1、第 1 章 化学反应与能量一、化学反应中的能量变化原因及相互转化1化学反应中的能量变化符合如图所示的是A 甲烷燃烧B 碳酸钙高温分解C 电石与水反应D 酸碱中和2下列过程放出热量的是A 液氨汽化 B 碳酸钙分解 C 铝热反应 D 化学键断裂3已知 2X(g)+2Y(g) 3Z(g)+W(g) H 的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )A H=E2-E1 B 正反应的活化能等于 E3C 加入高效催化剂,H 减小 D 恒压下充入一定量的氦气,n(Z)不变4下列说法正确的是 ( )A 破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量,该反应为吸热反应B 任何酸与碱发生中和反应
2、生成 1 mol H2O 的过程中,能量变化均相同C 已知:2H 2(g) +O2(g) =2H2O(g) H1,2H2(g)+O2 (g)= 2H2O(1) H2,则 H1H 2D 已知:C(s ,石墨)+O 2 (g)=CO2(g) H=393.5kJmol -1,C(s,金刚石)+O 2(g)=CO2 (g) H=395.0 kJmol-1, 则 C(s,石墨)=C(s, 金刚石) H= 1.5 kJmol-15已知:A 2(g)B 2(g)=2AB(g) H = 270 kJ/mol,下列说法正确的是A 2L AB 气体分解成 1L 的 A2(g)和 1L 的 B2(g)吸收 270k
3、J 热量B 在相同条件下,1mol A 2(g)与 1mol B2(g)的能量总和大于 2mol AB(g)气体的能量C 1 个 A2(g)分子与 1 个 B2(g)分子反应生成 2 个 AB(g)分子放出 270kJD 1mol A2(g)与 1mol B2(g)反应生成 2mol 液态 AB 放出的热量小于 270kJ6生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂 NF3 是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2 的 12 00020 000 倍,在大气中的寿命可长达 740 年之久,以下是几种化学键的键能:化学键 NN F-F N-F键能/kJmol -1 941.7 154.8 283.0下
4、列说法中正确的是A 过程 N2(g) 2N(g)放出能量B 过程 N(g)+3F(g) NF3(g)放出能量C 反应 N2(g)+3F2(g) 2NF3(g)吸收热量D NF3 吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍可能发生化学反应7可逆反应 NO2(g)+ CO(g) CO2(g)+ NO(g) 反应过 程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是A 1molNO2与 1molCO 混合经充分反应放热 234 kJB 若反应开始时加入催化剂, 则使 E1 、E 2 都变大C 正反应的活化能是 134kJ/molD 该反应的反应热H = E 2E18已知在下列反应中:4P(白磷,s)+5O 2(
5、g)=2P2O5(s); H=-akJ/mol4P(红磷,s)+5O 2(g)=2P2O5(s); H=-bkJ/mol若 ab,则 a 和 b 的关系为( )A 红磷、白磷同样稳定 B 白磷更稳定 C 红磷更稳定 D 无法确定9下列能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢过程中能量变化的示意图是( )A B C D 10已知 X+Y=M+N 为吸热反应。下列关于该反应的说法中,正确的是( )A Y 的能量一定低于 NB X、Y 的能量总和高于 M、N 的能量总和C 因为该反应为吸热反应,故一定要加热才能发生D 断裂 X、Y 的化学键所吸收的能量高于形成 M、N 的化学键所放出的能量二、热化学方程式
6、的书写1下列热化学方程式正确的是( ) (注:H 的绝对值均正确)A C2H5OH(l) + 3O2(g) =2CO2(g) + 3H2O(g) H1367.0 kJ/mol(燃烧热)B NaOH(s)+ HCl(aq) =NaCl(aq) + H2O(l) H57.3kJ/mol(中和热)C S(s) + O2(g) =SO2(g) H269.8kJ/mol(反应热)D 2NO2=O2 + 2NO H +116.2kJ/mol(反应热)2实验测得:101 kPa 时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出 285.8 kJ 的热量;1 mol CH4完全燃烧生成液态水和 CO2,放出 89
7、0.3 kJ 的热量。下列热化学方程式的书写正确的是CH 4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) H=+890.3 kJmol1CH 4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) H=890.3 kJmol1CH 4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) H=890.3 kJmol12H 2(g)+O2(g) 2H2O(l) H=571.6 kJmol1A 仅有 B 仅有 C 仅有 D 全部符合要求3下列有关热化学方程式书写及对应表述均正确的是A 浓 H2SO4 与 0.1 molL1 NaOH 反应:H (aq)OH (aq)=H2O(l) H57.3 kJ
8、mol1B 密闭容器中,9.6 g 硫粉与 11.2 g 铁粉混合加热充分反应,放出 19.12 kJ 热量。则 Fe(s)S(s)=FeS(s) H95.6 kJmol1C 已知 1 mol 氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为 285.5 kJ,则水分解的热化学方程式:2H 2O(l)=2H2(g)O 2(g) H285.5 kJmol 1D 已知 2C(s)O 2(g)=2CO(g) H221 kJmol1 ,则可知 C 的燃烧热H110.5 kJmol 14下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是A 甲烷的标准燃烧热为 890.3 kJmol1 ,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH
9、 4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(g) H 890.3 kJmol 1B 500 、30 MPa 下,将 0.5 mol N2和 1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热 19.3 kJ,其热化学方程式为:N 2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H 38.6 kJmol 1C 氯化镁溶液与氨水反应:Mg 2 2NH 3H2OMg(OH) 22NH 4D 氧化铝溶于 NaOH 溶液: Al2O32OH 3H 2O=2Al(OH)35已知在 25 、101 kPa 下,1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水放出 48.40 kJ热量,表示上
10、述反应的热化学方程式正确的是( )A C8H18(l) + O2(g) 8CO2(g) + 9H2O(l) H=48.40 kJmol -1B C8H18(l) + O2(g) 8CO2(g) + 9H2O(l) H=5 518 kJmol -1C C8H18(l) + O2(g) 8CO2(g) + 9H2O(l) H=+5 518 kJmol-1D C8H18(l) + O2(g) 8CO2(g) + 9H2O(l) H=+48.40 kJmol-16 1g 氢气燃烧生成液态水,放出 142.9kJ 热,下列表示该反应的热化学方程式正确的是A H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H
11、=-285.8kJ/molB 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-142.9kJ/molC 2H2+O2=2H2OH=-571.6kJ/molD 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6kJ/mol7已知 2 L 0.5 mol/L H2SO4溶液与足量稀 NaOH 溶液反应,放出 114.6 kJ 的热量,表示该反应中和热的热化学方程式正确的是A H2SO4(aq)2NaOH(aq)=Na 2SO4(aq)2H 2O(l); H114.6 kJmol 1B H2SO4(aq)2NaOH(aq)=Na 2SO4(aq)2H 2O(l); H114.6 kJmol 1
12、C 1/2H2SO4(aq)NaOH(aq)=1/2Na 2SO4(aq)H 2O(l); H57.3 kJmol 1D 1/2H2SO4(aq)NaOH(aq)=1/2Na 2SO4(aq)H 2O(l); H57.3 kJmol 18实验室中可利用 FeCO3 和 O2 为原料制备少量铁红,每生成 160g 固体铁红放出 130kJ 热量,则下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是( )A 2FeCO3(s)+1/2 O2(g)=Fe2O3(s)+2CO2(g) H =130kJmolB 4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g) H =+260kJmol1C 4F
13、eCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g) H =260kJmol1D 4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g) H =+130kJmol19书写下列热化学反应方程式:(1)已知 1molN2(g)与适量 O2(g)起反应生成 NO2(g) ,吸收 68KJ 的热量_。(2)已知 1g 丁烷(C 4H10)气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水,放出 50kJ 的热量,则丁烷燃烧热的热化学方程式为_。(3)已知 1mol 液态肼(N 2H4)在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水,放出 622KJ 的热量_。10 (1)在 101 kPa 时,H 2在 1
14、 mol O2中完全燃烧生成 2 mol 液态水,放出 571.6 kJ 的热量,表示 H2燃烧热的热化学方程式为_ 。(2)1.00 L 1.00 molL1 硫酸与 2.00L 1.00 molL1 NaOH 溶液完全反应,放出 114.6 kJ 的热量,该反应的中和热为表示其中和热的热化学方程式为_。(3)0.3 mol 气态高能燃料乙硼烷(B 2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出 649. 5 kJ 热量,其热化学方程式为_;又已知 H2O(l)=H2O(g) H44 kJmol 1 ,则 11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_kJ。三、盖斯定
15、律及其相关计算1能源问题是人类社会面临的重大课题,H 2、CO、CH 3OH 都是重要的能源物质,它们的燃烧热依次为 285.8kJmol1 、282.5kJmol 1 、726.7kJmol 1 。已知 CO 和 H2在一定条件下可以合成甲醇 CO(g)2H 2(g)=CH3OH(l)。则 CO 与 H2反应合成甲醇的热化学方程式为( )A CO(g)2H 2(g)=CH3OH(l) H127.4kJmol 1B CO(g)2H 2(g)=CH3OH(l) H127.4kJmol 1C CO(g)2H 2(g)=CH3OH(g) H127.4kJmol 1D CO(g)2H 2(g)=CH3
16、OH(g) H127.4kJmol 12下表中列出了 25、101kPa 时一些物质的燃烧热数据已知键能:CH 键:413.4 kJ/mol、H H 键:436.0 kJ/mol。则下列叙述正确的是( )物质 CH4 C2H2 H2燃烧热kJ/mol 890.3 1299.6 285.8A CC 键能为 796.0 kJ/molB CH 键键长小于 HH 键C 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=571.6 kJ/molD 2CH4(g)=C2H2(g) +3H2(g) H=376.4 kJ/mol3已知: ; ; 。则反应的 为( )A B C D 4已知下列热化学方程式:2Al
17、2O3(s)=4Al(s)+3O2(g), H1=+3351kJ/mol;2C(s)+O 2(g)=2CO(g), H 2=-221kJ/mol;2Al(s)+N 2(g)=2AlN(s), H 3=-318kJ/mol;则反应 3C(s)+Al2O3(s)+N2(g)=2AlN(s)+3CO(g)的H 等于( )A B C D 5用 催化还原 可以消除氮氧化物的污染。例如: , ; , 。下列说法不正确的是( )A 若用标准状况下 还原 生成 和水蒸气,放出的热量为B 由反应可推知: ,C 反应中,相同物质的量的甲烷发生反应,转移的电子数相同D 反应中,当 反应完全时转移的电子的物质的量为6
18、 1200,时,在天然气脱硫工艺中会发生下列反应:, ; 。则 的正确表达式为( )A B C D 7已知:若使 完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为( )A B C D 8已知反应101kPa 时,2C(s)O2(g)2CO(g) ;H221kJ/mol,稀溶液中,H+(aq)OH - (aq)H 2O(1);H57.3kJ/mol,下列结论正确的是A碳的燃烧热为 110.5kJ/molBH 2SO4(aq)+2NaOH(aq) = Na2SO4(aq)+2H2O(l) H57.3kJ/mol C的反应热为221kJ/molDCH 3COOH (aq)+NaOH(aq) = CH3COO
19、Na(aq)+H2O(l) H57.3kJ/mol9 ( 1)根据如图所示的曲线,写出反应的热化学方程式:_。根据如图所示情况,判断下列说法中正确的是(_)A其热化学方程式为 B该反应为吸热反应C该反应为放热反应D当 为液态时,其反应热小于(2)已知 固体硫完全燃烧时放出 的热量,该反应的热化学方程式是_。(3)如图所示是某温度下, 与 反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为_。a、b 两条曲线产生区别的原因很可能是_。10用 “”“b,说明白磷燃烧放出的热量更多,白磷的能量高于红磷,能量越高,越不稳定,因此红磷更稳定,故选 C。9 D【解析】氢气与氯气反应生成氯化氢,首先 H2
20、分子和 Cl2 分子吸收能量断裂化学键变成 H原子和 Cl 原子,然后 H 原子和 Cl 原子形成化学键释放能量形成 HCl 分子;由于断裂 H2 和Cl2 中化学键吸收的能量小于形成 HCl 中的化学键释放的能量,所以该反应为放热反应,答案选 D。10 D【解析】A、此反应是吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,不是个别物质能量的比较,因此 Y 和 N 的能量无法比较,故 A 错误;B、根据选项 A 的分析,应是 X、Y的总能量小于 M、N 的总能量,故 B 错误;C 、有些吸热反应不一定加热,故 C 错误;D、断键吸收能量,生成化学键释放能量,此反应是吸热反应,说明断键吸收的能量大于
21、形成化学键释放的能量,故 D 正确。点睛:有些吸热反应是不需要加热的,在常温下就能进行,如 NH4Cl 晶体与 Ba(OH)28H2O 的反应,放热反应有时也需要加热才能进行,达到反应的温度,如煤炭的燃烧等。二、热化学方程式的书写1 C【解析】【详解】A.在 25 摄氏度,101 kPa 时,1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。定义要点:可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,如 H液态水,CCO 2,C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g)生成的是水蒸气,故 H=-1367.0 kJ/mol不是燃烧热,故 A 错误;B.在稀溶液中,强酸跟
22、强碱反应生成 1 mol 水时的反应热 叫做中和热。定义要点:1必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热;2强酸和强碱的稀溶液反应才能保证 H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)中和热均为 57.3 kJmol-1,而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量,其中和热小于 57.3 kJmol-1;3以生成 1 mol 水为基准,故NaOH(s)+ HCl(aq) =NaCl(aq) + H2O(l) H57.3kJ/mol 中氢氧化钠为固态, 则H=-57.3kJ/mol 不是中和热,故 B 错误;C.等温等压下化学反应释放或吸收的热量称为反应热,故 S(s)+O2(g
23、)SO2(g)中H=-269.8kJ/mol 是反应热,故 C 正确;D.在热化学方程式中必须标注反应物和生成物的状态,故 D 错误。故选 C。【点睛】根据定义中的要点分析解答。2 C【解析】【分析】根据热化学方程式的含义及书写规则分析热化学方程式书写是否正确。【详解】甲烷燃烧属于放热反应,所以 H 小于零,故错误;根据题干信息甲烷燃烧的热化学方程式写作:CH 4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) H=890.3 kJmol1 所以正确 ;热反应方程式中的反应热和物质的状态有关,此处的水应该是液态,所以错误;根据题干信息可知,2 mol H2 完全燃烧生成液态水,放出 571.
24、6 kJ 的热量,热化学方程式为:2H 2(g)+O2(g) 2H2O(l) H=571.6 kJmol1所以正确。故选 C。【点睛】(1)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子数或原子数,因此化学计量数可以是整数,也可以是分数;(2)热化学方程式中的反应热表示反应已完成时的热量变化,热化学方程式中的化学计量数必须与H 相对应,如果化学计量数加倍,则H 也要加倍。当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。3 B【解析】A. 中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成 1mol 水放出的热量,浓 H2SO4 与 0.1 molL 1NaOH
25、 反应时,浓硫酸稀释也要放热,所以生成 1mol 水时放出的热量大于 57.3 kJ,故 A 错误;B. 密闭容器中,9.6g 硫粉的物质的量为: =0.3mol,11.2g 铁粉的物质的量为: =0.2mol,二者混合加热发生反应:Fe(s)S(s)=FeS(s),0.2mol 铁完全反应放出热量 19.12kJ,则 1mol 铁完全反应放出热量为 19.12kJ5=95.6kJ,热化学方程式为:Fe(s) S(s)=FeS(s) H95.6 kJmol1 ,故 B 正确;C. 已知 1 mol 氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为 285.5 kJ,则水分解的热化学方程式: H2O(l)=
26、H2(g) O2(g) H285.5 kJmol1 ,故 C 错误;D. 燃烧热指的是 1mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,碳燃烧生成的 CO 不是稳定的氧化物,故 D 错误;答案选 B。4 C【解析】【详解】A液态水比气态水稳定,则反应生成的应该为液态水,所以甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为:CH 4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3kJmol-1,故 A 错误;B0.5mol N2和 1.5mol H2 置于密闭的容器中充分反应,不可能完全反应,而热化学方程式中的反应热,表示 1mol N2 和 3mol H2 置于密闭的容器中完全反应放出的热
27、量大于 19.3kJ2=38.6 kJmol-1,故 B 错误;C氯化镁溶液与氨水反应生成氢氧化镁沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为:Mg 2+2NH3H2O=Mg(OH)2+2NH4+,故 C 正确;D氧化铝溶于 NaOH 溶液的离子方程式为:Al 2O3+2OH-2AlO2-+H2O,故 D 错误;故选 C。【点睛】本题考查了离子方程式、热化学方程式的书写方法判断。本题的易错点为 B,要注意可逆反应中的热效应是表示物质完全反应的热效应。5 B【解析】【详解】由 25,101kPa 下,1gC 8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出 48.40kJ 热量,则1molC8H18 燃烧生成
28、二氧化碳和液态水时放出热量为 48.40kJ114=5518kJ,该反应为放热反应,则热化学反应方程式为 C8H18(l)+22.5 O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) H=-5518kJ/mol, 故选B。6 A【解析】【分析】根据题中所给数值,求出 2g 或 1mol 氢气燃烧放出的热量,以及书写热化学反应方程式的要求进行进行判断。【详解】A、1molH2 生成液态水放出的热量为 2142.9/1kJ=285.8kJ,热化学反应方程式为 H2(g)1/2O 2(g)=H2O(l) H=285.9kJmol 1 ,故 A 正确;B、根据 A 选项分析,热化学反应方程式为 2H2(g)O
29、 2(g)=2H2O(l) H=571.6kJmol 1 ,故 B 错误;C、没有写出物质的状态,故 C 错误;D、该反应为放热反应,H。(3)红磷比白磷稳定,红磷的能量比白磷低,红磷燃烧时放出的热量少,带负号比较时,后者大;正确答案:。(5)浓硫酸稀释时能放出热量,故与稀 NaOH 溶液反应生成 1mol 水,放出的热量大于 57.3 kJ;稀硫酸和稀氢氧化钡溶液反应时生成硫酸钡,还需形成化学键(生成硫酸钡) ,放出能量,故中和时生成 1mol 水放出的热量大于 57.3 kJ;正确答案 : ;。(6)合成氨反应是可逆反应,1 mol N2 和 3 mol H2 放在一密闭容器中不能全部反应,故放出的热量小于 92.0 kJ;正确答案:。【点睛】明确燃烧热的定义是解题的关键,然后仔细观察生成物的状态 ;反应物所具有的总能量越高,该反应物就越不稳定,燃烧放出的热量就越多,反之,反应物所具有的总能量越低, 该反应物就越稳定,燃烧放出的热量就越少 。