【步步高】(全国)2017版高考化学一轮复习第6章化学反应与能量第21讲化学能与热能讲义新人教版(DOC)_第1页
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文档简介

1、1第21讲化学能与热能【若纲要求】1了解化学反应中能呈转化的原因,能说出常见的能童转化醪式口 ?了解化学能与热能的相互转化,了解吸热 反应、放热反应、反应热等概念 n 3.了解賂变与反应热的含义口 了解AH=H(反应产物 -H (反应物)表达的含义口 4.了解 热化学方程蛊的含义村&理解盖斯定律并能运用盖斯定律进行有关反应塔蛮的简单计算* 了解能源是人类生存和社会 发展的重要基础.了解化学在解决能源危机中的重要作用口考点一焓变与反应热i 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

2、式:热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化 2焓变、反应热(1)定义:在恒压条件下进行的反应的热效应。符号:AH。(3)单位: J mol 或 kJ/mol。3 .吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析,如图所示。反应过程应应过程醱热反应虺热反应(2)从反应热的量化参数一一键能的角度分析第六联化学反应守能戢第21讲化学能与热能n知识梳理夯实基阳突破疑难2(3)记忆常见的放热反应和吸热反应放热反应:可燃物的燃烧;酸碱中和反应;大多数化合反应; 金属跟酸的置换反应;物质的缓慢氧化等。吸热反应:大多数分解反应;盐的水解和弱电解质的电离; Ba(OH)2 8f0 与

3、NHCI 反 应;碳和水蒸气、C 和 CO 的反应等。4 .燃烧热和中和热(1)燃烧热1概念:在 101 kPa 时,1_mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该 物质的燃烧热。其中的“完全燃烧”,是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物:3CO(g) ,HRHO(I),STSO(g)等。2在书写热化学方程式时,应以燃烧 1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如:25,QH8(I) + 評(g)=8CQ(g) + 9HzO(l)H=- 5 518 kJ mol。(2)中和热1概念:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1_mol 液态 HbO 时的反应热叫中和

4、热。_丄12用离子方程式可表示为OH(aq) + H (aq)=H2O(l) H= 57.3 kJ mol 。3中和热的测定原理IT酸+m碱I c | t终一t始AH=nc= 4.18 JgC= 4.18x10 kJg;n为生成 H2O 的物质的量。【深度思考丨1 .同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧,放出的能量是否相同?放出的热量哪个多?为什么?答案 相同;在空气中燃烧放出的热量多;因在纯氧中燃烧火焰明亮,转化成的光能多,故放出的热量少。2 正误判断,正确的划错误的划“X”(1) 放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应()(2) 物质发生化学变化都伴有能量的变化()3(3)

5、 伴有能量变化的物质变化都是化学变化()4答案X (2)V(3) X题组一有关概念的理解1 .下列说法正确的是()A. 吸热反应在任何条件下都不能发生B. Na 转化为 Na*时,吸收的能量就是该过程的反应热C. 水蒸气变为液态水时,放出的能量就是该变化的反应热D.同温同压下,反应H2(g) + Cl2(g)=2HCI(g)在光照和点燃条件下的H相同答案 D解析 B 项和 C 项是物理变化过程,其能量变化不能称为反应热;D 项焓变与反应条件无关。2.下列说法正确的是()-11A.葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ mol,则QGWQG)+ 3Q(g)=3CQ(g) + 3fO(l) H=11 4

6、00 kJ molB. 已知 101 kPa 时,2C(s) + Q(g)=2CO(g)H= 221 kJ mo,则该反应的反应热为221 kJ mol1C.已知稀溶液中,H+(aq) + OH(aq)=H2O(l)H= 57.3 kJ mo,则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D.已知 HCI 和 NaOH 反应的中和热 H= 57.3 kJ mol1,贝 U 98%勺浓硫酸与稀氢氧化钠溶1液反应生成 1 mol 水的中和热为一 57.3 kJ mol答案 A题组二依据图形,理清活化能与焓变的关系3 .某反应过程中体系的能量变化如图所示,下列说法错误的

7、是()B.E为反应物的总能量与过渡态的能量差,称为正反应的活化能解题探究剖析题型思维建模A.反应过程可表示为5C.正反应的热效应 H= E1巳0,所以正反应为放热反应D.此图中逆反应的热效应 H=E1巳0,所以逆反应为放热反应6答案 D解析 由图可知,正反应放热,H为负值;逆反应吸热, H为正值,D 错误。4 .反应 A + B C( Hv0)分两步进行: A+ BX ( H 0), X- C( Hk0)。下列 示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是()答案 D解析 由 A+ BXH0可知,X 的能量比 A 和 B 的能量和大。由 XCH0 可知,C 的能量比 X的能量低,分析图像可知,

8、D 正确。5.甲醛是一种重要的化工产品, 可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。能址(kJ mol )能址氏L mid HCHO 和I. mcl H2总能过侃)1mul CH.OH證能蚩迟t(1) 甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是 _ (填“吸热”或“放热”)反应。(2) 过程I与过程n的反应热是否相同? _,原因是答案(1)吸热(2)相同一个化学反应的反应热仅与反应的始态和终态有关,与反应途径无关题组三中和热测定误差分析和数据处理-环玻璃搅拌粹-温度计76 禾 U 用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:1用量筒量取 50 mL 0.50 molL一1盐酸倒入小烧杯中,

9、测出盐酸温度;用另一量筒量取50 mL 0.55 molL一1NaOH 溶液,并用同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)如上图装置中碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是什么?(3)怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液,不能用铜丝搅拌棒代替的理由是什么?假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g cm_3,又知中和反应后生成溶液的比热容4.18 J gTC J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/C终止温度t2/C混合溶液盐酸氢氧化钠溶液120.020.123.222

10、0.220.423.4320.520.623.6依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热也_ (结果保留一位小数)。_ (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 mol jT 的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为H、H2、 贝 U H、 f、H的大小关系为答案(1)确保盐酸被完全中和(2)保温、隔热,减少实验过程中热量的损失。(3)实验时应用环形玻璃搅拌棒上下搅动;因为铜传热快,热量损失大,所以不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒。(4) 51.8 kJ mo1(5)不能 HSQ 与 B

11、a(OH)2反应生成 BaSO 沉淀,沉淀的生成热会影响反应的反应热(6) H=A H解析(1)在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和,常常使加入的一种反应物稍微过量一些。(4)取三次实验的平均值代入公式计算即可。硫酸与 Ba(OH)2溶液反应生成 BaSO 沉淀的生成热会影响反应的反应热,故不能用 Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。(6)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离,它们的中和热相同,稀氨水中的溶碎泡沫塑料8质是弱电解质,它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量,故反应热的数值要小一些(注意中和热与H的关系)。f-练后反思方法指导 -1(1) 催化剂能降

12、低反应所需活化能,但不影响焓变的大小。(2) 在无催化剂的情况下,E为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,即Ei=巳+ |AH|。2 反应热答题规范指导(1) 描述反应热时,无论是用“反应热”、“焓变”表示还是用AH表示,其后所跟数值都需要带“ + ”、“”符号。如:某反应的反应热(或焓变)为AH=QkJ mol或AH=+QkJ mol1。(2) 由于中和反应和燃烧均是放热反应,表示中和热和燃烧热时可不带“一”号。 女口:某物质的燃烧热为AH=QkJ mol1或QkJ mol1。考点二热化学方程式fl 知识梳理夯实基础突破疑难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 书写热

13、化学方程式的“五步”一写方程式一写出配平的化学方程式9写出配平的化学方稈式三标_标明反应的温度和压强(101 kPa.25 X:时可不 条件标注 1四标 _在方程式后写出厶八并棍据信息注明【的 H_+或“一”3 判断热化学方程式正误的“五审”“审“一放热反应一定为“一吸热反应淀为“+”二审 单位-淀为“kJ mol L”,易错写成“kJ”或 单位漏写三审物质的状态必须正确,特别是溶液中的反应状态易写错+反应热的数值必须与方稈式的化学计量数 両审数値_相对应即化学计量数与成正比当反 对应性应逆向进行时*其反应热与正反应的反应热I数值相等.符号相反,书写时易写错【深度思考丨1 怎样理解可逆反应中的

14、反应热?答案 无论化学反应是否可逆, 热化学方程式中的反应热 H都表示反应进行到底(完全转化)用 sj.g.aq标明物质的聚集状态五标数值根据化学计量数计算写ajAH的数值五审是否符合如燃烧热、屮和热的热化学方程武_写方程式110时的能量变化。如 2SO(g) + Q i 百:2S;)3(g) H= 196.64 kJ mol , H是指 2 molSQ(g)和 1 mol O2(g)完全转化为 2 mol SO3(g)时放出的能量。若在相同的温度和压强下,向 某容器中加入 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g),反应达到平衡时放出的能量为Q因反应不能完全转化为 SO(g),故C1

15、96.64 kJ。2 .已知 2SQ(g) + Q 财2S;以g)H= 196.64 kJ mol1,在一定温度下,向一固定容积的密闭容器中通入2 mol SO2、1 mol O2,达到平衡时放出热量为Q kJ,在同样条件下,向该容器中通入 2 mol SO 3,达到平衡时,吸收热量为QkJ,贝 UQ和Q的关系为答案Q+ Q= 196.643 .实验室用 4 mol SO2与 2 mol O2在一定条件下进行下列反应:2SO(g) +2SO(g)题组一“五”看,快速判断热化学方程式的正误1判断下列热化学方程式书写是否正确,正确的划“V”,错误的划“X”(注:焓变数据均正确)(1)CaCQ(s)

16、=CaO+ CO(g) H=+ 177.7 kJ( )1C(s) + HO(s)=CO(g) + H(g) H= 131.3 kJ mol ()1(3) C(s) + 2Q(g)=CO(g)H= 110.5 kJ mol1()1(4) CO(g) + 2Q(g)=CQ(g)1H= 283 kJ mol ()(5) 2H2(g) + Q(g)=2H2O(l)H=571.6 kJmol1()(6) 500C、30 MPa 下,将 0.5 mol Nk(g)和 1.5 mol H(g)置于密闭容器中充分反应生成NH(g),催化剂放热 19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g) + 3f(g)500C

17、、30 MPa2Nhl(g) H= 38.611H=196.64kJ mol ,当放出314.624 kJ 答案 80%解析 当放出热量为314.624 kJ时,参加反应的热量时,SO 的转化率为 _。314.624 kJSQ 的物质的量为円X2= 3.2196.64 kJ mol解题探究剖析题型思维建模111kJ mol ()12答案X (2) X (3)VV(5)V(6) X2 实验测得:101 kPa 时,1 mol Hz 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CO,放出 890.3 kJ 的热量。下列热化学方程式的书写正确的是()1CH

18、4(g) + 2O2(g)=CQ(g) + 2fO(l)H=+ 890.3 kJ mo12CH4(g) + 2Q(g)=CQ(g) + 2fO(l)H= 890.3 kJ mol13CH4(g) + 2Q(g)=CQ(g) + 2HzO(g)H= 890.3 kJ mol142H2(g) + Q(g)=2H2O(l)H= 571.6 kJA.仅有C.仅有 答案B解析书写热化学方程式时要重点注意其与普通化学方程式不同的几点:1,不是 kJ ; (2)数值,H的数值要与方程式中计量化学计量数保持一致;(3)符号,吸热用“ + ”,放热用“”。仅符合要求。3 .下列热化学方程式正确的是()一一3A.

19、表示硫的燃烧热的热化学方程式S(s) + 2Cb(g)=SO3(g) H= 315 kJ molB.表示中和热的热化学方程式NaOH(aq) +HCI(aq)=NaCI(aq) + HO(I) H= 57.3kJ mol11C.表示 Hz 燃烧热的热化学方程式 Ha(g) + 尹(g)=H2O(g)H= 241.8 kJ mol1D.表示 CO 燃烧热的热化学方程式2CO(g) + Q(g)=2CQ(g) H= 566 kJ mol答案 B题组二多角度书写热化学方程式角度一依据反应事实书写热化学方程式4 .依据事实,写出下列反应的热化学方程式。(1)SiH4是一种无色气体, 遇到空气能发生爆炸

20、性自燃,生成 SiO2和液态 HO。已知室温下 2 gSiH4自燃放出热量 89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为1-molB.仅有D.全部符合要求(1)单位是 kJ mol13在 25C、101 kPa 下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,其燃烧生成的 CQ用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCOs沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为14答案(1)SiH4(g) + 2Q(g)=SiO2(s) + 2fO(l)1H= 1 427.2 kJ molC2H5OHQ) + 3Q(g)=2CQ(g) + 3H,O(l)H= 2QkJ mol1解析 (1)2 g SiH4自燃放出热量

21、 89.2 kJ,1 mol SiH4自燃放出热量 1 427.2 kJ , 故热化学 方程式为 SiH4(g)+ 2Q(g)=SiO2(s) + 2fO(l) H= 1 427.2 kJ mol1。根据碳原子守恒有:GHsOH2CO2CaCQ 生成 100 g CaCO 沉淀,则消耗的 CHOH 为 0.5mol,据此可写出反应的热化学方程式。角度二依据能量图像书写热化学方程式5.已知化学反应A2(g) + B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,请写出该反应的热化学方程式: _变成液态水放出 44 kJ 的热量。其他相关数据如下表:Ct /kJ / 丄“J. /2 mol AB(g)8

22、 Ag( g)+1 mal B/g)d反应进帝答案 A2(g) + B(g)=2AB(g)-1H=+ (ab) kJ mol解析由图可知,生成物总能量高于反应物总能量,故该反应为吸热反应,kJ mol1。13 .化学反应 N2+ 3H2=2NH 的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)mH 忖+茂 eq HA=akJ+ mol 凡馆)+ 書 molA E=b kJ试写出 N2(g)和 H2(g)反应生成 NH(I)的热化学方程式。答案2(g) + 3H2(g)=2NH3(I)H= 2(c+ba)kJ mol1角度三依据共价键数,利用键能计算反应热7.(2015 北京四中模拟)已知 1 g 氢气

23、完全燃烧生成液态水时放出热量143 kJ,18 g 水蒸气H=+ (ab)15O=OH- HH O(g)1 mol 化学键断裂时需要吸收的能量/kJ496436x则表中x为()A.920 B . 557C. 463 D . 188答案 C解析 根据题意,可得热化学方程式为2f(g) + O2(g)=2H20(l) H=-572 kJ mol而 18 g 水蒸气变成液态水时放出44 kJ 热量,则 2f(g) + Q(g)=2H2O(g) H=- 484kJ mol ,即484 kJ = 2X436 kJ + 496 kJ 4xkJ,解得x= 463。8.通常把拆开 1 mol 某化学键所吸收的

24、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Si OSi ClH- HH- ClSi SiSi C键能/kJ mol1460360436431176347工业上的高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g) + 2f(g)=Si(s) + 4HCl(g),该反应的反应热H为_ 。1答案 + 236 kJ mol解析 SiCl4、H2 和 HCI 分子中共价键的数目容易计算,而产物硅属于原子晶体,可根据原子晶体的结构计算

25、晶体硅中的共价键的数目。1 mol 晶体硅中所含的 Si Si 键为 2 mol,即制_111取高纯硅反应的反应热 H= 4X360 kJ mol + 2X436 kJ mol (2x176 kJ mol +114x431 kJmol )= +236 kJmol 。- 反思归纳 -11.熟记反应热 H的基本计算公式H=生成物的总能量一反应物的总能量日=反应物的总键能之和一生成物的总键能之和2 规避两个易失分点(1) 旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的,缺少任何一个过程都不是化学变化。(2) 常见物质中的化学键数目物质CQCHP4SiO2石墨金刚石S8Si16(c=o)(C H)(P P

26、)(Si O)(S S)键数24641.5282考点三有关反应热的比较、计算fl 知识梳理夯实基础突破疑难1. H的比较比较H的大小时需考虑正负号,对放热反应,放热越多,H越小;对吸热反应,吸热越多,H越大。2 .反应热的有关计算(1) 根据热化学方程式计算根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量,可以把反应热当作“产物”,计算反应放出或吸收的热量。如:16 g 固体硫完全燃烧放出148.4 kJ 的热量,则 1 mol 固体硫完全燃烧放出的热量为296.8kJ。(2) 根据物质燃烧放热的数值计算:Q放)=n(可燃物)x|H。如:已知的燃烧热为 H= 285

27、.8 kJ mol14 15,贝U1 g H2完全燃烧生成液态水放出的热量为 142.9 kJ。(3) 根据盖斯定律计算、比较。根据下列反应过程,试判断H的关系:1aAAH,B1AAH2,贝H AH=aAH2A AH,BaBAHz,aA贝H AH=aAH注 在反应过程设计中,会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互变化,状态由固T液T气变化时,会吸热;反之会放热。【深度思考】15 .试比较下列各组AH的大小。17贝H AH=AH+ AH2(1)同一反应,生成物状态不同时A(g)+B(g)=C(g)AH0A(g)+B(g)=C(l)AH2”、“解析因为 C(g)=C(l)H0则H= H2AH,

28、H2 H。(2)同一反应,反应物状态不同时S(g)+Q(g)=SO2(g)AH0S(s)+Q(g)=SO2(g)AH20则AH_AH2o答案 S(s)- SAHiOb(g)AH2+AH3=AH,贝9A f= AHAH2,又A”0,所以AHAH2o(3)两个有联系的不同反应相比C(s)+Q(g)=CO2(g)AH01C(s)+2Q(g)=C0(g)Af0则AH_AH2o答案 解析根据常识可知,CO(g) + 2O2(g)=CO2(g)AfAHo12 .已知 Al2Q(s) + AlCl3(g) + 3C(s)=3AICI(g) + 3CO(g)AH= akJ mol 。判断下列变化过程是否正确,

29、正确的划“V”,错误的划“x”(1) 3AlCl(g) + 3CO(g)=AbQ(s) + AlCl3(g) + 3C(s)一1AH=akJmol ()11(2) AlCl(g)+ CO(g)=3AI2Q(S)+ 3AICI3(g) + 3C(s)11AH= 3akJmol ()(3) 2AI2O3(s) + 2AICI3(g) + 6C(s)=6AICI(g)+ 6CO(g)一1AH= 2akJmol ()答案 (1)x(2)x(3)xf-反思归纳-,18利用状态,迅速比较反应热的大小若反应为放热反应1 当反应物状态相同,生成物状态不同时,生成固体放热最多,生成气体放热最少。2 当反应物状态

30、不同,生成物状态相同时,固体反应放热最少,气体反应放热最多。3 .在比较反应热(H)的大小时,应带符号比较。对于放热反应,放出的热量越多,H反而越小。题组一利用盖斯定律书写热化学方程式1 . LiH 可作飞船的燃料,已知下列反应:_112Li(s) + Ha(g)=2LiH(s)H=_ 182 kJ mol122H2(g)+Q(g)=2H2O(l) Hh_572 kJmol34Li(s) + Q(g)=2Li2O(s) H=_ 1 196 kJ mol_1试写出 LiH 在 O 中燃烧的热化学方程式。答案 2LiH(s) + Q(g)=Li2O(s) + HO(I)_1H= 702 kJ mo

31、l一1解析 2LiH(s)=2Li(s)+ H(g) Hh + 182 kJ mol1T2Li(s)+2Q(g)=Li2O(s) Hh_598 kJmolH2(g) + 29)=出 0(1)H=_ 286 kJ mol1上述三式相加得: 2LiH(s) + Q(g)=Li2O(s) + HO(I)1H=_ 702 kJ mol 。题组二利用盖斯定律计算反应热2 .在 25C、101 kPa 时,C(s)、f(g)、CHCOOH(I)的燃烧热分别为 393.5 kJ mol_1、285.8一1一1kJ mol 、870.3 kJ mol ,贝 U 2C(s) + 2f(g) + Q(g)=CH3

32、COOH(l)的反应热为()11A. 488.3 kJ molB.+ 488.3 kJ molC._ 191 kJ mol_1D.+ 191 kJ mol_1答案 A解析由题知表示各物质燃烧热的热化学方程式分别为C(s) +Q(g)=CQ(g) H=_.1_.393.5 kJmol: H2(g)+(g)=H2O(l)H=_285.8 kJmol:CfCOOH(l)+解题探究剖析题型思维建模192Q(g)=2CQ(g) + 2fO(l)H=_870.3 kJmol。x2:20一12C(s)+2Q(g)=2CO2(g)H=-787 kJmolX2:2f(g) + Q(g)=2H2O(l) H=-5

33、71.6 kJ mol一xi颠倒方向:12CQ(g) + 2HzO(l)=CH3COOH(l) + 2Q(g) H= + 870.3 kJ mol上述三式相加得: H= 488.3 kJ mol-1。题组三 利用盖斯定律定性判断H间的关系3.(2013 新课标全国卷H,12)在 1 200C时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:3H2S(g) + 尹(g)=SQ(g) + HO(g)H2fS(g) + SQ(g)=尹 9) + 2fO(g)峠1H2S(g) + C2(g)=S(g) + HO(g) H2S(g)=S2(g)H则H的正确表达式为()2A. H4=-(H+ A f3HB)H4=|(3

34、AH3- AH- A f)3C.AH4=2(AH+AHZ-3AHB)3D.AH4=戸AH- A Hz-3AHO答案 A解析 给题中方程式依次编号为、。3X2颠倒方向得:2S(g)+2H,O(g)=2H2S(g)+Q(g)-2AH2X-:424HS(g) + SQ(g)=S2(g) + HO(g)B.2 2 2?HS(g) + Q(g)= SO(g) + 尹。23AH21上述三式相加得:2S(g)=S2(g)222 2H4= 3AH+ 3 H一 2AH32=3(AH+ AHH 3AH3)。34.(2014 新课标全国卷n,13)室温下,将 1 mol 的 CuSO 5fO(s)溶于水会使溶液温度

35、降低,热效应为AH,将 1 mol 的 CuSO(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为AH2;CuSO(s) 5H2O(s)受热分解的化学方程式为CuSO5H2O(s)=CuS(O(s) + 5fO(l),热效应为AH。则下列判断正确的是()A.AH AHbB.AHV AH3C.AH+ A f= AHD.AH+ A H? A答案 B解析方法一:“虚拟”路径法。CuSO4Cujq)+SQf-(aq)+5HMO0,AH30,AHa0所以AH0CuS(O(s)=Cu2+(aq)+SC4(aq)AI402+:CuSO5fO(s)=Cu2+(aq) + SO一(aq) + 5fO(l)AH= A f +

36、 AH由于AH0,AH?0,所以AH3CO(g)+(X +H2O(g)AH回答下列问题:11化学键H- HC- OCOH- OC-H曰(kJ mol1)4363431 076465413已知反应中相关的化学键键能数据如下:133由此计算A Hi=_kJ mol ;已知A f= 58 kJ mol ,贝 UA _kJ mol1。答案 99+ 4134解析根据键能与反应热的关系可知,H=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(1一11一1一1一1076 kJmol+2X436 kJmol )(413 kJmolx3+343 kJmol+465 kJmol )1=99 kJ mol 。根据质量守恒定律

37、:由一可得:CQ(g) + 百;(工);.空+ H20(g),结合盖斯定律可得:111 H3= HAH= ( 58 kJ mol ) ( 99 kJ mol ) = + 41 kJ mol 。(8)2015 全国卷I,28(3)已知反应 2HI(g)=H2(g) + 12(g)的AH=+ 11 kJ mol1 molH(g)、1 mol 12(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收 436 kJ、151 kJ 的能量,则 1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为 _ kJ。答案 299解析 形成 1 mol H2(g)和 1 mol I2(g)共放出 436 kJ + 151 kJ

38、= 587 kJ 能量,设断裂 2 molHI(g)中化学键吸收 2akJ 能量,则有:2akJ 587 kJ = 11 kJ,得a= 299。另解:AH=12E(HI)E(HH)E(II),2E(HI)= AH+ E(HH)+E(II)=11 kJmol+436一1一1一1一1kJ mol + 151 kJ mol = 598 kJ mol,贝 UE(H I) = 299 kJ mol 。练出高分1.禾 U用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法,已知CQ(g) + 2 出宓Cll30H(g)反应过程中的能量变化情况如图所示,曲线 I 和曲线 n 分别表示不使用催化剂和使用催化剂 的两种

39、情况。下列判断正确的是()1能;|?/kJ-mol-1L mol CO(g)+ v2 mol H 血)、1HHACH.OH1反问过程A. 该反应的AH= + 91 kJ molB.加入催化剂,该反应的AH变小C. 反应物的总能量大于生成物的总能量D. 如果该反应生成液态 CHQH 则AH增大答案 C解析 根据图示,该反应反应物的总能量大于生成物的总能量,是放热反应,故选项 A 错误,选项 C 正确;加入催化剂只能降低反应所需要的活化能,而对AH无影响,选项 B 错误;生成液态 CHOH 时,释放出的能量更多,AH更小,选项 D 错误。352.某反应由两步反应ATBC构成,它的反应能量曲线如图所

40、示(E、吕、巳、E4表示活化能)。 下列有关叙述正确的是()A. 两步反应均为吸热反应B. 加入催化剂会改变反应的焓变C. 三种化合物中 C 最稳定D. AC反应中H= EiE2答案 C解析 A 项,AB的反应为吸热反应,BC的反应为放热反应,故 A 错误;B 项,加入催化 剂,只改变反应的活化能,不改变反应热,故B 错误;C 项,物质的总能量越低,越稳定,故 C 正确;D 项,2B: H=E旦,BC: H= BE4,所以 AC,H=日一旦 + 曰一E4=(E+ Es) (E2+E4),故 D 错误。3 .将盛有 NHHCO 粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中,然后向小烧杯中加入盐酸,反应

41、剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见()A. NHHCO 和盐酸的反应是放热反应B. NHHCO 和盐酸的反应是吸热反应C. 反应物的总能量高于生成物的总能量D.反应的热化学方程式为 NHHCO+ HCI=NHDI + CQf+ HO H=+QkJ mol1答案 B解析 醋酸逐渐凝固说明, 反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低,即 NHHCO 与 HCI 的反应为吸热反应,故 A 错误,B 正确;C 项,因反应为吸热反应,则反应后生成物的总能量高于反应 物的总能量,故 C 错误;D 项,书写热化学方程式时,应注明物质的状态,不用标明“V符号,故 D 错误。4 .已知:S(s) + Q(g)=SQ(g)H=

42、 297.2 3 kJ mol 2SO(g) + Q3(g)H= 196.64 kJ mol假设反应过程中无热量损失,则()A. 1 mol S(s)完全反应,并转化为 SO(g)时,放出 395.55 kJ 热量B.1 个 SO 和 1 个 Q 分子储存的能量之和大于1 个SO 分子C. 1 L SO2(g)完全反应生成 1 L SO3(g),放出 98.32 kJ 热量36D. 使用催化剂,可以减少反应放出的热量答案 B解析 A 项,SO(g)转化为 SO(g)的反应是可逆反应,不能完全反应;C 项,应改为 1 mol SO(g) 完全反应生成 1 mol SOs(g),放出 98.32

43、kJ 热量;D 项,使用催化剂不会改变反应放出的 热量。5 氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量。在反应过程中,断裂I molHz 中的化学键消耗的能量为QkJ,断裂 1 mol F2中的化学键消耗的能量为QkJ,形成 1 mol HF 中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的()A.Q+Q2v2Q3BQ+Q 2Q3C.Q+QvQ3D.Q+QQ3答案 A解析 H(g) + F2(g)=2HF(g)Hv0H=Q+Q2Qv0所以Q+Qv2Q。6 .下列有关说法正确的是()11_A.已知:1丨2耳9)+ I2(s) H=- 26.5 kJ mol1,由此可知 1 mol H

44、I气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5 kJ 的热量B. 已知:2H,(g)+ Q(g)=2H2O(l)H=-571.6 kJ mol-1,则氢气的燃烧热为 H=285.8 kJ mol1C. 肼(N2H4)是一种用于火箭或燃料电池的原料,已知:2HzO(g) + Q(g)=2H2Q(l)H= + 108.3 kJ mol1NbHQ) + Q(g)=N2(g) + 2H2O(g) H2= 534.0 kJ mol11则有反应:NbH(l) + 2H2Q(I)=N2(g) + 4fO(g) H= 642.3 kJ molD.含 20.0 g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7

45、 kJ 的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为NaOH(aq)+ CHCOOH(aq)=CCOONa(aq)+ H2OQ) H= 57.4 kJ mol1答案 C、111解析 A 项,;刃 尹 9)+2(s)H= 26.5 kJ mol ,该反应为可逆反应,则 1 molHI 不能全部分解,则在密闭容器中分解后放出的热量小于26.5 kJ,错误;B 项,燃烧热是 1mol 可燃物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,所以氢气的燃烧热为285.8 kJ mol1,37错误;C 项,根据盖斯定律,得反应:NaH(l) + 2Q(I)=N 2(g) + 4fO(g),贝 U H= H2

46、H,正确;D 项,中和热指的是在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1 mol 水时放出的热量,含 20.0 g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全中和生成 0.5 mol 水时,放出 28.7 kJ 的热量, 即中和热的数值为 57.4 kJ mol1,但稀醋酸为弱酸,电离吸热,故稀醋酸和稀NaOH 溶液反应的中和热应小于 57.4 kJ mol1,错误。1387 .已知乙醇、石墨和氢气的燃烧热分别为a、b、c(均为正值,单位均为kJ mol )。则反应 2C(s,石墨)+(g) + fO(l)=C2H5OH(I)的焓变为()一1A.(a 2b 2c) kJ mol1B.(2b+ 2ca) kJ mol

47、C. (b+ca) kJ mol11D. (a 2bc) kJ mol答案 A解析根据燃烧热的定义分别写出热化学方程式:CHOH(I) + 3Q(g)=2CQ(g) + 3H2O(l)H= akJ mol1C(s,石墨)+ O(g)=CQ(g) H=bkJ mol111H2(g) + 2Q(g)=H2O(l)H=ckJ mol 根据盖斯定律,X2 +X2得题中生成乙醇的热化学方程式,因此该反应的焓变H一1=(a 2b 2c) kJ mol 。8.已知:HCN(aq) + NaOH(aq)=NaCN(aq+ ”O(I) H= 12.1 kJ mol1;1HCl(aq ) + NaOH(aq)=N

48、aCl(aq) + HO(I)H= 57.3 kJ mol ;则 HCN 在水溶液中电离的H等于()11A. 69.4 kJ mol B . 45.2 kJ mol11C.+ 45.2 kJ mol D . + 69.4 kJ mol答案 C解析HCN(aq)+ OH(aq)=CN一(aq) + HbOQ) H= 12.1 kJ mol1 + 1H2O(l)=OH (aq) + H (aq) H= + 57.3 kJ mol上述两式相加:HCN(aq)=bt(aq) + CN (aq) H= + 45.2 kJ mol“。9 .已知:H2(g) + Br2(g)=2HBr(g) H= 72 k

49、J mol1,1 mol Br2(g)液化放出的能量为30 kJ,其它相关数据如下表:一定状态的分子f(g)B2(l)HBr(g)1 mol 该分子中的化学键断裂吸收的能量/kJ436a369则上述表格中的a值为()A. 404 B . 344 C . 260 D . 200答案 C139解析H2(g) + Br2(g)=2HBr(g)H= 72 kJ mol一1Br2(l)=Br2(g)H= + 30 kJ mol上述两式相加:40H(g) + Br2(|)=2HBr(g) H=-42 kJ mol日=反应物总键能-生成物总键能_1_1_1_1即:42 kJ mol_= 436 kJ mol

50、_+akJ mol_ 2X369 kJ mol_解得:a= 260o10 .炼铁的总反应为 Fe2O3(s) + 3CO(g)=2Fe(s) + 3CQ(g)H= QkJ mol_1,可能发生了以下过程:一13Fe2O3(s) + CO(g)=2Fe_574 kJ mol_1C.4NO(g) + 22(g)=8NO(g)H= + 586 kJ molD.若用标准状况下 4.48 L CH4把 NO 还原为 Nb,整个过程中转移的电子总数为1.6 2 答案 BH3= 2QkJ molFe2Q(s) + 3CO(g)=2Fe(s) + 3CO(g)-molH=(3Q+2Q) kJ41解析 A 项,

51、反应、转移的电子数=化合价升高数=化合价降低数=8,转移电子相同,故 A 正确;B 项,由气态水生成液态水放热,故 CH(g) + 4NO(g)=4NO(g) + CO(g) + 2fO(l)42反应放出的热量比CH4(g) + 4NO(g)=4NO(g) + CO(g) + 2fO(g)反应放出的热量多,加上负号,数变小,故 B 错误;C 项,由盖斯定律得:4NO(g) + 2N(g)=8NO(g)H= +586 kJ mol1,故 C 正确;D 项,反应 CH4(g) + 2NO(g)=N2(g) + CO(g) + 2H2O(g)转移电子 数是 8mol,4.48 L(0.2 mol)

52、CH4还原 NO 至 Nb,整个过程中转移的电子总数为1.6 mol,故D 正确。12 .已知:C(s) + Q(g)=CQ(g)HCO(g) + C(s)=2CO(g) f2CO(g) + Q(g)=2CO2(g) Hs2Cu(s) + Q(g)=2CuO(s) HCO(g) + CuO(s)=CO(g) + Cu(s) H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A. H0, HB0B. Hz0C. H= H H3 D . Fk= H4+ Hi答案 C解析 A 项,所有的燃烧反应都属于放热反应,因此Hv0, fv 0,故 A 错误;B 项,碳还原二氧化碳的反应属于吸热反应, 0,铜与氧气的反应属于放热反应, HV 0,故 B错误;C 项,已知:C(s) + Q(g)=CQ(g) H,CQ(g) + C(s)=2CO(g) H2,2CO(g) +Q(g)=2CQ(g) 由盖斯定律可知=笑+, 因此H= + 贝 U

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