1、- 1 -专题 23 化学反应与能量 热化学方程式(满分 42 分 时间 20 分钟)姓名:_ 班级:_ 得分:_1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 kJmol1B 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 kJmol 1C 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) H2
2、85.5 kJmol 1D 已知 2C(s)O 2(g)=2CO(g) H221 kJmol1 ,则可知 C 的燃烧热H110.5 kJmol 1【答案】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 molL1 NaOH 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 1m
3、ol 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:H 2O(l)=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。22mol 金属钠和 1mol 氯气反应的能量关系如图所示,下列说法不正确的是- 2 -A 相同条件下,K(s)的(H 2+H
4、 3)H 5D H 7H 5,故 C 正确;D. 氯化钠固体为离子晶体,不存在分子间作用力,故 D 错误;故选 D。3雪是冬之精灵,在雪 水 冰的转化中能量变化的叙述正确的是A H 10,H 20 B H 10,H 20C H 10,H 20 D H 10,H 20【答案】C【解析】【详解】雪水的过程需吸收热量,焓变是正值,故H 10,水冰的过程需放出热量,焓变是负值,故H 20,故选 C。4下列叙述或书写正确的是A 2H2(g)+O 2(g)=2H 2O(g)H=-4836kJmol 1 ,则 1mol 氢气的燃烧热大于- 3 -241.8 kJmol1B H2(g)+F 2(g)=2HF(
5、g)H=-270kJmol 1 ,则相同条件下,2molHF 气体的能量大于 1mol 氢气和 1mol 氟气的能量之和C 含 200g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出 287kJ 的热量,则表示该中和反应的热化学方程式为 NaOH+HCl=NaCl+H2OH=-574kJmol 1D 500、30MPa 时,发生反应 N2(g)+3H 2(g) 2NH3(g) H=-386kJmol 1 。在此条件下将 15molH 2和过量 N2充分反应,放出热量 193kJ【答案】A【解析】【分析】A、水由气体变成液体要放出热量;B、反应吸放热由反应物和生成物的总能量的大小关系决定C、热化学方
6、程式要标明物质的状态;D、N 2(g)+3H 2(g) 2NH3(g)是可逆反应,反应物不能全部反应。【详解】A、 2H2(g)+O 2(g)=2H 2O(g)H=-4836kJmol 1 ,水由气体变成液体要放出热量,则 1mol 氢气的燃烧热大于 241.8 kJmol1 ,故 A 正确;B、从热化学方程式 H2(g)+F 2(g)=2HF(g)H=-270 kJmol1 可知,反应放热,即 1 mol 氢气与 1 mol 氟气的总能量大于 2 mol 氟化氢的总能量,故 B 错误;C、热化学方程式没有标明物质的状态,故 C 错误;D、H 2的物质的量为 1.5mol,完全消耗 1.5mo
7、l 氢气会放出 19.3kJ 热量,由于该反应为可逆反应,氢气不可能完全转化成氨气,所以放出的热量小于 19.3kJ,故 D 错误;故选 A。【点睛】本题考查了燃烧热的定义、可逆反应对反应热的影响以及物质稳定性的判断,易错点D,N 2(g)+3H 2(g) 2NH3(g)是可逆反应,反应物不能 100%转化为生成物。 5NF 3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,如表所示是几种化学键的键能:- 4 -化学键 NN FF NF键能/kJ/mol 946 154.8 283.0下列说法中正确的是( )A 过程 N2(g)2N
8、(g)放出能量B 过程 N(g)3F(g)NF 3(g)放出能量C 反应 N2(g)3F 2(g)=2NF3(g)的 H0D NF 3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【答案】B【解析】【详解】AN 2(g)2N(g)为化学键的断裂过程,应吸收能量,故 A 错误;BN(g)+3F(g)NF 3(g)为形成化学键的过程,放出能量,故 B 正确;C反应 N2(g)+3F2(g)2NF 3(g) H=(946+3154.8-283.06)kJmol-1=-287.6kJmol-1,H0,为放热反应,故 C 错误;DNF 3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,无化学变化的发生,
9、故 D 错误;故选B。【点睛】本题考查反应热与焓变。把握化学键与焓变、化学反应与键能的关系为解答的关键。本题的易错点为 CD,C 中要注意焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,D中要注意化学反应的本质。6几种物质的能量关系如下图所示。下列说法正确的是A C(s)+O 2(g)=CO2(g) H =965.1 kJmol -1B 2CO(g)+O 2(g)=2CO2(g) H =-221.2 kJmol -1- 5 -C 由图可知,甲烷的燃烧热为 779.7 kJmol-1D 通常由元素最稳定的单质生成生成 1mol 纯化合物时的反应热称为该化合物的标准生成焓,由图可知,CH 4(g)
10、的标准生成焓为+74.8 kJmol -1【答案】B【解析】【详解】A、根据能量关系,无法计算出 C 和 O2生成 CO2的焓变,故 A 错误;B、根据能量关系,CO(g)1/2O 2(g)=CO2(g) H=(854.5965.1)kJmol 1 =110.6kJmol 1 ,故 B 正确;C、根据图可知,甲烷的燃烧热为 890.3kJmol1 ,故 C 错误;D、该反应为化合反应,属于放热反应,即 CH4(g)的标准生成焓为(890.3965.1)kJmol1 =74.8kJmol 1 ,故 D 错误。7已知 X Y M N 反应中的能量变化过程如图,则下列推断一定正确的是( )A X 的
11、能量低于 M 的能量B Y 的能量低于 N 的能量C X 和 Y 总能量低于 M 和 N 总能量D 该反应是吸热反应,反应条件是加热【答案】C【解析】【分析】A由图可知,生成物的总能量大于反应物的总能量,而不是某一种反应物或生成物的能量关系;B同 A,由图可知,生成物的总能量大于反应物的总能量,而不是某一种反应物或生成物的能量关系;C由图可知,X 和 Y 总能量低于 M 和 N 总能量;- 6 -D反应物的总能量低于生成物的总能量是吸热反应,反应放热还是吸热与条件没有关系【详解】A由图可知,M 和 N 的总能量大于 X 和 Y 的总能量,不能说明 X 的能量一定低于 M 的能量,故 A 错误;
12、B同 A,由图可知,M 和 N 的总能量大于 X 和 Y 的总能量,Y 的能量一定低于 N 的能量,故 B 错误;C由图可知,X 和 Y 总能量低于 M 和 N 总能量,故 C 正确;D反应物的总能量低于生成物的总能量是吸热反应,但是反应放热还是吸热与条件没有关系,故 D 错误。故选:C。8已知断裂 1 mol H2(g)中的 HH 键需要吸收 436.4 kJ 的能量,断裂 1 mol O2(g)中的共价键需要吸收 498 kJ 的能量,生成 H2O(g)中的 1 mol HO 键能放出 462.8 kJ 的能量。下列说法正确的是A 断裂 1 mol H2O 中的化学键需要吸收 925.6
13、kJ 的能量B 2H 2(g)O 2(g)2H 2O(g)H480.4 kJ/molC 2H 2O(l)2H 2(g)O 2(g)H+480.4 kJ/molD H 2(g)1/2O 2(g)H 2O(l)H240.2 kJ/mol【答案】B【解析】【详解】A生成 H2O(g)中的 1molH-O 键能放出 462.8kJ 的能量,则断裂 1molH2O(g)中的化学键需要吸收热量 462.8kJ2925.6kJ,但题干中并未说明水的状态,A 错误;B.反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,则 2H2(g)+O 2(g)2H 2O(g)H436.4kJ/mol2+498kJ/
14、mol-22462.8kJ/mol480.4kJ/mol,B正确;C.已知气态水转化为液态水放热,则 2H2(g)+O 2(g)2H 2O(l)H480.4kJ/mol,由此可知 2H2O(l)2H 2(g)+O 2(g)H+480.4kJ/mol,C 错误;D.2H2O(l)2H 2(g)+O 2(g)H+480.4kJ/mol,则 H2(g)+1/2O 2(g)H 2O(l)- 7 -H240.2 kJ/mol,D 错误;答案选 B。【点睛】本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、焓变的计算为解答的关键。注意气态水转化为液态水为放热;焓变等于断键吸收的能量减去成键释放的能量,
15、且物质的量与热量成正比,互为逆反应时焓变的数值相同、符号相反,答题时需要灵活应用。9如图为氟利昂(如 CFCl 3)破坏臭氧层的反应过程示意图,下列不正确的是 A 过程中断裂极性键 C-Cl 键B 过程可表示为 O3 + Cl =ClO + O2C 过程中 O + O = O2是吸热过程D 上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏 O3的催化剂【答案】C【解析】A、过程中 CFCl3转化为 CFCl2和氯原子,断裂极性键 C-Cl 键,选项 A 正确;B、根据图中信息可知,过程可表示为 O3 + Cl = ClO + O2,选项 B 正确;C、原子结合成分子的过程是放热的,选项 C 错误;D、上述过程
16、说明氟利昂中氯原子是破坏 O3的催化剂,选项 D 正确。答案选 C。10下列有关氢原子(用 H 表示)与氢分子的说法中错误的是( )A 化学能:2molH 1molH 2 B H 原子间发生碰撞就能转化为 H2C 稳定性:HH 2 D H 22H 的过程是吸热过程【答案】B【解析】【详解】由 H 转化为 H2时要形成化学键,而形成化学键的过程会放出热量,故产物所具有的能量比- 8 -反应物的低,物质具有的能量越低越稳定,A、C、D 均正确,只有粒子间的有效碰撞才能引发反应,B 错误;正确选项 B。11下列说法正确的是A CH 4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=-801.
17、3kJmol 1 ,结论:CH 4 的燃烧热为H=-801.3kJmol1B 稀溶液中有 H (aq)+OH (aq)=H2O(l) H=-57.3kJ/mol,结论:将盐酸与氨水的稀溶液混合后,若生成 1mol H 2O,则会放出 57.3kJ 的能量C Sn(s,灰) Sn(s,白) H=+2.1kJ/mol (灰锡为粉末状),结论:锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏D C(s,石墨)+O 2(g)=CO2(g) H=393.5kJ/mol C(s,金刚石)+O 2(g)=CO2(g) H=395kJmol 1 ,结论:相同条件下金刚石性质比石墨稳定【答案】C【解析】【分析】A.1mo
18、l 物质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;B.强酸和强碱的稀溶液完全发生中和反应生成 1mol 液态水时放出的热量叫中和热;C.降低温度平衡向放热反应方向进行;D.将题目所给两个方程式相减可得出石墨与金刚石的能量转化关系,物质所含能量越低越稳定。【详解】A、1mol 物质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,水为液态水时才是甲烷的燃烧热,故错误;B、强酸和强碱的稀溶液完全发生中和反应生成 1mol 液态水时放出的热量叫中和热,H (aq)OH (aq)=H2O(l) H57.3kJ/mol,氨水是弱碱,电离需要吸热,反应放出的热量小于 57.3k
19、J,故错误;C、降温平衡向放热反应方向移动,冬天温度低正反应吸热,平衡逆向移动转化为粉末状的灰锡而损坏,故正确;D、C(s,石墨)O 2(g)=CO2(g) H393.5kJmol 1 ;C(s,金刚石)O 2(g)=CO2(g) H395kJmol 1 ;-得 C(s,石墨)=C(s,金刚石) - 9 -H=+1.5kJ/mol,说明石墨变成金刚石要吸收热量,即金刚石比石墨能量高,物质所含能量越低越稳定,所以石墨更稳定,故错误;综上所述,本题选 C。12已知热化学方程式:2SO 2(g)O 2(g)2SO3(g) HQ kJmol1 (Q0)。下列说法正确的是 ( )。A 相同条件下, 2
20、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)被氧化【答案】D【解析】【详解】A反应是放热反应,依据反应前后能量守恒,相同条件下,2molSO 2(g)和1molO2(g)所具有的能量大于 2molSO3(g)所具有的能量,选项 A 错误;B、HQkJmol 1 ,Q 的
21、具体含义是:当 2mol 的二氧化硫与 1mol 的氧气完全反应生成2mol 的三氧化硫时,放出的热量为 QkJ ,但这是一个可逆反应,不可能完全反应,因此放出的热量小于 Q kJ,选项 B 错误;C、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,选项 C 错误;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 QkJ,参加反应的二氧化硫为 2mol,故一定有 2molSO2(g)被氧化,选项 D 正确;答案选 D。13已知:C(s)H 2O(g)=CO(g)H 2(g) H a kJmol1 ,2C(s)O 2(g)=
22、2CO(g) H220 kJmol1 ,HH、O=O 和 OH 键的键能分别为 436、496 和 462 kJmol1 ,则 a 为( )A 332 B 118 C 350 D 130【答案】D【解析】【分析】根据键能计算反应 2H2(g)+O 2(g)=2H 2O(g)的 H,再应用盖斯定律计算。【详解】- 10 -根据 H=反应物的键能总和-生成物的键能总和,反应 2H2(g)+O 2(g)=2H 2O(g)H=2E(HH)+E(O=O)-4E(OH)=2436kJ/mol+496kJ/mol-4462kJ/mol=-480kJ/mol,将反应编号,2H 2(g)+O 2(g)=2H 2
23、O(g)H=-480kJ/mol() ,2C(s)+O2(g)=2CO(g)H=-220kJ/mol() ,应用盖斯定律,将(-)2 得,C(s)+H2O(g)=CO(g)+H 2(g)H=(-220kJ/mol)-(-480kJ/mol)2=+130kJ/mol,即 a=+130,答案选 D。【点睛】掌握反应热 H 的各种计算方法是解答本题的关键。反应热 H 的计算常用的方法有:(1)H=生成物的总能量-反应物的总能量;(2)H=反应物的键能总和-生成物的键能总和;(3)应用盖斯定律计算。14一些烷烃的燃烧热如下表:下列表达正确的是( )A 乙烷燃烧的热化学方程式为 2C2H6(g)7O 2
24、(g)=4CO2(g)6H 2O(g) H1560.8 kJmol1B 稳定性:正丁烷异丁烷C 正戊烷的燃烧热大于 3531.3 kJmol1D 相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多【答案】C【解析】【详解】A 项,乙烷的燃烧热为 1560.8kJ/mol,指 1molC2H6(g)完全燃烧生成 CO2(g)和H2O(l)放出 1560.8kJ 的热量,乙烷燃烧热表示的热化学方程式为 C2H6(g)+ O2(g)=2CO2(g)+3H 2O(l)H=-1560.8kJ/mol,A 项错误;B 项,正丁烷和异丁烷互为同分异构体,1mol 正丁烷和异丁烷完全燃烧都生成4molCO2
25、(g)和 5molH2O(l) ,正丁烷的燃烧热异丁烷的燃烧热,则正丁烷具有的能量- 11 -异丁烷具有的能量,根据能量越低越稳定,稳定性:正丁烷异丁烷的燃烧热知,互为同分异构体的化合物支链多的燃烧热小,正戊烷的燃烧热2甲基丁烷的燃烧热,正戊烷的燃烧热大于 3531.3kJ/mol,C 项正确;D 项,随着碳原子数的增多烷烃含碳质量分数逐渐增大,1gCH 4、C 2H6、C 3H8完全燃烧放出的热量依次为 55.64kJ( =55.64kJ) 、52.03kJ( =52.03kJ) 、50.49kJ( =50.49kJ) ,可见相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越少,D 项错误;答案选 C。
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