内容正文:
专题1
化学反应与能量变化
第1讲 描述运动的基本概念
第一单元 化学反应的热效应
基础过关练
第1课时 化学反应的焓变
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 反应热 焓变
1.[2026山东临沂临港一中月考]下列关于焓及焓变的有关说法中错误的是 ( )
A.物质的聚集状态不同,焓不同
B.反应热一定等于焓变
C.反应热不一定等于反应体系内能的变化
D.已知某反应的焓变小于零,则反应产物的总焓小于反应物的总焓
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 在等压反应中,如果反应中物质的能量变化没有与电能、光能等其他形式的能量发生转化,则
该反应的反应热等于反应前后体系的焓的变化,B错误。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026黑吉辽蒙月考]下列说法错误的是 ( )
A.需要加热才能发生的反应可能是吸热反应,也可能是放热反应
B.已知4P(红磷,s) P4(白磷,s) ΔH>0,则红磷比白磷稳定
C.“冰,水为之,而寒于水”,说明相同质量的水和冰相比较,冰的能量低
D.ΔH的大小与热化学方程的化学计量数无关
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 反应是吸热还是放热与反应条件无关,与反应物和生成物能量的相对高低有关,A项正确;已知
4P(红磷,s) P4(白磷,s) ΔH>0,则白磷能量高,物质的能量越低越稳定,红磷比白磷稳定,B项正确;等
质量的同一种物质气态时的能量最大,液态次之,固态最低,说明水结冰是一个放热过程,故等质量的水
和冰相比,冰的能量更低,C项正确;ΔH的大小不仅与反应物和生成物的状态有关,还与热化学方程式的
化学计量数有关,D项错误。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2026湖北襄阳四中月考]按如图装置进行实验,搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。下列现象及其相应推
理正确的是 ( )
A.烧瓶壁会变冷,说明存在ΔH<0的反应
B.该实验说明吸热反应不一定需要加热才能发生
C.化学反应往往不会伴随能量的变化
D.发生反应的NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的总能量高于
其生成物的总能量
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应为吸热反应,烧瓶壁会变冷,吸热反应的ΔH>0,反应物的总能量
低于生成物的总能量,A、D错误;该反应没有加热,说明吸热反应不一定需要加热才能发生,B正确;化学
反应既有物质变化,又有能量变化,C错误。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2025陕西咸阳月考]下列有关现象能说明化学反应中生成物总能量低于反应物总能量的是
( )
现象 A.反应开始后,针筒活塞向右移动 B.反应开始后,气球慢慢胀大
装置
B
C.温度计的水银柱上升 D.研磨后,提起烧杯,玻璃片被粘在杯底
第1讲 描述运动的基本概念
解析 若化学反应中生成物总能量低于反应物总能量,则反应为放热反应。稀硫酸与锌粒反应产生
H2,导致锥形瓶内压强增大,使针筒活塞向右移动,则不能判定反应放热,A错误;稀硫酸与KOH溶液发生
中和反应,气球慢慢胀大,说明瓶内温度升高,则该反应为放热反应,B正确;碳酸钠固体溶于水放热,温度
计的水银柱上升,但是该变化不是化学变化,C错误;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应可使烧杯底的水结冰,
说明该反应为吸热反应,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2026安徽A10联盟联考]一种将甲烷溴化再偶联为丙烯(C3H6)的部分数据如下,图中物质的化学计量
数代表其物质的量(mol),线下数据代表反应过程的相对能量之和(kJ),则3CH4(g)+3Br2(g) C3H6(g)+
6HBr(g)的ΔH约为( )
A.-67 kJ/mol
B.-201 kJ/mol
C.-40 kJ/mol
D.+134 kJ/mol
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 题图中反应为CH4(g)+Br2(g) C3H6(g)+2HBr(g),反应物相对能量之和为x kJ,生成物相对
能量之和为(x- ) kJ,该过程的ΔH=[(x- )-x] kJ/mol=- kJ/mol,则3CH4(g)+3Br2(g) C3H6(g)+
6HBr(g)的ΔH=3×(- ) kJ/mol=-67 kJ/mol,A正确。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 热化学方程式的书写及相关计算
6.[2026湖北孝感高级中学检测]下列说法正确的是 ( )
A.H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)在光照或点燃条件下ΔH不同
B.在一定条件下,将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,则其
热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ·mol-1
C.CH4(g)燃烧的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol-1
D.101 kPa时,2 g H2(g)完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,有关氢气燃烧的热化学方程式可表示为
2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 ____________________ , A错误;合成氨的反应是可逆反应,根据放出19.3 kJ的热量不能计算
ΔH,B错误;CH4(g)燃烧放热,ΔH=-890.3 kJ·mol-1,C错误;2 g H2(g)为1 mol,完全燃烧放热285.8 kJ,则热化
学方程式为2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,D正确。
ΔH与反应条件无关
第1讲 描述运动的基本概念
7.某品牌汽车使用了与生物燃料(生物乙醇和生物柴油)兼容的引擎。298 K时,燃烧a g乙醇(液态)生成
CO2气体和液态H2O,放出的热量为Q kJ,经测定a g乙醇与足量钠反应能生成H2 5.6 L(标准状况),则乙醇
燃烧的热化学方程式表示正确的是( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=Q kJ·mol-1
B.C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=- Q kJ·mol-1
C. C2H5OH(l)+ O2(g) CO2(g)+ H2O(l) ΔH=+Q kJ·mol-1
D.C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-2Q kJ·mol-1
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 a g乙醇与足量钠反应能生成H2 5.6 L(标准状况)即0.25 mol,根据2C2H5OH~H2,可知a g乙醇的
物质的量为0.5 mol,根据298 K时,燃烧a g乙醇(液态)生成CO2气体和液态H2O,放出热量为Q kJ,则燃烧
1 mol乙醇(液态)生成CO2气体和液态H2O,放出的热量为2Q kJ,其热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)
2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-2Q kJ·mol-1,D项正确。
第1讲 描述运动的基本概念
8.[2025甘肃兰州月考]在一定条件下,CH4和CO燃烧的热化学方程式如下:
CH4(g)+2O2(g) 2H2O(l)+CO2(g) ΔH=-890 kJ/mol
2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
如果有CH4和CO的混合气体充分燃烧,放出的热量为262.9 kJ,生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸
收,可得到50 g白色沉淀。则混合气体中CH4和CO的体积比为 ( )
A.1∶2 B.1∶3
C.2∶3 D.3∶2
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 设混合气体中CH4为a mol,CO为b mol,过量的饱和石灰水与CO2反应生成碳酸钙固体,根据碳
原子守恒得:a mol+b mol= =0.5 mol,由题给CH4和CO燃烧的热化学方程式可得:890 kJ/mol×
a mol+ kJ/mol×b mol=262.9 kJ,两式联立解得a=0.2、b=0.3,即混合气体中CH4和CO的体积之比=物
质的量之比=0.2 mol∶0.3 mol=2∶3,故C正确。
第1讲 描述运动的基本概念
题组三 ΔH与化学键的键能
9.[2026广东广州培英中学期中]丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法,Ga2O3催化该过程反应历程及能
量变化如图(X为丙烷,Y为丙烯)。下列说法正确的是 ( )
A.Ga2O3反应前后质量不变,未参与反应
B.反应X(g) Y(g)+H2(g) ΔH=-167 kJ·mol-1
C.以上反应历程中主要包含了四步变化,其中第三步反应能耗最高
D.1 mol丙烷的总键能小于1 mol丙烯与1 mol氢气的总键能之和
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 Ga2O3作催化剂,由题图可知,Ga2O3参与了反应,A错误;根据题图可知,反应X(g) Y(g)+H2(g)
的ΔH=+167 kJ·mol-1,B错误;题给反应历程中有四个过渡态,说明主要包含了四步变化,其中第三步反应
的能耗最高,C正确;由题图可知,该反应为吸热反应,即ΔH=反应物总键能-生成物总键能>0,则1 mol丙烷
的总键能大于1 mol丙烯与1 mol氢气的总键能之和,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
10.[2026黑龙江齐齐哈尔六校联考]工业上,在一定条件下用乙烯水化法制备乙醇,其热化学方程式为
CH2 CH2(g)+H2O(g) CH3CH2OH(g) ΔH=-34 kJ·mol-1。已知几种化学键的键能如表所示,则
CH2 CH2中化学键的总键能为 ( )
化学键 H—C H—O C—O C—C
键能/(kJ·mol-1) 413 a 463 351 348
A.615 kJ·mol-1
B.3 193 kJ·mol-1
C.3 227 kJ·mol-1
D.2 267 kJ·mol-1
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 CH2 CH2(g)+H2O(g) CH3CH2OH(g)的 ΔH=反应物总键能-生成物总键能 ,结
合题表中提供的化学键的键能,则ΔH=a kJ·mol-1+4×413 kJ·mol-1+2×463 kJ·mol-1-(5×413 kJ·mol-1+
348 kJ·mol-1+351 kJ·mol-1+463 kJ·mol-1)=-34 kJ·mol-1,解得a=615,故乙烯中化学键的总键能为615 kJ·mol-1+
4×413 kJ·mol-1=2 267 kJ·mol-1,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
能力提升练
第一单元 化学反应的热效应
第1课时 化学反应的焓变
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 从宏观和微观的角度分析反应热
1.[2026甘肃张掖重点高中期中]含氮微粒在催化剂表面的部分变化过程如图所示。下列说法不正确的
是 ( )
A.工业合成氨为放热的可逆反应,反应物的总能量比生成物的总能量低
B.在催化剂b表面形成氮氧键的过程是放热过程
C.反应1断裂氮氮键和氢氢键,形成氮氢键
D.反应1属于氮的固定,反应2不是氮的固定
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 工业合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,该反应的正反应为放热反
应,说明反应物的总能量比生成物的总能量高,A错误。在化学反应过程中,断裂化学键吸收能量,形成
化学键释放能量,则在催化剂b表面形成氮氧键的过程会放出能量,B正确。根据题图可知,反应1中,在
催化剂a表面断裂N2分子中的氮氮键和H2分子中的氢氢键,同时形成NH3分子中的氮氢键,C正确。根据
题图可知,反应1是N2与H2在催化剂a作用下反应产生NH3,该反应是氮元素的单质转化为含氮化合物的
过程,则属于氮的固定;反应2是NH3与O2在催化剂b作用下反应产生NO、H2O的过程,是氮元素化合物之
间的转化,不属于氮的固定,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
2.已知铝在空气中会生成一层致密的氧化膜(Al2O3),该氧化膜可与稀盐酸发生反应:Al2O3+6HCl
2AlCl3+3H2O。实验小组将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中,用传感器探究反应过程中温度和压
强随时间的变化,结果如图。下列说法不正确的是( )
C
A.反应过程中有热量放出
B.0~50 s,发生稀盐酸与Al2O3的反应
C.50 s时,溶液中溶质为AlCl3
D.100~140 s,压强减小是因为温度降低
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题图可知,反应的过程中温度升高,说明有热量放出,A项正确;氧化铝薄膜覆盖在铝的表面,
0~50 s,容器中压强未增大,无气体产生,则发生稀盐酸与Al2O3的反应,B项正确;50 s时,盐酸未反应完,溶液
中溶质为AlCl3、HCl,C项错误;100~140 s,压强减小是因为温度降低,D项正确。
第1讲 描述运动的基本概念
3.已知H2(g)+ O2(g) H2O(g),1 mol H2燃烧的反应过程中能量变化如图。
题组二 利用化学键的键能计算反应热
氢气在氧气中燃烧,断裂1 mol H—H键吸收Q1 kJ的能量,断裂1 mol 键吸收Q2 kJ的能量,形成1 mol H—O键释放Q3 kJ的能量,则下列关系式正确的是( )
A.2Q1+Q2=4Q3 B.2Q1+Q2<4Q3
C.Q1+Q2<Q3 D.2Q1+Q2>4Q3
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据题图可知,反应H2(g)+ O2(g) H2O(g)为放热反应,ΔH<0,根据ΔH=反应物键能总和-生
成物键能总和,可得该反应的ΔH=(Q1+ Q2-2Q3) kJ/mol<0,则2Q1+Q2<4Q3,B正确。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026安徽阜阳临泉田家炳实验中学检测]我国科学家开发新型催化剂实现CO2催化还原制备丙烷,已
知几种化学键的键能数据如图:
下列叙述错误的是 ( )
A.CO2吸收能量后一定会发生化学键的断裂
B.断开1 mol CO2(g)中化学键所需的能量大于断开
1 mol H2O(g)中化学键所需的能量
C.过程2H(g)+O(g) H2O(g)放出能量
D.3CO2(g)+10H2(g) C3H8(g)+6H2O(g)的反应热ΔH=-448 kJ·mol-1
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 CO2吸收能量后,若未达到化学键断裂所需的能量,不会发生化学键的断裂,A错误。1 mol
CO2(g)含2 mol C O键,断键吸收的能量为2×799 kJ=1 598 kJ;1 mol H2O(g)含2 mol O—H键,断键吸收的能
量为2×467 kJ=934 kJ,B正确。2H(g)+O(g) H2O(g)过程形成O—H键释放能量,C正确。ΔH=反应物
的总键能-生成物的总键能,3CO2(g)+10H2(g) C3H8(g)+6H2O(g) ΔH=6E(C O)+10E(H—H)-
2E(C—C)-8E(C—H)-12E(O—H)=(6×799+10×436-2×347-8×413-12×467) kJ·mol-1=-448 kJ·mol-1,
D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
5.[甄选真题][2023新课标节选]氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。根据
图中数据计算反应 N2(g)+ H2(g) NH3(g)的反应热ΔH=________kJ·mol-1。
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第1讲 描述运动的基本概念
解析 在化学反应中,断开化学键要吸收能量,形成化学键要释放能量,反应的焓变等于反应物的键能
总和与生成物的键能总和之差,由题图中数据可得 N2(g)+ H2(g) NH3(g) ΔH=(473+654-436-397-
339) kJ·mol-1=-45 kJ·mol-1。
第1讲 描述运动的基本概念
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