化學一詞,若單是從字面解釋就是變化的科學。小編準備了高二化學化學反應與能量課時訓練,具體請看以下內(nèi)容。
一、選擇題(本題包括8小題,每題3分,共24分,每題只有1個選項符合題意)
1.化學反應中通常伴隨著能量變化,下列說法中錯誤的是()
A.煤燃燒時將部分化學能轉(zhuǎn)化為熱能
B.電解熔融Al2O3時將部分化學能轉(zhuǎn)化為電能
C.炸藥爆炸時將部分化學能轉(zhuǎn)化為動能
D.鎂條燃燒時將部分化學能轉(zhuǎn)化為光能
解析:煤是重要的能源,燃燒時放出大量的熱,但這不是煤中的全部化學能,因為其主要燃燒產(chǎn)物CO2中仍有化學能,A項正確。電解物質(zhì)時,是將電能轉(zhuǎn)化為化學能,而不是化學能轉(zhuǎn)化為電能,B項錯誤。TNT(三硝基甲苯)爆炸時,部分化學能轉(zhuǎn)化為動能,C項正確。鎂條燃燒時放出大量熱,產(chǎn)生耀眼的白光,故鎂條的部分化學能轉(zhuǎn)化成了光能,D項正確。
答案:B
2.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) H=-57.3 kJmol-1,F(xiàn)有以下四個化學反應方程式:①H2SO4(aq)+2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l);②H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l);③HCl(aq)+NH3H2O(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l);
④CH3COOH(aq)+NH3H2O(aq)===CH3COONH4(aq)+H2O(l),其中放出的熱量為57.3 kJ的是()
A.①和② B.③
C.④ D.以上都不對
解析:強酸與強堿在稀溶液中反應生成1 mol水放出熱量為57.3 kJ,①、②中均生成2 mol H2O,且②中還有BaSO4生成,放出的熱量均不為57.3 kJ;強酸、弱堿在水中電離時要吸收部分熱量,故③、④放出的熱量小于57.3 kJ。
答案:D
3.對于:2C4H10(g)+13O2(g)===8CO2(g)+10H2O(l) H=-5 800 kJmol-1的敘述錯誤的是()
A.該反應的反應熱為H=-5 800 kJmol-1,是放熱反應
B.該反應的H與各物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān),與化學計量數(shù)也有關(guān)
C.該式的含義為:25 ℃、101 kPa下,2 mol C4H10氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出熱量5 800 kJ
D.該反應為丁烷燃燒的熱化學方程式,由此可知丁烷的燃燒熱為5 800 kJmol-1
解析:根據(jù)燃燒熱的定義,丁烷的物質(zhì)的量應為1 mol,故題中方程式不是丁烷的燃燒熱的熱化學方程式,由題中方程式可知丁烷的燃燒熱為2 900 kJmol-1。
答案:D
4.下列關(guān)于反應能量的說法正確的是()
A.Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s) H=-216 kJmol-1,則反應物總能量生成物總能量
B.相同條件下,如果1 mol氫原子所具有的能量為E1,1 mol 氫分子所具有的能量為E2,則2E1=E2
C.101 kPa時,2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
H=-571.6 kJmol-1,則H2的燃燒熱為571.6 kJmol-1
D.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) H=-57.3 kJmol-1,則1 mol NaOH的氫氧化鈉固體與含0.5 mol H2SO4的稀硫酸混合后放出57.3 kJ的熱量
解析:A正確,因為該反應為放熱反應;B錯誤,因為分子變成原子要破壞化學鍵,吸收能量,2E1C錯誤,燃燒熱是1 mol氫氣充分燃燒,生成液態(tài)水放出的熱量;D錯誤。因為NaOH固體溶解放熱。
答案:A
5.已知:H2(g)+F2(g)===2HF(g)+270 kJ,下列說法正確的是()
A.2 L氟化氫氣體分解成1 L氫氣和1 L氟氣吸收270 kJ熱量
B.1 mol 氫氣與1 mol 氟氣反應生成2 mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270 kJ
C.在相同條件下,1 mol氫氣與1 mol氟氣的能量總和大于2 mol氟化氫氣體的能量
D.1個氫氣分子與1個氟氣分子反應生成2個氟化氫分子放出270 kJ熱量
解析:本題考查化學反應過程中能量變化。由已知得1 mol H2(g)和1 mol F2(g)反應生成2 mol HF(g)放出270 kJ熱量,A、D錯。若生成2 mol液態(tài)HF,放出熱量大于270 kJ,故B錯。由于該反應為放熱反應,故C正確。
答案:C
6.下列各組熱化學方程式中,化學反應的H前者大于后者的是()
①C(s)+O2(g)===CO2(g) H1
C(s)+12O2(g)===CO(g) H2
②S(s)+O2(g)===SO2(g) H3
S(g)+O2(g)===SO2(g) H4
③H2(g)+12O2(g)===12H2O(l) H5
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) H6
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) H7
CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) H8
A.① B.④ C.②③④ D.①②③
解析:比較H時應帶符號+-進行比較。
答案:C
7.已知下列幾種烷烴的燃燒熱數(shù)據(jù)如下:
烷烴甲烷乙烷丙烷丁烷
燃燒熱(kJmol-1)8901 5602 2202 880
據(jù)此判斷,表示戊烷燃燒熱的熱化學方程式正確的是()
A.C5H12(l)+8O2(g)===5CO2(g)+6H2O(l)
H=-3 540 kJmol-1
B.C5H12(l)+8O2(g)===5CO2(g)+6H2O(g)
H=-3 540 kJmol-1
C.C5H12(l)+8O2(g)===5CO2(g)+6H2O(g)
H=+3 540 kJmol-1
D.C5H12(l)+8O2(g)===5CO2(g)+6H2O(l)
H=+3 540 kJmol-1
解析:戊烷燃燒放熱,H小于零,產(chǎn)物水是液態(tài),A正確。
答案:A
8.已知:
CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)
正丁烷 H=-2 878 kJmol-1
(CH3)2CHCH3(g)+6.5O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)
異丁烷 H=-2 869 kJmol-1
下列說法正確的是()
A.正丁烷分子儲存的能量大于異丁烷分子
B.正丁烷的穩(wěn)定性大于異丁烷
C.異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷的過程是一個放熱過程
D.異丁烷分子中的碳氫鍵比正丁烷的多
解析:由題目所給熱化學方程式可知燃燒等物質(zhì)的量正丁烷和異丁烷,前者放熱更多,這意味著正丁烷分子儲存能量更多,因此穩(wěn)定性關(guān)系:正丁烷異丁烷。C項是由低能量物質(zhì)向高能量物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程,應是一個吸熱過程;D項兩者分子中的碳氫鍵一樣多。
答案:A
二、非選擇題(本題包括3個大題,共26分)
9.(6分)比較下列各組熱化學方程式中H的大小關(guān)系:
(1)S(s)+O2(g)===SO2(g) H1
S(g)+O2(g)===SO2(g) H2
H1______H2(填或=,下同);
(2)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) H1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) H2
H1______
(3)4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s) H1
4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O2(s) H2
H1______H2。
解析:(1)固態(tài)硫變?yōu)榱蛘魵馐俏鼰徇^程,所以H1H2;(2)中水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水是放熱過程,所以H1H2;(3)中兩式相減得:4Al(s)+2Fe3O4(s)===2Al2O3(s)+4Fe(s) H=H1-H20(鋁熱反應很劇烈,是典型的放熱反應),所以H1H2。
答案:(1) (2) (3)
10.(8分)在化學反應中,只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應,這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJmol-1表示。
請認真觀察下圖,請回答問題。
(1)圖中所示反應是______(填吸熱或放熱)反應,該反應________(填需要或不需要)加熱,該反應的H=________(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。
(2)已知熱化學方程式:H2(g)+12O2(g)===H2O(g) H=-241.8 kJmol-1,該反應的活化能為167.2 kJmol-1,則其逆反應的活化能為________。
解析:(1)據(jù)圖可知,反應物的總能量高于生成物的總能量,該反應是放熱反應,反應熱為:H=-(E1-E2)kJ由于反應物的總能量低于活化分子的最低能量,因此反應需要加熱。
(2)由圖可知,在反應H2(g)+12O2(g)===H2O(g) H=-241.8 kJmol-1中,活化分子的最低能量比反應物分子的能量高167.2 kJ該反應是放熱反應,反應物分子的能量又比生成物分子的能量高241.8 kJmol-1,因此活化分子的最低能量比生成物分子的能量高(241.8+167.2) kJmol-1=409 kJ逆過程是吸熱反應,活化能高于原反應的活化能,應等于原反應中活化分子的最低能量與生成物分子的能量差,即409 kJmol-1。
答案:(1)放熱 需要 -(E1-E2) kJmol-1
(2)409 kJmol-1
11.(12分)下表是幾種常用燃料(1 mol)完全燃燒時放出的熱量:
物質(zhì)炭粉(C)一氧化碳(CO)氫氣(H2)甲烷(CH4)乙醇(C2H5OH)
狀態(tài)固體氣體氣體氣體液體
熱量(kJ)392.8282.6285.8890.31 367
(1)從熱量角度分析,目前最適合家庭使用的優(yōu)質(zhì)氣體燃料是________。
(2)寫出管道煤氣中的一氧化碳燃燒熱的熱化學方程式____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)充分燃燒1 mol表中各種燃料,排放出二氧化碳的量最多的是________。
(4)礦物燃料儲量有限,而且在燃燒過程中會產(chǎn)生污染。根據(jù)能源多樣化的發(fā)展戰(zhàn)略,我國開發(fā)利用的綠色能源有氫能、________等。
解析:(1)從熱量角度分析,目前最適合家庭使用的優(yōu)質(zhì)氣體燃料為甲烷(CH4)。(3)從表中各物質(zhì)的化學式可以看出1 mol乙醇含碳最多,故充分燃燒1 mol 乙醇放出的CO2最多。(4)我國開發(fā)的綠色能源有氫能、風能、地熱能、太陽能等。
答案:(1)甲烷
(2)CO(g)+12O2(g)===CO2(g)
H=-282.6 kJmol-1
(3)乙醇
(4)太陽能(或風能、地熱能)
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