化学反应中的热效应

1、专题6 化学反应与能量变化第一单元化学反应中的热效应课时训练 练知能、提成绩 限时测评(时间:40分钟)测控导航表考点易中放热反应与吸热反应、能源1,2,3热化学方程式4,5反应热及计算6,710,11,13,14综合考查8,912,15,16基础过关1.(2014浙江嘉兴模拟)寻找清洁能源一直是化学家努力的方向,下列关于能源的说法错误的是(D)A.氢气热值高,其燃烧产物是水,是一种理想的清洁燃料B.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源、保护环境C.煤的气化技术在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用D.石油作为重要的可再生能源应该被尽量地利用解析:石油为化石燃料,属于不可再生能源。2

2、.(2013枣庄高三期中)下列有关能量的叙述错误的是(C)A.化学反应均伴随着能量的变化B.物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能,为人类利用C.吸热反应中由于反应物总能量小于生成物总能量,因而没有利用价值D.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应解析:化学反应中旧键的断裂需要吸收能量,新键的形成释放能量,故化学反应均伴随着能量的变化,A项正确;物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能为人类利用,B项正确;合成新物质不仅需要放热反应,而且需要吸热反应,C项错误;需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,D项正确。3.下列物质间的反应,其能量变化符合如图的是(A)A.铁与硫粉在加热条件下

3、的反应B.灼热的碳与二氧化碳反应C.Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合D.碳酸钙的分解解析:铁与硫粉加热反应生成硫化亚铁是放热反应,符合题意,A项正确;C与CO2反应是吸热反应,B项错误;Ba(OH)2 和NH4Cl反应是吸热反应,C项错误;碳酸钙分解是吸热反应,D项错误。4.(2014黑龙江双鸭山一中模拟)已知甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625 kJ·g-1。下列热化学方程式中不正确的是(D)A.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H =-890 kJ·mol-1B.CH4(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(

4、l)H=-445 kJ·mol-1C.CO2(g)+H2O(l)CH4(g)+O2(g)H=+445 kJ·mol-1D.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-55.625 kJ·mol-1解析:题目中给出的数据意义是:燃烧1 g的甲烷放出55.625 kJ的热量,应该换算成燃烧1 mol甲烷放出的热量为890 kJ。热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890 kJ·mol-1,其他化学计量数与热量相对应的方程式均正确。答案选D。5.(2013三明一中期末)已知:H2(g)+F2(g)2HF(

5、g)H=-546.6 kJ·mol-1,下列说法正确的是(A)A.在相同条件下,1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量B.1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于546.6 kJC.该反应的逆反应是放热反应D.该反应过程的能量变化可用下图来表示解析:该反应为放热反应,在相同条件下,1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量,A项正确;1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量大于546.6 kJ,B项错误;该反应的逆反应是吸热反应,C项错误;D项表示的是吸

6、热反应,故D项错误。6.(2013年重庆理综)已知:P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g)H=a kJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g)H=b kJ·mol-1,P4具有正四面体结构,PCl5中PCl键的键能为c kJ·mol-1,PCl3中PCl键的键能为1.2c kJ·mol-1。下列叙述正确的是(C)A.PP键的键能大于PCl键的键能B.可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反应热HC.ClCl键的键能为(b-a+5.6c)/4 kJ·mol-1D.PP键的键能为(5a-3b+12c)/8 kJ

7、83;mol-1解析:选项A,由于PP键的键长大于PCl键的键长,键长越短键能越大,故PP键的键能小于PCl键的键能,A错误;选项B,由于不知道PCl5(g)PCl5(s)的H,所以不能求得Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反应热H,B错误;选项C,设ClCl键的键能为x,将题中已知的两个式子按顺序依次编号为、,将-可得4Cl2(g)+4PCl3(g)4PCl5(g)H=(b-a)kJ·mol-1,由于化学反应中断键吸热、成键放热,可得4x+4×3×1.2c kJ·mol-1-4×5×c kJ·mol-1=(b-a

8、)kJ·mol-1,解得x= kJ·mol-1,C正确;D项,设 PP键的键能为y,将×5-×3可得:2P4(g)+12PCl5(g)20PCl3(s)H=(5a-3b)kJ·mol-1,可得2×6y+12×5×c kJ·mol-1-20×3×1.2c kJ·mol-1=(5a-3b)kJ·mol-1,解得y= kJ·mol-1,故D错误。7.(2013漳州七校联考)在一定条件下,已知:C(s)+O2(g)CO2(g)H12C(s)+O2(g)2CO(g)

9、H2C(s)+CO2(g)2CO(g)H3则H3与H1和H2间的关系正确的是(D)A.H3=H1+2H2B.H3=H1+H2C.H3=H1-2H2D.H3=H2-H1解析:按题干顺序给3个热化学方程式编号,根据盖斯定律-=,即:H3=H2-H1。8.(2014河南洛阳模拟)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(B)A.已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-483.6 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1B.已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJ·mol-1,则含40.0 g Na

10、OH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出小于57.3 kJ的热量C.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)H=a2C(s)+O2(g)2CO(g)H=b,则a>bD.已知P(白磷,s)P(红磷,s)H<0,则白磷比红磷稳定解析:燃烧热定义中强调1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,液态水的稳定性强于气态水,A项错误;醋酸是弱酸,电离时要吸收能量,B项正确;1 mol碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量,即a<b,C项错误;白磷转化成红磷要放出热量,则红磷含有的能量低,稳定,D项错误。9.(2013陕西师大附中模拟)下列说法不正确的是(C)A.应用盖斯定律,可计算某些难

11、以直接测量的反应焓变B.已知2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-572 kJ·mol-1某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时,生成1 mol液态水,该电池的能量转化率为80%C.H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H1CH3COOH(aq)+OH-(aq)H2O(l)+CH3COO-(aq)H2 ,知H1>H2D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)H1,2C(s)+O2(g)2CO(g)H2。则反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的H=H1-H2解析:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,A项正确;根据热化学方程式生成1

12、 mol液态水放出286 kJ热量,则该电池的转化率为×100%=80%,B项正确;CH3COOH是弱酸,弱电解质电离是吸热的,故H1<H2,C项错误;根据盖斯定律,D项正确。10.(2013年福建理综)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下:mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO下列说法不正确的是(C)A.该过程中CeO2没有消耗B.该过程实现了太阳能向化学能的转化C.如图中H1=H2+H3D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负

13、极反应式为CO+4OH-2e-C+2H2O解析:由、两个反应过程可知,CeO2没有消耗,因此A项正确;由题中信息可知该过程实现了太阳能向化学能的转化,B项正确;依据盖斯定律可知,H1=-(H2+H3),C项错误;书写电池电极反应式时,要注意电解质溶液的影响,在碱性条件下生成的CO2会与OH-反应生成C,D项正确。11.(2014温州八校模拟)符合如图所示的转化关系,且当X、Y、Z的物质的量相等时,存在焓变H=H1+H2。满足上述条件的X、Y可能是(A)C、COS、SO2Na、Na2OAlCl3、Al(OH)3Fe、Fe(NO3)2NaOH、Na2CO3A.B.C.D.解析:考查盖斯定律的应用。

14、1 mol S转化为1 mol二氧化硫,需要氧气是1 mol,但1 mol SO2转化为三氧化硫需要0.5 mol氧气,且硫一步不能直接转化为三氧化硫,不正确;同样分析可知,1 mol钠生成氧化钠是0.5 mol,所以X、Y的物质的量不相等,不正确;1 mol氢氧化钠生成碳酸钠是0.5 mol,X、Y的物质的量不相等,所以不正确,因此选A。12.(2014北京东城区高三模拟)碘与氢气反应的热化学方程式是I2(g)+H2(g)2HI(g)H=-9.48 kJ·mol-1I2(s)+H2(g)2HI(g)H=+26.48 kJ·mol-1下列说法正确的是(C)A.的产物比的产物

15、稳定B.I2(s)I2(g)H=+17.00 kJ·mol-1C.的反应物总能量比的反应物总能量低D.1 mol I2(g)中通入1 mol H2(g),发生反应时放热9.48 kJ解析:两个反应的产物完全相同,稳定性相同,A错误;由-可得:I2(s)I2(g)H=+35.96 kJ·mol-1,B错误;由于反应为可逆反应,1 mol I2(g)中通入1 mol H2(g),反应物不可能完全反应,故反应放热小于9.48 kJ,D错误。能力提升13.(2013江西上高模拟)在298 K、1.01×105 Pa下,将22 g CO2通入750 mL 1 mol

16、3;L-1NaOH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通入1 L 2 mol·L-1NaOH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的热化学方程式为(C)A.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq)H=-(2y-x) kJ·mol-1B.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq)H=-(2x-y) kJ·mol-1C.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq)H=-(4x-y) kJ·mol-1D.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq);H

17、=-(8x-2y) kJ·mol-1解析:根据反应CO2+NaOHNaHCO3、CO2+2NaOHNa2CO3+H2O,则22 g CO2通入750 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中充分反应产物为NaHCO3、Na2CO3的混合物。设参加反应生成NaHCO3的CO2物质的量为a,参加反应生成Na2CO3的CO2物质的量为b,则a+b=0.5 mol,a+2b=0.75 mol。解得:a=b=0.25 mol。即上述反应中生成0.25 mol NaHCO3放出的热量为(x-0.25y) kJ,即生成1 mol NaHCO3放出的热量为4(x-0.25y)kJ=(4x-

18、y)kJ。故选C项。14.(2014湖北部分重点中学联考)已知在一定条件下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-Q kJ·mol-1。向一密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,达平衡时SO2的转化率为90%,放出的热量为Q1 kJ;向另一相同容器中加入2 mol SO3,在相同条件下,达平衡时吸收的热量为Q2 kJ,则下列关系中正确的是(A)A.Q>Q1>Q2B.Q1>Q2>QC.Q1>Q>Q2D.Q1=Q2>Q解析:由方程式:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-Q kJ·mol-1可知,2 mol

19、 SO2和1 mol O2完全反应放出的热量是Q kJ,转化率为90%,放出的热量为0.9Q kJ,即Q1=0.9Q;2 mol SO3在同一条件下只能转化10%,则吸收的热量为0.1Q kJ,即Q2=0.1Q,则Q>Q1>Q2。15.(高考题组合)(1)(2012年广东理综节选)碘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=。 (2)(2012年天津理综节选)金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的

20、合金,以及灯泡的灯丝。已知:温度过高时,WO2(s)转变为WO2(g):WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)H=+66.0 kJ·mol-1WO2(g)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)H=-137.9 kJ·mol-1则WO2(s)WO2(g)的H= 。 (3)(2012年海南化学节选)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。已知:N2(g)+2O2(g)N2O4(l)H1=-19.5 kJ·mol-1N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H2=-534.2 kJ·mol-1写出肼和N2

21、O4反应的热化学方程式:  。 解析:(1)给已知的两个反应分别标号为、,根据盖斯定律(-)×可得2Li(s)+I2(s)2LiI(s)H=。(2)给已知的两个反应分别标号为、,利用盖斯定律:由-可以得到目标热化学方程式,则H=H1-H2=+66.0 kJ·mol-1-(-137.9 kJ·mol-1)=+203.9 kJ·mol-1。(3)利用盖斯定律,×2-可以得到2N2H4(l)+N2O4(l)3N2(g)+4H2O(g)则H=H2×2-H1=-1 048.9 kJ·mol-1。答案:(1)(2)+203.9 kJ