第六章化学反应与能量生

第1讲化学能与热能1某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是 ()A反应过程可表示为 BE1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C正反应的热效应为HE1E20，所以正反应为放热反应D此图中逆反应的热效应HE1E20，所以逆反应为放热反应2(2011重庆理综，13)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需要吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ，则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为_。3通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(H)，化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/kJmol1460360436431176347工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(g)，该反应的反应热(H)为_。考点二热化学方程式题组一热化学方程式的书写1依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)适量的N2和O2完全反应，每生成23 g NO2吸收16.95 kJ 热量。N2与O2反应的热化学方程式为_。(2)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为_。(3)已知拆开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_。(4)在25 、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_。2.右图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。题组二热化学方程式的判断3实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是 ()CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol1A仅有 B仅有 C仅有 D全部符合要求4下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()AS(s)O2(g)=SO3(g) H315 kJmol1(燃烧热)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.3 kJmol1(中和热)CC2H5OH3O2=2CO23H2O H1 368.8 kJmol1(反应热)D2H2O(g)=2H2(g)O2(g) H483.6 kJmol1(反应热)考点三燃烧热和中和热题组一燃烧热、中和热的含义及表达1已知反应：101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。下列结论正确的是()A碳的燃烧热大于110.5 kJmol1B反应的反应热为221 kJmol1C98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为57.3 kJmol1D稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量2下列关于热化学反应的描述中正确的是()A已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热H2(57.3) kJmol1B燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJmol1CH2(g)的燃烧热是285.8 kJmol1，则2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol1D葡萄糖的燃烧热是2 800 kJmol1，则C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol1题组二中和热测定误差分析和数据处理3利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：用量筒量取50 mL 0.50 molL1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；用另一量筒量取50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？_。(2)倒入NaOH溶液的正确操作是_(填序号)。A沿玻璃棒缓慢倒入 B分三次少量倒入 C一次迅速倒入(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_(填序号)。A用温度计小心搅拌 B揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C轻轻地振荡烧杯 D用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 molL1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为H1、H2、H3，则H1、H2、H3的大小关系为_。(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 gcm3，又知中和反应后生成溶液的比热容c4.18 Jg11。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：实验序号起始温度t1/ 终止温度t2/ 盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热H_(结果保留一位小数)。(6)_(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是_。考点四有关反应热的比较、计算题组一反应热大小的比较和计算1下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)=CO2(g)H1 C(s)O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3 S(g)O2(g)=SO2(g)H4H2(g)O2(g)=H2O(l)H5 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7 CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H8A B C D2由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ，写出该反应的热化学方程式：_。若1 g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ，则反应2H2(g)O2(g)=2H2O(l)的H_kJmol1，氢气的燃烧热为_kJmol1。题组二盖斯定律的应用3已知下列热化学方程式Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g) H125 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g) H247 kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g) H319 kJmol1写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式_。4已知H2SO4(aq)与Ba(OH)2(aq)反应的H1 584.2 kJmol1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的H55.6 kJmol1。则生成BaSO4(s)的反应热等于()A1 528.6 kJmol1 B1 473 kJmol1 C1 473 kJmol1 D1 528.6 kJmol1考点五能源测试题1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)使用太阳能热水器、沼气的利用、玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用( )(2)石油、煤、天然气、可燃冰、植物油都属于化石燃料( )(3)开发核能、太阳能等新能源，推广甲醇汽油，使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放 ( )(4)甲烷的标准燃烧热为890.3kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1( )(5)500 、300 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH2(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6kJmol1( )(6)化学反应有新物质生成，并遵循质量守恒定律和能量守恒定律( )(7)实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为3 916 kJmol1、3 747 kJmol1和3 265 kJmol1，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键( )(8)已知：Fe2O3(s)3C(石墨)=2Fe(s)3CO(g) H489.0 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g) H283.0 kJmol1C(石墨)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJmol1则4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s) H1 641.0 kJmol1( )(9)利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学方法( )2(2012重庆理综，12)肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为500、NN为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是()A194 B391 C516 D6583(2012大纲全国卷，9)反应 ABC(H0)分两步进行：ABX (H 0)，XC(H0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()4(2010课标全国卷，11)已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的H12.1 kJmol1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的H55.6 kJmol1。则HCN在水溶液中电离的H等于()A67.7 kJmol1 B43.5 kJmol1 C43.5 kJmol1 D67.7 kJmol152012北京理综，26(1)已知反应A：4HClO22Cl22H2O.反应A中， 4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。. H2O的电子式是_。反应A的热化学方程式是_。断开1 mol HO 键与断开 1 mol HCl 键所需能量相差约为_kJ，H2O中HO 键比HCl中HCl键(填“强”或“弱”)_。62011四川理综，29(1)已知1 g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为_。72012广东理综，31(4)碘也可用作心脏起搏器电源锂碘电池的材料。该电池反应为2Li(s)I2(s)=2LiI(s)H已知：4Li(s)O2(g)=2Li2O(s)H14LiI(s)O2(g)=2I2(s)2Li2O(s)H2则电池反应的H_；碘电极作为该电池的_极。 82011山东理综，28(2)已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H196.6 kJmol12NO(g)O2(g)2NO2(g)H113.0 kJmol1则反应NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)的H_kJmol1。 练出高分1下列有关焓变与反应热的说法，正确的是()A反应热和焓变的单位都是kJB如果反应是在恒温恒压条件下进行的，此时的反应热与焓变相等C如果反应是在恒温恒容条件下进行的，此时的反应热与焓变相等D任何化学反应的反应热均可通过实验直接测定2对热化学方程式C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1最准确的理解是()A碳和水反应吸收131.3 kJ热量B1 mol碳和1 mol水反应生成一氧化碳和氢气，同时放出131.3 kJ热量C1 mol碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H2，同时吸收131.3 kJ热量D1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1 kJ3已知下列各反应均为放热反应，同温同压下，下列各热化学方程式中的H最小的是()A2A(l)B(l)=2C(g)H1 B2A(g)B(g)=2C(g)H2C2A(g)B(g)=2C(l)H3 D2A(l)B(l)=2C(l)H44已知热化学方程式(Q1、Q2均为正值)：C(s)O2(g)=CO(g)HQ1 kJmol1，C(s)O2(g)=CO2(g)HQ2 kJmol1，有关上述反应的叙述错误的是()AQ1Q22Q1D氨的催化氧化反应为4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H906 kJmol17氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体，已知热化学方程式：4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H14Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s)H23O2(g)=2O3(g)H3则()AH1H2H3 BH1H2H3CH2H1H3 DH1H2H308已知：常温下，0.01 molL1 MOH溶液的pH为10，MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol正盐的H24.2 kJmol1，强酸与强碱的稀溶液的中和热为H57.3 kJmol1。则MOH在水溶液中电离的H为()A69.4 kJmol1 B45.2 kJmol1 C69.4 kJmol1 D45.2 kJmol19甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g) H149.0 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g) H2192.9 kJmol1根据上述反应，下列说法正确的是()A反应中的能量变化如图所示BCH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量C1 mol CH3OH充分燃烧放出的热量为192.9 kJD可推知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.8 kJmol110碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：H88.6 kJmol1则M、N相比，较稳定的是_。(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.6 kJmol1，CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2(g)Ha kJmol1，则a_238.6(填“”、“”或“”)。(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_。(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)3TiO2(s)3C(s)=2Al2O3(s)3TiC(s)H1 176 kJmol1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为_。11过渡态理论认为：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是从反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图1是1 mol NO2与1 mol CO恰好反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图。(1)试写出NO2和CO反应的热化学方程式： _。该反应的活化能是_kJmol1。(2)在密闭容器中进行的上述反应是可逆反应，则其逆反应的热化学方程式为_，该反应的活化能为_kJmol1。(3)图2是某学生模仿图1画出的NO(g)CO2(g)=NO2(g)CO(g)的能量变化示意图。则图中E3_kJmol1，E4_kJmol1。