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1、唐玲出品 高中化学学习材料 唐玲出品 专题五化学反应与能量变化 第一单元化学反应中的热效应 一 选择题 1 已知反应 X Y M N为吸热反应 对这个反应的下列说法中正确的是 A X的能量一定低于 M的能量 Y的能量一定低于 N的能量 B 因为该反应为吸热反应 故一定要加热反应才能进行 C 破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的 能量 D X和 Y的总能量一定低于M和 N的总能量 解析 X Y M N H 0 说明 X 与 Y的总能量低于M与 N的总能量 A 错误 D 正确 破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学 键所放出的能量 C 错误 吸热反应有的不需
2、要加热也可反应 如氢氧化钡 晶体与氯化铵搅拌即可 B错误 答案 D 2 下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 A 生成物总能量一定低于反应物总能量 B 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C 应用盖斯定律 可计算某些难以直接测量的反应焓变 D 同温同压下 H2 g Cl2 g 2HCl g 在光照和点燃条件下的 H不同 唐玲出品 解析放热反应生成物总能量低于反应物总能量 吸热反应生成物总能量高 于反应物总能量 A 错误 化学反应的速率与反应物本身的性质 温度 压 强 浓度 催化剂等因素有关 与吸热 放热反应无关 B 错误 通过盖斯 定律可以间接测量某些难以直接测量的反应的焓变 C
3、 正确 同温同压下 H2 g Cl2 g 2HCl g 的反应条件不会影响 H的值 D错误 答案 C 3 臭氧层中臭氧分解历程如图所示 下列说法正确的是 A 催化反应 均为放热反应 B 催化剂不能改变该反应的焓变 C ClO是该反应的催化剂 D 在该反应过程中没有化学键的断裂与生成 解析由题可知反应 为吸热反应 反应 为放热反应 A 错误 催化剂改 变了反应的活化能 没有改变反应的焓变 B 正确 ClO 是中间产物 Cl 是 催化剂 C错误 任何化学反应中都既有化学键的断裂又有化学键的形成 D 错误 答案B 4 下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系 唐玲出品 据此判断下列说法中正
4、确的是 A 石墨转变为金刚石是吸热反应 B 白磷比红磷稳定 C S g S s H 0 D H2 g I2 g 2HI g H 0 解析红磷的能量低 更稳定 B错误 气态硫能量高 S g S s 放出热 量 H 0 C错误 D中反应为放热反应 H 0 答案A 5 在 298 K 100 kPa 时 已知 2H2O g O2 g 2H2 g H1 Cl2 g H2 g 2HCl g H2 2Cl2 g 2H2O g 4HCl g O2 g H3 则 H3与 H1和 H 2间的关系正确的是 A H3 H1 2 H 2B H3 H1 H2 C H3 H1 2 H2D H3 H1 H2 解析依次给三个
5、热化学方程式编号为 则 2 故 H3 H1 2 H2 答案A 6 氢化热是指一定条件下 1 mol 不饱和化合物加氢时放出的热量 表中是环 己烯 环己二烯 和苯的氢化热数据 唐玲出品 化合物 H2 2H2 3H2 氢化热 H kJ mol 1 119 7 232 7 208 4 下列说法正确的是 A 环己二烯与 H2的反应最剧烈 B 环己烯 环己二烯和苯有相同的官能团 C 三种化合物中环己二烯的稳定性最强 D 上述条件下 1 mol转变为时放热 113 kJ 解析A项 剧烈与否 与放出热量多少无关 错误 B项中 苯分子中无碳 碳双键 错误 C项 环己二烯最活泼 错误 答案D 7 白磷与氧可发生
6、如下反应 P4 5O2 P 4O10 已知断裂下列化学键需要吸收的 能量分别为 P P a kJ mol 1 P O b kJ mol 1 P O c kJ mol 1 O O d kJ mol 1 根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的 H 其中正确的是 A 6 a 5d 4c 12b kJ mol 1 B 4c 12b 6a 5d kJ mol 1 C 4 c 12b 4c 5d kJ mol 1 D 4a 5d 4c 12b kJ mol 1 解析1 mol P4中有 6 mol 的 P P 5 mol O2中含有 5 mol O O 1 mol P4O10 中含有 4 mol P O
7、 12 mol P O 所以 H 6 a 5d 4c 12b kJ mol 1 答案A 二 非选择题 8 1 丙烷热值较高 污染较小 是一种优良的燃料 试回答下列问题 唐玲出品 如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和 1 mol H2O l 过程中的能量变化图 请在图中的括号内填入 或 写 出 表 示 丙 烷 燃 烧 热 的 热 化 学 方 程 式 二甲醚 CH3OCH3 是一种新型燃料 应用前景广阔 1 mol 二甲醚完全燃烧 生成 CO2和液态水放出 1 455 kJ 热量 若 1 mol 丙烷和二甲醚的混合气体完 全燃烧生成 CO2和液态水共放出1 645 kJ 热量 则混合气体中 丙烷和
8、二甲 醚的物质的量之比为 2 盖斯定律认为 不管化学过程是一步完成或分几步完成 整个过程的总热 效应相同 试运用盖斯定律回答下列问题 已知 H2O g H2O l H1 Q1 kJ mol 1 C2H5OH g C2H5OH l H2 Q2 kJ mol 1 C2H5OH g 3O2 g 2CO2 g 3H2O g H3 Q3 kJ mol 1 若使 46 g 液态无水酒精完全燃烧 并恢复到室温 则整个过程中放出的热量 为 kJ 碳在氧气供应不充足时 生成CO同时还部分生成 CO2 因此无法通过实验 直接测得反应 C s 1 2O 2 g CO g 的 H 但可设计实验 利用盖斯定律 计算出该
9、反应的 H 计算时需要测得的实验数据有 解析 1 丙烷完全燃烧生成CO2和 1 mol H2O l 的过程放热 H为 燃烧热是 101 kPa 时 1 mol 物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量 所以表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l H 2 215 0 kJ mol 1 n 二甲醚 1 455 kJ mol 1 1 mol n 二 甲醚 2 215 0 kJ mol 1 1 645 kJ 解得 n 二甲醚 0 75 mol n 丙 唐玲出品 烷 0 25 mol 2 由 3 可得C2H5OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O l H4
10、 3Q1 Q2 Q3 kJ mol 1 所以使 46 g 液态无水酒精完全燃烧 并恢复到室 温 整个过程中放出的热量为 3 Q1 Q2 Q3 kJ 利用盖斯定律计算反应C s 1 2O 2 g CO g 的 H 需要测得的实验数据 有碳和 CO的燃烧热 答案 1 C3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l H 2 215 0 kJ mol 1 1 3 2 3Q1 Q2 Q3 碳和 CO的燃烧热 9 测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示 1 写出该反应的热化学方程式 中和热为 57 3 kJ mol 1 2 取 50 mL NaOH溶液和 30 mL 硫酸溶液进行实验 实验数
11、据如下表 请填写下表中的空白 温度 实验次数 起始温度 T1 终止温度 T2 温度差平 均值 T2 T 1 H2SO4 溶液 NaOH 溶液 平均值 1 26 2 26 0 26 1 30 1 2 27 0 27 4 27 2 33 3 3 25 9 25 9 25 9 29 8 4 26 4 26 2 26 3 30 4 近似认为 0 50 mol L 1NaOH 溶液和 0 50 mol L 1 硫酸溶液的密度都是1 g cm 3 中和后生成溶液的比热容 c 4 18 J g 1 1 则中和热 H 唐玲出品 取小数点后一位 上述实验数值结果与57 3 kJ mol 1 有偏差 产生偏差的原
12、因可能是 填字母 a 实验装置保温 隔热效果差 b 量取 NaOH 溶液的体积时仰视读数 c 分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d 用温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 解析 1 写热化学方程式时除注意化学方程式配平外 还要注意物质的聚集 状态 H的符号和单位 2 实验 2 的误差太大要舍去 H m1 m2c T n 50 g 30 g 4 18 J g 1 1 4 0 025 mol 53 504 J mol 1 53 5 kJ mol 1 a c 项易使部分热量损失 导致结果偏低 b 项仰视读数 V NaOH 偏大 会导致结果偏高 d 项会使温差
13、变小 导致结果偏低 答 案 1 1 2 H2SO4 aq NaOH aq 1 2 Na2SO4 aq H2O l H 57 3 kJ mol 1 2 4 0 53 5 kJ mol 1 acd 10 能源危机是当前全球问题 开源节流是应对能源危机的重要举措 1 下列做法有助于能源 开源节流 的是 填字母 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 地热等新能源 减少使用煤 石油等化石燃料 d 减少资源消耗 增加资源的重复使用 资源的循环再生 2 金刚石和石墨均为碳的同素异形体 它们在氧气不足时燃烧
14、生成一氧化 碳 充分燃烧时生成二氧化碳 反应中放出的热量如下图所示 唐玲出品 在通常状况下 金刚石和石墨中 填 金刚石 或 石墨 更稳 定 石墨的燃烧热为 12 g石墨在一定量空气中燃烧 生成气体36 g 该过程放出的热量 3 已知 N2 O2分子中化学键的键能分别是946 kJ mol 1 497 kJ mol 1 N2 g O2 g 2NO g H 180 0 kJ mol 1 NO分子中化学键的键能为 kJ mol 1 4 综 合 上 述 有 关 信 息 请 写 出 CO 与NO 反 应 的 热 化 学 方 程 式 解析 2 由图知石墨的能量比金刚石的小 所以石墨比金刚石稳定 石墨 的燃
15、烧热 H H3 H2 110 5 kJ mol 1 283 0 kJ mol 1 393 5 kJ mol 1 n CO 28 g mol 1 n CO 2 44 g mol 1 36 g n CO n CO2 1 mol 所以 n CO n CO2 0 5 mol 放出的热量为 110 5 kJ mol 1 0 5 mol 393 5 kJ mol 1 0 5 mol 252 0 kJ 3 设 NO分子中化学 键的键能为 x 则 946 kJ mol 1 497 kJ mol 1 2x 180 0 kJ mol 1 x 631 5 kJ mol 1 4 由图知 2CO g O2 g 2CO2
16、 g H 566 0 kJ mol 1 将该式减去 N 2 g O2 g 2NO g H 180 0 kJ mol 1得 2NO g 2CO g N2 g 2CO2 g H 746 0 kJ mol 1 答案 1 acd 2 石墨393 5 kJ mol 1 252 0 kJ 3 631 5 4 2NO g 2CO g N2 g 2CO2 g H 746 0 kJ mol 1 11 已知某种新型燃料的主要成分是高浓度乙炔和液氨 请回答下列问题 1 下列说法正确的是 填序号 唐玲出品 A 液氨在汽化过程中 H 0 B 乙炔 CHCH 和液氨在密封体系中发生氧化还原反应而释放能量 C 乙炔和液氨在纯氧中完全燃烧时不产生有毒物质 D 这种新型燃料燃烧过程中只是将化学能转化为动能 2 已知充分燃烧 a g 乙炔气体时生成二氧化碳气体和液态水 并放出热量b kJ 则下列热化学方程式中正确的是 填序号 A 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 26b a kJ mol 1 B C2H2 5 2O 2 2CO2 H2O H 26b a kJ mol 1 C 2C2H2 g 5O
