第4讲 化学反应中的能量变化

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1、第一章 化学反应及其能量变化 第4讲 化学反应中的能量变化基础盘点 一、化学反应中的能量变化 自我诊断 1.下列说法正确的是（） A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B.任何放热反应在常温条件下一定能发生 C.反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定了反应是放热还是吸热 D.吸热反应在常温下不能发生解析 化学反应的能量变化主要表现在放热或吸热，反应是吸热还是放热取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。吸热反应和放热反应在一定条件下都能发生，反应开始时需加热的反应可能是吸热反应也可能是放热反应。答案 C2.化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，下列图示能表示Ba(OH)28H2

2、O与NH4Cl的反应过程中能量变化的是 ( )1.放热反应和吸热反应放热热反应应 吸热热反应应 定义义 热热量的 化学反应应 热热量的 化学反应应 放出吸收解析 Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应过程中吸收热量，即生成物的总能量大于反应物的总能量。答案 A基础回归形成原因 反应应物具有的总总 能量 生成物具有的总总 能量 反应应物具有的总总能量_生成物具有的总总能量 与化学键键的关系 生成物分子成键键 时释时释 放的总总能量 反应应 物分子断键时键时 吸 收的总总能量 生成物分子成键时释键时释 放的总总能量 反应应 物分子断键时键时 吸收的总总能量 表示方法 H 0 H 0 Q1的是()2

3、H2(g)+O2(g) 2H2O(l) H=-Q12H2(g)+O2(g) 2H2O(g)H=-Q2S(g)+O2(g) SO2(g) H=-Q1S(s)+O2(g)SO2(g) H=-Q2C(s)+ O2(g) CO(g) H=-Q1C(s)+O2(g) CO2(g) H=-Q2H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) H=-Q1H2(g)+ Cl2(g)HCl(g) H=-Q2A. B. C. D.解析 首先分析同一物质不同聚集状态下转化时的能量变化，其次分析不同聚集状态在反应物中和在生成物中对反应热的影响。答案 A4.已知：CH3CH2CH2CH3（g）+6.5O2(g) 4CO2(g)

4、+5H2O(l) H=-2 878 kJ/mol(CH3)2CHCH3(g)+6.5O2(g) 4CO2(g)+5H2O(l) H=-2 869 kJ/mol 下列说法正确的是 ( )A.正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子B.正丁烷的稳定性大于异丁烷C.异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程D.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多解析 由题目所给热化学方程式可知燃烧等物质的量正丁烷和异丁烷，前者放热更多,这意味着正丁烷分子储存能量更多，因此稳定性关系:正丁烷YZB.XZYC.YXZD.ZXY解析 降温，式平衡右移，其H0，式平衡左移，其H0，由盖斯定律知，-可得 C2H2(g)+ H2(g) C2

5、H4(g) H= kJ/mol,即 0,ZQ2,A错误；B项，因为X2与H2的反应为放热反应，所以生成物总能量小于反应物总能量，B错；C项，生成1 mol HCl气体放出热量为 ，C错；D项，1 mol HBr(g)变为1 mol HBr(l)要放出热量，所以，1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量，D正确。答案 D2.（2009重庆理综，12）下列热化学方程式书写正确的是（H的绝对值均正确）（）A.C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O（g）H=-1 367.0 kJ/mol(燃烧热)B.NaOH（aq）+HCl(aq) NaCl(aq)

6、+H2O（l）H=+57.3 kJ/mol(中和热)C.S（s）+O2(g) SO2(g) H=-296.8 kJ/mol（反应热）D.2NO2O2+2NO H=+116.2 kJ/mol（反应热）解析 根据燃烧热的概念，生成的水应为液态，A项错；B项中反应放热，H应为负值，B项错；D项中没表示聚集状态，D项错。答案 C3.（2009天津理综，6）已知：2CO（g）+O2(g)2CO2（g） H=-566 kJ/molNa2O2(s)+CO2(g) Na2CO3(s)+ O2(g)H=-226 kJ/mol根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是（）A.CO的燃烧热为283 kJB.上图可表

7、示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C.2Na2O2(s)+2CO2(s) 2Na2CO3(s)+O2(g)H-452 kJ/molD.CO(g)与Na2O2（s）反应放出509 kJ热量时，电 子转移数为6.021023解析 A选项中燃烧热单位错误，应为kJ/mol；B项中图中没有表示出H=-566 kJ/mol时，对应的反应物与生成物的量的关系，B项错误；由于2Na2O2（s）+2CO2（g） 2Na2CO3（s）+O2（g） H=-452 kJ/mol，所以2Na2O2（s）+2CO2（s） 2Na2CO3（s）+O2（g）H-452 kJ/mol，C正确；由盖斯定律得：CO(g)+

8、Na2O2(s) Na2CO3(s)H=-509 kJ/mol，可知当放出509 kJ热量时，消耗1 mol CO，电子转移数为26.021023，D错误。答案 C4.（2008四川理综，7）下列关于热化学反应的描述中正确的是()A.HCl和NaOH反应的中和热H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H=2(-57.3) kJ/molB.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则2CO2 (g)2CO(g)+O2(g)反应的H=+(2283.0) kJ/molC.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的

9、燃烧热解析 中和热是以生成1 mol H2O作为标准的，因此A不正确；燃烧热是指1 mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，因此B正确，D不正确；有些反应需加热才能发生，但却是放热反应，例如燃料的燃烧需点燃引发才能发生，但却是放热反应。答案 B5.（2008宁夏理综，13）已知H2（g）、C2H4（g）和C2H5OH（l）的燃烧热分别是285.8 kJ/mol、1 411.0 kJ/mol和1 366.8 kJ/mol，则由C2H4（g）和H2O（l）反应生成C2H5OH（l）的H为( )A.-44.2 kJ/molB.+44.2 kJ/molC.-330 kJ/molD.+330 kJ

10、/mol解析 根据燃烧热的概念，写出热化学反应方程式：C2H4（g）+3O2（g） 2CO2（g）+2H2O（l） H=-1 411.0 kJ/molC2H5OH（l）+3O2（g） 2CO2（g）+3H2O（l） H=-1 366.8 kJ/mol根据盖斯定律将反应-得：C2H4（g）+H2O（l） C2H5OH（l）H=-44.2 kJ/mol。答案 A6.（2008海南，8）白磷与氧气可发生如下反应：P4+5O2P4O10。已知断裂下列化学键需要 吸收的能量分别为：P-P a kJ/mol、PO b kJ/mol、P O c kJ/mol、O O d kJ/mol。根据图示的分子结构和有

11、关数据估算该反应的H，其中正确的是()A.（6a+5d-4c-12b） kJ/molB.（4c+12b-6a-5d） kJ/molC.（4c+12b-4a-5d） kJ/molD.（4a+5d-4c-12b） kJ/mol解析 化学反应的实质是旧键断裂、新键形成，其中旧化学键断裂吸收能量，新化学键形成释放能量，反应方程式P4+5O2P4O10中有6 mol P-P 键和5 mol O O键断裂，同时生成4 mol P O键和12 mol P-O键，因此H=（6a+5d-4c-12b） kJ/mol。答案 A7.(2008重庆理综，13)化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示，该反应的热

12、化学方程式是()高温、高压催化剂A.N2(g)+3H2(g) 2NH3(l) H=2(a-b-c) kJ/molB.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=2(b-a) kJ/molC. N2(g)+ H2(g) NH3(l) H=(b+c-a) kJ/molD. N2(g)+ H2(g)NH3(g) H=(a+b) kJ/mol解析 通过图分析起点 mol N2（g）+ mol H2(g)，变化三阶段为吸收能量a kJ；放出能量b kJ；放出能量c kJ到1 mol NH3(l)。故可得热化学方程式：N2（g）+ H2(g) NH3(l) H=(a-b-c) kJ/mol,扩大计量数后

13、得到A。答案 A8. 下列变化过程，属于放热过程的是()液态水变成水蒸气 酸碱中和反应 浓H2SO4稀释 固体氢氧化钠溶于水 H2在l2中燃烧 弱酸电离 NH4Cl晶体与Ba(OH)28H2O混合搅拌A.B.C.D.解析 弱电解质的电离是吸热过程。A9.下列变化中，一定不存在化学能与热能相互转化的是 （ ）A.铝热反应 B.金属钝化C.燃放爆竹 D.干冰气化解析 化学反应中均伴随着能量的变化,而物理变化中不存在化学能的改变，故D项对。D10. 已知:2H2（g）+O2(g) 2H2O(l) H=-571.6 kJ/mol H+（aq）+OH-(aq) H2O(l)H=-57.3 kJ/mol。

14、下列说法中错误的是（ ） A.式表示25,101 kPa时，2 mol H2和1 mol O2完全燃烧生成2 mol H2O(l)放热571.6 kJB.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)中H大于-571.6 kJ/molC.将含1 mol NaOH的水溶液与50 g 98%的硫酸溶液混合后放出的热量为57.3 kJD.将含1 mol NaOH的稀溶液与含1 mol CH3COOH的稀溶液混合后放出的热量小于57.3 kJ解析 C项过程在发生中和反应放出热量之外，还伴随着浓H2SO4稀释所放出的热量，故该项错。答案 C11. 单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体。已知：S（s,单斜）+O2（g） SO2(g) H1=-297.16 kJ/molS(s,正交)+O2（g） SO2(g) H2=-296.83 kJ/mol下列说法正确的是（）A.S（s,单斜） S（s,正交）H3=+0.33 kJ/molB.正交硫比单斜硫稳定C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高D.式表示断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放