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1、
課時分層作業(yè)(一) 化學(xué)反應(yīng)的焓變
(建議用時:45分鐘)
[基礎(chǔ)達標練]
1.下列過程放出熱量的是( )
A.冰的融化 B.水的分解
C.硝酸銨溶于水 D.濃硫酸稀釋
D [濃硫酸的稀釋過程放出熱量,A、B、C均吸收熱量。]
2.下列各圖中,表示正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的是( )
A [一個確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量,取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。當反應(yīng)物總能量>生成物總能量,反應(yīng)放出能量;當反應(yīng)物總能量<生成物總能量,反應(yīng)吸收能量。]
3.下列說法中正確的是( )
①需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)?、诜艧岱磻?yīng)在常
2、溫下一定很容易發(fā)生?、鄯磻?yīng)是吸熱還是放熱可以看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的大小 ④某些吸熱反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
D [反應(yīng)是吸熱還是放熱主要取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小。放熱反應(yīng)和某些吸熱反應(yīng)在一定條件下都能發(fā)生。反應(yīng)開始需加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng),也可能是放熱反應(yīng)。例如C+O2CO2的反應(yīng)為放熱反應(yīng),但反應(yīng)開始也需要加熱,即需要向反應(yīng)體系先提供一定的能量。]
4.(雙選)如圖表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系,據(jù)此判斷下列說法中正確的是( )
A.等質(zhì)量的白磷與紅磷充分燃燒,白磷放出的熱量多
B.紅磷比白磷穩(wěn)
3、定
C.白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是吸熱反應(yīng)
D.紅磷比白磷更容易與氧氣反應(yīng)生成P4O10
AB [白磷比紅磷的能量高,則等質(zhì)量的白磷與紅磷充分燃燒,白磷放出的熱量多,A項正確;紅磷能量低,紅磷比白磷穩(wěn)定,B項正確;白磷比紅磷的能量高,白磷轉(zhuǎn)化為紅磷為放熱反應(yīng),C項錯誤;白磷能量高,性質(zhì)活潑,白磷更容易與氧氣反應(yīng)生成P4O10,D項錯誤。]
5.下列說法正確的是( )
A.書寫熱化學(xué)方程式時,只要在化學(xué)方程式的右端寫上熱量的符號和數(shù)值即可
B.凡是在加熱或點燃條件下進行的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)
C.能夠表示反應(yīng)熱的化學(xué)方程式叫做熱化學(xué)方程式
D.氫氣在氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式是2H2(g)+O
4、2(g)===2H2O(l) ΔH=-483.6 kJ
C [A項,熱化學(xué)方程式還應(yīng)注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài);B項,放熱反應(yīng)有時在點燃或加熱時才能發(fā)生;D項,ΔH的單位錯誤。]
6.熱化學(xué)方程式C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=131.3 kJ·mol-1表示
( )
A.碳和水反應(yīng)吸收131.3 kJ能量
B.1 mol碳和1 mol水反應(yīng)生成1 mol一氧化碳和1 mol氫氣并吸收131.3 kJ熱量
C.1 mol固態(tài)碳和1 mol水蒸氣反應(yīng)生成1 mol一氧化碳氣體和1 mol氫氣并吸收131.3 kJ熱量
D.1個固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應(yīng)吸熱1
5、31.3 kJ
C [依據(jù)反應(yīng)熱的概念,表示按照熱化學(xué)方程式計量數(shù)的物質(zhì)的量反應(yīng)時吸收或放出的熱量,單位是kJ·mol-1,該熱化學(xué)方程式表示1 mol固態(tài)碳和1 mol水蒸氣反應(yīng)生成1 mol一氧化碳氣體和1 mol氫氣并吸收131.3 kJ的熱量,特別要指明水的狀態(tài)。]
7.今有如下三個熱化學(xué)方程式:
H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=b kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=c kJ·mol-1
關(guān)于它們的下列表述正確的是( )
A.它們都是吸熱反應(yīng)
B.
6、a、b和c均為正值
C.反應(yīng)熱的關(guān)系:a=b
D.反應(yīng)熱的關(guān)系:2b=c
D [H2燃燒屬于放熱反應(yīng);放熱反應(yīng)的焓變?yōu)樨撝?;生? mol H2O(g)放出的熱量比生成1 mol H2O(l)放出的熱量少,所以a>b;狀態(tài)相同,由于化學(xué)計量數(shù)成2倍關(guān)系,所以2b=c。]
8.N2H4是一種高效清潔的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃燒生成氮氣和氣態(tài)水時,放出133.5 kJ熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確的是( )
A.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+H2O(g)
ΔH=267 kJ·mol-1
B.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(
7、g)
ΔH=-534 kJ·mol-1
C.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)
ΔH=534 kJ·mol-1
D.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l)
ΔH=-133.5 kJ·mol-1
B [該反應(yīng)為放熱反應(yīng),A、C錯誤;0.25 mol N2H4完全燃燒生成氮氣和氣態(tài)水,放出133.5 kJ熱量,則1 mol N2H4完全燃燒生成氣態(tài)水放出熱量為534 kJ,B項正確、D項錯誤。]
9.已知某反應(yīng)A(g)+B(g)===C(g)+D(g)過程中的能量變化如圖所示,回答問題。
該反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”
8、)反應(yīng),該反應(yīng)的ΔH=________ kJ·mol-1(用含E1、E2的代數(shù)式表示),1 mol氣體A和1 mol氣體B具有的總能量比1 mol氣體C和1 mol氣體D具有的總能量________(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。
解析:由于反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量,所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),吸熱反應(yīng)的焓變大于零,從圖象中看出反應(yīng)物的能量低,生成物的能量高,該反應(yīng)一定為吸熱反應(yīng)。
答案:吸熱 E1-E2 一定低
10.我國目前發(fā)射火箭主要采用強氧化劑H2O2和強還原劑液態(tài)肼N2H4作燃料。它們混合反應(yīng)時,產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣,并放出大量熱。已知0.4 mol液
9、態(tài)肼與足量液態(tài)H2O2反應(yīng),生成氮氣和水蒸氣,放出256.652 kJ的熱量。請回答。
(1)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_________________________________________
______________________________________________________________。
(2)此反應(yīng)用于火箭推進,除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外,還有一個很大的優(yōu)點是_______________________________________________________
_____________________________________
10、________________________。
解析:N2H4、H2O2中N、O元素的化合價分別是:2H4、H22,根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則,配平后的化學(xué)方程式為:N2H4+2H2O2===N2+4H2O。1 mol N2H4與足量H2O2反應(yīng)放出的熱量為:256.652 kJ×=641.63 kJ,故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=
-641.63 kJ·mol-1。
答案:(1)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-641.63 kJ·mol-1
(2)排放出的產(chǎn)物是N
11、2和H2O,對環(huán)境沒有污染
[能力提升練]
11.已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121 kJ,且氧氣中1 mol O===O鍵完全斷裂時吸收熱量496 kJ,水蒸氣中1 mol H—O鍵形成時放出熱量463 kJ,則氫氣中1 mol H—H鍵斷裂時吸收熱量為( )
A.920 kJ B.557 kJ
C.436 kJ D.188 kJ
C [首先寫出氫氣和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式,求出該反應(yīng)所放出的熱量。2H2+O22H2O,由題意知,1 g氫氣完全燃燒放出121 kJ熱量,4 g氫氣要放出熱量4×121 kJ=484 kJ,現(xiàn)設(shè)斷裂1 mol H—H鍵時吸收熱量為x,故根
12、據(jù)該反應(yīng)為放熱反應(yīng),放出的熱量等于成鍵所放出的熱量與斷鍵吸收的熱量的差。列式可得:Q(放出熱量)=484 kJ=4×463 kJ-(2x+496 kJ),解得,x=436 kJ。]
12.如圖是Na2CO3(aq)與鹽酸反應(yīng)過程中的能量變化示意圖,下列選項正確的是( )
A.H2CO3(aq)===CO2(g)+H2O(l)為放熱反應(yīng)
B.CO(aq)+H+(aq)===HCO(aq)
ΔH=a kJ·mol-1
C.HCO(aq)+H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)
ΔH=(c-b) kJ·mol-1
D.CO(aq)+2H+(aq)===CO2(g)+H2O(
13、l)
ΔH=(a+b-c) kJ·mol-1
C [由圖象知H2CO3(aq)===CO2(g)+H2O(l)為吸熱反應(yīng),A項錯誤;CO(aq)+H+(aq)===HCO(aq) ΔH=-a kJ·mol-1,B項錯誤;CO(aq)+2H+(aq)===CO2(g)+H2O(l) ΔH=(-a+c-b) kJ·mol-1,D項錯誤。]
13.H2和I2在一定條件下發(fā)生反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=-a kJ·mol-1。已知:
(a、b、c均大于零)
下列說法不正確的是( )
A.該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
B.斷開1 mol H—H鍵和1
14、mol I—I鍵所需能量大于斷開2 mol H—I鍵所需能量
C.斷開2 mol H—I鍵所需能量約為(a+b+c)kJ
D.向密閉容器中加入2 mol H2和2 mol I2,充分反應(yīng)后放出的熱量小于2a kJ
B [反應(yīng)放熱,反應(yīng)物能量高于生成物,A正確;對于放熱反應(yīng),形成化學(xué)鍵放出的能量大于斷裂化學(xué)鍵吸收的能量,B錯誤;由ΔH=反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵需要的能量-生成物形成化學(xué)鍵放出的能量知ΔH=b+c-2E(H-I)=-a
則2E(H-I)=a+b+c,C正確;反應(yīng)是可逆反應(yīng),不能進行到底,依據(jù)焓變意義分析,D正確。]
14.氮氧化物污染日益嚴重,請分析下列與NO、NO2有關(guān)的試題,
15、然后填空。
(1)下圖是1 mol NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_______________________________。
(2)已知:在298 K、101 kPa下,由穩(wěn)定的單質(zhì)生成1 mol化合物的反應(yīng)熱叫做該化合物的生成熱。下圖為氧族元素(除釙外)的氫化物a、b、c、d的生成熱數(shù)據(jù)示意圖。
①請你歸納:非金屬元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性與氫化物的生成熱(ΔH)之間的關(guān)系:___________________________________________________________
_________
16、______________________________________________________
________________________________________________________________。
②寫出硒化氫在298 K、101 kPa時發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_______
_______________________________________________________________。
解析:(1)由題干信息可知,NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=E1-E2=-234 kJ·mol-1。(2
17、)①根據(jù)元素周期律,同一主族元素非金屬性越強,生成氣態(tài)氫化物越容易,氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,而能量越低,由此可知a、b、c、d依次為H2Te、H2Se、H2S、H2O。根據(jù)能量數(shù)值可得,非金屬元素的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,ΔH越小,反之亦然。②由題給信息知,H2(g)和Se(s)反應(yīng)生成H2Se(g)時吸收81 kJ的熱量,則硒化氫在298 K、101 kPa時,發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2Se(g)===H2(g)+Se(s) ΔH=-81 kJ·mol-1。
答案:(1)NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g)
ΔH=-234 kJ·mol-1
(2)①非金屬元素的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,ΔH越小,反之亦然
②H2Se(g)===H2(g)+Se(s) ΔH=-81 kJ·mol-1