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文档简介
第一章化学反应的热效应
第一节反应热
第1课时反应热焰变
基础过关练
题组一放热反应与吸热反应
1.(2021安徽皖南名校期中联考)下列民俗、诗句、谚语等包含吸热
反应的是()
A.民间焰火之最——确山打铁花
B.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
C.只要功夫深,铁杵磨成针
D.冰,水为之,而寒于水
2.利用如图所示装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热
反应。将镁片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,请根据要求完成下
,试管中看到的现
象是。
(2)U形管中液面A(填“上升”或“下降”),原因
是,说明此反应是(填“放热”
或“吸热”)反应。
(3)由实验推知,MgCb和乩的总能量________(填“大于”“小于”或
“等于")Mg和HCl的总能量。
题组二熔变与反应热的概念
3.(2020吉林友好学校联合体高二上期中)“焰”是指()
A.物质所具有的内能
B.反应热的变化
C.化学键所具有的能量
D.物质的一种化学性质
4.(2020福建漳平一中高二上月考)下列反应属于氧化还原反应,而且
△历。的是()
A.铝片与稀HzSOi的反应
B.Ba(OH)2∙8H20与NH4Cl的反应
C.灼热的木炭与CO?的反应
D.甲烷在中的燃烧反应
5.(2020陕西宝鸡金台高二上期中)对于放热反应2H2(g)+02(g)一
2昂0(1),下列说法正确的是()
A.产物H2O所具有的总能量高于反应物乩和O2所具有的总能量
B.反应物是和所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量
C.反应物上和所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量
D.反应物是和比产物H2O稳定
6.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法中正确的是()
A.石墨转变为金刚石是吸热反应
B.白磷比红磷稳定
::
C.S(g)+02(g)~SO2(g)Δ风
S(s)+02(g)=~=SO2(g)ΔH2,则ΔT¾>ΔJ⅞
D.CO(g)+H2O(g)=-CO2(g)+H2(g)ΔH>G
题组三反应热与键能的关系
7.(2020湖北随州二中高二上月考)反应X+Y-M+N的能量变化关
系如图所示。下列关于该反应的说法中,正确的是()
能量生成物
反应物
υ反应过程
A.断裂X、Y的化学键所吸收的能量小于形成M、N的化学键所放出的
能量
B.X、Y的总能量一定低于MN的总能量
C.因为该反应为吸热反应,故一定要加热才可发生
D.X的能量一定低于M的,Y的能量一定低于N的
8.(2021山东聊城高二上期中)已知断裂1mol化学键所需的能量:
N≡N键为942kJ、0=0键为500kJ、N-N键为154kJ,O-H键
为452.5kJ,则断裂1molN-H键所需的能量是()
能员
2N(g)+4H(g)+2O()
假想中间物g
-1
•I
质的总能量•I
•I
ΔWJ
:Δ∕∕,=-27/2kJ-mol-'
反应物的_______ɪ1____I1
总能JrtN2H4(g)+()2(g):;
Δ∕∕,=-534kJ!∙mol1
生成物的
总能量N2(g)+2H2O(g)
A.194kJB.316kJ
C.391kJD.658kJ
9.根据键能数据计算CHKg)+4Fz(g)=~:CE(g)+4HF(g)的反应热
为()
化学键C-HC-FH-FF-F
键能/
414489565155
kJ∙moΓ1
A.-1940kJ∙moΓ'B.+1940kJ∙moΓ'
C.-485kJ∙moΓ'D.+485kJ∙molɪ
10.化学键的键能是形成(或断裂)1mol化学键时释放(或吸收)的能
量。以下是部分共价键键能的数据:H—S键:364kJwΓ';S—S键:266
1
kJ∙molS=0键:522kJ・mol∖H-O键:463kJ∙mol-o试根据这
些数据计算下面这个反应的反应热:2H2S(g)+S02(g)
3S(s)+2H20(1)Δ氏-。kJτnoΓ',反应物SO2的1个分子中含2个S=
0键,反应产物中的S实为S8,实际分子是一个八元环状分子(即
Z<XA),则Q-o
题组四中和反应反应热的测定
IL量热计直接测出的是()
A.质量的变化B.能量的变化
C.温度的变化D.电流的变化
12.关于中和反应反应热的测定实验,下列说法正确的是()
A.为了使反应进行得更完全,可以使酸或碱适当过量
B.为了使反应充分,可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)
C.中和反应反应热测定的实验结果与所用酸、碱的用量和种类均无关
D.用铜丝代替玻璃搅拌棒,会使中和反应反应热的测定值偏大
13.(2021河北重点高中阶段性测试)用一定浓度的NaOH溶液与稀盐
酸进行中和反应反应热的测定实验时,测得生成1mol液态水时的
△57.3kj∙moΓ',产生这种偏差的原因不可能是()
A.实验用NaOH溶液的浓度过大
B.实验时搅拌速度慢
C.分2~3次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中
D,用量取完稀盐酸的量筒直接量取氢氧化钠溶液
14.实验是化学学习的基础,某实验小组在同样的实验条件下,用同样
的实验仪器和方法步骤进行两组中和反应反应热测定的实验,实验试
剂及其用量如表所示。请完成以下填空。
起始温度/℃终了
中和反应
温
反应物酸溶NaOH溶反应热/
度
液液kJ∙moΓ'
/℃
①0.5mol・LHCl溶液50mL、0.55
25.125.1'H∖
mol∙L1NaOH溶液50mL
②0.5InOI・LCH3COOH溶液50②、0.55
25.125.1
mol・LTNaOH溶液50mL
⑴甲同学预计△夕≠A%其依据
是o
⑵若实验测得①中终了温度为28.4℃,则该反应的△妙
(保留一位小数)(已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.0g∙CmT,比热
容c=4.18X103kJ・g1∙℃T)。
(3)在中和反应反应热的测定实验中,若温度计在测定酸溶液的温度
后未洗涤就直接测量碱溶液的温度,则测得的卜比(填“偏大”
“偏小”或“不变”)。
15.某实验小组用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行
中和反应反应热的测定。实验装置如图所示。
1
(1)仪器a的名称是
(2)取50mLNaoH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,测得起止温度差
的平均值为4.00Co近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L
硫酸溶液的密度都是1g∕cm3,实验后所得溶液的比热容c=4.18
J∕(g-℃)o则计算得△4(取小数点后一位)。
⑶上述实验结果与-57.3kj/mol有偏差,产生偏差的原因可能是一
(填字母)o
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视刻度线读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸溶液的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HzSOi溶液的温度
能力提升练
题组一从微观(化学键)和宏观(内能)角度理解反应热
1.(2021山东聊城期中,好)中国研究人员研制出一种新型复合光催
化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如下图所
示O
⅛⅛
嬴,赢,一»—洛/――掰ZJP孰荔;
ɪ∏In
。氧原子。氢原子
下列说法不正确的是()
A.整个过程实现了光能向化学能的转化
B.过程II放出能量并形成了0—0键
光照
C.总反应为2H20催化剂2乩t+02↑
D.过程m属于分解反应也是吸热反应
2.(双选)(2021山东师范大学附中第一次学业测评,不。化学能与热
能、电能等能相互转化。关于化学能与其他能量相互转化的说法正确
的是()
A.图1所示的装置能将化学能转变为电能
B.图2可表示中和反应的能量变化情况
C.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
D.化学反应中能量变化的主因是化学键的断裂与形成
3.(2020天津七校高二上期中联考,4)单斜硫和正交硫是硫的两种
同素异形体,下列说法正确的是()
,,反应过程
A.S(s,单斜)=~=S(s,正交)AA=-0.33kj/mol
B.单斜硫比正交硫稳定
C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含的能量高
D.由①可知断裂1mol0?和1mol单斜硫中的共价键所吸收的能量比
形成1molS(λ中的共价键所放出的能量多297.16kJ
题组二燃变的定性分析和定量计算
4.(*,)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂如3是一种温室气
体,其存储能量的能力是C02的12OO(T20OOO倍,在大气中的寿命可
达740年,以下是儿种化学键的键能:
化学键N≡NF-FN-F
键能(kj/mol)941.7154.8283.0
下列说法中正确的是()
A.过程M(g)-2N(g)放出能量
B.过程N(g)+3F(g)—NF3(g)放出能量
C.反应N2(g)+3F2(g)=~=2NF3(g)的△於O
D.NF:、吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成,仍可能发生化学反
应
5.(2020陕西宝鸡金台高二上期中,便)通常人们把拆开1ɪnol某化学
键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反
应的反应热(ΔΛ0o已知H-H键键能为436kj∕mol,Cl-Cl键键能为
243kj∕mol,H-Cl键键能为431kj∕mol,贝IJHCI(g)-∣⅛(g)+∣C12(g)
的△〃为()
A.+183kj/molB.-183kj/mol
C.+91.5kj/molD.-91.5kj/mol
6.(*0SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已
知:1molS(S)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF—F、
S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则反应S(s)+3Fz(g)
SF6(g)的反应热△,为(…)
A.-1780kJ∙moΓ'B.-1220kJ・moΓ'
C.-450kJ∙moΓ'D.+430kJ∙molɪ
7.(2020江西九江一中高二上期中,北,)化学反应可视为旧键断裂和
新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放
(或吸收)的能量。已知白磷(P1)和Pa的分子结构如图所示;现提供以
下化学键的键能:P—P键键能为198kj∙mol∖P—0键键能为360
kJInOIT、氧气分子内氧原子间的键能为498kJIlIolT,则P4(s)分O2(g)
-PO(S)的反应热△〃为()
白磷(P,)六氧化四磷(P/)«)
A.+1638kJ∙moΓ'B.-1638kJ∙moΓ,
C.-126kJ-moΓ'D.+126kJ∙moΓ1
答案全解全析
基础过关练
1.B确山打铁花是红热的铁被锻打溅出的“铁花”,不是吸热反应,A
错误;千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲,包含高温煨烧石灰石的反应,
为吸热反应,B正确;只要功夫深,铁杵磨成针,是物理变化,C错误;水
变成冰是放热过程,D错误。
2+
2.答案(l)Mg+2H-Mg+H2↑镁片溶解,有气泡产生
⑵下降反应放出的热量使锥形瓶内气压增大放热
⑶小于
解析镁片与盐酸的反应是放热反应,是由于反应物的总能量高于生
成物的总能量,放出的热量使锥形瓶内气压增大,导致U形管左端液
面下降,右端液面上升。
3.A炮是与内能有关的物理量,是物质所具有的能量,不表示反应热
的变化、化学键所具有的能量。
4.C有元素化合价变化的反应为氧化还原反应;△冷O的反应为吸热
反应。铝片与稀HzSOi的反应、甲烷在中的燃烧反应是氧化还原反
应,但属于放热反应;Ba(OH)2∙8H20与NH1Cl的反应为吸热反应,但不
属于氧化还原反应;灼热的木炭与CO?的反应,属于氧化还原反应,且
属于吸热反应。
5.B反应2Hz(g)+。2(g)—2HQ⑴是放热反应,则说明反应物氢气
和氧气的总能量高于生成物水的总能量。
6.AA项,由题图可知石墨的能量比金刚石的低,因此由石墨转变为
金刚石是吸热反应,正确;B项,由题图可知白磷具有的能量比红磷的
高,能量越低越稳定,错误;C项,由题图可知,I△名|>|△的,由于△〃、
Δ笈均小于零,故%错误;D项,由题图可知,反应CO(g)+H2O(g)
===CO2(g)+H2(g)为放热反应,△水0,错误。
反思升华
解答本题应看清起点、终点,分析曲线的变化趋势,理解物质稳定性与
键能及物质所具有能量的关系。一般认为键能越大,化学键越牢固,
物质具有的能量越低,该物质越稳定。另外应注意比较△〃大小时应
考虑正、负号。
7.B图示反应物的总能量比生成物的总能量低,为吸热反应,则断裂
X、Y的化学键所吸收的能量高于形成MN的化学键所放出的能量,A
错误;X、Y的总能量低于MN的总能量,B正确;吸热反应不一定需要
加热,如氢氧化钢与氯化钱晶体的反应,为常温下发生的吸热反应,C
错误;无法判断X的能量是否低于M的,Y的能量是否低于N的,D错误。
8.C依据题图分析,反应为N2H,(g)+θ2(g)-N2(g)+2H2O(g),反应的
焙变A隹-534kJ∙moΓ',反应的焙变=反应物断裂化学键吸收的能量
-生成物形成化学键放出的能量,设断裂1molN—H键吸收的能量为
XkJ,则(154+4x+500)kJ・moΓl-(942+4×452.5)kJ・moΓ'=-534
kJ∙moΓl,解得:Λ=391°
9.A由“△房反应物键能之和-生成物键能之和”可
l
知:△庐⑷4X4+155X4-489X4-565X4)kJ∙moΓ=-l940kJ∙moΓ'0
10.答案150
解析反应可以改成:2比5(8)+502(8)—和8(5)+2压0(1)。根据公
8
式:△所反应物的键能总和-生成物的键能总和=4X364
kJ∙moΓ'+2×522kJ・moΓ1-3×266kJ∙mol'-4×463kJ∙moF1=-150
kJ∙mollo
11.C量热计通过测出中和反应反应前后的温度差,再利用公式计算
得到中和反应的反应热,故选Co
12.A为了使反应进行得更完全,可以使酸或碱适当过量,A正确;向
酸(碱)中分次加入碱(酸),会导致热量损失较多,使实验误差过大,B
不正确;中和反应反应热测定的实验结果与所用酸、碱的用量无关,
但是与所用酸、碱的种类有关,C不正确;用铜丝代替玻璃搅拌棒,铜
丝是热的良导体,造成热量散失过多,会使中和反应反应热的测定值
偏小,D不正确。
13.ANaOH溶液浓度过大,稀释过程释放热量,导致测得生成1mol
液态水时的△水-57.3kJ∙mol∖A符合题意;实验时搅拌速度慢,导
致热量散失较多,测得生成1mol液态水时的△皮-57.3kJ∙moΓ1,B
不符合题意;分2~3次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中,导致
热量散失较多,测得生成1mol液态水时的△H>-57.3kJ-moΓ',C不
符合题意;用量取完稀盐酸的量筒直接量取氢氧化钠溶液,氢氧化钠
部分被反应,导致测得生成1mol液态水时的△於-57.3kJ∙mol',D
不符合题意。
14.答案(I)CH3COOH是弱酸,其电离过程会吸收热量
(2)-55.2kJ∙moΓ'(3)偏大
解析(I)CH3C00H是弱酸,其电离过程会吸收热量,所以测得的
≠△限
(2)反应中溶液总质量约为100g,温度变化为
28.4℃-25.1℃=3.3℃,反应中生成水的物质的量为0.5
mol∙L^'×0.05L=0.025mol,则该反应的△〃=一吧空吧吧"kJ∙moΓ*
0.025
≈-55.2kJ・moΓ*0
(3)在实验过程中,温度计测定酸溶液的温度后未用水洗涤就直接测
量碱溶液的温度,则会使测得的碱溶液的温度偏高,最后测定实验中
温度差变小,△〃偏大。
15.答案⑴环形玻璃搅拌棒(2)-53.5kj/mol(3)acd
解析(1)仪器a的名称是环形玻璃搅拌棒。
(2)△0JioX,eox,.。kj∕mol^-53.5kj/molɔ
0.025
(3)-57.3kJ∕mol<-53.5kj/mol,则△〃偏大。a项,实验装置保温、
隔热效果差,则温差偏小,△,偏大;b项,用量筒量取NaOH溶液的体积
时仰视刻度线读数,NaOH溶液体积偏大,释放的热量偏多,△〃偏小;c
项,分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,在加入过程中导致
热量损失,ʌ〃偏大;d项,用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测
定HAO”溶液的温度,因温度计上附着的NaOH溶液与硫酸反应放热,导
致硫酸的起始温度偏高,最终温度差值偏小,△〃偏大。
能力提升练
1.D由题图可知,利用太阳光在催化剂表面实现水分解为氢气和氧
气,光能转化为化学能,故A正确;过程II生成了0—0键,释放能量,B
正确;该过程的总反应是水分解为氢气和氧气,C正确;由题图可知,过
程m为乩02的分解反应,放出能量,D错误。
2.BD图1所示的装置中没有构成闭合回路,不能将化学能转化为电
能,A错误;中和反应为放热反应,因此反应物的总能量大于生成物的
总能量,与图2相符,B正确;在化学反应中,释放或吸收的能量可以是
电能、光能,不一定都是热能,C错误;在化学反应中,一定有旧的化学
键断裂和新的化学键形成,断键吸收能量,成键释放能量,因此化学反
应中能量变化的主因是化学键的断裂与形成,D正确。
3.A由题图可知,单斜硫能量大于正交硫,则单斜硫转化为正交硫放
出热量,焰变=(296.83-297.16)kj∕mol=-0.33kj∕mol,所以S(s,单斜)
—S(s,正交)ΔΛξ=-O.33kj∕mol,A正确;物质所含能量越低越稳
定,相同物质的量的单斜硫所含能量大于正交硫所含能量,所以正交
硫较稳定,B、C错误;由①可知断裂1molO2和1mol单斜硫中的共
价键所吸收的能量比形成1molSO,中的共价键所放出的能量少
297.16kJ,D错误。
4.BA项,由M(g)-2N(g)断裂化学键,需吸收能量。B
项,N(g)+3F(g)-NFs(g)是形成化学键的过程,放出能量。C
项,ΔΛ≡(941.7+154.8×3-283.0×6)kj∕mol=-291.9kj/moloD项,
化学反应的实质是化学键的断裂和形成。
5.C根据△沪反应物总键能-生成物总键能,可得A庐431
kj∕mol-i×436kJ∕mol--×243kj/mo1=+91.5kj/molɔ
22
6.B利用△庐反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算。
△房280kJ・moΓ'+3×160kJ∙moΓ'-6×330kJ∙moΓ'=-l220
kJ・moL,B项正确。
反思升华
利用键能计算△,的方法
⑴计算公式:△田反应物的总键能-生成物的总键能。
(2)利用键能计算反应热的关键是弄清物质中化学键的种类和数目。
7.B反应热△庐反应物总键能-生成物总键能,所以反应
P1(s)+302(g)-PQ(s)的反应热ΔΛ≡6×198kJ∙moΓ'+3×498
11,
kJ∙moΓ-12×360kJ・moΓ=-l638kJ・mol0
第2课时热化学方程式燃烧热
基础过关练
题组一热化学方程式
1.下列说法错误的是()
A.热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,只代表物质
的量
B.热化学方程式未注明温度和压强时,△〃表示标准状况下的数据
C.同一化学反应,化学计量数不同,△〃不同,化学计量数相同而状态
不同,△〃也不相同
D.化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量
成正比
2.(2021湖南怀化联考)已知热化学方程式H2(g)+Br2(I)~=2HBr(g)
fc
ΔΛ-72.8kJ∙moΓ'o下列叙述正确的是()
A.该反应中化学能全部转化为热能
B.反应物总能量小于生成物总能量
C.1mol也与1molBn反应放出72.8kJ热量
1
D.H2(g)+Br2(g)2HBr(g)Δ水一72.8kJ∙moΓ
3.(2020河南林州一中高二上月考)1g碳与适量水蒸气反应生成Co
和H2,需吸收10.94kJ热量,此反应的热化学方程式为()
J1
A.C+H20---CO+H2ΔΛ≡+131.3kJ∙moΓ
B.C(s)+H20(g)C0(g)+H2(g)△住+10.94kJ∙moΓ'
C.C(s)+H2O(I)CO(g)+H2(g)C代+131.3kJ∙moΓ'
D.C(s)+H20(g)^CO(g)+H2(g)ΔΛ≡+131.3kJ∙moΓ'
4.(2021河北重点高中阶段性测试)热化学方程式与普通化学方程式
不同,下列有关热化学方程式C0(g)+g()2(g)—CO2(g)△於-283.0
kJ∙moL的说法错误的是()
A.既表示化学反应中的物质变化,又表示化学反应中的能量变化
B.表示1molCO(g)与gmolO2(g)完全反应生成1molCO2(g)放出
283.0kJ的热量
C.一氧化碳的燃烧热为283.0kj∙mol1
D.CO与反应生成CO?只能实现化学能向热能的转化
题组二燃烧热
5.燃烧是人们利用热能的重要方式。下列有关燃烧热的说法正确的是
()
A.燃烧热所指的燃烧产物一定是相应元素的最高价氧化物
B.含碳物质燃烧生成1molCo2时所放出的热量是燃烧热
C.实验测定出的燃烧热时与所用出量的多少无关
D.1molC燃烧生成CO时放出的热量是燃烧热
6.(2021山西太原期中)下列反应的反应热数值的绝对值与燃烧热数
值相同的是()
i-
A.Na(s)+∣Cl2(g)=NaCl(s)
;
B.2Na(s)+∣02(g)—Na2O(s)ΔHi
C.2Na(s)+02(g)=-Na2O2(s)ʌHi
D.CH3OCH3(g)+3O2(g)2C02(g)+3H2O(1)Δ〃(已知CH3OCH3沸点为
-24.9℃)
7.(2021北京丰台期中)下列热化学方程式可用于表示甲烷的燃烧热
的是()
A.CH1(g)+2O2(g)CO2(g)+2H20(g)ʌ代-802.3kj/mol
B.CH1(g)+2O2(g)=~=CO2(g)+2H20(1)ʌ代-890.3kj/mol
i
C.CH4(g)+∣02(g)~=C0(g)+2H20(l)ΔΛ≡-607.3kj/mol
D.CH.,(g)+∣02(g)~=CO(g)+2H20(g)Δ代-519.3kj/mol
8.以下几个热化学方程式中能表示燃烧热的是Gm解析)
1
A.C(s)+⅛2(g)—=CO(g)ΔΛfe-110.5kj∙mol
B.C8H18(l)+yO2(g)===8C02(g)+9⅛0(l)卜45518kj∙mol'
C.2H2(g)+02(g)=-2H20(l)ΔΛ≡-571.6kJ∙moΓ'
:=1
D.H2(g)+102(g)~H2O(g)ΔΛ≡-241.8kJ∙moΓ
9.(2020福建龙岩六校高二上期中联考)下列有关热化学方程式的叙
述,正确的是()
A.⅛2C(s)+02(g)-=2C0(g)A於-221kJ∙moL,贝IJlmol碳完全
燃烧放出的热量大于110.5kJ
B.若CHKg)+202(g)-C02(g)+2H20(g)ΔΛ≡-812.3kJ∙moL,则甲
烷的燃烧热为812.3kj∙mol^1
C.若2N02(g)^^N204(g)△於+56.9kJ∙moL,则2molNO2(g)置于
密闭容器中充分反应吸收的热量为56.9kJ
+i
D.⅛H(aq)+OH^(aq)-----H2O(I)△层-57.3kJ∙moL,含1mol
CH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量为57.3kJ
能力提升练
题组一热化学方程式的正误判断
1.(#7)标准状况下,气态分子断开1mol化学键的焙变称为键焙。已
知H—H键、H-O键和0-0键的键焙△〃分别为436kJ∙moΓ's463
kj∙mol”和495kJ∙moΓ'o下列热化学方程式正确的是()
1
A.⅛0(g)-H2(g)+∣02(g)ΔΛ≡-485kj∙mol
1
B.H2O(g)=-H2(g)+∣02(g)△隹+485kj∙mol
l
C.2H2(g)+02(g)2H20(g)Δ氏+485kJ∙moΓ
1
D.2H2(g)+02(g)=-2H20(g)Δ隹-485kJ∙moΓ
2.(蜡)化学反应N2(g)+3H2(g)-2NL(g)的能量变化如图所示,该
反应的热化学方程式是Q度解析)
涌
|ɪ1ɪnolN(g)+3molH(g)
,l,
增
加∆∆1=βkJ
1ɑΔE、=bkJ
ɪmolN,(g)+ynioɪH,(g)
ImθɪNHj,(g)∣.
Δt,3=ckJ
ɪmolNHλ(l)
1
A.N2(g)+3⅛(g)2N⅛(1)Δ^2(a-Zr-c)kj∙mol
i
B.N2(g)+3H2(g)-----2NH3(g)ΔN2(%)kJ∙moΓ'
C.∣N2(g)+∣H2(g)=~=NH3(I)△层(M∙5a)kJ-moΓ'
:
D.⅛2(g)+∣H2(g)="NH3(g)△庐(Ab)kJ∙moΓ'
3.(双选)(2021山东滕州一中阶段训练,始)已知:①2H2(g)+O2(g)
2H20(l)ΔΛfc-571.6kJ∙moΓ';(2)H^(aq)+0H(aq)H2O(I)
ΔΛ≡-57.3kJ∙moΓ,o下列说法中错误的是()
A.①式表示25°C、101kPa时,2molH?和1molO2完全燃烧生成2
mol乩0(1)放热571.6kJ
B.①式表示25℃、101kPa时,1molH?和1molO2完全燃烧生成2
mol乩0(1)放热571.6kJ
C.由②式可推测含1molNaOH的稀溶液与50g98%的硫酸混合后放
出的热量大于57.3kJ
D.②式表示含1molNaoH的稀溶液与含1molHCl的稀盐酸混合后
吸收的热量等于57.3kJ
题组二燃烧热的理解与应用
4.(2021山东师范大学附中第一次学业测评,母)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如下:
1
(DCH3OH(g)+H2O(g)=~=CO2(g)+3H2(g)Δ氏+49.0kJ∙moΓ
1
②QWH(g)+∣02(g)=—CO2(g)+2⅛(g)Δ代-192.9kj∙mol
下列说法正确的是()
A.O⅛OH的燃烧热Δ代-192.9kJ∙moΓ'
B.反应①中的能量变化如图所示
反应过程
C.CH3OH转变成乩的过程一定要吸收能量
D.根据②推知反应CAOH⑴+扣㈤CO2(g)+2H2(g)的ΔΛ0-192.9
kj∙moli
5.(2021河北邢台期中,北,)镀是高效率的火箭燃料,已
知:2Be(S)+02(g)-=2Be0(s)△代T087.2kj∙mol∖下列说法正
确的是()
A.该反应是吸热反应
B.用粉碎后的Be作原料,该反应的△〃会减小
C.当消耗3.2gO2时,转移的电子数为0.2瓜
D.Be(s)的燃烧热Δ代-543.6kJ∙moΓ'
6.(双选)(2020河南顶级名校高三上摸底考试,*7)下列依据热化学
方程式得出的结论正确的是()
A.已知:正丁烷(g)—异丁烷(g)△水0,则正丁烷比异丁烷稳定
性差
l
B.Ξ^zC2H4(g)+302(g)------2CO2(g)+2H20(g)△后一1478.8kJ∙moΓ,
则C2H4(g)的燃烧热△层T478.8kj∙mol1
C.已知:FΓ(aq)+0H(aq)-=H2O(I)△氏-57.3kj∙mol∖则稀
Ba(OH)2溶液和稀HzSOi完全反应生成1mol比0(1)时,放出57.3kJ
热量
:
D.已知:S(s)+02(g)=~=SO2(g)D";S(g)+02(g)="SO2(g)ΔH2,
则
7.(*;)已知25℃、101kPa时某些物质的燃烧热数据如下:
化学式及
名称Δ//(kj∕mol)
状态
石墨C(s)-393.5
金刚石C(s)-395.0
乙烷C2H6(g)-1560
乙烯C2H1(g)-1411
乙快C2H2(g)-1300
氢气H2(g)-285.8
一氧化碳CO(g)-283.0
乙醇C2H5OH(I)-1367
⑴相同质量的上述八种物质,完全燃烧放热最多的是(写名
称)O
⑵石墨与金刚石互为O
A.同位素B.同素异形体C,同分异构体D.同系物
常温常压下,二者更稳定的是(写名称)。
(3)在标准状况下,22.4LCO和CzH?的混合气体在过量的氧气中完全
燃烧放出1096.6kJ的热,则燃烧产生的CO2的物质的量为
molo
答案全解全析
基础过关练
1.B标准状况是指O℃、IOlkPa,而热化学方程式如果没有注明温
度和压强,则指的是25℃、IOlkPa,B错误。
2.D该反应中化学能转化为热能,但不是全部的化学能都转化为热
能,还有其他形式的能量转化,A错误;题给反应的△代-72.8
kj∙mol'<0,是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,B错误;能
量与物质的状态有关,物质的状态不同,放出或吸收的能量不同,应指
明物质的状态,1molHz(g)与1molBn(I)完全反应生成2molHBr(g)
放热72.8kJ,C错误;△代生成物的能量-反应物的能量,B∙(g)的能
量大于Bn(I)的能量,则△米-72.8kJ∙moΓ∣,D正确。
3.D碳和水蒸气反应是吸热反应,所以△〃大于0。根据题意可知1
mol碳即12g碳与水蒸气反应吸收的热量是10.94kj×12≈131.3kJ,
因此选项D正确。A没有注明物质的状态,B中反应热不正确,C中水
的状态不是气态。
4.D热化学方程式既表示化学反应中的物质变化,又表示化学反应
中的能量变化,A正确;热化学方程式CO(g)+⅛(g)—CO2(g)
△代-283.0kj∙mol'表示1molCO(g)与;mol(λ(g)完全反应生成1
molCO2(g)放出283.0kJ的热量,B正确;在25°C、101kPaT,1mol
CO(g)与;molO2(g)完全反应生成1molC(λ(g)放出283.0kJ的热量,
则一氧化碳的燃烧热为283.0kJ∙moΓ∣,C正确;CO与。2反应生成CO2
为氧化还原反应,可实现化学能向电能的转化,D错误。
5.C燃烧热所指的燃烧产物不一定是相应元素的最高价氧化物,如S
元素对应的产物为SO%A错误;燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生
成指定产物时放出的热量,B错误;实验测定的燃烧热时测定生成1
mol液态水时释放的热量,与所用出量的多少无关,C正确;1molC燃
烧生成1molCO2(g)时放出的热量是C的燃烧热,D错误。
6.D该热化学方程式表示1molNa在氯气中燃烧,A不符合题意;该
热化学方程式表示2molNa燃烧,且Na燃烧应生成过氧化钠,B不符
合题意;该热化学方程式表示2molNa燃烧,C不符合题意;该热化学
方程式表示1molCLOCL完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水所放
出的热量,D符合题意。
7.B甲烷的燃烧热指1mol甲烷完全燃烧,生成二氧化碳和液态水时
放出的热量,则热化学方程式为CH“g)+202(g)——CO2(g)+2H2O⑴
△代-890.3kJ∕mol,B正确。
8.BA项,C(s)燃烧未生成稳定氧化物CO2(g),故其反应热不能表示
燃烧热;B项,符合燃烧热的定义;C项,压虽然转变成了稳定的氧化物
乩0(1),但由于其反应热表示的是2mol乩完全燃烧时的热量变化,故
不能表示燃烧热;D项,压虽然是ImoI,但其生成IW(g),而不是旗⑴,
故它的反应热不能表示此的燃烧热。
反思升华
“四看法”检查表示燃烧热的热化学方程式
一看可燃物的化学计量数是否为Io
二看碳元素完全燃烧生成的氧化物是否为CO?(g)。
三看氢元素完全燃烧生成的氧化物是否为H2O(I)o
四看△〃是否为“-”及单位是否正确。
9.A燃烧热是指在25℃、IOlkPa时,1mol纯物质完全燃烧生成
指定产物时放出的热量,C(s)的指定产物为CO2(g),所以1mol碳完全
燃烧放出的热量大于221XLkJ放10.5kJ,A正确;CH(g)+20(g)—
212
fc
C02(g)+2H20(g)ΔΛ-812.3kJ∙moL,气态水转化为液态水放热,所
,
以甲烷的燃烧热大于812.3kJ-moΓ5B错误;可逆反应有限度,不可能
进行完全,2N0z(g)=N2O1(g)△庐+56.9kJ∙moL,贝∣J2molNO2(g)
充分反应吸收的热量小于56.9kJ,C错误;醋酸为弱酸,电离吸热,氢
氧化钠和醋酸反应生成1mol10(1)放出的热量小于57.3kJ,D错误。
能力提升练
1.D1mol的气态水分解产生1mol的氢气和2mol的氧气的能量变
化是2X463kJ-436kj[X495kj=242.5kJ,因此热化学方程式为
H2O(g)=—H2(g)+⅛(g)△代+242.5kj∙mol',A、B错误;2mol的气
态水分解产生2mol的氢气和1mol的氧气的能量变化是485kJ,同
种化学键断开所吸收的能量与形成所放出的能量相等,所以氢气燃烧
的热化学方程式是2H2(g)+O2(g)——2⅛0(g)△代-485kJ∙mol∖C错
误,D正确。
2.A由题图可以看出molN2(g)#molH2(g)的化学键断裂吸收的
能量为akj,形成1molNL(g)需放出能量力kJ,所以;Nz0+^^-
NlMg)ΔΛ≡(a-Z?)kJ∙moΓ,而ImoI的N⅛(g)转化为1mol的NH3(I)
放出的能量为CkJ,所以有;Wg)+弛(g)i-NA⑴
Δ代(a-^c)kJ∙moΓ*,即N2(g)+3H2(g)—2NH3(1)
Δj^2(a-Zr-c)kJ∙moΓo
反思升华
根据已知信息书写热化学方程式的一般思路
(1)根据反应物和生成物写出化学方程式,并标明各物质的状态。
(2)根据题中一定量反应物(或生成物)反应(或生成)时对应的热量变
化,求出1mol反应物(或生成物)反应(或生成)时对应的热量变化。
(3)标明该反应的△儿
(4)注意特殊要求。如表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计
量数必须是I0
3.BD①式表示25℃、IOlkPa时,2mol乩和1mol(λ完全燃烧生
成2mol乩0(1)放出的热量为571.6kJ,A正确、B错误;浓硫酸稀释
时放出热量,则由②式可推知含1molNaOH的稀溶液与50g98%的
硫酸混合后放出的热量大于57.3kJ,C正确;②式表示含1molNaOH
的稀溶液与含1molHCl的稀盐酸混合后放出的热量为57.3kJ,D错
误。
4.D由②知CRQH并不是完全燃烧,1molCH3OH(g)完全燃烧生成液
态水和气态二氧化碳时放出的热量才是其燃烧热,A错误;反应①的
卜H>0,而图示的bK0,B错误;由题给反应可知,反应①为吸热反应,
而反应②为放热反应,C错误;同物质的量的同种物质,气态时所具有
的能量高于液态时所具有的能量,由②推知反应:CH30H(l)+;02(g)—
C02(g)+2H2(g)的△殳一192.9kJ∙mol∣,D正确。
5.D该反应的△水0,为放热反应,A项错误;反应物的形状不会改变
反应的焙变,因此△,不变,B项错误;3.2g的物质的量为0∙Imol,
由反应的方程式可知,当消耗3.2gO2时,转移的电子数为0.4傲C项
错误;燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,
⅛2Be(s)+02(g)2BeO(s)△氏T087.2kj∙mol∣可知,Be(s)的
燃烧热ΔΛ≡-543.6kJ∙moV,D项正确。
6.AD正丁烷转化为异丁烷的反应为放热反应,说明等质量异丁烷的
能量比正丁烷的低,能量越低,物质越稳定,则异丁烷比正丁烷稳定,A
正确;表示燃烧热的热化学方程式中水应为液态,B错
误;Ba"(aq)+S0f(aq)——BaSO4(s)△水0,所以稀Ba(OH)2溶液和稀
H2SO1完全反应生成1molH2O(l)时放出的热量大于57.3kJ,C错
误;①S(g)——S(s)Δ水0,②S(s)+02(g)_SO2(g)
ΔJ¾<0,(3)S(g)+02(g)^—SO2(g)△笈<0,S(g)具有的能量高于等质
量的S(s),因此∆J¾>A%D正确。
7.答案⑴氢气(2)B石墨(3)1.8
解析(1)结合表格中数据比较相同质量的题给八种物质,氢气的物
质的量最大,完全燃烧放热最多。(2)石墨与金刚石互为同素异形体;
质量相同时,石墨比金刚石的能量低,石墨更稳定。(3)在标准状况
T,22.4LCO和C2H2的混合气体的物质的量为上上∙=1mol,设CO
22.4L/mol
的物质的量为XmoL则根据表格中数据可知,283.0kj/mol×Λmol+l
300kj/mol×(l-ɪ)mol=l096.6kJ,解得Λ=0.2,则CO的物质的量
为O.2mol,C2H2的物质的量为(1-0.2)mol=0.8mol,生成二氧化碳的
物质的量为0.2mol+0.8mol×2=1.8molɑ
第二节反应热的计算
第1课时盖斯定律
基础过关练
题组一对盖斯定律的理解
1.(2020辽宁朝阳凌源高二上期中联考)根据盖斯定律判断如图所示
的物质转变过程中焙变的关系正确的是()
A.∆d=△侬八砧4〃
B.XH∖+卜Hk卜H计卜出
C.XH∖+卜HBbHFbHA
D.bHE、HK卜卜HA
2.(2021北京丰台期中)一个化学反应无论是一步完成还是分几步完
成,反应热都是一样的,该定律称为盖斯定律。依据图示关系,下列说
法于E州的是()
Δ∕∕l=-393.5kj/mol
A.石墨燃烧是放热反应
B.1molC(石墨)和1molCo分别在足量(λ中燃烧,全部转化为CO2,
后者放热多
C.C(石墨,s)+∣02(g)===CO(g)
D.化学反应的△〃只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
3.(2021河南豫西九校联考)硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法
制硫酸生产中的关键工序是S02的催化氧化。钢催化剂参与反应的能
量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O1(s)的热化
学方程式为()
i
B.2V205(s)+2S02(g)^2V0S01(S)+V20,(S)△代+351kJ∙moΓ'
i1
C.V205(s)+2S02(g)^=2V0S04(s)+V204(s)C庐-351kJ∙moΓ
D.2V205(s)+2S02(g)^^2V0S04(s)+V204(s)ΔΛ≡-351kJ∙moΓ'
4.灰锡(粉末状)和白锡是锡的两种同素异形体。已知:
①Sn(白,s)+2HC1(aq)=SnCl2(aq)+H2(g)ΔH1
②Sn(灰,s)+2HC1(aq)—SnCl2(aq)+H2(g)ΔH2
>13.2℃、
③Sn(灰,s)<13.2℃Sn(白,s)△/=+2.1kj∙mol1
下列说法正确的是()
A.
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处在低于13.2C的环境中,会自行毁坏
5.(2020辽宁朝阳建平第二中学高二上月考)已知热化学方程式:C(金
刚石,s)+O2(g)^=CO2(g)△〃;
:=
C(¾B,s)+02(g)CO2(g)Δ)⅞;
=
C(石墨,s):C(金刚石,s)ΔΛζ=+1.9kj∕molo
下列说法正确的是金度解析)
A.金刚石比石墨稳定
B.卜H)卜Hz
C.1即卜HL1比
D.石墨转化成金刚石的反应是吸热反应
题组二利用盖斯定律计算反应热
6.(2020海南中学期末)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正
确的是()
-
①太阳光催化分解水制氢:2乩0(1)=2H2(g)+02(g)Δ^=+571.6
kj∙mol1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+H20(g);-C0(g)+H2(g)Δ)¾=+131.3
kj∙mol'
③甲烷与水反应制氢:田(g)+H2O(g)—=CO(g)+3H2(g)
△A=+206.1kJ∙moΓ'
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,△〃减小
D.反应CH/g)^C(s)+2H2(g)△层+74.8kJ∙moΓ'
7.(2021河北重点高中阶段性测试)S0z的催化氧化反应是合成硫酸的
重要步骤,下面是该反应中的能量变化示意图。已知:SO3(g)+H2O(1)
H2SO4(aq)△幻-dkj∙mol且a、b、c、d均为正值。下列说
法错误的是()
2S(g)、40(gf-T-20(g)
,l
∆∕∕l=αkJ∙moΓ;;∆∕∕1=6kJ∙moΓ
2SO2(g)^-—^02(g)
Δ∕∕,=-ekJ∙moΓ,
,—2S0,(g)
A.SO?催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)一2S03(g)
ΔH^=~ckj∙moll
B.2S02(g)+02(g)^^2S6(s)的ΔΛKΔΛζ
C.由S(g)和0(g)形成ImolS(Ug)中所含化学键放出的能量为誓
kJ
:
D.2S02(g)+02(g)+2⅛0(D=~2H2S0,l(aq)△氏一(》中kj-molɪ
8.(2019北京东城高二上期末)氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO
与Cu高温烧结可制取Cu2O,已知反应:
:
2Cu(s)+02(g)=~2CuO(s)ΔΛt-3l4kJ∙moΓ'
2Cu20(s)+02(g)^4CuO(s)ΔΛt-292kj∙mol^*
贝IJCUo(S)+Cu(s)CU2。(S)的△〃等于(深度解析)
A.-llkj∙moll
B.+Ilkj∙moll
C.+22kJ∙moΓ'
D.-22kJ∙moΓ'
9.(2020山西长治二中高二上月考)成语是中国传统文化的瑰宝。铜
墙铁壁、铜心铁胆、金戈铁马、百炼成钢等成语向人传递正能量。工
业上,冶炼铁的有关热化学方程式如下:
:
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