2024高中化學(xué)第一章課下能力提升一焓變反應(yīng)熱含解析新人教版選修4

PAGEPAGE6焓變反應(yīng)熱一、選擇題1.依據(jù)圖示分析，下列說法正確的是()A．A→B＋C和B＋C→A兩個(gè)反應(yīng)汲取或放出的能量不等B．A→B＋C的ΔH<0C．A具有的焓高于B和C具有的焓的總和D．A→B＋C的ΔH>0，則B＋C→A的ΔH<0解析：選D2．下列說法正確的是()A．反應(yīng)熱就是焓變B．已知某反應(yīng)的焓變小于零，則反應(yīng)產(chǎn)物的焓大于反應(yīng)物的焓C．由C(石墨)→C(金剛石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1，可知，金剛石比石墨穩(wěn)定D．等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，前者放出的熱量多解析：選D焓變與反應(yīng)熱代表的意義不同，因此A錯(cuò)；焓變小于零，則反應(yīng)產(chǎn)物的焓小于反應(yīng)物的焓，B錯(cuò)；由C(石墨)→C(金剛石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1可知，金剛石能量高，不穩(wěn)定，C錯(cuò)；因?yàn)榱蚬腆w變?yōu)榱蛘魵庖鼰?，所以等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，前者放出的熱量多，D正確。3．下列改變中，屬于吸熱反應(yīng)的是()①液態(tài)水汽化②將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰蹪釮2SO4稀釋④KClO3分解制O2⑤生石灰跟水反應(yīng)生成熟石灰⑥CaCO3高溫分解⑦C＋H2O(g)CO＋H2A．①②④⑥⑦B．②④⑥⑦C．①③④⑤⑥D(zhuǎn)．①②④⑦解析：選B①③屬于物理改變，不屬于化學(xué)反應(yīng)。⑤是化合反應(yīng)，CaO與水反應(yīng)生成Ca(OH)2，產(chǎn)生大量熱，屬于放熱反應(yīng)。4．依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成這一現(xiàn)實(shí)，下列改變不屬于化學(xué)反應(yīng)的是()A．白磷在260℃時(shí)轉(zhuǎn)化為紅磷B．石墨在高溫下轉(zhuǎn)化為金剛石C．NaOH溶于水D．五氧化二磷吸水解析：選CA、B、D三個(gè)選項(xiàng)的改變過程均有舊鍵斷裂(反應(yīng)物被破壞)過程和新鍵形成(新物質(zhì)生成)過程，屬于化學(xué)改變。只有C選項(xiàng)中NaOH溶于水只有舊鍵斷裂(離子鍵被破壞)而無新鍵形成(新物質(zhì)生成)，故不屬于化學(xué)改變。5．對于反應(yīng)3A=2B，如圖所示，下列說法不正確的是()A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．該反應(yīng)肯定有能量轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能C．反應(yīng)物比生成物穩(wěn)定D．因?yàn)樯晌锏目偰芰扛哂诜磻?yīng)物的總能量，所以該反應(yīng)不須要加熱解析：選D由圖可知，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，肯定有能量轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，A、B項(xiàng)正確；物質(zhì)本身所含有的能量越低，該物質(zhì)越穩(wěn)定，C項(xiàng)正確；吸熱反應(yīng)有的須要加熱，D錯(cuò)誤。6．將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中，然后向小燒杯中加入鹽酸，反應(yīng)猛烈，醋酸漸漸凝固。由此可見()A．NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．該反應(yīng)中，熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量C．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量D．該試驗(yàn)說明放熱反應(yīng)無需加熱就能進(jìn)行解析：選B醋酸漸漸凝固，說明NH4HCO3與鹽酸反應(yīng)使醋酸的溫度降低，因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；吸熱反應(yīng)中反應(yīng)物汲取能量，得到的生成物內(nèi)能增加，B正確；反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，C錯(cuò)誤；該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，該試驗(yàn)說明有些吸熱反應(yīng)無需加熱就能進(jìn)行，D錯(cuò)誤。7．H2與O2發(fā)生反應(yīng)的過程用模型表示如下(“－”表示化學(xué)鍵)：下列說法不正確的是()A．過程Ⅰ是吸熱過程B．過程Ⅲ肯定是放熱過程C．該反應(yīng)過程全部舊化學(xué)鍵都斷裂，且形成了新化學(xué)鍵D．該反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化只能以熱能的形式進(jìn)行解析：選D過程Ⅰ分子中的化學(xué)鍵斷裂，形成原子，屬于吸熱過程，A項(xiàng)正確；過程Ⅲ為新化學(xué)鍵形成的過程，屬于放熱過程，B項(xiàng)正確；過程Ⅰ中全部的舊化學(xué)鍵斷裂，過程Ⅲ為新化學(xué)鍵形成的過程，C項(xiàng)正確；該反應(yīng)可通過燃料電池實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8．已知：①4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1269kJ·mol－1下列說法正確的是()A．?dāng)嚅_1molO—O鍵比斷開1molN—N鍵所需能量少448kJB．?dāng)嚅_1molH—O鍵與斷開1molH—N鍵所需能量相差約72.6kJC．由以上鍵能的信息可知H2O的沸點(diǎn)比NH3高D．由元素非金屬性的強(qiáng)弱可知HO鍵的穩(wěn)定性比HN鍵弱解析：選B依據(jù)②可知斷開1molOO鍵比斷開1molN—N鍵所需能量少448kJ，A項(xiàng)錯(cuò)誤；已知4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1269kJ·mol－1，則12E(H—N)＋3×498kJ·mol－1－2×946kJ·mol－1－12E(H—O)＝－1269kJ·mol－1，得E(H—O)－E(H—N)≈72.6kJ·mol－1，所以斷開1molH—O鍵與斷開1molH—N鍵所需能量相差約72.6kJ，B項(xiàng)正確；物質(zhì)的沸點(diǎn)與鍵能大小無關(guān)，沸點(diǎn)與分子間作用力有關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；元素的非金屬性越強(qiáng)，與H元素形成的化學(xué)鍵越穩(wěn)定，由非金屬性：O>N，則H—O鍵比H—N鍵的穩(wěn)定性強(qiáng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量改變?nèi)鐖D所示，下列敘述中正確的是()A．每生成2分子AB汲取bkJ熱量B．該反應(yīng)熱ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1C．該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量D．?dāng)嗔?molA—A和1molB—B鍵，放出akJ能量解析：選B視察題給圖像可以得到，上述反應(yīng)的反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，為吸熱反應(yīng)，其中反應(yīng)熱ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1?；瘜W(xué)反應(yīng)過程中，化學(xué)鍵斷裂為吸熱過程，化學(xué)鍵形成為放熱過程。10．人們把斷開1mol某化學(xué)鍵所汲取的能量看成是該化學(xué)鍵的鍵能。已知H—H鍵的鍵能為436kJ·mol－1，H—N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，則N—N鍵的鍵能是()A．431kJ·mol－1B．945.6kJ·mol－1C．649kJ·mol－1D．869kJ·mol－1解析：選BΔH＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和。所以－92.4kJ·mol－1＝436kJ·mol－1×3＋E(N—N)－2×391kJ·mol－1×3，故E(N—N)＝945.6kJ·mol－1。11．SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中只存在S—F鍵。已知：1molS(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子汲取能量280kJ，斷裂1molF—F、S—F鍵需汲取的能量分別為160kJ、330kJ。則S(s)＋3F2(g)=SF6(g)的反應(yīng)熱ΔH為()A．－1780kJ·mol－1B．－1220kJ·mol－1C．－450kJ·mol－1D．＋430kJ·mol－1解析：選B化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的生成，舊鍵的斷裂汲取能量，新鍵的生成放出能量，兩個(gè)能量改變的總體效應(yīng)即為反應(yīng)的熱效應(yīng)。S(s)＋3F2(g)=SF6(g)的反應(yīng)過程中舊鍵斷裂汲取的能量為280kJ＋160kJ×3＝760kJ，新鍵生成放出的能量為330kJ×6＝1980kJ，反應(yīng)放出1220kJ的能量，即ΔH＝－1220kJ·mol－1。12．科學(xué)家已獲得了極具理論探討意義的N4分子，其結(jié)構(gòu)為正四面體(如圖所示)，與白磷分子相像。已知斷裂1molN－N鍵汲取193kJ熱量，斷裂1molN≡N鍵汲取941kJ熱量，則()A．N4的熔點(diǎn)比P4高B．1molN4氣體轉(zhuǎn)化為N2時(shí)要汲取724kJ能量C．N4是N2的同系物D．1molN4氣體轉(zhuǎn)化為N2時(shí)要放出724kJ能量解析：選DN4與白磷(P4)結(jié)構(gòu)相像，均為分子晶體，由于N4相對分子質(zhì)量小于P4，故其分子間作用力弱于P4，其熔點(diǎn)低于P4，A錯(cuò)；N4與N2互為同素異形體，而不是同系物，則C錯(cuò)；從結(jié)構(gòu)圖中可看出，一個(gè)N4分子中含有6個(gè)N－N鍵，依據(jù)N4(g)=2N2(g)ΔH，有ΔH＝6×193kJ·mol－1－2×941kJ·mol－1＝－724kJ·mol－1，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。二、非選擇題13．下列反應(yīng)中，屬于放熱反應(yīng)的是________，屬于吸熱反應(yīng)的是________(填序號(hào))。①煅燒石灰石制生石灰②燃燒木炭取暖③炸藥爆炸④中和反應(yīng)⑤生石灰與水制熟石灰⑥食物因氧化而變質(zhì)解析：常見的放熱反應(yīng)：活潑金屬與水或酸的反應(yīng)、中和反應(yīng)、燃燒反應(yīng)、多數(shù)化合反應(yīng)；常見的吸熱反應(yīng)：多數(shù)的分解反應(yīng)、氯化銨固體與氫氧化鋇晶體的反應(yīng)、水煤氣的生成反應(yīng)、碳和二氧化碳生成一氧化碳的反應(yīng)。答案：②③④⑤⑥①14．在肯定條件下，A和B反應(yīng)可生成C和D，其能量改變?nèi)缦拢?1)下列關(guān)于反應(yīng)A＋B=C＋D的說法正確的是____________。A．反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目肯定不變B．該反應(yīng)若有熱量改變，則肯定是氧化還原反應(yīng)C．若該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則不需加熱反應(yīng)就肯定能進(jìn)行D．反應(yīng)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量肯定相等，且該反應(yīng)遵循能量守恒(2)若E1<E2，則該反應(yīng)為____________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為__________________。解析：(1)每個(gè)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒和能量守恒，故A、D兩項(xiàng)正確。任何反應(yīng)都伴隨著能量改變，B項(xiàng)錯(cuò)誤。某一反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)與反應(yīng)條件無關(guān)，加熱是為了使舊化學(xué)鍵斷裂，引發(fā)反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)答案：(1)AD(2)吸熱ΔH＝(E2－E1)kJ·mol－115．如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的放熱反應(yīng)的視察裝置，其試驗(yàn)依次是：①按圖所示將試驗(yàn)裝置連接好；②在U形管內(nèi)加入少量紅墨水(或品紅溶液)打開T形管螺旋夾，使U形管內(nèi)兩邊的液面處于同一水平面，再夾緊螺旋夾；③在中間的試管里盛1gCaO，當(dāng)?shù)稳?mL左右的蒸餾水后，即可視察。試回答：(1)試驗(yàn)中視察到U形管中的現(xiàn)象是___________________________________________________________________________________________________________________。(2)該試驗(yàn)中必需進(jìn)行的一步試驗(yàn)操作是_______________________________________。(3)該試驗(yàn)的原理是______________________________________________________。(4)試驗(yàn)中進(jìn)行反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________________。(5)說明CaO和H2O的能量之和與Ca(OH)2的能量之間的關(guān)系：________________________________________________________________________。(6)若該試驗(yàn)中CaO換成NaCl，則________(填“能”或“不能”)視察到相同現(xiàn)象。解析：從供應(yīng)的儀器和目的來看，意在通過視察U形管里液面改變指示左邊裝置中發(fā)生反應(yīng)的熱量改變。自然想到了熱脹冷縮現(xiàn)象；而在試驗(yàn)中利用大試管里的空氣膨脹，故此試驗(yàn)要求裝置必需氣密性良好，否則無法視察到現(xiàn)象。答案：(1)紅墨水或品紅溶液沿開口端上升(2)檢查裝置氣密性(3)CaO和水反應(yīng)放出熱量使大試管中空氣膨脹，引起紅墨水或品紅溶液在U形管中的位置不再相平(4)CaO＋H2O=Ca(OH)2(5)CaO和H2O的能量之和大于Ca(OH)2的能量(6)不能[實(shí)力提升]16．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)Cl2Br2I2H2HClHIHBr鍵能(kJ·mol－1)243193151436431298366依據(jù)上述數(shù)據(jù)回答(1)～(4)題。(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是________。A．H2B．Cl2C．Br2D．I2(2)下列氫化物本身具有的能量最低的是________。A．HClB．HBrC．HI(3)X2＋H2=2HX(X代表Cl、Br、I)的反應(yīng)是________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)，當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí)，放出的熱量最多的是________。解析：(1)破壞物質(zhì)中的化學(xué)鍵消耗能量越多，說明原物質(zhì)越穩(wěn)定，本身能量越少，由表知H2應(yīng)具有最低能量。(2)物質(zhì)越不活潑，與H2形成氫化物越不穩(wěn)定，本身能量越高，故選A。(3)由表可知，反應(yīng)物X2＋H2的能量都小于氫化物2倍的能量，故均為放熱反應(yīng)。(4)由表可知，反應(yīng)物Cl2＋H2所具有的能量，與2倍HCl的能量相差最大，故放熱最多，因化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊鍵斷裂吸熱，新鍵形成放熱。答案：(1)A(2)A(3)放熱(4)Cl217．在探討化學(xué)反應(yīng)中的能量改變時(shí)我們通常做如圖所示的試驗(yàn)：在一個(gè)小燒杯里，加入約20g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]，將小燒杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片(或三合板)上，然后再加入約10gNH4Cl晶體，并馬上用玻璃棒快速攪拌。試回答下列問題：(1)試驗(yàn)中要馬上用玻璃棒快速攪拌的緣由是____________________________________________________________________________________________________________。(2)假如試驗(yàn)中沒有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，可能的緣由(回答出三個(gè)以上的緣由)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)假如沒有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，我們還可以實(shí)行哪些方式來說明該反應(yīng)吸熱？(回答出兩種方案)_______________________________________________________________。(4)試驗(yàn)中即使不“結(jié)冰”，將燒杯提起的時(shí)候，發(fā)覺燒杯與玻璃片也“黏在一起了”，緣由是________________________________________________________________________。試用簡潔