《化学反应与能量变化》习题及答案

《化学反应与能量变化》习题及答案

一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)

　　1．(201X江苏高考)化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列措施有利于节能减排、保护环境的是( )

　　①加快化石燃料的开采与使用；②研发易降解的生物农药；③应用高效洁净的能源转化技术；④田间焚烧秸秆；⑤推广使用节能环保材料。

　　A．①③⑤ B．②③⑤

　　C．①②④ D．②④⑤

　　解析：本题考查化学与STSE的联系，意在考查考生运用化学知识解决实际问题的能力。加快化石燃料的开采与使用不利于节能减排，田间焚烧秸杆会污染环境，故选B.

　　答案：B

　　2．(201X上海高考)根据碘与氢气反应的热化学方程式

　　(ⅰ)I2(g)＋H2(g) 2HI(g) ΔH＝－9.48 kJ/mol

　　(ⅱ)I2(s)＋H2(g) 2HI(g) ΔH＝＋26.48 kJ/mol

　　下列判断正确的是( )

　　A．254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反应放热9.48 kJ

　　B．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ

　　C．反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定

　　D．反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低

　　解析：反应是可逆反应，反应物不能完全转化；利用盖斯定律可得出1 mol 固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ；同一种物质的能量在相同条件下，能量一样多。同样利用盖斯定律可得出选项D正确。

　　答案：D

　　3．已知断开或形成1 mol化学键吸收或放出的能量称为化学键的键能，如H—H键的键能为436 kJ/mol，NN键的键能为945 kJ/mol，N—H键的键能为391 kJ/mol。则下列有关工业合成氨反应的热化学方程式正确的是( )

　　解析：根据反应热和键能的关系可得，ΔH＝945 kJ/mol＋3×436 kJ/mol－6×391 kJ/mol＝－93 kJ/mol。

　　答案：A

　　4．(201X东城模拟)下列说法正确的是( )

　　A．任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O的过程中，能量变化均相同

　　B．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同

　　C．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

　　ΔH＝－a kJmol－1，

　　②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

　　ΔH＝－b kJmol－1，

　　则a>b

　　D．已知：①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)

　　ΔH＝－393.5 kJmol－1，

　　②C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)

　　ΔH＝－395.0 kJmol－1，

　　则C(s，石墨)===C(s，金刚石)

　　ΔH＝＋1.5 kJmol－1

　　解析：A项，弱酸与弱碱发生中和反应生成1 mol H2O释放的能量小于强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水释放的能量，不正确；B项，不论是在光照还是在点燃条件下的ΔH均相同，不正确；C项，生成液态水放出的热量多，故a<b，不正确；D项，根据盖斯定律，用两个热化学方程式相减即得，正确。

　　答案：D

　　5．(201X重庆高考)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为( )

　　A．－1780 kJ/mol B．－1220 kJ/mol

　　C．－450 kJ/mol D．＋430 kJ/mol

　　解析：本题考查化学反应热计算。化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，旧键的断裂吸收热量，新键的生成放出热量，两个热量变化的总体效应即为反应的热效应。S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的热量为280 kJ＋160 kJ×3＝760 kJ，新键生成放出的热量为330 kJ×6＝1980 kJ，反应放出1220 kJ的热量，ΔH＝－1220 kJ/mol。

　　答案：B

　　6．将1 000 mL 0.1 molL－1 BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出a kJ热量；将1 000 mL 0.5 molL－1 HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出b kJ热量(不考虑醋酸钠水解)；将500 mL 1 molL－1 H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为( )

　　A．(5a－2b) kJ B．(2b－5a) kJ

　　C．(5a＋2b) kJ D．(10a＋4b) kJ

　　解析：依题意可得：

　　Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)===BaSO4(s)

　　ΔH＝－10a kJmol－1；

　　CH3COO－(aq)＋H＋(aq)===CH3COOH(aq)

　　ΔH＝－2b kJmol－1。

　　则Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)＋2CH3COO－(aq)＋2H＋(aq)===BaSO4(s)＋2CH3COOH(aq) ΔH＝－(10a＋4b) kJmol－1，即0.5 mol H2SO4参与反应放出的热量为(5a＋2b)kJ。

　　答案：C

　　7．(201X海淀模拟)红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量的关系如下图所示，图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据。已知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是( )

　　A．其他条件不变，升高温度有利于PCl5的生成

　　B．反应2P(s)＋5Cl2(g)===2PCl5(g)对应的反应热 ΔH＝－798 kJ/mol

　　C．P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为：2P(s)＋3Cl2(g)===2PCl3(g) ΔH＝－306 kJ/mol

　　D．其他条件不变，对于PCl5分解生成PCl3和Cl2的反应，增大压强，PCl5的转化率减小，平衡常数K减小

　　解析：由图可知，P和Cl2反应生成PCl5的热化学方程式是：P(s)＋52Cl2(g)===PCl5(g) ΔH＝－399 kJ/mol，则A项错误，B项正确；图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据，C项错误；温度不变，平衡常数不变，D项错误。

　　答案：B

二、非选择题(本题包括4小题，共58分)

　　8．(15分)化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。

　　(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观象冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧和水汽化的热化学方程式分别为：

　　CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)

　　ΔH＝－802.3 kJmol－1，

　　H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJmol－1；

　　则356 g“可燃冰”(分子式为CH49H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出的'热量为______________________________________________________________________。

　　(2)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为_________________________________________；

　　(3)家用液化气中主要成分之一是丁烷。当1 g丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出热量50 kJ。试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式____________________________。