資源簡(jiǎn)介 章末綜合提升一、熱化學(xué)方程式1.熱化學(xué)方程式(1)概念:表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式。(2)意義:不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,還說(shuō)明了物質(zhì)的“物質(zhì)的量”與“能量”之間的數(shù)量關(guān)系。示例:H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1表示的意義是在25 ℃、101 kPa下,1 mol氣態(tài)H2與0.5 mol氣態(tài)O2反應(yīng)生成1 mol液態(tài)H2O時(shí),放出的熱量是285.8 kJ。2.書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題書(shū)寫(xiě)步驟 注意事項(xiàng)書(shū)寫(xiě)配平的熱化學(xué)方程式 化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)注明反應(yīng)所需的條件 在25 ℃、101 kPa下進(jìn)行的反應(yīng),可不注明條件注明物質(zhì)的聚集狀態(tài) 固體—s、液體—l、氣體—g、溶液—aq注明ΔH的符號(hào)、數(shù)值及單位 放熱反應(yīng):ΔH<0 吸熱反應(yīng):ΔH>0計(jì)算ΔH的數(shù)值 各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,并不表示物質(zhì)的分子數(shù)、原子數(shù),因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)無(wú)論化學(xué)反應(yīng)是否可逆,ΔH都表示每摩爾反應(yīng)進(jìn)行到底時(shí)的能量變化ΔH的數(shù)值與各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例增加或減小;若反應(yīng)逆向進(jìn)行,則ΔH改變符號(hào),但絕對(duì)值不變 已知H2的燃燒熱為285.8 kJ·mol-1,CO的燃燒熱為282.8 kJ·mol-1。現(xiàn)有H2和CO組成的混合氣體56.0 L(折合標(biāo)準(zhǔn)狀況),充分燃燒后,放出熱量710.0 kJ,并生成液態(tài)水。下列說(shuō)法正確的是( )A.CO燃燒的熱化學(xué)方程式為2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=282.8 kJ·mol-1B.H2燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1C.燃燒前的混合氣體中,H2的體積分?jǐn)?shù)為40%D.混合氣體燃燒后若生成的水為氣態(tài),則放熱大于710.0 kJ答案:C解析:燃燒熱是在101 kPa時(shí),1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量;燃燒熱對(duì)應(yīng)的純物質(zhì)是1 mol,而且燃燒反應(yīng)的反應(yīng)熱小于零,所以CO燃燒的熱化學(xué)方程式為2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-565.6 kJ/mol,故A錯(cuò)誤;表示氫氣燃燒熱時(shí)應(yīng)該對(duì)應(yīng)液態(tài)水,所以H2燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol,故B錯(cuò)誤;H2和CO組成的混合氣體的物質(zhì)的量n===2.5 mol,根據(jù)題意可得:285.8 kJ/mol×n(H2)+282.8 kJ/mol×[2.5 mol-n(H2)]=710.0 kJ,n(H2)=1.0 mol,所以燃燒前的混合氣體中,H2的體積分?jǐn)?shù)等于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為×100%=40%,故C正確;混合氣體燃燒后若生成的水為氣態(tài),液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)需要吸收熱量,則放熱小于710.0 kJ,故D錯(cuò)誤;故選C。二、反應(yīng)熱的計(jì)算1.根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比。例如:aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g) ΔHa b c d |ΔH|n(A) n(B) n(C) n(D) Q則====。 已知由氫氣和氧氣反應(yīng)生成4.5 g水蒸氣時(shí)放出60.45 kJ的熱量。(1)寫(xiě)出H2燃燒的熱化學(xué)方程式。(2)計(jì)算該條件下50 g H2燃燒放出的熱量。答案:(1)2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1 (2)6 045 kJ解析:(1)已知生成4.5 g水蒸氣(0.25 mol)放出60.45 kJ的熱量,2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2 mol 1 mol 2 mol |ΔH| 0.25 mol 60.45 kJ·mol-1則=,|ΔH|=483.6 kJ·mol-1,由于反應(yīng)放熱,所以ΔH=-483.6 kJ·mol-1,故熱化學(xué)方程式:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1。(2)50 g H2的物質(zhì)的量為=25 mol,50 g H2放出熱量為25 mol× kJ·mol-1=6 045 kJ。2.根據(jù)反應(yīng)物、生成物的鍵能計(jì)算ΔH=E(反應(yīng)物的鍵能總和)-E(生成物的鍵能總和)。 已知:N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。若斷裂1 mol H—H鍵、1 mol N≡N鍵需要吸收的能量分別為436 kJ、945.6 kJ,則斷裂1 mol N—H鍵需要吸收的能量為( )A.431 kJ B.391 kJC.782 kJ D.360.2 kJ答案:B解析:舊化學(xué)鍵斷開(kāi)吸收能量,形成新化學(xué)鍵釋放能量,反應(yīng)熱=舊化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量-形成新化學(xué)鍵釋放的總能量,要注意1 mol NH3中有3 mol的N—H鍵。設(shè)1 mol N—H鍵的吸收的能量為x,則(945.6 kJ+3×436 kJ)-2×3x=-92.4 kJ,解得x=391 kJ,故本題選B。3.根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)值計(jì)算Q放=n(純物質(zhì))×|ΔH|(燃燒熱)。 已知丙烷的燃燒熱ΔH=-2 215 kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8 g水,則放出的熱量約為( )A.55 kJ B.220 kJC.550 kJ D.1 108 kJ答案:A解析:丙烷分子式是C3H8,燃燒熱為2 215 kJ·mol-1,則1 mol丙烷完全燃燒會(huì)產(chǎn)生4 mol水,放熱2 215 kJ,1.8 g水的物質(zhì)的量為0.1 mol,則消耗丙烷的物質(zhì)的量為0.025 mol,所以反應(yīng)放出的熱量為0.025 mol×2 215 kJ·mol-1=55.375 kJ,則放出的熱量約為55 kJ。4.根據(jù)圖像計(jì)算 化學(xué)反應(yīng) A2(g)+B2(g)===2AB(g) 的能量變化如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是( )A.反應(yīng)熱 ΔH=+(a-b) kJ·mol-1B.該反應(yīng)反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量C.每生成 2 mol AB(g)吸收b kJ熱量D.該反應(yīng)斷裂1 mol A—A鍵放出a kJ能量答案:A解析:由題圖可知,反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH >0,a為正反應(yīng)的活化能,b為逆反應(yīng)的活化能,ΔH=+(a-b) kJ/mol。故A正確;依據(jù)能量圖像分析可知反應(yīng)物能量低于生成物能量,故B錯(cuò)誤;依據(jù)圖像分析判斷1 mol A2(g)和1 mol B2(g)反應(yīng)生成2 mol AB(g),每生成2 mol AB(g)吸收(a-b) kJ熱量,故C錯(cuò)誤;斷裂1 mol A—A鍵和1 mol B—B鍵,吸收a kJ能量,故D錯(cuò)誤;故選A。5.根據(jù)蓋斯定律計(jì)算將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式及其ΔH相加或相減,得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式及其ΔH。 CH4-CO2催化重整反應(yīng)為CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)。已知:C(s)+2H2(g)===CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol-1C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol-1C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-111 kJ·mol-1該催化重整反應(yīng)的ΔH=________kJ·mol-1。答案:+247解析:將題給三個(gè)反應(yīng)依次編號(hào)為①②③:根據(jù)蓋斯定律,由③×2-①-②可得:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247 kJ·mol-1。三、ΔH的大小比較1.同一物質(zhì)不同聚集狀態(tài)H2O(s)===H2O(l) ΔH1H2O(s)===H2O(g) ΔH2由物質(zhì)的能量E大小比較知熱量:Q12.同一反應(yīng),物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2由物質(zhì)的能量(E)的大小知熱量:Q1>Q2,此反應(yīng)為放熱反應(yīng),則ΔH1=-Q1 kJ·mol-1,ΔH2=-Q2 kJ·mol-1,得ΔH1<ΔH2。 已知:C(石墨,s)在一定條件下可發(fā)生一系列變化,如圖所示:已知:ΔH1>0。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )A.ΔH5>ΔH4B.0>ΔH3>ΔH5C.ΔH2=ΔH3-ΔH1-ΔH4D.C(石墨,s)+CO2(g)===2CO(g) ΔH=2ΔH5-ΔH3答案:B解析:按蓋斯定律,ΔH5=ΔH1+ΔH4,因ΔH1>0,故ΔH4<ΔH5,A正確;對(duì)放熱反應(yīng)而言,ΔH<0,燃燒越充分,焓變?cè)叫。?>ΔH5>ΔH3,B錯(cuò)誤;由蓋斯定律可知,ΔH3=ΔH1+ΔH4+ΔH2,則ΔH2=ΔH3-ΔH1-ΔH4,C正確;由蓋斯定律,C(石墨,s)+CO2(g)===2CO(g) ΔH=2ΔH5-ΔH3,D正確;故選B。1.(2023·湖北卷)2023年5月10日,天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船成功發(fā)射,標(biāo)志著我國(guó)航天事業(yè)進(jìn)入到高質(zhì)量發(fā)展新階段。下列不能作為火箭推進(jìn)劑的是( )A.液氮—液氫 B.液氧—液氫 C.液態(tài)NO2—肼 D.液氧—煤油答案:A解析:雖然氮?dú)庠谝欢ǖ臈l件下可以與氫氣反應(yīng),而且是放熱反應(yīng),但是,由于N≡N鍵能很大,該反應(yīng)的速率很慢,氫氣不能在氮?dú)庵腥紵诙虝r(shí)間內(nèi)不能產(chǎn)生大量的熱量和大量的氣體,因此,液氮—液氫不能作為火箭推進(jìn)劑,A符合題意;氫氣可以在氧氣中燃燒,反應(yīng)速率很快且放出大量的熱,生成大量氣體,因此,液氧—液氫能作為火箭推進(jìn)劑,B不符合題意;肼和NO2在一定的條件下可以發(fā)生劇烈反應(yīng),該反應(yīng)放出大量的熱,且生成大量氣體,因此,液態(tài)NO2—肼能作為火箭推進(jìn)劑,C不符合題意;煤油可以在氧氣中燃燒,反應(yīng)速率很快且放出大量的熱、生成大量氣體,因此,液氧—煤油能作為火箭推進(jìn)劑,D不符合題意;故選A。2.(2023·新課標(biāo)卷,節(jié)選)根據(jù)如圖數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)N2(g)+H2(g)===NH3(g)的ΔH=______ kJ·mol-1。答案:-45解析:在化學(xué)反應(yīng)中,斷開(kāi)化學(xué)鍵要吸收能量,形成化學(xué)鍵要釋放能量,反應(yīng)的焓變等于反應(yīng)物的鍵能總和與生成物的鍵能總和的差,因此,由題圖數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)N2(g)+H2(g)===NH3(g)的ΔH=(473+654-436-397-339)kJ·mol-1=-45 kJ·mol-1。3.(2023·浙江6月選考,節(jié)選)水煤氣變換反應(yīng)是工業(yè)上的重要反應(yīng),可用于制氫。水煤氣變換反應(yīng):H2O(g)+CO(g)??CO2 (g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1該反應(yīng)分兩步完成:3Fe2O3(s)+CO(g)??2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH1=-47.2 kJ·mol-12Fe3O4 (s)+H2O(g)??3Fe2O3 (s)+H2(g) ΔH2請(qǐng)回答:ΔH2=______ kJ·mol-1。答案:+6解析:設(shè)方程式①H2O(g)+CO(g)??CO2 (g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1②3Fe2O3(s)+CO(g)??2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH1=-47.2 kJ·mol-1③2Fe3O4 (s)+H2O(g)??3Fe2O3 (s)+H2(g) ΔH2根據(jù)蓋斯定律可知,③=①-②,則ΔH2=ΔH-ΔH1=(-41.2 kJ·mol-1)-( -47.2 kJ·mol-1)=+6 kJ·mol-1。4.(2023·湖南卷,節(jié)選)苯乙烯的制備。已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:①C6H5C2H5(g)+O2(g)===8CO2(g)+5H2O(g) ΔH1=-4 386.9 kJ·mol-1②C6H5CH===CH2(g)+10O2(g)===8CO2(g)+4H2O(g) ΔH2=-4 263.1 kJ·mol-1③H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH3=-241.8 kJ·mol-1計(jì)算反應(yīng)④C6H5C2H5(g)??C6H5CH===CH2(g)+H2(g)的ΔH4=________kJ·mol-1。答案:+118解析:根據(jù)蓋斯定律,將①-②-③可得C6H5C2H5(g)??C6H5CH===CH2(g)+H2(g) ΔH4=-4 386.9 kJ·mol-1-(-4 263.1 kJ·mol-1)-(-241.8 kJ·mol-1)=+118 kJ·mol-1。5.(2023·全國(guó)乙卷,節(jié)選)已知下列熱化學(xué)方程式:FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)+7H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1FeSO4·xH2O(s)===FeSO4(s)+xH2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1FeSO4·yH2O (s)===FeSO4(s)+yH2O(g) ΔH3=c kJ·mol-1則FeSO4·7H2O(s)+FeSO4·yH2O (s)===2(FeSO4·xH2O)(s)的ΔH=______ kJ·mol-1。答案:a+c-2b解析:①FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)+7H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1;②FeSO4·xH2O (s)===FeSO4(s)+xH2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1;③FeSO4·yH2O(s)===FeSO4(s)+yH2O(g) ΔH3=c kJ·mol-1;根據(jù)蓋斯定律可知,①+③-②×2可得FeSO4·7H2O(s)+FeSO4·yH2O(s)===2(FeSO4·xH2O)(s),則ΔH=(a+c-2b) kJ·mol-1。單元檢測(cè)卷(一) 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)時(shí)間:75分鐘 分值:100分(本欄目?jī)?nèi)容,在學(xué)生用書(shū)中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂!)一、選擇題(本題包括14小題,每小題3分,共42分;每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.化學(xué)與人類(lèi)生活密切相關(guān),下列措施有利于節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的是( )①加快化石燃料的開(kāi)采與使用 ②研發(fā)易降解的生物農(nóng)藥 ③應(yīng)用高效潔凈的能源轉(zhuǎn)換技術(shù) ④田間焚燒秸稈 ⑤推廣使用節(jié)能環(huán)保材料A.①③⑤ B.②③⑤C.①②④ D.②④⑤答案:B解析:①加快化石燃料的開(kāi)采與使用會(huì)增加污染物的排放量,故不符合題意;②研發(fā)易降解的生物農(nóng)藥能減少污染物的排放,故符合題意;③應(yīng)用高效潔凈的能源轉(zhuǎn)換技術(shù),可以節(jié)約能源,減少二氧化碳的排放,故符合題意;④田間焚燒秸稈增加二氧化碳的排放,故不符合題意;⑤推廣使用節(jié)能環(huán)保材料可以節(jié)約能源,減少二氧化碳的排放,故符合題意。即有利于節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的是②③⑤。2.在25 ℃、101 kPa下,0.2 mol C2H2完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出259.92 kJ熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是( )A.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(g) ΔH=+259.92 kJ/molB.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-259.92 kJ/molC.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-2 599.2 kJ/molD.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 599.2 kJ/mol答案:D解析:在25 ℃、101 kPa下,0.2 mol C2H2完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出259.92 kJ熱量,則2 mol C2H2完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出2 599.2 kJ熱量,因此熱化學(xué)方程式是2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 599.2 kJ/mol。答案選D。3.下列有關(guān)H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1的說(shuō)法正確的是( )A.代表所有的酸堿中和反應(yīng)B.反應(yīng)物一定是強(qiáng)酸與強(qiáng)堿C.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式都可以這樣表示D.表示稀的強(qiáng)酸溶液與稀的強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成可溶性鹽和1 mol液態(tài)水時(shí)放出57.3 kJ熱量答案:D解析:弱酸與弱堿在溶液中主要以分子形式存在,由于電離吸熱,生成1 mol液態(tài)水時(shí)放出的熱量小于57.3 kJ,A錯(cuò)誤;該熱化學(xué)方程式表示的反應(yīng)不一定是強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的反應(yīng),也可以是硫酸氫鈉與氫氧化鈉的反應(yīng),B錯(cuò)誤;該熱化學(xué)方程式不能表示強(qiáng)酸與強(qiáng)堿生成難溶鹽的反應(yīng),如硫酸與氫氧化鋇的反應(yīng),C錯(cuò)誤;H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1表示稀的強(qiáng)酸溶液與稀的強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成可溶性鹽和1 mol 液態(tài)水時(shí)放出57.3 kJ熱量,D正確。4.由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )A.反應(yīng)物總能量小于生成物總能量B.斷鍵吸收能量之和大于成鍵釋放能量之和C.N2(g)+NO2(g)===N2O(g)+NO(g) ΔH=-139 kJ·mol-1D.反應(yīng)生成1 mol N2時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol電子答案:D解析:據(jù)題圖可知反應(yīng)物的總能量高于生成物總能量,故A錯(cuò)誤;該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量高于生成物總能量,為放熱反應(yīng),所以斷鍵吸收能量之和小于成鍵釋放能量之和,故B錯(cuò)誤;據(jù)題圖可知N2O(g)+NO(g)===N2(g)+NO2(g)的ΔH=-139 kJ·mol-1,所以N2(g)+NO2(g)===N2O(g)+NO(g)的ΔH=+139 kJ·mol-1,故C錯(cuò)誤;根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知該反應(yīng)中N2O中N元素被還原生成N2,N元素化合價(jià)由+1價(jià)變?yōu)?價(jià),所以生成1 mol N2時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol電子,故D正確;綜上所述答案為D。5.SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體,分子結(jié)構(gòu)中只存在S—F鍵。已知:1 mol S(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ,斷裂1 mol F—F鍵、S—F鍵需吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ。則反應(yīng)S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反應(yīng)熱ΔH為( )A.-1 780 kJ·mol-1 B.-1 220 kJ·mol-1C.-450 kJ·mol-1 D.+430 kJ·mol-1答案:B解析:反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,因此該反應(yīng)的反應(yīng)熱是280 kJ·mol-1+3×160 kJ·mol-1-6×330 kJ·mol-1=-1 220 kJ·mol-1。6.已知Zn(s)+H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)+H2(g),ΔH<0,則下列敘述正確的是( )A.該反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)既可表示物質(zhì)的量,又可表示分子個(gè)數(shù)B.熱化學(xué)方程式中ΔH的值與化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)無(wú)關(guān)C.ΔH越大反應(yīng)越易進(jìn)行D.該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量答案:D解析:熱化學(xué)方程式中,化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量,不表示分子個(gè)數(shù),故A錯(cuò)誤;熱化學(xué)方程式中ΔH的值與化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān),故B錯(cuò)誤;放熱反應(yīng)易發(fā)生,ΔH越小反應(yīng)越易進(jìn)行,故C錯(cuò)誤;該反應(yīng)放熱,該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,故D正確;選D。7.(2023·宣漢縣第二中學(xué)高二期末)在同溫同壓下,下列各組熱化學(xué)方程式中,ΔH2>ΔH1的是( )A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH1; 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2B.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1; S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH2C.C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH1; C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2D.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH1; H2(g)+Cl2(g)===HCl(g) ΔH2答案:D解析:由于氣態(tài)水到液態(tài)水能繼續(xù)放熱,故氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放熱更多,但該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故放熱多,ΔH反而小,所以ΔH1>ΔH2,A不符合題意;由于E(S,g)>E(S,s),故氣態(tài)S燃燒生成SO2放熱更多,放熱多,ΔH反而小,所以ΔH1>ΔH2,B不符合題意;C完全燃燒生成CO2要比不完全燃燒生成CO放熱更多,放熱多,ΔH反而小,故ΔH1>ΔH2,C不符合題意;1 mol H2與1 mol Cl2反應(yīng)放出的熱量等于0.5 mol H2與0.5 mol Cl2反應(yīng)放出的熱量的兩倍,放熱多,ΔH反而小,故ΔH1<ΔH2,D符合題意;故答案選D。8.(2023·安徽黃山市高二期末)蓋斯定律認(rèn)為能量總是守恒的,不管化學(xué)反應(yīng)過(guò)程是一步完成或分幾步完成,整個(gè)過(guò)程的熱效應(yīng)是相同的。已知:①H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1②C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1③C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1若使23 g液態(tài)無(wú)水酒精完全燃燒,最后恢復(fù)到室溫,則放出的熱量為(單位:kJ)( )A.Q1+Q2+Q3B.1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3C.0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3D.0.5(Q1+Q2+Q3)答案:B解析:液態(tài)無(wú)水酒精完全燃燒生成液態(tài)水的方程式為C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l),根據(jù)蓋斯定律,此方程式可由③-②+①×3得到,焓變?chǔ)=-(Q3-Q2+3Q1)kJ·mol-1,23 g酒精的物質(zhì)的量為=0.5 mol,完全燃燒放出的熱量為(0.5Q3-0.5Q2+1.5Q1)kJ,答案選B。9.在常溫常壓時(shí),充分燃燒一定量的丁烷(C4H10)氣體,放出熱量Q kJ(Q>0),將生成的二氧化碳全部通入足量NaOH溶液中,發(fā)生的反應(yīng)為CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,共消耗了4 mol·L-1的NaOH溶液200 mL。則此條件下,下列熱化學(xué)方程式正確的是( )A.C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-Q kJ·mol-1B.C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-10Q kJ·mol-1C.C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=10Q kJ·mol-1D.C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-10Q kJ答案:B解析:消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.2 L×4 mol/L=0.8 mol,則需要的二氧化碳的物質(zhì)的量是0.4 mol,說(shuō)明0.1 mol C4H10(g)完全燃燒生成0.4 mol的二氧化碳放出Q kJ的熱量,則1 mol C4H10(g)完全燃燒放出的熱量是10Q kJ,熱化學(xué)反應(yīng)方程式為C4H10(g)+ O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-10Q kJ·mol-1。故答案選B。10.25 ℃、101 kPa 下,碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是 393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol。下列熱化學(xué)方程式中,正確的是( )A.C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-393.5 kJ/molB.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=+571.6 kJ/molC.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ/molD.C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ/mol答案:D解析:CO不是指定產(chǎn)物,C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol,故A錯(cuò)誤;氫氣的燃燒熱應(yīng)是1 mol氫氣完全燃燒放熱285.8 kJ,放熱焓變?yōu)樨?fù)值,2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol,故B錯(cuò)誤;生成的水應(yīng)是液態(tài),CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/mol,故C錯(cuò)誤;0.5 mol C6H12O6(s)完全燃燒放出1 400 kJ/mol的熱量,C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ/mol,故D正確;故選D。11.(2023·淮北高二期中)已知:(Ⅰ)C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1(Ⅱ)H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH2(Ⅲ)CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH3(Ⅳ)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH4下列說(shuō)法正確的是( )A.ΔH1<0、ΔH3>0B.ΔH4=ΔH2+ΔH3-ΔH1C.ΔH2+ΔH3<ΔH1D.ΔH1、ΔH2、ΔH3分別對(duì)應(yīng)為C、H2、CO的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱答案:C解析:C、CO的燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以ΔH1<0、ΔH3<0,A錯(cuò)誤;根據(jù)蓋斯定律,將(Ⅰ)-(Ⅱ)-(Ⅲ),整理可得C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g),所以ΔH4=ΔH1-ΔH2-ΔH3,B錯(cuò)誤;根據(jù)蓋斯定律,(Ⅳ)=(Ⅰ)-(Ⅱ)-(Ⅲ),(Ⅳ)為吸熱反應(yīng),所以ΔH4>0,ΔH2+ΔH3<ΔH1,C正確;標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指在25 ℃、101 kPa時(shí),1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)放出的熱量,H2燃燒生成的指定產(chǎn)物是液態(tài)水,ΔH2不是H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱,D錯(cuò)誤;故合理選項(xiàng)是C。12.已知下列熱化學(xué)方程式:①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-24.8 kJ/mol②Fe2O3(s)+CO(g)===Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2=-15.73 kJ/mol③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=+640.4 kJ/mol則14 g CO氣體還原足量FeO固體生成CO2氣體時(shí)對(duì)應(yīng)的ΔH約為( )A.-218 kJ/mol B.-109 kJ/molC.+218 kJ/mol D.+1.09 kJ/mol答案:B解析:由已知熱化學(xué)方程式,結(jié)合蓋斯定律得:FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g) ΔH′=≈-218 kJ/mol,故=0.5 mol CO對(duì)應(yīng)的反應(yīng)焓變?chǔ)=0.5ΔH′=-109 kJ/mol,故B正確。故答案選B。13.(2023·上海高二專(zhuān)題練習(xí))下列對(duì)能量變化的認(rèn)識(shí)不正確的是( )A.電解水生成氫氣和氧氣時(shí),電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,ΔH>0B.綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí),太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.煤燃燒時(shí),化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能,ΔH<0D.白熾燈工作時(shí),電能全部轉(zhuǎn)化為光能答案:D解析:氫氣和氧氣反應(yīng)生成水放出熱量,則電解水生成氫氣和氧氣為吸熱反應(yīng),ΔH>0,A正確;綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí),太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在植物體內(nèi),B正確;煤燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的熱,化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能,為放熱反應(yīng),ΔH<0,C正確;白熾燈工作時(shí),電能除轉(zhuǎn)化為光能,還轉(zhuǎn)化為熱能,D錯(cuò)誤;答案選D。14.已知①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1=a kJ·mol-1②3H2(g)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+3H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1③2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s) ΔH3則ΔH3為(用a、b表示)( )A. kJ·mol-1B. kJ·mol-1C. kJ·mol-1D. kJ·mol-1答案:A解析:依據(jù)蓋斯定律可知,反應(yīng)③可由×①-②得到,因此反應(yīng)③的焓變?chǔ)3=ΔH1-ΔH2= kJ·mol-1,答案選A。二、非選擇題(本題包括4小題,共58分)15.(18分)回答下列問(wèn)題。(1)2017年中科院某研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)設(shè)計(jì)一種新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能復(fù)合催化劑,成功實(shí)現(xiàn)了CO2直接加氫制取辛烷值汽油,該研究成果被評(píng)價(jià)為“CO2催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的突破性進(jìn)展”。已知:H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-a kJ·mol-1C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH2=-b kJ·mol-1試寫(xiě)出25 ℃、101 kPa條件下,CO2與H2反應(yīng)生成汽油(以C8H18表示)的熱化學(xué)方程式:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)直接排放含SO2的煙氣會(huì)形成酸雨,危害環(huán)境。工業(yè)上常用催化還原法和堿吸收法處理SO2氣體。1 mol CH4完全燃燒生成氣態(tài)水和1 mol S(g)燃燒的能量變化如下圖所示:在催化劑作用下,CH4可以還原SO2生成單質(zhì)S(g)、H2O(g)和CO2,寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。合成氨在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要意義。在合成氨工業(yè)中I2O5常用于定量測(cè)定CO的含量。已知2I2(s)+5O2(g)===2I2O5(s) ΔH=-76 kJ·mol-1;2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1。則該測(cè)定反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________。(4)化學(xué)反應(yīng)原理研究物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程中的規(guī)律并在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。汽車(chē)排氣管內(nèi)的催化轉(zhuǎn)化器可實(shí)現(xiàn)尾氣無(wú)毒處理。已知:N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-12C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol-1CO2(g)===C(s)+O2(g) ΔH=+393.5 kJ·mol-1則反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)的ΔH=__________kJ·mol-1。(5)氮及其化合物與人類(lèi)生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。氮氧化物是造成光化學(xué)煙霧和臭氧層損耗的主要?dú)怏w。已知:CO(g)+NO2(g)===NO(g)+CO2(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)2CO(g)+2NO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=-b kJ·mol-1(b>0)若用CO還原NO2至N2,當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36 L CO時(shí),放出的熱量為_(kāi)_________kJ(用含有a和b的代數(shù)式表示)。答案:(1)8CO2(g)+25H2(g)===C8H18(l)+16H2O(l) ΔH=-(25a-b) kJ·mol-1(2)CH4(g)+2SO2(g)===2S(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=+352 kJ·mol-1(3)5CO(g)+I(xiàn)2O5(s)===5CO2(g)+I(xiàn)2(s) ΔH=-1 377 kJ·mol-1(4)-746.5 (5)(或)解析:(1)已知:①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-a kJ·mol-1,②C8H18(l)+ O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH2=-b kJ·mol-1;根據(jù)蓋斯定律,由①×25-②得8CO2(g)+25H2(g)===C8H18(l)+16H2O(l) ΔH=25ΔH1-ΔH2=-(25a-b) kJ·mol-1;(2)根據(jù)圖像可知:①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=Ea1-Ea2=126 kJ·mol-1-928 kJ·mol-1=-802 kJ·mol-1;②S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-577 kJ·mol-1;根據(jù)蓋斯定律可知①-②×2即得到CH4(g)+2SO2(g)===CO2(g)+2S(g)+2H2O(g) ΔH=+352 kJ·mol-1;(3)依次設(shè)題給方程式為①、②,根據(jù)蓋斯定律,①×(-)+②×得到5CO(g)+I(xiàn)2O5(s)===5CO2(g)+I(xiàn)2(s) ΔH=-1 377 kJ·mol-1;(4)將反應(yīng)編號(hào),①N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1②2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol-1③CO2(g)===C(s)+O2(g) ΔH=+393.5 kJ·mol-1應(yīng)用蓋斯定律,由-(①+②+③×2)得反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)的ΔH=-746.5 kJ·mol-1;(5)依次設(shè)反應(yīng)為①、②,根據(jù)蓋斯定律①×2+②得4CO(g)+2NO2(g)===N2(g)+4CO2(g) ΔH=-(2a+b) kJ·mol-1,標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36 L CO的物質(zhì)的量是0.15 mol,放出的熱量為 kJ。16.(16分)某化學(xué)興趣小組要完成中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)桌上備有大、小兩個(gè)燒杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、玻璃攪拌器、0.5 mol·L-1鹽酸、0.55 mol·L-1氫氧化鈉溶液,實(shí)驗(yàn)尚缺少的玻璃儀器是________、________。(2)實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌器代替玻璃攪拌器________(填“能”或“否”),其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:實(shí)驗(yàn)用品 溶液溫度 生成1 mol H2O 放出的熱量t1 t2a 50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液 50 mL 0.5mol·L-1 HCl溶液 20 ℃ 23.3 ℃b 50 mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液 50 mL 0.5mol·L-1 HCl溶液 20 ℃ 23.5 ℃已知:Q=cm(t2-t1),反應(yīng)后溶液的比熱容c為4.18 kJ·℃-1·kg-1,各物質(zhì)的密度均為1 g·cm-3。① 通過(guò)計(jì)算得出生成1 mol H2O放出的熱量為_(kāi)___________。②根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫(xiě)出氫氧化鈉溶液與鹽酸反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若用氫氧化鉀代替氫氧化鈉,對(duì)測(cè)定結(jié)果____(填“有”或“無(wú)”)影響;若用醋酸代替鹽酸做實(shí)驗(yàn),則測(cè)得中和熱的數(shù)值________ (填“大于”、“小于”或“等于”) 57.3。答案:(1)量筒 溫度計(jì)(2)否 金屬銅絲易導(dǎo)熱,熱量散失多,導(dǎo)致誤差偏大(3)①56.8 kJ②NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-56.8 kJ·mol-1(4)無(wú) 小于解析:(1)中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定的關(guān)鍵是減少熱量損失,需要的玻璃儀器除題目中的儀器外,還要量取液體體積的量筒,測(cè)量液體溫度的溫度計(jì)。(2)金屬銅絲易導(dǎo)熱,熱量散失多,導(dǎo)致誤差偏大。(3)①由題意知:a中t2-t1=23.3 ℃-20 ℃=3.3 ℃;b中t2-t1=23.5 ℃-20 ℃=3.5 ℃,故=3.4 ℃。由Q=cm(t2-t1)=4.18 kJ·℃-1·kg-1×0.1 kg×3.4 ℃≈1.42 kJ,則生成1 mol H2O放出的熱量為56.8 kJ。(4)KOH、NaOH都是強(qiáng)堿,對(duì)結(jié)果無(wú)影響。而用CH3COOH代替鹽酸,由于CH3COOH為弱酸,電離需吸熱,則測(cè)得中和熱的數(shù)值小于57.3。17.(12分)氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。(1)如圖是N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1 mol NH3(g)過(guò)程中能量的變化示意圖,該化學(xué)反應(yīng)屬于________(“放熱”或“吸熱”)反應(yīng),正反應(yīng)的活化能為_(kāi)_________,寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。上述反應(yīng)用到的氫氣是一種清潔燃料,已知?dú)錃獾娜紵裏釣?85.8 kJ·mol-1,請(qǐng)寫(xiě)出氫氣燒熱的熱化學(xué)方程式:___________________________________________________________________________________________________________________________。已知1 mol H2O(l)轉(zhuǎn)化成1 mol H2O(g)吸收44 kJ的熱量,________mol H2完全燃燒生成氣態(tài)水可以放出120.9 kJ的熱量(不考慮熱量損失)。答案:(1)放熱 254 kJ N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol(2)H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol 0.5解析:(1)根據(jù)反應(yīng)能量圖中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)物的能量高于生成物,則判斷該反應(yīng)為放熱反應(yīng);根據(jù)圖像判斷反應(yīng)的正反應(yīng)活化能為254 kJ,逆反應(yīng)活化能為300 kJ,能量差是46 kJ,生成的是1 mol NH3,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol;(2)氫氣的燃燒熱是燃燒1 mol氫氣生成指定產(chǎn)物液態(tài)水所放出的熱量,熱化學(xué)方程式為H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol,根據(jù)已知1 mol H2O(l)轉(zhuǎn)化成1 mol H2O(g)吸收44 kJ的熱量,得H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol,根據(jù)熱化學(xué)方程式的含義判斷,當(dāng)放出120.9 kJ的能量時(shí),氫氣的物質(zhì)的量為0.5 mol。18.(12分)依據(jù)事實(shí),寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)已知1 mol C(石墨,s)與適量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________________________________________________________________________。(2)2.3 g某液態(tài)有機(jī)物和一定量的氧氣混合點(diǎn)燃,恰好完全燃燒,生成2.7 g水和2.24 L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),并放出68.35 kJ的熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________________________________________。(3)已知拆開(kāi)1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 mol N≡N鍵分別需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________________________________________________________。答案:(1)C(石墨,s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1(2)C2H6O(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367 kJ·mol-1(3)N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-121世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com) 展開(kāi)更多...... 收起↑ 資源預(yù)覽 縮略圖、資源來(lái)源于二一教育資源庫(kù)