1、课时规范练19化学反应的热效应课时规范练第32页基础巩固1.(2019山东济宁高三期末)下列说法正确的是()A.吸热反应一定不能自发进行B.由C(s,石墨)C(s,金刚石)H=+1.9 kJmol-1,可知金刚石比石墨稳定C.S(s)+O2(g)SO2(g)H1,S(g)+O2(g)SO2(g)H2,则H1H2D.已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJmol-1,则1 mol CH3COOH与0.5 mol Ba(OH)2反应一定放出57.3 kJ热量答案C解析化学反应的热效应与反应物和生成物具有的能量有关,而反应能否自发进行与焓变和熵变有关,故A项错误;根据物质能量
2、越高越不稳定,由C(s,石墨)C(s,金刚石)H=+1.9 kJmol-1,可以知道金刚石能量高于石墨,所以石墨稳定,故B项错误;固体硫变化为气态硫需要吸收热量,所以固体硫燃烧放出的热量少,故H1H2,故C项正确;中和热是指稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的热量,醋酸是弱酸,电离吸热,反应放出的热量小于57.3 kJ,故D项错误。2.(2019河北唐县第一中学高三期中)分别取40 mL的0.50 molL-1盐酸与40 mL 0.55 molL-1氢氧化钠溶液进行中和热的测定,下列说法错误的是()A.稍过量的氢氧化钠是确保盐酸完全反应B.仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒
3、C.在实验过程中,把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度D.用Ba(OH)2和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液,结果也是正确的答案D解析测定中和热时,为了使氢离子或者氢氧根离子完全反应,需要让其中一种反应物稍稍过量,故A项正确;仪器A是环形玻璃搅拌棒,故B项正确;中和反应是放热反应,温度计上的酸与NaOH溶液反应放热,使温度计读数升高,使测得的中和热偏高,故C项正确;硫酸与Ba(OH)2溶液反应除了生成水外,还生成了BaSO4沉淀,该反应中的生成热会影响反应的反应热,所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测定中和热,故D项错误。3.(2019陕西西安长安区第五中学高三
4、期中)已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H1,CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H2下列推断正确的是()A.若CO的燃烧热为H3,则H2的燃烧热为H3-H1B.反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的H=H2-H1C.若反应的反应物总能量低于生成物总能量,则H20答案B解析氢气的燃烧热是指1 mol氢气完全燃烧生成液体水时放出的热量,而反应中的水是气体,A项错误;根据盖斯定律,反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的H=H2-H1,B项正确;若反应的反应物总能量低于生成物总能量,则该反应是吸热反应,H20,C项错误;对于放
5、热反应,焓变是负值,则放出的热量越多,焓变越小,若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多,结合盖斯定律可推出H1Q2=2Q1答案D解析催化剂能改变反应的路径,降低活化能,但是反应热与反应路径无关,只与始态和终态有关,所以反应热不变,A项正确;b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线,B项正确;由图像可知,该反应的反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能,所以H=-92 kJmol-1。该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92 kJmol-1,C项正确;N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92 kJmol-1,表示1 mol N2和3 mol
6、H2完全反应后生成2 mol NH3放出的热量为92 kJ。在温度体积一定的条件下,通入1 mol N2和3 mol H2反应后放出的热量为Q1 kJ,由于该反应为可逆反应,所以Q192。若通入2 mol N2和6 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ,同理,Q2Q22Q1,D项错误。9.(2019北京石景山区高三期末)已知:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H=+571.0 kJmol-1。以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如右:过程:2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g)H=+313.2 kJmol-1过程:下列说法不正确的是()A.过程中
7、每消耗232 g Fe3O4转移2 mol电子B.过程的热化学方程式为3FeO(s)+H2O(l)H2(g)+Fe3O4(s)H=+128.9 kJmol-1C.过程、中能量转化的形式依次是:太阳能化学能热能D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点答案C解析过程中每消耗232 g Fe3O4反应生成0.5 mol O2,反应转移0.5 mol4=2 mol电子,故A项正确;由盖斯定律可知,由总反应12-过程12)可得过程反应,3FeO(s)+H2O(l)H2(g)+Fe3O4(s)则H=+571.0 kJmol-112-(+313.2 kJmol-1)12=+128.9 kJmol
8、-1,故B项正确;过程和过程都是吸热反应,过程是将太阳能转化为热能,热能转化为化学能,过程中能量转化的形式不是化学能转化为热能,应该还是热能转化为化学能,故C项错误;铁氧化合物循环制H2以太阳能为热源分解Fe3O4,以水和Fe3O4为原料,具有成本低的特点,氢气和氧气分步生成,具有产物易分离的优点,故D项正确。10.(2019湖南、湖北八市十二校高三调研联考)下列说法不正确的是()A.已知冰的熔化热为6.0 kJ mol-1,冰中氢键键能为20 kJ mol-1,假设1 mol冰中有2 mol氢键,且熔化热完全用于破坏冰中的氢键,则最多只能破坏冰中15%的氢键B.已知一定温度下,醋酸溶液的物质
9、的量浓度为c,电离度为,电离常数Ka=(c)2c(1-)。若加水稀释,则CH3COOHCH3COO-+H+平衡向右移动,增大,Ka不变C.甲烷的燃烧热H=-890.3 kJ mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3 kJ mol-1D.500 、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-38.6 kJmol-1答案D解析1 mol冰中有2 mol氢键,破坏2 mol氢键需要的能量为4
10、0 kJ,1 mol冰的熔化热对应的热量为6.0 kJ,则6 kJ40 kJ100%=15%,故A项正确;一定温度下,弱电解质的浓度越小,电离程度越大,但电离平衡常数只与温度有关,故B项正确;已知甲烷的燃烧热H=-890.3 kJ mol-1,则表示1 mol甲烷完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量为890.3 kJ,故C项正确;由于合成氨反应为可逆反应,无法确定转化的氮气的量,故其焓变无法确定,故D项错误。11.S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料,两种分子中各原子都满足8电子稳定结构。已知:S2(l)+Cl2(g)S2Cl2(g)H1=x kJmol-1S2Cl2(g)+Cl2(g)2SC
11、l2(g)H2=y kJmol-1相关化学键的键能如下表所示:化学键SSSClClCl键能/(kJmol-1)abc下列说法错误的是()A.SCl2的结构式为ClSClB.S2Cl2的电子式为ClSSClC.y=2b-a-cD.在S2(l)+2Cl2(g)2SCl2(g)的反应中,H=(x+y) kJmol-1答案C解析各原子都达到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;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,根据此结构式得到对应的电子式为ClSSCl,B项正
12、确;反应的焓变等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和。根据前面给出的SCl2和S2Cl2的结构判断,反应S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)的焓变H2=y=a+2b+c-4b=a+c-2b,C项错误;由反应加上反应可以得到S2(l)+2Cl2(g)2SCl2(g)H=(x+y) kJmol-1,D项正确。12.(2019河北衡水安平中学高三期中)由化学能产生的能量是目前人类使用的主要能源。请回答下列问题:(1)N2和O2在一定条件下反应生成NO2的热化学方程式为12N2(g)+O2(g)NO2(g)H=+34 kJmol-1。该反应为(“放热”“吸热”)反应。(2)化学反应中的能量
13、变化源自于化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能:化学键键能/(kJmol-1)化学键键能/(kJmol-1)NN942HO460NH391OO499HH437写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式:。已知:1 mol H2O(g)转化为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量。计算1 g H2完全燃烧时放出的热量为。H2O(g)的稳定性(填“大于”或“小于”)H2O(l)。(3)写出NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式:。答案(1)吸热(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-93 kJmol-1138.75
14、kJ小于(3)4NH3(g)+7O2(g)4NO2(g)+6H2O(g)H=-1 079 kJmol-1解析(1)H=+34 kJmol-10,说明反应是吸热反应。(2)根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能求算,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=942 kJmol-1+437 kJmol-13-391 kJmol-16=-93 kJmol-1,所以热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-93 kJmol-1;由2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=(4372+499-4604) kJmol-1=-467 kJmol-1,H2O(g)H2O(l)H=-44
15、.0 kJmol-1,根据盖斯定律:+2可得:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-555 kJmol-1;1 g H2为0.5 mol,完全燃烧时放出的热量为0.55552 kJ=138.75 kJ;根据H2O(g)H2O(l)H=-44.0 kJmol-1可知,能量越高越不稳定,气态水稳定性小于液态水稳定性。(3)由题意及前面分析可知1/2N2(g)+O2(g)NO2(g)H=+34 kJmol-1,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-93 kJmol-1,2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-467 kJmol-1,根据盖斯定律,由(2-)2+3可得4NH3(g)+7
16、O2(g)4NO2(g)+6H2O(g)H=-1 079 kJmol-1。拓展深化13.已知图中E1=134 kJmol-1、E2=368 kJmol-1,请参考题中图表,按要求填空:(1)图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是(填“增大”“减小”或“不变”,下同),H。NO2和CO反应的热化学方程式为。(2)下表所示是部分化学键的键能参数:化学键PPPOOOPO键能/(kJmol-1)abcx已知白磷的燃烧热为d kJmol-1,白磷及其完全燃烧生成的产物的结构如图所示,
17、表中x=(用含a、b、c、d的代数式表示)。(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)H3则H3与H1、H2之间的关系是H3=。答案(1)减小不变NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)H=-234 kJmol-1(2)14(6a+5c+d-12
18、b)(3)2H2-H1解析(1)加入催化剂能降低反应所需的活化能,则E1和E2都减小,但E1-E2不变,即反应热不改变。由图知,1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO放出热量368 kJ-134 kJ=234 kJ,则该反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)H=-234 kJmol-1。(2)白磷燃烧的化学方程式为P4+5O2P4O10,1 mol白磷完全燃烧需拆开6 mol PP键、5 mol OO键,形成12 mol PO键、4 mol PO键,故12 molb kJmol-1+4 molx kJmol-1-(6 mola kJmol-1+5 molc kJmol-1)=d kJ,解得x=14(6a+5c+d-12b)。(3)观察方程式,利用盖斯定律,由2-可得方程式,故H3=2H2-H1。
