《化學反應與能量變化》習題及答案

一、選擇題(本題包括7小題，每小題6分，共42分)

　　1．(201X江蘇高考)化學與人類生活、社會可持續發展密切相關。下列措施有利于節能減排、保護環境的是( )

　　①加快化石燃料的開采與使用；②研發易降解的生物農藥；③應用高效潔凈的能源轉化技術；④田間焚燒秸稈；⑤推廣使用節能環保材料。

　　A．①③⑤ B．②③⑤

　　C．①②④ D．②④⑤

　　解析：本題考查化學與STSE的聯系，意在考查考生運用化學知識解決實際問題的能力。加快化石燃料的開采與使用不利于節能減排，田間焚燒秸桿會污染環境，故選B.

　　答案：B

　　2．(201X上海高考)根據碘與氫氣反應的熱化學方程式

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

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

　　下列判斷正確的是( )

　　A．254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反應放熱9.48 kJ

　　B．1 mol固態碘與1 mol氣態碘所含的能量相差17.00 kJ

　　C．反應(ⅰ)的產物比反應(ⅱ)的產物穩定

　　D．反應(ⅱ)的反應物總能量比反應(ⅰ)的反應物總能量低

　　解析：反應是可逆反應，反應物不能完全轉化；利用蓋斯定律可得出1 mol 固態碘與1 mol氣態碘所含的能量相差35.96 kJ；同一種物質的能量在相同條件下，能量一樣多。同樣利用蓋斯定律可得出選項D正確。

　　答案：D

　　3．已知斷開或形成1 mol化學鍵吸收或放出的能量稱為化學鍵的鍵能，如H—H鍵的鍵能為436 kJ/mol，NN鍵的鍵能為945 kJ/mol，N—H鍵的鍵能為391 kJ/mol。則下列有關工業合成氨反應的熱化學方程式正確的是( )

　　解析：根據反應熱和鍵能的關系可得，ΔH＝945 kJ/mol＋3×436 kJ/mol－6×391 kJ/mol＝－93 kJ/mol。

　　答案：A

　　4．(201X東城模擬)下列說法正確的是( )

　　A．任何酸與堿發生中和反應生成1 mol H2O的過程中，能量變化均相同

　　B．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的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，

　　則a>b

　　D．已知：①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)

　　ΔH＝－393.5 kJmol－1，

　　②C(s，金剛石)＋O2(g)===CO2(g)

　　ΔH＝－395.0 kJmol－1，

　　則C(s，石墨)===C(s，金剛石)

　　ΔH＝＋1.5 kJmol－1

　　解析：A項，弱酸與弱堿發生中和反應生成1 mol H2O釋放的能量小于強酸與強堿發生中和反應生成1 mol水釋放的能量，不正確；B項，不論是在光照還是在點燃條件下的ΔH均相同，不正確；C項，生成液態水放出的熱量多，故a<b，不正確；D項，根據蓋斯定律，用兩個熱化學方程式相減即得，正確。

　　答案：D

　　5．(201X重慶高考)SF6是一種優良的絕緣氣體，分子結構中只存在S—F鍵。已知：1 mol S(s)轉化為氣態硫原子吸收能量280 kJ，斷裂1 mol F—F、S—F鍵需吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ。則S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反應熱ΔH為( )

　　A．－1780 kJ/mol B．－1220 kJ/mol

　　C．－450 kJ/mol D．＋430 kJ/mol

　　解析：本題考查化學反應熱計算。化學反應的實質是舊鍵的斷裂和新鍵的生成，舊鍵的斷裂吸收熱量，新鍵的生成放出熱量，兩個熱量變化的總體效應即為反應的熱效應。S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反應過程中舊鍵斷裂吸收的熱量為280 kJ＋160 kJ×3＝760 kJ，新鍵生成放出的熱量為330 kJ×6＝1980 kJ，反應放出1220 kJ的熱量，ΔH＝－1220 kJ/mol。

　　答案：B

　　6．將1 000 mL 0.1 molL－1 BaCl2溶液與足量稀硫酸充分反應放出a kJ熱量；將1 000 mL 0.5 molL－1 HCl溶液與足量CH3COONa溶液充分反應放出b kJ熱量(不考慮醋酸鈉水解)；將500 mL 1 molL－1 H2SO4溶液與足量(CH3COO)2Ba(可溶性強電解質)溶液反應放出的熱量為( )

　　A．(5a－2b) kJ B．(2b－5a) kJ

　　C．(5a＋2b) kJ D．(10a＋4b) kJ

　　解析：依題意可得：

　　Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)===BaSO4(s)

　　ΔH＝－10a kJmol－1；

　　CH3COO－(aq)＋H＋(aq)===CH3COOH(aq)

　　ΔH＝－2b kJmol－1。

　　則Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)＋2CH3COO－(aq)＋2H＋(aq)===BaSO4(s)＋2CH3COOH(aq) ΔH＝－(10a＋4b) kJmol－1，即0.5 mol H2SO4參與反應放出的熱量為(5a＋2b)kJ。

　　答案：C

　　7．(201X海淀模擬)紅磷(P)和Cl2發生反應生成PCl3和PCl5，反應過程和能量的關系如下圖所示，圖中的ΔH表示生成1 mol產物的數據。已知PCl5分解生成PCl3和Cl2，該分解反應是可逆反應。下列說法正確的是( )

　　A．其他條件不變，升高溫度有利于PCl5的生成

　　B．反應2P(s)＋5Cl2(g)===2PCl5(g)對應的反應熱 ΔH＝－798 kJ/mol

　　C．P和Cl2反應生成PCl3的熱化學方程式為：2P(s)＋3Cl2(g)===2PCl3(g) ΔH＝－306 kJ/mol

　　D．其他條件不變，對于PCl5分解生成PCl3和Cl2的反應，增大壓強，PCl5的轉化率減小，平衡常數K減小

　　解析：由圖可知，P和Cl2反應生成PCl5的熱化學方程式是：P(s)＋52Cl2(g)===PCl5(g) ΔH＝－399 kJ/mol，則A項錯誤，B項正確；圖中的ΔH表示生成1 mol產物的數據，C項錯誤；溫度不變，平衡常數不變，D項錯誤。

　　答案：B

二、非選擇題(本題包括4小題，共58分)

　　8．(15分)化學在能源開發與利用中起著十分關鍵的作用。

　　(1)蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀象冰的甲烷水合物固體。甲烷氣體燃燒和水汽化的熱化學方程式分別為：

　　CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)

　　ΔH＝－802.3 kJmol－1，

　　H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJmol－1；

　　則356 g“可燃冰”(分子式為CH49H2O)釋放的甲烷氣體完全燃燒生成液態水，放出的'熱量為______________________________________________________________________。

　　(2)0.3 mol的氣態高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態三氧化二硼和液態水，放出649.5 kJ熱量，其熱化學方程式為_________________________________________；

　　(3)家用液化氣中主要成分之一是丁烷。當1 g丁烷完全燃燒并生成CO2和液態水時，放出熱量50 kJ。試寫出丁烷燃燒反應的熱化學方程式____________________________。