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解密06化學(xué)反應(yīng)與熱能
考點(diǎn)熱度*****
【考綱導(dǎo)向】
i.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。
2.了解熱化學(xué)方程式的含義,能正確書寫熱化學(xué)方程式。
3.了解焙變(△?)的含義。
4.理解蓋斯定律,并能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)婚變的簡(jiǎn)單計(jì)算。
5.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。
【命題分析】
高考對(duì)本專題的考查點(diǎn)主要是運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行△〃的計(jì)算,而且考查頻率較高;利用鍵能進(jìn)行△〃的計(jì)算
及化學(xué)反應(yīng)中的能量變化的有關(guān)知識(shí)同樣會(huì)涉及。預(yù)計(jì)2023年高考對(duì)本專題的考查仍會(huì)以綜合題中的某一
設(shè)問(wèn)為主,也不排除以選擇題的形式對(duì)蓋斯定律的應(yīng)用及△〃的大小比較進(jìn)行考查。
夕售對(duì)點(diǎn)解密
核心考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)與能量變化圖象
1.產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的原因
⑴從宏觀角度分析:
△H=H\生成物的總能量一%反應(yīng)物的總能量
⑵從微觀角度分析:
△H=E\反應(yīng)物的鍵能總和一場(chǎng)生成物的鍵能總和
(3)從活化能角度分析:
△H=E\正反應(yīng)活化能一反逆反應(yīng)活化能
考法利用數(shù)據(jù)、圖表或圖象等分析反應(yīng)過(guò)程中的能量變化(題型預(yù)測(cè):選擇題)
1.(2022?全國(guó)?高三專題練習(xí))某反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A.反應(yīng)過(guò)程a有催化劑參與
B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),反應(yīng)熱為AH
C.活化分子之間的碰撞一定是有效碰撞
D.加入適宜的催化劑,可使反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)增大,因而增大化學(xué)反應(yīng)速率
【答案】D
【解析】A.從圖可以看出,a是沒(méi)有催化劑參與的反應(yīng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.從圖看出,反應(yīng)物的能量高于生成物的能量,反應(yīng)為放熱反應(yīng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.活化分子之間的碰撞不一定是有效碰撞,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.加入適宜的催化劑,可使反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)增大,因而增大化學(xué)反應(yīng)速率,選項(xiàng)D正確。
答案選D。
2.(2022?全國(guó)?高三專題練習(xí))三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了在銅催化劑條件下將
N,N—二甲基甲酰胺[(CH3)2NCHO,簡(jiǎn)稱DMF]轉(zhuǎn)化為三甲胺[N(CH3)3]。計(jì)算機(jī)模擬單個(gè)DMF分子在銅催
化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示(*表示物質(zhì)吸附在銅催化劑上),下列說(shuō)法正確的是
A.步驟①表示DMF分子和H原子吸附在銅催化劑表面的過(guò)程,而步驟③則表明形成了N—H鍵
B.該歷程中決速步驟能壘(活化能)為1.19eV
C.升高溫度可以加快反應(yīng)速率,并提高DMF的平衡轉(zhuǎn)化率
D.由圖可知,該條件下,DMF完全轉(zhuǎn)化為三甲胺的熱化學(xué)方程式為:(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)
+H2O(g)△H=-1.02eV/mol
【答案】B
【解析】A.步驟①表示DMF分子和H原子吸附在銅催化劑表面的過(guò)程,而步驟③則表明形成了C—H鍵,
A錯(cuò)誤;
B.在正向進(jìn)行的三個(gè)反應(yīng)中,其能壘分別為:-1.23eV-(-2.16)eV=0.93eV、-1.55eV-(-1.77)eV=0.22eV,
-1.02eV-(-2.21)eV=1.19eV,所以該歷程中的最大能壘(活化能)為L(zhǎng)19eV,B正確;
C.升高溫度可以加快反應(yīng)速率,單個(gè)DMF分子轉(zhuǎn)化時(shí)釋放的能量,升高溫度,化學(xué)平衡會(huì)向吸熱的逆反
應(yīng)方向移動(dòng),會(huì)導(dǎo)致DMF的平衡轉(zhuǎn)化率降低,C錯(cuò)誤;
D.圖中表示該反應(yīng)中單個(gè)DMF分子轉(zhuǎn)化時(shí)釋放的能量,所以1molDMF完全轉(zhuǎn)化為三甲胺,釋放出的能量
大于1.02eV,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是B。
解答能量變化圖像題的“4關(guān)鍵”
(1)反應(yīng)熱不能取決于部分反應(yīng)物能量和部分生成物能量的相對(duì)大小,即部分反應(yīng)物能量和部分生成物能量
的相對(duì)大小不能決定反應(yīng)是吸熱還是放熱。
⑵注意活化能在圖示(如圖)中的意義。
①?gòu)姆磻?yīng)物至最高點(diǎn)的能量數(shù)值表示正反應(yīng)的活化能,即0;
②從最高點(diǎn)至生成物的能量數(shù)值表示逆反應(yīng)的活化能,即E2O
(3)催化劑只能影響正、逆反應(yīng)的活化能,而不影響反應(yīng)的AH。
(4)設(shè)計(jì)反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算時(shí),要切實(shí)注意圖示中反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量。
變式1反應(yīng)過(guò)程中的焰變
1.(2021?全國(guó)?高三專題練習(xí))已知:①S(g)+O2(g)=SO2(g)△%②S(s)+O2(g)=SO2(g)△心,下列說(shuō)法正確
的是
A.硫燃燒過(guò)程中將化學(xué)能轉(zhuǎn)化全部為熱能
B.相同條件下,ImolS(s)比ImolS(g)燃燒更劇烈
C.兩個(gè)過(guò)程的能量變化可用下圖表示,△印〈△比〈0
D.兩個(gè)反應(yīng)中反應(yīng)物的總鍵能都比生成物的總鍵能小
【答案】D
【解析】A.硫燃燒過(guò)程中主要將化學(xué)能轉(zhuǎn)為熱能,還有一部分轉(zhuǎn)化為光能等,A不正確;
B.相同條件下,硫蒸氣比固態(tài)硫與空氣的接觸面積大,所以固態(tài)硫ImolS(s)沒(méi)有ImolS(g)燃燒劇烈,B
不正確;
C.能量圖錯(cuò)誤,固態(tài)硫的能量應(yīng)比氣態(tài)硫低,C不正確;
D.兩個(gè)反應(yīng)都為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,則反應(yīng)物的總鍵能都比生成物的總鍵能
小,D正確;
故選D。
變式2反應(yīng)過(guò)程中能量變化圖像
2.(2020?全國(guó)?高三專題練習(xí))某反應(yīng)由兩步反應(yīng)Ai^BLC構(gòu)成,它的反應(yīng)能量曲線如圖,下列敘
述正確的是
A.兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)
B.三種化合物中C最穩(wěn)定
C.A與C的能量差為E4
D.A-B反應(yīng),反應(yīng)條件一定需要加熱
【答案】B
【解析】A.A-B的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),B-C的反應(yīng)為放熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B.物質(zhì)的總能量越低,越穩(wěn)定,三種化合物中的穩(wěn)定性B<A<C,故B正確;
C.A與C的能量差為E4-E3-E1+E2,故C錯(cuò)誤;
D.A—B反應(yīng)為吸熱反應(yīng),但吸熱反應(yīng)不一定要加熱,故D錯(cuò)誤;
答案為B。
變式3反應(yīng)能量變化與鍵能關(guān)系
3.(2022?黑龍江?哈爾濱三中高三期中)合成氨工業(yè)中氫氣可由天然氣和水反應(yīng)制備,其主要反應(yīng)為:
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)o已知下列鍵能數(shù)據(jù):
化學(xué)鍵C-HH-OOOH-H
鍵能/kJ.moL414464803436
則該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H為A.-162kJ/molB.+162kJ/molC.+965kJ/molD.+1470kJ/mol
【答案】B
【解析】在化學(xué)反應(yīng)中,舊的鍵斷開需要吸收能量,新的鍵形成釋放能量,則反應(yīng)熱△生反應(yīng)物的總鍵能-
生成物的總鍵能,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱
△H=4x414kJ-morl+4x464kJmor1-2x803kJ-mol1-4x436kJ-morI=+162kJ-mor1,故選B。
變式4反應(yīng)歷程與能量變化
4.(2021?浙江?模擬預(yù)測(cè))2A(g)^B(g)AHi(AHi<0);2A(g)^B(1)AH2;下列能量變化示意圖正確的是
量2A(g)
B(l)B(g)
B(l)
B(g)
【答案】B
【解析】A.生成B⑴時(shí),放出的熱量較多,故A錯(cuò)誤;
B.生成B(l)時(shí),放出的熱量較多,故B正確;
C.由A生成B的反應(yīng)為放熱反應(yīng),C錯(cuò)誤;
D.由A生成B的反應(yīng)為放熱反應(yīng),D錯(cuò)誤;
故選B。
變式5能量變化與活化能
5.(2021?浙江?高三專題練習(xí))N2(g)+3H2(g)U2NH3(g)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的
是
A.該反應(yīng)的活化能為EiB.該反應(yīng)的AH=Ei—E2
C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)D.圖中表示溫度TI>T2
【答案】D
【解析】A.活化能是指化學(xué)反應(yīng)中,由反應(yīng)物分子到達(dá)活化分子所需的最小能量,該反應(yīng)的活化能為Ei,
故A項(xiàng)正確;
B.依據(jù)圖象分析可知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),AH=EI-E2,故B項(xiàng)正確;
C.反應(yīng)物的能量高于生成物的能量,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),故C項(xiàng)正確;
D.圖中虛線、實(shí)線表示的是有無(wú)催化劑時(shí),反應(yīng)過(guò)程中的能量變化,反應(yīng)的活化能與溫度無(wú)關(guān),故D項(xiàng)
錯(cuò)誤;
選D。
1.(2022?湖南?攸縣第三中學(xué)高三階段練習(xí))某反應(yīng)由兩步反應(yīng)A—B-C構(gòu)成,它的反應(yīng)過(guò)程中能量變化
曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A.兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)
B.加入催化劑會(huì)改變A—C反應(yīng)的反應(yīng)熱
C.三種物質(zhì)中C最穩(wěn)定
D.A—B反應(yīng)的反應(yīng)熱為E1-E2
【答案】C
【解析】A.根據(jù)圖中信息得到第一步反應(yīng)為吸熱反應(yīng),第二步反應(yīng)為放熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B.加入催化劑會(huì)改變A-C反應(yīng)的活化能,但不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱,故B錯(cuò)誤;
C.三種物質(zhì)中C物質(zhì)的能量最低,根據(jù)“能量越低越穩(wěn)定”,因此物質(zhì)中C最穩(wěn)定,故C正確;
D.反應(yīng)熱AH=反應(yīng)物的活化能減去生成物的活化能,因此A—B反應(yīng)的反應(yīng)熱為(Ei-E2)kJ-mol-1,故D錯(cuò)
誤。
綜上所述,答案為C。
2.(2021?河北?石家莊市第二十四中學(xué)高三期中)下圖是使用不同催化劑(NiPc和CoPe)時(shí)轉(zhuǎn)化過(guò)程中的能量
變化,下列說(shuō)法不合理的是
A.CCh經(jīng)還原反應(yīng)得到COOH
B.該研究成果將有利于緩解溫室效應(yīng),并解決能源轉(zhuǎn)化問(wèn)題
C.相同基團(tuán)的物種分別吸附在NiPc和CoPe表面,其能量可能不同
D.轉(zhuǎn)化過(guò)程中有共價(jià)鍵形成
【答案】A
【解析】A.?C02反應(yīng)得到?COOH,過(guò)程中碳元素化合價(jià)降低,得到電子、發(fā)生還原反應(yīng),?CO2經(jīng)還原反
應(yīng)得到?COOH,A錯(cuò)誤;
B.把二氧化碳轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w,該研究成果將有利于緩解溫室效應(yīng)并解決能源轉(zhuǎn)化問(wèn)題,B正確;
C.由圖象可知,吸附在NiPc或CoPc表面帶有相同基團(tuán)的物種yOOH、?CO、CO,其能量不同,C正確;
D.轉(zhuǎn)化過(guò)程中物質(zhì)變化可知,CO2催化轉(zhuǎn)化為CO過(guò)程中形成了新的共價(jià)鍵,D正確;
故答案為:A?
3.(2022?湖南?張家界市第一中學(xué)高三期中)下列圖象分別表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過(guò)程與能量變化的關(guān)系。
據(jù)此判斷下列說(shuō)法中正確的是()
A.由圖1知,石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng)
B.由圖2知,S(g)+O2(g)=SO2(g)A/7/,S(s)+O2(g)=SO2(g)A//2,則
C.由圖3知,白磷比紅磷穩(wěn)定
D.由圖4知,CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH>0
【答案】A
【解析】A.根據(jù)圖1知,石墨能量低,因此石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng),故A正確;
B.根據(jù)圖2知,ImolS(g)具有的能量比ImolS(s)具有的能量高,S(g)+O2(g)=SO2(g)AH;,S(s)+O2(g)=SO2(g)
A%,ImolS(g)燃燒放出的熱量多,由于放熱焰變?yōu)樨?fù),放出熱量越多,焰變反而越小,因此則
故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)圖3知,根據(jù)能量越低越穩(wěn)定,得出紅磷比白磷穩(wěn)定,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)圖4知,CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH>0,則CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH<0,故D錯(cuò)誤。
綜上所述,答案為A。
4.(2022?全國(guó)?高三專題練習(xí))氫氣是一種清潔能源,下圖是反應(yīng)生成H2。的能量變化示意圖,由
圖可知
A.2H2(g)+O2(g)2H2O(1)+571.6kJ
B.生成2moiH2O(g)需要吸收483.6kJ的能量
C.凡和O2具有的總能量比H2O所具有的總能量高
D.H2O(g)^H2O(l),斷鍵吸收的能量小于成鍵釋放的能量
【答案】A
【解析】A.根據(jù)圖示可知,反應(yīng)物的能量比生成物的能量高(483.6kJ+88kJ)=571.6kJ,所以反應(yīng)的熱方
程式為:2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)AH=-571.6kJ/mol,上述表達(dá)合理,A正確;
B.根據(jù)圖示變化趨勢(shì)可知,生成2moiHq(g)需要放出483.6kJ的能量,B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)圖示可知,2m01應(yīng)和ImolO?具有的總能量比2m01凡0所具有的總能量高,C錯(cuò)誤;
D.凡。出)“比。⑴反應(yīng)過(guò)程需要放出熱量,屬于物理變化,化學(xué)鍵沒(méi)有斷裂,D錯(cuò)誤;
故選Ao
5.(2022?湖南.吉首市第一中學(xué)高三階段練習(xí))一種有機(jī)小分子催化多氟芳香化合物的取代反應(yīng)機(jī)理如圖。
下列說(shuō)法不正頌的是
A.該反應(yīng)是取代反應(yīng),原子利用率不為100%
B.物質(zhì)2是催化劑,物質(zhì)4和7是中間產(chǎn)物
C.物質(zhì)2向物質(zhì)4轉(zhuǎn)化過(guò)程中,有氮碳鍵、氮氟鍵的形成
O
U
oCH3
D.若物質(zhì)5是,則產(chǎn)物一定為
【答案】D
【解析】有機(jī)小分子可催化多氟芳燒的取代反應(yīng),根據(jù)流程示意圖可知,物質(zhì)3、5是整個(gè)過(guò)程的反應(yīng)物,
物質(zhì)1、6是整個(gè)過(guò)程的生成物,物質(zhì)2是催化劑,物質(zhì)4、7是反應(yīng)中間體,整個(gè)過(guò)程表示為:物質(zhì)3+物
質(zhì)5個(gè)一物質(zhì)1+物質(zhì)6。
A.由分析可知,制取出氟芳香取代產(chǎn)物的反應(yīng)為取代反應(yīng),原子利用率不是100%,故A正確;
B.物質(zhì)2在反應(yīng)第一步加入,且在最后又生成,反應(yīng)前后的質(zhì)量不變,物質(zhì)2是該反應(yīng)的催化劑,B正確;
C.對(duì)比物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可知,2向4的轉(zhuǎn)化過(guò)程中C-F鍵斷裂,形成了C-N鍵、N-F鍵,C正確;
D.若5為
故答案為:D。
6.(2022?安徽銅陵?二模)如圖表示甲、乙、丙三個(gè)過(guò)程的能量變化(其中H?、匕、HI均為氣態(tài))。下列有關(guān)
說(shuō)法正確的是
A.lmolH2分子形成2H放出436kJ的能量
1
B.反應(yīng)H2(g)+I2(g)=2HI(1)AH=-14.9kJ-moF
C.由上圖所給數(shù)據(jù),無(wú)法計(jì)算出圖中的“?”
D.12分子的化學(xué)性質(zhì)比I原子的活潑
【答案】C
【解析】A.ImolH?分子形成2moiH吸收436kJ的能量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.HI為氣態(tài),反應(yīng)H2(g)+L(g)=2HI(g)AH=-14.9kJ-moL,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.圖中沒(méi)有提供斷裂H—I所需的能量,無(wú)法計(jì)算乙過(guò)程的能量變化,C項(xiàng)正確;
D.匕分子的能量比I原子低,所以L分子的化學(xué)性質(zhì)比I原子差,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
故選Co
7.(2022?江西九江?高三階段練習(xí))有機(jī)物a、b、c、d分別與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成Imol環(huán)己烷(O)的
能量變化如圖所示,下列推理正確的是
A.由的值可知,a分子中碳碳雙鍵的鍵能為120kJ/mol
B.AH2<AH3,說(shuō)明單雙鍵交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用,不利于物質(zhì)穩(wěn)定
C.2AH,?AH2,說(shuō)明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比
D.AHj-AH^O,AH4-AH3>0,說(shuō)明苯分子具有特殊穩(wěn)定性
【答案】D
【解析】A.由AH1的值可知,2摩爾碳?xì)滏I和1摩爾碳碳單鍵的鍵能和比1摩爾氫氫鍵的鍵能和1摩爾碳
碳雙鍵之和多120千焦,A錯(cuò)誤;
B.AH2<AH3,即單雙鍵交替的物質(zhì)能量低,更穩(wěn)定,說(shuō)明單雙鍵交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用,
有利于物質(zhì)穩(wěn)定,B錯(cuò)誤;
C.雖然2兇小兇2,但兩者并不相等,說(shuō)明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目、雙鍵的位
置有關(guān),不能簡(jiǎn)單的說(shuō)碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比,C錯(cuò)誤;
D.由圖示可知,反應(yīng)I為:CX)+H2(g)-C^(l)AHi,反應(yīng)HI為:C^(l)+2H2(g)TC^l)AH3,反
應(yīng)IV為:CX3H2(g)-C^(l)AH4,AH3-AH1<0即
(1)+H2(g)->(1)AH<0,AH4-AH3>0即
U>0,則說(shuō)明0具有的總能量小于0,能量越低越穩(wěn)定,則說(shuō)明苯分子具有特殊
穩(wěn)定性,D正確;
故選Do
8.(2022?湖南.高三階段練習(xí))甲硫醇(CNSH)是一種重要的原料和化工試劑,硫化氫與甲醇合成甲硫醇的
催化過(guò)程如下,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是
A.相同條件下,甲硫醇的沸點(diǎn)低于甲醇的沸點(diǎn)
B.CH3sH中碳元素化合價(jià)為-4價(jià)
C.過(guò)程④斷裂了C-O鍵,形成了C-S鍵
D.該催化劑可以在單位時(shí)間內(nèi)提高甲醇的轉(zhuǎn)化率
【答案】B
【解析】A.相同條件下,甲醇分子間有氫鍵,甲硫醇沸點(diǎn)比甲醇低,A選項(xiàng)正確;
B.CH3sH中碳元素化合價(jià)為一2價(jià),B選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.由圖所示,過(guò)程④斷裂了C—O鍵,形成了C—S鍵,C選項(xiàng)正確;
D.催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率,所以在單位時(shí)間內(nèi)可提高甲醇的轉(zhuǎn)化率,D選項(xiàng)正確;
故選Bo
9.(2022?浙江寧波?高三開學(xué)考試)物質(zhì)的相對(duì)能量關(guān)系如下圖,下列有關(guān)說(shuō)法正
確的是
A.三種物質(zhì)中最穩(wěn)定
B.過(guò)程③的AH=+21IkJ?mor1
C.由圖可推知,發(fā)生消去反應(yīng)①或②時(shí),環(huán)戊烷斷鍵吸收的能量高于環(huán)戊烯斷鍵吸收的能量
D.物質(zhì)變化過(guò)程中所放出或吸收的熱量的多少與路徑無(wú)關(guān)
【答案】D
【解析】A.物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定,由圖可知,能量最低,所以最穩(wěn)定,故A錯(cuò)誤;
B.過(guò)程③為《‘與氫氣加成反應(yīng)生成,,,為放熱反應(yīng),結(jié)合蓋斯定律得A"=-211kJ-mo『,故B
錯(cuò)誤;
C.過(guò)程①對(duì)應(yīng)環(huán)戊烯消去反應(yīng),生成一個(gè)碳碳雙鍵和氫氣,吸收的能量為101kJ/mol,過(guò)程②對(duì)應(yīng)環(huán)戊烷
消去反應(yīng)生成一個(gè)碳碳雙鍵和氫氣,吸收的能量為110kJ/mol,當(dāng)物質(zhì)的量相同時(shí),環(huán)戊烷吸收的能量高,
但題干并沒(méi)有明確環(huán)戊烷和環(huán)戊烯的物質(zhì)的量,故C錯(cuò)誤;
D.物質(zhì)變化過(guò)程中所放出或吸收的熱量的多少與路徑無(wú)關(guān),只與反應(yīng)物的狀態(tài)和生成物的狀態(tài)有關(guān),故D
正確;
故選D。
核心考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書寫
1.熱化學(xué)方程式的書寫
2.熱化學(xué)方程式書寫注意事項(xiàng)
(1)注意AH的符號(hào)和單位:放熱反應(yīng)△”為“一”,吸熱反應(yīng)AH為“+”;AH的單位為kJ-moir。
(2)注意測(cè)定條件:絕大多數(shù)的反應(yīng)熱△”是在25℃、101kPa下測(cè)定的,此時(shí)可不注明溫度和壓強(qiáng)。
(3)注意熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù):熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。
(4)注意物質(zhì)的聚集狀態(tài):氣體用“g”,液體用“1”,固體用“s”,溶液用“aq”。熱化學(xué)方程式中不用
“t”和“3”。
(5)注意A8的數(shù)值與符號(hào):如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍,則也要加倍。逆反應(yīng)的反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值
相等,但符號(hào)相反。
(6)對(duì)于具有同素異形體的物質(zhì),除了要注明聚集狀態(tài)外,還要注明物質(zhì)的名稱。
1
如:①S(單斜,s)+O2(g)=SO2(g)Aj7=-297.16kJ-moF
1
②S(正交,s)+O2(g)=SO2(g)A/f2=-296.83kJ-mol-
③S(單斜,s)=S(正交,s)AH3=-0.33kJ-mor1
(7)兩個(gè)概念:①燃燒熱:指Imol可燃物,C-C0z(g),H2(g)一比0(1)
②中和熱:指生成ImoHWQ)
3.利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式
(1)蓋斯定律是指化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的,即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與
反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。
(2)在具體的應(yīng)用過(guò)程中,采用以下五個(gè)步驟就能快速、準(zhǔn)確地解決問(wèn)題。
具體步驟:
第一步:寫,書寫待求的反應(yīng)方程式。
第二步:看,看待求的反應(yīng)方程式中的反應(yīng)物和生成物在已知方程式中的位置,如果位置相同,即都是反
應(yīng)物或都是生成物,則用加法,即加如果位置相反,則用減法,即減A8。
第三步:調(diào),根據(jù)待求方程式中的反應(yīng)物和生成物的系數(shù),觀察同一物質(zhì)前的系數(shù)是否一致,若不一致,
則在相應(yīng)的物質(zhì)前乘或除以一定數(shù)字,將其系數(shù)調(diào)整與待求的方程式中的反應(yīng)物和生成物的系數(shù)一致。
第四步:查,有時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)一些干擾的方程式,我們最好檢驗(yàn)上述分析的正確與否。
第五步:和,將己知方程式變形后的相加,計(jì)算得出新的的值。
4.蓋斯定律應(yīng)用
(1)當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除以某一個(gè)數(shù)時(shí),AH也應(yīng)相應(yīng)地乘、除以某一個(gè)數(shù);方程式進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí),AH
也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算,且要帶符號(hào)。
(2)將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒書寫時(shí),△”的符號(hào)也隨之改變,但數(shù)值不變。
(3)同一物質(zhì)的三態(tài)變化(固、液、氣),狀態(tài)由固一液一氣變化時(shí),會(huì)吸熱;反之會(huì)放熱。
(4)利用狀態(tài),迅速比較反應(yīng)熱的大小(若反應(yīng)為放熱反應(yīng))
①當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)相同,生成物狀態(tài)不同時(shí),生成固體放熱最多,生成氣體放熱最少。
②當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)不同,生成物狀態(tài)相同時(shí),固體反應(yīng)放熱最少,氣體反應(yīng)放熱最多。
③在比較反應(yīng)熱(AH)的大小時(shí),應(yīng)帶符號(hào)比較。對(duì)于放熱反應(yīng),放出的熱量越多,△“反而越小。
考法熱化學(xué)方程式書寫或正誤判斷及蓋斯定律的運(yùn)用(題型預(yù)測(cè):選擇題)
1.下列關(guān)于熱化學(xué)方程式的說(shuō)法正確的是
A.若凡的燃燒熱為akJ-mor1,則熱化學(xué)方程式為H2(g)+CL(g)=2HCl(g)AH=-akJmor1
B.若ImolSO,和0.5mol02完全反應(yīng)放熱98.3kJ,則熱化學(xué)方程式為2so?(g)+O?(g)U2so3(g)
AH=-98.3kJ-mol1
1
C.若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)AH=-57.3kJ.mol,則稀硫酸與稀Ba(OH)2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
1
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1)AH=-114,6kJ.mor
D.若31g白磷的能量比31g紅磷多bkJ,則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為R(白磷,s)=4P(紅磷,s)
AH=-4bkJmor1
【答案】D
1
【解析】A.若H2的燃燒熱為akJ?moH,則氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)+302(g)=H2。⑴AH-akJ-mol-,
故A錯(cuò)誤;
B.若ImolSCh和0.5molO2完全反應(yīng)放熱98.3kJ,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),則SCh(g)和C)2(g)反應(yīng)生成2moiSCh(g)
放出的熱量大于98.3kJ/molx2mol=196.6kJ,正確的熱化學(xué)方程式為2SO2(g)+O2(g)#2SO3(g)AH<
-196.6kJ.mol1,故B錯(cuò)誤;
C.若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJ?molL由于領(lǐng)離子與硫酸根離子生成硫酸鋼的反應(yīng)放出熱量,則
1
稀硫酸與稀Ba(OH)2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)AH<-l14.6kJ.mol-,
故C錯(cuò)誤;
D.若31g白磷的能量比31g紅磷多bkJ,31g白磷(P4)的物質(zhì)的量為3)喘=喘意=。250101,lmolP4(白
磷,s)轉(zhuǎn)化為4m01(紅磷,s)放出4bkJ熱量,則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為P?白磷,s)=4P(紅磷,
s)AH=-4bkJ,mol1,故D正確;
故選:D。
2.氫鹵酸的能量關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.已知HF氣體溶于水放熱,則HF的AM>0
B.相同條件下,HC1的A%比HBr的大
C.相同條件下,HC1的△“3+A%比HI的大
D.RH=XHI+RH2+RH3+\H4+RH5+\H6
【答案】C
【解析】A.互為逆過(guò)程時(shí),焰變的符號(hào)相反,由HF氣體溶于水放熱,則HF的故A正確;
B.斷裂化學(xué)鍵吸收熱量,H-C1的鍵能大于H-Br的鍵能,則HC1的小七比HBr的大,故B正確;
C.區(qū)代表的是H(g)fH+(g)的焰變,和是HC1還是HI無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.由蓋斯定律可知△HtHi+RH?+AH3+RH4+RH5+RH6,故D正確;
故答案為:Co
熱化學(xué)方程式書寫與正誤判斷易出現(xiàn)的5種常見(jiàn)錯(cuò)誤
(1)“+”“一”漏寫或使用不正確。如放熱反應(yīng)未標(biāo)“一”。
⑵單位與熱量。單位混淆?!鳌钡膯挝粸?kJ-moPi愜kJ/mol)”,易錯(cuò)寫成“kJ”。
(3)物質(zhì)的狀態(tài)標(biāo)注不正確。s、1、g和叫分別表示固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)和水溶液。
(4)AH的數(shù)值不正確。即AH的數(shù)值必須與方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)。
(5)對(duì)概念的理解不正確。如燃燒熱是指1mol可燃物,且生成C02(g)、H2O⑴、SCh(g)等;中和熱是指1mol
H+和1molOIT生成1molH20(l)o
變式1熱化學(xué)方程式的書寫
1.回答問(wèn)題
⑴2co2(g)=2co(g)+C>2(g)反應(yīng)的AH=+2x283.0kJ.morh則CO(g)的燃燒熱是。
(2)葡萄糖的燃燒熱是2800kJ.moL,則表示葡萄糖燃燒熱的熱化學(xué)方程式為。
(3)氫氣的燃燒熱為285.5kJ.moL,則電解水的熱化學(xué)方程式為。
1
(4)已知中和反應(yīng)的中和熱為57.3kJ-moPo則Ba(OH)2和鹽酸反應(yīng)表示中和熱的熱化學(xué)方程式為。
(5)0.3moi乙硼烷(分子式B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水,放出649.5kJ的熱量,則其熱
化學(xué)方程式為o
【答案】(l)283.0kJ.mol
(2)C6Hl2O6(s)+6C)2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)AH=2800kJmol1
⑶2Hq⑴=2H2(g)T+O2(g)個(gè)AH=+571kJ/mol
(4)1-Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=1BaCl2(aq)+H2O(l)AH=-57.3KJ/mol
(5)B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(S)+3H2O(1)AH=-2165KJ/mol
【解析】⑴CO的燃燒熱是ImolCO燃燒生成二氧化碳?xì)怏w放出的能量,2co2恁)=203伍)+02修)反應(yīng)
的AH=+2x283.0kJ.moL,則CO(g)的燃燒熱是283.0kJ?mol。
(2)葡萄糖的燃燒熱是Imol葡萄糖燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水放出的能量,葡萄糖的燃燒熱是
1
2800kJ.mor,則表示葡萄糖燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C6Hi2O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)AH=-2800
kJ-mol1;
(3)氫氣的燃燒熱為285.5kJ.mol-,表示Imol氫氣燃燒生成液態(tài)水放出285KJ的能量,電解水的熱化學(xué)
方程式為2H2。(1)=2國(guó)(g)T+O2(g)TAH=+571KJ/mol;
(4)中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成Imol水放出的熱量,中和反應(yīng)的中和熱為57.3kJ-mol-。則Ba(0H)2和
鹽酸反應(yīng)表示中和熱的熱化學(xué)方程式為;Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=gBaCL(aq)+H2O⑴AH=-57.3KJ/mol;
(5)0.3mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水,放出649.5kJ的熱量,則
Imol乙硼烷燃燒放熱2165KJ,其熱化學(xué)方程式為B2H6(g)+3O2(g)=B2C>3⑸+3H2O(l)AH=-2165KJ/mol;
變式2熱化學(xué)方程式的正誤判斷
2.下列熱化學(xué)方程式正確的是
A.甲烷的燃燒熱為AH=-890.3kJ/mol,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)AH=-890.3kJ/mol
B.500℃,30MPa下,將0.5molN2和L5mol置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),放熱19.3kJ,其
熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)^2NH3(g)AH=-38.6kJ/mol
+
C.已知H(aq)+OH(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJ/mol,則稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱
AH=2x(-57.3)kJ/mol
D.25℃,101KPa下,1glh燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ熱量,其熱化學(xué)方程式為H2(g)+;Ch(g)=七0⑴AH
=-285.8kJ/mol
【答案】D
【解析】A.表示甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式中,水必須呈液態(tài),而CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)AH=
-890.3kJ/mol中,水呈氣態(tài),A不正確;
B.合成氨反應(yīng)為可逆反應(yīng),將0.5molN2和1.5molH2置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),放熱19.3kJ,
實(shí)際參加反應(yīng)的N2小于0.5mol,所以其熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH<-38.6kJ/mol,B不
正確;
+
C.稀H2so4溶液和稀Ba(OH)2溶液反應(yīng),不僅存在反應(yīng)H(aq)+OH(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJ/mol,還存在
2+
反應(yīng)Ba+SOt=BaSO4;,此反應(yīng)也要放出熱量,則稀H2sCU溶液和稀Ba(0H)2溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱AH<
2x(-57.3)kJ/moLC不正確;
D.1gH?燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ熱量,則ImolH?燃燒生成液態(tài)水時(shí)放熱142.9kJx2=285.8kJ,所以
熱化學(xué)方程式為H2(g)+1o2(g)=H2O(1)AH=-285.8kJ/mol,D正確;
故選D。
變式3焰變的判斷與比較
3.已知幾種離子反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下
-
①H+(aq)+OH(aq)=H2O(1)AH,
2+
②Ba(aq)+SO:(aq)=BaSO4(s)A嗎
+
③NH3H2O(aq)+H(aq)=NH:(叫)+凡0(1)AH,
2++
④Ba(aq)+2OH"(aq)+2H(aq)+SOj(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1)AH4
下列有關(guān)判斷正確的是
A.AH2>0,AW3<0B.AH2<AH4
C.D.△”]>△小
【答案】c
【解析】A.反應(yīng)②生成BaSC)4沉淀,為放熱反應(yīng),AH2<0,反應(yīng)③為與強(qiáng)酸發(fā)生的中和反應(yīng),
為放熱反應(yīng),A&<0,故A錯(cuò)誤;
B.②生成沉淀是放熱反應(yīng)AH^vO,反應(yīng)④除了生成沉淀放熱,還有中和放熱,放出熱量更多,放出的熱
量大于反應(yīng)②的,即AH4<V“2,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)蓋斯定律可知已知AH2<0,AH4<AH,+A/72,故C正確;
D.反應(yīng)③可表示NHs-HQ與強(qiáng)酸發(fā)生的中和反應(yīng),NHs-H。為弱堿,電離需吸收能量,故此3>滔,
故D錯(cuò)誤;
故答案為C。
變式4蓋斯定律的簡(jiǎn)單運(yùn)用
4.2022北京冬奧會(huì)采用氫氣作為火炬燃料,選擇氫能汽車作為賽事交通服務(wù)用車,充分體現(xiàn)了綠色奧運(yùn)的
理念。已知:
下列說(shuō)法不正頌的是
A.氫氣既可以通過(guò)燃燒反應(yīng)提供熱能,也可以設(shè)計(jì)成燃料電池提供電能
B.旦0伍)=凡0(1)的過(guò)程中,AH<0,AS<0
C.斷裂2m01凡和lmolC>2中化學(xué)鍵所需能量大于斷裂2molHQ中化學(xué)鍵所需能量
D.化學(xué)反應(yīng)的AH,只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)
【答案】C
【解析】A.氫氣既可以通過(guò)燃燒反應(yīng)提供熱能,也可以根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理設(shè)計(jì)成燃料電池提供電能,
A正確;
R,TT~\TTAH-AH.-571.6kJ/mol-(-483.6kJ/mol).,,八一小上小、*
B.由蓋斯定律知H2O(g)=H2O(l)AH=-9-一=-------------------------=-44kTJ/mol<0,氣體變成液
體,該反應(yīng)是燧減的反應(yīng),B正確;
C.氫氣燃燒的反應(yīng)是放熱反應(yīng),故斷裂21noi氫氣和Imol氧氣中化學(xué)鍵所需能量小于斷裂2moi水中化學(xué)
鍵所需能量,C錯(cuò)誤;
D.化學(xué)反應(yīng)的AH,只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān),D正確;
故選C。
變式5蓋斯定律的綜合運(yùn)用
5.根據(jù)圖中各物質(zhì)間的能量循環(huán)圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.AH1=AH2+AH3+AH5+AH6+AH7+AH8
B.AH3>0,AH7<0,AH8<0
c.△H2+AH3>AH4+AH8
D.將圖中的“Cl”改為“Br”,則澳的AH3大于氯的
【答案】D
【解析】A.根據(jù)蓋斯定律可知公用=AH2+AH3+AH4+AH8^AH,=AH2+AH3+AH5+AH6+AH7+A/f8,
A正確;
B.斷裂共價(jià)鍵需要吸收能量,即A&>°,鈉離子與氯離子結(jié)合形成氯化鈉為放熱過(guò)程,即AZ<0,物質(zhì)
從氣表到固態(tài)放熱即A4<0,B正確;
C.因?yàn)锳4>0,Aff3>0,AH4<0,A/7S<0,j5(f^AH2+AH3>AH4+AH8,C正確;
D.C"(g)分子的鍵能在于Br?(g)分子的鍵能,故澳的A4,小于氯的A4,D錯(cuò)誤;
故答案為:D。
1.今有如下三個(gè)熱化學(xué)方程式:
1
(l)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)AHi=akJ-mol-
1
(2)H2(g)+l/2O2(g)=H2O(l)AH2=bkJ-mol
1
(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH3=ckJ-mol
下列關(guān)于它們的敘述正確的是
A.它們都是吸熱反應(yīng)B.a、b和c均為負(fù)值
C.a=bD.2b=c>0
【答案】B
【解析】A.氫氣的燃燒是放熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B.氫氣的燃燒是放熱反應(yīng),所以a、b和c均為負(fù)值,故B正確;
C.由于氣態(tài)水的能量高于液態(tài)水的能量,所以氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量多,但放熱越多,AH越
小,應(yīng)該是a大于b,錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)熱的大小和熱化學(xué)方程式的系數(shù)有關(guān),則2b=c<0,故D錯(cuò)誤;
故選B。
2.下列關(guān)于反應(yīng)熱的說(shuō)法正確的是
A.a.A(g)+B(g)=C(g)AH1;b.A(s)+B(g)=C(g)A/f2,若a、b反應(yīng)放熱,則蕾
B.已知2cH4(g)+4O2(g)=2CC)2(g)+4H2O(g)AH=_1780.6kJ-mo「,則甲烷的燃燒熱為890.3kjTm。1
1
C.A4(S)=4A(s)AH=-29.2kJ-moP,則常溫下A/s)比A(s)更穩(wěn)定
D.2X(g)+Y(g)^3Z(g)AH>0,恒溫恒壓下達(dá)平衡后加入X,上述反應(yīng)AH增大
【答案】A
【解析】A.放熱反應(yīng)的焰變?yōu)樨?fù)值,A(g)變?yōu)锳(s)需放熱,故反應(yīng)a放熱更多,更小,A選項(xiàng)正確;
B.該反應(yīng)生成氣態(tài)水,燃燒熱指生成液態(tài)水,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定,該反應(yīng)放熱,則A更穩(wěn)定,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.方程式不變,且是恒溫條件,故AH不變,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選A。
3.下列對(duì)熱化學(xué)方程式的解讀或書寫正確的是
A.已知C(石墨s)=C(金剛石,s)AH>0,則石墨比金剛石穩(wěn)定
B.已知①S(g)+C>2(g)=SO2(g)AH|;@S(s)+O2(g)=SO2(g)AH2,則AH/AH?
C.已知甲烷燃燒熱為890.3kJ-mo「,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可以表示為
1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)AH=-89O.3kJ.moP
D.己知中和熱AH=-57.4kJ.mo「,貝!IImol硫酸和足量稀NaOH溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱就是中和熱
【答案】A
【解析】A.已知C(石墨s)=C(金剛石,s)AH>0,說(shuō)明石墨的能量較低,金剛石的能量高,能量越高越不
穩(wěn)定,所以石墨比金剛石穩(wěn)定,A正確;
B.氣態(tài)硫比固態(tài)硫能量大,故燃燒時(shí)要放出更多的熱量,所以公旦的數(shù)值大,燃燒放熱,焰變都是負(fù)值,
數(shù)值越大,負(fù)數(shù)反而越小,所以AH產(chǎn)AH?,B錯(cuò)誤;
C.甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式中,應(yīng)該生成液態(tài)水,C錯(cuò)誤;
D.Imol硫酸和足量稀NaOH溶液反應(yīng)生成2moi也。,不是中和熱,D錯(cuò)誤;
故選Ao
4.下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是
A.在25℃、lOlkPa時(shí),2gH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程
式為:2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)AH=-285.8kJ/mol
B.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol,則2co2(g)=2CO(g)+C)2(g)AH=+283.()kJ/mol
+
C.在稀溶液中:H(aq)+OH-(aq)=H2O(1)AH=-57.3kJ/mol,若將含0.5molH2sO4的濃硫酸與含
ImolNaOH的溶液混合,放出的熱量大于57.3kJ
D.已知C(石墨,s)uC(金剛石,s)AH=+1.9kJ/mol,則金剛石比石墨穩(wěn)定
【答案】C
【解析】A.氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式HKg)+;C)2(g)=H2O⑴,AH=-285.8fc7/〃?。/,A錯(cuò)誤;
B.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol,貝U2cO2(g)=2CO(g)+C)2(g2H=+283.0x2kJ/mol,B錯(cuò)誤;
C.因?yàn)闈饬蛩岱艧?,所?.5molH2SO4的濃硫酸與含ImolNaOH的溶液混合,放出的熱量大于57.3kJ,C
正確;
D.石墨的能量低于金剛石,能量越低越穩(wěn)定,所以石墨比金剛石穩(wěn)定,D錯(cuò)誤;
故答案為:Co
5.北京奧運(yùn)會(huì)“祥云”奧運(yùn)火炬所用環(huán)保型燃料為丙烷(C3H8),悉尼奧運(yùn)會(huì)所用火炬燃料為65%丁烷(C4Hi。)
和35%丙烷。
已知:CO:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);AH=-566.0kJ/molo
丙烷:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);AH=-2221.5kJ/mol。
正丁烷:C4H10(g)+6.5O2(g)=4CO2(g)+5H2O(1);AH=-2878.0kJ/molo
異丁烷:C4H10(g)+6.5O2(g)=4CO2(g)+5H2O(1);AH=-2869.6kJ/molo
下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.常溫下,正丁烷的燃燒熱為-2878.0kJ/mol
B.相同質(zhì)量的丙烷和正丁烷分別完全燃燒,前者需要的氧氣少產(chǎn)生的熱量也多
C.常溫下,CO的燃燒熱為283.0kJ/mol
D.人類利用的能源都是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)獲得的
【答案】C
【分析】燃燒熱指在25℃,lOOkPa時(shí),1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量。
【解析】A.由丁烷燃燒熱化學(xué)方程式可知,常溫下正丁烷的燃燒熱為2878.0kJ/mol,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.相同質(zhì)量的丙烷和正丁烷分別完全燃燒,C3H8(g)消耗氧氣的物質(zhì)的量為^xSmol,產(chǎn)生的熱量為:簽
x2221.5kJ,C4Hio(g)消耗氧氣的物質(zhì)的量為工x6.5mol,產(chǎn)生的熱量為:J-x2878.0kJ,綜合分析可知,
前者需要的氧氣多,產(chǎn)生的熱量也多,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.常溫下,燃燒熱為Imol純物質(zhì)的反應(yīng)熱,即CO的燃燒熱為283.0kJ/mol,選項(xiàng)C正確;
D.很多能量需要通過(guò)化學(xué)反應(yīng)獲得,但風(fēng)能和太陽(yáng)能、地?zé)崮艿炔恍枰ㄟ^(guò)化學(xué)反應(yīng)即能獲得,選項(xiàng)D
錯(cuò)誤;
答案選C。
6.已知:H2(g)+F2(g)-2HF(g)+270kJ,下列說(shuō)法正確的是
A.Imol氫氣與Imol氟氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)氟化氫放出熱量小于270kJ
B.在相同條件下,Imol氫氣與Imol氟氣的能量總和大于2mol氟化氫氣體的能量
C.在相同條件下,Imol氫氣與Imol氟氣的鍵能總和大于2moi氟化氫氣體的鍵能
D.2L氟化氫氣體分解成1L氫氣與1L氟氣吸收270kJ的熱量
【答案】B
【解析】A.液態(tài)HF的能量低于氣態(tài)HF,所以Imol氫氣與Imol氟氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)氟化氫放出熱量
大于270kJ,A錯(cuò)誤;
B.H2(g)+F2(g)-2HF(g)為放熱反應(yīng),即反應(yīng)物的總能量大于生成物總能量,B正確;
C.婚變=反應(yīng)物鍵能之和-生成物鍵能之和,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),焰變小于0,即Imol氫氣與Imol氟氣的
鍵能總和小于2moi氟化氫氣體的鍵能,C錯(cuò)誤;
D.熱化學(xué)方程式中系數(shù)表示的是物質(zhì)的量,Imol氣體而不是1L氣體,D錯(cuò)誤;
綜上所述答案為B。
7.下列有關(guān)反應(yīng)熱的描述正確的是
①化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中一定有能量變化
②反應(yīng)熱是Imol物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化
③AH的大小與熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比
④放熱反應(yīng)在常溫下就一定能進(jìn)行⑤化學(xué)反應(yīng)中放出的熱才是反應(yīng)熱
A.①③B.②④C.①②③D.④⑤
【答案】A
【解析】①化學(xué)反應(yīng)的微觀本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成,反應(yīng)前后斷裂和形成的化學(xué)鍵的種
類和數(shù)目不完全相同,不同的化學(xué)鍵具有不同的能量,故化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中一定有能量變化,正確;
②反應(yīng)熱是指化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化,錯(cuò)誤;
③根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原則可知,AH的大小與熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比,正確;
④放熱反應(yīng)在常溫下不一定能進(jìn)行,例如很多燃燒反應(yīng)都需要加熱到一定溫度才能進(jìn)行,錯(cuò)誤;
⑤反應(yīng)熱是指化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化,故反應(yīng)熱包含化學(xué)反應(yīng)中放出的能量和反應(yīng)過(guò)程中吸收能量,
錯(cuò)誤;
綜上分析可知,有①③正確,故答案為:A。
8.我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程,如圖所示,其
中吸附在金催化劑表面上的物種用?標(biāo)注(注:-0.72eV表示1個(gè)CC)2(g)+l個(gè)H?(g)+1個(gè)H?O(g)的能量),下
列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(g)+2H2O(g)=CO-+OH-+H-+Hq(g)
B.金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程分為兩步反應(yīng)
C.整個(gè)歷程的最大能壘為E正=2.02eV
D.水煤氣變換的熱化學(xué)方程式為CO(g)+2H2O(g)=CC)2(g)+H2(g)+H2O(g)AH=-0.72NAeV/mol
【答案】A
【解析】A.根據(jù)過(guò)渡態(tài)理論,一個(gè)過(guò)渡態(tài)對(duì)應(yīng)著一步反應(yīng),根據(jù)過(guò)渡態(tài)1前后的反應(yīng)物和生成物得第一步
的化學(xué)方程式為OH?+H?,A錯(cuò)誤;
B.在整個(gè)反應(yīng)歷程中,有過(guò)渡態(tài)1、過(guò)渡態(tài)2,即該反應(yīng)分為兩步進(jìn)行,B正確;
C.整個(gè)歷程中,最大能壘為過(guò)渡態(tài)2中-<U6eV至U1.86eV的過(guò)程,最大能壘E正=2.02eVc正確;
D.根據(jù)反應(yīng)歷程圖可知,整個(gè)反應(yīng)歷程為1個(gè)CO(g)和2個(gè)HzO(g)反應(yīng)生成1個(gè)CC^g)、1個(gè)H?O(g)和
1個(gè)H2(g),能量變化為-0.72eV,而為每Imol反應(yīng)對(duì)應(yīng)的能量變化
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