2020-2021年高一化学全一册课时作业1化学反应与能量的变化【含答案】.pdf

高一化学全一册课时作业1：化学反应与能量的变化基础训练1下列说法中正确的是()A在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化B破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应C生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，H0 DH的大小与热化学方程式的化学计量数无关解析：化学反应中一定有能量变化，A错误；由H断开旧化学键吸收的能量形成新化学键放出的能量，得H0，C正确；H的大小与热化学方程式的化学计量数成正比，D错误。答案：C 2已知反应XY=M N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是()AX的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量B因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行C破坏反应物中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DX和 Y的总能量一定低于M和 N的总能量解析：已知 XY=M N H0，说明 X与 Y的总能量低于M与 N的总能量，A错误，D正确；破坏反应物中化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，C错误；吸热反应有的不需要加热也可反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵搅拌即可，B错误。答案：D 3H2与 O2发生反应的过程用模型表示如下(“”表示化学键)，下列说法不正确的是()A.过程是吸热过程B.过程一定是放热过程C.该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键D.该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行解析：过程分子中的化学键断裂，形成原子，属于吸热过程，A项正确；过程为新化学键形成的过程，是放热过程，B项正确；过程中所有的旧化学键断裂，过程为新化学键形成的过程，C项正确；该反应可通过燃料电池，实现化学能到电能的转化，D项错误。答案：D 4N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出 133.5 kJ 热量。则下列热化学方程式中正确的是()AN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H267 kJ mol1BN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJ mol1CN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJ mol1DN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H133.5 kJ mol1解析：0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量，则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出 133.5 kJ4 534 kJ 的热量，热化学方程式为：N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H 534 kJ mol1，故 B正确，A、C、D错误。答案：B 5通常人们把拆开1 mol 某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以估计化学反应的反应热(H)，化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下列是一些化学键的键能。化学键C H CF HF FF 键能/(kJ mol1)414 489 565 155 根据键能数据估算下列反应CH4(g)4F2(g)=CF4(g)4HF(g)的反应热H为()A1 940 kJ mol1B1 940 kJ m ol 1C485 kJ mol1D485 kJ mol1解析：由已知得：H(4414415544894565)kJmol 1 1 940 kJmol1，A项正确。答案：A 6已知 298 K时，合成氨反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.0 kJmol1，将此温度下的1 mol N2和 3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量(假定测量过程中没有能量损失)()A一定小于92.0 kJ B一定大于92.0 kJ C一定等于92.0 kJ D无法确定解析：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.0 kJ mol 1的含义是1 mol 氮气与 3 mol 氢气完全反应生成2 mol 氨气时放出92 kJ 的热量，该反应为可逆反应，所以充入1 mol N2和 3 mol H2充分反应后，N2和 H2不会完全转化为2 mol NH3，最终放出的热量小于92 kJ，A项正确。答案：A 7下列过程中H小于零的是()ABa(OH)2与 NH4Cl 固体混合反应B氯化铵分解得氨气C碳酸钙分解得二氧化碳D实验室制备氢气解析：Ba(OH)2与 NH4Cl 固体混合反应，为吸热反应，H0，故 A 错误；氯化铵分解得氨气，为吸热反应，H0，故 B错误；碳酸钙分解得二氧化碳，为吸热反应，H0，故 C错误；实验室制备氢气，金属与酸的反应为放热反应，H0，D正确。答案：D 8依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成 SiO2和液态 H2O。已知室温下2 g SiH4自 燃 放 出 热 量89.2 kJ，则SiH4自 燃 的 热 化 学 方 程 式 为_。(2)在 25、101 kPa 下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_。(3)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在 25、101 kPa 下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是_。答案：(1)SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H 1 427.2 kJ/mol(2)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H 2Q kJ mol1(3)NaBH4(s)2H2O(l)=NaBO2(s)4H2(g)H216 kJ mol1提高训练9根据如图的能量图，下列说法正确的是()AA2(g)B2(g)=2AB(g)是一个放热反应B2 mol AB 的总能量大于1 mol A2和 1 mol B2的能量之和C1 mol A2(g)和 1 mol B2(g)的能量之和为a kJ D2AB(g)=A2(l)B2(l)H(ba)kJ/mo1 解析：根据能量图，反应物总能量小于生成物总能量，即此反应为吸热反应，故 A错误；没有指明物质的状态，故B 错误；a kJ mol1为活化能，不是A2(g)和 B2(g)的总能量，故C 错 误；2AB(g)=A2(g)B2(g)HbakJ/mol0，为 放 热 反 应，A2(g)=A2(l)B2(g)=B2(l)属于放热过程，因此2AB(g)=A2(l)B2(l)HMgBr2MgCl2MgF2C工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg，该过程需吸收热量D金属镁和卤素单质(X2)的反应能自发进行是因为H均小于零解析：A.由图可知此温度下MgBr2(s)与 Cl2(g)反应是放热反应，热化学方程式为：MgBr2(s)Cl2(g)=MgCl2(s)Br2(g)H117 kJ mol1，故 A 错误；物质具有的能量越低越稳定，由图可知热稳定性：MgI2 MgBr2MgCl2MgF2，故 B错误；已知由镁制取氯化镁是放热过程，所以电解熔融氯化镁制取镁单质是吸热过程，而电解MgCl2溶液不能得到镁单质，故 C错误；根据图像可知，反应物总能量大于生成物总能量，均为放热反应，H均小于零，由方程式知S0，能自发进行，故D正确。答案：D 13 工业生产硫酸的过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%。下列热化学方程式正确的是()A2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H196.6 kJ mol1B2SO2(g)O2(g)SO3(g)H98.3 kJ mol1CSO2(g)12O2(g)SO3(g)H98.3 kJ mol1DSO2(g)12O2(g)SO3(g)H196.6 kJ mol1解析：从原料的量、SO2的转化率为50%可知，1 mol SO2完全反应放出热量98.3 kJ，故热化学方程式为SO2(g)12O2(g)SO3(g)H98.3 kJmol1，从而判断出选项B、C、D都错；SO2氧化为 SO3的反应放热，故 SO3分解过程为吸热，可得 2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H 196.6 kJ mol1。答案：A 14用 50 mL 0.50 mol/L盐酸与 50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是_。(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_。(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值_(填“偏大”“偏小”“无影响”)。(4)如果用 60 mL 0.50 mol/L盐酸与 50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_(填“相等”“不相等”)，所求中和热_(填“相等”“不相等”)，简述理由_。(5)用相同浓度和体积的氨水(NH3H2O)代替 NaOH 溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 _(填“偏大”“偏小”“无影响”)。解析：本实验成功的关键是准确测量反应前后的温度。因此所用装置必须保温，隔热且可使体系温度尽快达到一致，故缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒；烧杯间填满碎纸条是减少实验过程中的热量损失；不盖硬纸板会损失部分热量，故所测结果偏低；由中和热概念可知，中和热是以生成1mol 水为标准的，而与过量部分的酸碱无关；因NH3H2O是弱电解质，部分电离，电离过程要吸收热量，故测得中和热的数值会偏小。答案：(1)环形玻璃搅拌棒(2)减少实验过程中的热量损失(3)偏小(4)不相等相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的热量，与酸碱的用量无关(5)偏小15甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇之间转化的能量关系如图所示。(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)过 程 与 过 程 的 反 应 热 _(填“相 同”或“不 同”)，原 因 是_。(3)写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学方程式_。(4)甲醇催化脱氢转化为甲醛的过程中，如果要使反应温度维持在700，需向体系中通入空气，通过计算确定进料甲醇与空气的物质的量理论比值为_。(假设：H2(g)12O2(g)=H2O(g)Ha kJ mol1，空气中氧气含量为20%)解析：(1)通过图示变化可知，反应物的总能量小于生成物总能量，该反应为吸热反应。(2)相对于过程，过程降低了反应活化能，加入了催化剂，但是不影响反应的反应热，因为一个化学反应的反应热仅与反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关，所以过程与过程的反应热相同。(3)通过图像可以看出，反应物的总能量比生成物的总能量低，故为吸热反应，反应热生成物总能量反应物的总能量(E2E1)kJ mol1，甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学方程式为CH3OH(g)=HCHO(g)H2(g)H(E2E1)kJ mol1。(4)反应维持在一定温度持续进行，应保证反应：H2(g)12O2(g)=H2O(g)HakJmol1，放出的热量恰好被反应CH3OH(g)=HCHO(g)H2(g)H(E2E1)kJ mol1全部利用，即CH3OH 反应吸收的热量等于氢气燃烧放出的热量，设需甲醇的物质的量为n(CH3OH)，需氧气的物质的量为n(O2)，则有n(CH3OH)(E2E1)n(O2)2a，计算得出：甲醇与氧气的物质的量之比n(CH3OH)n(O2)2a(E2E1)，根据空气中氧气的体积分数为0.2，即可得出n(CH3OH)n(空气)2a5(E2E1)。答案：(1)吸热(2)相同一个化学反应的反应热仅与反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关(3)CH3OH(g)=HCHO(g)H2(g)H(E2E1)kJ mol1(4)n(CH3OH)n(空气)2a5(E2E1)探究创新16一定条件下，在水溶液中1 mol Cl、ClOx(x1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是()Aa、b、c、d、e 中，c 最稳定Bbac 反应的活化能为反应物能量减生成物能量Cbad 反应的热化学方程式为：3ClO(aq)=ClO3(aq)2Cl(aq)H 116 kJmol1D一定温度下，Cl2与 NaOH溶液反应生成的产物有a、b、d，溶液中a、b、d 的浓度之比可能为1112解析：根据氯元素的化合价，a、b、c、d、e 依次代表Cl、ClO、ClO2、ClO3、ClO4。A项，物质能量越低越稳定，由图可得a、b、c、d、e 中，a 最稳定，c 最不稳定，故错误；B 项，反应物能量生成物能量H，依据图中数据无法判断ba c 反应的活化能，故错误；C项，a 为 Cl、b 为 ClO、d 为 ClO3，bad 的化学方程式为3ClO=ClO3 2Cl，结合曲线提供的数据，反应热为H64 kJ mol120 kJ mol1360 kJmol1116 kJ mol1，故错误；D 项，氧化还原反应遵循电子守恒，Cl2与 NaOH溶液反应生成的产物有a(Cl)、b(ClO)、d(ClO3)，氯元素化合价由0 价降为 1 价、升为1 价和 5 价，由电子守恒得：n(Cl)n(ClO)5n(ClO3)，当溶液中a、b、d 的浓度之比为 1112 时上述电子守恒式成立，故D正确。答案：D