第一章:化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)強(qiáng)基習(xí)題 一、單選題(共13題) 1.下列說法正確的是 A.紅熱的C 與H2O 蒸氣反應(yīng)制取水煤氣是放熱反應(yīng) B.反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時(shí),一定不能發(fā)生反應(yīng) C.同溫同壓下,反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照或點(diǎn)燃的條件下的 ΔH 相同 D.由圖可知:CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)???ΔH>0 2.神舟十三號(hào)載人飛船運(yùn)載火箭使用偏二甲肼做燃料、四氧化二氮作助燃劑,熱化學(xué)方程式為??,下列有關(guān)說法正確的是 A. B.火箭發(fā)射過程中,該反應(yīng)中的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 C.由該熱化學(xué)方程式可知,偏二甲肼的燃燒熱為 D.該反應(yīng)的 3.(g)?(g)+ H2(g) △H = +124 kJ?mol-1。已知:部分化學(xué)鍵的鍵能如下,則X值為 A.264 B.536 C.612 D.696 4.點(diǎn)陣能(U)是衡量晶體中離子間鍵結(jié)合能大小的一個(gè)量度,是闡明晶體化學(xué)性質(zhì)的重要物理量。為探究NaCl的離子鍵強(qiáng)弱,設(shè)計(jì)如下圖所示的Born-Haber循環(huán)。 由此可得為 A.+746.9 B.-746.9 C.+749.6 D.-749.6 5.下列說法或表示方法正確的是 A.等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出熱量多 B.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1mol NaOH的溶液混合,放出的熱量大于57.3 kJ C.由C(石墨) =C(金剛石) ΔH=1.90 kJ·mol-1可知,金剛石比石墨穩(wěn)定 D.在100 kPa時(shí),2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ熱量,則H2燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 6.已知共價(jià)鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息如下表: 則O2(g)=2O(g)的△H為 A.+426 kJ/mol B.-426 kJ/mol C.+496 kJ/mol D.-496 kJ/mol 7.已知下列兩個(gè)反應(yīng): a.?????b. 試判斷以下3個(gè)熱化學(xué)方程式中、、由大到小的順序是 ①?????② ③ A. B. C. D. 8.據(jù)報(bào)道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實(shí),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。下列敘述正確的是(????) A.相同條件下,2 mol氫原子所具有的能量等于1 mol氫分子所具有的能量 B.當(dāng)v(CO2)=2v(CH3CH2OH)時(shí),反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài) C.當(dāng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí),平衡常數(shù)一定增大 D.增大壓強(qiáng),可提高CO2和H2的轉(zhuǎn)化率 9.依據(jù)如圖判斷,下列說法正確的是(  ) A.氫氣的燃燒熱ΔH=-241.8??kJ·mol-1 B.2 mol H2(g)與1mol O2(g)所具有的總能量比2 mol H2O(g)所具有的總能量低 C.水分解的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6??kJ·mol-1 D.H2O(g)生成H2O(l)時(shí),斷鍵吸收的能量大于成鍵放出的能量 10.如圖是1mol金屬鎂和鹵素反應(yīng)的ΔH(單位:kJ·molˉ1)示意圖,反應(yīng)物和生成物均為常溫時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)。下列選項(xiàng)中不正確的是 ?? A.電解MgCl2制Mg是吸熱反應(yīng) B.MgBr2與Cl2反應(yīng)的ΔH<0 C.MgF2(s)+Br2(l) = MgBr2(s)+F2(g)???ΔH=+600kJ·molˉ1 D.化合物的熱穩(wěn)定性順序:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2 11.N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示。下列說法不正確的是 A.使用催化劑可以降低活化能 B.?dāng)噫I吸收能量之和小于成鍵釋放能量之和 C.N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g) △H=+139kJ·mol-1 D.反應(yīng)物能量之和大于生成物能量之和 12.(g)和(g)反應(yīng)生成和HF的能量變化如圖所示,下列敘述正確的是 A.既是氧化劑,又是還原劑 B.生成1mol時(shí)轉(zhuǎn)移4mol電子 C.熱化學(xué)方程式為 D.上述反應(yīng)可以在玻璃容器中進(jìn)行 13.如圖表示化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化,據(jù)圖判斷下列說法中合理的是 A.發(fā)生圖1能量變化的任何反應(yīng),一定不需要加熱即可發(fā)生 B.CaO、濃硫酸分別溶于水時(shí)的能量變化符合圖1 C.500 mL 2.0 mol·L 和500 mL 2.0 mol·L 的反應(yīng)符合圖2 D.固體與固體制備的反應(yīng)符合圖2 二、填空題(共8題) 14.已知:C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH=-437.3 kJ·mol-1;2CO(g)+ O2(g) 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1 (1)一氧化碳的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH為: ?? (2)碳和氧氣反應(yīng)生成一氧化碳的熱化學(xué)方程式是: (3)反應(yīng)CO2(g) + C(s)2CO(g) ΔH為: (4)完全燃燒相同物質(zhì)的量的C和CO,放出的熱量 多(填C或CO) (5)在25℃、101kPa時(shí),8gCH4完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是445.15kJ,則CH4燃燒的熱化學(xué)方程式 (6)一定條件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClOx- (x=1,2,3,4)的能量(kJ)相對(duì)大小如圖 所示。B→A+C反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為(用離子符號(hào)表示) 15.2020年東京奧運(yùn)會(huì)火炬?zhèn)鬟f的火炬樣式將采用櫻花形狀。奧運(yùn)會(huì)火炬常用的燃料為丙烷、丁烷等。 已知:丙烷的燃燒熱△H1=-2220 kJ/mol;正丁烷的燃燒熱△H2= -2878 kJ/mol,異丁烷的燃燒熱△H3=-2869.6 kJ/mol。 (1)寫出丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式 。 (2)下列有關(guān)說法不正確的是 (填序號(hào))。 A.奧運(yùn)火炬燃燒時(shí)的能量轉(zhuǎn)化形式主要是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、光能 B.異丁烷分子中的碳?xì)滏I比正丁烷的多 C.正丁烷比異丁烷穩(wěn)定 (3)已知A氣體的燃燒熱為300 kJ/mol,B氣體的燃燒熱為500 kJ/mol。現(xiàn)有6 mol由A和B組成的混合氣體,完全燃燒放出的熱量是2000 kJ,則該混合氣體中氣體A和氣體B的物質(zhì)的量之比是 。 (4)1 molH2完全燃燒生成液態(tài)水放出286 kJ熱量。已知單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量稱為該燃料的熱值,則氫氣的熱值是 kJ/g。 16.2022年2月4日至2022年2月20日,第24屆冬奧會(huì)在中國(guó)北京、張家口兩地舉行。中國(guó)綠色碳匯基金會(huì)發(fā)起了“我們的冬奧碳匯林”眾籌項(xiàng)目,在張家口市崇禮區(qū)種植小樹。碳匯,是指通過植樹造林、森林管理、植被恢復(fù)等措施,利用植物光合作用吸收大氣中的二氧化碳6CO2(g)+6H2O(l)C6H12O6(s)+6O2(g),并將其固定在植被和土壤中,從而減少溫室氣體在大氣中濃度的過程、活動(dòng)或機(jī)制。已知利用植物的光合作用每吸收1molCO2需要吸收的能量約為470kJ。請(qǐng)回答下列問題: (1)碳匯過程中能量的轉(zhuǎn)化形式為 能轉(zhuǎn)化為 能;有資料表明,某塊林木通過光合作用大約吸收了1.88×107kJ能量,則吸收的CO2為 kg;葡萄糖完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為 。 (2)工業(yè)廢氣中的CO2可用堿液吸收。已知: ①CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l)????△H=-akJ·mol-1; ②CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)????△H=-bkJ·mol-1。 則反應(yīng)CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的△H= kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。 (3)利用工業(yè)廢氣中的CO2加氫合成乙醇(CH3CH2OH),已知每轉(zhuǎn)化0.5mol CO2生成CH3CH2OH(g)和水蒸氣放出43.5kJ熱量,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。 17.氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物對(duì)我們的生產(chǎn)、生活有重要的影響?;卮鹣铝袉栴}: (1)機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)與的反應(yīng),該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),與的總能量比2molNO的總能量 (填“高”或“低”)。 (2)已知:???,???。下列能量變化示意圖中,正確的是___________(填字母)。 A. B. C. D. (3)NF3是一種溫室氣體,其存儲(chǔ)能量的能力是CO2的上萬倍,在大氣中的壽命可長(zhǎng)達(dá)740年,如表所示是斷裂1mol某些化學(xué)鍵所需要的能量數(shù)據(jù): 根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析最穩(wěn)定的物質(zhì)是 (填“N2”“F2”或“NF3”),寫出N2和F2生成NF3的熱化學(xué)方程式: 。 (4)已知:①??? ②???? ③???? 則:???ΔH= 。 18.(1)1840年前后,瑞士科學(xué)家蓋斯(Hess)指出,一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng),僅與反應(yīng)物的最初狀態(tài)及生成物的最終狀態(tài)有關(guān),而與中間步驟無關(guān),這就是著名的“蓋斯定理”。現(xiàn)已知,在101 kPa下,CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃燒熱分別為890.3 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1和393.5 kJ·mol-1,則反應(yīng)C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH= ,根據(jù)以上信息,你認(rèn)為“蓋斯定理”在我們確定一些化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí)有何重要意義? 。 (2)已知:(i)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH1 (ii)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH2 (iii)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);ΔH3 ①寫出液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式: 。 ②CO和H2分別燃燒生成CO2(g)和H2O(g),欲得到相同熱量,所需CO和H2的體積比是 。 19.(1)如圖是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖,已知E1=+134kJ·mol-1、E2=+368kJ·mol-1,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1的變化是 (填“增大”“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是 。請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。 (2)以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[化學(xué)式為CO(NH2)2]。已知: a:2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5kJ·mol-1 b:NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5kJ·mol-1 c:H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ·mol-1 寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式: 。 20.在化學(xué)反應(yīng)中,只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時(shí)才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這些分子被稱為活化分子,使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJ/mol“表示。觀察下圖,回答問題: (1)圖中所示反應(yīng)是 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 (2)已知拆開1molH-H鍵、1molI-I、1molH-I鍵分別需要吸收的能量為436kJ、151kJ、299kJ,則由1mol氫氣和1mol碘反應(yīng)生成HI會(huì) (填“放出”或“吸收”) kJ的熱量。在化學(xué)反應(yīng)過程中,將 能轉(zhuǎn)化為 能。 (3)下列反應(yīng)中,屬于放熱反應(yīng)的是 ,屬于吸熱反應(yīng)的是 。 ①物質(zhì)燃燒;②炸藥爆炸;③稀釋濃硫酸;④二氧化碳通過熾熱的碳⑤食物因氧化而腐??;⑥Ba(OH)2·8H2O與NHCl反應(yīng);⑦鐵粉與稀鹽酸反應(yīng) 21.依據(jù)事實(shí),寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式. (1)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ.則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 。 (2)若適量的N2和O2完全反應(yīng),每生成23g NO2需要吸收16.95kJ 。 (3)下表中的數(shù)據(jù)表示破壞1 mol化學(xué)鍵需消耗的能量(即鍵能,單位為kJ·mol-1): 根據(jù)鍵能數(shù)據(jù),計(jì)算并寫出CH4(g)與F2(g)反應(yīng)生CF4(g)和另一種氣體的熱化學(xué)方程式: ;(4)CO可用于煉鐵,已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe (s)+3CO(g)??ΔH 1=+489.0 kJ· mol-1, C(s) +CO2(g)=2CO(g)???ΔH 2 =+172.5 kJ·mol-1,則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為 。 (5)在298K下,C、Al的單質(zhì)各1mol完全燃燒,分別放出熱量m kJ和n kJ。又知一定條件下,Al能將C從CO2置換出來,寫出此置換反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 ; (6)在微生物作用的條件下,NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3-。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下: 1 mol NH4+(aq) 全部氧化成NO3-(aq)的熱化學(xué)方程式是 。 化學(xué)鍵C-HC-CC=CH-H鍵能/kJ·mol-1412348X436共價(jià)鍵H-HH-O鍵能/(kJ/mol) 436463熱化學(xué)方程式???化學(xué)鍵鍵能946154.8283化學(xué)鍵C—HC—FH—FF—F鍵能414489565158參考答案: 1.C 【詳解】A.紅熱的C 與H2O 蒸氣需不斷地提供高溫環(huán)境才能發(fā)生反應(yīng),從而制取水煤氣,此反應(yīng)是吸熱反應(yīng),A不正確; B.反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時(shí),此反應(yīng)為吸熱反應(yīng),但若不斷提供反應(yīng)所需的能量,反應(yīng)也可能發(fā)生,B不正確; C.依據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)的熱效應(yīng)只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)發(fā)生的條件、反應(yīng)的途徑無關(guān),所以在同溫同壓下,反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照或點(diǎn)燃的條件下的 ΔH 相同,C正確; D.圖中信息顯示,反應(yīng)CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)的反應(yīng)物能量高于生成物能量,所以反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,D不正確; 故選C。 2.D 【詳解】A.燃燒為放熱反應(yīng),故△H0,所以△S>0,故D正確; 故答案為:D。 3.C 【詳解】由題給條件可知,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量高于形成化學(xué)鍵放出的總能量,不考慮苯環(huán)中化學(xué)鍵的變化可得:(412×5+348)-(412×3+x+436)=124,解得x=612;答案選C。 4.D 【詳解】由圖像數(shù)據(jù)可知如下式子: ①Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s) 1=﹣410.9kJmol-1; ②Na(s)= Na+(g) 2=+603.4kJmol-1; ③Cl2(g)=Cl-(g) 3=﹣264.7kJmol-1; ①-②-③可得Na+(g)+ Cl-(g)= NaCl(s),可得U=﹣410.9kJmol-1-603.4kJmol-1-(﹣264.7kJmol-1)=﹣749.6kJmol-1。 答案選D。 5.B 【詳解】A.S(s)=S(g) △H>0,因此前者放出熱量多,故錯(cuò)誤; B.濃硫酸遇水放出熱量,因此和NaOH反應(yīng)產(chǎn)生的熱效應(yīng)大于57.3kJ,故正確; C.此反應(yīng)是吸熱反應(yīng),石墨的能量低于金剛石,能量越低,物質(zhì)越穩(wěn)定,因此石墨穩(wěn)定,故錯(cuò)誤; D.燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量,反應(yīng)熱應(yīng)是△H=-285.8×2kJ·mol-1=-571.6kJ·mol-1,故錯(cuò)誤。 故選B。 6.C 【詳解】△H =E(反應(yīng)物的鍵能總和) -E (生成物的鍵能總和),則該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H =2×436 kJ/mol+E(O=O)-4×463 kJ/mol=-484 kJ/mol,解得E(O=O)=496 kJ/mol,氧分子分解成氧原子,化學(xué)鍵發(fā)生斷裂,需要吸收能量,因此O2(g)=2O(g)的△H=+496 kJ/mol ,故合理選項(xiàng)是C。 7.C 【詳解】由③?②可得,則有,由③?①可得,則有,因此三者之間的關(guān)系為;故C符合題意。 綜上所述,答案為C。 8.D 【詳解】A.相同條件下,2 mol氫原子結(jié)合成H2時(shí),會(huì)形成1 mol H-H鍵。形成化學(xué)鍵會(huì)釋放能量,故2 mol氫原子所具有的能量大于1 mol氫分子所具有的能量,A錯(cuò)誤; B.未指明反應(yīng)速率是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率,因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤; C.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)就不變。若改變外界條件是通過增大反應(yīng)物濃度或增大壓強(qiáng)的方法,化學(xué)平衡正向移動(dòng),但平衡常數(shù)不變,C錯(cuò)誤; D.該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積減小的正反應(yīng)方向移動(dòng), 使CO2和H2的轉(zhuǎn)化率提高,D正確; 故答案為D。 9.C 【詳解】A.氫氣的燃燒熱是指1molH2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)釋放的能量,故氫氣的燃燒熱ΔH=,A錯(cuò)誤; B.氫氣燃燒是放熱反應(yīng),故2 mol H2(g)與1mol O2(g)所具有的總能量比2 mol H2O(g)所具有的總能量高,B錯(cuò)誤; C.由圖中可知:2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) =-571.6 kJ·mol-1,故水分解的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1,C正確; D.H2O(g)生成H2O(l)時(shí),該過程是物理變化,并沒有化學(xué)鍵的斷鍵和形成,D錯(cuò)誤; 故答案為:C。 10.D 【詳解】A.依據(jù)圖像,Mg與Cl2反應(yīng)的ΔH<0,為放熱反應(yīng),則其逆過程電解MgCl2制Mg是吸熱反應(yīng),故A正確; B.依據(jù)圖像,MgBr2能量高于MgCl2,依據(jù)活潑性判斷,Cl2能量高于Br2,所以MgBr2與Cl2反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0,故B正確; C.反應(yīng)的焓變=生成物總焓-反應(yīng)物總焓;MgF2(s)的能量低于MgBr2(s),依據(jù)圖像數(shù)據(jù)分析計(jì)算可知反應(yīng)的焓變等于(-524 kJ/mol)-(-1124 kJ/mol)=600kJ/mol,故C正確; D.物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定,根據(jù)圖像數(shù)據(jù),化合物的熱穩(wěn)定性順序?yàn)椋篗gI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,故D錯(cuò)誤; 故選D。 11.C 【詳解】A.催化劑能降低反應(yīng)的活化能,從而使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率加快,故A正確; B.由圖示可知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),即斷鍵吸收能量之和小于成鍵釋放能量之和,故B正確; C.由于該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g) △H=-139kJ·mol-1,故C錯(cuò)誤; D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),即反應(yīng)物能量之和大于生成物能量之和,故D正確; 答案選C。 12.C 【詳解】A.由圖可知,反應(yīng)中,分子中氧元素的化合價(jià)降低被還原,是反應(yīng)的氧化劑,水分子中氧元素的化合價(jià)升高被氧化,是反應(yīng)的還原劑,故A錯(cuò)誤; B.由圖可知,反應(yīng)中,分子中氧元素的化合價(jià)降低被還原,是反應(yīng)的氧化劑,水分子中氧元素的化合價(jià)升高被氧化,是反應(yīng)的還原劑,反應(yīng)生成1mol氧氣時(shí)轉(zhuǎn)移2mol電子,故B錯(cuò)誤; C.由圖可知,該反應(yīng)為反應(yīng)物總能量大于生成物總能量的放熱反應(yīng),反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為,故C正確; D.氟化氫能與玻璃中的二氧化硅反應(yīng),所以該反應(yīng)不能在玻璃容器中進(jìn)行,故D錯(cuò)誤; 故選C。 13.D 【詳解】A.焓變與反應(yīng)條件沒有關(guān)系,故A錯(cuò)誤; B.濃硫酸溶于水時(shí)放熱但是物理變化,圖1表示的是化學(xué)變化中能量變化,氧化鈣和水反應(yīng)放熱,符合圖1能量變化,故B錯(cuò)誤; C.酸堿中和放熱,500 mL 2.0 mol·L 和500 mL 2.0 mol·L 反應(yīng)放熱,圖2是吸熱能量變化,故C錯(cuò)誤; D.固體與固體制備反應(yīng)吸熱,圖2是吸熱能量變化,故D正確; 故選:D。 14. -283kJ·mol-1 2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH=-308.6 kJ·mol-1 128.7kJ·mol-1 C CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=?890.3kJ/mol 3ClO-(aq)= ClO3-(aq)+2Cl- (aq) ΔH=-117 kJ·mol-1 【分析】根據(jù)燃燒熱的概念及熱化學(xué)方程式的含義計(jì)算燃燒熱;根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱并書寫熱化學(xué)方程式;根據(jù)圖示中反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對(duì)大小計(jì)算反應(yīng)熱并書寫熱化學(xué)方程式。 【詳解】(1)在25℃、101 kPa時(shí),1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱,根據(jù)題干中的熱化學(xué)方程式知,一氧化碳的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH==283kJ·mol-1;故答案為:-283kJ·mol-1; (2)根據(jù)蓋斯定律得:I C(s)+O2(g) = CO2(g) ΔH=-437.3 kJ·mol-1;Ⅱ 2CO(g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1,I×2-Ⅱ得2C(s)+O2(g) =2CO(g) ΔH=(-437.3 kJ·mol-1)×2-(-566.0 kJ·mol-1)=-308.6 kJ·mol-1,即熱化學(xué)方程式為:2C(s)+O2(g) = 2CO(g) ΔH=-308.6 kJ·mol-1,故答案為:2C(s)+O2(g) = 2CO(g) ΔH=-308.6 kJ·mol-1; (3)根據(jù)蓋斯定律得:I C(s)+O2(g) = CO2(g) ΔH=-437.3 kJ·mol-1;Ⅱ 2CO(g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1,I-Ⅱ得CO2(g) + C(s)2CO(g) ΔH=-437.3 kJ·mol-1+566.0 kJ·mol-1=128.7kJ·mol-1,故答案為:128.7kJ·mol-1; (4)C與氧氣反應(yīng)生成CO時(shí)放熱,CO與氧氣反應(yīng)生成CO2時(shí)也放熱,所以完全燃燒相同物質(zhì)的量的C和CO時(shí)都生成CO2,放出的熱量C多,故答案為:C; (5)8gCH4完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是445.15kJ,則1molCH4燃燒時(shí)放出的熱量為445.15kJ×2=890.3kJ,則熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=?890.3kJ/mol,故答案為: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=?890.3kJ/mol; (6)結(jié)合Cl元素的化合價(jià)可知B→A+C反應(yīng)為3ClO?=ClO3?+2Cl?,生成1molC時(shí)能量變化為3×60kJ?63kJ?0=117kJ,反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,該反應(yīng)放出117kJ熱量,熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:3ClO-(aq)= ClO3-(aq)+2Cl- (aq) ΔH=-117 kJ·mol-1,故答案為:3ClO-(aq)= ClO3-(aq)+2Cl- (aq) ΔH=-117 kJ·mol-1。 15. C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol BC 5:1 143 【詳解】(1)已知1mol丙烷燃燒放出的熱量為2220kJ熱量,常溫下反應(yīng)生成的水為液體,依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法,丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol,故本題答案為:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol; (2)A.奧運(yùn)火炬燃燒時(shí)發(fā)光、放熱則能量轉(zhuǎn)化形式主要是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、光能,故A正確; B.異丁烷分子中的碳?xì)滏I和正丁烷的相同,故B錯(cuò)誤; C.依據(jù)燃燒熱化學(xué)方程式的焓變分析,1mol正丁烷燃燒放熱大于異丁烷燃燒放熱,說明正丁烷能量高于異丁烷,能量越高越不穩(wěn)定,正丁烷比異丁烷不穩(wěn)定,故C錯(cuò)誤; 故選BC; (3)已知A氣體的燃燒熱為300kJ·mol-1,B氣體的燃燒熱為500kJ·mol-1。現(xiàn)有6mol由A和B組成的混合氣體,完全燃燒放出的熱量是2000kJ,設(shè)A和B的物質(zhì)的量分別為x mol,y mol,由物質(zhì)的量與熱量成正比及熱化學(xué)方程式可知: x+y=6 300x+500y=2000 解得:x=5,y=1,則該混合氣體中氣體A和氣體B的物質(zhì)的量之比是5:1,故本題答案為:5:1; (4)1mol H2的質(zhì)量為2g,完全燃燒生成液態(tài)水放出286kJ熱量。已知單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量稱為該燃料的熱值,則氫氣的熱值是286kJ/2g=143 kJ/g。故本題答案為143 。 16.(1) 太陽 化學(xué) 1760 C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)????△H=-2820kJ·mol-1 (2)(a-2b) (3)2CO2(g)+6H2(g)=CH3CH2OH(g)+3H2O(g)????△H=-174kJ·mol-1 【解析】(1) 碳匯主要利用植物光合作用吸收大氣中的二氧化碳,發(fā)生6CO2(g)+6H2O(l)═C6H12O6(s)+6O2(g),則能量的轉(zhuǎn)化形式由太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;已知每吸收1molCO2需要吸收能量約為470kJ,則每1m3林木,大約能吸收能量為1.88×107kJ,大約可以吸收的CO2的物質(zhì)的量為=4×104mol,則大約可以吸收的質(zhì)量為4×104mol×44g/mol×10-6t/g=1.76t=1760kg;每吸收1molCO2需要吸收能量約為470kJ,則生成6molCO2放出的熱量為470kJ×6=2820kJ,葡萄糖燃燒放熱,其焓變?yōu)樨?fù),故葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)△H=-2820kJ/mol。 (2) 由I.CO2(g)+2NaOH(aq)═Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-a kJ?mol-1,II.CO2(g)+NaOH(aq)═NaHCO3(aq)△H=-b kJ?mol-1,結(jié)合蓋斯定律可知,Ⅱ×2-Ⅰ得到CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)═2NaHCO3(aq),其△H=(a-2b)kJ/mol。 (3) 根據(jù)CO2和氫氣反應(yīng)生成CH3CH2OH(g)和水蒸氣的化學(xué)方程式為2CO2(g)+6H2(g)=CH3CH2OH(g)+3H2O(g),則對(duì)應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)+6H2(g)=CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=(43.5×)kJ/mol=-174kJ·mol-1。 17.(1)低 (2)A (3) (4) 【詳解】(1)由題意可知,氮?dú)馀c氧氣的反應(yīng)為反應(yīng)物總能量小于生成物總能量的吸熱反應(yīng),則1mol氮?dú)馀c1mol氧氣的總能量低于2mol一氧化氮的總能量,故答案為:低; (2)由方程式可知,二氧化氮轉(zhuǎn)化為四氧化二氮的反應(yīng)為反應(yīng)物總能量高于生成物總能量的放熱反應(yīng),氣態(tài)四氧化二氮的能量高于液態(tài)四氧化二氮的能量,則符合題意的圖示為A,故答案為:A; (3)物質(zhì)的鍵能越大,能量越低,越穩(wěn)定,由表格數(shù)據(jù)可知,氮氮三鍵的鍵能大于氮氟鍵鍵能的三倍,所以氮?dú)獾哪芰孔畹?,最穩(wěn)定;由反應(yīng)熱與反應(yīng)物的鍵能 之和與生成物的鍵能之和的差值相等可知,氮?dú)馀c氟氣生成三氟化氮反應(yīng)的反應(yīng)熱為ΔH=946kJ/mol+154.8kJ/mol×3—283kJ/mol×3×2=—287.6kJ/mol,則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為,故答案為:;; (4)由蓋斯定律可知,反應(yīng)①+②×4—③×2可得反應(yīng),則反應(yīng)ΔH=—534kJ/mol+(—269kJ/mol)×4—(—242kJ/mol)×2=—1126kJ/mol,故答案為:?1126 kJ/mol。 18. -74.8 kJ·mol-1 對(duì)于一些很難用實(shí)驗(yàn)方法直接測(cè)定熱量的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以用“蓋斯定理”間接測(cè)定 H2O(l)=H2O(g); 【詳解】(1)根據(jù)在101 kPa下,CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃燒熱分別為890.3 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1和393.5 kJ·mol-1,可得三者燃燒的熱化學(xué)方程式:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ·mol-1;②H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ·mol-1;③C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,將②×2+③-①,整理可得C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH=(-2×285.5-393.5+890.3)kJ·mol-1=-74.8 kJ·mol-1;由于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng),僅與反應(yīng)物的最初狀態(tài)及生成物的最終狀態(tài)有關(guān),而與中間步驟無關(guān),所以對(duì)于一些很難用實(shí)驗(yàn)方法直接測(cè)定熱量的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱,或無法直接進(jìn)行的反應(yīng)的反應(yīng)熱,我們可以用“蓋斯定理”間接計(jì)算; (2)①由已知條件:(i)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH1 (ii)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH2,根據(jù)蓋斯定律,將 可以推出該過程的熱化學(xué)方程式為:H2O(l)=H2O(g),△H=; ②當(dāng)CO和H2等體積時(shí),二者的物質(zhì)的量相等,它們分別燃燒生成CO2(g)和H2O(g)放出的熱量之比為,所以若要熱量相同,則所需CO和H2的體積比等于二者分別完全燃燒放出熱量的反比,即V(CO):V(H2)=。 19. 減小 不變 NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)???ΔH=-234kJ·mol-1 2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)??ΔH=-87kJ·mol-1 【分析】(1)由圖可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,ΔH= E1-E2;在反應(yīng)體系中加入催化劑,可以降低反應(yīng)的活化能,但不改變反應(yīng)熱; (2)根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算并書寫熱化學(xué)方程式; 【詳解】(1)反應(yīng)體系中加入催化劑,可以降低反應(yīng)的活化能,但不改變反應(yīng)熱,因此E1逐漸減小,ΔH不變;ΔH= E1-E2=134kJ·mol-1-368kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1,熱化學(xué)方程式為:NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)???ΔH=-234kJ·mol-1; (2)反應(yīng)a+b-c可得CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)??ΔH=-87kJ·mol-1 20. 放熱 放出 11 化學(xué) 熱 ①②⑤⑦ ④⑥ 【分析】(1) 生成物總能量低于反應(yīng)物總能量為放熱反應(yīng); (2) 斷鍵吸熱、成鍵放熱; (3) 根據(jù)常見的吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)回答。 【詳解】(1) 依據(jù)圖像分析反應(yīng)物的能量大于生成物的能量,反應(yīng)放熱; (2) 在反應(yīng)H2+I2?2HI中,斷裂1molH-H鍵,1molI-I鍵共吸收的能量為:1×436kJ+151kJ=587kJ,生成2molHI,共形成2molH-I鍵,放出的能量為:2×299kJ=598kJ,吸收的能量少,放出的能量多,所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng),放出的熱量為:598kJ-587kJ=11kJ,在化學(xué)反應(yīng)過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能; (3)常見的放熱反應(yīng)有:所有的物質(zhì)燃燒、所有金屬與酸反應(yīng)、金屬與水反應(yīng),所有中和反應(yīng);絕大多數(shù)化合反應(yīng)和鋁熱反應(yīng);常見的吸熱反應(yīng)有:絕大數(shù)分解反應(yīng),個(gè)別的化合反應(yīng)(如C和CO2),某些復(fù)分解(如銨鹽和強(qiáng)堿); ①物質(zhì)燃燒屬于放熱反應(yīng); ②炸藥爆炸屬于放熱反應(yīng); ③稀釋濃硫酸放熱,但屬于物理變化,不是化學(xué)反應(yīng); ④二氧化碳通過熾熱的碳是吸熱反應(yīng); ⑤食物因氧化而腐敗,屬于緩慢氧化是放熱反應(yīng); ⑥Ba(OH)2·8H2O與NHCl反應(yīng)是吸熱反應(yīng); ⑦鐵粉與稀鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng); 所以屬于放熱反應(yīng)的是①②⑤⑦,屬于吸熱反應(yīng)的是④⑥。 【點(diǎn)睛】把握放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的含義是解答的關(guān)鍵,一般金屬和水或酸反應(yīng),酸堿中和反應(yīng),一切燃燒,大多數(shù)化合反應(yīng)和置換反應(yīng),緩慢氧化反應(yīng)如生銹等是放熱反應(yīng)。大多數(shù)分解反應(yīng),銨鹽和堿反應(yīng),碳、氫氣或CO作還原劑的反應(yīng)等是吸熱反應(yīng)。 21. CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.8 kJ·mol﹣1 N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.8kJ·mol﹣1 CH4(g)+4F2(g)= CF4(g)+4HF(g)??△H= —1928kJ/mol Fe2O3 (s)+ 3CO(g)=2Fe(s)+ 3CO2 (g) △H =-28.5 kJ·mol-1 4Al(s)+ 3CO2(g)3C(s)+ 2Al2O3(s),= (3m-4n) kJ/mol NH4+ (aq)+2O2(g)===2H+(aq)+NO3-(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·mol-1 【詳解】(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ,1mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱為22.68kJ×32=725.8KJ,所以甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8 kJ?mol-1; (2)適量的N2和O2完全反應(yīng),每生成23克NO2需要吸收16.95kJ熱量,所以每生成92克NO2需要吸收67.8kJ熱量,則熱化學(xué)方程式為N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.8kJ?mol-1; (3)化學(xué)反應(yīng)的焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)△H=(414KJ/mol×4+158KJ/mol×4)-(489KJ/mol×4+565KJ/mol×4)=-1928KJ/mol; (4)①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJmol-1;②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJmol-1;由蓋斯定律①-②×3得到Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1; (5)由題意可寫出熱化學(xué)方程式: ①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-mkJ?mol-1, ②4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H=-4nkJ?mol-1. 高溫下鋁置換碳的反應(yīng)為:4Al+3CO22Al2O3+3C,根據(jù)蓋斯定律:②-①×3可得,4Al(s)+3CO2(g)═2Al2O3(s)+3C(s)△H=-(4n-3m)kJ/mol; (6)第一步的熱化學(xué)方程式為NH4+(aq)+1.5O2(g)═NO2-(aq)+2H+(aq)+H2O(l),△H=-273KJ/mol,第二步的熱化學(xué)方程式為:NO2-(aq)+0.5O2(g)═NO3-(aq),△H=-73KJ/mol,根據(jù)蓋斯定律則NH4+(aq)+2O2(g)═2H+(aq)+H2O(l)+NO3-(aq),△H=-346 kJ/mol。 點(diǎn)睛:關(guān)于熱化學(xué)方程式的書寫和正誤判斷均結(jié)合熱化學(xué)方程式和普通化學(xué)方程式的區(qū)別進(jìn)行分析,區(qū)別可以歸納為:①熱化學(xué)方程式包含物質(zhì)變化和能量變化,普通化學(xué)方程式只有物質(zhì)變化;②熱化學(xué)方程式需標(biāo)明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng).對(duì)于25℃,101kPa時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)可不注明.普通化學(xué)方程式不需要;③熱化學(xué)方程式需要標(biāo)明各物質(zhì)的狀態(tài);④熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)或分?jǐn)?shù),普通化學(xué)方程式只能為整數(shù)。

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