課時1化學能與熱能(時間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共7個小題，每題6分，共42分，每個小題只有一個選項符合題意。)1．下列與化學反應能量變化相關的敘述正確的是 ()。A．生成物總能量一定低于反應物總能量B．酒精可用作燃料，說明酒精燃燒是釋放能量的反應C．干冰氣化需要吸收大量的熱，這個變化是吸熱反應D．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同解析A項，放熱反應中生成物總能量低于反應物總能量，吸熱反應中生成物的總能量高于反應物的總能量，故A錯；C項，干冰氣化是物理變化，不是化學反應，故C錯誤；焓變與反應條件無關，故D錯。答案B2．(·安慶模擬)根據(jù)如圖所示的反應判斷下列說法中錯誤的是 ()。碳酸鈣的熱分解示意圖A．CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量B．該反應的焓變大于零C．該反應中有離子鍵斷裂也有共價鍵斷裂，化學鍵斷裂吸收能量，化學鍵生成放出能量D．由該反應可推出凡是需要加熱才發(fā)生的反應均為吸熱反應解析因為碳酸鈣受熱分解是吸熱反應，所以CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量，焓變大于零，故A、B正確；在CaCO3中，Ca2＋和CO32－之間存在離子鍵，CO32－中，C與O之間存在共價鍵，故反應中有離子鍵斷裂也有共價鍵斷裂，舊化學鍵斷裂吸收能量，新化學鍵形成放出能量，C正確。需要加熱才發(fā)生的反應不一定為吸熱反應，如碳的燃燒需要加熱，但該反應是放熱反應，D錯誤。答案D3．已知化學反應A2(g)＋B2(g)2AB(g)的能量變化如圖所示，下列敘述中正確的是 ()。A．每生成2分子AB吸收(a－b)kJ熱量B．該反應熱ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1C．該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量D．斷裂1molA—A鍵和1molB—B鍵，放出akJ能量解析由題給圖像可以得到，題給反應的反應物總能量低于生成物總能量，為吸熱反應，C錯；每生成2molAB吸收的熱量為(a－b)kJ，A錯；化學反應過程中，化學鍵斷裂為吸熱過程，化學鍵形成為放熱過程，D錯。答案B4．已知反應：①101kPa時，2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。下列結(jié)論正確的是 ()。A．碳的燃燒熱大于110.5kJ·mol－1B．反應①的反應熱為221kJ·mol－1C．98%的濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1mol水的中和熱為－57.3kJ·mol－1D．稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1mol水時放出57.3kJ的熱量解析燃燒熱是指在101kPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量。反應①中的碳不是1mol，而且產(chǎn)物CO也不是碳燃燒生成的最穩(wěn)定氧化物，CO可以繼續(xù)燃燒放熱，故碳的燃燒熱應大于反應①放出熱量的一半；B項中表示“反應熱”的數(shù)據(jù)前必須帶“－”；C項中描述的是中和熱，數(shù)據(jù)前不應帶“－”且放出的熱量應大于57.3kJ；D項中的反應熱包括H＋與OH－反應放出的熱量和醋酸電離吸收的熱量，所以放出的熱量要小于57.3kJ。答案A5．下列熱化學方程式中，ΔH的絕對值能表示可燃物的燃燒熱的是 ()。A．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802.3kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283kJ·mol－1解析A、B項中燃燒熱所對應的產(chǎn)物應是穩(wěn)定的氧化物，分別是CO2(g)和H2O(l)，故A、B錯誤；C項，燃燒熱所對應的可燃物的物質(zhì)的量應為1mol，故C錯誤。答案D6．下列敘述正確的是 ()。A．同溫同壓下，4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)在常溫和點燃條件下的ΔH不同B．在某反應中，當反應物具有的總能量大于生成物具有的總能量時，該反應放熱，ΔH>0C．已知eq\f(1,2)C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=eq\f(1,2)CO2(g)ΔH＝－196.8kJ·mol－1，則碳的燃燒熱是ΔH＝－196.8kJ·mol－1D．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1，則含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的能量解析A項，反應熱與反應條件無關；B項，反應放熱時ΔH<0；C項，燃燒熱所對應的可燃物的物質(zhì)的量應為1mol；D項，20.0gNaOH的物質(zhì)的量為0.5mol，發(fā)生中和反應放出的熱量為0.5mol×57.4kJ·mol－1＝28.7kJ答案D7．(·寶雞二檢)化學反應A2＋B2=2AB的能量變化如下圖所示，則下列說法中正確的是 ()。A．該反應是吸熱反應B．斷裂1molA—A鍵和1molB—B鍵時能放出xkJ的能量C．斷裂2molA—B鍵時需要吸收ykJ的能量D．2molAB的總能量高于1molA2和1molB2的總能量解析由圖示可知：1molA2和1molB2的總能量高于2molAB的總能量，故該反應為放熱反應，A、D錯；斷裂化學鍵時需要吸收能量，B錯，C正確。答案C二、非選擇題(本題共4個小題，共58分)8．(12分)(·海淀模擬)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kJ·mol－1表示。請認真觀察下圖，然后回答問題。(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ΔH＝________(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。(2)已知熱化學方程式：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1，該反應的活化能為167.2kJ·mol－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：ΔH＝－(E1－E2)；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)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1中，活化分子的最低能量比反應物的能量高167.2kJ·mol－1；該反應是放熱反應，反應物的能量又比生成物的能量高241.8kJ·mol－1，因此活化分子的最低能量比生成物的能量高(241.8＋167.2)kJ·mol－1＝409kJ·mol－1；或逆反應是吸熱反應，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的能量差，即409kJ·mol－1。答案(1)放熱需要－(E1－E2)(2)409kJ·mol－19．(15分)(·金麗衢十二校聯(lián)考)合成氨工業(yè)的核心反應是N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up10(催化劑),\s\do10(高溫、高壓))2NH3(g)ΔH＝QkJ·mol－1。反應過程中能量變化如圖所示，回答下列問題。(1)在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1和E2的變化：E1________，E2________(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)在500℃、2×107Pa和催化劑條件下向一密閉容器中充入0.5molN2和1.5molH2，充分反應后，放出的熱量________(填“＜”、“＞”或“＝”)46.2kJ，理由是_________________________________________________________________________________________________________________________。(3)關于該反應的下列說法中，正確的是________(填字母)。A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0C．ΔH＜0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0解析(1)在反應體系中加入催化劑，降低了活化能，故E1和E2均減小。(3)根據(jù)題給的圖像可以看出合成氨的反應為放熱反應，故ΔH＜0；又因為合成氨的反應為氣體體積減小的反應，故ΔS＜0；所以選D。答案(1)減小減小(2)＜此反應為可逆反應，0.5molN2和1.5molH2不可能完全反應，所以放熱小于46.2kJ(3)D10．(16分)(·成都中學模擬)某實驗小組用0.50mol·L－1NaOH溶液和0.50mol·L－1硫酸進行中和熱的測定。Ⅰ.配制0.50mol·L－1NaOH溶液(1)若實驗中大約要使用245mLNaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體________g。(2)從圖1中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是(填字母)________。圖1Ⅱ.測定稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液中和熱的實驗裝置如圖2所示。圖2(1)寫出該反應的熱化學方程式(中和熱為57.3kJ·mol－1)：_________________。(2)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表。①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝簻囟葘嶒灤螖?shù)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差平均值(t2－t1)/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4②用上述實驗數(shù)值計算結(jié)果為53.5kJ·mol－1，與57.3kJ·mol－1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是(填字母)________。a．實驗裝置保溫、隔熱效果差b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度解析Ⅰ.(1)配制245mL0.50mol·L－1NaOH溶液，應選擇250mL容量瓶，所以需NaOH的質(zhì)量m(NaOH)＝0.50mol·L－1×0.250L×40g·mol－1＝5.0g；(2)NaOH固體易潮解，所以一定要放在燒杯中稱量。Ⅱ.(2)①每次實驗溫度差＝t2－起始溫度t1的平均值，第2組偏差太大，舍棄，則最終溫度差平均值為第1、3、4組三組實驗的溫度差之和除以3；②因為53.5kJ·mol－1<57.3kJ·mol－1，說明實驗過程中有熱量散失，故a、c正確；d的做法會使測得的H2SO4的初始溫度偏高，最終溫度差平均值(t2－t1)變小，實驗結(jié)果偏低，故d正確。答案Ⅰ.(1)5.0(2)abeⅡ.(1)eq\f(1,2)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1(2)①4.0②acd11．(15分)斷開1molAB(g)分子中的化學鍵使其分別生成氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子所吸收的能量稱為A—B鍵的鍵能。下表列出了一些化學鍵的鍵能E：化學鍵H—HCl—ClO=OC—ClC—HO—HH—ClE/(kJ·mol－1)436247x330413463431請回答下列問題：(1)如圖表示某反應的能量變化關系，則此反應為________(填“吸熱”或“放熱”)反應，其中ΔH＝____________(用含有a、b的關系式表示)。(2)若圖示中表示反應H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1，則b＝________kJ·mol－1，x＝________。(3)歷史上曾用“地康法”制氯氣，這一方法是用CuCl2作催化劑，在450℃利用空氣中的氧氣跟氯化氫反應制氯氣。反應的化學方程式為________________________。若忽略溫度和壓強對反應熱的影響，根據(jù)上題中的有關數(shù)據(jù)，計算當反應中有1mol電子轉(zhuǎn)移時，反應的能量變化為________。解析(1)反應物的能量高于生成物，因此是放熱反應。反應熱為反應物與生成物的能量之差，即ΔH＝(a－b)kJ·m