化学反应与能量的变化演示课件

1、第八章 化学反应与能量,学案24 化学反应与能量的变化,轻松学教材,一化学键与化学反应中能量变化的关系,1.发生化学反应时,断开反应物中的化学键要1吸收能量,而形成生成物中的化学键要2放出能量,化学键的3断裂和形成正是化学反应中能量变化的主要原因,2.在25 和101 kPa下,断开1 mol化学键所吸收的能量与生成1 mol相同化学键所放出的能量4相等,而在化学反应中,断裂旧键与形成新键这两个过程所吸收和放出的能量不相等,因此化学反应必然伴随着能量变化,二放热反应和吸热反应以及反应热,1.化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定于5反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小,当反应物的

2、总能量大于生成物的总能量时,该反应为6放热反应,当反应物的总能量小于生成物的总能量时,该反应为7吸热反应规定放热反应的H为“-”,吸热反应的H为“+”,综上所述,当H为“-”或H0时,反应为9吸热反应,2.常见的放热反应有:大部分的10化合反应,可燃物的11燃烧,金属与12酸或水的反应,以及酸与碱发生的13中和反应等常见的吸热反应有:大部分的14分解反应,CO2与红热的15炭的反应,红热的炭与16水蒸气的反应等3.化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量来表述,叫做17反应热,又称为18焓变,符号为19H,单位常用20kJ/mol,4.1 mol C与1 mol水蒸气反应生成1 mol

3、CO和1 mol H2,需吸收131.5 kJ的热量,该反应的反应热为21+131.5 kJ/mol;1 mol N2与适量H2反应生成NH3放出92.2 kJ的热量,该反应的反应热为22-92.2 kJ/mol,三热化学方程式的书写,热化学方程式是指表示参加反应物质的量和23反应热的关系的化学方程式,书写热化学方程式要注明反应时的24温度和25压强,常温常压可不注明化学计量数可用26分数表示,它表示27物质的量;要注明各物质的28状态,分别用29slg表示固液气;在方程式后用30H表示反应热,31H0表示吸热,32H0表示放热,其数值要与33化学计量数对应,体验热身,1.下列反应中生成物总能

4、量高于反应物总能量的是( )A.碳酸钙受热分解B.乙醇燃烧C.铝粉与氧化铁粉末反应D.氧化钙溶于水,答案:A,解析:当生成物的总能量高于反应物的总能量时表现为吸热反应BCD均为放热反应,2.已知热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6 kJ/mol,则关于热化学方程式“2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) H0”的说法中正确的是( )A.热化学方程式中的化学计量数表示分子数B.该反应H0大于零C.该反应H0=-571.6 kJ/molD.该反应可表示36 g 水分解时的热效应,答案:B,解析:热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,故A不正确;正逆反应的反应

5、热数值相等,符号相反,故B正确,C不正确;该反应可表示在25101 kPa时36 g液态水分解,生成氢气和氧气的热效应,故D不正确,3.下列说法或表示法正确的是( )A.氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水,前者放出热量多B.需要加热的反应说明它是吸热反应C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3 kJ/mol,若将含0.5 mol H2SO4的稀硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量等于57.3 kJD.1 mol S完全燃烧放热297.3 kJ,其热化学方程式为:S+O2=SO2 H=-297.3 kJ/mol,答案:C,解析:A中H2与O2反

6、应生成等量的水蒸气和液态水,后者放出热量多;B中某些反应需要提供“加热”的外部条件,但本身是放热反应,如碳的燃烧;D中热化学方程式未注明状态,4.分析如图所示各物质能量变化关系,下列热化学方程式正确的是( ),A.C(金刚石)+O2(g)=CO2(g) H1=a kJ/mol(a0)C.C+O2=CO2(g) H3=c kJ/mol(c0)D.C(金刚石)=C(石墨) H4=d kJ/mol(d0),答案:A,解析:由图示知,反应物的总能量高于生成物的总能量,即反应为放热反应;C(金刚石)+O2(g)比C(石墨)+O2(g)能量高,说明由C(金刚石)=C(石墨)为放热反应,所以有a0,b0,c

7、0,d0,5.如图是某同学设计的放热反应的观察装置,其实验顺序是按图所示将实验装置连接好;在U形管内加入少量红墨水(或品红溶液)打开T形管螺旋夹,使U形管内两边的液面处于同一水平面,再夹紧螺旋夹;在中间的试管里盛1 g氧化钙,当滴入2 mL左右的蒸馏水后,即可观察,试回答:(1)实验中观察到的现象是_(2)该实验中必须进行的一步实验操作是_(3)该实验的原理是_,U形玻璃管里的红墨水或品红溶液会沿开口端上升,检查装置气密性,答案：CaO和水反应放出热量使大试管中空气膨胀,引起红墨水或品红溶液在U形管中的位置不再相平,(4)实验中发生的化学反应方程式:_(5)说明CaOH2O的能量与Ca(OH)

8、2能量之间的关系:_(6)若该实验中CaO换成NaCl,实验还能否观察到相同现象?_,CaO+H2O=Ca(OH)2,CaO和H2O的能量和大于Ca(OH)2的能量,否,解析:这是一道以能量变化反应热为背景的实验探讨题从提供的仪器和目的来看,意在通过观察U形管里液面变化指示左边装置中发生的反应热量变化自然想到了热胀冷缩现象;而在实验中利用大试管里的空气膨胀,故此实验要求装置必须气密性良好,否则无法观察到现象,弄清楚了这些,问题自然不难解决,6.某反应过程中的能量变化如图所示:,(1)写出该反应的热化学方程式:_(2)在溶液中进行化学反应中的物质,其状态标为“aq”,已知0.5 mol H2SO

9、4在溶液中与足量氢氧化钠反应放出57.3 kJ的热量,用离子方程式写出该反应的热化学方程式:_,A(g)+2B(g)=C(l)+3D(l) H=-432 kJ/mol,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3 kJ/mol,(3)合成氨反应的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H=-92.2 kJ/mol已知合成氨反应是一个反应物不能完全转化为生成物的反应,在某一定条件下,N2的转化率仅为10%,要想通过该反应得到92.2 kJ的热量,至少在反应混合物中要投放多少摩尔的N2?,答案：10 mol,解析:(1)读图可知:反应物总能量高于生成物总能量,可判断是

10、一个放热反应,据图可写出反应的热化学方程式(3)据热化学方程式可知,1 mol N2完全反应才能得到92.2 kJ的热量,而N2转化率为10%,则实际需要投入10 mol N2才能转化1 mol N2,重点探究,吸热反应和放热反应的比较,特别提醒:化学反应表现为吸热或放热与反应开始是否需要加热无关,需要加热的反应不一定是吸热反应(如 ),不需要加热的反应也不一定是放热反应浓H2SO4NaOH固体溶于水放热;NH4NO3溶于水吸热因不是化学反应,其放出或吸收的热量不是反应热,【例1】根据下图所示,写出下列反应的热化学方程式,并回答相关问题:,(1) _ (2) _ Q1与Q2的关系:Q1_(填“

11、大于”“小于”或“等于”)Q2,A(g)+B(g)=C(g) H=-Q1 kJ/mol,C(g)=A(g)+B(g) H=+Q2 kJ/mol,等于,解析:由图(1)知反应物为A(g)B(g),生成物为C(g),反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该过程为放热反应,因此该反应的热化学方程式为:A(g)+B(g) =C(g) H=-Q1 kJ/mol由图(2)知,反应物为C(g),生成物为A(g)B(g),生成物的总能量高于反应物的总能量,所以该过程为吸热反应,因此其热化学方程式为:C(g)=A(g)+B(g) H=+Q2 kJ/mol,从上述两反应的热化学方程式可知,上述两过程的反应物和生成

12、物正好互换,因此反应过程中的反应热数值应相等,即Q1=Q2读图识图从图像上获取解题信息是我们应具备的一种能力,【方法归纳】 需要加热的反应,不一定是吸热反应;不需要加热的反应,不一定是放热反应通过反应放热或吸热,可用来比较反应物和生成物的相对稳定性,类比迁移,1.已知化学反应 都是放热反应,据此判断,下列说法中不正确的是( )A.12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量B.56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量,C.12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量D.将一定质量的C燃烧,生成CO2比生成CO时

13、放出的热量多,答案:A,解析:由吸热反应和放热反应的含义,当反应物的总能量高于生成物的总能量时,反应放热;反之吸热结合题给信息可解决此题据为放热反应可知,12 g C(s)和16 g O2(g)所具有的总能量高于28 g CO(g)所具有的能量,但12 g C所具有的能量与28 g CO所具有的能量无法比较;根据,是放热反应知,56 g CO(g)和32 g O2(g)的总能量大于88 g CO2的能量;由 为放热反应知12 g C(s)和32 g O2(g)的总能量大于44 g CO2(g)的能量;C燃烧生成CO2放出的热量应等于同质量的C燃烧生成CO放出的热量加上CO燃烧生成CO2放出的热

14、量,难点探究,热化学方程式书写的注意事项与普通化学方程式相比,书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下四点:1.注意H的符号和单位H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边若为放热反应,H为“-”;若为吸热反应,H为“+”,H的单位一般为kJ/mol,2.注意反应条件反应热H与测定条件(温度压强等)有关因此书写热化学方程式时应注明H的测定条件绝大多数H是在25 101 325 Pa下测定的,可不注明温度和压强3.注意物质的聚集状态反应物和产物的聚集状态不同,反应热H不同因此,必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义气体用“g”,液体用“l”,固体用”

15、s”,4.注意化学方程式的化学计量数(1)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子数或原子数因此化学计量数可以是整数,也可以是分数(2)热化学方程式中的反应热是表示反应已完成时的热量变化由于H与参与反应物质的物质的量有关,所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与H相对应,如果化学计量数加倍,则H也要加倍当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反,特别提醒:应用此要点时,需注意:在可逆反应中的反应热数值是按生成物的量反应完成时放出或吸收的能量,而不是按反应物的量反应时的能量变化,如3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) H=-92.

16、4 kJ/mol,是指生成2 mol NH3时放出92.4 kJ的热量,因反应不能进行完全,3 mol H2(g)和1 mol N2(g)混合反应实际放出的热量小于92.4 kJ,【例2】已知1105 Pa,298 K条件下,2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,下列热化学方程式正确的是( )A.H2O(g)=H2(g)+ O2(g) H=+242 kJ/molB.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-484 kJ/molC.H2(g)+ O2(g)=H2O(g) H=+242 kJ/molD.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-484 kJ,答案:A,解析:

17、氢气燃烧生成水蒸气放出热量,则等量水蒸气分解生成H2和O2需吸收热量,且数值与前者相等A项,1 mol H2O(g)分解生成1 mol H2(g)和 mol O2,需吸收242 kJ热量,正确B项,H2O应为气态,错误C项,氢气燃烧应放热,H0,错误D项,焓变的单位为kJ/mol,错误,【方法归纳】 “四看”法判断热化学方程式正误:看各物质的聚集状态是否正确;看H的“+”“-”是否正确;看反应热的单位是否为kJ/mol;看反应热数值与化学计量数是否相对应,类比迁移,2.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) H1C(g)+ O2(g)=CO

18、(g) H2S(s)+O2(g)=SO2(g) H3S(g)+O2(g)=SO2(g) H4,H2(g)+ O2(g)=H2O(g) H52H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H6CaCO3(s)=CaO+CO2(g) H7CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) H8A. B.C. D.,答案:C,解析:碳与氧气反应放热,即H1H4;发生同样的燃烧反应,物质的量越多,放出的热量越多,故H5H6;碳酸钙分解吸收热量,H70,CaO与H2O反应放出热量,H8H8,实验探究,中和热的测定1.实验原理中和热是指在稀溶液中,酸和碱发生中和反应而生成1 mol H2O时的反应热实验时,先测出

19、盐酸和氢氧化钠的起始温度,求其平均温度t1,两溶液混合充分反应后,读取混合液温度t2,为了使计算简便,可以近似地认为:,(1)0.5 mol/L盐酸和0.55 mol/L氢氧化钠的密度都是1 g/mL,则:盐酸质量m1=50 g,氢氧化钠质量m2=50 g近似认为混合溶液的比热容C=4.18 J/g ,所以中和反应放出的热量是:Q=(m1+m2)C(t2-t1)=0.418(t2-t1) kJ(2)又因50 mL 0.5 mol/L盐酸中含有0.5 mol/L0.05 L=0.025 mol的H+,跟0.025 mol的OH-发生中和反应,生成0.025 mol的水,放出热量为Q,所以:中和热

20、=Q/0.025=0.418(t2-t1)/0.025(kJ/mol),2.注意事项(1)酸碱溶液应当用稀溶液(0.10.5 mol/L)因浓度过大,溶液中阴阳离子间的相互牵制作用就大,电离程度就不能达到100%,这样使酸碱中和时产生的热量势必要用去一部分补偿电离时所需的热量,造成较大的误差(2)要使用同一支温度计分别先后测量酸碱及混合液的温度时,测定一种溶液后温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干温度计的水银球部分要完全浸入溶液中,且要稳定一段时间再记下读数,(3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温,才能使用(4)操作时动作要快,尽量减少热量的散失(5)实验时亦可选用浓度体积不

21、相同的酸碱溶液进行中和热的测定,但在计算时,应取二者中量小的一种,因为过量的酸碱并不参加中和反应(6)碱液要稍过量,以确保盐酸被完全中和,【实验设计】用50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液在如右图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热回答下列问题:,(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_(2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替?_(填“能”或“不能”),其原因是_,减少热量损失,不能,铁会和盐酸反应,铁导热性好,热量损失较大,(3)实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 mol/L的原因是_;实验中若改用60 mL

22、 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_(填“相等”或“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热_(填“相等”或“不相等”),确保盐酸完全被中和,不相等,相等,(4)已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O时,放出57.3 kJ的热量,则上述反应的热化学方程式为_,NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H=-57.3 kJ/mol,走出误区,不能熟练运用盖斯定律求反应热盖期定律的原理难度不大,就是进行简单的代数运算在多个反应或复杂反应中运用盖期定律计算反应热时,同学们经

23、常出现差错或者根本不能求解的原因很简单,相当于在做数学时遇到较繁杂的运算时很多同学都是由于心态不正确或者没有毅力而造成计算错误,未明确可逆反应中的反应热与反应的热效应的异同导致误选只有熟练掌握了化学概念才能顺利解题,若忽略了对可逆反应反应热的理解很容易导致错解漏解即要牢记无论化学反应是否可逆,热化学方程式中的反应热H均表示反应完全转化时的能量变化,因材施教,化学反应与能量,备用选题,1.(2008广东卷)下列有关能量转换的说法正确的是( )A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程D.植物通过光

24、合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程,答案:B,解析:本题考查了自然界中能量的转化方式煤燃烧不仅转化为热能,A错;动物体内葡萄糖的氧化是化学能转化为其他形式的能量,C错;光合作用是太阳能转化为化学能的过程,D错,2.(2009衡水中学二调)如下四个热化学方程式:H2(g)+ O2(g)=H2O(g) H1H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H22H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) H3H2O(l)=H2O(g) H4下列表述正确的是( )A.H4=H1-H2B.H1H2H3H4均为负值C.H1=H2D.2H1=H3,答案:AD,解析:选项B中H4应为正值,选项C中H1大

25、于H2,3.(2009广州调研)下列说法或表示方法正确的是( )A.等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多B.由H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3 kJ/mol,若将含1 mol CH3COOH的稀溶液与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量小于57.3 kJC.C(石墨)=C(金刚石) H=+1.90 kJ/mol,可知金刚石比石墨稳定,D.在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-285.8 kJ/mol,答案:B,解析:由于硫蒸气

26、本身所具有的能量大于硫固体,因此二者分别完全燃烧时,前者放热多,A错选项C中热化学方程式说明石墨转化为金刚石时吸热,即石墨所具有的能量低,更稳定,C错选项D中热化学方程式中H计算错误,应为-571.6 kJ/mol,4.(2009安徽皖南)已知在101 kPa时,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=-820 kJ/mol,则下列说法正确的( ),A.反应过程中的能量变化关系可用上图表示B.CH4的燃烧热是820 kJ/molC.11.2 L(标准状况下)CH4完全燃烧生成气态水时,放出410 kJ热量D.该反应发生断裂的化学键只有极性键,答案:C,解析:题中所给图示为

27、吸热反应,和热化学方程式不一致,A错根据燃烧的定义可判断选项B错该反应过程中有碳氢键的断裂,又有氧氧键的断裂,前者属于极性键,后者属于非极性键,D错,5.(2009泰州期末)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染例如:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) H1=-574 kJ/molCH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H2=-1 160 kJ/mol,在标准状况下用CH4还原4.48 L NO2气体生成N2,则下列说法正确的是( )A.转移的电子数为NAB.此过程中需要CH4气体3.36 LC.该过程放出的热量为86

28、.7 kJD.已知2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) H=-114 kJ/mol,则CH4的燃烧热是802 kJ/mol,答案:C,解析:根据盖斯定律可得总反应的热化学方程式为:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867 kJ/mol,因此当有0.2 mol NO2还原为N2时,转移的电子数为0.8NA,同时可知需消耗标准状况下2.24 L CH4气体,A和B均错由于题中的热化学方程式中均无液态水生成,结合燃烧热的概念不用计算可快速判断D错,6.红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)反应过程和能量关系如下图所示(图中

29、的H表示生成1 mol产物的数据),根据上图回答下列问题:(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是 _,(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是 _上述分解反应是一个可逆反应温度T1时,在密闭容器中加入0.80 mol PCl5,反应达平衡时PCl5还剩0.60 mol,其分解率1等于_;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为2,2_(填“大于”“小于”或“等于”)1,PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) H=93 kJ/mol,25%,大于,(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P

30、Cl5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_(填“大于”“小于”或“等于”)H3(5)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是 _,两步反应均为放热反应,降温有利于提高产率,防止产物分解,-399 kJ/mol,等于,PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl,解析:根据图示数据可以判断P和Cl2生成PCl3为放热反应,而PCl5分解成PCl3和Cl2为吸热反应,并可写出对应热化学方程式,2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g) H=-612 kJ/mol,PCl5(g)=PCl3(g)+Cl

31、2(g) H=+93 kJ/mol;反应的PCl5是0.8-0.6=0.2(mol),转化率可以求得为25%,由于PCl5分解反应为吸热反应,升温分解率增大;由图示数据可知,PPCl3和PCl3PCl5的反应都是放热反应,降温有利于,提高产率,防止产物分解,故工业上制备PCl5通常分两步进行根据盖斯定律可以求得H3=H1+H2=-399 kJ/molPCl5与足量水反应,相当于水解,最终得到H3PO4和HCl两种酸,高效作业,一选择题,1.(2009全国理综)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),H=-571.6 kJ/mol;CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

32、,H=-890 kJ/mol现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3 695 kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是( )A.11 B.13 C.14 D.23,答案:B,解析:设H2与CH4的物质的量分别是x和y,则x+y=112/22.4, +890y=3 695,解得x=1.25 mol,y=3.75 mol,故原混合气体中H2与CH4物质的量之比是13,2.(2009上海单科)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,答案:C

33、,解析:化学变化的本质是旧化学键的断裂新化学键的形成,化学变化中会产生新的物质并伴随能量变化,但物质状态不一定发生变化,如:故选C,3.已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ,水蒸气中1 mol HO键形成时放出热量463 kJ,则氢气中1 mol HH键断裂时吸收热量为( )A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ,答案:C,解析:根据能量守恒,拆开旧键所需的能量等于新键形成释放出的能量加上吸收的能量(或放出的能量)463 kJ4-121 kJ4=496 kJ+2H(HH),求出H(HH)

34、值为436 kJ,故答案为C,4.(2009海南单科)已知:Fe2O3(s)+ C(s)= CO2(g)+2Fe(s),H=234.14 kJ/mol;C(s)+O2(g)=CO2(g),H=-393.5 kJ/mol则2Fe(s)+32O2(g)=Fe2O3(s)的H是( )A.-824.4 kJ/mol B.-627.6 kJ/molC.-744.7 kJ/mol D.-169.4 kJ/mol,答案:A,解析:把题给的两个方程式变换为:2Fe(s)+ CO2(g)=Fe2O3(s)+ C(s)H=-234.14 kJ/mol C(s)+ O2(g)= CO2(g),H=-590.25 k

35、J/mol,相加即得结果,5.(2009广东肇庆)下列化学反应属于吸热反应的是( )A.碘的升华B.生石灰溶于水C.镁与稀盐酸反应D.熟石灰水与NH4Cl晶体混合制取氨气,答案:D,解析:在题中给出的四个选项里,吸热的是AD,但A是物理变化,所以答案为D,6.(2009广东广州)下列反应的能量变化与其他三项不相同的是( )A.铝粉与氧化铁的反应B.氯化铵与消石灰的反应C.锌片与稀硫酸反应D.钠与冷水反应,答案:B,解析:ACD中的三个反应都是放热反应,B中反应是吸热反应,7.(2009山东淮坊)已知热化学方程式:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),H=-Q kJ/mol(Q0)下列说法

36、正确的是( )A.相同条件下,2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g)所具有的能量B.将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应后,放出热量为Q kJC.增大压强或升高温度,该平衡都向逆反应方向移动D.如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ,则此过程中有2 mol SO2(g)被氧化,解析:由于SO2和O2反应放热,所以相同条件下,2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量大于2 mol SO3(g)所具有的能量,A项错误SO2和O2的反应是可逆反应,将2 mol

37、SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后,转化掉的SO2小于2 mol,放出的热量小于Q kJ,B项错误增大压强,平衡向正反应方向移动,C项错误D为正确选项,答案:D,8.(2008海南)白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2=P4O10已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:PP a kJ/molPO b kJ/molP=O c kJ/molOFY=,1O d kJ/mol根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H,其中正确的是( ),A.(6a+5d-4c-12b) kJ/molB.(4c+12b-4a-5d) kJ/molC.(4c+12b-4a-5d) kJ/mo

38、lD.(4a+5d-4c-12b) kJ/mol,答案:A,解析:化学反应的实质是反应物原有化学键的断裂和生成物新化学键生成的过程依据键能的数值可以估算化学反应的热效应,H=反应物的键能总和-生成物的健能总和答案为A,9.(2008广东)下列有关能量转换的说法正确的是( )A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程,答案:B,解析:本题考查了自然界中能量的转化方式煤燃烧不仅转化为热能,A错;动物体内葡萄糖的氧化是化学能转化为其他形式

39、的能量,C错;光合作用是太阳能转化为化学能的过程,D错,10.分析右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 H0,答案:A,解析:当反应物的总能量高于生成物的总能量时,反应放热,H0从图上看,若AB为反应物,则H0,同时要注意物质的聚集状态,11.最近意大利罗马大学的 Fulvio Cacace等科学家获得了具有理论研究意义的分子N4,其结构与白磷相似,一个N4分子中的四个氮原子位于正四面体的四个顶点,如右图所示,下列关于N4的说法中正确的是( ) (已知键能:NN 167 kJ/mol NN 942 kJ/mol),A.N

40、4属于一种新型的化合物B.N4与N2互为同分异构体C.N4沸点比P4(白磷)高D.1 mol N4气体转变为N2将放出882 kJ热量,答案:D,解析:N4是氮元素的一种单质,与N2互为同素异形体,不是一种新型的化合物;结构与P4(白磷)相同,相对分子质量小于P4,则沸点比P4低N4 2N2;H=167 kJ/mol6-942 kJ/mol2=-882 kJ/mol,说明1 mol N4转变为N2将放出882 kJ热量,12.在298 K1.01105 Pa下,将22 g CO2通入750 mL 1 mol/LNaOH溶液中充分反应,测得反应放出x kJ的热量已知在该条件下,1 mol CO2

41、通入1 L 2 mol/L NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热量则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是( )A.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) H=-(2y-x)kJ/molB.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) H=-(2x-y)kJ/molC.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) H=-(4x-y)kJ/molD.2CO2(g)+2NaOH(aq)=2NaHCO3(aq) H=-(8x-y)kJ/mol,答案:C,解析:由题意可写出两个反应的热化学方程式:2CO2(g)+3NaOH(aq)=Na2CO3(

42、aq)+NaHCO3(aq)+H2O(l) H=-4x kJ/mol(1)CO2(g)+2NaOH(g)=Na2CO3(aq)+H2O(l) H=-y kJ/mol(2)(1)式-(2)式得:CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H=-(4x-y) kJ/mol,二非选择题,13.“嫦娥”一号探月成功,实现了中国人“奔月”的梦想(1)“嫦娥”一号使用的推进剂是液氢和液氧,这种推进剂的优点是_(请写两条),氢气的热值高;产物为水,无污染(顺序可换,答案合理即可),(2)下列是298 K,氢气(H2)碳(C)辛烷(C8H18)甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式:H2(g)+1/2O2(

43、g)=H2O(l) H=-285.8 kJ/mol;C(g)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJ/mol;C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) H=-5 518 kJ/mol;CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3 kJ/mol,相同质量的H2CC8H18CH4完全燃烧时,放出热量最多的是_,通过计算说明等质量氢气和碳燃烧时产生热量的比是_(保留1位小数),H2,4.41,(3)已知:H2(g)=H2(l) H=-0.92 kJ/mol;O2(g)=O2(l) H=-6.84 kJ/mol;H2O(l)=H2O(

44、g) H=+44.0 kJ/mol请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:_如果此次“嫦娥”一号所携带的燃料为1.08 t,液氢液氧恰好完全反应生成气态水,总共释放能量_kJ(保留3位有效数字),1.42107,(3)由:H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H=-285.8 kJ/molH2(g)=H2(l) H=-0.92 kJ/molO2(g)=O2(l) H=-6.84 kJ/molH2O(l)=H2O(g) H=+44.0 kJ/mol- +得:H2(l)+ O2(l)=H2O(g) H=-237.46 kJ/mol,若携带1.08 t燃料,又完全生成气态水,则m(H2)m(O2

45、)=18,即H2有0.12 t,H2的物质的量为 =6104 mol,放出能量为6104237.46 kJ=1.42107 kJ,14.某学校化学兴趣小组在两支试管中分别加入浓度为4 mol/L稀盐酸3 mL,将分别装有0.3 g NaHCO3和0.3 g Na2CO3粉末的小气球分别套在两支试管口将气球内的NaHCO3和Na2CO3同时倒入试管中,观察到的现象及分析如下:,(1)甲同学用手触摸试管,发现加入NaHCO3粉末的试管变冷,而加入Na2CO3的试管温度升高由此他得出:不管其状态如何,NaHCO3和HCl反应为吸热反应,而Na2CO3和HCl反应为放热反应甲同学写出了下列热化学方程式

46、(其中“aq”代表水合或无限稀释的含义):,甲分析结论的方法是否科学?_(填“是”或“否”)(2)为研究反应是吸热还是放热,乙同学继续进行下列实验(每个实验平行做三次,取平均值),否,请你帮助填写相关内容:该研究报告的题目是_通过上述实验可得出五条结论:a.NaHCO3的溶解是_(填“吸热”或“放热”)过程;b.Na2CO3的溶解是_(填“吸热”或“放热”)过程;,答案|：NaHCO3Na2CO3和盐酸反应过程中热效应的研究(或相关内容,但未使用“研究”“探究”等用语的不给分),吸热,放热,c.NaHCO3饱和溶液和盐酸的反应是_(填“吸热”或“放热”)反应;d.Na2CO3饱和溶液和盐酸的反

47、应是_(填“吸热”或“放热”)反应;e.NaHCO3固体与稀盐酸反应的反应热是_(填字母)的热效应之和,吸热,放热,ac,解析:甲同学只研究了NaHCO3和Na2CO3固体与盐酸的反应,不能断定任何状态下反应都是吸热或放热,考虑问题不全面由盖斯定律可知,a+c的热效应恰好为e的热效应a:NaHCO3(s)=NaHCO3(aq) H1c:NaHCO3(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+CO2(g)+H2O(l) H2;a+c e:NaHCO3(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)+CO2(g) H3;H3=H1+H2,15.火箭推进器盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂双氧水当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热已知:0.4 mol液态肼与足量的双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652 kJ的热量(1)反应的热化学方程式为:_,N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) H=-641.63 kJ/mol,(2)又已知H2O(g)=H2O(l) H=+4