高中化学课时分层作业10化学反应中的热量苏教版必修2

课时分层作业(十) 化学反应中的热量
(建议用时：45分钟)
[学业达标练]
1．下列对化学反应的认识错误的是( )
A．会引起化学键的变化
B．会产生新的物质
C．必然引起物质状态的变化
D．必然伴随着能量的变化
C[化学反应的本质是化学键的断裂和形成，表现为有新物质生成，并伴随着能量的变化，而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同，也可能不相同，故答案为C。

]
2．下列能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢过程中能量变化的示意图是( )
【导学号：13572069】
B[断裂化学键要吸收能量，而形成化学键要放出能量，且氢气与氯气反应生成氯化氢为放热反应，则氢气与氯气的总能量高于氯化氢的总能量。

]
3．下列反应属于吸热反应的是( )
A．钠与水反应
B．碳与二氧化碳在高温下反应
C．盐酸与氢氧化钠溶液反应
D．甲烷在空气中燃烧
B[A项，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，属于放热反应，故错误；B项，碳在高温下与二氧化碳的反应是吸热反应，故正确；C项，中和反应是放热反应，故错误；D项，甲烷燃烧是放热反应，故错误。

]
4．下列说法中正确的是 ( )
【导学号：13572070】
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应②放热反应在常温下一定很容易发生③反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小④放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应可能会继续进行
A．③④ B．①②
C．①②③④ D．②③④
A[需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如木炭燃烧反应；放热反应常温下不一定容易发生，如木炭燃烧反应；反应是放热还是吸热取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小；由于放热反应在反应过程中放出热量，所以停止加热后反应可能会继续进行。

] 5．1 g氢气燃烧生成液态水时，放出142.9 kJ的热量，下列表示该反应的热化学方程式中，正确的是( )
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－142.9 kJ·mol－1 B．H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 C．2H2＋O2===2H2O
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝571.6 kJ·mol－1 B[1 g氢气燃烧生成液态水时，放出142.9 kJ的热量，ΔH<0，则1 mol H2燃烧放出285.8 kJ的热量，故反应的热化学方程式为H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1或2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1。

A项中热量计算错误，C 项中没有注明物质的聚集状态，D项中ΔH应为负值。

故正确答案为B。

] 6．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料，0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2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( )
【导学号：13572071】
A.1
2
N2H4(g)＋
1
2
O2(g)===
1
2
N2(g)＋H2O(g)
ΔH＝267 kJ·mol－1
B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－133.5 kJ·mol－1 C．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－534 kJ·mol－1 D．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－534 kJ·mol－1
D [0.25 mol N 2H 4(g)完全燃烧放出133.5 kJ 热量，则1 mol N 2H 4(g)完全燃烧放出的热量为4×133.5 kJ＝534 kJ 。

选项A ，ΔH 为正值，不正确；选项B ，ΔH 数值不正确；选项C ，生成物水的状态不正确。

]
7．近年来各大型运动会所用火炬的燃料多采用丙烷，其燃烧时发生反应的化学方程式
为C 3H 8＋5O 2――→点燃3CO 2＋4H 2O 。

下列说法中不正确的是( )
A ．火炬燃烧时化学能只转化为热能
B ．所有的燃烧反应都会释放热量
C ．1 mol C 3H 8和5 mol O 2所具有的总能量大于3 mol CO 2和4 mol H 2O 所具有的总能量
D ．丙烷完全燃烧的产物对环境无污染，故丙烷为环保型燃料
A [火炬燃烧时，化学能转化为热能和光能，A 不正确；所有的燃烧反应都属于放热反应，
B 正确；依据反应物总能量与生成物总能量的相对大小和放热(吸热)反应的关系可知，
C 正确；因为丙烷燃烧的产物是CO 2和H 2O ，对环境无污染，
D 正确。

]
8．为证明铝与盐酸的反应是放热反应，下列实验装置中可达到实验目的的是( )
【导学号：13572072】
A [铝与盐酸反应时有氢气生成，所以只有A 项能说明反应时放出热量，
B 、
C 、
D 项不符合题意。

]
9．甲硅烷(SiH 4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃。

【导学号：13572073】
(1)甲硅烷中含有的化学键的类型是________，其在固态时属于________晶体。

(2)已知室温下1 g 甲硅烷自燃生成SiO 2和水放出热量44.6 kJ ，则其热化学方程式为___________________________________________________________
___________________________________________________________。

【解析】 (1)甲硅烷是非金属元素和非金属元素形成的化合物，属于共价化合物，其中只含共价键，在固态时依靠分子间作用力结合成分子晶体。

(2)1 mol SiH 4完全燃烧，生成液态水放出的热量为44.6 kJ·g －1×32 g＝1 427.2 kJ 。

因此热化学方程式为SiH 4(g)＋
2O 2(g)===SiO 2(s)＋2H 2O(l) ΔH ＝－1 427.2 kJ·mol －1。

【答案】 (1)共价键 分子
(2)SiH 4(g)＋2O 2(g)===SiO 2(s)＋2H 2O(l)
ΔH ＝－1 427.2 kJ·mol －1
10．已知化学反应的能量变化如图所示：
【导学号：13572074】
(1)1 mol N 和3 mol H 生成1 mol NH 3(g)是________能量的过程(填“吸收”或“释放”)。

(2)由12 mol N 2(g)和32
mol H 2(g)生成 1 mol NH 3(g)过程________(填“吸收”或“释放”)________kJ 热量。

【解析】 如果反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，整个反应就放出能量，反之就吸收能量。

(1)由图像可知1 mol N 和3 mol H 具有的总能量比1 mol NH 3(g)高b kJ ，
所以1 mol N 和3 mol H 生成1 mol NH 3(g)是释放能量的过程。

(2)由图像可知12
mol N 2(g)和32
mol H 2(g)总能量比1 mol N 和3 mol H 具有的总能量低a kJ ，而1 mol NH 3(g)具有的总能量比1 mol N 和3 mol H 具有的总能量低b kJ ，b >a ，所以由12 mol N 2(g)和32
mol H 2(g)生成1 mol NH 3(g)的过程释放出(b －a )kJ 能量。

【答案】 (1)释放 (2)释放 (b －a )
11．用Cl 2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl 。

利用反应A ，可实现氯的循环利用。

已知：反应A 中，4 mol HCl 被氧化，放出115.6 kJ 的热量。

回答下列问题：
(1)H 2O 的电子式是________。

(2)断开1 mol H —O 键与断开1 mol H —Cl 键所需能量相差为________ kJ ，H 2O 中H —O 键比HCl 中H —Cl 键________(填“强”或“弱”)。

【解析】 (1)水是共价化合物，其电子式为。

(2)设断开1 mol H —Cl 键需要的能量为a kJ ，断开1 mol H —O 键需要的能量为b kJ 。

则生成物的总键能－反应物的总键能＝115.6 kJ ，即(2×243＋4b )－(4a ＋498)＝115.6，解得b －a ＝31.9 kJ 。

断开1 mol H —O 键比断开1 mol H —Cl 键所需要的能量大，则H —O 键比H —Cl 键强。

【答案】 (1) (2)31.9 强
[冲A 挑战练]
12．已知1 g 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ ，氧气中1 mol O===O 键完全断裂时吸收热量496 kJ ，水蒸气中1 mol H —O 键形成时放出热量463 kJ ，则氢气中1 mol H —H 键断裂时吸收热量为( )
A ．920 kJ
B ．557 kJ
C ．436 kJ
D ．188 kJ
C [1 g 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ ，则2 mol 的氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量484 kJ ；根据反应方程式2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g)，可知：2×H—H ＋496 kJ －4×463 kJ＝－484 kJ 。

解得H —H ＝436 kJ ，所以选择C 。

]
13．已知：2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol －1；CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890 kJ·mol －1。

现有H 2与CH 4的混合气体112 L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO 2和H 2O(l)，精确测得反应放热3 694.75 kJ ，则原混合气体中H 2与CH 4的物质的量之比是( )
【导学号：13572075】
A ．1∶1
B ．1∶3
C ．1∶4
D ．2∶3
B [设H 2与CH 4的物质的量分别是x 和y ，则x ＋y ＝5 mol,571.6 kJ·mol －1×x 2＋890
kJ·mol －1×y ＝3 694.75 kJ ，解得x ＝1.25 mol ，y ＝3.75 mol ，故两者之比为1∶3。

]
14．已知H 2(g)＋12
O 2(g)===H 2O(g)，如图是1 mol H 2燃烧的反应过程中能量变化示意图。

请回答下列问题：
(1)a 、b 、c 分别代表什么意义？
a ___________________________________________________________；
b ___________________________________________________________；
c ___________________________________________________________。

(2)该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。

(3)氢气在氧气中燃烧，破坏1 mol H —H 键吸收Q 1 kJ 的能量，破坏1 mol O===O 键吸收Q 2 kJ 的能量，形成1 mol H —O 键释放Q 3 kJ 的能量，则下列关系式正确的是________。

A ．2Q 1＋Q 2>4Q 3
B ．2Q 1＋Q 2<4Q 3
C ．2Q 1＋Q 2＝4Q 3
【解析】 (1)化学反应发生时，首先断裂反应物中的化学键，再形成生成物中的化学
键，H 2(g)和12O 2(g)与2H(g)和O(g)之间的能量差是H 2→2H(g)和12
O 2(g)→O(g)过程中断开H —H 键和O===O 键需吸收的能量。

故a 表示断裂1 mol H —H 键和0.5 mol O===O 键所吸收的总能量。

同理，b 表示形成2 mol H —O 键所放出的总能量，c 表示1 mol H 2(g)和0.5 mol O 2(g)完全反应生成 1 mol H 2O(g)放出的能量。

(3)氢气在氧气中燃烧的反应为2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g)，反应释放能量。

在该反应中破坏2 mol H —H 键、1 mol O===O 键，形成4 mol H —O 键，所以2Q 1＋Q 2<4Q 3。

【答案】 (1)表示断裂1 mol H —H 键和0.5 mol O===O 键所吸收的总能量 表示形成2 mol H —O 键所放出的总能量 表示1 mol H 2(g)和0.5 mol O 2(g)完全反应生成1 mol H 2O(g)放出的能量 (2)放热 (3)B。