1、第二单元化学反应中的热量 经典基础题题组1吸热反应和放热反应1下列说法正确的是()A需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应B放热反应不需要加热就能发生反应C反应物的总能量低于生成物的总能量时,一定不能发生反应D吸热反应在高温或加热等条件下才能发生2下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是()A锌粒与稀硫酸的反应B灼热的木炭与CO2反应C甲烷在氧气中的燃烧反应DBa(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应3CO(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BCO(g)与H2O(g)具有的总能量大于CO2(g)与H2(g)具有的总能量C该反应
2、不需要加热就能进行D1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要放出41 kJ热量题组2化学反应与化学键的变化4氢气在氯气中燃烧时发出苍白色火焰,在反应过程中,破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为a kJ,破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为b kJ,形成1 mol HCl中的化学键释放的能量为c kJ,下列关系中正确的是()Abc Bab2cCabc Dab2c5. H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g) I2(g)2HI(g)Ha kJmol1已知: (a、b、c均大于零)下列说法不正确的是()A反应物的总能量高于
3、生成物的总能量B断开1 mol HH键和1 mol II键所需能量大于断开2 mol HI键所需能量C断开2 mol HI键所需能量约为(cba) kJD向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2,充分反应后放出的热量小于2a kJ6化学键的键能是形成(或断开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6。分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJmol1):PP:198PO:360O=O:498若生成1 mol P4O6,则反应P4(白磷)3O2=P4O6中的能量变化为()A吸收1 638 kJ能量 B放出1 638 kJ能量C吸收126 kJ能量 D放出126 k
4、J能量题组3热化学方程式的意义及书写7工业生产水煤气的反应为C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.4 kJmol1,下列判断正确的是()A反应物能量总和大于生成物能量总和BCO(g)H2(g)=C(s)H2O(l)H131.4 kJmol1C水煤气反应中有NA个HH键形成时吸收131.4 kJ的热量D生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ热量8根据碘与氢气反应的热化学方程式()I2(g)H2(g)2HI(g)H9.48 kJmol1 ()I2(s)H2(g)2HI(g)H26.48 kJmol1下列判断正确的是()A254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.4
5、8 kJB1 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()的产物能量高D反应()的反应物总能量比反应()的反应物总能量低9胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得:101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量;1 mol CH3OH(l)完全燃烧生成液态水和CO2,放出725.76 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是()ACH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.76 kJmol1BH2(g)O2(g)=H2O(g)H285.8 kJmol1C2CH
6、3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 451.52 kJmol1D. 2H2O2=2H2OH285.8 kJmol1能力提升题10火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知:0.4 mol液态肼与足量的双氧水反应,生成氮气和水蒸气,并放出256.65 kJ的热量。(1)反应的热化学方程式为_。(2)已知:H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1,则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是_。(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是_
7、。11能源是人类生活和社会发展的基础,研究化学应用中的能量变化,有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。(1)化学键断裂和形成是化学反应的本质和化学反应能量产生的原因。从能量的角度看,断开旧化学键需要_(填“吸收”或“放出”,下同)能量,形成新化学键需要_能量。(2)已知化学反应N23H22NH3的能量变化如图所示,1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)是_能量的过程(填“吸收”或“释放”)。由mol N2(g)和mol H2(g)生成1 mol NH3(g)过程_(填“吸收”或“释放”)_ kJ能量。已知断开1 mol HH键,1 mol NH键、1 mol NN键分别
8、需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ。一定条件下由氢气和氮气反应生成1 mol NH3需要_(填“放出”或“吸收”)_ kJ的热量。12. (1)在25 、101 kPa的条件下,请回答下列有关问题:由HHH2,当生成1 mol H2时,要_(填“吸收”或“放出”)436 kJ的能量;由Cl2ClCl,当断裂1 mol Cl2中的共价键时,要_ (填“吸收”或“放出”) 243 kJ的能量。对于反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g),测得生成2 mol HCl(g)时,反应过程中放出193 kJ的热量,则断开1 mol HCl键所需的能量是_kJ。有两个反应:a.H2(
9、g)Cl2(g)2HCl(g),b.H2(g)Cl2(g)2HCl(g)。这两个反应的能量转化方式主要是_能转化为_能,相同物质的量的H2(g)、Cl2(g)反应生成相同质量的HCl(g)时,放出的能量_(填“相等”或“不相等)。(2)根据图示的能量转化关系判断,生成16 g CH3OH(l)_(填“吸收”或“放出”)_kJ能量。(3) 已知反应Cl2(g)3F2(g)=2ClF3(g)H313 kJmol1,FF键的键能为159 kJmol1,ClCl键的键能为242 kJmol1,则ClF3中ClF键的键能为_ kJmol113利用反应4HClO22Cl22H2O,可实现氯的循环利用,已知
10、:该反应中,2 mol HCl被氧化时,放出57.8 kJ的热量。请回答下列有关问题:(1)4 mol HCl被氧化时,放出_kJ的热量。该反应的热化学方程式是_。(2)断开1 mol HO键与断开1 mol HCl键所需能量相差_kJ,H2O中HO键比HCl中HCl键(填“强”或“弱”)_。答案精析1A2B锌粒与稀硫酸的反应、甲烷的燃烧反应均是放热反应,不合题意;Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应,但元素的化合价无变化,是一个非氧化还原反应,D项不合题意。3B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,但并不一定不需要加热;当1 mol CO2
11、(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要吸收41 kJ热量。4D燃烧放热,故形成化学键释放的能量2c kJ大于破坏化学键吸收的能量(ab) kJ。5. BH0,该反应为放热反应,所以反应物的总能量高于生成物的总能量,A项正确;因为该反应为放热反应,所以断开1 mol HH键和1 mol II键所需能量小于断开2 mol HI键所需能量,B项不正确;设断开2 mol HI键所需能量为x,则bcxa,所以xabc,C项正确;因为该反应为可逆反应,所以向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2,充分反应后放出的热量小于2a kJ,D项正确。6B
12、断键吸收的能量为6198 kJ和3498 kJ,共为2 682 kJ;成键放出的能量为12360 kJ4 320 kJ;故放出能量大于吸收能量,放出的能量为4 320 kJ2 682 kJ1 638 kJ。7C该反应是吸热反应,故反应物的总能量小于生成物的总能量,故A项不正确;该反应产物为液态水,根据题干热化学方程式可得CO(g)H2(g)=C(s)H2O(l)H131.4 kJmol1,故B项不正确;反应有NA个HH键形成,即生成1 mol氢气吸收的热量为131.4 kJ,故C正确;由题干反应可知生成1 mol氢气吸收的热量为131.4 kJ,1体积氢气物质的量不是1 mol,故D项不正确。
13、8D由于反应I2(g)H2(g)2HI(g)为可逆反应不能进行到底,因此254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放出的热量小于9.48 kJ,故A项不正确;1 mol固态碘比1 mol气态碘完全反应少放出的热量即为它们所含的能量差,其数值为35.96 kJ,故B项不正确;两个反应的产物相同,能量相同,故C不正确。9CA项,该反应为放热反应,因而H应该为负值;B项,H2O应为液态;D项中没有标明各物质的状态。10(1)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.625 kJmol1(2)408.8 kJ(3)燃料反应后的生成物是水和氮气,不会对环境造成污染解析(
14、1)依据题目的条件,我们可以求得:当有1 mol液态肼和双氧水反应生成氮气和水蒸气时,放出的热量:256.65 kJ1 mol0.4 mol641.625 kJ,所以,H641.625 kJmol1。热化学方程式为N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.625 kJmol1。(2)16 g液态肼为0.5 mol,当反应后生成的水为液态时,放出的总热量为641.625 kJ244 kJ2408.8 kJ。(3)燃料反应后的生成物是水和氮气,不会对环境造成污染。11(1)吸收放出 (2)释放释放ba放出4612. (1)放出吸收436化学热相等(2)放出45.5(3) 1
15、72解析(1)断裂化学键需要吸收能量,形成化学键需要释放能量。断裂1 mol HH键与1 mol ClCl键吸收的能量之和,即436 kJ243 kJ679 kJ。设断开1 mol HCl键所吸收的总能量为E(HCl),则生成2 mol HCl键所释放的总能量为2E(HCl),则有2E(HCl)(436 kJ243 kJ)193 kJ,所以E(HCl)436 kJ。两个反应的能量转化形式主要是化学能转化为热能,一个具体反应释放能量的多少与反应条件无关,而与断开旧化学键和形成新化学键的能量变化有关,所以生成等量的产物所释放的能量相等。(2)根据图示变化可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以
16、该反应属于释放能量的反应,生成1 mol CH3OH(l)放出的能量为510 kJ419 kJ 91 kJ,16 g CH3OH的物质的量为0.5 mol,故生成16 g CH3OH(l)放出的能量为45.5 kJ。(3)H242 kJmol13159 kJmol16E(ClF)313 kJmol1,解得ClF键的键能E(ClF)172 kJmol1。13(1)115.64HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJmol1 (2)31.9强解析(1)4 mol HCl被氧化时放出的热量为257.8 kJ115.6 kJ。因此该反应的热化学方程式为4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJmol1。(2)根据化学方程式和已知数据可得:243 kJ24E(HO)498 kJ4E(HCl)115.6 kJ,E(HO)E(HCl)31.9 kJ,化学键断开所需能量越大,键的强度越大,则H2O中的HO键比HCl中HCl键强。