1、高考资源网（） 您身边的高考专家第七章 化学反应与能量转化第一节 化学反应的热效应1(2009全国理综，11)已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890 kJmol1现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO2和H2O(l)，若实验测得反应放热3 695 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比为()A11 B13 C14 D23解析：解法一：设H2与CH4的物质的量分别是x和y，则xy112/22.4，890y3 695，解得x1.25 mol，y3.75 mol，故原混
2、合气体中H2与CH4物质的量之比是13。解法二：十字交叉法，混合气体共5 mol，其平均燃烧热为739 kJmol，则n(H2)n(CH4)13。答案：B2 1 g氢气燃烧生成液态水时放出142.9 kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H142.9 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1C2H2O2=2H2OH571.6 kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1解析：因反应为放热，淘汰D；热化学方程式应标明所有物质的聚集状态，淘汰C；因1 g氢气燃烧生成液态水放出14
3、2.9 kJ热量，那么4 g氢气燃烧生成液态水应放出571.6 kJ热量，淘汰A。答案：B3下列变化过程，属于放热过程的是()液态水变成水蒸气酸碱中和反应浓H2SO4稀释固体氢氧化钠溶于水H2在Cl2中燃烧弱酸电离NH4Cl晶体与Ba(OH)28H2O混合搅拌A B C D解析：弱电解质的电离是吸热过程。答案：A4(2009天津理综，6)已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)；H566 kJ/molNa2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)O2(g)H226 kJ/mol根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是()ACO的燃烧热为283 kJB上图可表示由CO生成CO2的反应过程
4、和能量关系C2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g) H452 kJ/molDCO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，转移电子数为6.021023解析：A错，燃烧热的单位应是kJ/mol；B项，图中没有标注物质的系数；C项，由CO2(s)=CO2(g)H0及盖斯定律可知C项正确；D项，当反应放出509 kJ热量时，参加反应的CO为1 mol，转移电子数为26.021023。答案：C5已知：CH3CH2CH2CH3(g)6.5 O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)；H2 878 kJ/mol(CH3)2CHCH3(g)6.5 O2(g)=4CO2(g)
5、5H2O(l)；H2 869 kJ/mol下列说法正确的是()A正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子 B正丁烷的稳定性大于异丁烷C异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程 D异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多解析：燃烧放出的热量等于反应物的能量减去产物的能量，由两个热化学方程式知正丁烷的能量大于异丁烷，其稳定性小于异丁烷，所以异丁烷转化为正丁烷需要吸热，但正丁烷与异丁烷的碳氢键一样多，故选A。答案：A6. 现有如下三个热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(g)Ha kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)Hb kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)Hc kJmol1下列关于它
6、们的表述正确的是()A它们都是吸热反应 Ba，b和c均为正值Cab D2bc解析：根据热化学方程式书写中反应热表示方法的规定，即H为“”表示放热，H为“”表示吸热，可判断H2燃烧放出的热量应该用负值表示，故A、B均不正确。根据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同，可判断ab，故C不正确。根据相同反应，反应热与反应物的物质的量成正比，可判断2bc，D正确。答案：D7已知：1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量。下列叙述正确的是()A氢气和
7、氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)Cl2(g)2HCl(g)B氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的H183 kJmol1C氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的H183 kJmol1D氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的H183 kJmol1解析：氢气和氯气生成氯化氢的反应热等于氢气键能加氯气键能减去氯化氢键能的2倍即H436 kJmol1243 kJmol12431 kJmol1183 kJmol1，故氢气和氯气反应生成氯化氢的热化学方程式：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol1。答案：C保温杯式量热计8 在量热计中(如图)将1
8、00 mL 0.50 molL1的CH3COOH溶液与100 mL 0.55 molL1的NaOH溶液混合，温度从298.0 K升高至300.7 K。已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1 K所需要的热量)是150.5 JK1，溶液密度均为1 gmL1，生成溶液的比热容c4.184 J(gK)1。(1)试求CH3COOH的中和热H。(2)CH3COOH的中和热的文献值为56.1 kJmol1，你认为(1)中测得的实验值有偏差可能的原因是_。(3)实验中NaOH过量的目的是_。(4)你认为CH3COOH的中和热与HCl的中和热数值相比，_较大，其原因是_。解析：CH3COOH的中和热H5.3
9、3104 Jmol153.3 kJmol1答案：(1)H53.3 kJmol1(2)量热计的保温瓶绝热效果不好；酸碱溶液混合不迅速；温度计不够精确等(3)过量的碱能保证CH3COOH完全被中和，从而提高实验准确度(4)HClCH3COOH是弱酸，只是少部分电离，CH3COOH发生电离时要吸热，中和时放热较少9. 把温度为13、浓度为1.0 mol/L的酸溶液和1.1 mol/L的碱溶液各50 mL混合溶液密度均为1 g/mL，所生成溶液的比热容c4.184 J/(g)，轻轻搅动。测得酸碱混合液的温度变化数据如下：反应物起始温度t1/终了温度t2/中和热kJmol1HClNaOH13.019.8
10、H1HClNH3H2O13.019.3H2(1)试计算上述两组实验测出的中和热：H1_；H2_。(2)实验中碱液过量的目的是_。(3)两组实验结果有差异的原因是_。解析：(1)根据给出的酸和碱的物质的量，酸为0.050 mol，碱为0.055 mol，碱是过量的，应以酸计算，算出生成0.050 mol 水放出的热量，进而得出生成1 mol水放出的热量，即可得出两组实验测出的中和热数值。|H1|5.69104 J/mol56.9 kJ/mol|H2|5.27104 J/mol52.7 kJ/mol(2)碱液过量是为了提高实验准确度，保证盐酸完全反应；NH3H2O易挥发，也使NH3H2O浓度下降，
11、故应过量。(3)NaOH是强碱，在水溶液中完全电离，跟HCl中和时放热较多，NH3H2O是弱碱，只有小部分电离，发生电离时要吸热，中和时放热较少。答案：(1)56.9 kJmol152.7 kJmol1(2)使盐酸完全反应，提高实验的准确度(3)NaOH是强电解质，NH3H2O是弱电解质，继续电离时吸收热量10(1)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水蒸气。已知室温下1 g甲硅烷自燃放出热量44.6 kJ，其热化学方程式是_。(2)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2是放热反应，当1 mol Cl2参与反应时释放145 kJ的热量，写
12、出这个热化学方程式：_。(3)家用液化气中的主要成分之一是丁烷，当10 kg丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出的热量是5105 kJ，试写出丁烷燃烧的热化学方程式：_。丁烷的燃烧热为_kJmol1。已知1 mol液态水汽化时需要吸收44 kJ的热量，则反应：C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)的H_kJmol1。解析：根据燃烧热的概念，结合题给条件可计算丁烷的燃烧热为：58 gmol12 900 kJmol1。1 mol丁烷燃烧生成气态水时H(2 900 kJmol1445 kJmol1)2 680 kJmol1。答案：(1)SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)
13、2H2O(g)；H1 427.2 kJmol1(2)2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g)；H290 kJmol1(3)C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)；H2 900 kJmol12 9002 68011红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如右图所示(图中的H表示生成1 mol产物的数据)。根据右图回答下列问题：(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是_。(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是_。(3)工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl
14、3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是_。(4)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的H3_，P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的H4_H3(填“大于”“小于”或“等于”)。解析：(1)产物的总能量减去反应物的总能量就等于反应热，结合图像可知，PCl3和反应物P和Cl2的能量差值为306 kJ，因此该热化学反应方程式为：P(s)Cl2(g)=PCl3(g)；H306 kJ/mol。(2)根据图像可知PCl5和PCl3之间的能量差值为：93 kJ，因此PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为：PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)；H93 kJ/mol。(3)
15、由于两个反应都是放热反应，降低温度有利于平衡右移，提高产率。同时由于PCl5受热易分解，因此温度降低防止其分解。(4)根据盖斯定律求得：H3399 kJ/mol。且H3H4，与反应的途径无关，只与起始物质、终了物质有关。答案：(1)Cl2(g)P(s)=PCl3(g)；H306 kJ/mol(2)PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)；H93 kJ/mol(3)两步反应均为放热反应，降温有利于提高产率，防止生成物分解(4)399 kJ/mol等于1(2009潍坊统考)将1 g H2和4 g O2混合点燃，充分反应，放出71.45 kJ热量，同样条件下1 mol H2在O2中完全燃烧放出的热
16、量是() A71.45 kJ B142.9 kJ C571.6 kJ D285.8 kJ解析：由氢气和氧气的反应知，1 g H2和4 g O2反应时氢气过量，故1 mol H2反应时需16 g氧气，所以放出热量为471.45 kJ285.8 kJ。答案：D2氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H2O(l)2H2(g)O2(g)，该反应要吸收大量的热。关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向正确的是()A构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢气成为二 级能源B设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气C寻找高效催化剂，使水分解产
17、生氢气，同时释放能量D寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制取氧气解析：水本身并不能燃烧，水分解后生成H2，才可以燃烧放出热量，而水的分解是吸热反应，在发生吸热反应时，反应物需要吸收能量才能转化成生成物。答案：B3在101 kPa时燃烧1 t含FeS2质量分数为70%的黄铁矿生成固态Fe2O3和气态SO2，放出4.98106 kJ的热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是()A4FeS2(s)11O2(g)=2Fe2O3(s)8SO2(g)；H853.7 kJmol1BFeS2(s)11/4O2(g)=1/2Fe2O3(s)2SO2(g)；H853.7 kJmol1C4FeS2(s)11
18、O2(g)=2Fe2O3(s)8SO2(g)；H3 414.8 kJmol1DFeS2(s)11/4O2(g)=1/2Fe2O3(s)2SO2(g)；H3 414.8 kJmol1解析：燃烧1 mol FeS2放热：120 g853.7 kJ。D项H与化学计量数不匹配。答案：B4 实验室用4 mol SO2与2 mol O2在一定条件下进行下列反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)；H196.64 kJ/mol，当放出314.624 kJ热量时，SO2的转化率为()A40% B50% C80% D90%解析：当放出热量为314.624 kJ时，参加反应的SO2的物质的量为2 mol3.2
19、 mol，故SO2的转化率为：100%80%。答案：C5 已知25、101 kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)；H393.51 kJmol1C(金刚石，s)O2(g)=CO2(g)；H395.41 kJmol1据此判断，下列说法中正确的是()A由于石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的能量低B由于石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的能量高C由于石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的能量低D由于石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的能量高解析：用石墨燃烧的热化学方程式减去
20、金刚石燃烧的热化学方程式得：C(石墨，s)=C(金刚石，s)；H1.9 kJmol1，由于H0，所以石墨制备金刚石是吸热反应，即石墨吸收能量才能成为金刚石，故石墨的能量比金刚石的能量低。答案：A6. 盖斯定律认为：不管化学反应是一步完成或分为数步完成，这个过程的热效应是相同的。已知：H2O(g)=H2O(l)；H1Q1 kJmol1C2H5OH(g)=C2H5OH(l)；H2Q2 kJmol1C2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)；H3Q3 kJmol1若使23 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(kJ)()AQ1Q2Q3 B0.5(Q1Q2Q3)C0.5
21、Q11.5Q20.5Q3 D1.5Q10.5Q20.5Q3解析：23 g酒精为0.5 mol，汽化吸热0.5 Q2 kJ,0.5 mol酒精生成H2O 1.5 mol，H2O液化放热1.5Q1 kJ，故23 g酒精液体完全燃烧放出的热量应为：(1.5Q10.5Q20.5Q3) kJ。答案：D7 化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，下列图示能表示Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应过程中能量变化的是()解析：Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应过程中吸收热量，即生成物的总能量大于反应物的总能量。答案：A8将V1 mL 1.00 molL1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液
22、混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1V250 mL)。下列叙述正确的是()A做该实验时环境温度为22B该实验表明化学能可以转化为热能CNaOH溶液的浓度约为1.00 molL1D该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析：实验所测量的温度不是环境温度，而是反应后溶液的温度；根据图像，当V130 mL时，反应混合液温度最高，说明此时二者恰好完全反应，V220 mL,1.00 molL130 mLc(NaOH)20 mL，c(NaOH)1.5 molL1；NH4Cl(s)与Ba(OH)28H2O(s)的反应也有水生成，但该反应是吸热反应。答案：B9如图所示，把盛有几小块
23、镁片的试管放入盛有25的饱和石灰水的烧杯中，再用滴管向试管中滴入2 mL的稀盐酸。下列对烧杯中的实验现象的描述及原因说明中正确的是()A烧杯中出现白色浑浊，原因是试管中的反应放出热量使烧杯中饱和石灰水温度升高，溶 质析出B烧杯中出现白色浑浊，原因是试管中的反应吸收热量使烧杯中饱和石灰水温度降低，溶 质析出C烧杯中没有任何现象，原因是试管中的反应与烧杯中饱和石灰水没有关系D烧杯中没有任何现象，原因是试管中的反应既不放出热量，也不吸收热量解析：金属镁与酸反应放出热量，而Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低。答案：A10. 下列反应中，其反应放热的是()NaOH溶液中加入盐酸由乙醇制C2H4铝热
24、反应由氯酸钾制O2A B C D解析：一般来说，化合反应、中和反应、铝热反应为放热反应，分解反应为吸热反应。B、D选项中的物质的制取反应都属于分解反应，都要吸收热量，故只能选C。答案：C11已知下列热化学方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)；H24.8 kJ/molFe2O3(s)CO(g)=Fe3O4(s)CO2(g)；H15.73 kJ/molFe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)；H640.4 kJ/mol则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的H约为()A218 kJ/mol B109 kJ/mol C218 k
25、J/mol D109 kJ/mol解析：该问题可以转化为CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)；H？所以应用盖斯定律，若把已知给出的3个热化学方程式按照顺序编号为、，那么()即可。答案：B12卫星发射时，用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料，点燃时，铝粉氧化放热引发高氯酸铵分解，其化学方程式可表示为：2NH4ClO4=N24H2OCl22O2，反应放出大量的热，下列有关此反应的叙述中错误的是()A上述反应属于分解反应B上述反应瞬间产生的大量高温气体推动卫星发射升空C反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能D在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用解析：2NH4ClO4=N
26、24H2OCl22O2是分解反应，同时产生的大量高温气体推动卫星发射。从能量变化的角度分析，主要是化学能转变为热能和动能。至于高氯酸铵在反应中的作用，由于Cl元素的化合价由 ，N元素的化合价从 ，O元素的化合价从 ，故NH4ClO4在反应中既是氧化剂又是还原剂。答案：D13(2008重庆理综，13)化学反应N23H22NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是()AN2(g)3H2(g)2NH3(l)； H2(abc) kJmol1BN2(g)3H2(g)2NH3(g)； H2(ba) kJmol1C. N2(g)H2(g)NH3(l)；H(bca) kJmol1D. N2(g)H2(g
27、)NH3(g)；H(ab) kJmol1解析：通过图分析起点 mol N2(g) mol H2(g)，变化三阶段为吸收能量a kJ；放出能量b kJ；放出能量c kJ到1 mol NH3(l)。故可得热化学方程式：N2(g)H2(g)NH3(l)H(abc) kJmol1，扩大计量数后得到A。答案：A14将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：C(s)O2(g)=CO2(g)；H393.5 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)；H242.0 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)；H2
28、83.0 kJmol1请回答：(1)根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式：_。(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律做出右面循环图：并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。请分析：甲、乙两同学观点正确的是_(填“甲”或“乙”)；判断的理由是_。(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点_。(4)水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的
29、有机化工原料。CO和H2在一定条件下可以合成：甲醇甲醛甲酸乙酸。试分析当CO和H2按11的体积比混合反应，合成上述_(填序号)物质时，可以满足“绿色化学”的要求，完全利用原料中的原子，实现零排放。解析：根据盖斯定律将方程式合并即可得C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)；H131.5 kJmol1，由此可知煤转化成水煤气是吸热反应，而甲正是忽略了这个问题，才误认为“煤转化成水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”。CO和H2按11反应合成物质时，可达到零排放，符合“绿色化学”的要求，则合成的物质的最简式应满足CH2O，则、符合。答案：(1)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)；H131.5
30、 kJmol1(2)乙甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或H1H2H3，且H20)(3)减少污染燃烧充分方便运输(任写两个)(4)15(2009宁夏理综，28)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如右图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的H99 kJmol1。请回答下列问题：(1)图中A、C分别表示_、_，E的大小对该反应的反应热有无影响？_。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？_，理由是_。(2)图中H_kJmol1；(3)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化
31、合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式_；(4)如果反应速率v(SO2)为0.05 molL1min1，则v(O2)_molL1min1、v(SO3)_molL1min1；(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJmol1，计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的H_(要求计算过程)。解析：(1)由图像很容易得出，纵坐标表示各种物质的能量。E是反应所必经的一个过渡状态的能量变化，它只影响反应的难易程度，而整个反应过程的反应热只与反应的始终态有关，得出没有影响的结论。加入催化剂改变了反应历程，使活化能降低。(2)中的H可根据已知1 mol SO2参加反应时放热99 kJ，而图像中表示的
32、是2SO2反应，所以99 kJ要乘以2。(3)化学方程式根据元素守恒即可写出。(4)考查速率之比和化学方程式中各物质的计量数成正比。(5)考查盖斯定律的应用，考查燃烧热的概念必须是1 mol S(s)完全燃烧。答案：(1)反应物总能量生成物总能量没有影响降低因为催化剂改变了反应历程，使活化能E降低(2)198(3)SO2V2O5=SO32VO24VO2O2=2V2O5(4)0.025005(5)S(s)O2(g)=SO2(g)H1296 kJmol1SO2(g)O2(g)=SO3(g)H299 kJmol13S(s)O2(g)=3SO3(g)H(H1H2)31 185 kJmol116已知：H
33、(aq)OH(aq)=H2O(l)；H57.3 kJ mol1，计算下列中和反应里放出的热量(1)用20 g NaOH配成的稀溶液跟足量的稀盐酸反应，能放出_kJ的热量。(2)用0.1 mol Ba(OH)2配成的稀溶液跟足量的稀硝酸反应，能放出_kJ的热量。(3)用1 mol醋酸稀溶液和足量NaOH稀溶液反应，放出的热量_(大于、小于或等于)57.3 kJ，理由是_。(4)1 L 0.1 molL1 NaOH溶液分别与醋酸溶液、浓硫酸、稀硝酸恰好反应时，放出的热量分别为Q1、Q2、Q3(单位：kJ)。则它们由大至小的顺序为_。解析：由于CH3COOH电离要吸收热量，所以CH3COOH(aq)与NaOH(aq)中和放热要少些。浓H2SO4溶解时放出大量热，所以(4)中Q2最大。答案：(1)28.65(2)11.46(3)小于醋酸电离需要吸热(4)Q2Q3Q1高考资源网版权所有，侵权必究！