2021高考化学总复习(江西版)作业本：第6章-课时1-化学能与热能.docx

第六章 化学反应与能量变化
课时1 化学能与热能

(时间：45分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。)
1．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 (　　)。
A．生成物总能量肯定低于反应物总能量
B．酒精可用作燃料，说明酒精燃烧是释放能量的反应
C．干冰气化需要吸取大量的热，这个变化是吸热反应
D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
解析　A项，放热反应中生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应中生成物的总能量高于反应物的总能量，故A错；C项，干冰气化是物理变化，不是化学反应，故C错误；焓变与反应条件无关，故D错。
答案　B
2．(2021·安庆模拟)依据如图所示的反应推断下列说法中错误的是 (　　)。

碳酸钙的热分解示意图
A．CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量
B．该反应的焓变大于零
C．该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸取能量，化学键生
成放出能量
D．由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应
解析　由于碳酸钙受热分解是吸热反应，所以CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，焓变大于零，故A、B正确；在CaCO3中，Ca2＋和CO32－之间存在离子键，CO32－中，C与O之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂，旧化学键断裂吸取能量，新化学键形成放出能量，C正确。需要加热才发生的反应不肯定为吸热反应，如碳的燃烧需要加热，但该反应是放热反应，D错误。
答案　D
3．已知化学反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是 (　　)。

A．每生成2分子AB吸取(a－b)kJ热量
B．该反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1
C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键，放出a kJ能量
解析　由题给图像可以得到，题给反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，C错；每生成2 mol AB吸取的热量为(a－b)kJ，A错；化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程，D错。
答案　B
4．已知反应：
①101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)
ΔH＝－221 kJ·mol－1
②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)
ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。
下列结论正确的是 (　　)。
A．碳的燃烧热大于110.5 kJ·mol－1
B．反应①的反应热为221 kJ·mol－1
C．98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为－57.3
kJ·mol－1
D．稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量
解析　燃烧热是指在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。反应①中的碳不是1 mol，而且产物CO也不是碳燃烧生成的最稳定氧化物，CO可以连续燃烧放热，故碳的燃烧热应大于反应①放出热量的一半；B项中表示“反应热”的数据前必需带“－”；C项中描述的是中和热，数据前不应带“－”且放出的热量应大于57.3 kJ；D项中的反应热包括H＋与OH－反应放出的热量和醋酸电离吸取的热量，所以放出的热量要小于57.3 kJ。
答案　A
5．下列热化学方程式中，ΔH的确定值能表示可燃物的燃烧热的是 (　　)。
A．C(s)＋O2(g)===CO(g)
ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－802.3 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D．CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－283 kJ·mol－1
解析　A、B项中燃烧热所对应的产物应是稳定的氧化物，分别是CO2(g)和H2O(l)，故A、B错误；C项，燃烧热所对应的可燃物的物质的量应为1 mol，故C错误。
答案　D
6．下列叙述正确的是 (　　)。
A．同温同压下，4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)在常温存点燃条件下的ΔH不同
B．在某反应中，当反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量时，该反应放热，ΔH>0
C．已知C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－196.8 kJ·mol－1，则碳的燃烧热是ΔH＝－196.8 kJ·mol－1
D．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.4 kJ·mol－1，则含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的能量
解析　A项，反应热与反应条件无关；B项，反应放热时ΔH<0；C项，燃烧热所对应的可燃物的物质的量应为1 mol；D项，20.0 g NaOH的物质的量为0.5 mol，发生中和反应放出的热量为0.5 mol×57.4 kJ·mol－1＝28.7 kJ。
答案　D
7．(2021·宝鸡二检)化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如下图所示，则下列说法中正确的是 (　　)。

A．该反应是吸热反应
B．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键时能放出x kJ的能量
C．断裂2 mol A—B键时需要吸取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　由图示可知：1 mol A2和1 mol B2的总能量高于2 mol AB的总能量，故该反应为放热反应，A、D错；断裂化学键时需要吸取能量，B错，C正确。
答案　C
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(12分)(2021·海淀模拟)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使一般分子变成活化分子所需供应的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol－1表示。请认真观看下图，然后回答问题。

(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应________(填“需要”或“不需要”)加热，该反应的ΔH＝________(用含E1、E2的代数式表示)。
(2)已知热化学方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，该反应的活化能为167.2 kJ·mol－1，则其逆反应的活化能为________。
解析　(1)据图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，反应热为：ΔH＝－(E1－E2)；由于反应物的总能量低于活化分子的最低能量，因此反应需要加热。(2)由图可知，在反应H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　
ΔH＝－241.8 kJ·mol－1中，活化分子的最低能量比反应物的能量高167.2 kJ·mol－1；该反应是放热反应，反应物的能量又比生成物的能量高241.8 kJ·
mol－1，因此活化分子的最低能量比生成物的能量高(241.8＋167.2)kJ·mol－1＝409 kJ·mol－1；或逆反应是吸热反应，活化能高于原反应的活化能，应等于原反应中活化分子的最低能量与生成物的能量差，即409 kJ·mol－1。
答案　(1)放热　需要　－(E1－E2)
(2)409 kJ·mol－1
9．(15分)(2021·金丽衢十二校联考)合成氨工业的核心反应是N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题。
(1)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化：E1________，E2________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在500 ℃、2×107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2，充分反应后，放出的热量________(填“＜”、“＞”或“＝”)46.2 kJ，理由是________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)关于该反应的下列说法中，正确的是________(填字母)。
A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0
C．ΔH＜0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0
解析　(1)在反应体系中加入催化剂，降低了活化能，故E1和E2均减小。(3)依据题给的图像可以看出合成氨的反应为放热反应，故ΔH＜0；又由于合成氨的反应为气体体积减小的反应，故ΔS＜0；所以选D。
答案　(1)减小　减小　(2)＜　此反应为可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2不行能完全反应，所以放热小于46.2 kJ　(3)D
10．(16分)(2021·成都中学模拟)某试验小组用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1 硫酸进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol·L－1 NaOH溶液
(1)若试验中大约要使用245 mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体________g。
(2)从图1中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母)________。

图1
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液中和热的试验装置如图2所示。

图2
(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJ·mol－1)：_________________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸进行试验，试验数据如下表。
①请填写下表中的空白：
　　温度
试验　　
次数　　
起始温度t1/℃
终止温
度t2/℃
温度差平
均值(t2－
t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1

2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②用上述试验数值计算结果为53.5 kJ·mol－1，与57.3 kJ·mol－1有偏差，产生偏差的缘由可能是(填字母)________。
a．试验装置保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
解析　Ⅰ.(1)配制245 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液，应选择250 mL容量瓶，所以需NaOH的质量m(NaOH)＝0.50 mol·L－1×0.250 L×40 g·mol－1＝5.0 g；(2)NaOH固体易潮解，所以肯定要放在烧杯中称量。
Ⅱ.(2)①每次试验温度差＝t2－起始温度t1的平均值，第2组偏差太大，舍弃，则最终温度差平均值为第1、3、4组三组试验的温度差之和除以3；②由于53.5 kJ·mol－1<57.3 kJ·mol－1，说明试验过程中有热量散失，故a、c正确；d的做法会使测得的H2SO4的初始温度偏高，最终温度差平均值(t2－t1)变小，试验结果偏低，故d正确。
答案　Ⅰ.(1)5.0　(2)abe
Ⅱ.(1)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
(2)①4.0　②acd
11．(15分)断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸取的能量称为A—B键的键能。下表列出了一些化学键的键能E：
化学键
H—H
Cl—Cl
O===O
C—Cl
C—H
O—H
H—Cl
E/(kJ·mol－1)
436
247
x
330
413
463
431
请回答下列问题：

(1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝____________(用含有a、b的关系式表示)。
(2)若图示中表示反应H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，则b＝________kJ·mol－1，x＝________。
(3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450 ℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为________________________。若忽视温度和压强对反应热的影响，依据上题中的有关数据，计算当反应中有1 mol电子转移时，反应的能量变化为________。
解析　(1)反应物的能量高于生成物，因此是放热反应。反应热为反应物与生成物的能量之差，即ΔH＝(a－b)kJ·mol－1。(2)b表示H、O原子结合为气态水时的能量变化，其数值为463×2＝926；436＋x－926＝－241.8，则x＝496.4。(3)依据题意易写出方程式。反应的ΔH＝(496.4＋431×4－247×2－463×4)kJ·mol－1＝－125.6 kJ·mol－1，则转移1 mol电子时反应放出的能量为31.4 kJ。
答案　(1)放热　(a－b)kJ·mol－1　(2)926　496.4　(3)O2＋4HCl2Cl2＋2H2O　放出能量31.4 kJ