高三化学一轮复习--化学计量基础--化学反应中的能量变化习题详解含解析实验班.doc

第四节 化学反应中的能量变化
一、选择题
1．关于吸热反应的说法正确的是（ ）。
A．与化合是放热反应，则分解是吸热反应
B．只有分解反应才是吸热反应
C．使用催化剂的反应是吸热反应
D．凡需加热的反应一定是吸热反应
解答：本题考查吸热反应的判断。
解：大多数化合反应是放热反应，比如与化合是放热反应，大多数的分解反应是吸热反应，如分解是吸热反应，所以选项A正确；
有的化合反应也是吸热反应，如焦炭和二氧化碳反应生成一氧化碳的反应，所以选项B错误；
催化剂只能改变反应速率，而不改变反应进行的程度，与反应的吸热放热无关，所以选项C错误；
有的放热反应也需要加热才能使反应发生所以选项D错误。
本题答案为选项A。
2．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（ ）。
A．碳酸钙受热分解 B．乙醇燃烧
C．铝粉与氧化铁粉末反应 D．氧化钙溶于水
解答：本题考查反应热大小比较。
解：反应中生成物总能量高于反应物总能量，说明该反应是吸热反应。
碳酸钙受热分解反应是吸热反应，所以选项A正确；
乙醇的燃烧反应是放热反应，所以选项B错误；
铝粉与氧化铁粉末反应是放热反应，所以选项C错误；
氧化钙溶于水是放热反应，所以选项C错误。
本题答案为选项A。
3．已知25℃、下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：
（石墨），
（金刚石），
据此判断，下列说法中正确的是（ ）。
A．由石墨制备金刚石是吸热反应；石墨的能量比金刚石的低
B．由石墨制备金刚石是吸热反应；石墨的能量比金刚石的高
C．由石墨制备金刚石是放热反应；石墨的能量比金刚石的低
D．由石墨制备金刚石是放热反应；石墨的能量比金刚石的高
解答：本题考查热化学方程式的应用。
解：等量的金刚石和石墨燃烧放出的热量金刚石较多，且生成等量的，即生成物的总能量相等，所以石墨的能量比金刚石的低，由石墨制备金刚石是吸热反应。
也可以将两个热化学方程式相减得到新的热化学方程式：（石墨）（金刚石）；。从而可得由石墨制备金刚石是吸热反应。
本题答案为选项A。
4．关于浓度均为的三种溶液：①氨水、②盐酸、③氯化铵溶液，下列说法不正确的是（ ）。
A．：③①
B．水电离出的：②①
C．①和②等体积混合后的溶液：
D．①和③等体积混合后的溶液：
解答：本题考查溶液中离子浓度的大小比较。
解：氯化铵为强电解质完全电离后产生大量的，氨水为弱电解质只有少量的产产生，则为③①，所以选项A正确；
在水中加入酸和碱都抑制水的电离，但是盐酸中氢离子浓度大于氨水中氢氧根离子浓度，则水电离出的为①>②，所以选项B错误；
盐酸和氨水混合后恰好完全反应，生成的盐为强酸弱碱盐，溶液显酸性，由质子守恒可知，，所以选项C正确；
①和③等体积混合，溶液呈碱性，即氨水的电离程度大于氯化铵的水解程度，则，所以选项D正确。
本题答案为选项B。
5．下列热化学方程式书写正确的是（ ）。
A．（燃烧热）
B．，（中和热）
C．，（反应热）
D．，（反应热）
解答：本题考查热化学方程式书写。
解：燃烧热要求可燃物的物质的量必须为，得到的氧化物必须是稳定的氧化物，如的状态必须为液态，所以选项A错误；
中和反应是放热反应，应小于0，所以选项B错误；
热化学方程式的书写中必须注明物质的聚集状态、的正负号、数值、单位，所以选项C正确；
热化学方程式的书写中必须注明物质的聚集状态，所以选项D错误。
本题答案为选项C。
6．已知、和的燃烧热分别是、和，则由和反应生成的为（ ）。
A． B． C． D．
解答：本题考查盖斯定律的应用。
解：由题意可知：；
；，
再将上述两个热化学方程式相减可得：；
本题答案为选项A。
7．25℃，时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为，辛烷的燃烧热为。下列热化学方程式书写正确的是（ ）。
A．，
B．，
C．，
D．，
解答：本题考查热化学方程式的书写。
解：中和热是强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成水时放出的热量为；酸碱反应生成硫酸钡沉淀过程中伴随有沉淀生成热，反应焓变，所以选项A错误；
中和热是强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成水时放出的热量为，所以选项B正确；
选项中生成的水是气体，不是稳定氧化物，所以选项C错误。
燃烧热是可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，辛烷的燃烧热为，则，所以选项D错误。
本题答案为选项B。
二、填空题
8．中和热测定实验的关键是要比较准确地配制一定物质的量浓度的溶液，量热器要尽量绝热，在量热的过程中要尽量避免热量的散失，要求比较准确地测出反应前后溶液温度的变化。回答下列问题：
（1）中学化学实验中的中和热的测定所需的玻璃仪器有____，在大小烧杯之间填满碎泡沫（或纸条）的作用是____________________。结合日常生活中的经验推断该实验改在__________中进行效果会更好。
2）该实验中常用和溶液各。的浓度大于的浓度，原因是____________________。当室温低于时进行，对实验结果会造成较大的误差，原因是____________________。
（3）若上述、溶液的密度都近似为，中和后生成的溶液的比热容，则该中和反应放出热量为__________（填表达式），__________（填表达式）。
解答：本题考查中和热的测定。
解：（1）中学化学实验中的中和热的测定，需要量筒量取酸碱的体积、需要温度计测量中和后溶液温度的数值；大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是：保温、隔热，减少实验过程中的热量散失；日常生活中经常用到保温杯，在保温杯中进行实验保温效果会更好。故答案为：量筒、温度计；保温、隔热、减少实验过程中热量的损失；保温杯；
（2）的浓度大于的浓度，使盐酸完全被中和，减少盐酸挥发对实验的影响；如果温度过低，散热加快，对实验结果造成的误差较大。故答案为：保证盐酸完全被中和；散热太快；
（3）。
本题答案为：（1）大烧杯、小烧杯、温度计、量筒保温、隔热、减少实验过程中热量的损失；保温杯。
（2）保证盐酸完全被中和；散热太快；
（3）；。
9．（1）在时，在中完全燃烧生成放出的热量，的燃烧热为__________，表示燃烧热的热化学方程式为____________________。
（2）溶液与溶液完全反应，放出的热量，该反应的中和热为__________，表示其中和热的热化学方程式为__________。
解答：本题考查燃烧热和中和热的计算。
解：（1）在中完全燃烧生成放出的热量，可以推测完全燃烧生成放出热量，则燃烧的热化学方程式可以表示为；
（2）溶液与溶液完全反应，放出的热量，可以推测生成水时放出的热量为，表示其中和热的热化学方程式为；
本题答案为：（1）；；
（2）；；
10．已知下列热化学方程式：
①，
②，
③，
写出被还原成和的热化学方程式：______________。
解答：本题考查盖斯定律的应用。
解：根据盖斯定律：化学反应无论是一步完成还是分多步完成，其反应热量是相同的。从题中所给的有关热化学方程式可知：从热化学方程式③与热化学方程式①可看出有我们需要的有关物质。但热化学方程式③必须通过热化学方程式②有关物质才能和热化学方程式①结合在一起。
将热化学方程式③×2+热化学方程式②；可表示为③×2+②，得：

整理得④：，。
将①④得：，。
本题答案为：，。
11．废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。
（1）下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中，不符合环境保护理念的是__________（填字母）。
A．热裂解形成燃油 B．露天焚烧
C．作为有机复合建筑材料的原料 D．直接填埋
（2）用和的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：
，
，
，
在溶液中与反应生成和的热化学方程式为__________。
（3）控制其他条件相同，废旧印刷电路板的金属粉末用10%和溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率如下表所示。
温度（）
20
30
40
50
60
70
80
铜的平均溶解速率[]
7.34
8.01
9.25
7.98
7.24
6.73
5.76
当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是_________________。
（4）在提纯后的溶液中加入一定量的和溶液，加热后生成的离子方程式是______________。
解答：本题考查热化学方程式的计算。
解：（1）热裂解形成燃油则可使资源得到再生利用，所以选项A正确；露天焚烧会产生污染空气的气体，所以选项B不符合环保理念；作为有机复合建筑材料的原料也使资源得到再生利用，所以选项C正碗；直接填埋则可能会造成土壤、水体等污染，所以选项D不符合环保理念。
（2）根据盖斯定律，将三个热化学方程式加合得：
。
（3）由于温度升高，使得一部分发生分解，减少了与的反应，所以铜的溶解速率逐渐减小。
（4）根据，则铜的价态升高，则中硫的价态必然升高，反应的化学方程式为：
本题答案为：（1）BD。
（2）。
（3）分解速率增大。
（4）.
三、计算题
12.氢作为一种清洁能源，正日益受到世界各国的重视，许多汽车厂商正努力研究用氢作为燃料来取代汽油，生产21世纪的“环保”汽车。现有一辆自重为的汽车，以氢气为燃料，驾驶员体重为。求：
（1）假如汽军要匀速驶上长，倾斜度为的坡，汽车受到的摩擦阻力是其重力的，发动机需要做多少功？
（2）已知，。在发生该反应的情况下，设发动机的效率为0.9。求（1）中需燃烧的氢气在标准状况下的体积。
（3）已知，。试写出在常温常压下，氢气在氧气中燃烧的热化学方程式。
解答：本题考查热化学方程式的书写与计算。
解：（1）汽车匀速驶上长，倾斜度为的坡，动能没有变化而势能增加，同时要克服摩擦阻力做功，发动机需做的功为：

。
（2）已知发动机的效率为0.9，做有用功为，又已知燃烧氢气放出的热量为，需燃烧的氢气的物质的量：
。
这些氢气在标准状况下的体积为：。
（3）已知：；。即从气态变为液态放热，共放热。由于：，所以，在常温常压下，氢气在氧气中燃烧的热化学方程式为：；。
本题答案为：
（1）发动机需要做的功：；
（2）氢气在标准状况下的体积为；
（3）氢气在氧气中燃烧的热化学方程式为：；。
13．把温度为13℃、浓度为的酸溶液和的碱溶液各混合，轻轻搅动。测得酸碱混合液的温度变化数据如下表所示。
反应物
起始温度（）
终点温度（）

13
19.8

13
19.3
试计算上述两组实验测得的中和热数值，并回答为什么碱液过量，两组实验产生误差的原因。
解答：本题考查中和热的测定与计算。
解：（1）碱过量，溶液进行中和反应生成水的物质的量为，与生成水放出的热量为，即，所以实验测得的中和热。
盐酸与溶液进行中和反应生成水，放出的热量为，所以实验测得的中和热。
（2）溶液易吸收而使浓度下降，易挥发也能使浓度下降。加入碱液过量的目的就是使盐酸充分反应，提高实验的准确度。
（3）是强电解质，是弱电解质，继续电离时吸收热量，所以与反应时，放出热量多。
本题答案为：；；碱液过量可以提高实验准确度；是强碱，在水中完全电离，是弱碱，在水中部分电离，所以与反应时，放出热量多。
14．燃烧碳全部生成二氧化碳，所放出的热量如果全部被水吸收，可使水升温[水的比热容为]。写出碳燃烧的热化学方程式。
解答：本题考查热化学方程式的书写。
解：水升温需吸收热量为。
所以碳（即）完全燃烧放出热量，
则碳完全燃烧放出热量，
从而可得热化学方程式为：；。
本题答案为：；。