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1、第六章 化学反应与能量第17讲 化学反应中的能量变化,基础关最 新 考 纲,1.了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式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.了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算4.理解燃烧热,中和热的概念,并能进行简单计算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,自 主 复 习,一焓变 反应热,1.焓变(1)概念:在_条件下进行的反应的_(2)符号及单位:表示符号:_;单位:_,恒压,反应热,H,kJmol-1,2.化学键与化学反应中能量变化的关系发生化学反应时,断开反应物的
2、化学键要_能量,形成生成物的化学键要_能量,这两个过程中的能量_,因此化学反应中必然伴随着能量的变化,吸收,放出,不相等,3.吸热反应和放热反应(1)概念吸热反应:反应完成时,生成物形成化学键_的总能量比反应物断裂化学键_的总能量_的反应放热反应:反应完成时,生成物形成化学键_的总能量比反应物断裂化学键_的总能量_的反应,放出,吸收,少,放出,吸收,多,(2)表示方法吸热反应:H为“_”或H_0;放热反应:H为“_”或H_0,+,-,二热化学方程式1.定义:表示_和_的关系的化学方程式2.表示意义2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=-571.6 kJmol-1,表示在_条件下,_H2
3、(g)和_O2(g)完全反应生成_时要释放_的能量,参加反应物质的量,能量,101 kPa,2 mol,1 mol,液态水,571.6 kJ,三中和反应反应热的测定1.中和反应反应热(1)定义:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成_水所_的热量(2)特点酸碱分别为稀的_和稀的_中和反应反应热为_,且数值为定值,1 mol,放出,强酸,强碱,负值,2.中和反应反应热的测定(1)装置如图,(2)注意事项碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是_为保证酸碱完全中和,常采用_稍稍过量实验中若使用弱酸或弱碱,因中和过程中电离_,会使测得数值_,减少热量损失,碱,吸热,偏小,四燃烧热1.概念:_时,_纯物质
4、_燃烧生成_的化合物时所放出的热量2.单位:_3.特点:物质燃烧时一定放热,则燃烧热一定为_,1.101 kPa,1 mol,完全,稳定,kJmol-1,负值,五能源1.化石燃料(1)种类:_(2)特点:蕴藏量有限,属于_能源(3)解决化石燃料枯竭的办法:_,即开发新的能源和节约现有的能源,煤,石油,天然气,非再生,提高能源的使用效率和开发新能源,2.新能源(1)种类:_地热能_和生物质能等(2)特点:资源丰富,可以_,没有_或很少_,太阳能,风能,潮汐能,核能,再生,污染,污染,六盖斯定律不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是_的,只与反应体系的_和_有关,而与反应途径无关,相等,始
5、态,终态,如由A到B可以设计如下两个途径:途径一:A B(H)途径二:A C B(H1+H2)即则焓变HH1H2的关系可表示为:_,H=H1+H2,网 络 构 建,热点关热 点 考 向,1.根据反应物生成物能量变化来判断放热反应和吸热反应2.正确书写热化学方程式或判断热化学方程式的正误3.中和热燃烧热等概念的分析和判断4.比较反应热的大小及利用盖斯定律进行计算5.新能源的开发及综合应用6.根据题目条件通过计算书写热化学方程式,热 点 探 究热点1 反应热,1.反应热(1)概念:在化学反应过程中放出或吸收的热量(2)符号及单位:符号H,单位kJmol-1,注意:若比较不同反应过程中的反应热,是指
6、H的相对大小,包含“+”“-”的比较;若比较不同反应放出或吸收的热量,指H的绝对值的相对大小,2.放热反应和吸热反应的比较,注意:浓H2SO4溶于水时放热,NH4NO3溶于水时吸热,干冰升华吸热均不属于反应热,例1(2008上海高考改编题)已知;H2(g)+F2(g)=2HF(g) H=-270 kJ/mol,下列说法正确的是( )A.氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应B.1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于270 kJC.在相同条件下,1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量,D.该反应中的能量变化可用下图来表
7、示,解析由热化学方程式可知H0,H2和F2反应生成HF是放热反应,则氟化氢分解生成H2和F2为吸热反应,故A错HF(g)转变为HF(l)要放热,则1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF,放出的热量大于270 kJ,故B错该反应为放热反应,则反应物的总能量高于生成物的总能量,C正确该反应中能量变化的图示为,答案：C,变式1下列说法中正确的是( )A.物质发生化学反应都伴随着能量变化B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能量一定不同D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量,解析:物质发生化学
8、反应都伴随着能量的变化,伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化,物质发生物理变化核变化(如原子弹的爆炸)也都伴有能量变化在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量(设为x)与生成物的总能量(设为y)之间的关系为:(1)xy,化学反应为放热反应;(2)xy,化学反应为吸热反应,答案:AC,点评:在化学反应中,反应物转变为生成物,经历了旧化学键断裂和新化学键形成的过程,也正是这一过程,使化学反应在发生物质变化的同时还伴随着能量的变化,热点2 热化学方程式的书写与正误判断1.书写热化学方程式的一般步骤(1)依据有关信息写出注明聚集状态的化学方程式,并配平(2)根据化学方程式中各物质的化学计量数计算相
9、应的反应热的数值,(3)如果为放热反应,则H为负值;如果为吸热反应,则H为正值并写在所得方程式的后面,中间用“分号”隔开(4)如果题目另有要求,如反应物燃烧热的热化学方程式和有关中和热的热化学方程式,可将热化学方程式的化学计量数变换成分数,2.书写热化学方程式应注意的问题(1)由于反应热的数值与反应的温度和压强有关,因此必须注明,不注明的是指101 kPa和25C时的数据,(2)物质的聚集状态不同,反应热的数值也不同,因此要注明物质的聚集状态,用slg分别表示固体液体气体(3)热化学方程式中的化学计量数为相应物质的物质的量,它可以是整数,也可以是分数(4)热化学方程式中不用“”和“”,3.热化
10、学方程式正误判断三查法(1)检查是否注明聚集状态(2)检查H的“+”“-”是否与吸热放热一致(3)检查H的数值是否与反应的反应热数值相等,是否与计量数相符,例2(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=-1367.0kJmol-1(燃烧热)B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);H=+57.3 kJmol-1(中和热)C.S(s)+O2(g)=SO2(g);H=-296.8 kJmol-1(反应热)D.2NO2=O2+2NO;H=+116.2 kJmol
11、-1(反应热),解析此题考查热化学方程式的书写A项考查燃烧热,生成物水的状态不是稳定状态;B项,因中和反应为放热反应,故H0;D项,未注明各物质的聚集状态,答案：C,变式2 25 101 kPa下,碳氢气甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol285.8 kJ/mol890.3 kJ/mol2800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是( ),A.C(s)+ O2(g)CO(g);H=-393.5 kJ/molB.2H2(g)+O2(g)2H2O(g);H=+571.6 kJ/molC.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g);H=-890.3 kJ/molD. C
12、6H12O6(s)+3O2(g)3CO2(g)+3H2O(l);H=-1400 kJ/mol,解析:A项,碳燃烧生成的稳定氧化物是CO2而不是CO,不正确;B项,反应放热,H0,不正确;C项,反应生成的是气态水而不是液态水,不正确;D项,各物质的聚集状态,产物的书写及H均正确,答案:D,热点3 燃烧热与中和热,例3(2009四川理综,9)25,101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol-1辛烷的燃烧热为5518 kJmol-1下列热化学方程式书写正确的是( ),BaSO4(s)+2H2O(l);H=-57.3 kJmol-1B.KOH(aq)+ H2SO4
13、(aq)= K2SO4(aq)+H2O(l);H=-57.3 kJmol-1C.C8H18(l)+ O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g);H=-5518 kJmol-1D.2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l);H=-5518 kmol-1,解析本题考查热化学方程式的书写及中和热,燃烧热的概念中和热的标准是生成1 mol H2O(l);A错,B对燃烧热要求必须生成稳定氧化物,如H2O不能是气态必须是液态;C CO2不能是CO等,C错标准状况下1 mol可燃物燃烧放出的热量D错,答案：B,变式3已知反应:101 kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g)
14、;H=-221 kJmol-1稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);H=-57.3 kJmol-1下列结论正确的是( ),A.碳的燃烧热大于110.5 kJmol-1B.的反应热为221 kJmol-1C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3 kJ mol-1D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量,解析:本题综合考查反应热燃烧热和中和热的含义A项中燃烧热是指101 kPa,1 mol物质充分燃烧生成稳定氧化物所释放的能量,由题知1 mol C生成1 mol CO放热110.5 kJ,碳的燃烧热应指氧化产物为CO2时对应能量,要在此基础上
15、继续氧化放热,所以应大于110.5 kJmol-1,B项中反应热存在吸热放热两种情况,可更正为的反应热为H=-221 kJmol-1C项中和热一定为放热反应放出的能量,则可表示为中和热为57.3 kJmol-1或中和热为H=-57.3 kJmol-1D项中稀醋酸为弱酸,反应中继续电离吸收一部分热量,故放出热量值比57.3 kJ要少,答案:A,热点4 盖斯定律及反应热的简单计算盖斯定律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其总反应热是相同的;即化学反应的反应热只与反应体系的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关,反应热的计算方法1:应用盖斯定律进行计算(热化学方程式的 加减
16、)方法2:应用化学键键能计算 H=反应物的总键能-生成物的总键能方法3:应用生成物反应物总能量计算H=生成物总能量-反应物总能量,注意:进行反应热计算,要特别注意反应物的状态用量及反应进行的程度大小对方法2的理解:断裂旧键(反应物)需吸热(H为“+”),生成新键(生成物)会放热(H为“-”),例4(2008高考宁夏卷)已知H2(g)C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是-285.8 kJ/mol-1411.0 kJ/mol和-1366.8 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.-
17、330 kJ/molD.+330 kJ/mol,解析由题意可知:C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l);H=-1411.0 kJ/mol,C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l);H=-1366.8 kJ/mol,将上述两个方程式相减得:C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l);H=-44.2 kJ/mol,答案：A,变式4 用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染例如:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);H=-574 kJmol-1CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);
18、H=-1 160 kJmol-1若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为_(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为_kJ,1.6NA,173.4,解析:将所给两个方程式相加,可得:2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g);H=-1 734 kJmol-1,2 mol CH4转移16 mol e-,4.48 L(标准状况)CH4是0.2 mol,故转移的电子数为1.6 mol,即为1.6NA,放出的热量:0.2 mol 1 734 kJmol-1=173.4 kJ,点评:题目中要求CH4还原NO2至N2,所以不能单独
19、用其中一个方程式去分析,能力关中和热的测定,1.主要仪器大烧杯(500mL)小烧杯(100mL)温度计量筒(50mL)两个泡沫塑料或纸条泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个孔)环形玻璃搅拌棒,2.实验步骤组装仪器如图所示,分别量取50mL 0.5molL-1的盐酸和50mL 0.55molL-1NaOH溶液,记录起始温度t1混合反应并准确量取混合液最高温度,记录终止温度t2重复实验二次,取平均值,3.可能的误差未及时测出最高温度其值偏小使用一个量筒且未清洗干净其值偏小烧杯过大其值偏小,4.注意事项为了保证0.50molL-1的盐酸完全被NaOH中和,采用0.55molL-1NaOH溶液,使碱稍稍过量
20、实验中若用弱酸代替强酸,或用弱碱代替强碱,因中和过程中电离吸热,会使测得中和热的数值偏低,考例用50 mL 0.50 molL-1的盐酸与50 mL 0.55 molL-1的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热回答下列问题:,(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_;(2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替?_(填“能”或“不能”),其原因是_;,铁会和盐酸反应,铁导热性好,热量损失较大,减少热量损失,不能,(3)为什么氢氧化钠溶液的浓度要用0.55molL-1?_;实验中若改用60 mL 0.50 molL-1的盐酸与50mL 0.55mol
21、L-1的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_(填“相等”“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热_(填“相等”“不相等”);,为了确保盐酸完全被中和,不相等,相等,(4)已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol H2O时,放出57.3kJ的热量,则上述反应的热化学方程式为:_;,(NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l); H=-57.3kJmol-1,(5)若某同学利用上述装置做实验,有些操作不规范,造成测得的结果偏低,请你分析结果偏低的原因可能是_(填字母代号),abdf,a.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净b.把量筒中的氢氧化
22、钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓c.做本实验的当天室温较高d.将50mL 0.55molL-1的氢氧化钠溶液取成了50mL 0.55molL-1的氨水e.在量取盐酸时仰视读数f.大烧杯的盖板中间小孔太大,解析由于本实验的关键是如何防止热量的损失,所以填充大量泡沫使用玻璃搅拌器稍过量的氢氧化钠等;(3)中由于参加反应的盐酸(60mL 0.50molL-1)与氢氧化钠(50mL 0.55molL-1)完全反应后生成的水的物质的量(50mL 0.55molL-1)比原先(50mL0.50molL-1)多,所以生成的热量多,但中和热不变;,(5)中a.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,使参加反应的盐
23、酸的量减小,所测定的热量减少,计算的中和热偏低;b.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓会造成热量损耗而计算结果减小;c.做本实验的当天室温较高与所测定的热量无影响;,d.将50mL 0.55molL-1的氢氧化钠溶液取成50mL0.55molL-1的氨水,由于氨水为弱电解质,其电离需吸热,导致反应产生的热量少,中和热减小;e.在量取盐酸时仰视读数,使所取盐酸的体积大于50.0mL,反应放热多,计算时中和热偏高;f.大烧杯的盖板中间小孔太大,热量损失,中和热低,课 堂 练 习,1.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )A.碳酸钙受热分解B.乙醇燃烧C.铝粉与氧化铁粉末反应D.氧
24、化钙溶于水,解析:当生成物的总能量高于反应物的总能量时表现为吸热反应BCD均为放热反应,答案:A,2.下列说法或表示法正确的是( )A.氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水,前者放出热量多B.需要加热的反应说明它是吸热反应C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);H=-57.3 kJ/mol,若将含0.5 mol H2SO4的稀硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量等于57.3 kJD.1 mol S完全燃烧放热297.3 kJ,其热化学方程式为:S+O2=SO2;H=-297.3 kJ/mol,解析:A中H2与O2反应生成等量的水蒸气和液态水,后者放出热量多;
25、B中某些反应需要提供“加热”的外部条件,但本身是放热反应,如碳的燃烧;D中热化学方程式未注明状态,答案:C,3.(2009烟台模拟)已知热化学方程式:C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g);H1C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g);H2C(石墨,s)=C(金刚石s,);H3=+1.9 kJmol-1下列说法正确的是( )A.石墨转化成金刚石的反应是吸热反应B.金刚石比石墨稳定C.H3=H1-H2D.H1H2,解析:由方程式中H3=1.9 kJmol-10得出结论石墨比金刚石稳定,故A项对,B项错,C项中正确结论应为H3=H2-H1;H1与H2均小于零,石墨具有的能量低于金刚石,故都生成
26、CO2时,H1H2,D项错,答案:A,4.(2010石家庄质检一)已知在101 kPa下,1 g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水时,放出热量120.9 kJ则下列说法中正确的是( )A.氢气的燃烧热为241.8 kJ5mol-1B.1 mol H2O(l)具有的能量大于1 mol H2O(g)具有的能量C.反应的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);H=+483.6 kJ5mol-1D.2 mol H2(g)和1 mol O2(g)具有的能量总和大于2 mol H2O(g)具有的能量,答案:D,5.(2008海南卷)白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2=P4O10已知断裂下
27、列化学键需要吸收的能量分别为:PP a kJmol-1PO b kJmol-1、PO ckJmol-1、OO d kJmol-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.(6a+5d-4c-12b)kJmol-1B.(4c+12b-6a-5d)kJmol-1C.(4c+12b-4a-5d)kJmol-1D.(4a+5d-4c-12b)kJmol-1,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+5O2=P4O10中有6 mol PP键和5 mol OO键断裂的同时生成4 mol P=O键和12 mol PO键,
28、因此H=(6a+5d-4c-12b)kJmol-1,答案:A,6.(2009宁夏辽宁理综,28)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的H=-99 kJmol-1,请回答下列问题:(1)图中AC分别表示_,E的大小对该反应的反应热有无影响?_该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?_,理由是_;,反应物能量,生成物能量,没有影响,降低,因为催化剂改变了反应历程,使活化能E降低,(2)图中H=_kJmol-1;(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价
29、钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化写出该催化循环机理的化学方程式_;,SO2+V2O5=SO3+2VO2 4VO2+O2=2V2O5,-198,(4)如果反应速率v(SO2)为0.05 molL-1min-1,则v(O2)=_ molL-1min-1v(SO3)=_ molL-1min-1;(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJmol-1,计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的H_(要求计算过程),S(s)+O2(g)=SO2(g) H1=-296 kJmol-1SO2(g)+ O2(g)SO3(g) H2=-99 kJmol-13+3得3S(s)+ O2(g)=3SO3(g) H=(H
30、1+H2)3=-1185 kJmol-1,0.025,0.05,解析:本题考查化学反应中的能量变化盖斯定律反应速率计算及催化剂的催化原理(1)由图象知AC点分别代表反应物产物的总能量,E为反应的活化能,因为反应历程不同而不同,但对反应热无影响;催化剂的加入,改变了反应历程,降低了反应的活化能,从而加快了反应速率,(2)由已知数据可知H=-99 kJmol-12=-198 kJmol-1(4)对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),v(SO2)：v(O2)：v(SO3)=2：1：2,由v(SO2)=0.05 molL-1min-1可得v(O2)和v(SO3),(5)硫的燃烧热为296
31、 kJmol-1,可得S(s)+O2(g)=SO2(g),H=-296 kJmol-1,结合2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),H=-198 kJmol-1,利用盖斯定律,即可求得由S(s)生成3 mol SO3(g)的H,第17讲 化学反应中的能量变化,1.(2008广东高考)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.放热反应在常温下一定很容易发生C.是放热反应还是吸热反应主要由反应物生成物所具有的总能量的相对大小决定D.吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量,放热反应不需要外界能量,解析:化学反应的条件与吸放热没有必然联系;反应是吸热还是放热取决于的反应物和
32、生成物总能量的相对大小;有些放热反应需从外界吸收能量来引发反应,答案:C,2.(2009临沂模拟)如图,a曲线是198 K101 kPa时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述正确的是( ),A.该反应的热化学方程式为:N2+3H2 2NH3 H=-92 kJmol-1B.b曲线是升高温度时的能量变化曲线C.加入催化剂,该化学反应的反应热改变D.在198 K体积一定的条件下,通入1 mol N2和3 mol H2反应后放出的热量为Q1 kJ,若通入2 mol N2和6 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ,则184Q22Q1,解析:热化学方程式表示298 K,101 kPa条件下的
33、反应热,故A不正确;由图可知b曲线情况下,活化能降低,应是加入催化剂,因升高温度不能改变活化能,故B不正确;加入催化剂,反应的反应热不变,故C不正确;题图表示的是1 mol N2和3 mol H2完全反应时的反应热,实际上N2和H2的反应是可逆反应,该条件下放出的热量小于92 kJ,故2 mol N2和6 mol H2,在该条件下放出的热量为184Q22Q1,故D正确,答案:D,3.(2008江苏盐城)下列变化一定为放热的化学反应的是( )A.H2O(g)=H2O(1);H=-44.0 kJmol-1B.2HI(g)=H2(g)+I2(g);H=+14.9 kJmol-1C.形成化学键时共放出
34、能量862 kJ的化学反应D.能量变化如图所示的化学反应,解析:A项,不是化学反应;B项,为吸热反应;C项,如果破坏化学键时吸收的能量比862 kJ多,则反应为吸热,故错误;反应物总能量高于生成物总能量是放热反应,故D项正确,答案:D,4.(2009四川成都树德中学测试)分析下图所示各物质能量变化关系,下列热化学方程式正确的是( ),A.C(金刚石)+O2(g)=CO2(g);H1=a kJmol-1(a0)C.C+O2=CO2(g);H3=c kJmol-1 (c0),解析:由图知,金刚石石墨的燃烧都是放热反应,H0,故A正确,B错又知金刚石的能量高于石墨,故由金刚石到石墨的转化为放热反应,
35、d0,D错C中反应物的状态未标注,错误,答案:A,5.(2008广东广州)下列热化学方程式中H的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是( )A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);H=-184.6 kJmol-1B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);H=-802.3 kJmol-1C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=-571.6 kJmol-1D.CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);H=-283 kJmol-1,解析:燃烧热指1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时释放的能量,生成的水必须是液态,故B项C项错;A中不是与氧气的反应,故错,答案:D,6.
36、(2008四川理综)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=-57.3 kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H=2(-57.3)kJmol-1B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJmol-1,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燃烧热,解析:中和热是指强酸与强碱的稀溶液完全反应生成1 mol H2O所放出的热量,所以H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热也为H=-57.3 kJmol-1,A错误
37、;B中CO燃烧是放热反应,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)为吸热反应,且生成2 mol CO,H=2283.0 kJmol-1,B正确;需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如铝热反应碳的燃烧等,C不正确;燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量,D中甲烷燃烧生成气态水不属于稳定的化合物,D错误,答案:B,7.(2009深圳模拟)已知下列热化学方程式:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g);H=-24.8 kJ/molFe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g);H=-15.73 kJ/molFe3O4(s)+CO(g)=
38、3FeO(s)+CO2(g);H=+640.4 kJ/mol,则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的H约为( )A.-218 kJ/molB.-109 kJ/molC.+218 kJ/molD.+109 kJ/mol,答案:B,8.(2009天津理综,6)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);H=-566 kJmol-1Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ O2(g);H=-226 kJmol-1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.上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C.2Na2
39、O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) H-452 kJmol-1D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为6.021023,解析:CO的燃烧热为283 kJmol-1,A不正确;题中图只能表示能量关系,不表示反应过程,B不正确;CO2由固态到气态需吸收能量,所以反应2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)可知放出的能量小于2262 kJ,即H-452 kJmol-1,C正确;由已知热化学方程式可得CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s),H=-509 kJmol-1,当该反应放出509 kJ热量时,电子转
40、移2 mol,D不正确,答案:C,9.(2009华南师大附中模拟)下列各组变化,化学反应的热量变化前者小于后者的一组是( )CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H1;CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H22H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H1;H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H2,t时,在一定条件下,将1 mol SO2和1 mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中,达到平衡状态时放出的热量分别为Q1Q2CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H1;CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) H2A. B.C. D
41、.,解析:中,CH4燃烧生成液态水时放出的热量多,则H10,CaO和H2O反应为放热反应H2H2综上所述选A,答案:A,10.(2009海淀)某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L H2SO4溶液进行中和热的测定.配制0.50 mol/L NaOH溶液(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,则至少需要称量NaOH固体_ g(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填序号)_,5.0,abe,.测定中和热的实验装置如图所示,(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ/mol):_,H2SO4(aq)+N
42、aOH(aq)= Na2SO4(aq)+H2O(l); H=-57.3 kJ/mol,(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸进行实验,实验数据如下表,请填写下表中的空白:,4.0,近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L H2SO4溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g)则中和热H=_(取小数点后一位),-53.5 kJ/mol,上述实验结果的数值与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)_a.实验装置保温隔热效果差b.在量取NaOH溶液的体积时仰视读数c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中d.
43、用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度,acd,解析:.(1)根据中和热定义和热化学方程式的书写原则可得: H2SO4(aq)+NaOH(aq)= Na2SO4(aq)+H2O(l);H=-57.3 kJ/mol,(2)1234次实验的温度差分别为4.0 6.1 3.9 4.1 ,与其他三组数据相比,6.1 较大,舍去其余三次温度差的平均值为4.0 0.5 mol/L H2SO4(aq)和0.5 mol/L NaOH(aq)的密度为1 g/cm3故m(H2SO4)=p(H2SO4)V(H2SO4)=1 g/mL30 mL=30 g,m(NaOH)=(NaOH)V(NaO
44、H)=1 g/mL50 mL=50 g,中和后生成的溶液为稀溶液,其比热容c=4.18 J/(g),由此可以计算出30 mL H2SO4(aq)和50 mL NaOH(aq)发生反应时放出的热量为:Q放=m(NaOH)+M(H2SO4) c(t2-t1),Q放=80 g4.18 J/(g)(t2-t1),中和热为生成1 mol H2O(l)时放出的热量,11.(2008海南三亚)通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能键能可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(H),化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差,请回答下问题:
45、(提示:硅单质的结构复杂,一般用Si来表示其单质,尽管硅单质用Si表示,但每个硅原子分摊两个SiSi键):,(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“”“”“=”)SiC_Si;SiCl4_SiO2(2)工业上所用的高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)高温Si(s)+4HCl(g)该反应的反应热H=_kJ/mol,+236,解析:该题第(1)问考查了根据键能判断物质的熔点高低固体物质受热变为熔融状态,吸收的热量用来破坏化学键,所以化学键键能越大,熔点就越高SiC键的键能是347 kJmol-1,SiSi键的键能是176 kJmol-1,故SiC的熔点大于Si的熔点;SiCl4是
46、分子晶体,SiO2是原子晶体,所以SiCl4的熔点低于SiO2的熔点,第(2)问考查了化学反应中反应热的计算计算方法的依据是“反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差”,值得注意的是:尽管在化学方程式中硅单质用Si表示,但其分摊到的化学键是两个SiSi键所以,H=4360 kJmol-1+2436 kJmol-1-2176 kJmol-1-4431 kJmol-1=236 kJmol-1,12.已知:CH4的燃烧热为802 kJmol-1;1 mol CH4气体不完全燃烧生成CO和H2O(l)时,放出的热量为519 kJ;1 mol CH4与一定量的O2反应生成COCO2气体和H2O(l),放出731.25 kJ热量,试回答下列问题:,(1)写出上述的热化学方程式(2)发生反应消耗的氧气的质量m=_g,答案:(1)2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) H=-1038 kJmol-1或CH4(g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O(l) H=-519 kJmol-1,60,解析:由题意书写不完全燃烧的热化学方程式为:2CH4(g)+