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1.(2022年扬州高一检测)以下物质间的反响,其能量变化符合以下列图的是( )
A.由电石制乙炔
B.灼热的炭与二氧化碳反响
C.Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合
D.碳酸钙的分解
解析:选A。该图示为放热反响能量图,A为典型的放热反响,B、C是吸热反响的典型代表;D项高温持续加热,说明是吸热反响。
2.(2022年高考北京卷)25℃、101kPa下:①2Na(s)+O2(g)===Na2O(s) ΔH1=-414kJ/mol
②2Na(s)+O2(g)===Na2O2(s) ΔH2=-511kJ/mol
以下说法正确的选项是( )
A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等
B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同
C.常温下Na与足量O2反响生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.25℃、101kPa下,Na2O2(s)+2Na(s)===2Na2O(s) ΔH=-317kJ/mol
解析:选D。A项Na2O2中的阴离子是O,所以Na2O2中阳离子与阴离子的个数比为2∶1,与Na2O相同,故A错误;B项两种情况下生成等物质的量的生成物时转移的电子数相等,故B错误;C项温度升高后产物是Na2O2,故C错误;D项正确。
3.关于吸热反响的说法正确的选项是( )
A.凡需加热的反响一定是吸热反响
B.只有分解反响才是吸热反响
C.使用催化剂的反响是吸热反响
D.CO2与CaO化合是放热反响,那么CaCO3分解是吸热反响
解析:选D。有些放热反响如燃烧也需加热才能进行,A错误;CO2+C2CO,是化合反响,但也是吸热反响,B错误;催化剂能够改变化学反响速率,与放热还是吸热反响无关,而无论放热反响还是吸热反响都可能需要用到催化剂;CO2+CaO===CaCO3和CaCO3CaO+CO2互为逆反响,互为逆反响的两个反响,不仅物质转化关系恰好相反,放热和吸热变化也相反,但数值相等。
4.(2022年沧州高一检测)今有如下三个热化学方程式:
H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=akJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=bkJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=ckJ·mol-1
以下关于它们的表述正确的选项是( )
A.它们都是吸热反响
B.a、b和c均为正值
C.反响热的关系:a=b
D.反响热的关系:2b=c
解析:选D。此题涉及ΔH数值大小的比较,书写热化学方程式时注意状态及比例关系。H2燃烧都是放热反响,ΔH<0,H2O(g)转化为H2O(l)时要放出热量,H2生成H2O(g)放出的热量比生成H2O(l)的少,所以a>b,ΔH与化学计量数成正比,假设化学计量数加倍,那么ΔH也要加倍,所以2b=c。
5.(1)肼(N2H4)和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反响生成N2和H2O(g),8g气体肼在上述反响中放出142kJ热量,其热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,其热化学方程式为______________________________________________;
解析:由8gN2H4和NO2反响放热142kJ可写出其热化学方程式为:2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1136kJ·mol-1;同理可写出(2)的热化学方程式。生成气态水时放热少,应为2165kJ×-×44kJ=1016.5kJ。
答案:(1)2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1136kJ·mol-1 (2)B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2165kJ·mol-11016.5
一、单项选择题
1.(2022年嘉兴高一检测)以下各图中,表示正反响是吸热反响的图是( )
解析:选A。反响过程中,应该是首先吸收能量,拆开反响物中的化学键,能量升高,而后重新结合为生成物,该过程是放出能量,显然D项的能量变化过程恰好相反;C项两过程能量变化相等,这样的反响不存在;A项生成物的总能量比反响物总能量还高,说明该反响是吸热反响;B项生成物的总能量比反响物的总能量低,说明该反响是放热反响。
2.化学反响中的能量变化,通常表现为热量的变化,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反响要吸收热量,在化学上叫做吸热反响。其原因是( )
A.反响物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
B.反响物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量
C.在化学反响中需要加热的反响就是吸热反响
D.在化学反响中需要降温的反响就是放热反响
解析:选B。反响物的总能量低于生成物的总能量,在反响时反响物就要吸收能量生成生成物,这就相当于热能转化为物质内部的能量而“贮存〞起来。
3.对于放热反响A+B―→C+D,以下说法正确的选项是(EA、EB、EC、ED分别表示A、B、C、D所具有的能量)( )
A.EA>EC
B.EA>EC+ED
C.EA+EB>EC+ED
D.EA+EB<EC+ED
解析:选C。因为此反响为放热反响,所以反响物的总能量大于生成物的总能量,即EA+EB>EC+ED。
4.(2022年台州高一检测)热化学方程式:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH1=-483.6kJ·mol-1,那么对于热化学方程式:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH2=b,以下说法正确的选项是( )
A.热化学方程式中化学计量数表示分子个数
B.反响中的ΔH2=+483.6kJ·mol-1
C.|ΔH2|<|ΔH1|
D.|ΔH2|>|ΔH1|
解析:选D。隐含的知识是水由气态转化为液态要放出热量,那么b>+483.6kJ·mol-1。
5.长征二号F型火箭用的燃料是液态的偏二甲基肼(C2H8N2),氧化剂是液态的N2O4,1.5g偏二甲基肼完全燃烧生成N2、CO2和液态H2O放出热量50kJ。以下说法不正确的选项是( )
A.燃料在火箭发动机中燃烧是将化学能主要转化为热能和机械能
B.偏二甲基肼在N2O4中的燃烧反响是放热反响
C.该反响中偏二甲基肼和N2O4总能量低于CO2、N2和H2O的总能量
D.燃烧时的总反响方程式为:C2H8N2+2N2O42CO2+3N2+4H2O
解析:选C。由题意知,1.5g偏二甲基肼燃烧时放出50kJ热量。故A、B正确;发生放热反响,那么反响物的总能量高于生成物的总能量,故C错误;D中燃烧的化学方程式正确。
6.电视上有一“自热米饭〞的广告播得很火,它介绍在食用时,将一无色液体参加到一白色固体中,放上装米饭的盒子,过几分钟米饭马上就热气腾腾,可以食用了,非常方便。请你推测其白色固体和无色液体可能是如下哪个组合( )
A.硝酸铵和水B.浓硫酸和水
C.氧化钙和水D.固体酒精和水
解析:选C。硝酸铵溶于水吸热,A选项错误;浓硫酸具有腐蚀性,且操作不方便,B选项错误;氧化钙与水反响放出大量的热量,C选项正确;酒精溶于水时热效应不明显,D选项错误。
二、不定项选择题
7.(2022年徐州高一检测)将V1mL1.0mol·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下列图(实验中始终保持V1+V2=50mL)。以下表达正确的选项是( )
A.做该实验时环境温度为22℃
B.该实验说明化学能可能转化为热能
C.NaOH溶液的浓度约为1.0mol·L-1
D.该实验说明有水生成的反响都是放热反响
解析:选B。中和反响为放热反响,B对;中和反响有水生成,但有水生成的反响不一定是放热反响,如H2+CuOH2O+Cu是吸热反响,D错;从表中分析当参加HCl溶液5mL、NaOH溶液45mL反响后温度为22℃,故实验时环境温度小于22℃,A错;参加HCl溶液30mL反响放热最多,应是酸碱正好中和,故c(NaOH)=1.0mol·L-1×30mL/20mL=1.5mol·L-1,C错。
8.2H2+O22H2O,关于该反响的以下说法错误的选项是( )
A.该反响是一个吸热反响
B.参加反响的氢气和氧气的总能量高于反响生成的水的总能量
C.该反响的ΔH<0
D.参加反响的氢气和氧气的总能量低于反响生成的水的总能量
解析:选AD。氢气与氧气的反响是一个放热反响,反响物的总能量高于生成物的总能量。
9.(2022年温州高一检测)以下说法正确的选项是( )
A.煅烧石灰石可得生石灰和二氧化碳,该反响是一个放出能量的反响
B.水分解产生氢气和氧气时放出能量
C.相同状况下,反响2SO2+O2===2SO3是一个放热反响,那么反响2SO3===2SO2+O2是一个吸热反响
D.氯化氢分解成氢气和氯气时需要吸收能量
解析:选CD。由题意可以推测,如果一个反响过程放出能量,那么使该反响向反方向进行那么需要吸收能量,所以C正确。另外,氢气和氧气反响、氢气和氯气反响、铝和氧气反响都是放出能量的反响,与它们相反的反响:水、Al2O3和氯化氢的分解都应该是吸收能量的反响。
10.(2022年高考山东卷改编题)以下与化学反响能量变化相关的表达正确的选项是( )
A.生成物总能量一定低于反响物总能量
B.放热反响的反响速率总是大于吸热反响的反响速率
C.任何化学反响必然伴随着能量的变化
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:选C。根据生成物总能量和反响物总能量的相对大小,把化学反响分为吸热反响和放热反响,吸热反响的生成物总能量高于反响物总能量,放热反响的生成物总能量低于反响物总能量;反响速率是单位时间内物质浓度的变化,与反响的吸热、放热无关;同温同压下,H2(g)和Cl2(g)的总能量与HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响,所以该反响的ΔH相同。
三、非选择题
11.ΔH=-92.4kJ·mol-1。现将1molN2和3molH2混合后,在一定条件下充分反响,放出的热量________(填“>〞、“<〞或“=〞)92.4kJ,原因是________________________________________________________________________。
解析:1molN2和3molH2完全反响生成2molNH3时放出92.4kJ热量,而该反响为可逆反响,H2、N2不能完全反响。
答案:<该反响为可逆反响,H2、N2不能完全反响
12.某化学反响,设反响物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,假设E1>E2,那么该反响为________(填“吸热〞或“放热〞)反响,该反响过程可以看成______________________
________________________________________________________________________。
中和反响都是________(填“吸热〞或“放热〞)反响,其实质是____________________
________________________________________________________________________。
答案:放热储存在物质内部的能量转化为热能等释放出来放热酸电离出的H+与碱电离出的OH-结合成弱电解质水:H++OH-===H2O
13.如下列图,把试管小心地放入盛有(20℃)碳酸饮料的烧杯中,试管中开始放入几小块铝片,再用滴管滴加5mL浓NaOH溶液于试管中,试答复以下问题:
(1)实验中观察到的现象是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)产生上述现象的原因是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出有关反响的离子方程式:_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)由实验推知,反响所得溶液和氢气的总能量________(填“大于〞、“小于〞或“等于〞)铝片和NaOH溶液的总能量。
解析:金属与酸或碱溶液的置换反响是放热反响,铝与碱液的反响放热更为显著,放出的热量使烧杯中饮料的温度升高,使CO2溶解度减小,从而产生上述现象。根据反响的热效应与化学键的关系可知,放热反响中生成物的总能量小于反响物的总能量。
答案:(1)铝片上有大量气泡产生,铝片逐渐溶解;烧杯内液体放出气泡的速率加快
(2)铝与NaOH溶液反响生成氢气,且反响放热,碳酸饮料中CO2在水中的溶解度随温度升高而减小,CO2从饮料中逸出的速度加快
(3)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
(4)小于
14.(2022年苏州高一检测)在一个小烧杯里参加约20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向烧杯内参加约10g氯化铵晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌。试答复以下问题:
(1)写出反响的化学方程式:__________________________________________________。
(2)实验要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果实验中没有看到“结冰〞现象,可能的原因是_____________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(答出三个或三个以上原因)。
(4)如果没有看到“结冰〞现象,我们还可以采取哪些方式来说明该反响吸热________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(答出两种方案)。
(5)“结冰〞现象说明反响是一个________(填“放出〞或“吸收〞)能量的反响。即断开旧化学键________(填“>〞或“<〞)形成新化学键________(填“放出〞或“吸收〞)的能量。
(6)该反响在常温下就可以进行,说明___________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:此题考查了化学反响中的能量变化以及吸热反响、放热反响与反响条件的关系。以Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体的反响为背景考查了分析问题、解决问题的能力和实验设计能力。反响放出或吸收的热量可以通过触觉感知,也可以通过温度计测量。
答案:(1)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+10H2O+2NH3↑
(2)使反响物充分混合,迅速发生反响,使体系的温度降低
(3)①反响物未进行快速搅拌;②玻璃片上滴加的水太多;③氢氧化钡晶体已局部失水;④环境温度太高;⑤试剂用量太少;⑥氢氧化钡晶体未研成粉末(其他答案合理均正确)
(4)第一种方案:在烧杯中的反响物中插入温度计,通过测量,发现反响后温度计的示数下降,说明反响是吸热反响;第二种方案:用皮肤感受,感觉烧杯外壁很凉,说明此反响为吸热反响
(5)吸收>放出
(6)有的吸热反响不需要加热也可发生
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