1、化学反应的反应热化学反应的内能变化与焓变(30分钟50分)一、选择题(本题包括4小题,每小题5分,共20分)1.(2020济南高二检测)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 ()A.放热反应的发生无须任何条件B.化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关C.化学反应过程都伴随着能量的变化D.硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应【解析】选C。放热反应的发生可能需要条件,如加热等,A项错误;化学键的断裂和形成与反应放热和吸热有关,B项错误;化学反应过程都伴随着能量的变化,C项正确;H2SO4与NaOH的反应是放热反应,D项错误。2.已知化学反应2C(s)+O2(g)2CO(g),2CO(g)+O2(g)
2、2CO2(g)都是放热反应,据此判断,下列说法中正确的是(其他条件相同)世纪金榜导学号()A.28 g CO所具有的能量一定高于44 g CO2所具有的能量B.56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量C.32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量D.将一定质量的C燃烧,生成CO2与生成CO时放出的热量一样多【解析】选B。对于放热反应,反应物的总能量一定高于生成物的总能量。由于CCO放热,COCO2放热,所以CCO2比CCO放出的热量要多,故D不正确。反应2CO(s)+O2(g)2CO2(g)中,CO并不是反应物的全部,所以28 g CO
3、所具有的能量不一定高于44 g CO2所具有的能量,故A项不正确,同理C不正确。【补偿训练】(2020淮北高二检测)根据碘与氢气反应的热化学方程式I2(g)+H2(g)2HI(g)H=-9.48 kJmol-1I2(s)+H2(g)2HI(g)H=26.48 kJmol-1下列判断正确的是()A.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.48 kJB.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJC.反应的产物比反应的产物稳定D.反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低【解析】选D。A项,因为是可逆反应,所以不能进行完全,放出的热量小于9.48 kJ,错误;
4、B项,1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差26.48 kJ-(-9.48 kJ)=35.96 kJ,错误;C项,反应产物都是气态HI,一样稳定,错误;D项,等量的同一物质,固态物质的能量比气态物质能量低,反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低,正确。3.(2020西城区高二检测)CO(g)与H2O(g)反应的能量变化如图所示,有关两者反应的说法正确的是()A.该反应为吸热反应B.CO(g)和H2O(g)具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量C.该反应不需要加热就能进行D.1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2
5、O(g)要放出41 kJ热量【解析】选B。由能量变化可知,反应产物的总能量比反应物的总能量低,反应为放热反应,但并不是不需要加热就能发生;当1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)时,要吸收41 kJ热量。4.2019年7月69日 “中国(北京)新能源汽车博览会”在北京国家会议中心盛大举办。氢气作为新型能源因释放的能量高,无污染而备受欢迎。已知在101 kPa、298 K条件下,2 mol H2(g)完全燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,下列热化学方程式正确的是()A.H2O(g)H2(g)+O2(g)H=+242 kJmol-
6、1B.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-484 kJmol-1C.H2(g)+O2(g)H2O(g)H=+242 kJmol-1D.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=+484 kJmol-1【解析】选A。在判断热化学方程式时,应注意以下几点:标明各物质的状态,B中H2O的状态标错,B错误。标明反应是吸热还是放热,C、D应为负值,故C、D错误。若反应逆向进行,H应改变符号,但绝对值不变,故A正确。【方法规律】“三步法”判断热化学方程式正误(1)检查状态。检查是否标明聚集状态:固(s)、液(l)、气(g)。(2)检查符号。检查H0、H0是否与吸热、放热一致。(注意放热反应为H0)
7、。(3)检查数值。检查H的数值是否与反应物或生成物的物质的量相匹配(成比例)。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)5.硼烷在近代工业和军事上具有重要用途,由于它燃烧时能放出大量的热,主要用于火箭和导弹的高能燃料。已知0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态的三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ热量。(1)写出上述反应的热化学方程式。(2)若H2O(l)H2O(g)H=44 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多少热量。【解析】1 mol B2H6燃烧放出热量=2 165 kJ,0.5 mol B2H6燃烧生成液态水(1.5
8、 mol)放出热量为2 165 kJ,1.5 mol H2O(l)变为1.5 mol H2O(g)需吸收热量为66 kJ,所以0.5 mol B2H6燃烧生成气态水时放出热量为2 165 kJ-1.544 kJ=1 016.5 kJ。答案:(1)B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(l)H=-2 165 kJmol-1(2)1 016.5 kJ【补偿训练】 (2020双鸭山高二检测)某化学兴趣小组对生石灰与水反应是显著放热反应进行了实验探究,在除了用手触摸试管壁感觉发热外,还设计了下列几个可行性方案。(1)甲方案:将温度计与盛有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起,放入盛有水的小烧
9、杯中,用胶头滴管向小试管中缓缓滴加水,看到的现象是_,说明反应放热。(下列装置中支撑及捆绑等仪器已略去)(2)乙方案:将盛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加水,看到的现象是(接)_,(接)_,说明反应放热。(3)丙方案:用胶头滴管向盛有生石灰且带支管的试管中滴加水,支管接的导管中放有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_。 【解析】(1)CaO与H2O反应生成Ca(OH)2,反应放出大量的热,小试管内有水蒸气产生,温度计温度上升。(2)由于CaO与H2O反应放热,使小试管内温度升高,接时,导管口有气泡冒出;接时,U形管左侧水柱下降,
10、右侧水柱上升。(3)CaO与H2O反应放热,使小试管内水分蒸发,无水CuSO4吸水后生成蓝色的CuSO45H2O。答案:(1)小试管中固体变成乳状,同时有大量水蒸气产生,温度计温度上升(2)导管口有气泡产生左边水柱下降,右边水柱上升(3)无水硫酸铜粉末变蓝水与生石灰反应放出热量,使水蒸发,无水硫酸铜遇水变蓝一、选择题(本题包括1小题,共8分)6.(2020宜昌高二检测)今有如下三个热化学方程式:H2(g)+O2(g)H2O(g)H=a kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(l)H=b kJmol-12H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=c kJmol-1关于它们的下列表述正确的是()
11、A.它们都是吸热反应B.a、b和c均为正值C.反应热的关系:a=bD.反应热的关系:2b=c【解析】选D。A项,H2燃烧属于放热反应;B项,放热反应的焓变为负值;C项,生成1 mol H2O(g)放出热量比生成1 mol H2O(l)放出热量少,所以|a|b|;D项,状态相同,由于化学计量数成2倍关系,所以2b=c。【补偿训练】 (2020苏州高二检测)已知:H2(g)+F2(g)2HF(g)H=-270 kJmol-1,下列说法正确的是()A.氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应B.1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于270 kJC.在相同条件下
12、,1 mol H2与1 mol F2的能量总和小于2 mol HF气体的能量D.该反应中的能量变化可用下图来表示【解析】选D。由热化学方程式可知H0,H2和F2反应生成HF是放热反应,则HF分解生成H2和F2为吸热反应,A项错误;HF(g)转变为HF(l)放热,则1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF,放出的热量大于270 kJ,B项错误;该反应为放热反应,则反应物的总能量高于反应产物的总能量,C项错误、D项正确。二、非选择题(本题包括1小题,共12分)7.(2020淄博高二检测)磷在氧气中燃烧,可看成P与O2先生成P2O3,若O2过量,再生成P2O5,现将3.1 g的单质磷(P)在3.2 g氧气中燃烧至反应物耗尽,测得放出X kJ的热量。世纪金榜导学号(1)反应后生成物的组成是_(用化学式表示)。(2)若3.1 g磷在3.6 g氧气中燃烧,至反应物耗尽,共放出Z kJ的热量,则X_(填“”或“=”)Z。(3)磷的两种氧化物中,较稳定的是_。【解析】(1)4P+3O22P2O30.1 mol 0.075 molO2过量,所以还有P2O5生成。(2)氧气的量增多,则生成P2O5的量增多,又因为生成P2O5放出热量,所以ZX。(3)放出热量越多越稳定,所以P2O5稳定。答案:(1)P2O3、P2O5(2)(3)P2O5