高二化学化学反应与能量变化试题答案及解析

高二化学化学反应与能量变化试题答案及解析

1. 已知下列反应的反应热：

（1）CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870．3 kJ·mol-1

（2）C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-393．5 kJ·mol-1

（3）H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH3=-285．8 kJ·mol-1

则下列反应的反应热为( )

2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)

A．ΔH=+488．3 kJ·mol-1

B．ΔH=-244．15 kJ·mol-1

C．ΔH=-977．6 kJ·mol-1

D．ΔH=-488．3 kJ·mol-1

【答案】D

【解析】所求反应由（2）×2+（3）×2-（1）所得，则ΔH=ΔH2×2+ΔH3×2-ΔH1=-488．3 kJ·mol-1。

【考点】化学反应热的计算

2. 充分燃烧一定量的丁烷气体放出的热量为Q kJ。完全吸收它生成的CO2气体生成正盐，需5

mol·L-1的KOH溶液100 mL，则丁烷的燃烧热(单位为kJ·mol-1)为( )

A．16Q B．8Q C．4Q D．2Q

【答案】A

【解析】由题意可得关系式：

C4H10~4CO2~8KOH~4K2CO3

1 8

x 5 mol·L-1×0．1 L=0．5 mol

得x= mol，即得 mol丁烷充分燃烧放出热量Q kJ，则1 mol 丁烷充分燃烧会放出16Q kJ的热量，故选A项。

【考点】燃烧热 能源

3. 用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HCl+O22Cl2+2H2O

已知：ⅰ．反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115．6 kJ的热量。

ⅱ．

（1）反应A的热化学方程式是

。 （2）断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为 kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”) 。

【答案】（1）4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115．6 kJ·mol-1 （2）32 强

【解析】由题给条件可知，4 mol HCl被氧化，放出热量为115．6 kJ，可知ΔH=-115．6

kJ·mol-1；由ΔH=-(生成物键能之和-反应物键能之和)可得，E(H—O)-E(H—Cl)= kJ·mol-1=31．9

kJ·mol-1，键能越大，化学键越稳定、越强，所以水中的H—O键比氯化氢中H—Cl键强。

【考点】化学反应与能量

4. 下列反应属于放热反应的是

A．能量变化如图所示的反应

B．燃烧反应和铝热反应

C．化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应

D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应

【答案】B

【解析】 A.由图可知生成物的能量高于反应物的能量，所以该反应是吸热反应，错误；B．燃烧反应和铝热反应发生时都放出大量的热量，所以都是放热反应，正确；C．化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应的吸热反应，错误；D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应是吸热反应，错误。

【考点】考查根据反应的热效应把化学反应减小分类的知识。

5. 以下说法正确的是（ ）

A．不能自发进行的反应属于吸热反应

B．化学键断裂时吸收的能量大于化学键形成时放出的能量的反应属于放热反应

C．升高反应的温度，活化分子百分数增加，分子间有效碰撞的几率提高，反应速率增大

D．催化剂通过改变反应路径，使反应速率增大，但不改变反应所需的活化能

【答案】C

【解析】A．不能自发进行的反应不一定属于吸热反应，错误；B．化学键断裂时吸收的能量大于化学键形成时放出的能量的反应属于吸热反应，错误；C．升高反应的温度，活化分子百分数增加，分子间有效碰撞的几率提高，反应速率增大，正确；D．催化剂通过改变反应路径，使反应速率增大，改变反应所需的活化能，错误。

【考点】考查反应热与键能、温度、活化能等关系的知识。

6. 下列关于热化学反应的描述中正确的是

A．HCl和NaOH反应的中和热△H＝－57．3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热为2×（－57．3） kJ/mol

B．CO(g)的燃烧热是283．0 kJ/mol，则表示CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)＋1/2O2(g)===CO2 (g)；△H＝－283．0 kJ/mol

C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

D．1 mol硫燃烧生成气态三氧化硫所放出的热量是硫磺的燃烧热

【答案】B

【解析】A、中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱的稀溶液完全反应生成1 mol H2O所放出的热量，所以H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热也为ΔH="-57.3" kJ・mol-1，错误；B、根据燃烧热的概念判断；CO(g)的燃烧热是283．0 kJ/mol，则表示CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)＋1/2O2(g)===CO2 (g)；△H＝－283．0 kJ/mol，正确；C、需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应、碳的燃烧等，错误；D、燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量，硫燃烧应生成气态二氧化硫，错误。

【考点】考查化学反应中的能量变化，燃烧热、中和热的概念。

7. 强酸和强碱在稀溶液中的中和热可表示为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；△H=" -57.3k" kJ·mol-1，

又知在溶液中反应有：CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ；△H= -Q1kJ·mol-1 H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ；△H= -Q2 kJ·mol-1

HCl(aq)+NaOH(aq)="=" NaCl（aq）+H2O(l) ；△H= -Q3 kJ·mol-1，

则Q1、Q2、Q3的关系正确的是

A．Q1 =Q2 = Q3 B．Q2 > Q3 > Q1 C．Q2 > Q1 > Q3 D．Q2 = Q3 > Q1

【答案】D

【解析】醋酸是弱电解质，电离需要吸收热量，所以Q1<57.3，硫酸、盐酸、氢氧化钠都是强电解质，生成1mol水放出的热量都是57.3kJ，所以Q2 = Q3 =57.3，则有Q2 = Q3 > Q1，答案选D。

【考点】考查对中和热的理解应用，热量的比较

8. 红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示( 图中的△H表示生成1mol产物的数据)。根据图示，回答下列问题：

⑴P和Cl2反应生成PCl3(g)的热化学方程式

。 ⑵PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2的热化学方程式 。

⑶白磷能自燃，红磷不能自燃。白磷转变成红磷为 (“放”或“吸”) 热反应。如果用白磷替代红磷和Cl2反应生成1molPCl5的△H3，则△H3 △H1 (填“＜”、“＞” 或 “＝”)。

【答案】（1）P（s）+Cl2（g）＝PCl3（g）△H="-306" kJ/mol

（2）PCl5（g）＝PCl3（g）+Cl2（g）△H="+93" kJ/mol （3）放；＜

【解析】（1）根据图示可知：P（s）+Cl2（g）＝PCl3（g），反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应是放热反应，反应热为△H＝－306 kJ/mol，则热化学方程式为：P（s）+Cl2（g）＝PCl3（g）△H="-306" kJ/mol。

（2）根据图示可知：Cl2（g）+PCl3（g）＝PCl5（g），中间产物的总能量大于最终产物的总能量，该反应是放热反应，△H=生成物总能量-反应物总能量＝－93 kJ/mol；所以PCl5（g）＝PCl3（g）+Cl2（g）是吸热反应；热化学方程式：PCl5（g）＝PCl3（g）+Cl2（g）△H="+93"

kJ/mol。

（3）白磷能自燃，红磷不能自燃，这说明白磷的总能量高于红磷的总能量，因此白磷转变成红磷为放热反应。由于白磷总能量高于红磷总能量，所以如果用白磷替代红磷和Cl2反应生成1molPCl5时放出的热量多，则反应热△H3＜△H1。

【考点】考查热化学方程式的书写、反应热的计算以及反应热的应用等

9. 航天燃料从液态变为固态，是一项技术突破。铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，每千克的铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是( )

A．Be＋O2=BeO ΔH＝－564．3 kJ/mol

B．Be(s)＋O2(g)=BeO(s) ΔH＝＋564．3 kJ/mol

C．Be(s)＋O2(g)=BeO(s) ΔH＝－564．3 kJ/mol

D．Be(s)＋O2(g)=BeO(g) ΔH＝－564．3 kJ

【答案】C

【解析】根据题意，1 mol Be完全燃烧放出的热量为62 700 kJ÷(1 000÷9) mol＝564．3 kJ/mol。根据热化学方程式的书写规则，必须标明反应物和生成物的状态，可知A错误；放出热量的反应，ΔH符号为“－”，B错误；ΔH的单位应该是“kJ/mol”，D错误。

10. 火电厂利用燃煤发电，煤燃烧中的热化学方程式有：

C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH1＝－393．5 kJ/mol

CO(g)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－283 kJ/mol

C(s)＋O2(g)=CO(g)ΔH3＝？

下列有关说法中不正确的是( )

A．CO的燃烧热为283 kJ/mol

B．二氧化碳分解为一氧化碳和氧气的反应是吸热反应

C．ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝110．5 kJ/mol

D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－110．5 kJ/mol

【答案】C

【解析】由燃烧热的定义可知A正确；由于反应CO与O2生成CO2为放热反应，则CO2分解为CO和O2是吸热反应，B正确；由盖斯定律知ΔH3＝ΔH1－ΔH2，C错误，D正确。

11. 四川有丰富的天然气资源，以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出)：

请填写下列空白：

(1)已知0.5 mol甲烷与0.5 mol水蒸气在t ℃、p kPa时，完全反应生成一氧

化碳和氢气(合成气)，吸收了a kJ热量，该反应的热化学方程式是：______________________。

(2)在合成氨的实际生产过程中，常采取的措施之一是：将生成的氨从混合气体中及时分离出来，并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用，同时补充氮气和氢气。请运用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取该措施的理由：

________________________________________________________________。

(3)当甲烷合成氨气的转化率为75%时，以5.60×107 L甲烷为原料能够合成________L氨气。(假设体积均在标准状况下测定)

(4)已知尿素的结构简式为，请写出两种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式：