2024高中化學(xué)第一章化學(xué)反應(yīng)與能量第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化綜合訓(xùn)練含解析新人教版選修4

PAGE6-化學(xué)反應(yīng)與能量的改變一、選擇題1．下列說(shuō)法中正確的是()A．書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，只要在化學(xué)方程式的右端寫上熱量的符號(hào)和數(shù)值即可B．凡是在加熱或點(diǎn)燃條件下進(jìn)行的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)C．表明反應(yīng)所放出或汲取熱量的化學(xué)方程式叫做熱化學(xué)方程式D．氫氣在氧氣中燃燒生成H2O(g)的熱化學(xué)方程式是2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483．6kJ答案C解析熱化學(xué)方程式需寫出物質(zhì)的聚集狀態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；放熱反應(yīng)也可能在加熱或點(diǎn)燃條件下進(jìn)行，B項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)ΔH的單位錯(cuò)，應(yīng)為kJ/mol。2．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量改變的說(shuō)法正確的是()A．放熱反應(yīng)的發(fā)生無(wú)需任何條件B．化學(xué)鍵的斷裂和形成與反應(yīng)放熱和吸熱無(wú)關(guān)C．化學(xué)反應(yīng)過程都伴隨著能量的改變D．硫酸與NaOH的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)答案C解析放熱反應(yīng)的發(fā)生可能須要條件，例如加熱、點(diǎn)燃等，A錯(cuò)誤；由于化學(xué)鍵的斷裂和形成，汲取的能量與放出的能量不同，才有化學(xué)反應(yīng)的放熱和吸熱，B錯(cuò)誤；化學(xué)反應(yīng)過程都伴隨著能量的改變，C正確；酸堿中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，D錯(cuò)誤。3．下列關(guān)于ΔH的說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)過程中，消耗的反應(yīng)物越多，ΔH越大B．ΔH>0時(shí)反應(yīng)放熱，ΔH<0時(shí)反應(yīng)吸熱C．ΔH越大，說(shuō)明反應(yīng)放出的熱量越多D．能量改變?nèi)鐖D所示的化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH為“－”答案D解析ΔH與化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)，與反應(yīng)物的用量無(wú)關(guān)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。ΔH>0時(shí)反應(yīng)吸熱，ΔH<0時(shí)反應(yīng)放熱，B項(xiàng)錯(cuò)誤。反應(yīng)熱有正、負(fù)，反應(yīng)放出的熱量越多，ΔH越小，反應(yīng)汲取的熱量越多，ΔH越大，C項(xiàng)錯(cuò)誤。由于反應(yīng)物的總焓大于生成物的總焓，故由反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH為“－”，D項(xiàng)正確。4．已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋B2(g)=2AB(g)ΔH＝QkJ·mol－1，其能量改變?nèi)鐖D所示，則Q的值正確的是()A．a(chǎn)－bB．a(chǎn)C．－bD．b－a答案A解析ΔH＝反應(yīng)物斷鍵汲取的能量總和－生成物成鍵放出的能量總和。5．反應(yīng)A＋B→C(ΔH<0)分兩步進(jìn)行：①A＋B→X(ΔH>0)，②X→C(ΔH<0)。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過程中能量改變的是()答案D解析①A＋B→XΔH>0，X具有的能量大于A、B能量總和，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；②X→CΔH<0，A＋B→CΔH<0，C具有的能量小于X具有的能量，也小于A、B能量總和，B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。6．下列對(duì)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH(298K)＝－184．6kJ/mol的敘述正確的是()A．1分子H2和1分子Cl2反應(yīng)，放出熱量184．6kJB．1molH2(g)完全反應(yīng)生成2molHCl(g)，放出的熱量為184．6kJC．在25℃、101kPa的條件下，1molH2(g)和1molCl2(g)完全反應(yīng)生成2molHCl(g)，放出的熱量為184．6kJD．在25℃、101kPa的條件下，1molH2(g)和1molCl2(g)完全反應(yīng)生成2molHCl(g)，汲取的熱量為184．6kJ答案C解析熱化學(xué)方程式中ΔH的值與詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)相對(duì)應(yīng)，在反應(yīng)中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不再表示粒子數(shù)目，只表示物質(zhì)的“物質(zhì)的量”，所以A項(xiàng)中分子個(gè)數(shù)的說(shuō)法是錯(cuò)誤的。在描述反應(yīng)時(shí)應(yīng)說(shuō)明外界條件，而B項(xiàng)中沒有溫度和壓強(qiáng)，該說(shuō)法也是錯(cuò)誤的。ΔH<0，反應(yīng)放熱而非吸熱，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．已知N≡N鍵的鍵能為945．6kJ·mol－1，N—H鍵的鍵能為391kJ·mol－1，依據(jù)熱化學(xué)方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92．4kJ·mol－1，可知H—H鍵的鍵能是()A．45kJ·mol－1B．436kJ·mol－1C．1308kJ·mol－1D．135kJ·mol－1答案B解析依據(jù)公式ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能，945．6kJ·mol－1＋3(H—H鍵的鍵能)－6×391kJ·mol－1＝－92．4kJ·mol－1，計(jì)算出H—H鍵的鍵能＝436kJ·mol－1，B正確。依據(jù)鍵能計(jì)算ΔH的方法8．下列熱化學(xué)方程式正確的是()A．C2H5OH＋3O2=2CO2＋3H2OΔH＝－1367．0kJ·mol－1B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57．3kJ·mol－1C．S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－269．8kJ·mol－1D．2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)ΔH＝－116．2kJ答案C解析熱化學(xué)反應(yīng)方程式要標(biāo)出物質(zhì)的聚集狀態(tài)，A錯(cuò)誤；酸堿中和反應(yīng)放熱，ΔH應(yīng)小于0，B錯(cuò)誤；反應(yīng)熱ΔH的單位是kJ·mol－1，D錯(cuò)誤。書寫熱化學(xué)方程式的常見錯(cuò)誤(1)狀態(tài)錯(cuò)誤：未標(biāo)注反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)，或標(biāo)注的狀態(tài)錯(cuò)誤；固體、液體和氣體要分別用s、l、g表示。(2)符號(hào)錯(cuò)誤：ΔH的“＋”“－”與吸熱、放熱不一樣；吸熱反應(yīng)的ΔH為“＋”，放熱反應(yīng)的ΔH為“－”。(3)單位錯(cuò)誤：將ΔH的單位寫成“kJ”；ΔH的單位應(yīng)是“kJ·mol－1”(4)數(shù)值錯(cuò)誤：ΔH的數(shù)值與反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量不對(duì)應(yīng)(成比例)。(5)方向錯(cuò)誤：ΔH的數(shù)值與反應(yīng)進(jìn)行的方向不對(duì)應(yīng)；正、逆反應(yīng)的ΔH的數(shù)值相等，但符號(hào)相反。(6)忽視要求：若表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式，生成物往往不是穩(wěn)定的氧化物，或可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)不是1；若表示中和熱的熱化學(xué)方程式，反應(yīng)可能不在稀溶液中進(jìn)行，或生成H2O(l)的物質(zhì)的量不是1mol。9．通常人們把拆開1mol某化學(xué)鍵所消耗的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能，鍵能的大小可以用來(lái)衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)，化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)物的總鍵能與生成物的總鍵能之差。()工業(yè)上高純硅可通過下列反應(yīng)制?。篠iCl4(g)＋2H2(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Si(s)＋4HCl(g)，該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH為()A．＋412kJ·mol－1B．－412kJ·mol－1C．＋236kJ·mol－1D．－236kJ·mol－1答案C解析依據(jù)反應(yīng)熱(ΔH)與反應(yīng)物的總鍵能、生成物的總鍵能的關(guān)系可知，反應(yīng)SiCl4(g)＋2H2(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Si(s)＋4HCl(g)的ΔH＝(4×360kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1)－(2×176kJ·mol－1＋4×431kJ·mol－1)＝＋236kJ·mol－1。10．已知：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571．6kJ·mol－1；②H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57．3kJ·mol－1。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．①式表示25℃，101kPa時(shí)，2molH2(g)和1molO2(g)完全燃燒生成2molH2O(l)放熱571．6kJB．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)中ΔH大于－571．6kJ·mol－1C．將含1molNaOH的水溶液與50g98%的硫酸溶液混合后放出的熱量為57．3kJD．將含1molNaOH的稀溶液與含1molCH3COOH的稀溶液混合后放出的熱量小于57．3kJ答案C解析C項(xiàng)過程除中和熱之外，還伴隨著濃硫酸稀釋所放出的熱量，故該項(xiàng)錯(cuò)。二、非選擇題11．(1)已知反應(yīng)2HI(g)=H2(g)＋I(xiàn)2(g)的ΔH＝＋11kJ·mol－1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別須要汲取436kJ、151kJ的能量，則1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需汲取的能量為________kJ。(2)已知反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)中相關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵H—HC—OCO中C=←OH—OC—HE/kJ·mol－14363431076465413由此計(jì)算上述反應(yīng)的ΔH＝________kJ·mol－1。(3)(2024·天津高考)0．1molCl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng)，生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態(tài)化合物，放熱4．28kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。(4)(2024·天津高考改編)Si與Cl兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1molSi的最高價(jià)化合物，復(fù)原至室溫，放熱687kJ，已知該化合物的熔、沸點(diǎn)分別為－69℃和58℃。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________________。(5)(2015·安徽高考)NaBH4(s)與H2O(l)反應(yīng)生成NaBO2(s)和H2(g)。在25℃、101kPa下，已知每消耗3．8gNaBH4(s)放熱21．6kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是___________________________________________。答案(1)299(2)－99(3)2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)=TiCl4(l)＋2CO(g)ΔH＝－85．6kJ·mol－1(4)Si(s)＋2Cl2(g)=SiCl4(l)ΔH＝－687kJ·mol－1(5)NaBH4(s)＋2H2O(l)=NaBO2(s)＋4H2(g)ΔH＝－216．0kJ·mol－1解析(1)設(shè)1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂汲取的能量為x，則2x－436kJ－151kJ＝11kJ，解得x＝299kJ。(2)ΔH＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和＝(1076kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1)－(413kJ·mol－1×3＋343kJ·mol－1＋465kJ·mol－1)＝－99kJ·mol－1。(3)依據(jù)反應(yīng)物中元素的種類，可推斷還原性氣體為CO；另一種物質(zhì)確定含有Cl、Ti元素，由反應(yīng)物中有TiO2、生成物的水解產(chǎn)物為TiO2·xH2O可知，Ti的化合價(jià)始終為＋4，即另一種生成物的分子式為TiCl4，由此寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Cl2＋TiO2＋2C=2CO＋TiCl4,0．1molCl2完全反應(yīng)放熱4．28kJ，則2mol氯氣完全反應(yīng)可放出85．6kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s