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)【基础通关】一、选择题(本题包括3小题，每小题5分，共15分)1(2021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。【加固训练】下列过程中，需要吸收能量的是()A钠与水的反应BHClHClCI
2、2II DSO2SO2【解析】选C。A中钠与水的反应是放热反应；B中氢原子与氯原子结合生成HCl分子时，有化学键形成，要放出热量；C项中有化学键的断裂，需要吸收能量；D中S与O2的反应是放热反应。2(2021济南高二检测)含11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 molL1的H2SO4溶液反应放出11.46 kJ热量，下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是()AKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)H11.46 kJmol1B2KOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)2H2O(l)H114.6 kJC2KOHH2SO4=K2SO42H2O H114
3、.6 kJmol1DKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1【解析】选D。A项，化学计量数与H不对应；B项，H的单位应为kJmol1；C项，书写热化学方程式时应注明各物质的聚集状态；D项正确。【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)。(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)。3(双选)已知化学反应2C(s)O2(g)2CO(g)，2CO(g)O2(g)2CO2(g)都是放
4、热反应，据此判断，下列说法中正确的是(其他条件相同)()A28 g CO所具有的能量一定高于44 g CO2所具有的能量B56 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C32 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比生成CO时放出的热量多【解析】选B、D。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所具有的能量不一定高于44 g CO2所具有的
5、能量，故A项不正确，同理C不正确。【加固训练】甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)，1 g CH4(g)完全反应可释放15.46 kJ的热量，如图中能表示该反应过程的能量变化的是()【解析】选D。1 g CH4完全反应释放15.46 kJ的热量，则1 mol CH4完全反应放出的热量为247.36 kJ，只有D项符合题意。二、非选择题(本题包括1小题，共5分)4(2021湖州高二检测)如图所示，某反应在不同条件下的反应历程分别为a、b。据图可判断出反应物的总键能_(填“”“”或“”，下同)生成物的总键能，则该反应的反应热H
6、_0。【解析】该反应是一个放热反应，故生成物的总键能大于反应物的总键能。答案：【加固训练】(1)图1中三种分子最稳定的是_，对应反应的热化学方程式为_。(2)根据图2分析，若0.5 mol CO被氧化，该过程放出的热量Q_kJ。若该反应是可逆反应，在相同条件下将0.5 mol CO与1 mol NO2混合，则充分反应后放出的热量_(填“”“”或“”)Q kJ。(3)仿照图2的形式，在图3的坐标中绘制出N2(g)、O2(g)反应生成NO(g)的能量变化曲线。【解析】(1)键能越小，化学键断裂越容易；键能越大，物质越稳定。由图1知，1 mol N2变成氮原子、1 mol O2变成氧原子吸收的能量与
7、生成1 mol NO时释放出的能量，由此可求出该反应的反应热：H946 kJmol1498 kJmol12632 kJmol1180 kJmol1。(2)由图2知，消耗1 mol CO时放出的热量为368 kJ134 kJ234 kJ，由此可得出答案；可逆反应中反应物不可能消耗完，因此放出的热量小于Q kJ。(3)作图时注意两点：生成物的总能量比反应物的总能量高，过渡态的能量最高。答案：(1)N2N2(g)O2(g)=2NO(g)H180 kJmol1(2)117(3)如图所示【能力进阶】一、选择题(本题包括2小题，每小题5分，共10分)5(双选)(2021南京高二检测)研究表明，化学反应中能
8、量变化的本质是化学键的形成和断裂过程中释放和吸收能量。如图表示反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)的能量变化，下列有关说法中错误的是()A.图中的是指放出能量，是指吸收能量B图示说明反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)是一个吸热反应C图示说明化学键的形成与断裂是化学反应中发生能量变化的根本原因D中a为484【解析】选A、B。A项，断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，错误；B项，由图可知反应物的总能量高于生成物的总能量，应为放热反应，错误；D项，a1 8521 368484，正确。6(双选)(2021宜昌高二检测)今有如下三个热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(g)Ha
9、kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)Hb kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)Hc kJmol1关于它们的下列表述正确的是()A它们都是吸热反应Ba、b和c均为正值C反应热的关系：|a|b|D反应热的关系：2bc【解析】选C、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，由于化学计量数呈2倍关系，所以2bc。【加固训练】(2021连云港高二检测)NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12 00020 000倍，在大气中的寿命可长达7
10、40年，如表所示是几种化学键的键能(拆开1 mol共价键需要吸收的能量)：化学键NNFFNF键能/kJmol1946154.8283.0下列说法中正确的是()A过程N2(g)2N(g)放出能量B过程N(g)3F(g)=NF3(g)放出能量C反应N2(g)3F2(g)=2NF3(g)的H0DNF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成，仍可能发生化学反应【解析】选B。断裂化学键的过程，吸收能量，A错误；形成化学键的过程，放出能量，B正确；反应的H反应物的键能之和生成物的键能之和，则H946 kJmol13154.8 kJmol16283.0 kJmol1287.6 kJmol1，因此H0，C错误；
11、化学反应过程中必有化学键的断裂与形成，D错误。二、非选择题(本题包括1小题，共20分)7(2020浙江7月选考)100 mL 0.200 molL1CuSO4溶液与1.95 g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1 ，反应后最高温度为30.1 。已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18 Jg11、溶液的密度均近似为1.00 gcm3，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：(1)反应放出的热量Q_J。 (2)反应Zn(s)CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)Cu(s)的H_kJmol1(列式计算)。 【解析】(1)100 mL 0.200 molL1CuSO4溶液与1.
12、95 g 锌粉发生反应的化学方程式为CuSO4Zn=ZnSO4Cu，忽略溶液体积、质量变化可知，溶液的质量mV1.00 gcm3100 mL100 g，忽略金属吸收的热量可知，反应放出的热量Qcmt4.18 Jg11100 g(30.120.1)4.18103 J。(2)上述反应中硫酸铜的物质的量n(CuSO4)0.200 molL10.100 L0.020 mol，锌粉的物质的量n(Zn)0.030 mol，由此可知，锌粉过量。根据题干与第(1)问可知，转化0.020 mol硫酸铜所放出的热量为4.18103 J，又因为该反应中焓变H代表1 mol硫酸铜参加反应放出的热量，单位为kJmol1，则可列出计算式为H kJmol1209 kJmol1(答案符合要求且合理即可)。答案：(1)4.18103(2)209
