专题01 化学反应的热效应(期中专项训练)高二化学上学期沪科版
2025-10-30
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 本章复习 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学反应的热效应 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.28 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-09-23 |
| 作者 | 戒掉焦氯 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-09-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53967614.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题01 化学反应的热效应
题型1 焓变与反应热
题型2 吸热反应与放热反应
题型3 反应热与能量的关系
题型4 反应热与键能的关系
题型5 中和热(重点)
题型6 燃烧热(重点)
题型7 盖斯定律(重点)
题型8 化学反应热的计算(难点)
题型9 反应热大小的比较(难点)
题型10能源的可持续发展
题型1 焓变与反应热
易错提醒:
焓变是一个与内能变化量有关的物理量,决定了化学反应是吸热反应还是放热反应。
在恒压条件下,化学反应的焓变在数值上等于化学反应的反应热。
1.【焓变与反应热的概念】有关反应热、焓变的说法,错误的是
A.任何条件下的反应热均等于焓变 B.焓变是一个与内能变化量有关的物理量
C.吸热反应,,放热反应, D.反应热数值与反应物的量有关
【答案】A
【解析】A.在恒压条件下,化学反应的焓变在数值上等于化学反应的反应热,故A错误;
B.焓变是一个与内能变化量有关的物理量,决定了化学反应是吸热反应还是放热反应,故B正确;
C.反应放热时,反应的焓变ΔH<0,反应吸热时,反应的焓变ΔH>0,故C正确;
D.反应热数值的大小与反应物的聚集状态和量有关,故D正确;
故选A。
2.【焓变与反应热的关系】已知反应X+Y=M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是
A.X的焓一定高于M
B.Y的焓一定高于N
C.X和Y的总焓一定高于M和N的总焓
D.因为该反应为放热反应,故不必加热就可发生
【答案】C
【解析】A.焓变是反应物焓之和与生成物焓之和的差值,X和Y的焓之和一定高于M和N的焓之和,故A错误;
B.焓变是反应物焓之和与生成物焓之和的差值,不能确定Y的焓是否高于N,故B错误;
C.该反应为放热反应,X和Y的总焓一定高于M和N的总焓,故C正确;
D.放热反应有的也需要条件,入燃烧,故D错误;
故选C。
题型2 吸热反应与放热反应
易错提醒:
吸热反应或放热反应只与反应物和生成物的相对能量大小有关,与反应途径或者反应条件无关。
1.【常见的吸放热反应】化学反应的过程,除物质发生变化,还存在着能量变化。下列反应属于吸热反应的是
A.Al和稀盐酸的反应 B.Na和H2O的反应
C.H2和Cl2的反应 D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
【答案】D
【解析】
A.已知活泼金属与酸或水的反应为放热反应,即Al和稀盐酸的反应是一个放热反应,A不合题意;
B.已知活泼金属与酸或水的反应为放热反应,即Na和H2O的反应是一个放热反应,B不合题意;
C.已知所有的燃烧或缓慢氧化为放热反应,即H2和Cl2的反应是一个放热反应,C不合题意;
D.已知铵盐和碱的反应为吸热反应,则Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是一个吸热反应,D符合题意;
故答案为:D。
2.【常见的吸放热反应】下列反应是放热反应的是
A.CO2通过灼热的碳粉 B.盐酸与碳酸氢钠反应
C.酸碱中和反应 D.Ba(OH)2∙8H2O与NH4Cl反应
【答案】C
【解析】A.CO2通过灼热的碳粉,发生化合反应,生成CO,同时吸收热量,A不符合题意;B.盐酸与碳酸氢钠反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体,需要吸收热量,B不符合题意;C.酸碱中和反应时,能够放出热量,属于放热反应,C符合题意;D.Ba(OH)2∙8H2O与NH4Cl反应,需要从周围环境中吸收热量,属于吸热反应,D不符合题意;故选C。
3.【化学反应与能量】(22-23高二上·上海浦东新·阶段练习)下列有关化学反应与能量的说法错误的是
A.反应体系从环境中吸收能量,反应体系的焓会减小
B.反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应为吸热反应
C.化学反应过程中伴随有能量变化,并以热能、电能或光能等形式表现出来
D.现正探索的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等
【答案】A
【解析】
A.反应体系从环境中吸收能量,则反应体系本身的焓会增加,A错误;
B.反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应为吸热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量时,该反应为放热反应,B正确;
C.化学反应过程一定伴随能量变化,化学反应中能量变化主要表现为热量的变化,还可以光能、电能等形式表现出来,C正确;
D.太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等都是可再生、无污染的新能源,D正确;
故选A。
题型3 反应热与能量的关系
易错提醒:
1. ΔH =生成物的总能量-反应物的总能量
2. 物质能量越低,越稳定;反之,物质能量越高,越不稳定。
1.【反应热的能量图】2A(g)B(g)+Q(Q>0);下列能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据热化学方程式2A(g) ⇌B(g)+Q(Q>0)可知:该反应是2molA气体发生反应产生1molB气体,放出热量Q,反应物的能量比生成物的能量高,且同一种物质在气态时能量高于在液体时能量;
故选B。
2.【对能量图的理解】反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应为放热反应
B.反应的
C.的总能量高于和的总能量
D.中和反应的热量变化趋势与图像所示一致
【答案】B
【解析】A.图示中反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,故A错误;
B.由图示为吸热反应,则反应为放热反应,,故B正确;
C.该反应为吸热反应,的总能量低于和的总能量,故C错误;
D.中和反应为放热反应,该反应为吸热反应,热量变化趋势与图像所示不一致,故D错误;
答案选B。
3.【判断物质的稳定性】白磷和红磷是磷元素常见的单质,下图是白磷经封闭加热转化为红磷的能量变化图。下列有关说法错误的是
A.白磷和红磷互为同素异形体
B.白磷转化为红磷是化学变化
C.白磷比红磷稳定
D.白磷保存在水中
【答案】C
【解析】A.白磷和红磷是磷元素的两种不同性质的单质,二者互为同素异形体,A正确;B.白磷和红磷是两种不同的物质,因此白磷转化为红磷是化学变化,B正确;C.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强。根据图示可知白磷的能量比红磷的能量高,所以红磷比白磷更稳定,C错误;D.白磷易自燃,为隔绝空气,防止其氧化变质,可根据白磷与水不能反应,其密度比水大的性质,将白磷保存在水中,D正确;故合理选项是C。
题型4 反应热与键能的关系
易错提醒:
1. ΔH =反应物的总键能 - 生成物的总键能
2. 物质键能越大,越稳定;反之,物质键能越小,越不稳定。
1.【键能与反应热】工业上由CO2和H2合成气态甲醇的反应为 ΔH。有关化学键的键能如下表:则ΔH为
化学键
C=O
C—O
O—H
H—H
C—H
键能/(kJ·mol-1)
745
343
463
436
414
A.167 kJ·mol-1 B.176 kJ·mol-1 C.-176k kJ·mol-1 D.-167 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】根据焓变=反应物键能之和−生成物键能之和,
ΔH=2×745+3×436-3×414-343-463-2×463=176kJ·mol -1,故选C。
2.【物质键能的计算】已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。若断裂1molH-H、1molN-H需要吸收的能量分别为436kJ、391kJ,则断裂1molN≡N需要吸收的能量为
A.431kJ B.945.6kJ C.649kJ D.869kJ
【答案】B
【解析】,若断裂1molH-H和1molN-H需要吸收的能量分别为436kJ和391kJ,则断裂1molN≡N需要吸收的能量为-92.4kJ-(3×436kJ-6×391kJ)=945.6;
故选B。
3.【键能与物质的稳定性】羰基硫(O=C=S)是一种粮食熏蒸剂,能防止某此害虫和真菌的危害。羰基硫的氢解反应为,涉及键能如表所示。下列说法不正确的是。
化学键
H—H
C=O(COS)
C=S
H—S
436
745
580
339
1076
A.反应过程中有极性键的断裂与形成 B.COS比稳定
C.断裂放出的能量 D.该反应的焓变
【答案】C
【解析】A.反应过程中C=O、C=S键断裂,S-H、形成,有极性键的断裂与形成,A正确;
B.COS键能之和为745+580=1325,的键能之和为339×2=678,故COS比稳定,B正确;
C.断裂需要吸收能量,C错误;
D. ,该反应的焓变,D正确;
故选C。
题型5 中和热(重点)
易错提醒:
1. 中和热定义:在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol H2O(l)时所放出的热量。大量实验测得,在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol H2O时,放出57.3 kJ的热量。
2. 中和热测定实验的注意事项:
(1)所用装置要尽可能做到保温、隔热;实验操作时动作要快,尽量减少热量的损失。
(2)所用溶液的配制必须准确,且浓度要小;为保证酸完全被氢氧化钠中和,要使氢氧化钠稍过量。
(3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温,才能使用。
(4)要使用同一支温度计,温度计读数要尽可能准确;水银球部位一定要完全浸没在溶液中,且要稳定一段时间后再读数,以提高测量的精度;两次读数的时间间隔要短,这样才能读到最高温度,即最终温度。
(5)实验中若用弱酸代替强酸,或用弱碱代替强碱,因中和过程中弱酸或弱碱的电离吸热,会使测得的反应热数值的绝对值偏小。
(6)可采用多次测量取平均值的方法,减小实验误差。
1.【中和热的概念辨析】下列说法正确的是
A.1molH2SO4与1molBa(OH)2完全中和所放出的热量为中和热
B.CO是不稳定的氧化物,它能继续和氧气反应生成稳定的CO2,故反应一定是吸热反应
C.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应一定是放热反应,弱酸和弱碱反应一定也是放热反应
D.酸和碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热
【答案】C
【解析】A.中和热是指在稀溶液中,酸和碱反应生成1mol水时所放出的热量,1 mol 硫酸与1mol Ba(OH)2完全中和生成2molH2O,同时SO和Ba2+反应生成BaSO4,需要放出热量,所以放出的热量数值不是中和热数值,故A错误;B.CO和氧气反应是物质的燃烧,反应一定是放热反应,故B错误;C.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应一定是放热反应,弱酸和弱碱反应一定也是放热反应,酸碱中和反应一定是放热反应、与酸碱的相等强弱无关,故C正确;D.稀的酸碱发生中和反应生成1mol水放出的热量叫中和热,例如浓硫酸参与的中和反应即使生成1 mol 水,相应的反应热也不叫中和热,故D错误;答案选C。
2.【中和热的测定实验】在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应反应热。下列关于该实验的说法正确的是
A.醋酸溶液和NaOH溶液反应测定中和热数值偏低
B.烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置
C.如果没有玻璃搅拌器,酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌
D.完成一次中和反应热测定实验,温度计需要使用2次,分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度
【答案】A
【解析】A.醋酸溶液为弱酸溶液,电离需要吸热,和NaOH溶液反应测定中和热数值偏低,A正确;
B.中和热测定实验成败的关键是保温隔热,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,B错误;
C.温度计为计量仪器,不能用于搅拌,C错误;
D.中和热的测定中,需要测出反应前酸溶液的温度,测反应前碱溶液的温度,混合反应后测最高温度,所以完成一次中和反应热测定实验,总共需要测量3次,D错误;
故选A。
3.【中和热测定实验的误差分析】某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器,则测定结果数值偏低
D.若用NaOH固体测定中和反应反应热,则测定结果无影响
【答案】C
【解析】A.由实验可知,(a)、 (c)都是放热反应,(b)是吸热反应,故A错误;
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量不变,故B错误;
C.铜易导热,实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器,热量损失大,测定结果数值偏低,故C正确;
D.氢氧化钠固体溶解放热,若用NaOH固体测定中和反应反应热,测定结果数值偏高,故D错误;
选C。
4.【中和热的计算】用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L NaOH溶液反应,实验中测得起始温度为20.1℃,终止温度为23.4℃,盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1g·cm-3,反应后溶液的比热容为4.18J·g-1·C-1,则中和反应生成1mol水时放热约为
A.1.38kJ B.50.2kJ C.55.2kJ D.57.3kJ
【答案】C
【解析】用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L~NaOH溶液反应,生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为100mL×1g/cm3=100g,温度变化的值为△T=23.4℃-20.1℃=3.3℃,则生成0.025mol水放出的热量为:Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.3℃=1379.4J,即1.3794KJ,则中和反应生成1mol水时放热约为kJ。
答案选C。
题型6 燃烧热(重点)
易错提醒:
理解燃烧热的注意点
(1)反应条件:101 kPa(书中给出的燃烧热数据均在此条件下测得)。
(2)可燃物的用量:1 mol纯物质。
(3)反应程度及产物:完全燃烧生成指定产物。完全燃烧时,不同元素对应的指定产物:C―→CO2(g)、S―→SO2(g)、H―→H2O(l)、N―→N2(g)。C―→CO不是完全燃烧;SO3不是S的燃烧产物;若生成物中含有水,则水必须为液态。
(4)燃烧环境:没有特别说明,一般是在氧气中进行,如1 mol H2在Cl2中燃烧放出的热量不是燃烧热。
1.【燃烧热的概念辨析】下列说法正确的是
A.1 mol H2完全燃烧生成H2O(g)放出的热量叫H2的燃烧热
B.25℃、101kPa时,1 mol S和2 mol S的燃烧热相等
C.已知S(s)+3/2O2(g)=SO3(g) ∆H= -269.8 kJ·mol-1,则硫生成SO3的反应热为269.8 kJ·mol-1
D.25℃、101kPa时,碳的燃烧热为-393.5 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】A,生成的H2O就为液态,A错误;
B.燃烧热是指在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,所以只要是同种物质,燃烧热相同。B正确;
C.硫元素的生成物应为SO2,C错误;
D.叙述燃烧热时,要用正值,在热化学方程式中用∆H表示时才用负值,D错误;
故选B。
2.【燃烧热的热化学方程式书写】下列热化学方程式中能表示可燃物燃烧热的是( )
A.CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-484.0 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】表示燃烧热的热化学方程式要求1 mol 纯物质完全燃烧,生成指定产物。符合要求的只有A项。
3.【燃烧热的计算】已知在一定条件下,CO的燃烧热为283 kJ·mol-1,CH4的燃烧热为890 kJ·mol-1,由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧,释放的热量为( )
A.2 912 kJ B.2 953 kJ
C.3 236 kJ D.3 867 kJ
【答案】B
【解析】1 mol CO完全燃烧放出的热量为1 mol×283 kJ·mol-1=283 kJ。3 mol CH4完全燃烧放出的热量为3 mol×890 kJ·mol-1=2 670 kJ。释放的总热量为283 kJ+2 670 kJ=2 953 kJ。
题型7 盖斯定律(重点)
易错提醒:
1. 盖斯定律:不管化学反应一步完成或分几步完成,最终的反应热相同。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关。
2. 对盖斯定律的理解:
(1)从反应途径角度:反应热只与始态、终态有关,与途径无关。
(2)从能量角度:不管反应历程如何,一个反应的反应热只取决于反应物与生成物的总能量的差值。
1.【对盖斯定律的理解】下列说法均与盖斯定律有关,正确的个数为
①化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
②盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来
③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现
④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解析】①一个化学反应不管是一步完成的,还是多步完成,其热效应总是相同的,反应热只与反应体系的始态和终态有关,故①正确;②利用盖斯定律定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应,故②正确;③反应物和生成物能量一定,变化过程中的能量变化是依据能量守恒的体现,盖斯定律是能量守恒定律的具体体现,故③正确;④物质发生化学反应的焓变=生成物总焓-反应物总焓计算反应吸热和放热,故④正确;故选D。
2.【盖斯定律的应用】盖斯定律表明,在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。物质A在一定条件下可发生如图所示一系列转化,则下列关系错误的是
A.A→F的 B.
C.C→F的 D.
【答案】B
【解析】A.根据题图可知,F→A的,则A→F的,故A正确;B.循环一周后,反应热之和为0,由图可知,,故B错误;C.F→C的,则C→F的,所以C→F的,故C正确;D.A→D的,D→A的,二者的绝对值相等,符号相反,故D正确;故选B。
3.【盖斯定律的应用】已知298 K、101 kPa时:
2H2O(g)===O2(g)+2H2(g) ΔH1
Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) ΔH2
2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( )
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D.ΔH3=ΔH1-ΔH2
【答案】A
【解析】应用盖斯定律,将第一个热化学方程式与第二个热化学方程式的2倍相加,即得2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ΔH1+2ΔH2,故ΔH3=ΔH1+2ΔH2,A项正确。
题型8 化学反应热的计算(难点)
易错提醒:
1.根据反应物和生成物的能量计算
公式:△H = 生成物总能量 — 反应物总能量
2.根据反应物和生成物的键能计算
公式:△H = 反应物总键能 — 生成物总键能
3.根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算
公式:△H = 断键吸收能量 — 成键释放能量
4.根据正反应和逆反应的活化能计算
公式:△H = 正反应活化能 — 逆反应活化能
5. 根据中和热计算
公式:中和反应放出的热量=n(H2O)×|ΔH|
6.根据燃烧热数据,计算反应放出的热量
公式:Q=燃烧热×n(可燃物的物质的量)
7.根据热化学方程式进行有关计算
反应热与反应物各物质的物质的量成正比,根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量,可以把反应热当作“产物”,计算反应放出或吸收的热量。
8.根据盖斯定律计算
1.【根据能量图计算】已知:H2(g)+F2(g)=2HF(g)的能量变化如图所示,下列有关叙述正确的是
A.氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是吸热反应
B.1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下,1molH2与1molF2的能量总和小于2molHF气体的能量
D.断裂1molH-H键和1molF-F键吸收的能量大于形成2molH-F键放出的能量
【答案】A
【分析】由图可知,该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,反应的热化学方程式为H2(g)+F2(g)=2HF(g) ΔH=—270kJ/mol。
【解析】A.由分析可知,氢气与氟气化合生成氟化氢的反应为放热反应,则氟化氢分解生成氢气和氟气的反应为吸热反应,故A正确;
B.液态氟化氢的能量小于气态氟化氢,则1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ,故B错误;
C.由分析可知,该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,则在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量,故C错误;
D.由分析可知,该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,则断裂1mol H—H键和1mol F—F键吸收的能量小于形成2mol H—F键放出的能量,故D错误;
故选A。
2.【根据键能计算】历史上曾用“地康法”制氯气,相关反应为,已知相关化学键的键能(E)如表所示。则该反应的为
化学键
Cl―Cl
O=O
O―H
H―Cl
247
497
463
431
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】=反应物总键能-生成物总键能=氢氯键键能×4+氧氧双键键能×1-氯氯键键能×2-氢氧键键能×4=431×4+497×1-247×2-463×4=-125kJ/mol;
故答案选B;
3.【根据中和热计算】含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸反应,放出28.7kJ的热量,表示该反应中和热的热化学方程式正确的是
A. =+28.7kJ/mol
B. =-28.7kJ/mol
C. =+57.4kJ/mol
D. =-57.4kJ/mol
【答案】D
【分析】中和热的定义是常温常压下,强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水所放出的热量,其中固定的是水的物质的量为1mol。20.0g的NaOH生成的水为0.5mol,故生成1mol水的放热应为:57.4 kJ/mol,根据此定义进行作答即可。
【解析】A.根据上述分析,本选项有两个错误点,水的物质的量不为1mol,焓变错误,A错误;
B.根据上述分析,本选项有一个错误点,水的物质的量不为1mol,B错误;
C.根据上述分析,本选项有一个错误点,焓变应为-57.4 kJ/mol,C错误;
D.根据上述分析,D正确;
故选D。
4.【根据燃烧热计算】已知葡萄糖的燃烧热是2 804 kJ·mol-1,当它氧化生成1 g水时放出的热量是( )
A.26.0 kJ B.51.9 kJ C.155.8 kJ D.467.3 kJ
【答案】A
【解析】葡萄糖燃烧热的热化学方程式:C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=
-2 804 kJ·mol-1,由此可知,生成6 mol×18 g·mol-1=108 g水放出2 804 kJ热量,则生成
1 g水时放出的热量为2 804 kJ÷108≈26.0 kJ。
5.【根据盖斯定律计算】肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料,反应时N2O4为氧化剂,反应生成N2和水蒸气。
已知:
①N2(g)+2O2(g)===N2O4(g) ΔH=+8.7 kJ·mol-1
②N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
下列表示N2H4和N2O4反应的热化学方程式,正确的是( )
A.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 076.7 kJ·mol-1
B.N2H4(g)+N2O4(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-542.7 kJ·mol-1
C.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-542.7 kJ·mol-1
D.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 076.7 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】根据盖斯定律,将②×2-①得2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 076.7 kJ·mol-1。
题型9 反应热大小的比较(难点)
易错提醒:
1.ΔH大小比较时注意事项
ΔH是有符号“+”“-”的,比较时要带着符号比较。
(1)吸热反应的ΔH为“+”,放热反应的ΔH为“-”,
所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH。
(2)放热反应的ΔH为“-”,所以放热越多,ΔH越小。
2.常见的几种ΔH大小比较方法
(1)如果化学计量数加倍,ΔH的绝对值也要加倍
例如,H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-a kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2=-b kJ·mol-1,其中ΔH2<ΔH1<0,且b=2a。
(2)同一反应,反应物或生成物的状态不同,反应热不同
在同一反应里,反应物或生成物状态不同时,要考虑A(g)A(l)A(s),或者从三状态自身的能量比较:E(g)>E(l)>E(s),可知反应热大小亦不相同。
如S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1=-a kJ·mol-1
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2=-b kJ·mol-1
(3)晶体类型不同,产物相同的反应,反应热不同
如C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-a kJ·mol-1
C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-b kJ·mol-1
(4)根据反应进行的程度比较反应热大小
①其他条件相同,燃烧越充分,放出热量越多,ΔH越小,如C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH1;C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2。
②对于可逆反应,由于反应物不可能完全转化为生成物,所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-197 kJ·mol-1,向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g),发生上述反应,达到平衡后,放出的热量小于197 kJ,但ΔH仍为-197 kJ·mol-1。
(5)中和反应中反应热的大小不同
①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时,放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。
②醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时,放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。
③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时,反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和
Ba2+反应生成BaSO4沉淀会放热)。
1.【有关同素异形体反应热大小的比较】已知:C(s,金刚石)===C(s,石墨) ΔH=-1.9 kJ·mol-1
C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH2
根据上述反应所得出的结论正确的是( )
A.ΔH1=ΔH2 B.ΔH1>ΔH2
C.ΔH1<ΔH2 D.金刚石比石墨稳定
【答案】C
【解析】已知:C(s,金刚石)===C(s,石墨) ΔH=-1.9 kJ·mol-1,则相同量的金刚石和石墨,金刚石的能量高,燃烧放出的热量多,则ΔH1<ΔH2<0,能量越高越不稳定,则石墨比金刚石稳定,故C正确,A、B、D错误。
2.【有关状态不同的反应热大小比较】已知:①H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH3=c kJ·mol-1
④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH4=d kJ·mol-1
下列关系中正确的是( )
A.a<c<0 B.b>d>0
C.2a=b<0 D.2c=d>0
【答案】C
【解析】热化学方程式中化学计量数表示物质的量,水从气态变为液态,放热,所以①与③比较,③放出的热量多,焓变小于零的反应是放热的,所以0>a>c,②与④比较,④放出的热量多,所以0>b>d,热化学方程式反应计量数变化,焓变随之变化,所以b=2a<0,d=2c<0,故选C。
3.【有关中和热的反应热大小比较】已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式用离子方程式可表示为H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L-1的NaOH溶液中分别加入下列物质:①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸,恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是( )
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3<ΔH2
C.ΔH1=ΔH3>ΔH2 D.ΔH1>ΔH3>ΔH2
【答案】D
【解析】因为稀醋酸是弱酸,电离时吸热,浓硫酸溶于水时会放出较多热量,故中和反应时放出的热量Q(浓硫酸)>Q(稀硝酸)>Q(稀醋酸),又因放热反应中焓变为负值,则ΔH2<ΔH3<ΔH1,因而选D。
4.【反应热大小比较综合题型】下列各组热化学方程式中,ΔH1<ΔH2的是( )
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH2
③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH1
CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH2
A.① B.②③④ C.④ D.①②③
【答案】A
【解析】碳不完全燃烧放热少,焓变比较大小时考虑负号,所以ΔH1<ΔH2,故①符合;固体硫变为气态硫需要吸收热量,焓变比较大小时考虑负号,所以ΔH1>ΔH2,故②不符合;相同条件下物质的量少的反应放热少,焓变比较大小时考虑负号,1 mol氢气燃烧放热小于2 mol氢气燃烧放热,所以ΔH1>ΔH2,故③不符合;碳酸钙分解吸热,焓变为正值,氧化钙和水反应是化合反应,放热,焓变是负值,所以ΔH1>ΔH2,故④不符合;故选A。
题型10 能源的可持续发展
易错提醒:
1.实现可持续发展的基本途径
节约能源、提高能源利用率、开发低碳环保的可再生资源
2.新能源的研究
(1)寻求新的替代能源。
新能源包括太阳能、氢能、地热能、风能、生物质能、海洋能等。特点:资源丰富,可再生,无污染或污染少。
(2)提高能源的综合利用效率。
1.【能源的分类】“能源分类相关图”如图所示,四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是( )
A. 煤炭、汽油、潮汐能
B. 水能、生物质能、天然气
C. 太阳能、风能、沼气
D. 地热能、海洋能、核能
【答案】C
【解析】阴影部分表示的能源应是新能源、可再生能源、清洁能源。
A. 煤炭、汽油是化石能源,属于不可再生能源,A错误;
B. 天然气是化石能源,不可再生,B错误;
C. 太阳能、风能、沼气都属于新能源、可再生能源且较为清洁,C正确;
D. 核能不属于可再生能源,D错误;
故选C。
2.【能源相关概念辨析】下列对于太阳能、生物质能和氢能的利用的说法不正确的是 ( )
A. 芒硝晶体白天在阳光下曝晒后失水、溶解吸热,夜里重新结晶放热,实现了太阳能转化为化学能继而转化为热能
B. 将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中,在富氧条件下,经过缓慢、复杂、充分的氧化反应最终生成沼气,从而有效利用生物质能
C. 生活、生产中大量应用氢能源,首先要解决由水制备氢气的能耗、氢气的储存和运输等问题
D. 垃圾焚烧处理厂把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能,减轻了垃圾给城市造成的压力,改善了城市的环境,增强了市民的环保意识
【答案】B
【解析】A. 失水和结晶属于化学变化,能量转换形式为化学能和热能的转化,白天在阳光下曝晒后失水,转换形式为太阳能和化学能的转化,故A正确;
B. 植物秸秆、枝叶、杂草含有生物质能,可发酵制取甲烷,从而有效利用生物质能,但在厌氧条件下进行,故B错误;
C. 在生活和生产中大量应用氢能源,首先要解决由水制备氢气的能耗、氢气的贮存和运输等问题,故C正确;
D. 垃圾处理厂利用垃圾发电可将生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能等,故D正确;
故选B。
3.【燃料的充分燃烧】下列措施可以提高燃料燃烧效率的是( )
①降低燃料的着火点 ②提高燃料的着火点 ③将液体燃料雾化 ④将固体燃料粉碎 ⑤将煤气化处理 ⑥燃烧时通入足量的空气
A.①②③④ B.①③④⑤ C.②③⑤⑥ D.③④⑤⑥
【答案】D
【解析】①着火点是物质的固有属性,所以燃料的着火点不能改变,故①错误;②着火点是物质的固有属性,不能随意改变,故②错误;③将液体燃料雾化,能增大与空气的接触面积,提高燃料的燃烧效率,故③正确;④将固体燃料粉碎,能增大与空气的接触面积,提高燃料的燃烧效率,故④正确;⑤将燃料煤气化处理,能增大与空气的接触面积,提高燃料的燃烧效率,故⑤正确;⑥通入足量的空气也是提高燃烧效率的一种方法,故⑥正确;综合以上分析可知③④⑤⑥正确,故D正确;
故选D。
4.【能源的转化】“能源”是人们生活中不可或缺的一部分,化学能与热能的相互转化是能量合理应用的重要途径。下列属于化学能与热能的转化过程的是( )
图片
转化过程
太阳能热水器烧水
燃油汽车行驶
氯碱工业制氯气
水力发电
选项
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.太阳能烧水是将太阳能转换为热能,A错误;B.燃油汽车行驶是化学能转化为热能,热能再转化为动能,属于化学能与热能的转化,B正确;C.氯碱工业制氯气过程是将电能转化为化学能,是储存化学能的过程,C错误;D.水力发电是将水能转换为电能,不涉及化学变化,D错误;
故选B。
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专题01 化学反应的热效应
题型1 焓变与反应热
题型2 吸热反应与放热反应
题型3 反应热与能量的关系
题型4 反应热与键能的关系
题型5 中和热(重点)
题型6 燃烧热(重点)
题型7 盖斯定律(重点)
题型8 化学反应热的计算(难点)
题型9 反应热大小的比较(难点)
题型10能源的可持续发展
题型1 焓变与反应热
易错提醒:
焓变是一个与内能变化量有关的物理量,决定了化学反应是吸热反应还是放热反应。
在恒压条件下,化学反应的焓变在数值上等于化学反应的反应热。
1.【焓变与反应热的概念】有关反应热、焓变的说法,错误的是
A.任何条件下的反应热均等于焓变
B.焓变是一个与内能变化量有关的物理量
C.吸热反应,,放热反应,
D.反应热数值与反应物的量有关
2.【焓变与反应热的关系】已知反应X+Y=M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是
A.X的焓一定高于M
B.Y的焓一定高于N
C.X和Y的总焓一定高于M和N的总焓
D.因为该反应为放热反应,故不必加热就可发生
题型2 吸热反应与放热反应
易错提醒:
吸热反应或放热反应只与反应物和生成物的相对能量大小有关,与反应途径或者反应条件无关。
1.【常见的吸放热反应】化学反应的过程,除物质发生变化,还存在着能量变化。下列反应属于吸热反应的是
A.Al和稀盐酸的反应 B.Na和H2O的反应
C.H2和Cl2的反应 D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
2.【常见的吸放热反应】下列反应是放热反应的是
A.CO2通过灼热的碳粉 B.盐酸与碳酸氢钠反应
C.酸碱中和反应 D.Ba(OH)2∙8H2O与NH4Cl反应
3.【化学反应与能量】(22-23高二上·上海浦东新·阶段练习)下列有关化学反应与能量的说法错误的是
A.反应体系从环境中吸收能量,反应体系的焓会减小
B.反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应为吸热反应
C.化学反应过程中伴随有能量变化,并以热能、电能或光能等形式表现出来
D.现正探索的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等
题型3 反应热与能量的关系
易错提醒:
1. ΔH =生成物的总能量-反应物的总能量
2. 物质能量越低,越稳定;反之,物质能量越高,越不稳定。
1.【反应热的能量图】2A(g)B(g)+Q(Q>0);下列能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
2.【对能量图的理解】反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应为放热反应
B.反应的
C.的总能量高于和的总能量
D.中和反应的热量变化趋势与图像所示一致
3.【判断物质的稳定性】白磷和红磷是磷元素常见的单质,下图是白磷经封闭加热转化为红磷的能量变化图。下列有关说法错误的是
A.白磷和红磷互为同素异形体
B.白磷转化为红磷是化学变化
C.白磷比红磷稳定
D.白磷保存在水中
题型4 反应热与键能的关系
易错提醒:
1. ΔH =反应物的总键能 - 生成物的总键能
2. 物质键能越大,越稳定;反之,物质键能越小,越不稳定。
1.【键能与反应热】工业上由CO2和H2合成气态甲醇的反应为 ΔH。有关化学键的键能如下表:则ΔH为
化学键
C=O
C—O
O—H
H—H
C—H
键能/(kJ·mol-1)
745
343
463
436
414
A.167 kJ·mol-1 B.176 kJ·mol-1 C.-176k kJ·mol-1 D.-167 kJ·mol-1
2.【物质键能的计算】已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。若断裂1molH-H、1molN-H需要吸收的能量分别为436kJ、391kJ,则断裂1molN≡N需要吸收的能量为
A.431kJ B.945.6kJ C.649kJ D.869kJ
3.【键能与物质的稳定性】羰基硫(O=C=S)是一种粮食熏蒸剂,能防止某此害虫和真菌的危害。羰基硫的氢解反应为,涉及键能如表所示。下列说法不正确的是。
化学键
H—H
C=O(COS)
C=S
H—S
436
745
580
339
1076
A.反应过程中有极性键的断裂与形成 B.COS比稳定
C.断裂放出的能量 D.该反应的焓变
题型5 中和热(重点)
易错提醒:
1. 中和热定义:在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol H2O(l)时所放出的热量。大量实验测得,在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol H2O时,放出57.3 kJ的热量。
2. 中和热测定实验的注意事项:
(1)所用装置要尽可能做到保温、隔热;实验操作时动作要快,尽量减少热量的损失。
(2)所用溶液的配制必须准确,且浓度要小;为保证酸完全被氢氧化钠中和,要使氢氧化钠稍过量。
(3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温,才能使用。
(4)要使用同一支温度计,温度计读数要尽可能准确;水银球部位一定要完全浸没在溶液中,且要稳定一段时间后再读数,以提高测量的精度;两次读数的时间间隔要短,这样才能读到最高温度,即最终温度。
(5)实验中若用弱酸代替强酸,或用弱碱代替强碱,因中和过程中弱酸或弱碱的电离吸热,会使测得的反应热数值的绝对值偏小。
(6)可采用多次测量取平均值的方法,减小实验误差。
1.【中和热的概念辨析】下列说法正确的是
A.1molH2SO4与1molBa(OH)2完全中和所放出的热量为中和热
B.CO是不稳定的氧化物,它能继续和氧气反应生成稳定的CO2,故反应一定是吸热反应
C.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应一定是放热反应,弱酸和弱碱反应一定也是放热反应
D.酸和碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热
2.【中和热的测定实验】在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应反应热。下列关于该实验的说法正确的是
A.醋酸溶液和NaOH溶液反应测定中和热数值偏低
B.烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置
C.如果没有玻璃搅拌器,酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌
D.完成一次中和反应热测定实验,温度计需要使用2次,分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度
3.【中和热测定实验的误差分析】某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器,则测定结果数值偏低
D.若用NaOH固体测定中和反应反应热,则测定结果无影响
4.【中和热的计算】用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L NaOH溶液反应,实验中测得起始温度为20.1℃,终止温度为23.4℃,盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1g·cm-3,反应后溶液的比热容为4.18J·g-1·C-1,则中和反应生成1mol水时放热约为
A.1.38kJ B.50.2kJ C.55.2kJ D.57.3kJ
题型6 燃烧热(重点)
易错提醒:
理解燃烧热的注意点
(1)反应条件:101 kPa(书中给出的燃烧热数据均在此条件下测得)。
(2)可燃物的用量:1 mol纯物质。
(3)反应程度及产物:完全燃烧生成指定产物。完全燃烧时,不同元素对应的指定产物:C―→CO2(g)、S―→SO2(g)、H―→H2O(l)、N―→N2(g)。C―→CO不是完全燃烧;SO3不是S的燃烧产物;若生成物中含有水,则水必须为液态。
(4)燃烧环境:没有特别说明,一般是在氧气中进行,如1 mol H2在Cl2中燃烧放出的热量不是燃烧热。
1.【燃烧热的概念辨析】下列说法正确的是
A.1 mol H2完全燃烧生成H2O(g)放出的热量叫H2的燃烧热
B.25℃、101kPa时,1 mol S和2 mol S的燃烧热相等
C.已知S(s)+3/2O2(g)=SO3(g) ∆H= -269.8 kJ·mol-1,则硫生成SO3的反应热为269.8 kJ·mol-1
D.25℃、101kPa时,碳的燃烧热为-393.5 kJ·mol-1
2.【燃烧热的热化学方程式书写】下列热化学方程式中能表示可燃物燃烧热的是( )
A.CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-484.0 kJ·mol-1
3.【燃烧热的计算】已知在一定条件下,CO的燃烧热为283 kJ·mol-1,CH4的燃烧热为890 kJ·mol-1,由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧,释放的热量为( )
A.2 912 kJ B.2 953 kJ
C.3 236 kJ D.3 867 kJ
题型7 盖斯定律(重点)
易错提醒:
1. 盖斯定律:不管化学反应一步完成或分几步完成,最终的反应热相同。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关。
2. 对盖斯定律的理解:
(1)从反应途径角度:反应热只与始态、终态有关,与途径无关。
(2)从能量角度:不管反应历程如何,一个反应的反应热只取决于反应物与生成物的总能量的差值。
1.【对盖斯定律的理解】下列说法均与盖斯定律有关,正确的个数为
①化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
②盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来
③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现
④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的
A.1 B.2 C.3 D.4
2.【盖斯定律的应用】盖斯定律表明,在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。物质A在一定条件下可发生如图所示一系列转化,则下列关系错误的是
A.A→F的 B.
C.C→F的 D.
3.【盖斯定律的应用】已知298 K、101 kPa时:
2H2O(g)===O2(g)+2H2(g) ΔH1
Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) ΔH2
2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( )
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D.ΔH3=ΔH1-ΔH2
题型8 化学反应热的计算(难点)
易错提醒:
1.根据反应物和生成物的能量计算
公式:△H = 生成物总能量 — 反应物总能量
2.根据反应物和生成物的键能计算
公式:△H = 反应物总键能 — 生成物总键能
3.根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算
公式:△H = 断键吸收能量 — 成键释放能量
4.根据正反应和逆反应的活化能计算
公式:△H = 正反应活化能 — 逆反应活化能
5. 根据中和热计算
公式:中和反应放出的热量=n(H2O)×|ΔH|
6.根据燃烧热数据,计算反应放出的热量
公式:Q=燃烧热×n(可燃物的物质的量)
7.根据热化学方程式进行有关计算
反应热与反应物各物质的物质的量成正比,根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量,可以把反应热当作“产物”,计算反应放出或吸收的热量。
8.根据盖斯定律计算
1.【根据能量图计算】已知:H2(g)+F2(g)=2HF(g)的能量变化如图所示,下列有关叙述正确的是
A.氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是吸热反应
B.1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下,1molH2与1molF2的能量总和小于2molHF气体的能量
D.断裂1molH-H键和1molF-F键吸收的能量大于形成2molH-F键放出的能量
2.【根据键能计算】历史上曾用“地康法”制氯气,相关反应为,已知相关化学键的键能(E)如表所示。则该反应的为
化学键
Cl―Cl
O=O
O―H
H―Cl
247
497
463
431
A. B.
C. D.
3.【根据中和热计算】含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸反应,放出28.7kJ的热量,表示该反应中和热的热化学方程式正确的是
A. =+28.7kJ/mol
B. =-28.7kJ/mol
C. =+57.4kJ/mol
D. =-57.4kJ/mol
4.【根据燃烧热计算】已知葡萄糖的燃烧热是2 804 kJ·mol-1,当它氧化生成1 g水时放出的热量是( )
A.26.0 kJ B.51.9 kJ C.155.8 kJ D.467.3 kJ
5.【根据盖斯定律计算】肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料,反应时N2O4为氧化剂,反应生成N2和水蒸气。
已知:
①N2(g)+2O2(g)===N2O4(g) ΔH=+8.7 kJ·mol-1
②N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
下列表示N2H4和N2O4反应的热化学方程式,正确的是( )
A.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 076.7 kJ·mol-1
B.N2H4(g)+N2O4(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-542.7 kJ·mol-1
C.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-542.7 kJ·mol-1
D.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 076.7 kJ·mol-1
题型9 反应热大小的比较(难点)
易错提醒:
1.ΔH大小比较时注意事项
ΔH是有符号“+”“-”的,比较时要带着符号比较。
(1)吸热反应的ΔH为“+”,放热反应的ΔH为“-”,
所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH。
(2)放热反应的ΔH为“-”,所以放热越多,ΔH越小。
2.常见的几种ΔH大小比较方法
(1)如果化学计量数加倍,ΔH的绝对值也要加倍
例如,H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-a kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2=-b kJ·mol-1,其中ΔH2<ΔH1<0,且b=2a。
(2)同一反应,反应物或生成物的状态不同,反应热不同
在同一反应里,反应物或生成物状态不同时,要考虑A(g)A(l)A(s),或者从三状态自身的能量比较:E(g)>E(l)>E(s),可知反应热大小亦不相同。
如S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1=-a kJ·mol-1
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2=-b kJ·mol-1
(3)晶体类型不同,产物相同的反应,反应热不同
如C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-a kJ·mol-1
C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-b kJ·mol-1
(4)根据反应进行的程度比较反应热大小
①其他条件相同,燃烧越充分,放出热量越多,ΔH越小,如C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH1;C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2。
②对于可逆反应,由于反应物不可能完全转化为生成物,所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-197 kJ·mol-1,向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g),发生上述反应,达到平衡后,放出的热量小于197 kJ,但ΔH仍为-197 kJ·mol-1。
(5)中和反应中反应热的大小不同
①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时,放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。
②醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时,放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。
③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时,反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和
Ba2+反应生成BaSO4沉淀会放热)。
1.【有关同素异形体反应热大小的比较】已知:C(s,金刚石)===C(s,石墨) ΔH=-1.9 kJ·mol-1
C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH2
根据上述反应所得出的结论正确的是( )
A.ΔH1=ΔH2 B.ΔH1>ΔH2
C.ΔH1<ΔH2 D.金刚石比石墨稳定
2.【有关状态不同的反应热大小比较】已知:①H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH3=c kJ·mol-1
④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH4=d kJ·mol-1
下列关系中正确的是( )
A.a<c<0 B.b>d>0
C.2a=b<0 D.2c=d>0
3.【有关中和热的反应热大小比较】已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式用离子方程式可表示为H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L-1的NaOH溶液中分别加入下列物质:①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸,恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是( )
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3<ΔH2
C.ΔH1=ΔH3>ΔH2 D.ΔH1>ΔH3>ΔH2
4.【反应热大小比较综合题型】下列各组热化学方程式中,ΔH1<ΔH2的是( )
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH2
③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH1
CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH2
A.① B.②③④ C.④ D.①②③
题型10 能源的可持续发展
易错提醒:
1.实现可持续发展的基本途径
节约能源、提高能源利用率、开发低碳环保的可再生资源
2.新能源的研究
(1)寻求新的替代能源。
新能源包括太阳能、氢能、地热能、风能、生物质能、海洋能等。特点:资源丰富,可再生,无污染或污染少。
(2)提高能源的综合利用效率。
1.【能源的分类】“能源分类相关图”如图所示,四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是( )
A. 煤炭、汽油、潮汐能
B. 水能、生物质能、天然气
C. 太阳能、风能、沼气
D. 地热能、海洋能、核能
2.【能源相关概念辨析】下列对于太阳能、生物质能和氢能的利用的说法不正确的是 ( )A. 芒硝晶体白天在阳光下曝晒后失水、溶解吸热,夜里重新结晶放热,实现了太阳能转化为化学能继而转化为热能
B. 将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中,在富氧条件下,经过缓慢、复杂、充分的氧化反应最终生成沼气,从而有效利用生物质能
C. 生活、生产中大量应用氢能源,首先要解决由水制备氢气的能耗、氢气的储存和运输等问题
D. 垃圾焚烧处理厂把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能,减轻了垃圾给城市造成的压力,改善了城市的环境,增强了市民的环保意识
3.【燃料的充分燃烧】下列措施可以提高燃料燃烧效率的是( )
①降低燃料的着火点 ②提高燃料的着火点 ③将液体燃料雾化 ④将固体燃料粉碎 ⑤将煤气化处理 ⑥燃烧时通入足量的空气
A.①②③④ B.①③④⑤ C.②③⑤⑥ D.③④⑤⑥
4.【能源的转化】“能源”是人们生活中不可或缺的一部分,化学能与热能的相互转化是能量合理应用的重要途径。下列属于化学能与热能的转化过程的是( )
图片
转化过程
太阳能热水器烧水
燃油汽车行驶
氯碱工业制氯气
水力发电
选项
A
B
C
D
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