1.1-反应热-焓变(分层作业)高二化学同步备课系列(人教版2019选择性必修1).pdf

1.1 反应热 焓变课时作业设计单1.1 反应热 焓变课时作业设计单基本信息基本信息单元名称单元名称化学反应的热效应年级年级高二年级高二年级学期学期秋季秋季课时题目课时题目 反应热 焓变 反应热 焓变作业目标作业目标通过作业检测进一步巩固对反应热和焓变的理解和进一步检测对中和反应反应热测定的掌握情况。作业设计作业设计精选题目精选题目设计意图设计意图基基础础巩巩固固一、选择题1下列有关叙述错误的是()A化学反应的实质是原子的重新组合B放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C反应是放热还是吸热是由反应物和生成物所具有的能量的相对大小决定的D已知 4P(红磷，s)=P4(白磷，s)；H0，则红磷比白磷稳定【答案】B【详解】A化学反应的过程就是断裂反应物化学键，形成单个原子，然后这些原子重新组合，形成生成物化学键的过程，A 正确；B化学反应速率与反应类型是放热反应还是吸热反应无关，而与物质本身的性质及外界条件有关，B 错误；D物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。由 4P(红磷，s)=P4(白磷，s)；H0 可知白磷比红磷的能量多，因此红磷比白磷稳定，D 正确；故合理选项是 B。2下列变化中，属于吸热反应的是()液态水汽化 将胆矾加热变为白色粉末 浓 H2SO4稀释 KClO3分解制 O2 生石灰跟水反应生成熟石灰 CaCO3高温分解 CO2+C=2CO Ba(OH)28H2O 与固体 NH4Cl 混合 C+H2O(g)高温CO+H2 Al 与盐酸反应A BC D【答案】D【详解】液态水汽化为吸热过程，为物理变化，故不选；将胆矾加热变为白色粉末，为分解反应，属于吸热反应，故选；浓 H2SO4稀释放出大量的热，为物理变化，故不选；KClO3分解制 O2，为分解反应属于吸热反应，故选；通过完成本组习题让学生对反应热和焓变更加清晰。生石灰跟水反应生成熟石灰，为放热反应，故不选；CaCO3高温分解，为分解反应，属于吸热反应，故选；CO2+C高温2CO 为吸热反应，故选；Ba(OH)28H2O 与固体 NH4Cl 混合，为吸热反应，故选；C+H2O(g)高温CO+H2，为吸热反应，故选；Al 与 HCl 反应为放热反应，故不选；综上所述故选 D。3化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为 N2(g)和 O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是()N2(g)和 O2(g)反应生成 NO(g)过程中的能量变化A1molN2(g)和 1molO2(g)完全反应放出的能量为 180kJB通常情况下，N2(g)和 O2(g)混合能直接生成 NOC1molN2(g)和 1molO2(g)具有的总能量小于 2molNO(g)具有的总能量DNO 是一种酸性氧化物，能与 NaOH 溶液反应生成盐和水【答案】C【详解】A.焓变就是断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键所放出的总能量的差值，根据题意可知：1 mol N2(g)和 1 mol O2(g)发生反应的反应热H=946 kJ/mol+498 kJ/mol-2632 kJ/mol=+180 kJ/mol，所以该反应是吸热反应，A 错误；B.N2(g)和 O2(g)在电火花条件下能直接生成 NO，B 错误；C.根据选项 A 分析可知：该反应为吸热反应，1 mol N2(g)和 1 mol O2(g)具有的总能量小于 2 mol NO(g)具有的总能量，C 正确；D.NO 是一种不成盐氧化物，不能与 NaOH 溶液反应，D 错误；故合理选项是 C。4.中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成 1molH2O(1)时放出的热量。中和热的测定实验中，下列操作可能造成测定值偏大的是()A用浓 NaOH 溶液代替碱溶液B使用了稍过量的酸C将两种溶液的体积均增大一倍D向酸溶液中缓缓加入碱溶液，并搅拌均匀【答案】A【详解】A实验应使用稀氢氧化钠溶液，若使用氢氧化钠的浓溶液，稀释时会释放出一部分热量，导致测定结果偏大，故A 正确；B使用稍过量的酸，是为了保证碱完全反应，使测定结果更准确，故 B 错误；C中和热是指酸碱稀溶液反应生成 1molH2O(1)时放出的热量，将两种溶液的体积均增大一倍，不影响测定结果，故 C 错误；D若向酸溶液中缓缓加入碱溶液并搅拌均匀，会使反应放出的热量散失过多，导致测定结果偏小，故 D 错误；故选 A。5已知 2H2(g)CO(g)CH3OH(g)为放热反应，对该反应的下列说法正确的是()A因该反应为放热反应，故不加热就可发生B相同条件下，2 mol H2(g)的能量或 1 mol CO(g)的能量一定高于 1 mol CH3OH 的能量C相同条件下，反应物 2 mol H2(g)和 1 mol CO(g)的总能量一定高于生成物 1 mol CH3OH(g)的总能量D达到平衡时，CO 的浓度与 CH3OH 的浓度一定相等【答案】C【详解】A.放热反应、吸热反应与是否加热无关，相同条件下，只与反应物总能量和生成物总能量的大小有关，故 A 错误；B.C.相同条件下，反应物 2 mol H2和 1 mol CO 的总能量一定高于生成物 1 mol CH3OH(g)的总能量，故 B 错误，C 正确；D.达到平衡时，CO 的浓度与 CH3OH 的浓度不一定相等，只能说浓度不再改变，故 D 错误。综上所述，答案为 C。6下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是()选项反应装置或图像实验现象或图像信息A温度计的水银柱不断上升B反应物总能量高于生成物总能量C反应开始后，甲处液面低于乙处液面D反应开始后，针筒活塞向右移动【答案】D【详解】温度计的水银柱不断上升说明反应过程中温度不断升高，能充分说明该反应为放热反应，故 A 不符合题意；该反应的反应物总能量高于生成物总能量，充分说明该反应为放热反应，故 B 不符合题意；反应开始后甲处液面低于乙处液面，说明锥形瓶内气体受热膨胀，能充分说明该反应为放热反应，故 C 不符合题意；稀硫酸与锌粒反应放出氢气，通过本组的训练更好地检测学生对焓变的计算和中和热的测定实验的应用掌握程度。无论反应是否放热针筒活塞都会向右移动，无法证明该反应为放热反应，故 D 符合题意。7如图所示，H1=-393.5kJ，H2=-395.4kJ，下列说法正确的是()A1mol 石墨完全转化为金刚石需吸收 1.9kJ 热量B石墨和金刚石的转化是物理变化C金刚石的稳定性强于石墨D1mol 金刚石和 1molO2化学键断裂吸收的能量总和大于 1molCO2分子中化学键断裂吸收的能量【答案】A【详解】A由图中信息可知，金刚石的能量高于石墨，所以由 1mol 石墨完全转化为金刚石需吸收 H1-H2=-393.5kJ-(-395.4kJ)=1.9kJ 热量，A 正确；B石墨和金刚石互为同素异形体，同素异形体的转化是化学变化，B不正确；C金刚石的能量高于石墨，所以金刚石的稳定性弱于石墨，C 不正确；D因为金刚石燃烧是放热反应，所以 1mol 金刚石和 1molO2化学键断裂吸收的能量总和小于 1molCO2分子中化学键断裂吸收的能量，D 不正确；故选 A。8白磷与氧气可发生反应：P45O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P：a kJmol-1、P-O：b kJmol-1、P=O：ckJmol-1、O=O：d kJmol-1，根据图示的分子结构和有关数据估算 1 mol 白磷反应放出的热量，其中正确的是()A(6a5d-4c-12b)kJ B(4c12b-6a-5d)kJC(4c12b-4a-5d)kJ D(4a5d-4c-12b)kJ【答案】B【详解】该反应为放热反应，反应中放出热量=形成生成物中化学键的总能量-断开反应物中化学键的总能量。由图可以看出：P4中有 6mol 的PP，5mol 的 O2中含有 5molO=O，1mol 的 P4O10中含有 4mol 的P=O，12mol 的 P-O，故该反应中放出能量=(4c12b)kJ-(6a5d)kJ=(4c12b-6a-5d)kJ。9将 V1 mL 1.00 molL1 HCl 溶液和 V2 mL 未知浓度的 NaOH 溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持 V1V250)。下列叙述正确的是()A做该实验时环境温度为 22 B该实验表明化学能可以转化为热能CNaOH 溶液的浓度约为 1.00 molL1D该实验表明有水生成的反应都是放热反应【答案】B【详解】从图中曲线可以看出，温度为 22 时，V1为 5 mL，则 V2为 45 mL，此时已经开始发生中和反应，所以 22 一定不是做该实验时的环境温度，A 错；由曲线可知，随着 V1的增大，溶液温度先升高后降低，温度升高说明反应放热，表明化学能可以转化为热能，B 正确；当 V130 mL 时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则 c(NaOH)30 mL 1.00 molL120 mL1.50 molL1，C 错；该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热反应，D 错。10某种含二价铜微粒CuII(OH)(NH3)+的催化剂可用于汽车尾气脱硝，催化机理如图 1，反应过程中不同态物质体系所含的能量如图 2。下列说法正确的是()A总反应焓变 H0B由状态到状是铜元素被氧化的过程C状态到状态的变化过程中有 OH 键的形成D该脱硝过程的总反应方程式为 4NH3+2NO+2O2=6H2O+3N2【答案】C【详解】A根据图 2 可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，则总反应焓变 H0，A 说法错误；B由状态到状，发生CuII(OH)(NH3)3+NOCuI(H2NNO)(NH3)2+H2O，Cu 的化合价降低，氨分子中的 N 原子化合价升高，是 N 元素被氧化还原反应，B 说法错误；C状态到状态的变化过程为CuI(H2NNO)(NH3)2+CuI(NH3)2+N2+H2O，有 O-H 键的形成，C 说法正确；D根据图 1，加入 2NH3、2NO、1212O2，生成 2N2、3H2O，该脱硝过程的总反应方程式为 4NH3+4NO+O2=6H2O+4N2，D 说法错误；综上所述答案为 C。二、问答题1.下图是 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应过程中的能量变化图。（1）由图可知，1 mol H2(g)和 1 mol Cl2(g)的总能量_（填“”、“”或者“=”）2 mol HCl(g)的能量。（2）该反应是_（填“吸”或者“放”）热反应，从化学键的角度进行解释_。【答案】放 断裂 1molH-H 键和 1molCl-Cl 键吸收的总能量小于形成 2molH-Cl 键放出的总能量 2.（1）现有下列微粒:16O 和18O金刚石和石墨H2O 和 D2O S2 和 S8氯气和液氯H2、D2和 T2属于同位素的是 (填序号，下同)属于纯净物的是 属于同素异形体的是 等质量的 H2、D2和 T2中含有的质子数之比为 。（2）以下过程:液态水汽化二氧化碳和碳高温生成一氧化碳浓硫酸稀释铝热反应生石灰跟水反应生成熟石灰Na2O2 与H2OBa(OH)28H2O 与 NH4Cl硝酸铵的溶解 属于放热反应的是(填序号)，写出反应的化学方程式 。【答案】（1）6：3：2 （2）Ba（OH）28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O【详解】（1）同位素是指质子数相同，中子数不同的核素间关系，研检测新情境下对知识的迁移应用、综合思维能力。究对象是原子；因此同位素的为16O 和18O；由一种成分组成的物质为纯净物，符合条件的有：H2O 和 D2O、氯气和液氯、H2、D2和T2；同素异形体是指由同种元素组成不同性质的单质，符合条件的有金刚石和石墨；S2和 S8；等质量（设为 1g）的 H2、D2和 T2中物质的量分别为 1/2mol、1/4mol、1/6 mol；质子数之比为 1/22：1/42：1/62=6：3：2；正确答案：；6：3：2。（2）液态水汽化，水由液态到气态需要吸热，属于物理变化，错误；二氧化碳和碳高温生成一氧化碳为吸热反应，错误；浓硫酸稀释放出大量热量，属于物理变化，错误；铝热反应为放热反应，正确；生石灰跟水反应生成熟石灰放出大量的热，正确；Na2O2与 H2O 反应放出大量的热，正确；Ba(OH)28H2O 与NH4Cl 为吸热反应，正确；硝酸铵的溶解过程吸热，属于物理变化，错误；符合条件得有；Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 反应生成氯化钡、氨气和水，化学方程式 Ba（OH）28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O。3.根据氢气分子的形成过程示意图，回答问题。（1）HH 键的键长为 ，中，体系能量由高到低的顺序是 。(2)下列说法中正确的是 。A氢气分子间不存在分子间作用力B由到，电子在核间出现的概率增加C由到，必须消耗外界的能量D氢气分子中含有一个极性共价键(3)已知几种常见化学键的键能如下表所示。化学键SiOHOO=OSiSiSiC键能/1kJ mol-460467498176X请回答下列问题：较 SiSi 键与 SiC 键的键能大小可知（填“”“124500kJ【详解】(1)根据能量越低越稳定，氢气是稳定的状态，因此 HH 键的键长为 0.074nm，根据图中能量关系得到中，体系能量由高到低的顺序是；故答案为：0.074nm；。(2)A氢气分子间存在分子间作用力，故 A 错误；B共价键的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子核间的静电作用，所以由到，电子在核间出现的概率增加，故 B 正确；C由通过吸收能量变为，因此必须消耗外界的能量，故 C 正确；D一个氢气分子中含有一个非极性共价键，故 D 错误；综上所述，答案为 BC。(3)SiSi 键键长比 SiC 键的键长长，根据键长越长，键能越小，因此键能大小可知：X176KJ/mol；故答案为：。2H2(g)O2(g)2H2O(g)，断键吸收的热量为 436 kJmol12 mol498 kJmol11mol1370 kJ，放出的热量为 467 kJmol14mol1868kJ，因此 2mol 氢气反应生成水蒸气放出 498 kJ 的热量，每千克 H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为 498 kJ41000124500kJ；故答案为：124500kJ。4.用如图所示的装置测定中和反应反应热。实验药品：1100mL0.50mol L-盐酸、1mol50mLL5H0O.0Na-溶液、150mL0.50mol L-氨水。实验步骤：略。已知：弱碱电离时吸热。回答下列问题。(1)从实验装置上看，还缺少 。(2)装置中隔热层的作用是 。(3)将浓度为10.5mol L-的酸溶液和10.55mol L-的碱溶液各25mL混合(溶液密度均为11g mL-)，生成的溶液的比热容114.18J gc-=，测得温度如下：反应物起始温度1t/Co最高温度2t/Co甲组(HCl+NaOH)20.023.3乙组(HCl+NH3.H2O)20.023.1两组实验结果存在差异的原因是 。3242HCl aqNHH O aqNH Cl aqH O l+=+的HD=(保留一位小数)。某同学利用上述装置重新做甲组实验，测得反应热HD偏大，可能的原因是 (填序号)A测完盐酸的温度直接测 NaOH 溶液温度B做该实验时室温较高C杯盖未盖严DNaOH 溶液一次性迅速倒入传统的定量化学实验受到计量手段的制约而研究范围狭窄、精确度不高，DS 数字化信息系统(由传感器、数据采集器和计算机组成)因为可以准确测量气压、浓度、pH、温度等而在化学实验研究中应用越来越广泛深入。将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中某浓度的盐酸压入锥形瓶中，通过数字传感器测定实验中密闭容器(气密性良好)内压强与时间的关系如图 2所示。(4)镁条与盐酸的反应为 (填“吸热”或“放热）反应。(5)图 2 中 a、b、c、d 四个点中，产生氢气最快的为 点。(6)图中 c 点镁条已完全溶解，cd 段容器内压强逐渐减小的原因可能是 。【答案】(1)玻璃搅拌器(2)减少热量散失(3)一水合氨是弱碱，电离吸收热量 -51.8KJ/mol AC(4)放热反应(5)a(6)c 点反应结束，反应放出热量逐渐散失，温度降低，导致气压逐渐减小【分析】本实验为中和热的测定实验，实验过程中需尽量主要减少热量的损失，例如装置的保温隔热，选择强酸强碱的稀溶液实验等；进行实验误差分析时，注意反应放热，焓变为负值，放出热量减少，焓变反而偏大；【详解】（1）结合实验装置可知，还缺少玻璃搅拌器；（2）装置中隔热层可减少热量散失；（3）一水合氨是弱碱，电离吸收热量，导致乙组实验放出的热量少；中和反应生成 0.52510-3H2O，t=23.1-20.0=3.1，12cmtH51.8kJ moln(H O)-=-；A测完盐酸的温度未清洗温度计，直接测 NaOH 溶液温度，导致初始温度偏高，t 偏小，H 偏大，故 A 正确；B做该实验时室温较高，装置保温隔热，对实验无明显影响，故 B 错误；C杯盖未盖严，实验过程中有热量散失，导致H 偏大，故 C 正确；DNaOH 溶液一次性迅速倒入，可减少实验的热量损失，操作正确，故 D 错误；答案选 AC；（4）活泼金属镁条与盐酸反应属于放热反应；（5）根据图像可知 a 点曲线斜率最大，即产生氢气速率最快；（6）c 点反应结束，反应放出热量逐渐散失，温度降低，导致气压逐渐减小。5.硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理如下：粗硅冶炼：(a)SiO22C=高温 Si2CO。精炼硅：(b)Si3HCl=高温 SiHCl3H2；(c)SiHCl3H2=高温 Si3HCl。化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题：(1)(a)是_(填“吸热”或“放热”，下同)反应，(b)是_反应，(c)是_反应。(2)反应(b)破坏反应物中的化学键所吸收的能量_(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。.CO2和 CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应过程示意图如图所示：(3)该过程用化学方程式表示为_，反应的 H_0(填“”“”或“”)。(4)从起始到过渡态断裂的化学键有_，该过程_(填“放出”或“吸收”)能量。【答案】(1)吸热放热吸热(2)小于(3)CH4CO2=Ni 2CO2H2(4)CH吸收【解析】(1)根据化学反应与能量变化图可知，(a)是吸热反应，(b)是放热反应，(c)是吸热反应。(2)反应(b)是放热反应，所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量。(3)由图可知，该过程 CH4与 CO2在 Ni 催化作用下反应生成 CO 和 H2，则化学方程式表示为 CH4CO2=Ni 2CO2H2，反应物总能量高于生成物总能量，是放热反应，H0。(4)从起始到过渡态，二氧化碳分子不变、甲烷分子被破坏，则断裂的化学键有 CH，该过程中能量升高、吸收能量。作业展示与评估作业展示与评估1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的典型作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的典型作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过引进师生对评、生生互评等丰富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行创新性探索。2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过引进师生对评、生生互评等丰富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行创新性探索。