《3年高考2年模拟》2022课标版高中化学一轮复习 第1讲　化学反应与热能.docx

1、专题六专题六化学反应与能量化学反应与能量 第第 1 1 讲讲化学反应与热能化学反应与热能 考试要点核心素养 1.了解焓变(H)与反应热的含义。 2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反 应、放热反应、反应热等概念。 3.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量 转化形式。 4.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学 方程式。 5.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。 了解化学在解决能源危机中的重要作用。 6.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反 应焓变的计算。 1.变化观念与平衡思想:认识化学变化的 本质是有新物质生成,并伴有能量的转 化;能多角度、动态地分析热化学方程 式,运用热

2、化学反应原理解决实际问题。 2.证据推理与模型认知:通过分析、推理 等方法认识研究反应热的本质,建立盖斯 定律模型。 3.科学态度与社会责任:赞赏化学对社会 发展的重大贡献,具有可持续发展意识和 绿色化学观念,能对与化学有关的社会热 点问题做出正确的价值判断。 一、焓变反应热 1.化学反应中的变化和守恒 (1)化学反应中的两大变化:物质变化和能量变化。 (2)化学反应中的两大守恒:质量守恒定律和能量守恒。 (3)化学反应中能量的转化形式:化学能转化为热能、光能、电能等。 2.焓变、反应热 (1)反应热:化学反应过程中吸收或放出的能量。 (2)焓变:生成物与反应物的内能差称为焓变,符号为H,单位

3、是kJmol -1。 (3)关系:恒压条件下,焓变等于反应热。 3.放热反应和吸热反应 (1)常见的放热反应和吸热反应 放热反应吸热反应 概念放出热量的化学反应吸收热量的化学反应 常见 反应 a.可燃物的燃烧 b.酸碱中和反应 c.金属与酸的置换反应 d.物质的缓慢氧化 e.铝热反应 f.大多数化合反应 a.盐类的水解反应 b.Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 的反应 c.C 和 H2O(g)、C 和 CO2的反应 d.大多数的分解反应 (2)吸热反应与放热反应的判断 a.从能量高低角度理解 b.从化学键角度理解 4.燃烧热、中和热 (1)燃烧热 (2)中和热 a.概念及表示方法 b.中

4、和热的测定 .实验装置 .实验药品:0.50mol/L 盐酸、0.55mol/LNaOH 溶液。 .计算公式:H=- (?碱+?酸)?(?2-?1) ? kJmol -1 t1起始温度,t2终止温度,n生成水的物质的量,c中和后生成的溶液的比热 容,一般为 4.18J/(g)。 c.注意事项 .碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是隔热,减少热量散失。 .为保证酸完全被中和,常使碱稍稍过量。 .实验中若使用弱酸或弱碱,会使测得的数值偏小。 二、热化学方程式 1.概念 表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式。 2.意义 表明了化学反应中的物质变化和能量变化。 例如:2H2(g)+O2

5、(g)2H2O(l)H=-571.6kJmol -1,表示在 101kPa 时 2mol 氢气和 1mol 氧气反应生成 2mol 液态水时放出 571.6kJ 的热量。 3.书写要求 (1)注明反应的温度和压强(25、101kPa 下进行的反应可不注明)。 (2)注意反应物和生成物的聚集状态:固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。 (3)热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量,而不表示分子个数 (或原子个数),因此可以写成整数,也可以写成分数。 (4)热化学方程式中不用标注“”“”。 (5)热化学方程式能反映反应已完成时的能量变化。因为H与反应物的物质的量有关,所

6、 以热化学方程式中物质的化学计量数必须与H相对应,如果化学计量数加倍,则H也要加倍。 当反应向逆反应方向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。 三、盖斯定律反应热的计算 1.盖斯定律及其应用 (1)内容:对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的,即化学 反应的反应热只与反应体系的始态、终态有关,与反应的途径无关。 (2)应用 关系式反应热间的关系 aAB、A 1 ?B H1=aH2 AB H1=-H2 H=H1+H2 2.反应热的计算 计算依据计算方法 热化学方程式 热化学方程式与数学上的方程式相似,可以左右颠倒同时改变H的正、负 号,各项的化学计量数及H

7、的数值可以同时扩大或缩小 盖斯定律 方法一:热化学方程式相加或相减,如由 a.C(s)+O2(g)CO2(g) H1;b.C(s)+1 2O2(g) CO(g)H2;a-b 可得CO(g)+1 2O2(g) CO2(g) H=H1-H2 方法二:合理设计反应途径,如H=H1+H2 燃烧热可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量可燃物的燃烧热 化学键的变化 H=反应物的化学键断裂所吸收的能量和-生成物的化学键形成所放出的能 量和 反应物和生 成物的总能量 H=E(生成物)-E(反应物) 1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。 (1)化学反应在物质变化的同时,伴随着能量变化,其表现形式

8、只有吸热和放热两种 () (2)由反应物 X 转化为 Y 和 Z 的能量变化(如图所示)可知,XZ 反应的HH2 () (10)HH 键、键和 OH 键的键能分别为 436kJmol -1、496kJmol-1和 463kJmol-1, 则反应 H2(g)+1 2O2(g) H2O(g)的H=-916kJmol -1 () 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10) 2.已知反应 A(g)+B(g)C(g)+D(g),反应过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。 (1)该反应是(填“吸热”或“放热”)反应。该反应的H=(用含E1、E2的代 数式表示),相同条件下,1mo

9、l 气体 A 和 1mol 气体 B 具有的总能量比 1mol 气体 C 和 1mol 气体 D 具有的总能量(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。 (2)若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大,则E1、E2和H的变化是E1(填“增大” “减小”或“不变”,下同)、E2、H。 答案(1)吸热E1-E2一定低 (2)减小减小不变 3.(1)已知: I2(g)+H2(g)2HI(g)H=-9.48kJmol -1 I2(g)I2(s)H=-35.96kJmol -1 则 I2(s)+H2(g)2HI(g)的H=。 (2)已知: C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)H1 C(金刚石,s)+O

10、2(g)CO2(g)H2 则 C(石墨,s)C(金刚石,s)的H=。 答案(1)+26.48kJmol -1 (2)H1-H2 考点一考点一焓变焓变反应热反应热 典例探究 例C(s)+O2(g)CO2(g)反应过程中的能量变化如图所示。下列说法中错误的是 () A.该反应的活化能为E1 B.该反应的H=E1-E2 C.该反应为放热反应 D.图中T1所示曲线代表有催化剂时的能量变化 答案D题图中虚线、实线分别表示的是有催化剂和无催化剂时反应过程中的能量变化, 故 D 错误。 名师点拨 图解反应热与活化能的关系 (1)在无催化剂的情况,E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,H=E1-E2。

11、(2)催化剂能降低反应所需活化能,但不影响焓变的大小。 题组训练 题组一考查反应热与能量变化的关系 1.(2020 黑龙江顶级名校摸底考)下图为 N2(g)和 O2(g)反应生成 NO(g)过程中的能量变化,下列 说法中正确的是() A.1molN2(g)和 1molO2(g)反应放出的能量为 180kJ B.1molN2(g)和 1molO2(g)具有的总能量小于 2molNO(g)具有的总能量 C.通常情况下,N2(g)和 O2(g)混合能直接生成 NO D.NO 是一种酸性氧化物,能与 NaOH 溶液反应生成盐和水 答案B题给反应的H=946kJmol -1+498kJmol-1-263

12、2kJmol-1=+180kJmol-1,该反应 是吸热反应,A 错误,B 正确;氮气和氧气反应需要一定条件,C 错误;NO 不是酸性氧化物,与氢氧 化钠溶液不反应,D 错误。 2.(2020 北京师大附中模拟)科研人员在水煤气变换CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H中突 破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题,该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒 子)催化实现的。反应过程示意图如下: 下列说法正确的是() A.过程、过程均为吸热过程 B.过程生成了具有极性共价键的 H2、CO2 C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的H D.H2O 没有参与过程中的反应过程 答案A根据反应

13、过程示意图可知,过程、过程为水分子中的化学键断裂的过程,为吸热 过程,故 A 正确;过程中 CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气,H2中的化学键 为非极性键,故 B 错误;催化剂不能改变反应的H,故 C 错误;过程、过程是水分子中的化 学键断裂的过程,过程中形成了水分子,因此 H2O 参与了过程中的反应过程,故 D 错误。 题组二反应热的图像分析 3.(2020 山西晋中月考)某反应由两步反应 ABC 构成,它的反应能量曲线如图所示,下列 叙述正确的是() A.三种化合物中 C 最稳定 B.两步反应均为吸热反应 C.A 与 C 的能量差为E4 D.AB 反应,反应条件一定要加热 答

14、案A能量越低越稳定,三种化合物中 C 的能量最低,所以 C 最稳定,故 A 正确;由题图可知, 第一步反应为吸热反应,第二步反应为放热反应,故 B 错误;A 与 C 的能量差=(E1-E2)+(E3- E4)=E1+E3-E2-E4,故 C 错误;AB 的反应是吸热反应,与反应发生的条件无关,即吸热反应不一 定要加热,故 D 错误。 4.(2020 河南洛阳月考)CH4与 Cl2生成 CH3Cl 的部分反应过程中各物质的能量变化关系如图所示 (Ea表示活化能),下列说法正确的是() A.Cl可由 Cl2在高温条件下生成,是 CH4与 Cl2反应的催化剂 B.升高温度,Ea1、Ea2均减小,反应

15、速率加快 C.增大 Cl2的浓度,可提高反应速率,但不影响H的大小 D.第一步反应的速率大于第二步反应 答案CCl可由 Cl2在光照条件下生成,是 CH4与 Cl2反应的“中间体”,而不是反应的催化 剂,A 错误;Ea1、Ea2分别为第一步反应、第二步反应所需活化能,升高温度,反应所需活化能不变, 即Ea1、Ea2不变,B 错误;Cl2是该反应的反应物,增大反应物的浓度,反应速率增大,而反应的H 和反应的途径无关,只与反应的始态和终态有关,即增大 Cl2的浓度不影响H的大小,C 正确;第 一步反应所需活化能Ea1大于第二步反应所需活化能Ea2,第一步反应单位体积内活化分子百分数 低于第二步反应

16、,故第二步反应速率更大,D 错误。 题组三燃烧热、中和热的判断 5.下列热化学方程式正确的是() A.表示硫的燃烧热的热化学方程式:S(s)+3 2O2(g) SO3(g)H=-315kJmol -1 B.表示中和热的热化学方程式:NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.3kJmol -1 C.表示 H2的燃烧热的热化学方程式:H2(g)+1 2O2(g) H2O(g)H=-241.8kJmol -1 D.表示 CO 的燃烧热的热化学方程式:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566kJmol -1 答案B表示燃烧热的热化学方程式时,可燃物的物质的量为

17、 1mol,反应生成稳定的氧化物。A 中应生成 SO2;C 中应生成 H2O(l);D 中 CO 的物质的量应为 1mol。 6.已知反应: 101kPa 时,2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-221kJ/mol 稀溶液中,H +(aq)+OH-(aq) H2O(l)H=-57.3kJ/mol 下列结论中正确的是() A.碳的燃烧热H-110.5kJ/mol B.的反应热H=221kJ/mol C.稀硫酸与稀 NaOH 溶液反应的中和热H=-57.3kJ/mol D.稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1mol 水,放出 57.3kJ 热量 答案C使用燃烧热时要注意两个关键点:一是反应物

18、用量,可燃物为 1mol;二是充分燃烧生成 稳定氧化物HH2O(l)、CCO2(g)、SSO2(g)等。反应没有生成稳定的氧化物,因此碳的燃 烧热HH3B.H1H3 C.H1+H3=H2D.H1+H20;CuSO4(s)CuSO4(aq)H20,则H3H2,A 项错误;H3H1,B 项错误;H2=H1-H3,C 项错误;H1+H2H3,D 项正确。 名师点拨 反应热大小比较的注意要点 (1)反应物和生成物的状态 物质的气、液、固三态的变化与反应热关系: (2)H的符号 比较反应热大小时不要只比较H数值的大小,还要考虑其符号。 (3)化学计量数 当反应物、生成物及其状态相同时,化学计量数越大,放

19、热反应的H越小,吸热反应的H 越大。 (4)可逆反应与反应热(H) 正确理解可逆反应的反应热(H),如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4kJmol -1中的 92.4kJ 是 1molN2(g)与 3molH2(g)完全反应生成 2molNH3(g)时放出的热量。 题组训练 题组一依据键能计算焓变 1.已知 1g 氢气完全燃烧生成液态水时放出热量 143kJ,18g 水蒸气变成液态水放出 44kJ 的热量。 其他相关数据如下表,则表中x为 () 化学键O O(g)HH(g)HO(g) 1mol 化学键断裂时需要吸收的能量/kJ496x463 A.920B.557C.436D

20、.188 答案C1g 氢气完全燃烧生成液态水时放出热量 143kJ,故 2mol 氢气完全燃烧生成 2mol 液 态水时放出热量为2mol2g/mol 1g 143kJ=572kJ,18g 水蒸气变成液态水放出 44kJ 的热量,2mol 液 态水变为气态水吸收的热量为2mol18g/mol 18g 44kJ=88kJ,故 2mol 氢气完全燃烧生成 2mol 气态水 时放出热量为 572kJ-88kJ=484kJ,热化学方程式为 2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-484kJ/mol, 则 2xkJ/mol+496kJ/mol-4463kJ/mol=-484kJ/mol,解得x=43

21、6,故选 C。 2.(2015 课标,27 节选)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为 CO、 CO2和 H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H3 已知反应中相关的化学键键能数据如下: 化学键HHCOCOHOCH E/(kJmol -1) 4363431076465413 由此计算H1=kJmol -1;已知H 2=-58kJmol -1,则H 3= kJmol -1。 答案-99+41 解析由反应热

22、与键能的关系可得,H1=1076kJmol -1+2436kJmol-1-3413kJmol-1- 343kJmol -1-465kJmol-1=-99kJmol-1;依据盖斯定律知,反应=反应-反应,则 H3=H2-H1=-58kJmol -1-(-99kJmol-1)=+41kJmol-1。 题组二利用相对能量计算H 3.(2020 湖南长沙名校联考)根据如下能量关系示意图,下列说法正确的是() A.1molC(s)与 1molO2(g)的能量之和为 393.5kJ B.反应 2CO(g)+O2(g)2CO2(g)中,生成物的总能量大于反应物的总能量 C.由 C(s)CO(g)的热化学方程

23、式为 2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-221.2kJmol -1 D.若热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量,则 CO 的热值为 10.1kJmol -1 答案C由题图可知 1molC(s)与 1molO2(g)的能量之和比 1molCO2(g)的能量高 393.5kJ,A 项错 误;2CO(g)+O2(g)2CO2(g)为放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,B 项错误;由题 图可知 1molC(s)与 0.5molO2(g)生成 1molCO(g)放出的热量为 393.5kJ-282.9kJ=110.6kJ,则热 化学方程式为 2C(s)+O2(g)2CO(g)

24、H=-221.2kJmol -1,C 项正确;若热值指一定条件下单 位质量的物质完全燃烧所放出的热量,则 CO 的热值为282.9kJ 28g 10.1kJg -1,D 项错误。 4.(2020 浙江 7 月选考,29 节选)研究 CO2氧化 C2H6制 C2H4对资源综合利用有重要意义。 相关的主要化学反应有: C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)H1=136kJmol -1 C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)H2=177kJmol -1 C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)H3 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H4=

25、41kJmol -1 已知:298K 时,相关物质的相对能量(如下图)。 可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的H(H随温度变化可忽略)。 例如:H2O(g)H2O(l)H=-286kJmol -1-(-242kJmol-1)=-44kJmol-1。 请回答: (1)根据相关物质的相对能量计算H3=kJmol -1。 答案(1)430 解析(1)H3=生成物总能量-反应物总能量=(-110kJmol -14+0kJmol-13)- 84kJmol -1+(-393kJmol-12)=430kJmol-1。 题组三利用盖斯定律计算H 5.(2020 湖南岳阳月考)已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧

26、热分别是H1=-akJmol -1、H 2=- bkJmol -1和H 3=-ckJmol -1,则工业冶炼晶体硅反应 2C(s)+SiO 2(s) Si(s)+2CO(g)的H 为() A.(a+2b-c)kJmol -1 B.(2a-2b-c)kJmol -1 C.(2b+c-2a)kJmol -1 D.(b+c-2a)kJmol -1 答案C根据题给信息,可得到热化学方程式:C(s)+O2(g)CO2(g)H1=-akJmol - 1,CO(g)+1 2O2(g) CO2(g)H2=-bkJmol -1,Si(s)+O 2(g) SiO2(s)H3=-ckJmol -1。 根据盖斯定律,

27、2-2-,可得到目标反应,则H=(2b+c-2a)kJmol -1。 6.(2020 贵州黔西南月考)2mol 金属钠和 1mol 氯气反应的能量关系如图所示,下列说法不正确 的是() A.原子失电子为吸热过程,相同条件下,K(s)的(H2+H3)Na(s)的(H2+H3) B.H4的值在数值上和 ClCl 键的键能相等 C.H2+H3+H4+H5=-(H6+H7) D.2Na(s)+Cl2(g)2NaCl(s)在较低温度下自发进行 答案C原子失电子为吸热过程,相同条件下,K 与 Na 同一主族,同主族元素从上到下电离能逐 渐减小,K(s)的(H2+H3)Na(s)的(H2+H3),故 A 正

28、确;断裂化学键吸收能量,形成化学键 释放能量,则H4的值在数值上和 ClCl 键的键能相等,故 B 正确;由盖斯定律可知,反应一步 完成和分步完成的能量相同,则H2+H3+H4+H5+H6+H7=H1,H2+H3+H4+H5=H1- (H6+H7),故 C 错误;2Na(s)+Cl2(g)2NaCl(s)反应中,H0,S0,低温下G=H- TS0 可自发进行,故 D 正确。 1.(2020 天津,10,3 分)理论研究表明,在 101kPa 和 298K 下,HCN(g)HNC(g)异构化反应过程 的能量变化如图所示。下列说法错误的是() A.HCN 比 HNC 稳定 B.该异构化反应的H=+

29、59.3kJmol -1 C.正反应的活化能大于逆反应的活化能 D.使用催化剂,可以改变反应的反应热 答案D由题图可知,1molHCN 的能量比 HNC 的能量低 59.3kJ,则 HCN 更稳定,该异构化反应是 吸热反应,反应的H=+59.3kJmol -1,A、B 项正确;由题图可知,正反应的活化能是 186.5kJmol -1,逆反应的活化能为 127.2kJmol-1,C 项正确;催化剂不改变反应热,D 项错误。 2.(2020 北京,12,3 分)依据图示关系,下列说法不正确的是() A.石墨燃烧是放热反应 B.1molC(石墨)和 1molCO 分别在足量 O2中燃烧,全部转化为

30、CO2,前者放热多 C.C(石墨)+CO2(g)2CO(g)H=H1-H2 D.化学反应的H,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关 答案CA 项,燃烧都属于放热反应,正确;B 项,由题图可知,1mol 石墨完全燃烧放出 393.5kJ 热量,1molCO 完全燃烧放出 283.0kJ 热量,正确;C 项,C(石墨)+O2(g)CO2(g) H1,CO(g)+1 2O2(g) CO2(g)H2,由盖斯定律-2得 C(石墨)+CO2(g)2CO(g) H=H1-2H2,错误;D 项,由盖斯定律可知反应的H与反应途径无关,正确。 3.(2020 山东,14,4 分)1,3-丁二烯与 HBr

31、发生加成反应分两步:第一步 H +进攻 1,3-丁二烯生成 碳正离子();第二步 Br -进攻碳正离子完成 1,2-加成或 1,4-加成。反应进程中的能量变 化如下图所示。已知在 0和 40时,1,2-加成产物与 1,4-加成产物的比例分别为 7030 和 1585。下列说法正确的是() A.1,4-加成产物比 1,2-加成产物稳定 B.与 0相比,40时 1,3-丁二烯的转化率增大 C.从 0升至 40,1,2-加成正反应速率增大,1,4-加成正反应速率减小 D.从 0升至 40,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度 答案AD根据题给反应进程中的能量关系,1,3-丁二烯

32、与 HBr 的加成反应为放热反应,两种温 度下,1,4-加成产物比 1,2-加成产物的能量低,所以 1,4-加成产物更稳定,A 项正确;1,3-丁二烯 与 HBr 的加成反应为放热反应,升温,平衡向逆反应方向移动,1,3-丁二烯的转化率降低,且说明 正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度,B 项错误,D 项正确;升温时,1,2-加成正 反应速率和 1,4-加成正反应速率都增大,C 项错误。 4.(2020 课标,28 节选)硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是 SO2的催化氧化:SO2(g)+1 2O2(g) SO3(g)H=-98kJmol -1。回答下列问题

33、: (1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与 SO2(g)反应生成 VOSO4(s)和 V2O4(s)的热化 学方程式为。 答案(1)2V2O5(s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s)H=-351kJmol -1 解析(1)V2O5和 SO2反应生成 VOSO4和 V2O4的化学方程式为 2V2O5+2SO22VOSO4+V2O4。由题图 可得以下两个热化学方程式:V2O4(s)+2SO3(g)2VOSO4(s)H1=-399kJmol - 1,V 2O4(s)+SO3(g) V2O5(s)+SO2(g)H2=-24kJmol -1,将-2可 得:2V2O5(

34、s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s)H=-351kJmol -1。 5.(2020 课标,28 节选)天然气的主要成分为 CH4,一般还含有 C2H6等烃类,是重要的燃料和化 工原料。 (1)乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)H1,相关物质的燃烧热数据如 下表所示: 物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g) 燃烧热H/(kJmol -1) -1560-1411-286 H1=kJmol -1。 答案(1)137 解析(1)根据题意可知: .C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)H1 .C2H6(g)+7 2O2(g) 2CO2(g)+3

35、H2O(l)DH2=-1560kJmol -1 .C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)DH3=-1411kJmol -1 .H2(g)+1 2O2(g) H2O(l)DH4=-286kJmol -1 根据盖斯定律,反应=-,则 DH1=DH2-DH3-DH4=137kJmol -1。 6.(2020 山东,18 节选)探究 CH3OH 合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高 CH3OH 的产率。以 CO2、H2为原料合成 CH3OH 涉及的主要反应如下: .CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-49.5kJmol -1 .CO(g)+2H2(g)

36、CH3OH(g)H2=-90.4kJmol -1 .CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H3 回答下列问题: (1)H3=kJmol -1。 答案(1)+40.9 解析(1)由盖斯定律知,反应=反应-反应,则H3=H1-H2=-49.5kJmol -1-(- 90.4kJmol -1)=+40.9kJmol-1。 A A 组组基础达标基础达标 1.(2020 云南大理月考)下列变化过程,属于放热反应的是() NH4Cl 固体溶于水炸药爆炸食物因氧化而腐败铝热反应酸碱中和反应 煅烧石灰石制生石灰溴蒸气液化 A.B. C.D. 答案CNH4Cl 固体溶于水,NH4 +水解吸热,不符合题

37、意;炸药爆炸属于放热反应,符合题意; 食物因氧化而腐败,缓慢氧化属于放热反应,符合题意;铝热反应放出大量的热,属于放热反 应,符合题意;酸碱中和反应属于放热反应,符合题意;煅烧石灰石制生石灰为分解反应,属 于吸热反应,不符合题意;溴蒸气液化为物理变化,不是化学反应,不符合题意。因此 属于放热反应,答案选 C。 2.(2020 安徽黄山月考)能源危机是当前全球性的问题,“开源节流”是应对能源危机的重要举 措。下列做法不利于能源“开源节流”的是() A.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源 B.大力开采煤、石油和天然气,以满足人们日益增长的能源需求 C.开发太阳能、水能、风能、地热能

38、等新能源,减少煤、石油等化石燃料的使用 D.减少资源消耗,增加资源的重复使用,注重资源的循环再生 答案B煤、石油和天然气是不可再生的能源,大力开采煤、石油和天然气,不利于能源“开 源节流”,B 项符合题意。 3.肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料。8gN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出 133.5kJ 热量。则下列热化学方程式中正确的是() A.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=-534kJmol -1 B.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=+534kJmol -1 C.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+H2O(l)H=-267k

39、Jmol -1 D.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+H2O(g)H=+267kJmol -1 答案A由题意知,0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时放出 133.5kJ 热量,因此 1molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时放出 133.5kJ4=534kJ 热量,热化学方程式为 N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=-534kJmol -1,故 A 正确。 4.(2020 新疆乌鲁木齐模拟)下列热化学方程式正确的是() A.CH4的燃烧热为H=-890kJmol -1:CH 4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g)H=-890kJmo

40、l -1 B.中和热H=-57.3kJmol -1:CH 3COOH(aq)+NaOH(aq) H2O(l)+CH3COONa(aq)H=- 57.3kJmol -1 C.一定条件下,0.5molN2与 1.5molH2充分反应后放出 35.5kJ 的热量:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-71kJmol -1 D.96gO2的能量比 96gO3的能量低bkJ:3O2(g)2O3(g)H=+bkJmol -1 答案D表示燃烧热时,生成物为稳定的氧化物,水应为液态,A 错误;计算中和热时的酸和碱为 强酸和强碱,醋酸为弱酸,B 错误;0.5molN2与 1.5molH2完全反应后放出

41、35.5kJ 的热量,则 1molN2 与 3molH2完全反应后放出的热量比 71kJ 要大,C 错误。 5.(2020 山东淄博调研)下列关于热化学反应的描述中正确的是() A.已知 NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.3kJmol -1,则含 40.0gNaOH 的稀溶 液与稀醋酸完全中和,放出 57.3kJ 的热量 B.CO(g)的燃烧热H=-283.0kJmol -1,则 2CO 2(g) 2CO(g)+O2(g)反应的 H=+(2283.0)kJmol -1 C.1mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 D.在 101k

42、Pa 时,2.0gH2完全燃烧生成液态水,放出 285.8kJ 热量,氢气燃烧的热化学方程式表示 为 H2(g)+1 2O2(g) H2O(g)H=-285.8kJmol -1 答案B醋酸为弱酸,电离时要吸热,放出的热量应小于 57.3kJ,A 项错误;甲烷的燃烧热指的 是 1molCH4燃烧生成液态 H2O 所放出的热量,C 项错误;生成的水应为液态水,D 项错误。 6.(2020 山东青岛模拟)一定条件下,由 N2O 和 NO 反应生成 N2和 NO2的能量变化如图所示。下列 说法不正确的是() A.反应生成 1molN2时转移 4mole - B.反应物的总能量大于生成物的总能量 C.N

43、2O(g)+NO(g)N2(g)+NO2(g)H=-139kJmol -1 D.反应中断裂化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量 答案A发生反应的化学方程式为 N2O+NON2+NO2,反应生成 1molN2时转移 2mole -,A 不正确; 根据题图,反应物的总能量大于生成物的总能量,B 正确;该反应的H=(209-348)kJmol -1=- 139kJmol -1,C 正确;该反应是放热反应,所以反应中断裂化学键吸收的总能量小于形成化学键 释放的总能量,D 正确。 7.(2020 山东枣庄模拟)由金红石 TiO2制取单质 Ti,涉及的步骤为 TiO2TiCl4Ti。 已知: C(s)

44、+O2(g)CO2(g)H1 2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H2 TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(s)+O2(g)H3 则反应 TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的H为() A.H3+2H1-2H2B.H3+H1-H2 C.H3+2H1-H2D.H3+H1-2H2 答案C根据盖斯定律,由 2-+,可得 TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g) H=2H1-H2+H3,故 C 项正确。 8.(2020 北京平谷模拟改编)科学家用 X 射线激光技术观察到 CO 与 O 在催化剂表面形成化学键 的过程。反应过程的

45、示意图如下: 下列说法正确的是() A.CO 和 O 生成 CO2是吸热反应 B.在该过程中,CO 断键形成 C 和 O C.CO 和 O 生成了具有极性共价键的 CO2 D.状态状态表示 CO 与 O2反应的过程 答案CA 项,CO 和 O 生成 CO2是放热反应,错误;B 项,观察反应过程的示意图知,该过程中,CO 中的化学键没有断裂形成 C 和 O,错误;C 项,题图中 CO 和 O 生成的 CO2分子中含有极性共价键, 正确;D 项,状态状态表示 CO 与 O 反应的过程,错误。 9.(2020 山东临沂模拟)Li/Li2O 体系的能量循环图如图所示。下列说法正确的是() A.H3H5

46、 D.H1+H2+H3+H4+H5+H6=0 答案CO2由气态分子变为气态原子,需要断裂分子中的化学键,因此要吸收能量,H30,A 项 错误;根据盖斯定律可知,化学反应的反应热只与物质的始态和终态有关,与反应途径无关,根据 题图可知,H1+H2+H3+H4+H5=H6,B 项、D 项错误;根据题图可 知,H10,H20,H30,H40,结合 B 项分析可知,H6H5,C 项正确。 10.(2019 辽宁六校协作体期初联考)下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下 列说法正确的是() A.工业上可电解 MgCl2溶液冶炼金属镁,该过程放出热量 B.热稳定性:MgI2MgBr2MgC

47、l2MgF2 C.金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应 D.由图可知此温度下 MgBr2(s)与 Cl2(g)反应的热化学方程式为 MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g)H=+117kJmol -1 答案C依据题图可知,Mg 与 Cl2的能量高于 MgCl2,故由 MgCl2制取金属镁是吸热反应,故 A 错 误;物质的能量越低越稳定,因此化合物的热稳定性:MgI2MgBr2MgCl2”“”或“=”)726.5。 (3)使 Cl2和 H2O(g)通过灼热的碳层,生成 HCl 和 CO2,当有 1molCl2参与反应时释放出 145kJ 热量, 写出该反应的热化学方程式

48、:。 (4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下 煅烧,所得物质可用作耐高温材料。4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s)H=- 1176kJmol -1,反应过程中,每转移 1mol 电子放出的热量为 。 答案(1)M(2)(3)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)4HCl(g)+CO2(g)H=-290kJmol -1 (4)98kJ 解析(1)有机物 M 经过太阳光照射可转化成 N,该反应的H=+88.6kJmol -1,是吸热反应,N 在 暗处转化为 M,是放热反应,物质的能量越低越稳定,说明 M 较稳定

49、。(2)燃烧热是指 101kPa 时,1mol 纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,甲醇燃烧生成 CO2(g)和 H2(g)属于不完 全燃烧,放出的热量少。(3)已知有 1molCl2参与反应时释放出 145kJ 热量,则 2mol 氯气参与反 应放热 290kJ,故 Cl2和 H2O(g)通过灼热的碳层发生反应的热化学方程式为 2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)4HCl(g)+CO2(g)H=-290kJmol -1。(4)由 4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s)H=-1176kJmol -1,可知反应过程中转移 12mol 电子放热 1176kJ,则每转移 1mol 电子放热 98kJ。