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1、第六章 化学反应与能量 电化学基础第一讲化学反应的热效应(时间：45分钟满分：100分)考点题号反应热及焓变的分析判断1、2、4、9、10热化学方程式的书写与判断3、8盖斯定律的应用、反应热的计算5、6、7、11一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意)1下列关于能量的变化及反应热的说法中正确的是 ()。A任何化学反应都有反应热B有些化学键断裂时吸收能量，有些化学键断裂时放出能量C新化学键的形成不一定放出能量D有热量变化的反应一定有化学键的断裂与形成答案A2(2012哈尔滨模拟)已知化学反应A2(g)B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中
2、正确的是 ()。A每生成2分子AB吸收b kJ热量B该反应热H(ab)kJmol1C该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D断裂1 mol AA和1 mol BB键，放出a kJ能量解析由图示可知生成物总能量高于反应物总能量，C错；1 mol A2(g)与1 mol B2(g)反应生成2 mol AB(g)吸收(ab)kJ热量，A错，B正确；化学键断裂吸收能量，D错。答案B3向足量H2SO4溶液中加入100 mL 0.4 molL1 Ba(OH)2溶液，放出的热量是5.12 kJ。如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 molL1盐酸时，放出的热量为2.2 kJ。则Na2SO
3、4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为 ()。ABa2(aq)SO(aq)=BaSO4(s) H2.92 kJmol1BBa2(aq)SO(aq)=BaSO4(s) H18 kJmol1CBa2(aq)SO(aq)=BaSO4(s) H73 kJmol1DBa2(aq)SO(aq)=BaSO4(s) H0.72 kJmol1解析这道题要求学生自己写出正确的热化学方程式，根据目标反应利用盖斯定律进行计算。根据题述条件可得如下热化学方程式：Ba2(aq)2OH(aq)2H(aq)SO(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H128 kJmol1，OH(aq)H(aq)=H2O(l)H55 kJ
4、mol1，根据盖斯定律：2可得：Ba2(aq)SO(aq)=BaSO4(s)H18 kJmol1答案B4(2013九龙坡模拟)已知热化学方程式：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HQkJmol1(Q0)。下列说法正确的是 ()。A相同条件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g)所具有的能量B将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，放出热量为Q kJC增大压强或升高温度，该反应过程放出更多的热量D如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ，则此过程中有2 mol SO2(g
5、)被氧化解析由于SO2和O2反应放热，所以相同条件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量大于2 mol SO3(g)所具有的能量，A错误。SO2和O2的反应是可逆反应，将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，参加反应的SO2小于2 mol，放出的热量小于Q kJ，B错误。增大压强，该平衡向正反应方向移动，放出热量更多，升高温度，该平衡向逆反应方向移动，放出热量减少，C错误。答案D5(2010重庆理综，12)已知H2(g)Br2(l)=2HBr(g)H72 kJ/mol蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关
6、数据如下表：H2(g)Br2(g)HBr(g)1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369则表中a为()。A404 B260 C230 D200解析本题考查键能与反应热之间的关系。旨在通过本题考查学生对反应本质的理解及化学基本计算能力。H2(g)Br2(l)=2HBr(g)H72 kJ/molBr2(l)=Br2(g)H30 kJ/mol热化学方程式热化学方程式，得H2(g)Br2(g)=2HBr(g)H102 kJ/mol所以有：a4363692102得a200答案D6(2013天津质检)将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知：TiO2(s)2Cl
7、2(g)=TiCl4(l)O2(g)H140.5 kJmol1C(s，石墨)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1则反应TiO2(s)2Cl2(g)2C(s，石墨)=TiCl4(l)2CO(g)的H是 ()。A80.5 kJmol1 B30.0 kJmol1C30.0 kJmol1 D80.5 kJmol1解析认真观察已知反应和目标反应，将已知反应分别记为、，应用盖斯定律，由反应2即可解题。答案D7(2013淮南模拟)一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量161.9 kJ，经测定完全吸收生成的CO2需消耗5 molL1的KOH溶液100 mL，恰好生成正盐，则此条件下热化学方程式：
8、C4H10(g)13/2O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)的H为 ()。A2 590.4 kJmol1 B2 590.4 kJmol1C1 295.2 kJmol1 D1 295.2 kJmol1解析据题意，放出161.9 kJ热量时生成的CO2的物质的量为5 molL10.1 L20.25 mol，所以H161.9 kJmol1162 590.4 kJmol1。答案B二、非选择题(本题共4个小题，共58分)8(15分)(原创题)(1)已知：Fe(s)O2(g)=FeO(s)H1272.0 kJmol1；2Al(s)O2(g)=Al2O3(s)H21 675.7 kJmol1。Al和Fe
9、O发生铝热反应的热化学方程式是_。某同学认为，铝热反应可用于工业炼铁，你的判断是_(填“能”或“不能”)，你的理由是_。(2)反应物与生成物均为气态的某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B，如图所示。据图判断该反应是_(填“吸”或“放”)热反应，当反应达到平衡后，其他条件不变，升高温度，反应物的转化率将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。其中B历程表明此反应采用的条件为_(填字母)。A升高温度 B增大反应物的浓度C降低温度 D使用催化剂解析(1)该铝热反应的化学反应方程式为3FeO(s)2Al(s)=Al2O3(s)3Fe(s)，可由3得到，故HH2H131 675.7(272.0)3
10、859.7(kJmol1)。铝比铁价格高，故用铝热反应炼铁经济上不合算。(2)结合图像，反应物的能量低于产物能量，该反应为吸热反应，升温平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大。答案(1)3FeO(s)2Al(s)=Al2O3(s)3Fe(s)H859.7 kJmol1不能该反应为引发反应，需消耗大量能量，成本较高(2)吸增大D9(14分)(2013金丽衢十二校联考)合成氨工业的核心反应是N2(g)3H2(g)2NH3(g)HQ kJmol1。反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题。(1)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化：E1_，E2_(填“增大”、“减小”或“不变”)
11、。(2)在500 、2107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2，充分反应后，放出的热量_(填“”、“”或“”)46.2 kJ，理由是_。(3)关于该反应的下列说法中，正确的是_(填字母)。AH0，S0 BH0，S0CH0，S0 DH0，S0解析(1)在反应体系中加入催化剂，降低了活化能，故E1和E2均减小。(3)根据题给的图像可以看出合成氨的反应为放热反应，故H0；又因为合成氨的反应为气体体积减小的反应，故S0；所以选D。答案(1)减小减小(2)此反应为可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2不可能完全反应，所以放热小于46.2 kJ(
12、3)D10(14分) (2013渝中区模拟)实验室用50 mL 0.50 molL1盐酸、50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液和下图所示装置进行测定中和热的实验，得到表中的数据：实验次数起始温度t1/终止温度t2/盐酸NaOH溶液120.220.323.7220.320.523.8321.521.624.9试完成下列问题：(1)实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法是_。不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃棒的理由是_。(2)经数据处理，t2t13.4 。则该实验测得的中和热H_盐酸和NaOH溶液的密度按1 gcm3计算，反应后混合溶液的比热容(c)按4.18 J(g)1计算。(3)若将NaOH溶
13、液改为相同体积、相同浓度的氨水，测得中和热为H1，则H1与H的关系为：H1_H(填“”、“”或“”)，理由是_。解析(1)对于本实验，让氢氧化钠和盐酸尽可能地完全反应是减小误差的一个方面，所以实验时用环形玻璃棒上下搅动，以防将温度计损坏。减少热量散失是减小误差的另一个重要方面，所以选用玻璃棒，而不用铜丝。(2)H100 g4.18103 kJ(g)13.4 0.025 mol56.8 kJmol1(3)因弱电解质的电离过程是吸热的，将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水反应后放出的热量少，所以H1H。答案(1)上下搅动(或轻轻搅动)Cu传热快，防止热量损失(2)56.8 kJmol1(3)
14、NH3H2O属于弱电解质，电离吸热11(15分)煤作为燃料，可以有下列两种途径(把煤看成由碳组成)：途径：C(s)O2(g)=CO2(g)Ha kJmol1途径：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Hb kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)Hc kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)Hd kJmol1试回答下列问题：(1)燃烧等质量的煤，途径放出的热量_途径放出的热量(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)b的数学关系式是_(用a、c、d表示)。(3)由于制取水煤气反应中，反应物具有的总能量_(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物所具有的总能量，那么在反应时
15、，反应物需要_(填“吸收”或“放出”)能量才能转化为生成物。(4)简述煤通过途径作为燃料的意义_。解析(1)物质燃烧时放出热量的多少仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中间的变化过程无关，所以燃烧等质量的煤，途径放出的热量等于途径放出的热量。(2)将途径的3个热化学方程式变形得：C(s)O2(g)=CO2(g)Hb(cd)/2，则与途径比较得：ab(cd)/2，故ba。(3)根据制取水煤气的反应知，该反应为吸热反应，所以反应物具有的总能量小于生成物所具有的总能量，反应物需要吸收能量才能转化为生成物。(4)固体煤经处理变为气体燃料后，可减少大气污染并提高燃烧效率。答案(1)等于(2)ba(cd)/2(3)小于吸收(4)固体煤经处理变为气体燃料后，不仅在燃烧时可以大大减少SO2和烟尘对大气造成的污染，而且燃烧效率高- 7 -