專題化學(xué)反應(yīng)與能量

1、化學(xué)反應(yīng)與能量【考綱】1能說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說(shuō)出常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式。2了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3了解熱化學(xué)方程式的含義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。4了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。【知識(shí)框架】【基本知識(shí)點(diǎn)】一，化學(xué)反應(yīng)與能量變化1化學(xué)鍵與一化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),斷開(kāi)反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要1吸收能量,而形成生成物中的化學(xué)鍵要2放出能量,化學(xué)鍵的3斷裂和形成正是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因（2）.在25 和101 kPa下,斷開(kāi)1 mol化學(xué)鍵所吸收的能量與生成1 mol相

2、同化學(xué)鍵所放出的能量4相等,而在化學(xué)反應(yīng)中,斷裂舊鍵與形成新鍵這兩個(gè)過(guò)程所吸收和放出的能量不相等,因此化學(xué)反應(yīng)必然伴隨著能量變化【 1、化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與特征】(1)實(shí)質(zhì)：_斷裂和_形成。HH + ClCl吸收能量2H + 2Cl2H + 2Cl放出能量2 HCl 吸收能量放出能量，所以化學(xué)變化總是伴隨著能量變化。(2)特征：既有_生成，又有_的變化。二放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)以及反應(yīng)熱（1）.化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過(guò)程中是吸收能量還是放出能量,決定于5反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小,當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時(shí),該反應(yīng)為6放熱反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量時(shí),該反應(yīng)為7吸熱反應(yīng)規(guī)

3、定放熱反應(yīng)的H為“-”,吸熱反應(yīng)的H為“+”,綜上所述,當(dāng)H為“-”或H<0時(shí),反應(yīng)為8放熱反應(yīng),當(dāng)H為“+”或H>0時(shí),反應(yīng)為9吸熱反應(yīng)2、反應(yīng)熱(1)概念：當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定_和壓強(qiáng)下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)所_或_的熱量。(2)產(chǎn)生原因化學(xué)鍵的變化：Q反應(yīng)物的總鍵能生成物的總鍵能。焓的變化：Q生成物的焓反應(yīng)物的焓。(3)表示方法當(dāng)Q>0時(shí)，反應(yīng)吸熱，當(dāng)Q<0時(shí)，反應(yīng)放熱。3，焓變（1）焓(H)：描述物質(zhì)所具有的_的物理量。（2）焓變(H)：反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差。單位：J·mol1或kJ·mol1。（3）焓變(H)與反應(yīng)熱(Q)的關(guān)系對(duì)于等壓條件下

4、的化學(xué)反應(yīng)，如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量全部轉(zhuǎn)化為熱能(除了因體積改變而做的功外，沒(méi)有轉(zhuǎn)化為電能、光能等其他形式的能)，則反應(yīng)前后物質(zhì)的焓變等于該反應(yīng)的_。即：H_。4，吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的比較特別提醒:化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)為吸熱或放熱與反應(yīng)開(kāi)始是否需要加熱無(wú)關(guān),需要加熱的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)(如碳與氧氣生成二氧化碳),不需要加熱的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng)濃H2SO4NaOH固體溶于水放熱;NH44NO3溶于水吸熱因不是化學(xué)反應(yīng),其放出或吸收的熱量不是反應(yīng)熱5，常見(jiàn)的放熱反應(yīng)活潑金屬與H2O或酸的反應(yīng)。如：2K2H2O=2KOHH22Al6HCl=2AlCl33H2酸堿中和反應(yīng)。如：CH3COOHKOHCH3C

5、OOKH2O2KOHH2SO4=K2SO42H2O燃燒反應(yīng)。如：2COO22CO2CH42O2CO22H2OCH3CH2OH3O22CO23H2O多數(shù)化合反應(yīng)。如：Na2OH2O=2NaOHSO3H2O=H2SO4CaOH2O=Ca(OH)2鋁熱反應(yīng)。如：2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe6，常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)多數(shù)的分解反應(yīng)。如：2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 +O2 銨鹽與堿的反應(yīng)。如2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + NH3 +2H2O1下列各圖中，表示正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的是()2下列物質(zhì)間的反應(yīng)，其能量變化符合圖示的是()A鋅和稀鹽酸反應(yīng)制取 氫

6、氣 B灼熱的碳與二氧化碳反應(yīng)C碳酸鈣的分解DBa(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體混合3(2009年高考上海卷)已知氯氣、溴蒸氣分別跟氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下(Q1、Q2均為正值)：H2(g)Cl2(g)2HCl(g)Q1H2(g)Br2(g)2HBr(g)Q2 有關(guān)上述反應(yīng)的敘述正確的是(雙選)()AQ1>Q2B生成物總能量均高于反應(yīng)物總能量C生成1 mol HCl氣體時(shí)放出Q1熱量D1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量7，反應(yīng)熱的測(cè)量?jī)x器：_。原理：QC(T2T1)，式中C代表儀器和反應(yīng)混合物的總熱容，單位是kJ·K1，

7、T1、T2分別代表_，單位是K。說(shuō)明：雙孔泡沫塑料板、碎泡沫塑料的作用是：保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失。8，燃燒熱與中和熱的比較      燃燒熱 中和熱相同點(diǎn)   能量變化                 放熱反應(yīng)       H 

8、0;    H0，單位常用kJ·mol1不同點(diǎn)反應(yīng)物類型_、氧氣強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的_溶液反應(yīng)物的量_ mol不限量生成物類型穩(wěn)定的氧化物，如CO2(g)、H2O(l)鹽和水生成物的量不限量_ mol H2O       H反應(yīng)物不同，燃燒熱不同中和熱都相同，均約為57.3 kJ·mol1        定義在101 kPa時(shí)，1 mo

9、l純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量在_溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成_ mol H2O時(shí)放出的熱量10,中和熱的測(cè)定(1)測(cè)定原理H(2)測(cè)量裝置：套燒杯簡(jiǎn)易量熱計(jì)。c4.18 J·g1·14.18×103kJ·g1·1；n為生成H2O的物質(zhì)的(3)操作步驟量取50 mL 0.50 mol·L1的鹽酸，倒入小燒杯中，測(cè)定其溫度，記作tHCl，然后將溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。用另一個(gè)量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，測(cè)定其溫度，記作tNaOH。先將溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯

10、中，然后把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯中(注意不要灑到外面)，用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記作t終。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)兩次，取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算：t始(若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保證鹽酸與NaOH溶液溫度相同，則無(wú)需用該公式計(jì)算)H kJ·mol1*注意事項(xiàng)(1)堿液稍過(guò)量的目的是確保鹽酸被完全中和。(2)操作時(shí)動(dòng)作要快目的是盡量減少熱量的損失。(3)實(shí)驗(yàn)中若使用了弱酸或弱堿，會(huì)使測(cè)得中和熱的數(shù)值偏小?！镜淅骄俊?50 mL 0.50 mol·L1鹽酸與50 mL 0.55 mol·L1 NaOH溶液在如圖所示的裝

11、置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量即可計(jì)算中和熱。回答下列問(wèn)題：(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是_。(2)燒杯間填滿紙屑的作用是_。(3)大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值_。(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)(4) 實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol·L1鹽酸跟50 mL 0.55 mol·L1 NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量_(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱_(填“相等”或“不相等”)，簡(jiǎn)述理由：_。(5) 用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)_；用50 mL 0.50

12、 mol·L1 NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)_。(均填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)12,反應(yīng)熱的測(cè)量?jī)x器：_。原理：QC(T2T1)，式中C代表儀器和反應(yīng)混合物的總熱容，單位是kJ·K1，T1、T2分別代表_，單位是K。說(shuō)明：雙孔泡沫塑料板、碎泡沫塑料的作用是：保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失。三，熱化學(xué)反應(yīng)方程式(1)概念：表明反應(yīng)所吸收或放出熱量的化學(xué)方程式。(2)表示意義：既表明了化學(xué)反應(yīng)中的_，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的_。例如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H(298 K)571.6 kJ/mol表示在298 K時(shí)，2 mol H2與1

13、 mol O2反應(yīng)完全后，生成2 mol液態(tài)水，放出571.6 kJ 的熱量。（3）熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)做到“五注意”：1注意標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同，焓變的數(shù)值和符號(hào)可能不同，因此必須在方程式中每種物質(zhì)的化學(xué)式后面用括號(hào)注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)(s/l/g)，不用標(biāo)“”或“”，水溶液則用“aq”表示。2注意注明必要的反應(yīng)條件焓變與溫度和壓強(qiáng)等測(cè)定條件有關(guān)，所以書(shū)寫(xiě)時(shí)必須在H后指明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(298 K、101 kPa時(shí)，可不注明)。3注意明確系數(shù)的含義熱化學(xué)方程式中的系數(shù)只表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，不表示分子個(gè)數(shù)或原子個(gè)數(shù)，因此系數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。4注意同一

14、反應(yīng)中系數(shù)與H數(shù)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系H是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)完全進(jìn)行時(shí)的反應(yīng)熱，與反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān)。根據(jù)焓的性質(zhì)，若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則H的數(shù)值也加倍；若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則H改變符號(hào)，但絕對(duì)值不變。 5注意H的單位及符號(hào)H的單位是J·mol1或kJ·mol1，H只能寫(xiě)在化學(xué)方程式的右邊，表示正向反應(yīng)的焓變。H<0表示為放熱反應(yīng)；H>0，則表示為吸熱反應(yīng)。1.下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是( )A.碳酸鈣受熱分解B.乙醇燃燒C.鋁粉與氧化鐵粉末反應(yīng)D.氧化鈣溶于水A解析:當(dāng)生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量時(shí)表現(xiàn)為吸熱反應(yīng)BCD均為放熱反應(yīng)2.已知熱化學(xué)方程式

15、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6 kJ/mol,則關(guān)于熱化學(xué)方程式“2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) H0”的說(shuō)法中正確的是( )A.熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示分子數(shù)B.該反應(yīng)H0大于零C.該反應(yīng)H0=-571.6 kJ/molD.該反應(yīng)可表示36 g 水分解時(shí)的熱效應(yīng)B解析:熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量,故A不正確;正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反,故B正確,C不正確;該反應(yīng)可表示在25101 kPa時(shí)36 g液態(tài)水分解,生成氫氣和氧氣的熱效應(yīng),故D不正確3.下列說(shuō)法或表示法正確的是( )A.氫氣與氧氣反應(yīng)生成等量的水蒸氣和液態(tài)水,前者放出

16、熱量多B.需要加熱的反應(yīng)說(shuō)明它是吸熱反應(yīng)C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3 kJ/mol,若將含0.5 mol H2SO4的稀硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合,放出的熱量等于57.3 kJD.1 mol S完全燃燒放熱297.3 kJ,其熱化學(xué)方程式為:S+O2=SO2 H=-297.3 kJ/molC解析:A中H2與O2反應(yīng)生成等量的水蒸氣和液態(tài)水,后者放出熱量多;B中某些反應(yīng)需要提供“加熱”的外部條件,但本身是放熱反應(yīng),如碳的燃燒;D中熱化學(xué)方程式未注明狀態(tài)4.分析如圖所示各物質(zhì)能量變化關(guān)系,下列熱化學(xué)方程式正確的是( )A. C(金剛石)+O

17、2(g)=CO2(g) H1=a kJ/mol(a<0)B.C(石墨)+O2(g)=CO2(g) H2=b kJ/mol(b>0)C.C+O2=CO2(g) H3=c kJ/mol(c>0)D.C(金剛石)=C(石墨) H4=d kJ/mol(d>0)解析:由圖示知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,即反應(yīng)為放熱反應(yīng);C(金剛石)+O2(g)比C(石墨)+O2(g)能量高,說(shuō)明由C(金剛石)=C(石墨)為放熱反應(yīng),所以有a<0,b<0,c<0,d<0A5. 如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的放熱反應(yīng)的觀察裝置,其實(shí)驗(yàn)順序是按圖所示將實(shí)驗(yàn)裝置連接好;在U形管內(nèi)加入

18、少量紅墨水(或品紅溶液)打開(kāi)T形管螺旋夾,使U形管內(nèi)兩邊的液面處于同一水平面,再夾緊螺旋夾;在中間的試管里盛1 g氧化鈣,當(dāng)?shù)稳? mL左右的蒸餾水后,即可觀察試回答:(1)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是_(2)該實(shí)驗(yàn)中必須進(jìn)行的一步實(shí)驗(yàn)操作是_(3)該實(shí)驗(yàn)的原理是_答案：CaO和水反應(yīng)放出熱量使大試管中空氣膨脹,引起紅墨水或品紅溶液在U形管中的位置不再相平(4) 實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式:_(5)說(shuō)明CaOH2O的能量與Ca(OH)2能量之間的關(guān)系:_(6)若該實(shí)驗(yàn)中CaO換成NaCl,實(shí)驗(yàn)還能否觀察到相同現(xiàn)象?_解析:這是一道以能量變化反應(yīng)熱為背景的實(shí)驗(yàn)探討題從提供的儀器和目的來(lái)看,意在通過(guò)觀察U

19、形管里液面變化指示左邊裝置中發(fā)生的反應(yīng)熱量變化自然想到了熱脹冷縮現(xiàn)象;而在實(shí)驗(yàn)中利用大試管里的空氣膨脹,故此實(shí)驗(yàn)要求裝置必須氣密性良好,否則無(wú)法觀察到現(xiàn)象,弄清楚了這些,問(wèn)題自然不難解決6.某反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖所示:(1)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_(2)在溶液中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì),其狀態(tài)標(biāo)為“aq”,已知0.5 mol H2SO4在溶液中與足量氫氧化鈉反應(yīng)放出57.3 kJ的熱量,用離子方程式寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_(3)合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H=-92.2 kJ/mol已知合成氨反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物的反應(yīng),在某一定條

20、件下,N2的轉(zhuǎn)化率僅為10%,要想通過(guò)該反應(yīng)得到92.2 kJ的熱量,至少在反應(yīng)混合物中要投放多少摩爾的N2?解析:(1)讀圖可知:反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,可判斷是一個(gè)放熱反應(yīng),據(jù)圖可寫(xiě)出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(3)據(jù)熱化學(xué)方程式可知,1 mol N2完全反應(yīng)才能得到92.2 kJ的熱量,而N2轉(zhuǎn)化率為10%,則實(shí)際需要投入10 mol N2才能轉(zhuǎn)化1 mol N2(2010年高考浙江卷)下列熱化學(xué)方程式或離子方程式中，正確的是() A甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為890.3 kJ·mol1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 k

21、J·mol12，(2011年安徽宿州高三月考)已知充分燃燒a g乙炔氣體時(shí)生成1 mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是()A2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)；H2b kJ·mol1BC2H2(g)5/2O2(g)=2CO2(g)H2O(l)；H2b kJ·mol1C2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)；H4b kJ·mol1D2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)；Hb kJ·mol13(2010年高考大綱全國(guó)卷)下面均是正丁烷與氧氣

22、反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(25，101 kPa)：C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l) H2878 kJ/molC4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(g) H2658 kJ/molC4H10(g)O2(g)=4CO(g)5H2O(l) H1746 kJ/molC4H10(g)O2(g)=4CO(g)5H2O(g) H1526 kJ/mol由此判斷，正丁烷的燃燒熱是()（課時(shí)作業(yè)）A2878 kJ/mol B2658 kJ/molC1746 kJ/mol D1526 kJ/mol四，蓋斯定律對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無(wú)論是一步完成，還是分幾步完成其反應(yīng)焓變都是一樣的。如由A到

23、B可以設(shè)計(jì)如下兩個(gè)途徑：途徑一：AB(H)途徑二：ACB(H1、H2)則焓變H、H1、H2的關(guān)系可以表示為_(kāi)?；瘜W(xué)反應(yīng)焓變的計(jì)算與比較1計(jì)算(1)根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)(E)計(jì)算HE(反應(yīng)物)E(生成物)(2)根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)熱與反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量成正比。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算HQC×T(C代表溶液及量熱計(jì)的總熱容，單位kJ·K1)或HQcm×T(c代表反應(yīng)物的比熱容，單位kJ·kg1·K1)(4)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算利用蓋斯定律計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變時(shí)，熱化學(xué)方程式可以和數(shù)學(xué)代數(shù)方程式一樣進(jìn)行加、減、乘、除運(yùn)算。需要時(shí)可將熱化學(xué)反應(yīng)方程式的系數(shù)擴(kuò)

24、大或縮小，應(yīng)注意H也要同比例擴(kuò)大或縮小，也可將熱化學(xué)方程式逆向改寫(xiě)，此時(shí)H絕對(duì)值相等，符號(hào)相反。2比較(1)同一反應(yīng)生成物狀態(tài)不同時(shí)A(g)B(g)=C(g)H1<0A(g)B(g)=C(l)H2<0因?yàn)镃(g)=C(l)H3<0，則H3H2H1，所以H2<H1。A(2011年山東煙臺(tái)高三模擬)用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574 kJ·mol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1160 kJ·mol1下列說(shuō)法不正確的是()A若用

25、標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4還原NO2生成N2和水蒸氣，放出的熱量為173.4 kJB由反應(yīng)可推知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(l)H574 kJ·mol1C反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同D反應(yīng)中當(dāng)4.48 L CH4反應(yīng)完全時(shí)轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為1.60 mol跟蹤訓(xùn)練(隨學(xué)隨練，輕松奪冠)2(2010年高考課標(biāo)全國(guó)卷)已知：HCN(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的H12.1 kJ·mol1；HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的H55.6 kJ·mol1。則HCN在水溶液中電離的H等于()A67.7 kJ·mol1 B43.5 k

26、J·mol1C43.5 kJ·mol1 D67.7 kJ·mol13(2009年高考天津卷)已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJ/molNa2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)O2(g)H226 kJ/mol根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷，下列說(shuō)法正確的是()ACO的燃燒熱為283 kJB如圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系C2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g) H>452 kJ/molDCO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509 kJ熱量時(shí)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.02×1023C4(2009

27、年高考天津卷)已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H566 kJ/molNa2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)O2(g) H226 kJ/mol根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷，下列說(shuō)法正確的是()5如下圖所示，正確的選項(xiàng)是（ ）ACO的燃燒熱為283 kJB如圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系C2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g) H>452 kJ/molDCO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509 kJ熱量時(shí)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.02×1023ACO的燃燒熱為283 kJB如圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系C2Na2

28、O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g) H>452 kJ/molDCO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509 kJ熱量時(shí)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.02×1023CC 6已知：Fe2O3(s)C(s)=CO2(g)2Fe(s) H234.14 kJ·mol1C(s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ·mol1則2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)的H是()A824.4 kJ·mol1B627.6 kJ·mol1C744.7 kJ·mol1 D169.4 kJ·mol1答案：A7，(2009

29、3;衡水中學(xué)二調(diào))如下四個(gè)熱化學(xué)方程式:H2(g)+ O2(g)=H2O(g) H1H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H22H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) H3H2O(l)=H2O(g) H4下列表述正確的是( )A.H4=H1-H2B.H1H2H3H4均為負(fù)值C.H1=H2D.2H1=H3答案:AD解析:選項(xiàng)B中H4應(yīng)為正值,選項(xiàng)C中H1大于H28，.(2009·廣州調(diào)研)下列說(shuō)法或表示方法正確的是( )A.等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出熱量多B.由H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3 kJ/mol,若將含1 mol CH3C

30、OOH的稀溶液與含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的熱量小于57.3 kJC.C(石墨)=C(金剛石) H=+1.90 kJ/mol,可知金剛石比石墨穩(wěn)定D.在101 kPa時(shí),2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ熱量,則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-285.8 kJ/mol答案:B解析:由于硫蒸氣本身所具有的能量大于硫固體,因此二者分別完全燃燒時(shí),前者放熱多,A錯(cuò)選項(xiàng)C中熱化學(xué)方程式說(shuō)明石墨轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí)吸熱,即石墨所具有的能量低,更穩(wěn)定,C錯(cuò)選項(xiàng)D中熱化學(xué)方程式中H計(jì)算錯(cuò)誤,應(yīng)為-571.6 kJ/mol9.(2009

31、83;安徽皖南)已知在101 kPa時(shí),CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=-820 kJ/mol,則下列說(shuō)法正確的( )A.反應(yīng)過(guò)程中的能量變化關(guān)系可用上圖表示B.CH4的燃燒熱是820 kJ/molC.11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)CH4完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí),放出410 kJ熱量D.該反應(yīng)發(fā)生斷裂的化學(xué)鍵只有極性鍵答案:C解析:題中所給圖示為吸熱反應(yīng),和熱化學(xué)方程式不一致,A錯(cuò)根據(jù)燃燒的定義可判斷選項(xiàng)B錯(cuò)該反應(yīng)過(guò)程中有碳?xì)滏I的斷裂,又有氧氧鍵的斷裂,前者屬于極性鍵,后者屬于非極性鍵,D錯(cuò)10.(2009·泰州期末)用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染

32、例如:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) H1=-574 kJ/molCH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H2=-1 160 kJ/mol在標(biāo)準(zhǔn)狀況下用CH4還原4.48 L NO2氣體生成N2,則下列說(shuō)法正確的是( )A.轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NAB.此過(guò)程中需要CH4氣體3.36 LC.該過(guò)程放出的熱量為86.7 kJD.已知2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) H=-114 kJ/mol,則CH4的燃燒熱是802 kJ/mol答案:C解析:根據(jù)蓋斯定律可得總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)

33、+CO2(g)+2H2O(g) H=-867 kJ/mol,因此當(dāng)有0.2 mol NO2還原為N2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.8NA,同時(shí)可知需消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L CH4氣體,A和B均錯(cuò)由于題中的熱化學(xué)方程式中均無(wú)液態(tài)水生成,結(jié)合燃燒熱的概念不用計(jì)算可快速判斷D錯(cuò)11.紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系如下圖所示(圖中的H表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))根據(jù)上圖回答下列問(wèn)題:(1)P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式是 _(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式是 _上述分解反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)溫度T1時(shí),在密閉容器中加入0.8

34、0 mol PCl5,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)PCl5還剩0.60 mol,其分解率1等于_;若反應(yīng)溫度由T1升高到T2,平衡時(shí)PCl5的分解率為2,2_(填“大于”“小于”或“等于”)1(3)工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進(jìn)行,先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3,然后降溫,再和Cl2反應(yīng)生成PCl5原因是 _(4)P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl5的H3=_,P和Cl2一步反應(yīng)生成1 mol PCl5的H4_(填“大于”“小于”或“等于”)H3(5)PCl5與足量水充分反應(yīng),最終生成兩種酸,其化學(xué)方程式是 _解析:根據(jù)圖示數(shù)據(jù)可以判斷P和Cl2生成PCl3為放熱反應(yīng),而PCl5分解成PCl3

35、和Cl2為吸熱反應(yīng),并可寫(xiě)出對(duì)應(yīng)熱化學(xué)方程式,2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g) H=-612 kJ/mol,PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) H=+93 kJ/mol;反應(yīng)的PCl5是0.8-0.6=0.2(mol),轉(zhuǎn)化率可以求得為25%,由于PCl5分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升溫分解率增大;由圖示數(shù)據(jù)可知,PPCl3和PCl3PCl5的反應(yīng)都是放熱反應(yīng),降溫有利于提高產(chǎn)率,防止產(chǎn)物分解,故工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進(jìn)行根據(jù)蓋斯定律可以求得H3=H1+H2=-399 kJ/molPCl5與足量水反應(yīng),相當(dāng)于水解,最終得到H3PO4和HCl兩種酸【練一練】一選擇題1.(20

36、09·全國(guó)理綜)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),H=-571.6 kJ/mol;CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),H=-890 kJ/mol現(xiàn)有H2與CH4的混合氣體112 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),使其完全燃燒生成CO2和H2O(l),若實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)放熱3 695 kJ,則原混合氣體中H2與CH4的物質(zhì)的量之比是( )A.11 B.13 C.14 D.23解析:設(shè)H2與CH4的物質(zhì)的量分別是x和y,則x+y=112/22.4, +890y=3 695,解得x=1.25 mol,y=3.75 mol,故原混合氣體中H2與CH4物質(zhì)的量之比是132.(20

37、09·上海單科)下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是( )A.會(huì)引起化學(xué)鍵的變化B.會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)C.必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化D.必然伴隨著能量的變化解析:化學(xué)變化的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂新化學(xué)鍵的形成,化學(xué)變化中會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)并伴隨能量變化,但物質(zhì)狀態(tài)不一定發(fā)生變化,如:故選C3.已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量121 kJ且氧氣中1 mol O=O鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量496 kJ,水蒸氣中1 mol HO鍵形成時(shí)放出熱量463 kJ,則氫氣中1 mol HH鍵斷裂時(shí)吸收熱量為( )A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ解析:根據(jù)能量守恒,拆開(kāi)舊鍵所需

38、的能量等于新鍵形成釋放出的能量加上吸收的能量(或放出的能量)463 kJ×4-121 kJ×4=496 kJ+2H(HH),求出H(HH)值為436 kJ,故答案為C4.(2009·海南單科)已知:Fe2O3(s)+ C(s)= CO2(g)+2Fe(s),H=234.14 kJ/mol;C(s)+O2(g)=CO2(g),H=-393.5 kJ/mol則2Fe(s)+32O2(g)=Fe2O3(s)的H是( )A.-824.4 kJ/mol B.-627.6 kJ/molC.-744.7 kJ/mol D.-169.4 kJ/mol解析:把題給的兩個(gè)方程式變換為

39、:2Fe(s)+ CO2(g)=Fe2O3(s)+ C(s)H=-234.14 kJ/mol C(s)+ O2(g)= CO2(g),H=-590.25 kJ/mol,相加即得結(jié)果5.(2009·廣東肇慶)下列化學(xué)反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是( )A.碘的升華B.生石灰溶于水C.鎂與稀鹽酸反應(yīng)D.熟石灰水與NH4Cl晶體混合制取氨氣解析:在題中給出的四個(gè)選項(xiàng)里,吸熱的是AD,但A是物理變化,所以答案為D6.(2009·廣東廣州)下列反應(yīng)的能量變化與其他三項(xiàng)不相同的是( )A.鋁粉與氧化鐵的反應(yīng)B.氯化銨與消石灰的反應(yīng)C.鋅片與稀硫酸反應(yīng)D.鈉與冷水反應(yīng)解析:ACD中的三個(gè)反應(yīng)都是放

40、熱反應(yīng),B中反應(yīng)是吸熱反應(yīng)7.(2009·山東淮坊)已知熱化學(xué)方程式:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),H=-Q kJ/mol(Q>0)下列說(shuō)法正確的是( )A.相同條件下,2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g)所具有的能量B.將2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)后,放出熱量為Q kJC.增大壓強(qiáng)或升高溫度,該平衡都向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D.如將一定量SO2(g)和O2(g)置于某密閉容器中充分反應(yīng)后放熱Q kJ,則此過(guò)程中有2 mol SO2(g)被氧化解析:由于SO2和O2反應(yīng)放熱,所

41、以相同條件下,2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量大于2 mol SO3(g)所具有的能量,A項(xiàng)錯(cuò)誤SO2和O2的反應(yīng)是可逆反應(yīng),將2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密閉容器中充分反應(yīng)后,轉(zhuǎn)化掉的SO2小于2 mol,放出的熱量小于Q kJ,B項(xiàng)錯(cuò)誤增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤D為正確選項(xiàng)8.(2008·海南)白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng):P4+5O2=P4O10已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為:PP a kJ/molPO b kJ/molP=O c kJ/molOFY=,1O d kJ/mol根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算

42、該反應(yīng)的H,其中正確的是( )A.(6a+5d-4c-12b) kJ/molB.(4c+12b-4a-5d) kJ/molC.(4c+12b-4a-5d) kJ/molD.(4a+5d-4c-12b) kJ/mol解析:化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物原有化學(xué)鍵的斷裂和生成物新化學(xué)鍵生成的過(guò)程依據(jù)鍵能的數(shù)值可以估算化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng),H=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的健能總和答案為A9.(2008·廣東)下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)換的說(shuō)法正確的是( )A.煤燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程B.化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來(lái)源于太陽(yáng)能C.動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO2是熱能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過(guò)程D.植物通過(guò)光合作用

43、將CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成熱能的過(guò)程解析:本題考查了自然界中能量的轉(zhuǎn)化方式煤燃燒不僅轉(zhuǎn)化為熱能,A錯(cuò);動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的氧化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,C錯(cuò);光合作用是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程,D錯(cuò)10.分析右面的能量變化示意圖,確定下列選項(xiàng)中正確的是( )A.2A(g)+B(g)=2C(g) H<0B.2A(g)+B(g)=2C(g) H>0C.2A+B=2C H<0D.2A+B=2C H>0解析:當(dāng)反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時(shí),反應(yīng)放熱,H<0;反之,反應(yīng)吸熱,H>0從圖上看,若AB為反應(yīng)物,則H<0,若AB為生成物,則H>0,

44、同時(shí)要注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)11.最近意大利羅馬大學(xué)的 Fulvio Cacace等科學(xué)家獲得了具有理論研究意義的分子N4,其結(jié)構(gòu)與白磷相似,一個(gè)N4分子中的四個(gè)氮原子位于正四面體的四個(gè)頂點(diǎn),如右圖所示,下列關(guān)于N4的說(shuō)法中正確的是( ) (已知鍵能:NN 167 kJ/mol NN 942 kJ/mol)A.N4屬于一種新型的化合物B.N4與N2互為同分異構(gòu)體C.N4沸點(diǎn)比P4(白磷)高D.1 mol N4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2將放出882 kJ熱量解析:N4是氮元素的一種單質(zhì),與N2互為同素異形體,不是一種新型的化合物;結(jié)構(gòu)與P4(白磷)相同,相對(duì)分子質(zhì)量小于P4,則沸點(diǎn)比P4低N4 2N2;H=16

45、7 kJ/mol×6-942 kJ/mol×2=-882 kJ/mol,說(shuō)明1 mol N4轉(zhuǎn)變?yōu)镹2將放出882 kJ熱量12.在298 K1.01×105 Pa下,將22 g CO2通入750 mL 1 mol/LNaOH溶液中充分反應(yīng),測(cè)得反應(yīng)放出x kJ的熱量已知在該條件下,1 mol CO2通入1 L 2 mol/L NaOH溶液中充分反應(yīng)放出y kJ的熱量則CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)方程式正確的是( )A.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) H=-(2y-x)kJ/molB.CO2(g)+NaOH(aq)=NaH

46、CO3(aq) H=-(2x-y)kJ/molC.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) H=-(4x-y)kJ/molD.2CO2(g)+2NaOH(aq)=2NaHCO3(aq) H=-(8x-y)kJ/mol解析:由題意可寫(xiě)出兩個(gè)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:2CO2(g)+3NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+NaHCO3(aq)+H2O(l) H=-4x kJ/mol(1)CO2(g)+2NaOH(g)=Na2CO3(aq)+H2O(l) H=-y kJ/mol(2)(1)式-(2)式得:CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H=-(4x-y) kJ/mol二非

47、選擇題13.“嫦娥”一號(hào)探月成功,實(shí)現(xiàn)了中國(guó)人“奔月”的夢(mèng)想(1)“嫦娥”一號(hào)使用的推進(jìn)劑是液氫和液氧,這種推進(jìn)劑的優(yōu)點(diǎn)是_(請(qǐng)寫(xiě)兩條)(2)下列是298 K,氫氣(H2)碳(C)辛烷(C8H18)甲烷(CH4)燃燒的熱化學(xué)方程式:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=-285.8 kJ/mol;C(g)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJ/mol;C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) H=-5 518 kJ/mol;CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3 kJ/mol相同質(zhì)量的H2CC8H18CH4完

48、全燃燒時(shí),放出熱量最多的是_,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明等質(zhì)量氫氣和碳燃燒時(shí)產(chǎn)生熱量的比是_(保留1位小數(shù))(3)已知:H2(g)=H2(l) H=-0.92 kJ/mol;O2(g)=O2(l) H=-6.84 kJ/mol;H2O(l)=H2O(g) H=+44.0 kJ/mol請(qǐng)寫(xiě)出液氫和液氧生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式:_如果此次“嫦娥”一號(hào)所攜帶的燃料為1.08 t,液氫液氧恰好完全反應(yīng)生成氣態(tài)水,總共釋放能量_kJ(保留3位有效數(shù)字)由:H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H=-285.8 kJ/molH2(g)=H2(l) H=-0.92 kJ/molO2(g)=O2(l) H=-6.84 k

49、J/molH2O(l)=H2O(g) H=+44.0 kJ/mol-× +得:H2(l)+ O2(l)=H2O(g) H=-237.46 kJ/mol若攜帶1.08 t燃料,又完全生成氣態(tài)水,則m(H2)m(O2)=18,即H2有0.12 t,H2的物質(zhì)的量為 =6×104 mol,放出能量為6×104×237.46 kJ=1.42×107 kJ14.某學(xué)?；瘜W(xué)興趣小組在兩支試管中分別加入濃度為4 mol/L稀鹽酸3 mL,將分別裝有0.3 g NaHCO3和0.3 g Na2CO3粉末的小氣球分別套在兩支試管口將氣球內(nèi)的NaHCO3和Na2C

50、O3同時(shí)倒入試管中,觀察到的現(xiàn)象及分析如下:(1)甲同學(xué)用手觸摸試管,發(fā)現(xiàn)加入NaHCO3粉末的試管變冷,而加入Na2CO3的試管溫度升高由此他得出:不管其狀態(tài)如何,NaHCO3和HCl反應(yīng)為吸熱反應(yīng),而Na2CO3和HCl反應(yīng)為放熱反應(yīng)甲同學(xué)寫(xiě)出了下列熱化學(xué)方程式(其中“aq”代表水合或無(wú)限稀釋的含義): 甲分析結(jié)論的方法是否科學(xué)?_(填“是”或“否”)(2)為研究反應(yīng)是吸熱還是放熱,乙同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)(每個(gè)實(shí)驗(yàn)平行做三次,取平均值)請(qǐng)你幫助填寫(xiě)相關(guān)內(nèi)容:該研究報(bào)告的題目是_通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)可得出五條結(jié)論:a.NaHCO3的溶解是_(填“吸熱”或“放熱”)過(guò)程;b.Na2CO3的溶解是_(填

51、“吸熱”或“放熱”)過(guò)程;c.NaHCO3飽和溶液和鹽酸的反應(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng);d.Na2CO3飽和溶液和鹽酸的反應(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng);e.NaHCO3固體與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)熱是_(填字母)的熱效應(yīng)之和解析:甲同學(xué)只研究了NaHCO3和Na2CO3固體與鹽酸的反應(yīng),不能斷定任何狀態(tài)下反應(yīng)都是吸熱或放熱,考慮問(wèn)題不全面由蓋斯定律可知,a+c的熱效應(yīng)恰好為e的熱效應(yīng)a:NaHCO3(s)=NaHCO3(aq) H1c:NaHCO3(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+CO2(g)+H2O(l) H2;a+c e:NaHCO3(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)+