化学反应之能源反应热的计算

第二节 化学反应 能源 反应热的计算一、选择题（包括8小题。16小题只有一个选项符合题意，78小题有两个选项符合题意。）1.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )A.碳酸铵受热分解B.乙烷燃烧C.铝粉与硫酸反应 D.氧化钠溶于水2.环境是人类生存和活动的场所。下列有关人类满足生活和生产活动需求做法的说法中，不正确的是( )A.第29届奥运会的火炬燃料丙烷燃烧产物为二氧化碳和水，符合中国政府办一个“绿色奥运”的承诺B.“长征”系列火箭为我国的航天事业立下了汗马功劳，其推进剂（偏二甲肼/四氧化二氮）属于环保燃料C.2007年在太湖发生的蓝藻“水华”现象是该区域的生活污水、工业废水等造成水域富营养化的结果D.研究人员用植物碳水化合物制造出了柴油燃料，属清洁的可再生能源3.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应：H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）;H=-57.3 kJmo-1L分别向1 L 0.5 mol-1L的NaOH溶液中加入：稀醋酸，浓硫酸，稀硝酸，恰好完全反应的热效应分别为H1、H2、H3,它们的关系正确的是( )A.H1H2H3 B.H2H1H3H24.半导体工业用石英砂做原料通过三个重要反应生产单质硅生产1.00 kg纯硅的总反应热为( )A.-21435.71 kJ B.-600.20 kJC.+21435.71 kJ D.+1965.10 kJ5.（2009年四川卷）25 ，101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是( )A.2H+（aq）+SO42-（aq）+Ba2+（aq）+2OH-（aq）=BaSO4（s）+2H2O（l）;H=-57.3 kJ/molB.KOH（aq）+1/2H2SO4（aq）=1/2K2SO4（aq）+H2O（l）;H=-57.3 kJ/molC.C8H18（l）+25/2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（g）;H=-5518 kJ/molD.2C8H18（g）+25O2（g）=16CO2（g）+18H2O（l）;H=-5518 kJ/mol6.（2009年珠海模拟）在一定条件下发生化学反应：2SO2（g）+O2（g）=2SO23（g）；H=-197 kJmo-1L现有容积相同的甲、乙、丙三个容器，在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量（Q）如下表所列：容器SO2（mol）O2（mol）N2（mol）Q（kJ）甲210Q1乙210Q2丙10.51Q3根据以上数据，下列叙述不正确的是( )A.在上述条件下反应生成1 mol SO23气体放热98.5 kJB.上述条件下每摩尔该反应进行到底时放出的热量为197 kJC.Q1=2Q2=2Q3=197 kJD.2Q2=2Q3Q1197 kJ7.分析下面的能量变化示意图，确定下列选项中正确的是( )A.2A（g）+B（g）=2C（g）；H0C.2A+B=2C；H08.（2009年云浮质检）灰锡（以粉末状存在）和白锡是锡的两种同素异形体。已知：Sn（s,白）+2HCl（aq）=SnCl2（aq）+H2（g）；H1Sn（s,灰）+2HCl（aq）=SnCl2（aq）+H2（g）；H2Sn（s,灰）FY（KN13.2 /13.2 Sn（s,白）；H3=+2.1 kJmo-1L下列说法正确的是( )A.H1393.6 kJmo-1L，所以A燃烧时加少量B可以放出更多的热量”这种说法是否正确？并说明理由_ _ 。（3）写出A+O2C的热化学方程式：_ 。12.（2008年全国卷改编）红磷P（s）和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量关系如下图所示（图中的H表示生成1 mol产物的数据）根据下图回答下列问题：（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式_ _ ；（2）PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式_ _ ；（3）工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是_ _ ；（4）P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的H3=_;P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的H4_H3（填“大于”，“小于”或“等于”）；（5）PCl5与足量水反应，最终生成两种酸，其化学方程式是_ 。参考答案：1.解析:生成物总能量高于反应物总能量的化学反应必为吸热反应。B、C、D三项均为放热反应，A为吸热反应。结合平时对反应的认识即可判断。 答案:A 2.解析:A项中丙烷燃烧产物是H2O和CO2，无污染，正确；B中偏二甲肼是一种剧毒物质，且偏二甲肼与四氧化二氮反应后的产物也对人体有害，污染环境，故B错；C、D正确。 答案:B 3.解析:等物质的量的NaOH与稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量。但在实际反应中，浓硫酸溶解放热，醋酸是弱电解质，电离要吸热，故选D。注意放热越多，H的值越小。 答案:D 4.解析:首先将由石英制纯硅的不同途径图示如下： 根据盖斯定律： H=H1+H2+H3=-600.20 kJmol-1，生成1.00 kg纯硅反应热总量为：1000 g/28 gmol-1（-600.20 kJmol-1) =-21435.71 kJ。 答案:A 5.解析:A项，生成的是2 mol H2O及BaSO4沉淀；C项，应生成液态水；D项，辛烷应为1 mol。 答案:B 6.解析:甲容器中实际生成的SO3少于2 mol,故放热少于197 kJ,又因压强减小，乙丙两容器生成的SO3分别少于甲容器中生成SO3的一半，故有2Q2=2Q3Q10是吸热反应，则反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量，因此在化学反应时，就需要对反应物加热。 （3)若途径、中从上至下四式依次为、式则2+=2,即2b+（-c)+（-d)=2（-a)整理得：2b=c+d-2a。 答案:（1)等于 （2)小于吸收加热 （3)2b=c+d-2a11.解析:（1)由A（s)+B（g)=C（g)+D（g)； H=+131.4 kJmol-1， 知n（A)=43.8 kJ/131.4 kJmol-1= mol。 M（A)=4 g/ mol=12 gmol-1，故A为碳，B为H2O，C为CO,D为H2，G为CO2，E为浓H2SO4或浓HNO3。 （2)可把3个热化学方程式具体写为： C（s)+O2（g)=CO2（g)；H=-393.6 kJmol-1 CO（g)+1/2O2（g)=CO2（g)；H=-283 kJmol-1 H2（g)+1/2O2（g)=H2O（g)；H=-242 kJmol-1 两种途径反应热分别为：-283 kJmol-1-242 kJmol-1+131.4 kJmol-1=-393.6 kJmol-1和-393.6 kJmol-1，可见是相等的。 （3)将C（s)+O2（g)=CO2（g)；H=-393.6 kJmol-1和CO（g)+1/2O2（g)=CO2（g)；H=-283 kJmol-1两式相减即得C+O2=CO的热化学方程式。 答案:（1)碳 （2)不正确，因为1 mol A与O2直接燃烧放出的热量为393.6 kJ，而1 mol A先与B反应生成C和D，C和D再与O2反应，共放热量-131.4 kJ+283 kJ+242 kJ=393.6 kJ,两者相同 （3)C（s)+1/2O2（g)=CO（g)；H=-110.6 kJmol-112.解析:（1)由题图找到反应物、生成物的状态和反应热，可以直接写出其热化学方程式为： 2P（s)+3Cl2（g)=2PCl3（g);H=-612 kJ/mol。 （2)由图逆向找到反应物、生成物的状态和反应热，可以写出其热化学方程式为： PCl5（g)=PCl3（g)+Cl2（g); H=+93 kJ/mol。 （3)因为PCl5分解反应是吸热反应，温度太高，不利于PCl5的生成。 （4)依盖斯定律：H3=（-612 kJ/mol)/2+（-93 kJ/mol) =-399 kJ/mol；两个途径反应的起始状态相同，因此焓变相同。 （5)PCl5与足量水反应，最终生成两种酸，只可能一种是含P、另一种含Cl,由PCl5中P、Cl的化合价可知，应是H3PO4和HCl。 答案:（1)2P（s)+3Cl2（g)