ C．2C6H6（l）+15O2（g）→12CO2（g）+6H2O（l）+41.8kJ D．2C6H6（l）+15O2（g）→12CO2（g）+6H2O（l）+3260.4kJ5．已知某些共價鍵的鍵能如下表所示，火箭燃料肼（N2H4）的燃燒的熱化學方程式是：N2H4（g）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（g）△H＝﹣5akJ?mol﹣1則O﹣H的鍵能為（）共價鍵N﹣NN﹣HO＝ON≡N鍵能kJ?mol﹣13a2.5a4a8aA．2akJ?mol﹣1 B．2.5akJ?mol﹣1 C．3akJ?mol﹣1 D．3.5akJ?mol﹣111．中和熱的測定是高中重要的定量實驗。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.25mol/L的硫酸50mL置于如圖所示的裝置中進行中和熱的測定實驗，回答下列問題：（1）從圖實驗裝置看，其中尚缺少的一種玻璃用品是。（2）為保證該實驗成功該同學采取了許多措施，如圖的碎紙條的作用在于。（3）若改用60mL0.25mol?L﹣1H2SO4和50mL0.55mol?L﹣1NaOH溶液進行反應與上述實驗相比，所放出的熱量（填“相等”、“不相等”），若實驗操作均正確，則所求中和熱（填“相等”、“不相等”）。（4）50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液的實驗數(shù)據(jù)如表，請?zhí)顚懕碇械目瞻?。溫度實驗次?shù)起始溫度t1℃終止溫度t2/℃溫度差平均值（t2﹣t1）/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.129.5①227.027.427.232.3325.925.925.929.2426.426.226.329.8②近似認為50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18J/（g?℃）。則中和熱△H＝kJ/mol（取小數(shù)點后一位）。③上述實驗數(shù)值結(jié)果與57.3kJ/mol有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是（填字母）。a．實驗裝置保溫、隔熱效果差b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度化學反應與能量26．下列物質(zhì)間的反應，其能量變化符合如圖的是（）A．鐵與硫粉在加熱條件下的反應 B．灼熱的碳與二氧化碳反應 C．Ba（OH）2?8H2O晶體和NH4Cl晶體混合 D．碳酸鈣的分解7．化學反應可視為舊健斷裂和新鍵形成的過程，化學鍵的鍵能是形成（或拆開）1mol化學鍵時釋放（或吸收）出的能量．已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學鍵的鍵能：P﹣P198kJ?mol﹣1、P﹣O360kJ?mol﹣1、氧氣分子內(nèi)氧原子間的鍵能為：498kJ?mol﹣1．則反應P4（白磷g）+3O2（g）═P4O6（g）的反應熱△H為（）A．﹣1638kJ?mol﹣1 B．+1638kJ?mol﹣1 C．﹣126kJ?mol﹣1 D．+126kJ．mol﹣l8．由：①2C（s）+O2（g）＝2CO（g）△H＝﹣221kJ/mol②H+（aq）+OH﹣（aq）＝H2O（l）△H＝﹣57.3kJ/mol可知（）A．①的反應熱為221kJ/mol B．稀硫酸與Ba（OH）2稀溶液反應的中和熱為57.3kJ/mol C．碳的燃燒熱大于110.5kJ/mol D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應生成1mol水，放出57.3kJ熱量9．已知H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H＝﹣57.3kJ/mol，其中aq代表稀溶液，以下四個反應方程式中，反應熱△H＝﹣57.3kJ/mol的是（）A．H2SO4（aq）+2NaOH（aq）═Na2SO4（aq）+2H2O（l） B．H2SO4（aq）+Ba（OH）2（aq）═BaSO4（s）+H2O（l） C．HCl（aq）+NaOH（aq）═NaCl（aq）+H2O（l） D．HCl（aq）+NH3?H2O（aq）═NH4Cl（aq）+H2O（l）10．已知1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出熱量143kJ，18g水蒸氣變成液態(tài)水放出44kJ的熱量．其他相關(guān)數(shù)據(jù)如表：O═OH﹣HH﹣O（g）1mol化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ496436x則表中x為（）A．920 B．557 C．463 D．188二．實驗題（共2小題）12．50mL1.0mol/L鹽酸與50mL1.1mol/LNaOH溶液在圖示裝置進行中和反應，并通過測定反應過程中所放出的熱量來計算中和熱。試回答下列問題：（1）從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器是。（2）大燒杯上有硬紙板，如不蓋硬紙板，對求得中和熱數(shù)值的影響是（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。（3）如果改用60mL1.0mol?L﹣1鹽酸跟50mL1.1mol?L﹣1NaOH溶液進行反應，則與上述實驗相比，所放熱量（填“增加”、“減少”或“不變”），理由是；所求中和熱數(shù)值（填“增加”、“減少”或“不變”），理由是。（4）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。（5）（填“能”或“不能”）用Ba（OH）2和硫酸代替鹽酸和氫氧化鈉溶液，理由是。

化學反應與能量1參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題）1．H2與O2發(fā)生反應的過程用模型圖示如下（“﹣”表示化學鍵）：下列說法不正確的是（）A．過程Ⅰ是吸熱過程 B．過程Ⅲ一定是放熱過程 C．該反應過程所有舊化學鍵都斷裂，且形成了新化學鍵 D．該反應的能量轉(zhuǎn)化形式只能以熱能的形式進行【答案】D【解答】解：A、過程Ⅰ分子化學鍵斷裂形成原子，屬于吸熱過程，故A正確；B、過程Ⅲ為新化學鍵形成的過程，是放熱過程，故B正確；C、過程Ⅰ中所有的舊化學鍵斷裂，過程Ⅲ為新化學鍵形成的過程，故C正確；D、該反應可通過燃料電池，實現(xiàn)化學能到電能的轉(zhuǎn)化，故D錯誤；故選：D。2．白磷與氧氣可發(fā)生如下反應：P4+5O2═P4O10．已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為：P﹣PP﹣OP＝OO＝O鍵能（kJ/mol）abcd根據(jù)圖所示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)計算該反應的△H，其中正確的是（）A．（4c+12b﹣6a﹣5d）kJ?mol﹣1 B．（6a+5d﹣4c﹣12b）kJ?mol﹣1 C．（4c+12b﹣4a﹣5d）kJ?mol﹣1 D．（4a+5d﹣4c﹣12b）kJ?mol﹣1【答案】B【解答】解：各化學鍵鍵能為P﹣PakJ?mol﹣1、P﹣ObkJ?mol﹣1、P＝OckJ?mol﹣1、O＝OdkJ?mol﹣1。反應熱△H＝反應物總鍵能﹣生成物總鍵能，所以反應P4+5O2＝P4O10的反應熱△H＝6akJ?mol﹣1+5dkJ?mol﹣1﹣（4ckJ?mol﹣1+12bkJ?mol﹣1）＝（6a+5d﹣4c﹣12b）kJ?mol﹣1，故選：B。3．一些烷烴的燃燒熱如表：化合物燃燒熱/kJ?mol﹣1化合物燃燒熱/kJ?mol﹣1甲烷891.0正丁烷2878.0乙烷1560.8異丁烷2869.6丙烷2221.5異戊烷3531.3下列表達正確的是（）A．正戊烷的燃燒熱小于3531.3kJ?mol﹣1 B．穩(wěn)定性：正丁烷＞異丁烷 C．乙烷燃燒的熱化學方程式為：2C2H6（g）+7O2（g）＝4CO2（g）+6H2O（g）；△H＝﹣1560.8kJ D．相同物質(zhì)的量的烷烴CnH2n+2，n越大，燃燒放出的熱量越多【答案】D【解答】解：A、正戊烷和2﹣甲基丁烷互為同分異構(gòu)體，由表格中正丁烷、異丁烷的燃燒熱比較可知，則互為同分異構(gòu)體的化合物，支鏈多的燃燒熱小，則正丁烷的燃燒熱大于2﹣甲基丁烷，即正戊烷的燃燒熱大約在3540KJ/mol左右，且大于3531.3KJ/mol，故A錯誤；B、由表格中的數(shù)據(jù)可知，異丁烷的燃燒熱比正丁烷的燃燒熱小，則異丁烷的能量低，即熱穩(wěn)定性為正丁烷＜異丁烷，故B錯誤；C、根據(jù)乙烷燃燒熱的含義：完全燃燒1mol乙烷生成二氧化碳和液態(tài)水時會放出1560.8KJ的熱量，所以熱化學方程式為2C2H6（g）+7O2（g）＝4CO2（g）+6H2O（l）；△H＝﹣3121.6kJ/mol，故C錯誤；D、相同物質(zhì)的量的烷烴，碳的物質(zhì)的量分數(shù)越大，燃燒放熱越多，即n越大，燃燒放出的熱量越多，故D正確。故選：D。4．1g苯（C6H6，液態(tài)）完全燃燒時生成二氧化碳和液態(tài)水，放出41.8kJ的熱量，苯燃燒的熱化學方程式正確的是（）A．C6H6（l）+7.5O2（g）→6CO2（g）+3H2O（l）+41.8kJ B．C6H6（l）+7.5O2（g）→6CO2（g）+3H2O（l）+3260.4kJ C．2C6H6（l）+15O2（g）→12CO2（g）+6H2O（l）+41.8kJ D．2C6H6（l）+15O2（g）→12CO2（g）+6H2O（l）+3260.4kJ【答案】B【解答】解：1克液態(tài)苯（C6H6）物質(zhì)的量═＝mol，當完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出41.8KJ的熱量，故1mol苯燃燒放出熱量＝41.8KJ×78＝3260.4KJ；故苯燃燒的反應的熱化學方程式為：C6H6（l）+O2（g）→6CO2（g）+3H2O（l）+3260.4KJ或2C6H6（l）+15O2（g）→12CO2（g）+6H2O（l）+6520.8KJ，故選：B。5．已知某些共價鍵的鍵能如下表所示，火箭燃料肼（N2H4）的燃燒的熱化學方程式是：N2H4（g）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（g）△H＝﹣5akJ?mol﹣1則O﹣H的鍵能為（）共價鍵N﹣NN﹣HO＝ON≡N鍵能kJ?mol﹣13a2.5a4a8aA．2akJ?mol﹣1 B．2.5akJ?mol﹣1 C．3akJ?mol﹣1 D．3.5akJ?mol﹣1【答案】D【解答】解：△H＝反應物的總鍵能﹣生成物的總鍵能＝3a+2.5a×4+4a﹣8a﹣氧氫鍵的鍵能×4＝﹣5a，解之得氧氫鍵的鍵能＝3.5a，故選D。6．下列物質(zhì)間的反應，其能量變化符合如圖的是（）A．鐵與硫粉在加熱條件下的反應 B．灼熱的碳與二氧化碳反應 C．Ba（OH）2?8H2O晶體和NH4Cl晶體混合 D．碳酸鈣的分解【答案】A【解答】解：A、是化合反應，反應放熱，故A正確；B、是吸熱反應，故B錯誤；C、是吸熱反應，故C錯誤；D、是吸熱反應，故D錯誤；故選：A。7．化學反應可視為舊健斷裂和新鍵形成的過程，化學鍵的鍵能是形成（或拆開）1mol化學鍵時釋放（或吸收）出的能量．已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學鍵的鍵能：P﹣P198kJ?mol﹣1、P﹣O360kJ?mol﹣1、氧氣分子內(nèi)氧原子間的鍵能為：498kJ?mol﹣1．則反應P4（白磷g）+3O2（g）═P4O6（g）的反應熱△H為（）A．﹣1638kJ?mol﹣1 B．+1638kJ?mol﹣1 C．﹣126kJ?mol﹣1 D．+126kJ．mol﹣l【答案】A【解答】解：各化學鍵鍵能為P﹣P198kJ?mol﹣1、P﹣O360kJ?mol﹣1、O＝O498kJ?mol﹣1。反應熱△H＝反應物總鍵能﹣生成物總鍵能，所以反應P4+3O2＝P4O6的反應熱△H＝6×198kJ?mol﹣1+3×498kJ?mol﹣1﹣12×360kJ?mol﹣1＝﹣1638kJ?mol﹣1，故選：A。8．由：①2C（s）+O2（g）＝2CO（g）△H＝﹣221kJ/mol②H+（aq）+OH﹣（aq）＝H2O（l）△H＝﹣57.3kJ/mol可知（）A．①的反應熱為221kJ/mol B．稀硫酸與Ba（OH）2稀溶液反應的中和熱為57.3kJ/mol C．碳的燃燒熱大于110.5kJ/mol D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應生成1mol水，放出57.3kJ熱量【答案】C【解答】解：A、反應熱包含符號，①的反應熱為﹣221kJ?mol﹣1，故A錯誤；B、中和熱是強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成1mol水時放出的熱量，中和熱為放熱反應，中和熱為57.3kJ/mol，但是Ba2+與SO42﹣生成沉淀時放熱，所以稀硫酸與Ba（OH）2稀溶液反應的中和熱大于57.3kJ/mol，故B錯誤；C、由反應①可知，1mol碳燃燒生成CO放出的熱量為110.5kJ，CO燃燒生成二氧化碳繼續(xù)放出熱量，故1mol碳完全燃燒放出的熱量大于110.5kJ，所以碳的燃燒熱大于110.5kJ/mol，故C正確；D、醋酸是弱電解質(zhì)，電離需吸收熱量，稀醋酸與稀NaOH溶液反應生成1mol水，放出的熱量小于57.3kJ，故D錯誤；故選：C。9．已知H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H＝﹣57.3kJ/mol，其中aq代表稀溶液，以下四個反應方程式中，反應熱△H＝﹣57.3kJ/mol的是（）A．H2SO4（aq）+2NaOH（aq）═Na2SO4（aq）+2H2O（l） B．H2SO4（aq）+Ba（OH）2（aq）═BaSO4（s）+H2O（l） C．HCl（aq）+NaOH（aq）═NaCl（aq）+H2O（l） D．HCl（aq）+NH3?H2O（aq）═NH4Cl（aq）+H2O（l）【答案】C【解答】解：A．該選項的熱化學方程式生成了2mol水，反應的焓變?yōu)椹?14.6kJ/mol，故A錯誤；B．反應過程中除了氫離子和氫氧根離子反應放熱，硫酸鋇沉淀的生成也伴隨有沉淀熱的變化，故B錯誤；C．反應HCl（aq）+NaOH（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）中和熱的概念，該反應的反應熱△H＝﹣57.3kJ/mol，故C正確；D．一水合氨是弱電解質(zhì)電離過程是吸熱過程，反應后放熱小于57.3kJ?mol﹣1，故D錯誤；故選：C。10．已知1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出熱量143kJ，18g水蒸氣變成液態(tài)水放出44kJ的熱量．其他相關(guān)數(shù)據(jù)如表：O═OH﹣HH﹣O（g）1mol化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ496436x則表中x為（）A．920 B．557 C．463 D．188【答案】C【解答】解：1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出熱量143kJ，故2mol氫氣燃燒生成2mol液態(tài)水時放出熱量為×143kJ＝572kJ，18g水蒸氣變成液態(tài)水放出44kJ的熱量，2mol液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水吸收的熱量為×44kJ＝88kJ，故2mol氫氣燃燒生成2mol氣態(tài)水時放出熱量為572kJ﹣88kJ＝484kJ，故熱化學方程式為2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）△H＝﹣484kJ/mol，所以2×436kJ/mol+496kJ/mol﹣4xkJ/mol＝﹣484kJ/mol，解得x＝463，故選C。二．實驗題（共2小題）11．中和熱的測定是高中重要的定量實驗。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.25mol/L的硫酸50mL置于如圖所示的裝置中進行中和熱的測定實驗，回答下列問題：（1）從圖實驗裝置看，其中尚缺少的一種玻璃用品是環(huán)形玻璃攪拌棒。（2）為保證該實驗成功該同學采取了許多措施，如圖的碎紙條的作用在于隔熱，減少熱量的損失。（3）若改用60mL0.25mol?L﹣1H2SO4和50mL0.55mol?L﹣1NaOH溶液進行反應與上述實驗相比，所放出的熱量不相等（填“相等”、“不相等”），若實驗操作均正確，則所求中和熱相等（填“相等”、“不相等”）。（4）50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液的實驗數(shù)據(jù)如表，請?zhí)顚懕碇械目瞻?。溫度實驗次?shù)起始溫度t1℃終止溫度t2/℃溫度差平均值（t2﹣t1）/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.129.5①3.4227.027.427.232.3325.925.925.929.2426.426.226.329.8②近似認為50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18J/（g?℃）。則中和熱△H＝﹣56.8kJ/mol（取小數(shù)點后一位）。③上述實驗數(shù)值結(jié)果與57.3kJ/mol有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是acd（填字母）。a．實驗裝置保溫、隔熱效果差b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：（1）由量熱計的構(gòu)造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌器，故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；（2）中和熱測定實驗成敗的關(guān)鍵是保溫工作，大小燒杯之間填滿碎紙條的作用是減少實驗過程中的熱量損失，故答案為：隔熱，減少熱量的損失；（3）反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，并若用60mL0.25mol?L﹣1H2SO4溶液跟50mL0.55mol?L﹣1NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，但是中和熱的均是強酸和強堿反應生成1mol水時放出的熱，中和熱相等；故答案為：不相等；相等；（4）①第一次測定溫度差為：（29.5﹣26.1）℃＝3.4℃，第二次測定的溫度差為：（32.3﹣27.2）℃＝5.1℃，第三次測定的溫度差為：（29.2﹣25.9）℃＝3.3℃，第三次測定的溫度差為：（29.8﹣26.3）℃＝3.5℃，其中第二次的溫度差誤差較大，應該舍棄，其它三次溫度差的平均值為（3.4+3.3+3.5）℃＝3.4℃，故答案為：3.4；②50mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液與50mL0.25mol/L硫酸溶液進行中和反應，生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.50mol/L＝0.025mol，溶液的質(zhì)量為：100mL×1g/cm3＝100g，溫度差為△T＝3.4℃，則生成0.025mol水放出的熱量Q＝m?c?△T＝100g×4.18J/（g?℃）×3.4℃＝1421.2J＝1.4212KJ，所以實驗測得的中和熱△H＝﹣＝﹣56.8kJ/mol，故答案為：﹣56.8；③a．實驗裝置保溫、隔熱效果差，使熱量散失多，測定結(jié)果偏小，故a正確；b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)，使量取的NaOH溶液體積偏大，反應放熱增多，測定結(jié)果偏大，故b錯誤；c．盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，會導致較多熱量散失，測定結(jié)果偏小，故c正確；d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后后直接測定H2SO4溶液的溫度，使溫度差偏小，測定結(jié)果偏小，故d正確；故答案為：acd。12．50mL1.0mol/L鹽酸與50mL1.1mol/LNaOH溶液在圖示裝置進行中和反應，并通過測定反應過程中所放出的熱量來計算中和熱。試回答下列問題：（1）從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒。（2）大燒杯上有硬紙板，如不蓋硬紙板，對求得中和熱數(shù)值的影響是偏低（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。（3）如果改用60mL1.0mol?L﹣1鹽酸跟50mL1