1、专题6化学反应中的热量变化题组1常见的放热反应和吸热反应1下列说法正确的是()A任何化学反应都伴随着能量的变化BH2O(g)H2O(l)该过程放出大量的热，所以该过程是化学变化C化学反应中能量的变化都表现为热量的变化D对于如图所示的过程，是吸收能量的过程2下列有关放热反应和吸热反应的说法正确的是()A白炽灯泡通电时，产生大量的热，可知灯泡发光是放热反应B原子弹爆炸是放热反应C在电解水反应中，如果氢气、氧气和水的温度相同，那么电解水既不是吸热反应，也不是放热反应D已知：Fe(OH)33HCl=FeCl33H2O为放热反应，则：FeCl33H2O=Fe(OH)33HCl为吸热反应3下列说法不正确的
2、是()A已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)为吸热反应，则石墨比金刚石稳定B已知2SO2(g)O2(g)2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量C有些放热反应需要加热才能发生D吸热反应既可在加热条件下，也可在常温下发生题组2用化学键解释反应中的热量变化4已知1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143 kJ，18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。其他相关数据如下表：O=O(g)HHHO1 mol化学键断裂时需要吸收的能量/kJ496x463则表中x为()A920 B557 C436 D1885白磷与氧气可发生如下反应：P45O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸
3、收的能量分别为PP：a kJmol1、PO：b kJmol1、P=O：c kJmol1、O=O：d kJmol1。已知该反应为放热反应，根据下图所示的分子结构和有关数据估算1 mol P4转化时，该反应的热量变化为()A(6a5d4c12b) kJB(4c12b6a5d) kJC(4c12b4a5d) kJD(4a5d4c12b) kJ6化学键的键能是指形成1 mol化学键时所释放的能量或断开1 mol化学键时所需要吸收的能量。下表是一些键能数据(单位： kJmol1)。HHCICClHOClClHClHSCF键能436218330464243432339427根据以上信息，回答下列问题：(1
4、)根据表中数据判断，CCl4的稳定性_(填“大于”或“小于”)CF4的稳定性。试预测CBr键的键能范围：_。(2)有人认为：HO键的键能大于HS键的键能，所以H2O的熔、沸点高于H2S的熔、沸点。你是否赞同这种观点？_(填“赞同”或“不赞同”)。(3)1 mol H2在足量的Cl2中完全燃烧，放出的热量约为_ kJ。7氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：(1)下图为N2和H2反应生成2 mol NH3过程的能量变化示意图，写出生成1 mol NH3的热变量变化为_。(2)由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角
5、度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。已知反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)每1 mol N2(g)转化时反应放热a kJ。试根据表中所列键能数据估算a的数值：_。化学键HHNHNN键能kJmol1436391945题组3用能量变化示意图表达热量变化8.由下图分析，有关叙述正确的是()AABC和BCA两个反应吸收或放出的能量不等BABC是放热反应CA具有的能量高于B和C具有的能量总和DABC是吸热反应，则BCA必然是放热反应9下列变化一定为放热的化学反应的是()A.H2O(g)=H2O(
6、l)放出44 kJ热量B生成物总能量大于反应物总能量的化学反应C形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应D能量变化如右图所示的化学反应10反应 ABC(H0)分两步进行：ABX (H 0)，XC(H0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()11甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)过程与过程的反应热是否相同？_，原因是_。题组4和热量有关的计算12已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)1 mol CH4(g)燃烧放热Q1 kJH2(
7、g)O2(g)=H2O(g)1 mol H2(g)燃烧放热Q2 kJH2(g)O2(g)=H2O(l)1 mol H2(g)燃烧放热Q3 kJ室温下取体积比为41的甲烷和氢气共11.2 L(已折合成标准状况)，经完全燃烧恢复到室温放出的热量为()A0.4Q10.05Q2 B0.4Q10.1Q2C0.4Q10.05Q3 D0.4Q10.1Q313某氮肥厂氨氮废水中氮元素多以NH和NH3H2O的形式存在，该废水的处理流程如下：(1)过程：加入NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30 ，通空气将氨赶出并回收。用离子方程式表示加入NaOH溶液的作用：_。(2)过程：在微生物作用的条件下，NH经过两步反
8、应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：第一步反应是_反应(填“放热”或“吸热”)，判断依据是_。1 mol NO(aq)转化为NH(aq)热量变化为273 kJ,1 mol NO(aq)转化为NO(aq)热量变化是73 kJ。则1 mol NH(aq)完全转化成NO(aq)共与环境交换_ kJ热量。14(1)许多运动会使用的火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧，丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题：如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图。计算1 mol丙烷燃烧放出的热量：_。二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧
9、生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为_。(2)合成氨反应的化学方程式为N23H22NH3该反应放出热量92.2 kJ已知合成氨反应是一个反应物不能完全转化为生成物的反应，在某种条件下，N2的转化率仅为10%，要想通过该反应得到92.2 kJ的热量，至少在反应混合物中要投入N2的物质的量为_mol。答案精析1A任何化学反应都有能量的变化，但有能量变化的过程不一定是化学变化，如物质的三态变化，虽然存在能量变化，但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成，故不是化学变
10、化，所以A正确，B错误；化学反应中能量变化的形式有多种，除热能外，还有光能、电能等，但主要体现在热量的变化上，C错误；由图像知，该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该过程中放出了能量，为放热反应，D错误。2D放热反应和吸热反应都是对化学反应而言的，灯泡通电时发光、发热是电能转化为光能和热能，并没有化学反应发生，A不正确。原子弹爆炸发生的是核反应，释放出巨大的能量；核反应是原子核的聚变或裂变，化学反应则是原子的重新组合，核反应不是化学反应，B不正确。因为氢气在氧气中燃烧生成水的反应是放热反应，那么水分解生成氢气和氧气的反应是吸热反应，供给反应所需能量的是电能，C不正确。Fe(OH)33H
11、Cl=FeCl33H2O这一反应为放热反应，则它的逆反应必为吸热反应，其D正确。3B石墨转化为金刚石，吸收能量，即石墨的能量低于金刚石，能量越低越稳定，A正确；由热化学方程式只可得到2 mol SO2和1 mol O2的总能量比2 mol SO3的能量高，但不能说SO2的能量高于SO3的能量，B不正确；有些放热反应需要加热或点燃才能引发，例如碳的燃烧，C正确；有些吸热反应如Ba(OH)28H2O和NH4Cl在常温下就能反应，而大多数分解反应、以C、CO为还原剂的氧化还原反应一般都要在加热条件下才发生，D正确。4C根据题意，可得化学方程式为2H2(g)O2(g) =2H2O(l)，放出的热量为5
12、72 kJ；而18 g水蒸气变成液态水时放出44 kJ热量，则2H2(g)O2(g) =2H2O(g)放出的热量为484 kJ，即484 kJ2x496 kJ4463 kJ，解得x436 kJ。5B一个P4分子中含6个PP，一个O2分子中含一个O=O，旧化学键断裂吸收的能量总和为(6a5d)kJmol1；一个P4O10分子中每个P形成3个PO，一个P=O，新化学键形成放出的能量总和为4(3bc)kJmol1，则1 mol P4转化时放出的热量为(4c12b6a5d)kJ。6(1)小于218330 kJmol1(2)不赞同(3)185解析(1) F、Cl、Br、I同为A元素，CCl4与CF4的结
13、构相似，分子中共价键键能越大，越稳定。因此，CCl4的稳定性小于CF4的。CBr键的键能介于CCl和CI键的键能之间。(2)物质的熔沸点属于物理性质，主要与分子间相互作用力的强弱有关。因此，不能赞同。(3)由H2Cl2=2HCl,1 mol H2在足量的Cl2中完全燃烧，需断开1 mol HH、1 mol ClCl，形成2 mol HCl，即放出热量(2432436243)kJ185 kJ。7(1) 46.1 kJ(2)93解析(1)根据能量关系图，反应的热量变化E2E1(427.2335)kJmol1 92.2 kJmol1。生成2 mol NH3(g)放热92.2 kJ，则生成1 mol
14、NH3(g)放热为46.1 kJ。(2)断键吸收的能量总和与成键释放的能量总和的差值为6391945343693 kJ。8D根据能量守恒定律，两反应的反应热在数值上相等，但是符号相反，A不正确；由图可知，BC的能量高于A的能量，反应BCA一定是放热反应，反之，ABC则是吸热反应，B和C不正确，D正确。9D化学反应放热还是吸热，取决于E(生成物)与E(反应物)的相对大小。若E(生成物)E(反应物)，则反应吸热，反之放热。H2O(g)=H2O(l)为物理变化，A不符合题意。生成物总能量大于反应物总能量，为吸热反应，B不符合题意。只给出形成化学键时放出的能量862 kJ，不给出断裂化学键所吸收的能量
15、，就无法确定反应放热还是吸热，C不符合题意。由图可知E(生成物)0可知，X的能量比A和B的能量和大。由XCH0可知，C的能量比X的能量低，分析图像可知，D正确。11(1)吸热(2)相同一个化学反应的反应热仅与反应的始态和终态有关，与反应途径无关12D标准状况下，11.2 L混合气体中，n(CH4)0.5 mol0.4 mol，n(H2)0.1 mol，由于完全燃烧恢复到室温时，水为液体，因此H2燃烧放出的热量应按进行计算，结果为0.4Q10.1Q3。13(1)NHOHNH3H2O(2)放热反应物总能量高于生成物总能量346解析(1)根据离子反应规律，废水中NH与氢氧化钠溶液反应在加热条件下生成
16、氨，氢氧化钠为可溶性强电解质，在离子方程式中拆写为离子形式。(2)图像反应物总能量高于生成物总能量，故为放热反应。1 mol NO(aq)转化为NH(aq)热量变化为273 kJ，则1 mol NH(aq)转化为NO(aq)放出热量273 kJ,1 mol NO(aq)转化为NO(aq)放出热量是73 kJ。故1 mol NH(aq)完全转化成NO(aq)共与环境交换346 kJ热量。14(1)2 215.0 kJ13(2)10解析(1)丙烷燃烧方程式为C3H85O23CO24H2O，必须依据图中的热量变化计算出对应放出的热量。n(二甲醚)1 455 kJmol11 moln(二甲醚)2 215.0 kJmol11 645 kJ，解得n(二甲醚)0.75 mol，故n(丙烷)0.25 mol。(2)根据化学方程式可知，1 mol N2完全反应才能得到92.2 kJ的热量。而题设条件下N2的转化率为10%，则实际需要投入10 mol N2才能转化1 mol N2。
