2017-2018学年高中化学 5 微专题福突破1 反应热的比较导学案(新人教版)选修4

1、微专题福突破1 反应热的比较反应热的比较1与“符号”相关的反应热比较对于放热反应来说，HQ kJmol1，虽然“”仅表示放热的意思，但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”，即放热越多，H反而越小。2与“化学计量数”相关的反应热比较例如：H2(g)O2(g)=H2O(l)H1a kJ/mol，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2b kJ/mol，aH2。3与“中和热”相关的反应热比较中和热是酸和碱的稀溶液反应生成1 mol H2O(l)放出的热量。强酸和强碱的稀溶液反应的中和热H57.3 kJ/mol；弱酸、弱碱电离时吸热，反应时放出的总热量小于57.3 kJ；浓硫酸稀释时放热，反应

2、时放出的总热量大于57.3 kJ。4与“物质聚集状态”相关的反应热比较(1)同一反应，生成物状态不同时A(g)B(g)=C(g)H10，A(g)B(g)=C(l)H20，因为C(g)=C(l)H30，则H3H2H1，所以H2H1。(2)同一反应，反应物状态不同时S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20S(g)S(s)SH1O2(g)H2H3H1，则H3H1H2，又H30，所以H1H2。5与“可逆反应”相关的反应热比较如3H2(g)N2(g)2NH3(g)H92.2 kJ/mol，是指生成2 mol NH3(g)时放出92.2 kJ的热量，而不是3 mol H

3、2(g)和1 mol N2(g)混合在一定条件下反应就可放出92.2 kJ的热量，实际上3 mol H2(g)和1 mol N2(g)混合在一定条件下反应放出的热量小于92.2 kJ，因为该反应的反应物不能完全转化为生成物。已知：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1a kJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2b kJ/molH2(g)O2(g)=H2O(l)H3c kJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4d kJ/mol下列关系式中正确的是()Aacd0C2ab0审题指导信息提取形成思路中反应物、生成物的状态均相同，2，即2H1H2，2ab，因为H2的燃烧反应为放

4、热反应，故2ab0；同理，2，有2cd0；由于气态水转变为液态水要放热，故ca0；同理，dbQ1的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)HQ1 kJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(g)HQ2 kJ/molBS(g)O2(g)=SO2(g)HQ1 kJ/molS(s)O2(g)=SO2(g)HQ2 kJ/molCC(s)O2(g)=CO(g)HQ1 kJ/molC(s)O2(g)=CO2(g)HQ2 kJ/molDH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)HQ1 kJ/molH2(g)Cl2(g)=HCl(g)HQ2 kJ/mol解析：选C。A项中的反应可虚拟为，根据盖斯定律Q1Q

5、2Q，故Q1Q2。B项中的反应可虚拟为，则Q2Q1Q，故Q1Q2。C项中的反应可虚拟为，则Q2Q1Q，故Q2Q1。D项中Q12Q2，即Q1Q2。2强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol，向1 L 0.5 molL1的NaOH溶液中加入下列物质：稀醋酸；浓H2SO4；稀硝酸，恰好完全反应的热效应H1、H2、H3的关系正确的是()AH1H2H3BH1H3H2CH1H3H2 DH1H3H2解析：选D。浓硫酸溶于水放热；稀醋酸与氢氧化钠溶液反应过程中醋酸电离吸热。3(2017盐城高二检测)已知白磷转变成红磷时放出热量和下列两个热化学方程式：

6、P4(白磷，s)5O2(g)=2P2O5(s)H1，4P(红磷，s)5O2(g)=2P2O5(s)H2。则H1和H2的关系正确的是()AH1H2 BH1H2CH1H2 D无法确定解析：选C。由第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得：P4(白磷，s)=4P(红磷，s)HH1H2，由题意知H0，则H1H20，H1H2。章末过关检测(一)(时间：60分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1下列对化学反应认识不正确的是()A必然会引起化学键变化B必然会产生新物质C必然引起物质状态的变化D必然伴随着能量的变化解析：选C。有新物质生成的反应是化学反应，其实质是旧化

7、学键的断裂和新化学键的形成，A、B正确；在化学反应中伴随着能量变化，D正确；在化学反应中物质状态不一定变化，如2COO22CO2，C不正确。2为应对雾霾，北京市在改善空气质量方面付出了大量的努力，所取得的显著成果也受到了国际社会的高度评价。下列做法能改善空气质量的是()A以煤等燃料作为主要生活燃料B利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源C鼓励私人购买和使用汽车D限制使用电动车解析：选B。造成空气质量差的主要原因是化石燃料的大量使用，因此要减少煤、石油等的使用；可利用太阳能、风能和氢能等清洁能源替代化石能源；鼓励、提倡人们使用公交车、电动车、自行车等代替私家车。3(2017大连高二检测)对于放

8、热反应2H2(g)O2(g)=2H2O(l)，下列说法正确的是()A生成物H2O(l)所具有的总焓高于反应物H2和O2所具有的总焓B反应物H2和O2所具有的总焓高于生成物H2O(l)所具有的总焓C反应物H2和O2所具有的总焓等于生成物H2O(l)所具有的总焓D反应物H2和O2比生成物H2O(l)稳定解析：选B。反应物总焓高于生成物总焓的反应是放热反应，反应物总焓低于生成物总焓的反应是吸热反应。焓值越低，物质越稳定。4下列图示关系不正确的是()解析：选B。燃烧热和中和热均属于反应热，两者是并列关系，A项正确。一次能源和二次能源是并列关系，而非交叉关系，B项错误。氧化还原反应既有放热反应又有吸热反

9、应，C项正确。根据能源的分类可知D项正确。5根据热化学方程式：S(s)O2(g)=SO2(g)Ha kJmol1(a297.2)，判断下列说法中不正确的是()AS(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应BS(g)O2(g)=SO2(g)Hb kJmol1，则abC1 mol SO2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O2(g)所具有的能量之和D16 g固体硫在氧气中充分燃烧，可放出148.6 kJ热量解析：选B。从所给热化学方程式分析，Hb，B项错误；因为S的燃烧是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故1 mol SO2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1

10、 mol O2(g)所具有的能量之和，C项正确；16 g固体硫在氧气中充分燃烧放出热量148.6 kJ，D项正确。6实验表明，在一定条件下，乙烯和水的反应可表示为C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)H45.8 kJmol1。则下列说法中正确的是()A实验中，乙烯的用量不会影响该反应的焓变(H)B该反应中0.5 mol H2O(l)完全反应放出的热量为22.9 kJC1 mol C2H5OH(g)具有的能量大于1 mol C2H4(g)和1 mol H2O(g)所具有的能量和D1 mol C2H4(g)和1 mol H2O(g)中化学键的总键能大于1 mol C2H5OH(g)中化学键

11、的总键能解析：选A。该反应中0.5 mol H2O(g)完全反应放出的热量为22.9 kJ，B项错；放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，生成物的总键能大于反应物的总键能，C、D项错。7强酸和强碱在稀溶液中反应的热化学方程式可表示为H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1已知：CH3COOH(aq)NaOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l)HQ1 kJmol1HNO3(aq)NaOH(aq)=NaNO3(aq)H2O(l)HQ2 kJmol1CH3COOH(aq)NH3H2O(aq)=CH3COONH4(aq)H2O(l)HQ3 kJmol1上述均是在溶液中进

12、行的反应，Q1、Q2、Q3的关系正确的是()AQ1Q2Q357.3BQ1Q2Q357.3CQ3Q1Q257.3 D无法确定解析：选C。因为醋酸、一水合氨为弱电解质，随着中和反应的进行，醋酸、一水合氨发生电离。电离过程为吸热过程，故弱酸、弱碱反应放出的热量弱酸、强碱反应放出的热量强酸、强碱反应放出的热量。8(2017福州高二质检)为了测量某酸碱反应的中和热，计算时至少需要的数据是()酸的浓度和体积碱的浓度和体积比热容反应后溶液的质量生成水的物质的量反应前后温度变化操作所需的时间 A BC D全部解析：选C。写出在测量并计算反应放出的热量时用到的公式：Qcmt，理解各符号表示的物理意义即可：m表示

13、反应后溶液的质量，c表示比热容，t表示反应前后温度变化，计算中和热，还需知道生成水的物质的量，C正确。9(2017天津五区县高二联考)已知热化学方程式：CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1；H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1，则下列说法正确的是()AH2的燃烧热为241.8 kJmol1B由反应、可知如图所示的热化学方程式为CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41.2 kJmol1CH2(g)转变成H2O(g)的化学反应一定要释放能量D根据反应推知反应H2(g)O2(g)=H2O(l)H241.8 kJmol1解析：选B。A.氢气的

14、燃烧热是1 mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，所以H2的燃烧热要高于241.8 kJmol1，故A错误；B.化学反应的焓变等于反应物和生成物之间的能量差，根据图示知道，该反应是放热反应，再根据盖斯定律，由反应反应得CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H283.0 kJmol1(241.8 kJmol1)41.2 kJmol1，故B正确；C.氢气和氧气在点燃的情况下生成水(液态)一定会释放能量，如果是氢气和氧化铜在高温下发生化学反应则会吸收能量，故C错误；D.由于气态水变为液态水是一个放热过程，根据反应推知反应H2(g)O2(g)=H2O(l)H241.8 kJmol1，故D错

15、误。10(2017苏州中学检测)下列热化学方程式或叙述正确的是()A1 mol液态肼(N2H4)在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ热量：N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H642 kJ/molB12 g 石墨转化为CO时，放出110.5 kJ热量：2C(石墨，s)O2(g)=2CO(g)H110.5 kJ/molC已知：H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H286 kJ/mol，则2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H572 kJ/molD已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ/mol，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(

16、g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量解析：选C。A项，放出热量，H0，正确的热化学方程式为N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H642 kJ/mol。B项，2C(石墨，s)O2(g)=2CO(g)的H应是2 mol即24 g石墨转化为CO时的反应热，即H221 kJ/mol。C项，根据热化学方程式的含义知，若化学方程式中各物质的化学计量数加倍，则H数值也加倍；若反应逆向进行，则H改变符号，但绝对值不变，据此可判断该项正确。D项，N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ/mol表示1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2

17、mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量，但合成氨反应是可逆反应，0.5 mol N2(g)与1.5 mol H2(g)充分反应后生成的NH3(g)的物质的量小于1 mol，故放出的热量小于46.2 kJ。11(2017武汉高二测试)标准状况下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知HH、HO和O=O键的键焓H分别为436 kJ/mol、463 kJ/mol和495 kJ/mol。下列热化学方程式正确的是()AH2O (g)= H2(g)O2(g)H 485 kJ/molBH2O (g)=H2(g)O2(g)H485 kJ/molC2H2(g) O2 (g)=2H2O(g)H

18、485 kJ/molD2H2(g) O2(g)=2H2O(g)H 485 kJ/mol解析：选D。1 mol气态水分解产生1 mol氢气和1/2 mol氧气的能量变化是2463 kJ436 kJ1/2495 kJ242.5 kJ，因此热化学方程式为H2O(g)=H2(g)O2(g)H242.5 kJ/mol，A、B错误。若是2 mol气态水分解产生2 mol氢气和1 mol氧气，能量变化是485 kJ，物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等。即热化学方程式是2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H485 kJ/mol，C错误，D正确。12已知在25 ，101 kPa下，1 g C8H1

19、8(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4 kJ能量。表示上述反应的热化学方程式正确的是()AC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g) H48.4 kJmol1BC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l) H5 517.6 kJmol1CC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l) H5 517.6 kJmol1DC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l) H48.4 kJmol1解析：选B。辛烷燃烧是一个放热反应，H0，故C项错误；在25 ，101 kPa下，1 mol C8H18燃烧生成CO2和液态水时放出热量为114 g5 5

20、17.6 kJ，故B项正确；A项中水的状态标错，且H数值错误，D项中H数值错误。13能由下表所列的“依据”推导出后面的“结论”的是()依据结论ACH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H801.3 kJmol1CH4的燃烧热H801.3 kJmol1BSn(灰，s)Sn(白，s) H2.1 kJmol1白锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏C稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1中和热H57.3 kJmol1D3O2(g)=2O3(g) HQ kJmol1(Q0)臭氧比氧气稳定解析：选B。表示CH4的燃烧热时生成的H2O应为液态，A错；中和热H应

21、为负值，C错；氧气转化为臭氧时吸热，故等质量臭氧具有的能量高于氧气，氧气更稳定，D错。14反应ABC(H0)，XC(H0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()解析：选D。因总反应为放热反应，反应为吸热反应，反应为放热反应，所以反应放出的热量比反应吸收的热量多。选项A，图中反应为放热反应，反应为吸热反应，且总反应为吸热反应，错；选项B，图中反应和反应均为吸热反应，错；选项C，图中反应和反应均为放热反应，错。15已知H2的燃烧热为285.8 kJmol1，CO的燃烧热为282.8 kJmol1。现有H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况)，经充分燃烧后，一共放出热量710

22、.0 kJ，并生成液态水。下列说法正确的是()ACO燃烧的热化学方程式为2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H282.8 kJmol1BH2燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H571.6 kJmol1C燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为40%D混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，电子转移总数为2 mol解析：选C。A项应为1 mol CO燃烧生成1 mol CO2放热282.8 kJ，且H0，错误。B项中由于题目中已知的是H2的燃烧热，因此生成的H2O应为液态，错误。设56.0 L混合气体中含H2的物质的量为x，CO的物质的量为y，列式xy2.5 mol，285.8

23、 kJmol1x282.8 kJmol1y710.0 kJ，联立解得x1 mol，则H2的体积分数为100%40%，C项正确。混合气体燃烧后生成H2O、CO2共2.5 mol，与足量的过氧化钠反应能产生O2 1.25 mol，其电子转移总数为2.5 mol，D项错误。16已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1，CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.9 kJmol1。某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为()A21B12C11 D23解析：选C。由生成3.6 g H2O(

24、l)知，n(H2)0.2 mol，则n(CO)0.2 mol，则n(H2)n(CO)11，故选C。二、非选择题(本题包括4小题，共52分)17(9分)(1)用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应为主反应，反应和为副反应。1/4CaSO4(s)CO(g)1/4CaS(s)CO2(g)H147.3 kJmol1CaSO4(s)CO(g)CaO(s)CO2(g)SO2(g)H2210.5 kJmol1CO(g)1/2C(s)1/2CO2(g)H386.2 kJmol1反应2CaSO4(s)7CO(g)CaS(s)CaO(s

25、)6CO2(g)C(s)SO2(g)的H_(用H1、H2和H3表示)。(2)已知：25 、101 kPa时，Mn(s)O2(g)=MnO2(s)H520 kJmol1S(s)O2(g)=SO2(g)H297 kJmol1Mn(s)S(s)2O2(g)=MnSO4(s)H1 065 kJmol1则SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是_。解析：(1)根据盖斯定律，由42可得目标热化学方程式，故有H4H1H22H3。(2)将给定的三个热化学方程式依次编为，将三个方程式按照处理后可得热化学方程式MnO2(s)SO2(g)=MnSO4(s)H248 kJmol1。答案：(1)4H1H2

26、2H3(2)MnO2(s)SO2(g)=MnSO4(s) H248 kJmol118(14分)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)，反应过程中的能量关系如图所示(图中的H表示生成1 mol产物的数据)。根据如图回答下列问题：(1)P(s)和Cl2(g)反应生成PCl3(g)的热化学方程式是_。(2)PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2(g)的热化学方程式是_。(3)P(s)和Cl2(g)分两步反应生成1 mol PCl5(g)的H3_，P(s)和Cl2(g)一步反应生成1 mol PCl5(g)的H4_(填“大于”“小于”或“等于”)H3。 解析：(1)联

27、系图像找出生成1 mol PCl3(g)时放出的热量为306 kJ。(2)联系图像找出PCl3(g)和Cl2(g)反应生成1 mol PCl5(g)时放出93 kJ的热量，则1 mol PCl5(g)分解为PCl3(g)和Cl2(g)时应吸收93 kJ的热量。(3)根据盖斯定律可知由P(s)和Cl2(g)生成1 mol PCl5(g)的H3H1H2399 kJmol1，不管该反应是一步完成还是分几步完成，反应的热效应不变。答案：(1)Cl2(g)P(s)=PCl3(g) H306 kJ/mol(2)PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJ/mol(3)399 kJ/mol等于19

28、(14分)2016年冬天，全国大部分地区被雾霾笼罩，机动车尾气排放成为引发雾霾的罪魁祸首。提高空气质量，减少机动车尾气排放成为当务之急。已知断裂某些共价键需要的能量如下表：断裂的共价键O=ONNNO需要的能量(单位：kJmol1)498945630(1)机动车发动机工作时会引发N2和O2的反应，该反应是_(填“放热”或“吸热”)反应，1 mol O2与1 mol N2的总能量比2 mol NO的总能量_(填“大”或“小”)。(2)N2与O2合成NO的热化学方程式可以表示为N2(g)O2(g)=NO(g)H，则H_。(3)NO与CO反应的热化学方程式可表示为2NO(g)2CO(g)=2CO2(g)N2(g)Ha kJmol1，但该反应速率很小，若使用机动车尾气催化转化器，尾气中的NO与CO可以转化成无害物质排出。上述反应在使用“催化转化器”后，a_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：(1)断裂1 mol O=O键和1 mol NN键需吸收的总能量为(498945)kJ1 443 kJ，形成2 mol NO键放出的总能量为2630 kJ1 260 kJ，吸收的能量多于放出的能量，是吸热反应，由此可知1 mol O2与1 mol N2的总能量小于2 mol NO的总能量。(2)H945 kJmo