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2018-2019学年人教版高中化学选修四学业分层测评1 焓变 反应热 Word版含解析

学业分层测评(一)

焓变

反应热

(建议用时:40 分钟) [基础达标练] 1.下列有关能量的叙述错误的是( A.化学反应均伴随着能量的变化 B.能吸收或释放出热量的变化不一定是化学变化 C.吸热反应需要消耗能量,故此类反应没有利用的价值 D.木炭燃烧时,先加热是为了使温度达到木炭的着火点 C [化学反应中旧键的断裂需要吸收能量, 新键形成时会释放能量, 故化学 反应均伴随着能量的变化,A 项正确;许多物理变化也伴随着能量的变化,如升 华等, B 项正确; 任何化学反应中都有新物质的生成, 故化学反应有利用的价值, C 项错误;由物质燃烧的条件可知,D 项正确。] 2.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是( A.铝片与稀盐酸反应 B.Ba(OH)2· 8H2O 与 NH4Cl 反应 C.灼热的炭与 CO2 反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应 C [A 项,反应 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑既属于氧化还原反应,又属于 放热反应,A 项错误。B 项,反应 Ba(OH)2· 8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+ 10H2O 属于非氧化还原反应,是吸热反应,B 项错误。C 项,灼热的炭与 CO2 的反应是氧化还原反应,也是吸热反应,C 项正确。D 项,甲烷在氧气中的燃烧 反应是氧化还原反应,但是放热反应,D 项错误。] 3.如图所示是四位同学在学习了“化学反应与能量的变化”后所产生的相 关认识,其中一定正确的是( ) ) )

A

B

C B

D

[中和反应、缓慢氧化反应均是放热反应,但都不会发光,A 项错误;在

吸热反应中,从外界吸收的能量转化为新物质的化学能,B 项正确;有些放热反 应需要在高温条件下才能进行, 如铝热反应, 而有些吸热反应在常温下就能进行, 如 Ba(OH)2· 8H2O 与 NH4Cl 的反应,C 项错误;由燃烧反应是放热反应,且反应 过程中部分化学能转化为光能可知,D 项错误。] 4.下列说法中正确的是( ) 【导学号:80192006】 A.焓变是指 1 mol 物质参加反应时的能量变化 B.反应放热时,ΔH>0;反应吸热时,ΔH<0 C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓与生成物的总焓一定不同 D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓总是高于生成物的总焓 C [A 项,焓变不是指 1 mol 物质参加反应时的能量变化;B 项,放热反应 ΔH<0,吸热反应 ΔH>0;D 项,一个确定的化学反应体系中,反应物总焓可能高 于或低于生成物总焓。] 5.下列变化中生成物的总能量大于反应物的总能量的是( )

【导学号:80192007】 A.H—Cl―→H+Cl B.H+H―→H—H C.Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ D.HCl+NaOH===NaCl+H2O A [生成物的总能量大于反应物的总能量,为吸热过程。A 项,H—Cl 键断 裂,吸收热量,正确;B 项,形成 H—H 键,释放能量,错误;C 项,金属与酸 的置换反应为放热反应,错误;D 项,酸碱中和反应为放热反应,错误。] 6.下列关于 ΔH 的说法正确的是( )

A.反应过程中,消耗的反应物越多,ΔH 越大 B.ΔH>0 时反应放热,ΔH<0 时反应吸热 C.ΔH 越大,说明反应放出的热量越多 D.能量变化如图所示的化学反应为放热反应,ΔH 为“-” D [A 项,ΔH 表示每摩尔反应的热效应,与反应物的用量无关,A 项错误。 B 项,ΔH>0 时反应吸热,ΔH<0 时反应放热,B 项错误。C 项,反应热有正、 负,反应放出的热量越多,ΔH 越小,反应吸收的热量越多,ΔH 越大,C 项错 误。D 项,由于反应物的总焓大于生成物的总焓,故由反应物转化为生成物时, 该反应为放热反应,ΔH 为“-”,D 项正确。] 点燃 7.对于放热反应 H2+Cl2=====2HCl,下列说法正确的是( A.该反应涉及离子键和共价键的断裂与形成 B.该反应中,化学能只转变为热能 C.断开 1 mol H—H 键和 1 mol Cl—Cl 键所吸收的总能量,小于形成 1 mol H—Cl 键所放出的能量 D.反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量 D [A 项,H2 与 Cl2 含有的化学键为共价键,该反应只涉及共价键的断裂与 形成,错误;B 项,该反应的化学能可以转化为热能,也可以转化为光能、电能 等其他形式的能量,错误;C 项,该反应为放热反应,所以断开 1 mol H—H 键 和 1 mol Cl—Cl 键所吸收的总能量,小于形成 2 mol H—Cl 键所放出的能量,错 误;D 项,因为反应为放热反应,所以反应物所具有的总能量高于生成物所具有 的总能量,正确。] 8.某化学反应的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是( ) )

【导学号:80192008】

A.该反应为放热反应 B.E2 kJ· mol-1 可表示形成新的化学键所释放的能量 C.该反应的反应热 ΔH=(E1-E2) kJ· mol-1 D.加入催化剂可同时降低 E1、E2 D [A 项,反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应为吸热反应,A 项 错误。B 项,E2 kJ· mol-1 可表示断裂旧化学键时吸收的能量,B 项错误。C 项, 该反应的反应热 ΔH=+(E2-E1)kJ· mol-1,C 项错误。D 项,加入催化剂能同时 降低正、逆反应的活化能,D 项正确。] 9.在一定条件下,A 和 B 反应可生成 C 和 D,其能量变化如下: A+B C+D ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― → 总能量为E1 总能量为E2 (反应前) (反应后)
发生反应A+B===C+D

(1)下列关于反应 A+B===C+D 的说法正确的是________。 A.反应前后原子的种类和数目一定不变 B.该反应若有热量变化,则一定是氧化还原反应 C.若该反应为放热反应,则不需加热反应就一定能进行 D.反应物的总质量与生成物的总质量一定相等,且该反应遵循能量守恒 (2)若 E1<E2,则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的 反应热为________________。 【解析】 (1)每个反应都遵循质量守恒和能量守恒,故 A、D 两项正确。

任何反应都伴随着能量变化,B 项错误。某一反应是放热反应还是吸热反应与反 应条件无关,加热是为了使旧化学键断裂,引发反应,C 项错误。 【答案】 (1)A、D (2)吸热 ΔH=(E2-E1)kJ/mol

10.如图是某同学设计的放热反应的观察装置,其实验顺序是:

【导学号:80192009】

CaO 与水的反应 ①按图所示将实验装置连接好; ②在 U 形管内加入少量红墨水(或品红溶液),打开 T 形管螺旋夹,使 U 形 管内两边的液面处于同一水平面,再夹紧螺旋夹; ③在中间的试管里盛 1 g CaO,当滴入 2 mL 左右的蒸馏水后,即可观察。 试回答: (1)实验中观察到 U 形管中的现象是 _______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (2)该实验中必须进行的一步实验操作是________。 (3)该实验的原理是___________________________________________。 (4)实验中进行反应的化学方程式是_______________________________。 (5) 说 明 CaO 和 H2O 的 能 量 之 和 与 Ca(OH)2 的 能 量 之 间 的 关 系 : __________________________________________________________________。 (6)若该实验中 CaO 换成 NaCl,则________(填“能”或“不能”)观察到相 同现象。 【解析】 从提供的仪器和目的来看,意在通过观察 U 形管里液面变化指

示左边装置中发生反应的热量变化。自然想到了热胀冷缩现象;而在实验中利用 大试管里的空气膨胀, 故此实验要求装置必须气密性良好, 否则无法观察到现象。 【答案】 (1)红墨水或品红溶液沿开口端上升

(2)检查装置气密性 (3)CaO 和水反应放出热量使大试管中空气膨胀,引起红墨水 (或品红溶液) 在 U 形管中的位置不再相平 (4)CaO+H2O===Ca(OH)2 (5)CaO 和 H2O 的能量之和大于 Ca(OH)2 的能量 (6)不能

[能力提升练] 11.根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是( )

碳酸钙的热分解示意图 A.CO2 和 CaO 的总能量大于 CaCO3 的总能量 B.该反应的焓变大于零 C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键 形成放出能量 D.由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应 D [因为碳酸钙受热分解是吸热反应, 所以 CO2 和 CaO 的总能量大于 CaCO3
2- 的总能量,焓变大于零,A、B 正确;在 CaCO3 中,Ca2+和 CO3 之间存在离子
- 键,CO2 3 中,C 与 O 之间存在共价键,故反应中有离子键断裂也有共价键断裂,

旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成放出能量,C 正确;需要加热才发生的反 应不一定为吸热反应,如木炭的燃烧需要加热,但该反应是放热反应,D 错误。] 12.某反应过程中体系的能量变化如图所示,下列说法错误的是( )

【导学号:80192010】

A.反应过程可表示为A+BC ―→[A…C…B] ―→AC+B
?反应物? ?过渡态? ?生成物?

B.E1 为反应物的能量与过渡态的能量差,称为正反应的活化能 C.正反应的热效应 ΔH=E1-E2,且 E2>E1,所以正反应为放热反应 D.此图中逆反应的热效应 ΔH=E1-E2,逆反应为吸热反应 D [A 项,结合图像知其正确。B 项,反应物分子转变为活化分子所需要的 最低能量即是正反应的活化能, B 项正确。 C 项, 由图可知, 正反应的热效应 ΔH =E1-E2,且 E2>E1,所以正反应为放热反应,C 项正确。D 项,题图中逆反应

的热效应 ΔH=E2-E1,为吸热反应,D 项错误。] 13.科学家已获得了极具理论研究意义的 N4 分子,其结构为正四面体(如图 所示),与白磷分子相似。已知断裂 1 mol N—N 键吸收 193 kJ 热量,断裂 1 mol N≡N 键吸收 941 kJ 热量,则( )

A.N4 的熔点比 P4 高 B.1 mol N4 气体转化为 N2 时要吸收 724 kJ 能量 C.N4 是 N2 的同系物 D.1 mol N4 气体转化为 N2 时要放出 724 kJ 能量 D [N4 与白磷(P4)结构相似,均为分子晶体,由于 N4 相对分子质量小于 P4, 故其分子间作用力弱于 P4,其熔点低于 P4,A 错;N4 与 N2 互为同素异形体,而 不是同系物,则 C 错;从结构图中可看出,一个 N4 分子中含有 6 个 N—N 键, 根据 N4(g)===2N2(g) ΔH ,有 ΔH = 6×193 kJ/mol - 2×941 kJ/mol =- 724

kJ/mol,故 B 项错误,D 项正确。] 14.下表中的数据是破坏 1 mol 物质中的化学键所消耗的能量(kJ): 【导学号:80192011】 物质 键能 (kJ/mol) Cl2 243 Br2 193 I2 151 H2 436 HCl 431 HI 298 HBr 366

根据上述数据回答(1)~(4)题。 (1)下列物质本身具有的能量最低的是( A.H2 C.Br2 B.Cl2 D.I2 ) )

(2)下列氢化物本身具有的能量最低的是( A.HCl B.HBr

C.HI

(3)X2+H2===2HX(X 代表 Cl、 Br、 I)的反应是___________________反应。 (填 “吸热”或“放热”) (4)相同条件下,X2(X 代表 Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量

的氢气时,放出的热量最多的是_________________________________。 【解析】 (1)破坏物质中的化学键消耗能量越多,说明原物质越稳定,本

身能量越少,由表知 H2 应具有最低能量。(2)物质越不活泼,与 H2 形成氢化物 越不稳定,本身能量越高,故选 A。(3)由表可知,反应物 X2+H2 的能量都小于 氢化物 2 倍的能量,故均为放热反应。(4)由表可知,反应物 Cl2+H2 所具有的能 量,与 2 倍 HCl 的能量相差最大,故放热最多,因化学反应的本质是旧键断裂 吸热,新键形成放热。 【答案】 (1)A (2)A (3)放热 (4)Cl2

15.在化学反应中,能引发化学反应的分子间碰撞称之为有效碰撞,这些分 子称为活化分子。 使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能,其单 位用 kJ· mol-1 表示。请认真观察下图,然后回答问题。

(1)图中反应是________(填“吸热”或“放热”)反应,该反应________(填 “需要”或“不需要”)环境先提供能量,该反应的 ΔH=________(用含 E1、E2 的代数式表示)。 1 (2)已知: H2(g)+2O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ· mol-1, 该反应的活化能 为 167.2 kJ· mol-1,则其逆反应的活化能为________。 (3)对于同一反应,图中虚线 (Ⅱ)与实线 (Ⅰ) 相比,活化能________(填“升 高 ”“ 降 低 ” 或 “ 不 变 ”) , 对 反 应 热 是 否 有 影 响 ? ________ , 原 因 是 ____________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 【解析】 (2)由图示可知 ΔH=正反应活化能-逆反应活化能,故逆反应活 化能=正反应活化能-ΔH=167.2 kJ· mol-1-(-241.8 kJ· mol-1)=409.0 kJ· mol-
1

。 【答案】 (1)放热 需要 (E2-E1)kJ/mol

(2)409.0 kJ· mol-1 (3)降低 无影响 催化剂只降低反应的活化能, 不能改变反应物的总能

量和生成物的总能量之差, 即反应热不改变[或: 因为催化剂只降低反应的活 化能,同等程度的降低 E1、E2 的值,则 E2-E1 的差(即反应热)不改变]


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