化学反应中的能量变化(含13真题及名校质检题)_第1页
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文档简介

1、化学反响中的能量变化【考情分析】一、考纲要求1 理解化学反响中的能量变化与化学键变化的关系;2 .理解吸热反响、放热反响与反响物及生成物能量的关系;3了解化学反响中能量变化的实质,知道化学能与热能的转化是化学反响中能量转化 的主要形式。4认识能源是人类生存和开展的重要根底,知道节约能源、提高能量利用效率的实际 意义。5. 了解焓变与反响热涵义。明确 H = H 反响产物H 反响物。6理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反响焓变的简单计算。7.以上各局部知识与技能的综合应用。二、命题趋向依据新课程化学实验的学习目标和学习内容,近几年的主要题型有1热化学方程式的书写及正误判断;2 反响热的计算;

2、3比拟反响热的大小;4反响热与能源的综合 考查。由于能源问题已成为社会热点,因此有关能源的试题将成为今后命题的热点;对于燃烧热和中和热的概念及计算仍将是高考考查的重点,主要在选择题、填充题、实验题中表达,重点考查学生灵活运用知识、接受新知识的能力。新课标关注能源、提高能量利用效率,今年又是各地降低能耗,走可持续开展的一年,估计与实际相联系节约能源的试题可出现。新课标明确了焓变与反响热的关系,极有可能出现运用盖斯定律进行有关反响焓变的简单计算。考试大纲对反响热的要求是:掌握热化学方程式的含义;了解化学反响中的能量变化、 吸热反响、放热反响、反响热、燃烧热、中和热;理解盖斯定律的含义,掌握有关反响

3、热的 简单计算;初步认识使用化石燃料的利弊,新能源的开发,燃料充分燃烧的条件。学习中应以热化学方程式为突破口,通过对热化学方程式的书写及正误判断充分理解 其含义,同时触类旁通,不断掌握反响热的计算技巧,学会应用盖斯定律。化学反响中的能量变化在高考中经常涉及的内容有:书写热化学方程式、判断热化学方程式的正误及反响热的大小比拟等等。中和热实验的测定是高中阶段比拟重要的一个定量实验。无论从能量的角度, 还是从实验的角度, 中和热实验的测定都将会是今后高考考查的热 点。【知识归纳】一、正确理解三热概念1、反响热:在化学反响过程中反响本身放出或吸收的热量。在恒温恒压条件下的反响 热用 H表示,单位是kJ

4、/mol,并规定放热反响的 H<0,吸热反响的 H>0。2、标准燃烧热与热值燃烧热是反响热的一种形式,使用燃烧热的概念时要理解以下要点。 规定是在101 kPa压强下测出热量。书中提供的燃烧热数据都是在101kPa下测定出来的。因为压强不同,反响热有所不同。 规定可燃物的物质的量为1mol 这样才有可比性。因此,表示可燃物的燃烧热的热化学方程式中,可燃物的化学计量数为 1,其他物质的化学计量数常出现分数。例如,C8H18的燃烧热为5518 kJ mol-1,用热化学方程式表示那么为C8H18 l +25O2 g = 8CO2 g +9H2O l ; H= 5518 kJ mol-1

5、 规定生成物为稳定的氧化物例如C- CO 2、H TH 2OI、S T SO等。C (s) +2。2 (g) =CO (g); H= 110.5 kJ molC (s) +O2 (g) =CO2 (g); H= 393.5 kJ mol-C 的燃烧热为 393.5 kJ - mol-1,而不是 110.5 kJ - mol-1。 表达燃烧热时,用正值,在热化学方程式中用厶H表示时取负值。例如,CH4的燃烧热为890.3 kJ - mol-1,而厶H = 890.3 kJ - mol-1且必须以1mol可燃物燃烧为标准。 要与热值概念进行区别。热值:1g物质完全燃烧的反响热叫该物质的热值。3、中

6、和热:把在稀溶液中酸跟碱发生中和反响而生成1molH2O时的反响热叫中和热,单位是kJ/mol。燃烧热和中和热都属于反响热。二、正确书写热化学方程式1、 AH只能写在标有反响物和生成物状态的化学方程式的右边,并用;隔开。假设为放热反响,AH为<0:假设为吸热反响,AH为>0 。 AH的单位一般为kJ/mol。2、注意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 不表示物质的个数。因此化学计量数可以是整数、也可以是分数。3、反响物和产物的聚集状态不同,反响热数值以及符号都可能不同。因此,必须注明物质的聚集状态(s、l、g)才能完整地表达出热化学方程式的意义。热

7、化学方程式中不用1和髭4、 由于AH与反响完成物质的量有关, 所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与AH相对应,如果化学计量数加倍,那么AH也要加倍。5、当反响向逆向进行时,其反响热与正反响的反响热数值相等,符号相反。6、用中文表示焓变时数值没有正负号,而用符号表示焓变时数值必须注明正负号。如H2 的燃烧热 为 285.8kJ/mol, H = 285.8kJ/mol。三、盖斯定律1、 定义:化学反响的反响热只与反响的始态(各反响物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关。即如果一个反响可以分步进行,那么各分步反响的反响热之和与该反响一步完成时的反响热是相同的。即中HH1H2甲乙,甲&g

8、t; 丙> 乙, H=AH+AH2。2、应用(1)利用关系图找出反响热之间的关系 找起点和终点(起点是 A,终点是C);找途径:一个是 AtBtC, 一个是AtC; 列式:出= H什 H2。(2)利用方程组找出反响热之间的关系 找出中间产物(中间产物是B);利用方程组消去中间产物:反响c=反响a+反响b;列式: H 3= H1+ H20四、键能、反响热和稳定性的关系1、 键能定义:在101kPa、298K条件下,1mol气态AB分子全部拆开成气态 A原子和-B原子时需吸收的能量称 AB间共价键的键能,单位为 kJ -mol 。2、 键能与反响热化学反响中最主要的变化是旧化学键发生断裂和新

9、化学键的形成。化学反响中能量的变化也主要决定于这两个方面吸热与放热,可以通过键能计算得到近似 值。 放热反响或吸热反响旧键断裂吸收的能量大于新键形成放出的能量,为吸热反响;旧键断裂吸收的能量小于新键形成所放出的能量,该反响为放热反响。 反响热 化学反响中吸收或放出的热量称反响热,符号AH,单位kJ rmol -,吸热为正值,放热为负值。可以通过热化学方程式表示。反响热的大小与多个因素有关,其数据来源的根底是实验测定。由于反响热的最主要原因是旧化学键断裂吸收能量与新化学键形成放 出能量,所以通过键能粗略计算出反响热。AH (反响热)=反响物的键能总和 一生成物键能总和。为方便记忆,可作如下理解:

10、 断裂旧化学键需吸热 (用+号表示),形成新化学键那么放热 (用-号表示),化学反响的热效 应等于反响物和生成物键能的代数和,即A H= ( +反响物的键能总和)+ ( 生成物键能总和),假设AHV 0,为吸热,假设AH>0,为放热。3、物质稳定性:物质在反响中放出能量越多,那么生成物能量越小,该物质越稳定,生 成物中化学键越牢固。反之亦然。女口 :同素异形体稳定性的比拟:根据 H正负和大小判断,反响放热,说明生成物能量小,较稳定。五、常见的吸热反响与放热反响常见吸热反响:所有盐的水解和电离过程、大多数的分解反响。常见放热反响:燃烧、爆炸反响、金属与酸的置换、酸碱中和反响、2NO2- N

11、2O4、大多数的化合反响是放热的。六、误点警示1、吸热反响一定需要加热才能发生吗?答:吸热反响不一定需要加热才能发生,如氢氧化钡晶体Ba (OH) 2 8H2O和氯化铵晶体的反响为吸热反响,但只要用玻璃棒搅拌混合,温度即迅速降低,同时有刺激性气体产 生,说明该反响已进行。加热只是反响所需的一种条件,放热、吸热取决于反响物总能量和生成物总能量的相对大小,只要反响物总能量大于生成物总能量,反响一定放热,反之,就一定吸热。有的放热反响如碳的燃烧需要加热到着火点才能进行。2、中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸热所伴随 的热效应。假设反响过程中有其他物质生成,这局部反响热也

12、不在中和热内。以下反响热均非中和热:1 1 1 H2SO4(aq)+ Ba(OH)2(aq)= BaSO4(s)+ H2O(1)(此处还有 BaSO4(s)的生成热);2 2 2 NaOH(s)+HCI(aq)=NaCI(aq)+H ?O(此处还有 NaOH 的溶解热); CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH 3COONa(aq)+H 2O(1)(此处还有 CH3COOH 电离热)。3、:H2(g) + Cl2(g) = 2 HCl(g) A H = 184.6 kJ mol-1,能由此判断出氢气的燃烧热为 184.6 KJmo吗? 2C2H2 (g) + 5 O2 (g) 4 CO

13、2 (g) + 2 H2O (l) ; H=-2600kJ mol-1,能说乙炔的燃烧热为 -2600kJ mol-1吗?另外,物质的燃烧热大,其产生的 火焰温度就高吗?答:燃烧热的定义是:在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物(或单质)时放出的能量。完全燃烧,是指物质中以下元素完全转变成对应的物质:CO2(g), HtH2O(l) , Pt P2O5G), Nt N2(g), StSO2(g)。生成不稳定的氧化物所放出的热量不是燃烧热, 如:Ctc O(g),卜TH 2O ( g)。氢气在氯气中虽能燃烧,但其热效应却不是燃烧热,只能称 为反响热。燃烧热叙说有两种形式:一是用文

14、字表示,此时只能用相应的数值和单位,不能用“一号。如乙炔的燃烧热为 1300kJ mol-1;是用 H表示,此时需用负号表示,如乙炔的燃烧热厶H =-1300kJ mol-1。火焰的温度与可燃物的燃烧热和热量损失如生成的水等有关。 燃烧热相差不大时,生成的水越多,热量损失就越多,火焰温度就低。【考点例析】例1.反响A + B = C+ D为放热反响,对该反响的以下说法中正确的选项是A. A的能 量' 定咼于CB. B的能量一 ,定咼于 DC. A和B的总能量一定高于 C和D的总能量D. 该反响为放热反响,故不必加热就一定能发生解析:化学反响中的能量变化,通常主要表现为热量的变化一一吸热

15、或放热,当反响物的总能量高于生成物质总能量时为放热反响中,当反响物的总能量低于生成物的总能量时为吸热反响。值得注意的是:总能量是指所有反响物或所有生成物,而不是其中某些反响物或某些生成物,所以A、B是不正确的;而有的放热反响在开始时也是需要加热的,例如炭 的燃烧。答案:C例2.关于吸热反响的说法正确的选项是 。A .凡需加热的反响一定是吸热反响B .只有分解反响才是吸热反响C. 使用催化剂的反响是吸热反响D. CO2与CaO化合是放热反响,那么 CaCO3分解是吸热反响解析:A组见上一题目分析, 有些化合反响也是吸热反响,例如炭和二氧化碳化合生成一氧化碳的反响就是吸热反响,故B不正确,催化剂是

16、用来改变化学反响速率的,它不能改变反响物和生成自身的能量,故不影响反响热,像合成氨、二氧化硫的催化氧化都是放热 反响,故C也是不对的。CO 2和CaO的化合反响与 CaCO3的分解反响是相反过程,故 D 正确。答案例3.A 2H2(g)+O2(g)=2H 20(g); H1S(g)+O2(g)=SO2(g); H11C(s)+ 2O2(g)=CO(g) ; H1在同温同压下,以下各组热化学方程式中, H1> H2 的是()2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ; H2S(s)+O2(g)=SO 2(g); H2C(s)+ O2(g)=CO2 (g); H2H2(g)+ Cl 2(g)

17、=2HCI(g) ; Hl解析:上述各反响均是燃烧反响1 1 ?H2g+ Cl2g=HClg ; H2,故都是放热反响,所有 H1和AH2均为负值,反响放出或吸收热量的多少,跟反响物和生成物的聚集状态有密切关系。A中,由于从气态水到液态水会放热,所以生成液态水比生成气态水放出热量多,又因为放热H为负值,放热越多 H越小,故 Hi>AH2; B中,由于从固态硫到气态硫要吸热,所以气态硫燃烧放出的热量 比固态硫燃烧放出的热量多,即 Hi<凹2; C中,生成CO放热,因为氧气过量会与 CO反 应又放出热量,所以 Hi>M2; D中,HgZM2,因为 Hi和AH2均为负值,所以 Hi

18、< H2。答案:AC感悟比拟 H大小时,一要注意反响物和生成物的聚集状态,二要注意热化学方程式中化学计量数,三要注意放热反响的反响热厶H<0 ,放热越多, H丨越大, H越小。例4.灰锡以粉末状存在和白锡是锡的两种同素异形体。: Sns、白+ 2HCIaq = SnCl2aq+ H2g; Hi Sns、灰+ 2HCIaq = SnCSaq+ H2g; H2 Sn s、灰=-Sns、白;出=+ 2.1kJ/mol<132TC以下说法正确的选项是A H1 > H2B 锡在常温下以灰锡状态存在C 灰锡转化为白锡的反响是放热反响D 锡制器皿长期处于低于 13.2 C的环境中,会

19、自行毁坏解析:可得, H2-AH1 > 0,故厶H2 >AH1 , A错,根据,在常温下,灰锡会向白锡转化故常温下以白锡状态存在,正反响为吸热反响,故B、C错,当锡制器皿长期处于低于13.2 C的环境中会转化为灰锡,灰锡以粉末状存在,故会自行毁坏。答案:D感悟利用盖斯定律可快速、简便地判断比、厶H2的大小,记住:热化学方程式之间的计算中,盖斯定律大有用途。例5 以下各组热化学方程式中,化学反响的AH前者大于后者的是1 Cs+O2g=CO 2g; AH1 Cs+ O2g=COg; AH22 Ss+O2g=SO 2g; AH3 Sg+O2g=SO 2g; AH41 H2g+ £

20、; 2O2g=H 201; AH5 2H2g+O2g=2H 201; AH6 CaCO3s=CaOs+CO 2g; AH7 CaOs+H 2Ol=CaOH 2s; AH8A. B.C.D.解析:碳与氧气反响放热,即A H1<O,AH2<O,CO再与O2作用时又放热,所以A HNAH2 ;等量的固态硫变为气态硫蒸气时吸收热量,故在与O2作用产生同样多的 SO 2时,气态硫放出的热量多,即AH3> AH4 ;发生同样的燃烧反响,物质的量越多,放出的热量越多,故AH5>AH6;碳酸钙分解吸收热量,a H7>0, CaO与H2O反响放出热量,A H8<0,显然A H

21、7> AH8。故此题答案为C。答案:C 例 6.反响: 101 kPa 时,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ; H=221 kJ mol 稀溶液中, H+(aq)+OH -=(aq)H 20(1) ; H=57.3 kJ mol-1以下结论正确的选项是()_1A. 碳的燃烧热大于 110.5 kJ mol_1B. 的反响热为221 kJ mol_1C. 稀硫酸与稀 NaOH溶液反响的中和热为-57.3 kJ molD. 稀醋酸与稀NaOH溶液反响生成1 mol水,放出57.3 kJ热量221kJ解析:1 mol C不完全燃烧生成 CO放出热量 =110.5 kJ , 1 mol C

22、完全燃烧生成 CO 22放出热量大于110.5 kJ,即C的燃烧热大于110.5 kJ mol-1 ;反响的反响热为-221 kJ mol-1;稀硫酸与稀NaOH溶液反响的中和热为 57.3 kJ mol-1;醋酸是弱酸,与 NaOH溶液中和生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ。答案:A例7.25 C、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ mol-1 >285.8 kJ mol-1、890.3 kJ mol-1、2 800 kJ mol-1,那么以下热化学方程式正确的选项是()1 -1A. C(s)+O2(g)=CO(g); AH=-393.5

23、 kJ mol2B. 2H2(g)+O2(g)=2H 20(g); AH=+571.6 kJ mol-1-1C. CH4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(g); H=-890.3 kJ mol1 1D. C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO 2(g)+3H 2O(l); H=-1 400 kJ mol-12解析:燃烧热是指在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。对C而言稳定的氧化物指CO2(g)、对H而言稳定的氧化物指H2O(l)。所以A、B、C错误,正确答案为D。答案:D例8.充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放

24、出热量bkJ,那么乙炔燃烧的热化学方程式正确的选项是1A 2C2H2© + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) ; H = -4b kJ - mol lB C2H2(g) + 5/2O2(g)= 2CO2(g) + H2O(l) ; H = 2b kJ - mol11C 2C2H 2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2OQ) ; H = - 2b kJ - mol1D 2C2H 2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) ; H = b kJ - mol解析:乙炔燃烧是放热反响,H为负值,通过定性判断,排除B、D,生成1摩

25、尔CO2,放热b kJ,故生成4摩尔CO 2放热4b kJ。答案:A感悟此题考察的是热化学方程式的正误判断,注意吸放热与 H正负的关系,数值 与物质的关系,同时还要注意物质的状态。例9. CH3 CH3tCH2= CH2+ H2;有关化学键的键能如下。化学键C HC = CC CH H键能(kJ mol1)414.4615.3347.4435.3试计算该反响的反响热解析: AH =6E(C H) + E(C C) E(C = C) + 4E(C H) + E(H H)=(6 X414.4 +347.4) kJ mol 1 (615.3 + 4 >414.4 + 435.3) kJ mol

26、1= + 125.6 kJ mol 1这说明,上述反响是吸热的,吸收的热量为125.6 kJ mol-1。答案:AH = + 125.6 kJ mol 1。感悟A H=反响物的键能总和 一生成物键能总和。为方便记忆,可作如下理解:断裂 旧化学键需吸热(用+号表示),形成新化学键那么放热(用-号表示),化学反响的热效应等 于反响物和生成物键能的代数和,即A H=(+反响物的键能总和)+ (生成物键能总和)。例10.在氢气与氯气反响生成氯化氢气体的反响中,假设断裂 1mol H - H键要吸收436KJ的 能量,断裂1mol Cl- Cl键要吸收243KJ的能量,断裂1molH Cl键要吸收432

27、KJ的能量, 那么在氯气中充分燃烧 1mol H2的能量变化是 。解析: 在氯气中充分燃烧 1mol H2时,要先破坏1mol的H H键和1mol的Cl Cl 键,此过程是需要吸收 679kJ的能量;在氯气中充分燃烧1mol H 2时会形成2molH Cl ,放出864KJ的能量,吸收和放出能量相抵,仍会放出185KJ的能量。答案:185kJ例11.将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和 液态水,放出649.5kJ热量,该反响的热化学方程式为 。又:H2O (g) =H2O (l); H2= 44.0 kJ mo|1,那么11.2L (标准状况)乙硼烷

28、完全燃 烧生成气态水时放出的热量是 kJ。解析:0.3mol乙硼烷完全燃烧生成液态水放出649.5kJ热量,那么1mol乙硼烷完全燃烧放出的热量为:1mol 049.5kJ/O.3mol = 2165kJ,因此乙硼烷燃烧的热化学反响方程式为: B2H6(g) + 3O2= B2O3 (s)+ 3H2O (l) ; AH= 2165 kJ mol1。由于 1mol 水汽化需吸热 44kJ,那么3mol液态水全部汽化应吸热:3mol >44 kJ mol 1 = 132kJ,所以1mol乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热:2165kJ 132kJ = 2033kJ,那么11.2L (标准状况)乙

29、硼烷完全燃烧产生气态水放出热量是:0.5mol X2033 kJ mol1= 1016.5kJ。答案:B2H6(g) + 3O2= B2O3 (s)+ 3H2O (l); AH = 2165 kJ mol 1, 1016.5kJ 例12. 10 g硫磺在O2中完全燃烧生成气态 SO2,放出的热量能使500 g H2O温度由18C升至62.4C,那么硫磺的燃烧热为 ,热化学方程式为 。解析:既要掌握燃烧热的概念, 又要理解通过实验测定的方法:先测得一定质量溶液前后的温度变化(通过量热器),然后应用公式 Q = m C(t2 计算。 答案:10 g硫磺燃烧共放出热量为:=500 g X 4.18

30、X 10 -3kJ/(g C)-1 汕62.4 18)C = 92.8 kJ,那么lmol(32g)硫磺燃烧放热为92.8kJ><32g_=-297 kJ ?mol-1,硫磺的燃烧热为 297 kJ ?mol-1,热化学方程式为:10gS(s) + O 2(g) = SO 2(g); H=-297 kJ ?mol-1例13.实验室用50 mL 0.50 mol L-1盐酸、行测定中和热的实验,得到表中的数据:50 mL 0.55 mol L 1 NaOH溶液和以下图所示装置进实验次数起始温度t1/C终止温度t2/C盐酸NaOH溶液120.220.323.7220.320.523.8

31、321.521.624.9试完成以下问题:(1)实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法是不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃棒的理由是 。经数据处理,t2-t1=3.4 C。那么该实验测得的中和热 H=盐酸和NaOH溶液的密度按1 g cm-3计算,反响后混合溶液的比热容(c)按4.18 J (g °C )-1计算。假设将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水,测得中和热为AH,那么与的关系为: H(填 “V “ 或“=),理由是 解析:(1)对于本实验,让氢氧化钠和盐酸尽可能地完全反响是减小误差的一个方面,所以实验时用环形玻璃棒上下搅动,以防将温度计损坏。做好保温工作是减小误差的另一个重要方面

32、。所以选用玻璃棒,而不用铜丝。 AH=- : 100 g X4.18 X10-3kJ ( g C-1 X3.4 C-0.025 mol=-56.8 kJ mol-1因弱电解质的电离过程是吸热的,将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水反响后放出的热量少,所以 Hi>AH。答案:1上下搅动或轻轻搅动Cu传热快,防止热量损失2-56.8 kJ mol-1> NH3H2O 电离吸热专题训练一、选择题1. 2021高考名校联考信息优化卷 美国某技术公司开发出纳米级催化剂,可在较低温度下 将甲烷转化成乙烯:2CH4g:2H4g+ 2H2gAH,在降低温度时该反响平衡向左移动,且有以下两个反

33、响 Q1、Q2均为正值:反响I: Cs + 2H2g=CH 4g AH1 = - Q11反响n: Cs + H2g=2C2H4g AH2=- Q2那么以下判断正确的选项是A . AH V 0B . Q2> Q1C. AH = 2Q1-Q2D . AH = Q1 - Q2解析:由温度降低时,平衡向左移动,可知甲烷转化成乙烯的反响为吸热反响,即AH> 0。结合反响I和n ,由2n - I可得甲烷转化成乙烯的热化学方程式,因AH > 0,可得 2(Q2+ Q1)> 0,贝V Q1 > Q2, C 项正确。答案:C点拨:此题考查化学平衡和反响热知识,意在考查考生将实际问题

34、分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题的能力。2. 2021咼考名校联考信息优化卷 以下说法或表示方法正确的选项是A 反响物的总能量低于生成物的总能量时,一定不能自发进行反响B .:3CH4(g) + 2O2(g)=2H2O(l) + CO(g) AH,贝U AH 表示 CH4 的燃烧热C.恒温恒压时,将2 mol A和1 mol B投入密闭容器中, 发生反响:2Ag + Bg 彳。小, 充分反响后测得放出的热量为Q kJ,那么该反响的 AH = - Q kJ/molD.由4Ps,红磷=P4s,白磷AH = + 139.2 kJ/mol,可知红磷比白磷稳定解析:A项中反

35、响物的总能量低于生成物的总能量的反响是吸热反响,有些吸热反响能自发进行;B项中CH4燃烧未生成稳定的氧化物 CO2; C项中反响物不能完全转化; 由红磷转化为白磷为吸热反响,所以等质量时,白磷的能量较高,可知红磷比白磷稳定,D项正确。答案:D点拨:此题考查化学反响与能量,意在考查考生对燃烧热、热化学方程式等的理解与判断能 力。3. 2021高考名校联考信息优化卷以下有关热化学方程式或反响热的说法正确的选项是1 .A .:H2g + 2O2g=H 20g AH = - 241.8 kJ mol ,那么 出的燃烧热为241.8 kJ mol-1B .:Sg+ O2g=SO2g AH 1= Q1;

36、Ss+ O2g=SO2g AH2= Q2Q1、Q2 均正值,那么Q1< Q21 1C .:qH2SO4浓+ NaOHaq= qNa2SO4aq + H2OQAH1 ; CH3COOHaq +NH3 H2Oaq=CH3COONH4aq+ H2OQ AH2,那么有 | Ad* | Ak|11D .:FezO3s + 3C石墨,s=2Fes+ 3COgAH = + 489.0 kJ mol ; COg + -O2g=CO2g A = 283.0 kJ mol ; C石墨,s+ O2g=CO2g A = 393.5 kJ mol ,那么 4Fes+ 3O2g=2Fe2O3s AH = 1641

37、kJ mol解析:注意题给方程式中水的状态为气态,而H2的燃烧热是指1 mol H 2完全燃烧生成液态水时的反响热,A项错误;气态硫变为固态硫时要放热,故等量的硫燃烧时,气态硫放热多,Q2<Q1, B项错误;浓硫酸溶于水放热,弱电解质CH3COOH和NH3H2O电离要吸热,故浓硫酸与NaOH反响放出的热量较多,|曲2|<| A1I, C项错误;根据盖斯定律计算, 可知D项 正确。答案:D解析:N2(g) + 3H2(g)=2NH 3(g)AH = 92.4 kJ/mol,根据反响热的定义可知AH =反响物点拨:此题考查反响热知识,意在考查考生的分析、判断能力。4.有关键能数据如表所

38、示:化学键NNH HH N键能 /kJ mol 1x436391 N2(g) + 3H2(g)=2NH 3(g) AH = 92.4 kJ/mol。贝U x 的值为()A . 945.6 B . 649 C. 431D. 869的键能之和生成物的键能之和,即x+ 3X 436 6X 391 = 92.4,解得x= 945.6。答案:A5. (2021高考名校联考信息优化卷 )25C时: HF(aq) + OH (aq)=F (aq) + H2O(l)AH1 = 67.7 kJ mol H (aq) + OH (aq)=H2O(l)AH2= 57.3 kJ mol Ba2,aq)+ So4(aq

39、)=BaSO4(s) AH3< 0以下说法正确的选项是()A . HF的电离方程式及热效应:+ HF(aq)=H (aq) + F (aq) AH >0B .在氢氧化钠溶液与盐酸的反响中,盐酸量一定,氢氧化钠溶液量越多,中和热越大C. AH2= 57.3 kJ mol 1是强酸和强碱在稀溶液中反响生成可溶盐的中和热D .稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反响的热化学方程式为H2SO4(aq) + Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)1+ 2H 2O(l) A = 114.6 kJ mol解析:A 项,根据盖斯定律,HF(aq) + (aq) + F (aq) AH = ( 67.7+ 57

40、.3)kJ mol-110.4 kJ mol < 0, A项错误;B项,中和热与反响物的量无关,B项错误;D项,由反响 知,假设强酸与强碱在稀溶液中生成难溶盐和水,放热量增多,即AH< 114.6 kJ mol1,D项不正确。答案:C点拨:此题考查热化学知识,意在考查考生的辨析比拟能力。6. 向足量 H2SO4溶液中参加110 mL 0.4 mol/L Ba(OH) 2溶液,放出的热量是 5.12 kJ。如果向足量Ba(OH) 2溶液中参加110 mL 0.4 mol/L HCl溶液时,放出的热量是 2.2 kJ。贝U Na2SO4 溶液与Bad?溶液反响的热化学方程式为 ()A.

41、 Ba2 (aq)+ SO2 (aq)=BaSO4(s)AH = 0.72 kJ/molB. Ba2 (aq)+ SO2 (aq)=BaSO4(s)AH = 2.92 kJ/molC. Ba2 (aq)+ SO2 (aq)=BaSO4(s)AH = 16.4 kJ/molD. Ba2 (aq)+ SO2 (aq)=BaSO4(s)AH = 73.0 kJ/mol解析:根据题中所给的数据可知, Ba2+ (aq) + So4 (aq) + 2H + (aq)+ 2OH - (aq)=BaSO4(s) + 2H2O(l) AH = 116.4 kJ/mol; H + (aq) + OH (aq)=

42、H2O(l) AH = 50.0 kJ/mol; W2SO4 溶液与 BaCI 2溶液反响的热化学方程式为Ba2 + (aq) + SO4 (aq)=BaSO4(s) AH = 16.4kJ/mol。答案:C7. 以下热化学方程式:+ Na (g) + Cl (g)=NaCI(s)AH ,1Na(s) + 2Cl2(g)=NaCI(s)AH1,Na(s)=Na(g) AH2, Na(g) e =Na (g) AH3,1 - -2Cl2(g)=CI(g)AH4, Cl(g) + e =C1 (g)AH5那么AH与AAH2、AH3、AH4、AH5的关系正确的选项是()A .AH = AH 1 +A

43、H2+AH 3+AH4+AH 5B .AH = AH 1_AH2-AH3-AH4 -ZMH 5C. AH = AHiAH2+AH3AH4+AH5D . AH = AH2+ AH3+ AH4+ AH5 AHi1解析:Na(s) + 2Cl2(g)=NaCI(s)可认为由以下几个过程组成:Na(s) Na(g)宀 Na + (g), 1/2Cl2(g)tCl(g) tCl (g), Na+ (g) + Cl (g)=NaCI(s)。根据盖斯定律可知:AH1= AH+ AH2 +AH3+ AH4 + AH5,即卩 AH = AH 1 AH2 AH3 AH4 AH5°答案:B1& 反

44、响: 101 kPa 时,2C(s) + O2(g)=2CO(g)AH= 221 kJ mol 稀溶液中,H(aq)+ OH (aq)=H2O(l)AH = 57.3 kJ mol 11 H 2(g) + ?O2(g)=H 2O(g)1AH = 241.8 kJ mol H2O(g)=H2O(l)AH = 44.0 kJ mol 1以下结论正确的选项是()1A .碳的燃烧热大于 110.5 kJ molB .浓硫酸与稀 NaOH溶液反响生成1 mol水,放出57.3 kJ热量C. 氢气的燃烧热为 241.8 kJ mol11D. 2H2(g) + O2(g)=2H2O(l)的反响热为 AH =

45、 + 571.6 kJ mol解析:燃烧热是指1 mol物质燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,C完全燃烧的产物是 CO2,CO继续燃烧生成 CO2放出热量,那么 C的燃烧热大于110.5 kJ mol-浓硫酸中的 H +与 稀NaOH溶液反响生成1 mol水,放出57.3 kJ热量,但是浓硫酸的稀释又有热量释放,所以该反响过程放出的热量大于57.3 kJ;根据盖斯定律,相加得到热化学方程式H2(g) +1 1尹2(g)=H2O(l) AH = 285.8 kJ mol,该反响为放热反响,故AH的符号为“ °答案:A二、非选择题9.某化学小组对生石灰与水反响是显著放热反响进行了实验探究,

46、在除了用手触摸试管壁感觉发热外,还设计了以下几个可行性方案。甲方案:将温度计与盛放有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起,放入有水的小烧杯中, 用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水,看到的现象是说明反响放热。(以下装置中支撑及捆绑等仪器已略去)甲乙丙乙方案:将盛放有生石灰的小试管插入带支管的试管中,支管接或,用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水,看到的现象是(接),(接),说明反响放热。丙方案:用胶头滴管向盛放有生石灰且带支管的试管中滴加水,支管接的导管中盛适量无水硫 酸 铜 粉 末,看 到 的 现 象 是说 明 反 应 放 热, 其 原 因 是 答案:甲方案:小试管中固体变成乳状,同时有大量水蒸气产生温度计

47、温度上升乙方案:有气泡产生左边水柱下降,右边水柱上升丙方案:无水硫酸铜粉末变蓝色水和生石灰反响放出热量,使水蒸发10美国“亚特兰蒂斯号航天飞机于2021年5月升空修复哈勃望远镜。(1) “亚铁兰蒂斯号使用的燃料是液氢和液氧,下面是 298 K时,氢气(H 2)、碳(C)、辛烷(C8Hi8)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式:H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(l)AH = - 285.8 kJ/molC(g) + O2(g)=CO 2(g) AH = - 393.5 kJ/molC8Hi8(l) + 25/2O2(g)=8CO2(g) + 9出0(1)AH = 5518 kJ/molCH

48、 4(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H 2O(l)AH = 890.3 kJ/mol相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量最多的是 ,等质量的氢气和碳完全燃烧时产生热量的比是 (保存1位小数)。(2) :H 2(g)=H 2(l)AH= 0.92 kJ/molO2(g)=O2(l)AH = 6.84 kJ/molH2O(l)=H 2O(g)AH = + 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“亚特兰蒂斯号所携带的燃料为45吨,液氢、液氧恰好完全反响生成气态水,总共释放能量 kJ(保存3位有效数字)。答案:(1)H2 441 (

49、2)H2(1) + 1/2O2(I)=H 20(g)AH = - 237.46 kJ/mol(3) 5.94 X 10811. (1)在化学反响中,只有极少数能量比平均能量高得多的反响物分子发生碰撞时才可能 发生化学反响,这些分子称为活化分子,使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能 量叫活化能,其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察如图,然后答复以下问题:能量t(kJ/mol) 活化分子反响过缸活化分子的最低能量反响物的 总能量(Ei)生成物的 总能量(民) 图中所示反响是 (填“吸热或“放热)反响,该反响 (填“需要或"不需要)加热,该反响的 AH =(用含E2的代数式表示

50、)。、 、 1 热化学方程式:出©) + ?O2(g)=H2O(g) AH = 241.8 kJ/mol,该反响的活化能为167.2 kJ mol二那么其逆反响的活化能为 。 对于同一反响,图中虚线(n )与实线(I)相比,活化能大大降低,活化分子的百分数增多,反响速率加快,你认为最可能的原因是:随着科学技术的进步,人们研制了多种甲醇质子交换膜燃料电池,以满足不同的需求。有一类甲醇质子交换膜燃料电池,需将甲醇蒸气转化为氢气,两种反响原理是A . CH 3OH(g) + H2O(g)=CO 2(g) + 3H2(g)AH = + 49.0 kJ/molB. CH3OH(g) + 3/2

51、O2(g)=CO2(g) + 2H2O(g)AH = 192.9 kJ/mol另外C.H2O(l)=H 2O(g)AH = + 44 kJ/mol请写出32 g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式以下图是某笔记电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。催化剂旷电极cJae-催化剂电极dH+质子交换膜甲醇在催化剂作用下提供质子和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反响,电池总反响为:2CH3OH + 3O2=2CO2+ 4H2O。那么c电极是填“正极或“负极,c电极上发生的电极反响式是 。答案:放热 需要一Q E2 kJ/mol409 kJ/mol使用了催化剂2 CH3OHg + 3/2O2g=CO2g + 2H 201AH = 280.

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