2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第一章化學(xué)反應(yīng)與能量1-1反應(yīng)熱焓變課后作業(yè)含解析新人教版選修4

PAGEPAGE7反應(yīng)熱、焓變eq\o(\s\up17(作業(yè)時限：45分鐘作業(yè)滿分：100分),\s\do5())一、選擇題(每小題4分，每小題有1個正確選項(xiàng)，共44分)1．下列說法正確的是(D)A．吸熱反應(yīng)不加熱就不會發(fā)生B．放熱反應(yīng)在常溫下肯定很簡單發(fā)生C．須要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)肯定是吸熱反應(yīng)D．反應(yīng)是放熱還是吸熱取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小解析：反應(yīng)吸熱還是放熱與反應(yīng)條件無關(guān)，取決于反應(yīng)物和生成物能量的相對凹凸。A.有的吸熱反應(yīng)，如氯化銨與氫氧化鋇反應(yīng)，不須要加熱即能發(fā)生，故A錯誤；B.放熱反應(yīng)在常溫下不肯定很簡單發(fā)生，有些放熱反應(yīng)須要加熱或高溫的反應(yīng)條件才能發(fā)生，故B錯誤；C.須要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不肯定是吸熱反應(yīng)，如燃燒都是放熱反應(yīng)，但需加熱到可燃物的著火點(diǎn)才能發(fā)生，故C錯誤；D.反應(yīng)是吸熱還是放熱與反應(yīng)條件無關(guān)，取決于反應(yīng)物和生成物能量的相對凹凸，所以D選項(xiàng)是正確的。故選D。2．下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是(C)A．鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)B．Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應(yīng)C．灼熱的炭與CO2的反應(yīng)D．甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)3．最新報(bào)道科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)視察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如圖所示：下列說法正確的是(C)A．CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)B．在該過程中，CO斷鍵形成C和OC．CO和O生成了具有極性共價(jià)鍵的CO2D．狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過程解析：A.由圖可知反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，為放熱反應(yīng)，故A錯誤；B.由圖可知不存在CO的斷鍵過程，故B錯誤；C.CO與O在催化劑表面形成CO2，CO2含有極性共價(jià)鍵，故C正確；D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O反應(yīng)的過程，而不是與氧氣反應(yīng)，故D錯誤；故選C。4．H2和I2在肯定條件下能發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)ΔH＝－akJ·mol－1。下列說法不正確的是(B)A．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量B．?dāng)嚅_1molH—H鍵和1molI—I鍵所需能量大于斷開2molH—I鍵所需能量C．?dāng)嚅_2molH—I鍵所需能量約為(c＋b＋a)kJD．向密閉容器中加入2molH2和2molI2，充分反應(yīng)后放出的熱量小于2akJ解析：反應(yīng)放熱，說明反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，A項(xiàng)正確；由題意可知，該反應(yīng)放熱，則斷開1molH—H鍵和1molI—I鍵所需能量小于形成2molH—I鍵所放出的能量，即斷開1molH—H鍵和1molI—I鍵所需能量小于斷開2molH—I鍵所需能量，B項(xiàng)錯誤；由題意可知，H—H鍵的鍵能E(H—H)＝bkJ·mol－1，I—I鍵的鍵能E(I—I)＝ckJ·mol－1，而ΔH＝E(H—H)＋E(I—I)－2E(H—I)，則2E(H—I)＝E(H—H)＋E(I—I)－ΔH＝[b＋c－(－a)]kJ·mol－1＝(b＋c＋a)kJ·mol－1，故斷開2molH—I鍵所需能量約為(c＋b＋a)kJ，C項(xiàng)正確；由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)不能進(jìn)行究竟，故向密閉容器中加入2molH2和2molI2，充分反應(yīng)后生成HI的物質(zhì)的量小于2mol，故放出的熱量小于2akJ，D項(xiàng)正確。5．常溫下，1mol化學(xué)鍵分解成氣態(tài)原子所須要的能量用E表示。依據(jù)表中信息推斷下列說法不正確的是(D)共價(jià)鍵H—HF—FH—FH—ClH—IE/(kJ·mol－1)436157568432298A.432kJ·mol－1>E(H—Br)>298kJ·mol－1B．表中最穩(wěn)定的共價(jià)鍵是H—F鍵C．H2(g)→2H(g)ΔH＝＋436kJ·mol－1D．H2(g)＋F2(g)=2HF(g)ΔH＝－25kJ·mol－1解析：H—Br鍵的鍵能應(yīng)介于H—I鍵的鍵能和H—Cl鍵的鍵能之間，即298kJ·mol－1<E(H—Br)<432kJ·mol－1，A項(xiàng)正確；由表中數(shù)據(jù)可知，H—F鍵的鍵能最大，故H—F鍵最穩(wěn)定，B項(xiàng)正確；H2(g)→2H(g)，汲取能量，故ΔH＝E(H—H)＝＋436kJ·mol－1，C項(xiàng)正確；H2(g)＋F2(g)=2HF(g)ΔH＝E(H—H)＋E(F—F)－2E(H—F)＝(436＋157－2×568)kJ·mol－1＝－543kJ·mol－1，D項(xiàng)錯誤。6．氫氣在氯氣中燃燒時產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應(yīng)過程中，破壞1mol氫氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1mol氯氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1mol氯化氫中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中，正確的是(D)A．Q1＋Q2>Q3B．Q1＋Q2>2Q3C．Q1＋Q2<Q3 D．Q1＋Q2<2Q3解析：氫氣在氯氣中燃燒時放出能量，所以形成2mol氯化氫中的化學(xué)鍵釋放的能量大于破壞1mol氫氣中的化學(xué)鍵和破壞1mol氯氣中的化學(xué)鍵消耗的總能量。7．下列說法正確的是(D)A．在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生物質(zhì)改變的同時，不肯定發(fā)生能量改變B．ΔH>0表示放熱反應(yīng)，ΔH<0表示吸熱反應(yīng)C．ΔH的大小與熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)無關(guān)D．生成物釋放的總能量大于反應(yīng)物汲取的總能量時，ΔH<08．已知H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－242kJ·mol－1，斷開1molO＝O鍵和1molH—O鍵所汲取的能量分別為496kJ和463kJ，則斷開1molH—H鍵所汲取的能量為(C)A．920kJB．557kJC．436kJD．188kJ解析：1molH2O中含有2molH—O鍵，ΔH＝E(H—H)＋eq\f(1,2)E(O＝O)－2E(H—O)＝E(H—H)＋eq\f(1,2)×496kJ·mol－1－2×463kJ·mol－1＝－242kJ·mol－1，解得：E(H—H)＝436kJ·mol－1，故斷開1molH—H鍵所汲取的能量為436kJ。9．關(guān)于化學(xué)反應(yīng)中的說法錯誤的是(A)A．圖中所示的反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．化學(xué)反應(yīng)中有物質(zhì)改變也有能量改變C．須要加熱的化學(xué)反應(yīng)不肯定是吸熱反應(yīng)D．化學(xué)鍵斷裂汲取能量，化學(xué)鍵生成放出能量解析：據(jù)圖可知，反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量，是吸熱反應(yīng)，A錯誤；化學(xué)反應(yīng)中有物質(zhì)改變也有能量改變，B正確；須要加熱的化學(xué)反應(yīng)不肯定是吸熱反應(yīng)，許多放熱反應(yīng)也須要加熱或點(diǎn)燃才能發(fā)生，C正確；化學(xué)鍵斷裂汲取能量，化學(xué)鍵生成放出能量，D正確。10．化學(xué)反應(yīng)中的能量改變是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時汲取的能量與新化學(xué)鍵形成時放出的能量不同引起的。如下圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量改變，下列說法中正確的是(B)A．1molN2(g)和1molO2(g)反應(yīng)放出的能量為180kJB．1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量C．通常狀況下，N2(g)和O2(g)混合能干脆生成NOD．NO是一種酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水解析：A.焓變＝反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵汲取的能量－生成物形成化學(xué)鍵放出的能量，反應(yīng)N2＋O2=2NO的ΔH＝946kJ/mol＋498kJ/mol－2×632kJ/mol＝180kJ/mol，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，A錯誤；B.依據(jù)A計(jì)算可知反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，依據(jù)能量守恒，1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量，B正確；C.通常狀況下，N2(g)和O2(g)混合不能干脆生成NO，C錯誤；D.一氧化氮不能和氫氧化鈉反應(yīng)，不是酸性氧化物，D錯誤；答案選B。11．已知膽礬溶于水時溶液溫度降低，室溫下將1mol無水硫酸銅制成溶液時放出的熱量為Q1。又知膽礬分解的熱化學(xué)方程式為：CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH＝＋Q2kJ·mol－1則Q1和Q2的關(guān)系為(A)A．Q1<Q2 B．Q1>Q2C．Q1＝Q2 D．無法確定解析：反應(yīng)熱是由反應(yīng)中能量的改變確定的，與參與和生成的物質(zhì)有關(guān)。在分析題目時，應(yīng)留意反應(yīng)熱與物質(zhì)所含能量改變的關(guān)系ΔH＝E(生成物)－E(反應(yīng)物)。依據(jù)膽礬溶于水吸熱，無水硫酸銅溶于水放熱，以及膽礬加熱生成無水硫酸銅的熱化學(xué)方程式可知，膽礬、無水硫酸銅及CuSO4溶液三者能量凹凸關(guān)系如右圖所示。從右圖中可得Q1和Q2的關(guān)系是：Q1<Q2。二、非選擇題(共56分)12．(12分)已知某反應(yīng)A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，過程中的能量改變?nèi)鐖D所示，回答問題。該反應(yīng)是吸熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，該反應(yīng)的ΔH＝＋(E1－E2)kJ·mol－1(用含E1、E2的代數(shù)式表示)，1mol氣體A和1mol氣體B具有的總能量比1mol氣體C和1mol氣體D具有的總能量肯定低(填“肯定高”“肯定低”或“凹凸不肯定”)。解析：由于反應(yīng)物汲取的能量大于產(chǎn)物放出的能量，所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)的焓變大于零，從圖像中看出反應(yīng)物的能量低，產(chǎn)物的能量高，該反應(yīng)肯定為吸熱反應(yīng)。13．(16分)如右圖所示，把試管放入盛有25℃澄清石灰水飽和溶液的燒杯中，試管中起先放入幾塊鎂條，再用滴管滴入5mL的鹽酸于試管中。試回答下列問題：(1)試驗(yàn)中視察到的現(xiàn)象是鎂條上產(chǎn)生大量氣泡；鎂條漸漸溶解；燒杯中析出白色固體(或溶液變渾濁)。(2)產(chǎn)生上述試驗(yàn)現(xiàn)象的緣由是鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2，該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，而Ca(OH)2的溶解度隨著溫度的上升而減小，因此析出白色的Ca(OH)2固體。(3)寫出有關(guān)的離子方程式Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑。(4)由試驗(yàn)推知，MgCl2和H2的總能量小于(填“大于”“等于”或“小于”)鎂條和鹽酸的總能量。(5)若將本題中“25℃澄清石灰水飽和溶液”換成“20℃碳酸飲料”進(jìn)行探究試驗(yàn)，試驗(yàn)(1)中視察到的另一現(xiàn)象是燒杯中液體放出氣泡的速率漸漸加快；其緣由是氣體的溶解度隨著溫度的上升而減小。14．(14分)下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量(kJ)：物質(zhì)Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量(kJ)243193151432366298436依據(jù)上述數(shù)據(jù)回答(1)～(6)題。(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是(A)A．H2B．Cl2C．Br2D．I2(2)下列氫化物中，最穩(wěn)定的是(A)A．HClB．HBrC．HI(3)X2＋H2=2HX(X代表Cl、Br、I)的反應(yīng)是放熱反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(4)相同條件下，X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng)，若消耗等物質(zhì)的量的氫氣時，放出或汲取熱量最多的是Cl2。(5)若無上表中的數(shù)據(jù)，你能正確回答出問題(4)嗎？答：能。你的依據(jù)是生成物越穩(wěn)定，放出的熱量越多，在HX中，HCl最穩(wěn)定。(6)寫出H2和Cl2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－185kJ·mol－1。15．(14分)某同學(xué)設(shè)計(jì)如下圖的試驗(yàn)方案來探究NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反應(yīng)中的能量改變。依據(jù)他的試驗(yàn)步驟填寫對應(yīng)的試驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論。列表整理試驗(yàn)事實(shí)和結(jié)論：試驗(yàn)步驟試驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論A.將晶體混合后馬上用玻璃棒快速攪拌混合物有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，該氣體能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)有NH3生成B.用手觸摸燒杯下部感覺燒杯變涼反應(yīng)吸熱C.用手拿起燒杯燒杯下面的帶有幾滴水的玻璃片粘到了燒杯底部反應(yīng)汲取熱量使體系溫度降低，使水結(jié)成冰D.將粘有玻璃片的燒杯放在盛有熱水的燒杯上一會兒再拿起玻璃片