高三化学人教版选修四课时作业：1反应热 焓变

时间：45分钟 满分：100分

一、选择题(每小题4分，共48分)

1．下列关于能量的变化及反应热的说法中正确的是( ) A．任何化学反应都有反应热

B．某些化学键断裂时吸收能量，某些化学键断裂则放出能量 C．形成新化学键不一定放出能量

D．有热量变化的反应一定有化学键的断裂与形成

解析：断裂化学键一定吸收能量，形成化学键一定放出能量，A正确，B、C错误；有热量变化的反应可能是物理变化，如浓硫酸溶于水放出热量，D错误。

答案：A

2．下列关于化学反应中的说法正确的是( )

A．有化学键断裂的过程一定是化学变化 B．化学反应中有物质变化也有能量变化 C．图中所示的反应为放热反应

D．需要加热才能发生的化学反应一定是吸热反应

解析：盐溶于水断裂化学键，但该过程为物理变化，A错误；

由题图可知生成物的能量大于反应物的能量，故该反应为吸热反应，C错误；有些反应需要加热，但反应开始后可以撤掉热源，如Fe与S的反应，这些反应是放热反应，D错误。

答案：B

3．下列说法正确的是( )

A．反应热是1 mol 物质参加反应时的能量变化 B．当反应放热时ΔH>0，反应吸热时ΔH<0

C．任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 D．在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差来决定

解析：化学反应过程中释放或吸收的热量称为反应热，A项错误；当反应放热时，ΔH<0，反应吸热时ΔH>0，B项错误；只有在恒压条件下，化学反应的焓变才等于化学反应的反应热，因此C项错误；一个化学反应是吸热反应还是放热反应，取决于生成物和反应物的焓值差，也可以根据断键时吸收的能量与成键时放出的能量的相对大小判断，D项正确。

答案：D

4．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝－546.3 kJ/mol，下列说法正确的是( )

A．H2和F2反应生成HF的反应是吸热反应

B．在相同条件下，1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量

C．ΔH＝E(H2)＋E(F2)－E(HF)(E表示键能)

D．通常情况下，该反应发生的条件是加热或光照

解析：ΔH＝－546.3 kJ/mol，说明该反应是放热反应，A错；放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，B对；用键能求ΔH，ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和，C项中应是2E(HF)，所以C错；H2和F2在黑暗处就能发生反应，所以D错。

答案：B

5．下列关于能量变化的说法正确的是( )

A．“冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量高

B．化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，表现形式只有吸热和放热两种

C．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定

D．化学反应遵循质量守恒的同时，也遵循能量守恒

解析：A项中说明等质量的水和冰，冰的能量低；B项化学反应中能量的变化通常表现为热量的变化，一般表现为吸热和放热，但也可以转化为其他形式的能量，如电能、光能等；C项中由热化学方程式可知，金刚石本身具有的能量高于石墨，故金刚石不如石墨稳定；D项正确。

答案：D

6．下列反应符合图示的是( )

A．镁片与盐酸的反应

B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应 C．酸碱中和反应

D．乙醇在氧气中的燃烧反应

解析：由图示可知，该反应为吸热反应，B项正确。 答案：B

7．已知H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH＝－72 kJ/mol，其他相关数据如下表：

1 mol 分子中的化学键 断裂时需要吸收的能量/kJ 则表中a为( ) A．404 C．224

B．260 D．200 H2(g) 436 Br2(g) a HBr(g) 366 解析：根据反应热与键能之间的关系可得：

ΔH＝＋436 kJ/mol＋a kJ/mol－2×366 kJ/mol＝－72 kJ/mol，解之得：a＝224。故选C。

答案：C

8．常温下，1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表

示。根据表中信息判断下列说法不正确的是( )

共价键 E/(kJ·mol－1) H—H 436 F—F 157 H—F 568 H—Cl 432 H—I 298 A.432 kJ·mol－1>E(H—Br)>298 kJ·mol－1 B．表中最稳定的共价键是H—F键 C．H2(g)―→2H(g) ΔH＝＋436 kJ·mol－1 D．H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝－25 kJ·mol－1

解析：H—Br键的键能应介于H—I键的键能和H—Cl键的键能之间，即298 kJ·mol－1答案：D

9．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是( ) 反应装置或图像 实验现象温度计的水银柱反应物总能量 反应开始后，甲反应开始后，针A B C D 或图像信息 不断上升 大于生成物总能量 处液面低于乙处液面 筒活塞向右移动 解析：D项中的稀硫酸与锌粒反应后生成H2，能够推动针筒活塞向右移动，不能确定该反应是否为放热反应，D错误。

答案：D

10．中华商务网讯：2011年中国已超北美成为全球液晶显示器第二大市场。生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12 000～20 000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：

化学键 键能/(kJ·mol－1) 下列说法中正确的是( ) A．过程N2(g)―→2N(g)放出能量 B．过程N(g)＋3F(g)―→NF3(g)放出能量 C．反应N2(g)＋3F2(g)―→2NF3(g)的ΔH>0

D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应

解析：断键的过程吸收能量，A错；成键的过程，放出能量，B正确；选项C中反应的ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝(941.7＋3×154.8－6×283.0) kJ·mol－1＝－291.9 kJ·mol－1，因此C错；若NF3吸收能量后没有化学键的断裂与生成，则是物理变化。化学反应过程中必有键的断裂与生成，所以D错。

答案：B

N≡N 941.7 F—F 154.8 N—F 283.0 11．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是( )

A．每生成2分子AB吸收b kJ热量 B．该反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1

C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键，放出a kJ能量 解析：观察题给图像可以得到，上述反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，其中反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1。化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程。

答案：B

12．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系：

据此判断下列说法正确的是( ) A．石墨转变为金刚石是吸热反应 B．白磷比红磷稳定

C．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH>0 D．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1； S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2

解析：由图①知：E(金刚石)>E(石墨)，故石墨转变为金刚石是吸热反应，A正确；由图②知：E(白磷)>E(红磷)，故红磷比白磷稳定，B错误；由图④知：E[CO(g)＋H2O(g)]>E[CO2(g)＋H2(g)]，故CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的ΔH<0，C错误；由ΔH1、ΔH2均为负值，并结合图③知，ΔH1<ΔH2，D错误。

答案：A

二、非选择题(52分)

13．(10分)如图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置，利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。将铝片加入小试管内，然后注入足量的浓NaOH溶液，请根据要求回答下列问题：

(1)有关反应的离子方程式是____________，试管中看到的现象是________________________。

(2)S形导管中液面A________(填“上升”或“下降”)，原因是________________________________；说明此反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。

(3)由实验推知，NaAlO2溶液和H2的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)铝片和NaOH溶液的总能量。

(4)若小试管盛适量水，然后向其中加入适量NH4NO3晶体，则S形导管中液面A________(填“上升”或“下降”)，这说明NH4NO3溶于水是________(填字母)。

a．吸热反应 c．吸热过程

b．放热反应 d．放热过程

解析：铝片与NaOH溶液的反应是放热反应，由于反应物的总能量高于生成物的总能量，放出的热量使锥形瓶内气压增大，导致S形导管左端液面下降，右端液面上升。而NH4NO3溶于水是吸热过程，使锥形瓶内气体压强减小，所以液面A上升。

答案：(1)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑ 铝片逐渐溶解，有气泡产生

(2)下降 反应放出的热量使锥形瓶内气压增大 放热 (3)小于 (4)上升 c 14．(18分)

如图所示，把试管放入盛有25℃石灰水饱和溶液的烧杯中，试管中开始放入几块镁条，再用滴管滴入5 mL的盐酸。试回答下列问题：

(1)实验中观察到的现象是_________________________。 (2)产生上述实验现象的原因是________________________。 (3)写出有关的离子方程式：__________________________。 (4)由实验推知，MgCl2和H2的总能量________(填“大于”、“等于”或“小于”)镁条和盐酸的总能量。

(5)如将本题中“25℃石灰水饱和溶液”换成“20℃碳酸饮料”进行探究实验，实验(1)中观察到的另一现象是_____________，其原因是_____________________。

解析：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑是放热反应，Mg与盐酸反应产生的热量使石灰水的温度升高，Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而减小。气体的溶解度也随温度的升高而减小。

答案：(1)镁条上产生大量气泡，镁条逐渐溶解，烧杯中析出白色固体(或溶液变浑浊)

(2)镁与盐酸反应属于放热反应，而Ca(OH)2的溶解度随着温度

的升高而减小，因此析出白色的Ca(OH)2固体

(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ (4)小于

(5)烧杯中液体放出气泡的速率逐渐加快；气体的溶解度随着温度的升高而减小

15．(8分)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反应物发生反应A＋B===C＋DC＋D生成物

――→总能量为E1总能量为E2 (反应前) (反应后) (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．该反应若有能量变化，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自发进行 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解析：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)AD (2)吸热 ΔH＝(E2－E1) kJ·mol－1

16．(16分)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)：

物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2 能量(kJ) 243 193 151 432 366 298 436 根据上述数据回答(1)—(6)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)下列氢化物中，最稳定的是( ) A．HCl B．HBr C．HI

(3)X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。

(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最多的是_________。

(5)若无表中的数据，你能正确回答出问题(4)吗？

答：________，你的根据是___________________________。 (6)写出H2和Cl2反应的热化学方程式：_____________________。 解析：破坏1 mol物质的化学键时所消耗的能量与相同条件下由形成该物质的原子形成1 mol该物质放出的能量相等，放出的能量越多，物质本身具有的能量越低，分子越稳定。(1)生成1 mol H2时放出的能量最多，为436 kJ。(2)在氢化物中，生成1 mol HCl时放出的能量最多，为432 kJ。(3)分别计算出三个反应放出的热量依次为：

185 kJ、103 kJ和9 kJ。

答案：(1)A (2)A (3)放热 (4)Cl2

(5)能 生成物越稳定，放出的热量越多，在HX中，HCl最稳定

(6)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)

ΔH＝－185 kJ·mol－1