1、高考资源网() 您身边的高考专家第1讲化学反应的热效应2017级教学指导意见核心素养1.了解常见的能量转化形式,能解释化学变化中能量转化的本质。2.了解吸热反应、放热反应、反应热与焓变(H)的含义。能正确书写热化学方程式并能进行简单计算。3.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。4.了解能源及化学在解决能源危机中的重要作用。1.变化观念与平衡思想:认识化学变化的本质是有新物质生成,并伴有能量的转化;能多角度、动态地分析热化学反应方程式,运用热化学反应原理解决实际问题。2.证据推理与模型认知:通过分析、推理等方法认识研究反应热的本质,建立盖斯定律模型。3.科学态度与社会责任:赞赏
2、化学对社会发展的重大贡献,具有可持续发展意识和绿色化学观念。考点一焓变热化学方程式学在课内1.化学反应的实质与特征2.焓变、反应热(1)焓(H):用于描述物质所具有能量的物理量。(2)焓变(H):HH(生成物)H(反应物)。单位kJmol1。(3)反应热:指当化学反应在一定温度下进行时,反应所放出或吸收的热量,通常用符号Q表示,单位kJmol1。(4)焓变与反应热的关系:对于等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,则有如下关系:HQp。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。(2)从反应热的量化参数键能的角度分析(3)从常见反应的角度分
3、析名师点拨正确理解活化能与反应热的关系(1)催化剂能降低反应所需活化能,但不影响焓变的大小。(2)在无催化剂的情况下,E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,即E1E2|H|。4.中和热的测定测定装置。(请在横线上填写仪器名称)计算公式:HkJmol1t1起始温度,t2终止温度。注意事项。a.泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热,减少实验过程中的热量损失。b.为保证酸完全中和,采取的措施是碱稍过量。5.能源(1)概念:能提供能量的资源(2)分类考在课外教材延伸判断正误(1)放热反应中,生成物的总能量高于反应物的总能量()(2)放热反应在任何条件下都可以发生,吸热反应不加热就不能
4、发生()(3)C(石墨,s)=C(金刚石,s)H0,说明石墨比金刚石稳定()(4)碳在空气燃烧生成CO2,该反应中化学能全部转化为热能()(5)活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越大()(6)同温同压下,反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同()(7)可逆反应的H表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关()(8)反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HQ kJmol1(Q0),则将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出Q kJ的热量()(9)吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出
5、的总能量()(10)释放能量的过程一定是放热反应()(11)化石燃料属于可再生能源,对其过度开采不影响可持续发展()(12)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能()(13)低碳生活注重节能减排,尽量使用太阳能等代替化石燃料,减少温室气体的排放()(14)已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热H2(57.3)kJmol1。()(15)已知稀溶液中,H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1,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()拓展应用如图表示某反应的能量变化,按
6、要求回答下列问题:(1)该反应是_(填“放热”或“吸热”)反应。(2)该反应的H_。(3)使用催化剂_(填“能”或“不能”)影响该反应的反应热。(4)过程逆反应的活化能可表示为_。答案(1)放热(2)E2E1(3)不能(4)E3E2思维探究(1)化学反应吸热、放热与反应条件的关系是什么?答案化学反应吸热、放热与反应条件无必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)28H2O在常温常压下即可进行,而很多放热反应需要在加热的条件下才能进行。参照2题图反应吸热、放热取决于HE2E1,而反应是否需要加热取决于E3E1的大小与环境提供能量的关系,满足则不需要加热,否则需加热。(2)如何理解可逆反应的H?
7、答案可逆反应的H与“无关”,与反应条件无关。可逆反应中正反应与逆反应的H数值相等,符号相反。可逆反应由于反应的可逆性,故不能进行到底,充分反应后对应热量的数值比理论值小。基础点巩固1.下列变化过程,属于放热反应的是()A.水蒸气变为液态水B.酸碱中和反应C.弱酸弱碱电离D.用FeCl3饱和溶液制Fe(OH)3胶体答案B2.(2018滕州月考)下列说法正确的是()A.任何化学反应都伴随着能量的变化B.升高温度或加入催化剂,可以改变化学反应的反应热C.化学反应中的能量变化都是以热量的形式体现D.2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H0,则56 g CO和32 g O2所具有的总能量小于88 g
8、CO2所具有的总能量解析化学反应的实质为旧键的断裂和新键的形成,任何化学反应都伴随着能量的变化,故A项正确;反应热与催化剂无关,故B项错误;化学反应中的能量变化可以热能、电能、光能等形式体现,故C项错误;2CO(g)O2(g)=2CO2(g)是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,故D项错误。答案A3.BeCl2是有机反应的催化剂。铍和氯气反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A.E2是正反应的活化能 B.该反应的H0C.加入催化剂,H减小 D.HE2E1解析E1是正反应活化能,E2是逆反应活化能,A项错误;该反应是放热反应,B项正确;加入催化剂,减小E2和E1,不改变H,C项错误;H
9、E1E2,D项错误。答案B4.(2018北京东城区模拟)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是()A.反应生成1 mol N2时转移4 mol eB.反应物能量之和大于生成物能量之和C.N2O(g)NO(g)=N2(g)NO2(g)H139 kJmol1D.断键吸收能量之和小于成键释放能量之和解析N2O和NO反应生成N2和NO2的化学方程式为N2ONO=N2NO2,反应生成1 mol N2时转移2 mol e,A不正确;根据图示,反应物能量之和大于生成物能量之和,B正确;该反应的反应热为(209348)kJmol1139 kJmol1,C正确;由于该反应放热,
10、所以断键吸收能量之和小于成键释放能量之和,D正确。答案A能力点提升5.下列有关能量的判断和表示方法正确的是()A.由C(s,石墨)=C(s,金刚石) H1.9 kJmol1可知:石墨比金刚石更稳定B.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量更多C.由H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1,可知:含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合,放出热量等于57.3 kJD.2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJmol1解析石墨转化为金刚石的过程
11、是吸热反应,金刚石能量高,石墨比金刚石稳定,A正确;等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,固体硫变为蒸气需要吸收热量,前者放出热量更多,B错误;含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合,醋酸为弱酸,溶于水电离需要吸热,放出热量小于57.3 kJ,C错误;2 g H2的物质的量为1 mol,此反应为放热反应,HH1H2。(5)因为H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀的过程也会放出热量,所以不能用Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液代替氢氧化钠溶液和盐酸。答案(1)确保盐酸被完全中和(2)C(3)D(4)H1H2H3(5)不能H2SO4与Ba(OH)2反应生成B
12、aSO4沉淀也会放出热量高考真题体验7.(2018北京理综,7)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图。下列说法不正确的是()A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B.CH4CH3COOH过程中,有CH键发生断裂C.放出能量并形成了CC键D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率解析由CO2和CH4制备CH3COOH的化学方程式为CO2CH4CH3COOH,反应中没有副产物生成,所以总反应的原子利用率为100%,A项正确;CH4分子中含有4个CH键,而CH3COOH分子中含有3个CH键,显然CH4CH3COOH过程中必有CH
13、键发生断裂,B项正确;观察反应的示意图可知,过程中放出能量,且在此过程中形成了新化学键,即乙酸分子中的CC键,C项正确;催化剂只能改变化学反应速率,而不影响化学平衡,不能提高反应物的平衡转化率,D项错误。答案D8.(2018浙江4月选考,21)氢卤酸的能量关系如图所示,下列说法正确的是()A.已知HF气体溶于水放热,H10B.相同条件下,HCl的H2比HBr的小C.相同条件下,HCl的(H3H4)比HI的大D.一定条件下,气态原子生成1 mol HX键放出a kJ能量,则该条件下H2a kJmol1解析A选项H1为溶液到气体为吸热反应H10,A错误;Cl的非金属性更强,HCl更稳定,对应H2更
14、大,B错误;C项,H3H4表示H(g)H(aq)的焓变,C项错误;H2即为键能,D正确。答案D考点二热化学方程式学在课内1.概念表示参加反应物质的量和反应热关系的化学方程式。2.意义表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如:2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1表示:25_、101_kPa条件下,2_mol氢气和1_mol氧气反应生成2_mol液态水时放出571.6_kJ的热量。3.热化学方程的书写名师点拨(1)热化学方程式中可不注明“、点燃、加热”等。(2)热化学方程式中各物质化学式前面的系数仅表示该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数。(3)H必须与计量数对应
15、。计量数加倍,H也应相应加倍。考在课外教材延伸判断正误(1)热化学方程式前面的计量数不仅表示分子数也表示物质的量。()(2)150 时,CH4燃烧的热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H()(3)对于SO2(g)O2(g)SO3(g)HQ kJmol1,增大压强平衡右移,放出的热量增大,H减小。()(4)H2(g)O2(g)=H2O(l)H1和2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2,则H1H2。()拓展应用写出下列反应的热化学方程式(1)14 g N2(g)与适量的O2(g)在一定条件下反应生成NO(g),吸收34 kJ热量。_(2)在25 、101 kPa下
16、,CO燃烧的热化学方程式:2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1,则表示CO燃烧热的热化学方程式为_。答案(1)N2(g)O2(g)=2NO(g)H68 kJmol1(2)CO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJmol1基础点巩固1.下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()A.C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 367.0 kJmol1(燃烧热)B.NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1(中和热)C.S(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJmol1(反应热)D.2NO
17、2=O22NOH116.2 kJmol1(反应热)答案C2.下列热化学方程式正确的是()选项已知条件热化学方程式AH2的燃烧热为a kJmol1H2Cl22HClHa kJmol1B1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应后,放出热量98.3 kJ2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H98.3 kJmol1CH(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H114.6 kJmol1D31 g白磷比31 g红磷能量多b kJP4(白磷,s)=4P(红磷,s)H4b kJmol1解析选项A中符合已知条件的
18、应是H2和O2反应,A错;H应为196.6 kJmol1,B错;选项C中由于生成BaSO4沉淀,放出的热量大于114.6 kJ,C错。答案D3.(1)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为_。(2)在25 、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为_。(3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 、101 kPa下,已知该反应每消
19、耗1 mol CuCl(s),放热44.4 kJ,该反应的热化学方程式是_。 答案(1)SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol1(2)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H2Q kJmol1(3)4CuCl(s)O2(g)=2CuCl2(s)2CuO(s)H177.6 kJmol1名师点拨判断热化学方程式正误的“五审”能力点提升4.下列各组热化学方程式的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)=CO2(g)H1C(s)O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3S(g)O2(g)=SO2(aq)H4H2(g
20、)O2(g)=H2O(l)H52H2(g)O2(g)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(aq)H8A. B.C. D.解析H有正、负之分,比较时要连同“”“”在内一起比较,类似数学中的正、负数大小的比较。中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得:CO(g)O2(g)=CO2(g)HH1H2,该反应为放热反应,即H1H20,所以H10,故为吸热反应;通过反应只能判断反应物总能量低于生成物总能量,不能判断某一反应物与某一生成物之间的能量的相对大小。(2)由图可知2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1
21、,CO的燃烧热为566 kJmol1。(3)利用盖斯定律将反应减去反应I可得目标方程式,H(175.6218.4)kJmol1394 kJmol1。答案(1)吸热反应否(2)2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1283(3)394名师点拨反应热大小比较若反应为放热反应(1)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。(2)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。(3)当反应物状态不同,生成物状态相同时,固体反应放热最少,气体反应放热最多。(4)反应物、生成物状态相同时,计量系数大者放热最多。(5)可燃
22、物相同时,完全燃烧时放出热量多。高考真题体验7.(2018北京理综,27)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:反应:2H2SO4(l)=2SO2(g)2H2O(g)O2(g)H551 kJmol1反应:S(s)O2(g)=SO2(g)H297 kJmol1反应的热化学方程式:_。解析由于反应是二氧化硫的歧化反应,且由题意可知其氧化产物和还原产物分别为H2SO4和S,根据得失电子守恒和元素守恒可写出反应的化学方程式为:3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)。根据盖斯定律,反应I与反应的热化学方程式相加得:2H2SO4(l)S(s)=3SO
23、2(g)2H2O(g)H254 kJmol1,所以反应的热化学方程式为:3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)H2254 kJmol1。答案3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)H2254 kJmol18.2017课标全国卷,28(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算,可知系统()和系统()制氢的热化学方程式分别为_、_,制得等量H2所需能量较少的是_。解析系统制氢,反应中有H2生成,要消掉HI,中有HI还有SO2,要消掉SO2,要和相加,将系统()中三个反应相加得H2O(l)=H2(g)O2(g),计算反应热
24、H327(151)110286 (kJ/mol)。同理将系统()中三个反应相加得H2S(g)=H2(g)S(s)H20 kJ/mol,制得等量H2,系统所需能量较少。答案H2O(l)=H2(g)O2(g)H286 kJ/molH2S (g)=H2(g)S(s)H20 kJ/mol系统()考点三盖斯定律反应热的计算学在课内1.盖斯定律(1)内容:对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应热都是相同的。即:化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。(2)意义:间接计算某些反应的反应热。(3)应用转化关系反应热间的关系aAB、ABH1aH2ABH1H2HH1H22
25、.反应热计算的四种方法(1)由H值计算HHH生成物H反应物(2)由键能计算HH反应物的总键能生成物的总键能如H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H由能量守恒知EHHEClCl2EHClH或HEHHEClCl2EHCl(3)由反应中的热量变化Q计算H如1 g H2充分燃烧生成H2O(l)时放出Q kJ的热量,H2的燃烧热为_kJmol1。H2(g)O2(g)=H2O(l)H 1 mol |H| mol Q故|H|2Q kJmol1H2Q kJmol1,故H2的燃烧热为2Q。(4)由分式结合盖斯定律计算H(见应用)考在课外教材延伸判断正误(1)一个反应一步完成或几步完成,两者相比,经过的步骤越多
26、,放出的热量越少。()(2)HH、O=O和OH键的键能分别为436 kJmol1、496 kJmol1和462 kJmol1,则反应H2(g)O2(g)=H2O(g)的H916 kJmol1。()(3)已知:O3Cl=ClOO2H1ClOO=ClO2H2则反应O3O=2O2HH1H2。()拓展应用(1)标准摩尔生成焓是指在25 和101 kPa时,最稳定的单质生成1 mol化合物的焓变。已知25 和101 kPa时下列反应:2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(l)H3 116 kJmol1C(石墨,s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol12H2(g)O2(g)=
27、2H2O(l)H571.6 kJmol1写出乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式:_。解析根据标准摩尔生成焓的定义,乙烷的标准摩尔生成焓是指由单质C和单质H2生成1 mol C2H6的焓变。根据盖斯定律,(43)2得:2C(石墨,s)3H2(g)=C2H6(g)H86.4 kJmol1。答案2C(石墨,s)3H2(g)=C2H6(g)H86.4 kJmol1思维探究分子式为C2H6O的两种同分异构体C2H5OH、CH3OCH3的燃烧热是否相同?答案不相同二者所含化学键的情况不一样。CCCHCOOHC2H5OH1511CH3OCH30620基础点巩固1.已知:H2(g)O2(g)=H2O(g)H24
28、2 kJ/mol,断开1 mol O=O键和1 mol HO键所吸收的能量分别为496 kJ和463 kJ,则断开1 mol HH键所吸收的能量为()A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ解析根据反应物键能之和减去生成物键能之和等于H,设HH键能为x,则有x4962463242,解得x436,答案选C项。答案C2.已知:C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJmol1HH、O=O和OH键的键能分别为436 kJmol1、496 kJmol1和 462 kJmol1,则a为()A.332 B.11
29、8 C.350 D.130解析根据盖斯定律由题给的两个热化学方程式可得:2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H(2a220)kJmol1,则有4462 kJmol12436 kJmol1496 kJmol1(2a220)kJmol1,解得a130,故D正确。答案D3.(1)已知反应2HI(g)=H2(g)I2(g)的H11 kJmol1,1 mol H2(g)、1 mol I2(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。(2)已知:H2(g)O2(g)=H2OH1198 kJmol1CO(g)O2(g)
30、=CO2(g)H2CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H3846.3 kJmol1化学键COO=OC=O键能/(kJmol1)958.5497745H2_ kJmol1;CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)的H_。解析(1)形成1 mol H2(g)和1 mol I2(g)共放出436 kJ151 kJ587 kJ能量,设断裂2 mol HI(g)中化学键吸收2a kJ能量,则有2a58711,得a299 kJ。(2)由热化学方程式知H2ECOEO=O2EC=O958.54972745283 kJmol1;目标方程式CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g),得目
31、标方程式,故HH3H1H2。846.3 kJmol1(198 kJmol1)(283 kJmol1)365.3 kJmol1答案(1)299(2)283365.3 kJmol1名师点拨依据键能计算H的方法1.(1)计算公式:H反应物的键能总和生成物的键能总和。(2)根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的种类与数目。2.常见物质中化学键的数目1 mol物质CO2(C=O)CH4(CH)P4(PP)SiO2(SiO)石墨(CC)金刚石(CC)Si(SiSi)化学键数2NA4NA6NA4NA1.5NA2NA2NA3.思维导图能力点提升4.室温下,将1 mol的CuSO45H2O
32、(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为H1,将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为H2,CuSO45H2O受热分解的化学方程式为:CuSO45H2O(s)CuSO4(s)5H2O(l),热效应为H3。则下列判断正确的是()A.H2H3 B.H1H3解析1 mol CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,为吸热反应,故H10,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,为放热过程,故H20,根据盖斯定律得到关系式H1H2H3,分析得到答案H1H3。答案B5.(原创新题)最近意大利科学家获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示,已知、断裂1 m
33、ol NN吸收167 kJ热量,形成1 mol 放出942 kJ热量;、N2(g)3H2(g)2NH3(g)H192 kJ/mol,N4(g)6H2(g)4NH3(g)H2(kJ/mol)根据以上信息和数据,下列说法正确的是()A.H20 B.N2分子比N4分子稳定C.H22H1 D.H2与方程式系数无关解析因为的键能大于NN的键能,故N2比N4稳定,故N4(g)6H2(g)4NH3(g),H22H1;D项H与系数(实际参加反应的物质的量)有关。答案B6.对于反应C2H4(g)C2H2(g)H2(g)、2CH4(g)C2H4(g)2H2(g),当升高温度时平衡都向右移动。C(s)2H2(g)=
34、CH4(g)H1;2C(s)H2(g)=C2H2(g)H2;2C(s)2H2O(g)=C2H4(g)H3则中H1、H2、H3的大小顺序排列正确的是()A.H1H2H3 B.H2H3H1C.H2H1H3 D.H3H2H1解析由C2H4(g)C2H2(g)H2(g)2CH4(g)C2H4(g)2H2(g),升温平衡都向右移动可知二者均为吸热反应,H0,又由(1)得C2H4(g)C2H2(g)H2(g)HH2H30H2H3。由(2)得2CH4(g)C2H4(g)2H2(g)HH32H10H32H1。故H2H3H1。答案B高考真题体验7.(201811月浙江选考)已知:H2O(g)=H2O(l)H1C
35、6H12O6(g)=C6H12O6(s)H2C6H12O6(s)6O2(g)=6H2O(g)6CO2(g)H3C6H12O6(g)6O2(g)=6H2O(l)6CO2(g)H4下列说法正确的是()A.H10,H20,H30D.H的大小与热化学方程式的系数无关解析A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时一定发生能量变化;B.根据定义,应为放热反应;C.正确;D.H的大小与热化学方程式的计量系数有关。答案C4.(2018滨州期末)以下关于下图说法正确的是()A.表明催化剂可以改变化学反应的热效应B.表明化学反应遵循能量守恒定律C.表示某化学反应能量的变化与生成物状态无关D.表示某吸热反应分别在有、
36、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化解析由图可知,加入催化剂能降低反应的活化能,但反应热不变,A项错误;化学反应一定遵循质量守恒定律,反应物总能量大于生成物总能量,正反应放热,遵循能量守恒,B项正确;物质的聚集状态不同,能量不同,该图不能证明反应的能量变化与生成物的状态的关系,C项错误;由图像可知,反应物总能量大于生成物总能量,正反应为放热反应,D项错误。答案B5.S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料,都满足8电子稳定结构。已知:S2(l)Cl2(g)S2Cl2(g)H1x kJmol1S2Cl2(g)Cl2(g)2SCl2(g)H2y kJmol1。相关化学键的键能如下表所示:化学键SSS
37、ClClCl键能/kJmol1abc下列说法中错误的是()A.SCl2的结构式为ClSClB.S2Cl2的电子式为C.y2bacD.在S2(l)2Cl2(g)2SCl2(s)的反应中,H(xy)kJmol1解析SCl2中原子都达到8电子稳定结构,S应该形成两个共价键,Cl只能形成1个共价键,所以SCl2的结构式为ClSCl,A项正确;S2Cl2中原子都达到8电子稳定结构,S应该形成两个共价键,Cl只能形成1个共价键,所以S2Cl2的结构式为ClSSCl,则其电子式为,B项正确;反应的焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能,反应S2Cl2(g)Cl2(g)2SCl2(g)的焓变H2y kJmo
38、l1(ac2b)kJmol1,C项错误;反应加上反应可以得到:S2(l)2Cl2(g)2SCl2(g),所以该反应的焓变为H(xy)kJmol1,D项正确。答案C6.(20174月浙江选考)已知断裂1 mol H2(g)中的HH键需要吸收436.4 kJ的能量,断裂1 mol O2(g)中的共价键需要吸收498 kJ的能量,生成H2O(g)中的1 mol HO键能放出462.8 kJ的能量。下列说法正确的是()A.断裂1 mol H2O中的化学键需要吸收925.6 kJ的能量B.2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H480.4 kJmol1C.2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H471.
39、6 kJmol1D.H2(g)O2(g)=H2O(l)H240.2 kJmol1解析本题易错选A。1 mol H2O中2 mol HO,断裂1 mol H2O(g)吸收热量为2462.8 kJ,A选项未说明H2O状态,故不正确;C、D中都为H2O(l),根据题意,错误;经计算B方程式中H2436.4 kJmol1498 kJmol14462.8 kJmol1480.4 kJmol1,故正确。答案B7.(1)全国很多地区都曾陷入严重的雾霾和污染天气中,冬季取暖排放的CO2、汽车尾气等都是形成雾霾的因素。已知:N2(g)O2(g)=2NO(g)H179.5 kJmol12NO(g)O2(g)=2N
40、O2(g)H112.3 kJmol12NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H759.8 kJmol1下图是在101 kPa、298 K条件下1 mol NO2和1 mol CO反应生成1 mol CO2和1 mol NO过程中能量变化的示意图。则a_。(2)利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。反应A:CO2H2OCOH2O2已知:反应是_反应(填“吸热”或“放热”),其原因是_。反应A的热化学方程式是_。答案(1)367.6(2)吸热反应物总能量低于生成物总能量(或H0)CO2(g)H2O(g)=CO(g)H2(g)O2(g)H524.8 kJmol18.联氨可
41、用作火箭燃料,回答下列问题:(1)在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢,当两者混合时即产生气体,并放出大量的热。已知: N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.6 kJmol1;H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1若用6.4 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水,则整个过程中放出的热量为_。(2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g),并放出大量热,已知10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量
42、,该反应的热化学方程式为_。(3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(N2H4),N2O4作氧化剂,有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂,反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。已知:N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.0 kJmol1H2(g)F2(g)=HF(g)H269.0 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H242.0 kJmol1请写出肼和氟气反应的热化学方程式:_。(4)已知:H2(g)=H2(l)H0.92 kJmol1O2(g)=O2(l)H6.84 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1H2(g)O
43、2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:_。解析(1)6.4 g液态肼的物质的量为0.2 mol,由盖斯定律可知,液态肼与过氧化氢反应生成氮气和液态水的热化学方程式:N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H(641.6444)kJmol1817.6 kJmol1,故0.2 mol液态肼放出的热量为0.2 mol817.6 kJmol1163.52 kJ。(2)四氧化二氮与偏二甲肼反应的产物为二氧化碳、氮气和水;根据10.0 g偏二甲肼与四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量计算。根据C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO
44、2(g)4H2O(g)3N2(g)H,得H425 kJmol12 550.0 kJmol1。热化学方程式为C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)4H2O(g)3N2(g)H2 550.0 kJmol1。(3)将42得:N2H4(l)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H1 126.0 kJmol1。(4)将得:H2(l)O2(l)=H2O(g)H237.46 kJmol1。答案(1)163.52 kJ(2)C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)4H2O(g)3N2(g)H2 550.0 kJmol1(3)N2H4(l)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H1 126.0
45、 kJmol1(4)H2(l)O2(l)=H2O(g)H237.46 kJmol1B组素养提升题9.(2018南京市、盐城市一模)H2与ICl的反应分、两步进行,其能量曲线如图所示,下列有关说法错误的是()A.反应、反应均为放热反应B.反应、反应均为氧化还原反应C.反应比反应的速率慢,与相应正反应的活化能无关D.反应、反应的焓变之和为H218 kJmol1解析根据图像可知,反应和反应中反应物总能量都大于生成物,则反应、均为放热反应,A正确;反应、中都存在元素化合价变化,所以反应、都是氧化还原反应,B正确;反应比反应的速率慢,说明反应中正反应的活化能较大,反应中正反应的活化能较小,C错误;反应、
46、反应总的能量变化为218 kJ,根据盖斯定律可知,反应、反应的焓变之和为H218 kJmol1,D正确。答案C10.已知:C(s)O2(g)=CO2(g)H1CO2(g)C(s)=2CO(g)H22CO(g)O2(g)=2CO2(g)H34Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H43CO(g)Fe2O3(s)=3CO2(g)2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.H10,H30 B.H20,H40 C.H1H2H3 D.H3H4H5解析设题中反应由上到下分别为、,反应为碳的燃烧,是放热反应,H10,反应为CO的燃烧,是放热反应,H30,反应为铁的氧化反应(化合反应),是放
47、热反应,H4N;(2)有1 mol Cl2参与反应时释放出145.0 kJ热量,2 mol氯气反应放热290.0 kJ,反应的热化学方程式为2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g)H290.0 kJmol1;(3)铝元素化合价从0价升高到3价,因此所给反应中转移12 mol电子,故每转移1 mol电子放出的热量为1 176.0 kJ1298.0 kJ;(4)已知:Fe2O3(s)3C(s,石墨)=2Fe(s)3CO(g)H489.0 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1C(s,石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1由盖斯定律可知(33)2即得到4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H1 641.0 kJmol1。答案(1)M(2)2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g)H290.0 kJmol1(3)98.0 kJ(4)1 641.0 kJmol1- 38 - 版权所有高考资源网