化學反應中的熱效應

1、專題6 化學反應與能量變化第一單元化學反應中的熱效應課時訓練 練知能、提成績 限時測評(時間:40分鐘)測控導航表考點易中放熱反應與吸熱反應、能源1,2,3熱化學方程式4,5反應熱及計算6,710,11,13,14綜合考查8,912,15,16基礎過關1.(2014浙江嘉興模擬)尋找清潔能源一直是化學家努力的方向,下列關于能源的說法錯誤的是(D)A.氫氣熱值高,其燃燒產(chǎn)物是水,是一種理想的清潔燃料B.利用太陽能等清潔能源代替化石燃料,有利于節(jié)約資源、保護環(huán)境C.煤的氣化技術在一定程度上實現(xiàn)了煤的高效、清潔利用D.石油作為重要的可再生能源應該被盡量地利用解析:石油為化石燃料,屬于不可再生能源。2

2、.(2013棗莊高三期中)下列有關能量的敘述錯誤的是(C)A.化學反應均伴隨著能量的變化B.物質的化學能可以在一定條件下轉化為熱能、電能,為人類利用C.吸熱反應中由于反應物總能量小于生成物總能量,因而沒有利用價值D.需要加熱才能發(fā)生的反應不一定是吸熱反應解析:化學反應中舊鍵的斷裂需要吸收能量,新鍵的形成釋放能量,故化學反應均伴隨著能量的變化,A項正確;物質的化學能可以在一定條件下轉化為熱能、電能為人類利用,B項正確;合成新物質不僅需要放熱反應,而且需要吸熱反應,C項錯誤;需要加熱才能發(fā)生的反應不一定是吸熱反應,D項正確。3.下列物質間的反應,其能量變化符合如圖的是(A)A.鐵與硫粉在加熱條件下

3、的反應B.灼熱的碳與二氧化碳反應C.Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體混合D.碳酸鈣的分解解析:鐵與硫粉加熱反應生成硫化亞鐵是放熱反應,符合題意,A項正確;C與CO2反應是吸熱反應,B項錯誤;Ba(OH)2 和NH4Cl反應是吸熱反應,C項錯誤;碳酸鈣分解是吸熱反應,D項錯誤。4.(2014黑龍江雙鴨山一中模擬)已知甲烷燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為55.625 kJ·g-1。下列熱化學方程式中不正確的是(D)A.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H =-890 kJ·mol-1B.CH4(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(

4、l)H=-445 kJ·mol-1C.CO2(g)+H2O(l)CH4(g)+O2(g)H=+445 kJ·mol-1D.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-55.625 kJ·mol-1解析:題目中給出的數(shù)據(jù)意義是:燃燒1 g的甲烷放出55.625 kJ的熱量,應該換算成燃燒1 mol甲烷放出的熱量為890 kJ。熱化學方程式為:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890 kJ·mol-1,其他化學計量數(shù)與熱量相對應的方程式均正確。答案選D。5.(2013三明一中期末)已知:H2(g)+F2(g)2HF(

5、g)H=-546.6 kJ·mol-1,下列說法正確的是(A)A.在相同條件下,1 mol H2與1 mol F2的能量總和大于2 mol HF氣體的能量B.1 mol H2與1 mol F2反應生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量小于546.6 kJC.該反應的逆反應是放熱反應D.該反應過程的能量變化可用下圖來表示解析:該反應為放熱反應,在相同條件下,1 mol H2與1 mol F2的能量總和大于2 mol HF氣體的能量,A項正確;1 mol H2與1 mol F2反應生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量大于546.6 kJ,B項錯誤;該反應的逆反應是吸熱反應,C項錯誤;D項表示的是吸

6、熱反應,故D項錯誤。6.(2013年重慶理綜)已知:P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g)H=a kJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g)H=b kJ·mol-1,P4具有正四面體結構,PCl5中PCl鍵的鍵能為c kJ·mol-1,PCl3中PCl鍵的鍵能為1.2c kJ·mol-1。下列敘述正確的是(C)A.PP鍵的鍵能大于PCl鍵的鍵能B.可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反應熱HC.ClCl鍵的鍵能為(b-a+5.6c)/4 kJ·mol-1D.PP鍵的鍵能為(5a-3b+12c)/8 kJ

7、83;mol-1解析:選項A,由于PP鍵的鍵長大于PCl鍵的鍵長,鍵長越短鍵能越大,故PP鍵的鍵能小于PCl鍵的鍵能,A錯誤;選項B,由于不知道PCl5(g)PCl5(s)的H,所以不能求得Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反應熱H,B錯誤;選項C,設ClCl鍵的鍵能為x,將題中已知的兩個式子按順序依次編號為、,將-可得4Cl2(g)+4PCl3(g)4PCl5(g)H=(b-a)kJ·mol-1,由于化學反應中斷鍵吸熱、成鍵放熱,可得4x+4×3×1.2c kJ·mol-1-4×5×c kJ·mol-1=(b-a

8、)kJ·mol-1,解得x= kJ·mol-1,C正確;D項,設 PP鍵的鍵能為y,將×5-×3可得:2P4(g)+12PCl5(g)20PCl3(s)H=(5a-3b)kJ·mol-1,可得2×6y+12×5×c kJ·mol-1-20×3×1.2c kJ·mol-1=(5a-3b)kJ·mol-1,解得y= kJ·mol-1,故D錯誤。7.(2013漳州七校聯(lián)考)在一定條件下,已知:C(s)+O2(g)CO2(g)H12C(s)+O2(g)2CO(g)

9、H2C(s)+CO2(g)2CO(g)H3則H3與H1和H2間的關系正確的是(D)A.H3=H1+2H2B.H3=H1+H2C.H3=H1-2H2D.H3=H2-H1解析:按題干順序給3個熱化學方程式編號,根據(jù)蓋斯定律-=,即:H3=H2-H1。8.(2014河南洛陽模擬)下列依據(jù)熱化學方程式得出的結論正確的是(B)A.已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-483.6 kJ·mol-1,則氫氣的燃燒熱為241.8 kJ·mol-1B.已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJ·mol-1,則含40.0 g Na

10、OH的稀溶液與稀醋酸完全中和,放出小于57.3 kJ的熱量C.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)H=a2C(s)+O2(g)2CO(g)H=b,則a>bD.已知P(白磷,s)P(紅磷,s)H<0,則白磷比紅磷穩(wěn)定解析:燃燒熱定義中強調1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物,液態(tài)水的穩(wěn)定性強于氣態(tài)水,A項錯誤;醋酸是弱酸,電離時要吸收能量,B項正確;1 mol碳完全燃燒放出的熱量大于不完全燃燒放出的熱量,即a<b,C項錯誤;白磷轉化成紅磷要放出熱量,則紅磷含有的能量低,穩(wěn)定,D項錯誤。9.(2013陜西師大附中模擬)下列說法不正確的是(C)A.應用蓋斯定律,可計算某些難

11、以直接測量的反應焓變B.已知2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-572 kJ·mol-1某氫氧燃料電池釋放228.8 kJ電能時,生成1 mol液態(tài)水,該電池的能量轉化率為80%C.H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H1CH3COOH(aq)+OH-(aq)H2O(l)+CH3COO-(aq)H2 ,知H1>H2D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)H1,2C(s)+O2(g)2CO(g)H2。則反應2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的H=H1-H2解析:化學反應的反應熱只與反應的始態(tài)(各反應物)和終態(tài)(各生成物)有關,A項正確;根據(jù)熱化學方程式生成1

12、 mol液態(tài)水放出286 kJ熱量,則該電池的轉化率為×100%=80%,B項正確;CH3COOH是弱酸,弱電解質電離是吸熱的,故H1<H2,C項錯誤;根據(jù)蓋斯定律,D項正確。10.(2013年福建理綜)某科學家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉變?yōu)镠2、CO。其過程如下:mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO下列說法不正確的是(C)A.該過程中CeO2沒有消耗B.該過程實現(xiàn)了太陽能向化學能的轉化C.如圖中H1=H2+H3D.以CO和O2構成的堿性燃料電池的負

13、極反應式為CO+4OH-2e-C+2H2O解析:由、兩個反應過程可知,CeO2沒有消耗,因此A項正確;由題中信息可知該過程實現(xiàn)了太陽能向化學能的轉化,B項正確;依據(jù)蓋斯定律可知,H1=-(H2+H3),C項錯誤;書寫電池電極反應式時,要注意電解質溶液的影響,在堿性條件下生成的CO2會與OH-反應生成C,D項正確。11.(2014溫州八校模擬)符合如圖所示的轉化關系,且當X、Y、Z的物質的量相等時,存在焓變H=H1+H2。滿足上述條件的X、Y可能是(A)C、COS、SO2Na、Na2OAlCl3、Al(OH)3Fe、Fe(NO3)2NaOH、Na2CO3A.B.C.D.解析:考查蓋斯定律的應用。

14、1 mol S轉化為1 mol二氧化硫,需要氧氣是1 mol,但1 mol SO2轉化為三氧化硫需要0.5 mol氧氣,且硫一步不能直接轉化為三氧化硫,不正確;同樣分析可知,1 mol鈉生成氧化鈉是0.5 mol,所以X、Y的物質的量不相等,不正確;1 mol氫氧化鈉生成碳酸鈉是0.5 mol,X、Y的物質的量不相等,所以不正確,因此選A。12.(2014北京東城區(qū)高三模擬)碘與氫氣反應的熱化學方程式是I2(g)+H2(g)2HI(g)H=-9.48 kJ·mol-1I2(s)+H2(g)2HI(g)H=+26.48 kJ·mol-1下列說法正確的是(C)A.的產(chǎn)物比的產(chǎn)物

15、穩(wěn)定B.I2(s)I2(g)H=+17.00 kJ·mol-1C.的反應物總能量比的反應物總能量低D.1 mol I2(g)中通入1 mol H2(g),發(fā)生反應時放熱9.48 kJ解析:兩個反應的產(chǎn)物完全相同,穩(wěn)定性相同,A錯誤;由-可得:I2(s)I2(g)H=+35.96 kJ·mol-1,B錯誤;由于反應為可逆反應,1 mol I2(g)中通入1 mol H2(g),反應物不可能完全反應,故反應放熱小于9.48 kJ,D錯誤。能力提升13.(2013江西上高模擬)在298 K、1.01×105 Pa下,將22 g CO2通入750 mL 1 mol

16、3;L-1NaOH溶液中充分反應,測得反應放出x kJ的熱量。已知在該條件下,1 mol CO2通入1 L 2 mol·L-1NaOH溶液中充分反應放出y kJ的熱量。則CO2與NaOH溶液反應生成NaHCO3的熱化學方程式為(C)A.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq)H=-(2y-x) kJ·mol-1B.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq)H=-(2x-y) kJ·mol-1C.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq)H=-(4x-y) kJ·mol-1D.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq);H

17、=-(8x-2y) kJ·mol-1解析:根據(jù)反應CO2+NaOHNaHCO3、CO2+2NaOHNa2CO3+H2O,則22 g CO2通入750 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中充分反應產(chǎn)物為NaHCO3、Na2CO3的混合物。設參加反應生成NaHCO3的CO2物質的量為a,參加反應生成Na2CO3的CO2物質的量為b,則a+b=0.5 mol,a+2b=0.75 mol。解得:a=b=0.25 mol。即上述反應中生成0.25 mol NaHCO3放出的熱量為(x-0.25y) kJ,即生成1 mol NaHCO3放出的熱量為4(x-0.25y)kJ=(4x-

18、y)kJ。故選C項。14.(2014湖北部分重點中學聯(lián)考)已知在一定條件下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-Q kJ·mol-1。向一密閉容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,達平衡時SO2的轉化率為90%,放出的熱量為Q1 kJ;向另一相同容器中加入2 mol SO3,在相同條件下,達平衡時吸收的熱量為Q2 kJ,則下列關系中正確的是(A)A.Q>Q1>Q2B.Q1>Q2>QC.Q1>Q>Q2D.Q1=Q2>Q解析:由方程式:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-Q kJ·mol-1可知,2 mol

19、 SO2和1 mol O2完全反應放出的熱量是Q kJ,轉化率為90%,放出的熱量為0.9Q kJ,即Q1=0.9Q;2 mol SO3在同一條件下只能轉化10%,則吸收的熱量為0.1Q kJ,即Q2=0.1Q,則Q>Q1>Q2。15.(高考題組合)(1)(2012年廣東理綜節(jié)選)碘可用作心臟起搏器電源鋰碘電池的材料。該電池反應為:2Li(s)+I2(s)2LiI(s)H已知:4Li(s)+O2(g)2Li2O(s)H14LiI(s)+O2(g)2I2(s)+2Li2O(s)H2則電池反應的H=。 (2)(2012年天津理綜節(jié)選)金屬鎢用途廣泛,主要用于制造硬質或耐高溫的

20、合金,以及燈泡的燈絲。已知:溫度過高時,WO2(s)轉變?yōu)閃O2(g):WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)H=+66.0 kJ·mol-1WO2(g)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)H=-137.9 kJ·mol-1則WO2(s)WO2(g)的H= 。 (3)(2012年海南化學節(jié)選)肼可作為火箭發(fā)動機的燃料,與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。已知:N2(g)+2O2(g)N2O4(l)H1=-19.5 kJ·mol-1N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H2=-534.2 kJ·mol-1寫出肼和N2

21、O4反應的熱化學方程式:  。 解析:(1)給已知的兩個反應分別標號為、,根據(jù)蓋斯定律(-)×可得2Li(s)+I2(s)2LiI(s)H=。(2)給已知的兩個反應分別標號為、,利用蓋斯定律:由-可以得到目標熱化學方程式,則H=H1-H2=+66.0 kJ·mol-1-(-137.9 kJ·mol-1)=+203.9 kJ·mol-1。(3)利用蓋斯定律,×2-可以得到2N2H4(l)+N2O4(l)3N2(g)+4H2O(g)則H=H2×2-H1=-1 048.9 kJ·mol-1。答案:(1)(2)+203.9 kJ