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文档简介
弟八早化学反应与能量
第26讲反应热
[课程标准]1.了解反应热,焰变的概念,知道化学反应热效应与反应的焰变之间的关系。
2.知道常见的吸热反应和放热反应,能从多角度分析化学反应中能量变化的原因。3.了解热化
学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
考点一反应热、焰变
|13要点梳理自主落实夯基固本
1.化学反应中的能量变化
(1)化学反应中的两大变化:物质变化和能量变化。
(2)化学反应中的两大守恒:质量守恒和能量守恒。
(3)化学反应中的能量转化形式:热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。
2.焰变、反应热
(1)焰(功:用于描述物质所具有能量的物理量。
(2)焰变(AH):AH="(生成物)一H(反应物),单位
(3)反应热:指当化学反应在一定压强下进行时,反应所放出或吸收的热量,通常用符号
。表示,单位kJ.mo「i。
(4)熔变与反应热的关系:对于恒压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化
全部转化为热能,则有:Atf=C>no
3.吸热反应与放热反应
(1)从能量高低角度理解
能
量反应物生F物
(
或
焙AH<0,A//>0,
)放热反应吸感反应
生成物|反应物
(2)从化学键角度理解
[正误辨析]
(1)所有的燃烧反应都是放热反应,所以不需要加热就能进行()
(2)反应物的总能量低于生成物的总能量时,一定不能发生反应()
(3)一个反应的焰变因反应物的用量和反应条件的改变而发生改变()
(4)可逆反应的表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关()
(5)碳在空气中燃烧生成CO2,该反应中化学能全部转化为热能()
(6)反应2so2(g)+O2(g)U2s03(g)NH=-QkJ如0「(。>0),则将2molSC)2(g)和1mol
Ch(g)置于一密闭容器中充分反应后放出。kJ的热量()
(7)活化能越大,表明化学反应吸收的能量越大()
(8)C和H20(g)、C和CO2、N2和。2的反应均为吸热反应()
(9)Na2cCh溶于水,NaHCCh溶于水均放出热量()
答案:(1)X(2)X(3)X(4)7(5)X(6)X(7)X(8)X(9)X
113核,l突破关键整合能力提升
一、反应热与能量变化关系图
1.根据如图所示的反应,回答下列问题:
能量/(kJ-mol-1)
I生成物,
0反应过程
(1)该反应是放热反应还是吸热反应?O
⑵反应的\H=0
(3)反应的活化能为0
(4)试在图中用虚线表示在反应中使用催化剂后活化能的变化情况。
答案:⑴放热反应(2)—kJ-moP1
(3)akJ•mol1
能量/(kJ,mol-1)
I生成物.
0反应过程
学生用书第124页
2.水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、
制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:我国学者结合实验与计算机模拟结果,
研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的
物种用*标注。
(2
3A粤'、⑷
)1r1.25
幽1•'---、/—\
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事-032-0.16
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Z+*+*
+**HG+
1H2『
3OHZ3
+++HH
OK***+
W*HHH+
OO*
0O33
W+OOO
*UJO
0OU
3
可知水煤气变换的。(填"大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒
(活化能)E正=eV,写出该步骤的化学方程式
解析:观察起始态物质的相对能量与终态物质的相对能量知,终态物质相对能量低于
始态物质相对能量,说明该反应是放热反应,△“小于0。过渡态物质相对能量与起始态物质
相对能量相差越大,活化能越大,由题图知,最大活化能E正=1.86eV—(—0.16eV)=2.02eV,
该步起始物质为COOH*+H*+H2O*,产物为COOH*+2H*+OH*o
答案:小于2.02
COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*(或H2O*=H*+OH*)
二、根据键能计算烙变
A
3.已知反应2Hl(g)、'H2(g)+b(g)的A〃=+HkJ-moPi,1molH2(g)>1molI2(g)
分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ.151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂
时需吸收的能量为________kJo
解析:形成lmolH2(g)和lmoll2(g)共放出436kJ+151kJ=587kJ能量,设断裂2moi
HI(g)中化学键吸收2akJ能量,则有2a—587=11,得a=299。[另解:AH=2E(H-I)-£(H
-H)-£(I-I),2£(H-I)=AH+E(H-H)+E(I-I)=11kJ-moF1+436kJ-moF1+151kJmoF1
=598kJ-moP1,则E(H—1)=299kJ-moP'o]
答案:299
4.通常把拆开1mol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(△”),化学反应的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Si-OSi-ClH-HH-ClSi-SiSi-C
键能/(kJ•mol-1)460360436431176347
工业上的高纯硅可通过下列反应能取:SiC14(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g),该反应的反
应热AH为o
解析:SiC14,H2和HC1分子中共价键的数目容易计算,而产物硅属于共价晶体,可
根据共价晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1mol晶体硅中所含的Si—Si键为2mol,
即制取高纯硅反应的反应热AH=4X360kJ-mol-1+2X436kJ-moC1-(2X176kJmoFH
4X431kJ-mo「)=+236kJ•moL。
答案:+236kJ.mo「
5.乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
2cH3(g),催化剂、^2)^CH=CH2(g)
+H2(g)
已知:
化学键C-Hc-cC=CH-H
键能/
412348612436
(kJ•mol-1)
计算上述反应的dH=kJ-mor1。
解析:设“”部分的化学键键能为a
kJ,mol-1,则XH=(a+348+412X5)kJ•
molT-(a+612+412X3+436)kJ•mol-=
-1
+124kJ,molo
答案:+124
归纳总结
常见1mol物质中化学键数目:
物质金刚石硅
SiO2
化学键C—CSi—SiSi—()
化学键数/mol224
物质
C()2CH4Ss
化学键c=oc—Hs-s
化学键数/mol248
考点二热化学方程式
|口要点梳理自主落实夯基固本
1.概念:表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2.意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ•moF,表示在25℃、101kPa条件下,
2molH2(g)和1molCh(g)完全反应生成2molH2O⑴,放出571.6kJ的热量。
3.热化学方程式的书写
L写出配平的化学方程式
方程式
E5—用s、l、g、aq标明物质的聚集状态
三标一在方程式后写出A并根据信息
飞注明AH的“+”或
丁
盘四标溜一根据化学计量数计算写出AH的值
学生用书第125页
[正误辨析]
(1)对于SO2(g)+WO2(g)USO3(g)NH=~QkJ-mol-1,增大压强平衡右移,放出的
热量增大,△“减小()
1
(2)热化学方程式H2(g)+1O2(g)=H2O(g)NH=-241.8kJmoC表示的意义:25℃、
101kPa时,发生上述反应生成1molH20(g)后放出241.8kJ的热量()
(3)热化学方程式前面的化学计量数既表示分子数也表示物质的量()
(4)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H20(g)AH=-890.3kJ()
(5)同素异形体转化的热化学方程式除了标明状态外,还要注明名称()
(6)因为O—H键的键能大于S—H键的键能,所以H2O的稳定性大于HzS()
答案:(1)X(2)V(3)X(4)X(5)V(6)V
113核,l突破关键整合能力提升
一、依据反应事实书写热化学方程式
1.用H2还原SiCL蒸气可制取纯度很高的硅,当反应中有1mol电子转移时吸收59kJ
热量,则该反应的热化学方程式为O
解析:在反应中硅元素的化合价从+4价降低到。价,得到4个电子。当反应中有1mol
电子转移时吸收59kJ热量,则消耗1mol氯化硅吸收的热量是59kJX4=236kJ,因此该反
应的热化学方程式为SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)A//=+236kJ/molo
答案:SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)+236kJ/mol
2.在1L密闭容器中,4mol氨气在一定条件下分解生成氮气和氢气。2min时反应吸收
热量为46.1kJ,此时氨气的转化率为25%o该反应的热化学方程式
为,
这段时间内0(H2)=。
解析:热化学方程式2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)AH=+<2kJ-mol1表示2moiNH3
完全分解需要吸收。kJ的热量,反应的氨气的物质的量为AM(NH3)=4molX25%=lmoL
则2molNH3完全分解需要吸收的热量2=2X46.1kJ=92.2kJ,即A//=+92.2kJ-moF^
110-1-1
o(NH3)=-,TJ1I.=0.5mol-L•min,根据»(NH3):u(H2)=2:3,则w(H2)
VAZILK,min
33__
=2O(NH3)=1X0.5mol,L1,min1=0.75mol-L1,min
答案:2NH3(g)UN2(g)+3H2(g)Ai7=+92.2kJ•moF10.75mol-L-1•min1
3.将36g水蒸气与足量单质碳充分反应,生成33.6gCO和一定量的氢气,同时吸收
157.2kJ热量,写出该反应的热化学方程式:
3=L2mo1cs
解析:M(H2O)=18^01=2mol,M(CO)=28gAiK)l,根据()+
H2O(g)—H2(g)+CO(g),若水蒸气全部反应,则会生成2moicO,所以该反应为可逆反应。
水蒸气有剩余,应该根据生成的CO的量计算反应热。因为生成1.2molCO,吸收157.2kJ
热量,则生成1.0molCO,吸收的热量为Q=强端X157.2kJ=131kJ,即该反应的热化
学方程式为C(s)+H2O(g)^H2(g)+CO(g)A//=+131kJ-moP'o
1
答案:C(s)+H2O(g)^H2(g)+CO(g)AH=+131kJ-moF
4.K2s2。8是偏氟乙烯(CH2=CF2)聚合的引发剂。偏氟乙烯由CH3—CC1F2气体脱去HC1
制得,生成0.5mol偏氟乙烯气体要吸收54kJ的热,写出反应的热化学方程式
解析:根据题意:偏氟乙烯由CH3—CC1F2气体脱去HC1制得,即CH3—
CClF2(g)=CH2=CF2(g)+HCl(g),生成0.5mol偏氟乙烯气体要吸收54kJ的热,所以生成1
mol偏氟乙烯气体要吸收108kJ的热,即AH=+108kJ/mol,CH3—CClF2(g)=CH2FCF2(g)
+HCl(g),\H=+108kJ/rnoL
答案:CH3—CClF2(g)=CH2FCF2(g)+HCl(g)AH=+108kJ/mol
5.最近科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液
中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。若有2.2kgCO2与足量
上恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可放出2473.5kJ的热量,试写出合成塔中发生反
应的热化学方程式o
解析:2.2kg82的物质的量是蓝篇=50mol,50mol二氧化碳参加反应放出2
473.5kJ的热量,则1mol二氧化碳参加反应放出的能量是49.47kJ,所以该反应热化学反应
方程式为:CO2(g)+3H2(g)=H2O(g)+CH3OH(g)△»=—49.47kJ/mol。
答案:CO2(g)+3H2(g)=H2O(g)+CH3OH(g)AH=-49.47kJ/mol
二、依据能量图像及转化图像书写热化学方程式
6.化学反应N2+3H2U2NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)。
能八1molN+3molH
®\E=akJ
力口1molN2(g)+2molH2(g)AE=bkJ
1molNH3(1)
试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(1)的热化学方程式»
1
答案:N2(g)+3H2(g)^2NH3(l)~2(c+b-a)kJ-moF
7.为了有效降低能耗,过渡金属催化还原氮气合成氨被认为是具有巨大前景的一种合成
氨方法。催化过程一般有吸附一解离一反应一脱附等过程,图示为N2和H2在固体催化剂表
面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略),其中“*”表示被催化剂吸附。
氨气的脱附是—(填“吸热”或“放热”)过程,合成氨的热化学方程式
为。
解析:由势能面图可知,氨气从催化剂上脱离时势能面在升高,为吸热过程,由题图
可知,0.5mol氮气和1.5mol氢气转变成1mol氨气的反应热为21kJ,mol1—17kJ-mol-1
1
—50kJ-mo「=-46kJ-moP,则合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)^2NH3(g)\H
=-92kJ-moP'o
答案:吸热N2(g)+3H2(g)U2NH3(g)AH=-92kJ-mori
8.钉及其化合物在合成工业上有广泛用途,如图是用钉(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过
程。每生成92g液态HCOOH放出62.4kJ的热量。
2HCOOH(1)2H2°
根据图示写出该反应的热化学方程式o
解析:根据整个流程可知,C02和H2为反应物,产物为HCOOH,92gHec)0H的物
质的量为46彳舄1=2mol,所以生成1mol液体HCOOH放出31.2kJ能量,热化学方程式
为H2(g)+CO2(g)=HCOOH(l)A”=-31.2kJ-mol-i。
答案:H2(g)+CO2(g)=HCOOH(l)△〃=一31.2kJ-mo「i
学生用书第126页
真题演练明确考向
1.(2022・浙江卷)标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质
(g)0HHOHOOH2O2H2O2H2O
能量/(kJ.mo「)249218391000-136-242
可根据HO(g)+HO(g)^=H2C)2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJmor^下列说
法不正确的是()
A.氏的键能为436kJ-mo「
B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量:HOO<H2O2
-1
D.H2O(g)+O(g)=H2O2(g)\H=~143kJrnol
C[A.根据表格中的数据可知,H2的键能为218kJ•mori><2=436kJ-mori,A正确;
B.由表格中的数据可知。2的键能为:249kJ-mo「X2=498kJ-moPi,由题中信息可知H2O2
中氧氧单键的键能为214kJ-mo「i,则。2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍,B正确;
C.由表格中的数据可知HOO=HO+O,解离其中氧氧单键需要的能量为249kJ.moPi+39
kJ-mor»-10kJ-morx=278kJ-moFJ,H2O2中氧氧单键的键能为214kJ-moPi,C错误;D.
由表中的数据可知H2O(g)+O(g)=H2O2(g)的AZ7=-136kJ-mo「-249kJ-mo「i-(一242)
kJ-moC^-143kJ-mol-1,D正确。]
2.(2021•浙江1月选考,20)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键H-HH-O
键能/(kJ-mol-1)436463
1
热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)-482kJmoF
则2O(g)=O2(g)的△//为()
A.428kJ•mol_1B.-428kJ-mol-1
C.498kJ-moF1D.-498kJ-mol-1
D[设0=0的键能为无,则(2X436kJmoL+x)—2X2X463kJ-moFi=-482kJ-mol
i,x=498kJ-moH,所以2O(g)=C)2(g)的AH=—498kJ•moL,D正确。]
3.(2021•山东高考真题)18。标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历
程可表示为:
18()180r
18O
IIII
HC—C—OCH+OHHC—C—OCHm11,
3333「H3C—C—OH+CH3O-
OH
*cr18OH
能量变化如图所示。已知H3C—c—OCH3H3C—c—OCH3
II
OHcr
平衡,下列说法正确的是()
能
过渡态
量1
过渡态2
H3C-C-OCH30
+0H-II
H3c—C-OH
+CH3O-
反应进程
A.反应H、III为决速步
B.反应结束后,溶液中存在18OJT
C.反应结束后,溶液中存在CH;8OH
D.反应I与反应IV活化能的差值等于图示总反应的焰变
B[A.一般来说,反应的活化能越高,反应速率越慢,由图可知,反应I和反应IV的活
化能较高,因此反应的决速步为反应I、IV,故A错误;B.反应I为加成反应,而H3CCO18
18o-x
18
OHOCH3^H3CCOHO0CH3为快速平衡,反应n的成键和断键方式为H3c—c—OCH3
OH
180H
或HsC—C—bcm,后者能生成"OH,因此反应结束后,溶液中存在"OH,故B正确;
180-
C.反应III的成键和断键方式为H3c—C+OC/或H3c,因此反应结束后溶液中不
0H
会存在CH芸0H,故C错误;D.该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量,总反应为
18
放热反应,因此H3CCOOH和CH3CT的总能量与HCCCM80cH3和OH」的总能量之差等于
图示总反应的焰变,故D错误。]
4.[2021•湖南卷,16(1)]氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易
储运,可通过下面两种方法由氨气得到氢气。
方法I.氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据
化学键N=NHHN—H
键能£7(kJ-moF1)946436.0390.8
在一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2。反应2NH3(g)^N2(g)+3H2(g)AH
=kJ-mo「。
解析:根据反应热=反应物的总键能一生成物的总键能,2NH3(g)0N2(g)+3H2(g),
△H=390.8kJ-moriX3X2-(946kJ-mol-i+436.0kJ•moP1X3)=+90.8kJ-moF^
答案:+90.8
对应学生
课时精练(二十六)反应热
用书P387
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.(2022・上海模拟预测)下列能量属于反应热的是()
A.ImolHCl分解成H、C1时吸收的能量
B.石墨转化成金刚石时吸收的能量
C.Na变成Na+时吸收的能量
D.冰变成水时吸收的能量
B[化学反应中吸收或放出的能量为反应热,物理变化中的能量变化不是反应热。A.1
molHCl分解成H、C1时吸收的能量仅仅是化学键断裂吸收的能量,不是反应热,A不符合
题意;B.石墨转化成金刚石时吸收的能量是化学反应过程中吸收的热量,属于反应热,B符
合题意;C.Na变成Na+时吸收的能量是钠原子失去电子吸收的能量,不属于反应热,C不符
合题意;D.冰变成水时吸收的能量是物理变化,不属于反应热,D不符合题意。]
2.(2022・上海二模)如图装置进行实验,向小试管中加入稀盐酸。观察到U形管内两边
红墨水液面逐渐变为左低右高,与此现象有关的推论是()
料/铁粉与碳粉混合物
Ain.
I\红墨水
A.反应物总能量低于生成物
B.发生了析氢腐蚀,产生较多气体
C.生成物中化学键形成会放出能量
D.锥形瓶内气体分子间平均距离变大
D[A.涉及反应为放热过程,反应物总能量高于生成物,A错误;B.小试管与锥形瓶整
个体系并不连通,即使产生气体,也不会造成红墨水液面变化,B错误;C.所有的生成物中
化学键形成都会放出能量,但是最终能否影响实验得看成键释放的能量与断键吸收能量的相
对大小,从而确定反应放热与否,C的说法没错,但是不符合题意;D.小试管内反应放热,
导致锥形瓶内温度升高,瓶内气体分子间平均距离变大,从而导致红墨水液面左低右高,D
正确。]
3.某反应使用催化剂后,其反应过程中能量变化如图所示,下列说法错误的是()
A.总反应为放热反应
B.使用催化剂后,活化能不变
C.反应①是吸热反应,反应②是放热反应
D.NH=NH2+NH\
B[由题图可知,反应①是吸热反应,反应②是放热反应,总反应是放热反应,且NH
=AH1+AH2,A、C、D项正确;催化剂能降低反应的活化能,B项错误。]
4.(2022•上海闵行一模)澳乙烷与氢氧化钠水溶液反应的能量变化如图所示,下列说法正
确的是()
A.a为反应物储藏的总能量
B.若可使用催化剂,则“6都减小
C.该反应放热,在常温常压下即可进行
D.该反应的热化学方程式为:CH3CH2Br+OH=CH3CH2OH+BrAH=-(&-(z)
kJ-mol1
B[A.a为正反应的活化能,A错误;B.催化剂能降低反应的活化能,所以a、b都会减
小,B正确;C.该反应放热,该反应需要加热进行,放热与吸热反应条件无关,C错误;D.
热化学方程式需要表明物质的聚集状态,不同状态时具有不同能量,D错误。]
5.(2022•湖南湘西三模)1,2-丁二烯(CH2=C=CHCH3)与1,3-T—M(CH2=CHCH=CH2)
之间进行转化时的能量变化如图所示。下列说法错误的是()
A.相同条件下,1,3-丁二烯比1,2-丁二烯稳定
B.曲线a对应的活化能高于曲线b
C.1,2-丁二烯转化成1,3-丁二烯的反应是放热反应
D.加入催化剂,反应的反应热。功减小
D[A.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强。根据图示可知:在相同条件下,1,
3-丁二烯比1,2-丁二烯的能量更低,故1,3-丁二烯比1,2-丁二烯更稳定,A正确;B.
使用催化剂能够降低反应的活化能,使反应在较低条件下发生,因而反应速率加快。根据图
示可知曲线a对应的活化能高于使用催化剂时曲线b的活化能,B正确;C.由于1,2-丁二
烯比1,3-丁二烯的能量高,故1,2-丁二烯转化成1,3-丁二烯时会放出热量,该反应是放
热反应,C正确;D.加入催化剂,只能改变反应途径,降低反应的活化能,但不能改变反应
物、生成物的能量,因此反应的反应热(AH)不变,D错误。]
6.(2022・上海奉贤二模)在25℃、1.01X105Pa下,1mol氢气燃烧生成气态水的能量变
化如下图所示,已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=-490kJ/mol,下列有关说法正确
的是()
A.O—H键的键能为930kJ-mo「
B.a=249
C.物质所具有的总能量大小关系为:甲>乙>丙
D.1mol比。(1)分解为2moiH与1molO时吸收930kJ热量
B[A.2molH原子和1molO形成2molO-H键,故H—O键的键能为空
465kJ/mol,A错误;B.该反应的反应热等于反应物总键能减去生成物总键能,故AH=
(2X436+2a-930X2)kJ/mol=-490kJ/mol,a=249,B正确;C.断键吸热,成键放热,甲
到乙为断键过程,乙到丙为成键过程,故乙的能量最高,C错误;D.lmolH2(Xg)分解为2moi
H与1molO时吸收930kJ热量,D错误。]
7.十氢蔡是具有高储氢密度的氢能载体,经历“十氢蔡(CioHi8)-四氢秦(C10H12)-蔡
(CioH。”的脱氢过程释放氢气。已知:
I.CioHi8(l)=CioHi2(l)+3H2(g)AHi
II.CioHi2(l)=CioH8(l)+2H2(g)AH2
假设某温度下,AHI>AH2>0O下列“CioHi8(l)-CioHi2(l)-CioH8⑴”的“能量一反应
过程”示意图正确的是()
B[某温度下,A//I>AH2>0,说明该反应的正反应均为吸热反应,即反应物的总能量
小于生成物的总能量,A、C错误;由于AH1AAH2,说明第一个反应吸收的热量比第二个反
应多,从B、D两个图像看出,D中A82>AHI,不符合题意,D错误,B正确。]
8.根据如下能量关系示意图,判断下列说法正确的是()
能
量
1molC(s)+1molO2(g)
1molC0(g)+0.5molO2(g)
393.5kJ-mol-'转化n
I转化I282.9kJ-mol-1
!!lmoICO2(g)
°反应过程
A.lmolC(s)与1molC)2(g)的能量之和为393.5kJ
B.反应2co(g)+O2(g)=2CO2(g)中,生成物的总能量大于反应物的总能量
C.由C(s)fCO(g)的热化学方程式为2c(s)+O2(g)=2CO(g)A//=+221.2kJ-moC1
D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量,则CO的热值为10.1kJg
D[由题图可知,1molC(s)与1molC)2(g)的能量比1molCCh(g)的能量高393.5kJ,A
错误;反应2co(g)+O2(g)=2CC>2(g)为放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,B
错误;由题图可知,1molC(s)与0.5molO2(g)反应生成1molCO(g)放出的热量为393.5kJ—
282.9kJ=110.6kJ,且物质的量与热量成正比,焰变为负值,则热化学方程式为2c(s)+
-1
O2(g)=2CO(g)A//=-221.2kJ-mol,C错误;热值指一定条件下单位质量的物质完全
燃烧所放出的热量,则CO的热值为笔4^lO.lkJ.g-1,D正确。]
9.甲烷与氯气发生取代反应分别生成1mol相关有机物的能量变化如图所示:
CH4(g)
CCl4(g)
下列说法不正确的是()
A.CH4与CL的取代反应是放热反应
B.lmolCH4的能量比1molCH3C1的能量多99kJ
C.|AH产gAH2-AH1,说明CE与CL的四步取代反应难易程度相当
11
D.已知Cl—C1的键能为243kJ-moF,C—Cl的键能为327kJmoF,则CH4(g)+
Cl-(g)-*CH3•(g)+HCl(g)的AH<0
B[A.由题干信息可知,CH与CL的取代反应不管生成CH3CI、CH2c卜还是CHCb或
者CC14均为△//<(),则CH4与C12的取代反应是放热反应,A正确;B.由题干信息可知,Imol
CH4和1molCL的能量之和比1molCH3cl和1molHC1的能量之和多99kJ,B错误;C.由
题干图中信息可知,一99得X(-197)«|X(-301)«!义(-400)即:A%得△必得
△和七AM,说明CH4与CL的四步取代反应难易程度相当,C正确;D.已知CH4(g)+
CL(g)fCH3(g)+HCl(g)过程中断裂了1molC—H键,形成了1mol的H—C1键,已知Cl—C1
11
的键能为243kJ-mol_,C—Cl的键能为327kJ-moP,且有:CH4(g)+Cb(g)-CH3cl(g)+HCl(g)
AH——99kJ/mol,BP4E(C-H)+£(CI-CI)—3£(C-H)—£(c-ci)--E(H-CI)=—99kJ/moL即E(c—H)+
&CI-CI)—E(c-ci)—&H-ci)=—99kJ/mol,则E(c-H)+243kJ/mol—327kJ/mol—£(H-CI)=—99
kJ/mol,贝!|E(C-H)-&H-ci)=-15kJ/mol,即CH4(g)+CL(g)-CH3・(g)+HCl(g)的△8=—15
kJ/mol<0,D正确。]
10.(2022・陕西宝鸡三模)我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[C2H4(g)+
lh(g)=C2H6(g)A7/=akJ•moL]的反应历程如图所示,下列说法正确的是()
LL
催化剂:AuFO催化剂:AuPF;
1O0_-3.46BOK
3.oq\-48.8
).oH\,=;
\阳*H
/++'、_
酗誉\-129.6-75.1那;-129.6
3髭q
皿叫工
磐H如,①
H玄
Uo
把用
蜃1/5
-201.7
-233.7
反应历程反应历程
A.1molC2H4(g)与1mol在出)具有的能量之和小于1molC2H6(g)的能量
B.过渡态物质的稳定性:过渡态1>过渡态2
C.该反应的蜡变:AH=-129.6kJ-moP1
D.相应的活化能:催化剂AuF<催化剂AuPF;
C[A.由图可知,该反应为反应物总能量高于生成物的总能量的放热反应,故A错误;
B.由图可知,过渡态1的相对能量高于过渡态2,物质的能量越高,越不稳定,所以过渡态1
的稳定性小于过渡态2,故B错误;C.由图可知,反应的焰变△“=一[0—(一129.6klmol-i)]
=-129.6kJ.moP1,故C正确;D.由图可知,催化剂AuF、催化剂AuPF;的活化能分别为
109.34kJ.moF1,26.3kJ-moP1,则催化
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