1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业 十六化学反应中的热效应1.(2017浙江4月选考真题)下列物质放入水中,会显著放热的是()A.食盐B.蔗糖C.酒精D.生石灰【解析】选D。食盐、蔗糖和酒精溶于水无明显的热量变化,生石灰溶于水生成熟石灰,放出大量的热。【加固训练】化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化,下列说法中正确的是()A.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反
2、应放出的能量为180 kJB.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量C.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOD.NO是一种酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水【解析】选B。反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,所以该反应的反应热是946 kJmol-1+498 kJmol-1-2632 kJmol-1=180 kJmol-1,所以该反应是吸热反应,所以选项A不正确,B正确;氮气和氧气反应需要放电,选项C不正确;NO不是酸性氧化物,选项D不正确。2.能源分类相关图如图所示,下列四组选项中,全部符合图
3、中阴影部分的能源是()A.煤炭、石油、沼气B.水能、生物能、天然气C.太阳能、风能、潮汐能D.地热能、海洋能、核能【解析】选C。A中煤炭、石油都是不可再生能源,B中天然气是不可再生能源,D中核能是不可再生能源。3.在25 、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,下列热化学方程式正确的是()A.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)H=-1 452 kJmol-1B.CH3OH(l)+1.5O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H=-725.8 kJmol-1C.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)H=-725
4、.8 kJmol-1D.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)H=1 452 kJmol-1【解析】选A。64 g甲醇即2 mol甲醇,完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热=22.68 kJ64=1 452 kJ,其热化学反应方程式为2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)H=-1 452 kJmol-1,故A正确、C错误;在25 、101 kPa下,甲醇燃烧生成CO2和液态水,H2O(g)的状态不是气态,故B错误;乙醇燃烧属于放热反应,HE1,说明该反应是放热反应,则生成2 mol HCl放出的热量是862 kJ-679 kJ=183 kJ,所以
5、生成1 mol HCl的焓变是H=-91.5 kJmol-1。5.已知:铝热反应是放热反应,又知,常温下:4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)H14Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)H2下面关于H1、H2的比较正确的是()A.H1H2B.H1H2C.H1=H2D.无法计算【易错分析】注意通过构建铝热反应方程式比较焓变的大小。【解析】选B。第一个方程式减去第二个方程式,得4Al(s)+2Fe2O3(s)2Al2O3(s)+4Fe(s)HH=H1-H2,因铝热反应是放热反应,则H0即H1-H20,H1H2。【加固训练】黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为S(s)+
6、2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)H=x kJmol-1已知:碳的燃烧热H1=a kJmol-1S(s)+2K(s)K2S(s)H2=b kJmol-12K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s) H3=c kJmol-1则x为()A.3a+b-cB.c-3a-bC.a+b-cD.c-a-b【解析】选A。碳燃烧的热化学方程式为C(s)+O2(g)CO2(g)H1=a kJmol-1,将另外两个热化学方程式进行编号,S(s)+2K(s)K2S(s)H2=b kJmol-1,2K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s)H3=c kJmol-1,运用
7、盖斯定律,3+-得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s) +N2(g)+3CO2(g)H=(3a+b-c) kJmol-1,则x=3a+b-c,故A正确。6.(1)实验测得5 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放113.5 kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:_。(2)将0.3 mol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649.5 kJ热量,该反应的热化学方程式为_。又已知:H2O(g)H2O(l)H2=-44.0 kJmol-1,则11.2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_ kJ。(3)甲醇是一
8、种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇气体(结构简式为CH3OH)。已知某些化学键的键能数据如下表:化学键CCCHHHCOCOHO键能/(kJmol-1)3484134363581 072463已知CO中的C与O之间为叁键连接,则工业制备甲醇的热化学方程式为_。(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验测定的化学反应的焓变进行推算。已知:C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)H1=-393.5 kJmol-12H2(g)+O2(g)2H2O(l)H2=-571.6 kJmol-12C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)H3=-2 599 kJmol-1根据
9、盖斯定律,计算298 K时由C(石墨,s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变:_。【解析】(1)5 g CH3OH(l)充分燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出113.5 kJ的热量,则1 mol CH3OH充分燃烧时,放出的热量为:113.5 kJ=726.4 kJ,故其燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-726.4 kJmol-1。(2)0.3 mol B2H6(g)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ的热量,则1 mol B2H6(g)在氧气中燃烧,放出2 165 kJ的热量,反应的热化学方程式
10、为B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(l)H=-2 165 kJmol-1,又已知H2O(l)H2O(g)H=44 kJmol-1,由盖斯定律可知+3得:B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(g)H=-2 033 kJmol-1,11.2 L(标准状况)即0.5 mol B2H6(g)完全燃烧生成气态水时放出的热量是2 033 kJmol-10.5 mol=1 016.5 kJ。(3)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),H=反应物键能总和-生成物键能总和,H=1 072 kJmol-1+2436 kJmol-1-(3413 kJmol-1+358 kJm
11、ol-1+463 kJmol-1)=-116 kJmol-1,热化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=-116 kJmol-1。(4)由题意知,需求算下述反应的焓变:2C(石墨,s)+H2(g)C2H2(g)H,由盖斯定律,将题给热化学方程式加和,(4+-)得:2C(石墨,s)+H2(g)C2H2(g)H=2H1+-,则H=kJmol-1=226.7 kJmol-1。答案:(1)CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-726.4 kJmol-1(2)B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(l)H=-2 165 kJmol-11 016.5(
12、3)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=-116 kJmol-1(4)H=226.7 kJmol-11.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.H=E2-E1【解析】选B。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=E1-E2,D项错误。2.(2018浙江11月选考真题)已知:H2O(g)H2O(l)H1C6H12O6 (g)C6H12O6(s)H2C6H12O6(s)+6O2 (g)6H2O(
13、g)+6CO2 (g)H3C6H12O6(g)+6O2 (g)6H2O(l)+6CO2 (g)H4下列说法正确的是()A.H1 0,H2 0,H3H4B.6H1+H2+H3-H4=0C.-6H1+ H2 +H3-H4=0D.-6H1+H2-H3 +H4=0【解析】选B。由题意得H10,H20,得H3H4 , A错误;根据盖斯定律,6+=,B正确,C、D错误。3.(新题预测)美国大推力运载火箭“太空发射系统”将于2018年执行首次飞行任务,其所需燃料为高能火箭燃料肼。已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ):NN为942、OO为500、NN为154,OH为452.5,则断裂1 mol NH所
14、需的能量(kJ)是()A.194B.391C.516D.658【解析】选B。H=反应物的总键能-生成物的总键能,由图可知N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=-534 kJmol-1。设断裂1 mol NH所需能量为x kJ,则154 kJ+4x kJ+500 kJ-(942+22452.5) kJ=-534 kJ,可求得x=391,答案选B。4.(2020长沙模拟)已知下列热化学方程式:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)H1=-24.8 kJmol-13Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)H2=-47.2 kJmol-1Fe3
15、O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)H3=640.5 kJmol-1则14 g CO气体与足量FeO充分反应得到Fe单质和CO2气体时的反应热为()A.-109 kJmol-1B.-218 kJmol-1C.109 kJmol-1D.218 kJmol-1【解析】选A。3-2,整理可得:CO(g)+FeO(s)Fe(s)+CO2(g)H=-218.0 kJmol-1,14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe单质和CO2 气体时对应的反应热约为-109 kJmol-1, A项符合题意。5.(新题预测)硝酸甘油又叫三硝酸甘油酯,它是一种黄色的油状透明液体,这种液体可因震动而爆炸,
16、属化学危险品。在医药领域,它被稀释后制成0.3%硝酸甘油含片或气雾剂等,在临床主要用于缓解心绞痛。已知下列反应可用于制备硝化甘油C3H5(ONO2)3,其热化学方程式为:6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)2C3H5(ONO2)3(l)H12H2(g)+O2(g)2H2O(g)H2C(s)+O2(g)CO2(g)H3H2O(g)H2O(l)H4则反应4C3H5(ONO2)3(l)12CO2(g)+10H2O(l)+O2(g)+6N2(g)的H为()A.12H3+5H2-2H1+10H4B.2H1-5H2-12H3+10H4C.12H3-5H2-2H1+10H4D.H1-5H2-
17、12H3+10H4【解析】选A。根据盖斯定律,将所给热化学方程式中的C(s)、H2O(g)、H2(g)消去,2C3H5(ONO2)3(l)5H2(g)+3N2(g)+3O2(g)+6CO2(g)H=6H3-H1;2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=H2+2H4;所以4C3H5(ONO2)3(l)12CO2(g)+10H2O(l)+O2(g)+6N2(g)的H为12H3+5H2-2H1+10H4,答案选A。【加固训练】(2019天津和平区模拟)已知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=a kJmol-12C(s)+O2(g)2CO(g)H=-220 kJmol-1HH、OO和O
18、H键的键能分别为436、496和462 kJmol-1,则a为()A.350B.130C.-332D.-118【解析】选B。已知C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=a kJmol-10;2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-220 kJmol-1;2-得:2H2O(g)O2(g)+2H2(g)H=(2a+220) kJmol-10,即4462-496-2436=2a+220,解得a=130,答案选B。6.(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。CaSO4(s)+CO(g)C
19、aS(s)+CO2(g)H1=-47.3 kJmol-1CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)H2=210.5 kJmol-1CO(g)C(s)+CO2(g)H3=-86.2 kJmol-1反应2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+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)H=-520 kJmol-1S(s)+O2(g)SO2(g)H=-297 kJmol-1Mn(s)+S(s)+2O2(g)MnSO4(s)H=-1 065 kJmol-
20、1SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是_。(3)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:反应:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq)H1反应:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq)H2反应:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq)H3H3与H1、H2之间的关系是H3=_。(4)已知:温度过高时,WO2(s)转变为WO2(g):WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)H=
21、66.0 kJmol-1WO2(g)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)H=-137.9 kJmol-1则WO2(s)WO2(g)的H=_。【解析】(1)根据盖斯定律,由4+2得2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)H=4H1+H2+2H3。(2)将已知3个热化学方程式依次编号为,根据盖斯定律由-得MnO2(s)+SO2(g)MnSO4(s)H=-1 065 kJmol-1+520 kJmol-1+297 kJmol-1=-248 kJmol-1。(3)根据题中三个反应,反应=反应2-反应,因此H3=2H2-H1。(4)根据题意由-
22、可得WO2(s)WO2(g)H=203.9 kJmol-1。答案:(1)4H1+H2+2H3(2)MnO2(s)+SO2(g)MnSO4(s)H=-248 kJmol-1(3)2H2-H1(4)203.9 kJmol-1【加固训练】1.(2019唐山模拟)(1)已知C(s,石墨)C(s,金刚石)H0,则稳定性:金刚石_石墨(填“”或“”或“0,说明该反应是吸热反应,因此石墨的总能量低于金刚石的总能量,而能量越低,物质越稳定,故稳定性:金刚石石墨。(2)H1表示碳完全燃烧的反应热,H2表示碳不完全燃烧的反应热,碳完全燃烧放热多,且放热越多H越小。因此,H1H2。(3)根据盖斯定律,由2-得:2N
23、2H4(g)+N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g)H=2(-543 kJmol-1)-10.7 kJmol-1=-1 096.7 kJmol-1。(4)25 、101 kPa时,14 g CO在足量的O2中充分燃烧,放出141.3 kJ的热量,则1 mol CO(即28 g CO)完全燃烧放出的热量是141.3 kJ2=282.6 kJ,即CO的燃烧热H=-282.6 kJmol-1。(5)n(H2SO4)=0.50 L2.00 molL-1=1 mol,n(KOH)=2.10 L1.00 molL-1=2.10 mol,二者反应时,KOH过量,1 mol H2SO4完全反应生成2 mo
24、l H2O(l),放出114.6 kJ热量,故稀硫酸与KOH溶液反应生成1 mol H2O(l)放出的热量为114.6 kJ=57.3 kJ,故该反应的中和热H=-57.3 kJmol-1。(6)N2与H2反应生成NH3的热化学方程式可表示为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=E(NN)+3E(HH)-23E(NH)=946 kJmol-1+3436 kJmol-1-6391 kJmol-1=-92 kJmol-1。答案:(1)(2)(3)2N2H4(g)+N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g)H=-1 096.7 kJmol-1(4)-282.6 kJmol-1(5)-57.3 k
25、Jmol-1(6)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92 kJmol-12.能源危机当前是一个全球性问题,“开源节流”是应对能源危机的重要举措。(1)下列做法有助于能源“开源节流”的是_(填字母)。a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料d.减少资源消耗,增加资源的重复使用、资源的循环再生(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。在通常状况下,金刚石和石墨相
26、比较,_(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为_。12 g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量为_ kJ。(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJmol-1、497 kJmol-1。N2(g)+O2(g)2NO(g)H=180.0 kJmol-1。NO分子中化学键的键能为_ kJmol-1。(4)综合上述有关信息,请写出用CO除去NO的热化学方程式:_。【解析】(1)煤、石油、天然气都是化石燃料,是不可再生的,所以b项错误,其余都正确。(2)根据图像可知,金刚石的总能量大于石墨的,所以石墨比金刚石稳定。燃烧热是在一定条件下,1 mol 可燃物完
27、全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,所以根据图像可以看出石墨的燃烧热是-110.5 kJmol-1+(-283.0 kJmol-1)=-393.5 kJmol-1。12 g石墨完全燃烧生成CO2,质量是44 g,完全燃烧生成CO是28 g,所以36 g气体是混合气。设CO2和CO的物质的量分别是x和y,则x+y=1 mol 、44x+28y=36 g,解得x=y=0.5 mol,所以实际放出的热量是0.5 mol (110.5 kJmol-1+393.5 kJmol-1)=252.0 kJ。(3)反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,设NO分子中化学键的键能是x,所以946
28、 kJmol-1+497 kJmol-1-2x=180.0 kJmol-1,解得x=631.5 kJmol-1,即NO分子中化学键的键能为631.5 kJmol-1。(4)根据图象可知,2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566 kJmol-1,又因为N2(g)+O2(g)2NO(g)H=180.0 kJmol-1,所以根据盖斯定律可知,-即得到2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),所以反应热H=-566 kJmol-1-180 kJmol-1=-746.0 kJmol-1。答案:(1)acd(2)石墨-393.5 kJmol-1252.0(3)631.5(4)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H=-746.0 kJmol-1关闭Word文档返回原板块
