1、1第一单元 化学反应中的热效应1.下列热化学方程式中,H 能正确表示物质的燃烧热的是( )A.CO(g)+ O2(g) CO2(g) H=-283.0 kJ/mol12B.C(s)+ O2(g) CO(g) H=-110.5 kJ/mol12C.H2(g)+ O2(g) H2O(g) H=-241.8 kJ/mol12D.2C8H18(l)+25O2(g) 16CO2(g)+18H2O(l) H=-11 036 kJ/mol答案 A 燃烧热是指 25 、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。B 项,C 未完全燃烧;C 项,H 2O(g)不是稳定的氧化物,
2、H 2O(l)才是稳定的氧化物;D 项,C 8H18的物质的量不是1 mol。2.(2018 浙江 11 月选考,21,2 分)已知:H2O(g) H2O(l) H 1C6H12O6(g) C6H12O6(s) H 2C6H12O6(s)+6O2(g) 6H2O(g)+6CO2(g) H 3C6H12O6(g)+6O2(g) 6H2O(l)+6CO2(g) H 4下列说法正确的是( )A.H 1H 4,故 A 不正确;根据盖斯定律可确定 B 正确,C 和 D 都错误。3.用 Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物 HCl。利用如下反应,可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(
3、g)+2H2O(g) H=-115.6 kJ/mol下列说法正确的是( )A.升高温度能提高 HCl 的转化率2B.加入催化剂,能使该反应的焓变减小C.1 mol Cl2转化为 2 mol Cl 原子放出 243 kJ 热量D.断裂 H2O(g)中 1 mol HO 键比断裂 HCl(g)中 1 mol HCl 键所需能量多答案 D A 项,正反应是放热反应,所以升高温度平衡逆向移动,HCl 转化率降低,错误;B 项,催化剂不改变反应的焓变,错误;C 项,断键需要吸收能量,错误;D 项,H=4E(HCl 键)+E(O O 键)-2E(ClCl 键)-4E(HO 键),所以 E(HO 键)-E(
4、HCl 键)= =31.9 kJ/mol,正确。498 kJ/mol-2243 kJ/mol-(-115.6 kJ/mol)44.已知反应 H2(g)+ O2(g) H2O(g)的能量变化如图所示,a、b、c 表示能量变化,为正值,单位为 kJ,下12列说法正确的是( )A.H2(g)+ O2(g) H2O(g) H=c kJmol -112B.2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) H=-2(a-b)kJ mol -1C.1 mol 氢气与 0.5 mol 氧气总能量为 a kJD.2 mol 氢气与 1 mol 氧气完全反应生成 2 mol 液态水放出的热量小于 2(b-a)kJ答案 B
5、 A 项中反应物的能量高于生成物,该反应为放热反应,H=-c kJmol -1,A 错误。2 mol H 2O(g)分解时,先吸收 2b kJ 能量,又释放 2a kJ 能量得到产物,H=-2(a-b)kJ mol -1,B 正确。题图中未给出 1 mol H2与 0.5 mol O2总能量的具体值,a kJ 是反应物的活化能,C 错误。反应生成液态水比生成气态水释放出更多的能量,所以 2 mol H2与 1 mol O2完全反应生成 2 mol 液态水放出的热量大于 2(b-a)kJ,D错误。5.一定条件下,在水溶液中 1 mol Cl-、Cl (x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如
6、图所示。下列有关说O-x法正确的是( )3A.这些离子中结合 H+能力最强的是 EB.A、B、C、D、E 五种微粒中 C 最稳定C.CB+D 的反应,反应物的总键能大于生成物的总键能D.BA+D 反应的热化学方程式为3ClO-(aq) Cl (aq)+2Cl-(aq) H=-116 kJmol -1O-3答案 D 因 HClO4为强酸,HClO 为弱酸,故题述离子中结合 H+能力最强的显然不是 Cl ,A 错误;能量O-4越低越稳定,故 A、B、C、D、E 五种微粒中 C 最不稳定,A 最稳定,B 错误;CB+D 的反应为 2Cl (aq)O-2ClO-(aq)+Cl (aq),H=(60 k
7、Jmol -1+64 kJmol-1)-2100 kJmol-1=-76 kJ mol-1,反应O-3放热,故反应物的总键能小于生成物的总键能,C 错误;BA+D 反应的热化学方程式为 3ClO-(aq) Cl(aq)+2Cl-(aq) H=(64 kJmol -1+20 kJmol-1)-360 kJmol-1=-116 kJmol-1,D 正确。O-36.H2与 O2发生反应的过程用模型图表示如下(“”表示化学键):过程能量变化为 a kJ,过程能量变化为 b kJ。下列说法正确的是( )A.过程是旧化学键断裂过程,只能通过吸热实现B.过程一定是放热过程,且 b 大于 aC.该反应的热化学
8、方程式为:2H 2(g)+O2(g) 2H2O(g) H=(a-b) kJ/molD.加入催化剂不能改变 a、b 值的大小答案 B 本题考查化学反应中的能量变化、热化学方程式的书写。A 项,过程是旧化学键断裂过程,可以通过吸热、光照、电解等方式实现;B 项,过程一定是放热过程,H 2与 O2的反应是放热反应,故 b一定大于 a;C 项,该反应的热化学方程式为 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H=(a-b)N A/2kJ/mol;D 项,加入催化剂,改变了反应历程,a、b 的值会受到影响。7.通过以下反应均可获取 H2:4太阳光催化分解水制氢:2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)
9、H 1=+571.6 kJmol-1焦炭与水反应制氢:C(s)+H 2O(g) CO(g)+H2(g) H 2=+131.3 kJmol-1甲烷与水反应制氢:CH 4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H 3=+206.1 kJmol-1下列有关说法正确的是( )A.由反应可知 H2(g)的燃烧热为 571.6 kJmol-1B.将反应中 H2O(g)变为 H2O(l),H 将变小C.反应 CH4(g) C(s)+2H2(g)的 H=+74.8 kJmol -1D.通过反应分别获取等物质的量的 H2(g),前者吸收热量少答案 C A 项,氢气的燃烧热指 1 mol 氢气完全燃烧生成
10、液态水所放出的热量,错误;B 项,液态水能量低,由液态水到气态水也需要吸热,错误;C 项,根据盖斯定律,将式减去式可得 CH4(g) C(s)+2H2(g),则 H=206.1 kJmol -1-131.3 kJmol-1=+74.8 kJmol-1,正确;D 项,反应若获得 3 mol 氢气,吸收热量 3131.3 kJ=393.9 kJ206.1 kJ,故前者吸热多,错误。8.(2017 浙江 4 月选考,19,2 分)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
11、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 kJ 的能量B.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H=-480.4 kJmol -1C.2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) H=471.6 kJmol -1D.H2(g)+ O2(g) H2O(l) H=-240.2 kJmol -112答案 B 断裂 1 mol H2O(g)中的化学键需要吸收 925.6 kJ 的能量,A 项中没说明状态,错误;B 项,H=2436.4 kJmol -1+498 kJmol-1-4462.8 kJmol-
12、1=-480.4 kJmol-1,正确;由于 H2O(g)H2O(l)的 H 不知,故 C、D 错误。9.2A(g) B(g) H 1(H 1a;中各物质的物质的量均为中的一半,所以 d= a;与相比,2 mol C 3H8燃烧生成 4 mol CO2和 2 mol CO,相当于此反应中有 mol 12 43C3H8完全燃烧, mol C3H8不完全燃烧,故 c 大于 b,所以 c 最大,选 C。2311.已知 HI 在催化剂作用下分解速率会加快,其能量随反应过程的变化如图所示。下列说法正确的是( )A.加入催化剂,减小了反应的活化能B.加入催化剂,可提高 HI 的平衡转化率C.降低温度,HI
13、 的分解速率加快D.反应物的总能量大于生成物的总能量答案 A 催化剂能降低反应的活化能,A 项正确;催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,但不能使平衡发生移动,反应物的转化率不变,B 项错误;降低温度,不论平衡如何移动,正、逆反应速率都减慢,C 项错误;由题图可以直接看出反应物的总能量小于生成物的总能量,D 项错误。12.已知:C(s)+O 2(g) CO2(g) H 1=-394 kJmol-1H 2(g)+ O2(g) H2O(g) H 2=-242 kJmol-1122C 2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(g) H 3=-2 510 kJmol-12C(s)+H 2(
14、g) C2H2(g) H 4下列说法正确的是( )6A.反应放出 197 kJ 的热量时,转移 4 mol 电子B.由反应可知 1 mol 气态水分解所放出的热量为 242 kJC.反应表示 C2H2标准燃烧热的热化学方程式D.H 4=2H 1+H 2- H 312答案 D 1 mol C 参与反应,放出的热量为 394 kJ,转移 4 mol 电子,故放出 197 kJ 热量时,转移 2 mol 电子,A 项错误;气态水分解需要吸收热量,B 项错误;表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必须为 1,且生成物应为稳定的化合物,H 2O 的稳定状态应是液态,而不是气态,C 项错误;应用盖斯
15、定律,由2+- =可知 D 项正确。1213.利用含碳化合物合成新燃料是发展低碳经济的重要方法,已知 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的反应过程和能量变化的关系情况如下图所示,曲线和曲线分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是( )A.该反应的热化学方程式是 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H=+91 kJmol -1B.加入催化剂,该反应的 H 变小C.反应物的总能量大于生成物的总能量D.如果该反应生成液态 CH3OH,则 H 增大答案 C 由题图可知,反应物总能量大于生成物总能量,该反应放热,故 A 错误,C 正确;加入催化剂,H不变,故 B 错误
16、;如果该反应生成液态 CH3OH,则需要放出更多的热量,因此 H 减小,故 D 错误。14.根据能量变化示意图,判断下列热化学方程式正确的是( )7A. Cl2(g)+P(s) PCl3(g) H=+306 kJmol -132B.3Cl2(g)+2P(s) 2PCl3(g) H=-306 kJmol -1C.PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) H=+93 kJmol -1D.PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) H=-93 kJmol -1答案 C 根据能量变化示意图可知,H=生成物的总能量-反应物的总能量,可得热化学方程式:Cl2(g)+P(s) PCl3(g) H=-3
17、06 kJmol -1,若反应从生成物开始,则能量数值相等,符号相反,故相32应的热化学方程式是 PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) H=+93 kJmol-1,故 C 正确。15.已知:P 4(g)+6Cl2(g) 4PCl3(g) H=a kJmol -1,P 4(g)+10Cl2(g) 4PCl5(g) H=b kJmol-1,又知 P4具有正四面体形结构,PCl 5(g)中 PCl 键的键能为 c kJmol-1,PCl3(g)中 PCl 键的键能为 1.2c kJmol-1。下列叙述正确的是( )A.PP 键的键能大于 PCl 键的键能B.可求 Cl2(g)+PCl3(g)
18、 PCl5(s)的反应热 HC.ClCl 键的键能为 kJmol-1b-a+5.6c4D.PP 键的键能为 kJmol-15a-3b+12c8答案 C PCl 键的键能大于 PP 键的键能,A 项错误;PCl 5(g)PCl 5(s)的能量变化未知,无法求出 B项反应的反应热,B 项错误;设 ClCl 键的键能为 x,根据盖斯定律,反应-得到 4PCl3(g)+4Cl2(g)4PCl5(g) H=(b-a)kJmol -1,则(b-a)kJmol -1=1.2c kJ mol-112+4x-c kJmol-120,x=kJmol-1,C 项正确;同理可得 PP 键的键能为 kJ mol-1,D
19、 项错误。b-a+5.6c4 5a-3b+12c1216.最近几年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤烟气是造成空气污染的原因之一。(1)汽车尾气净化的主要原理为 2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g),在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图甲所示,据此判断:图甲该反应的 H 0(选填“”“S2,在图甲中画出 c(CO2)在 T2、S 2条件下达到平衡过程中的变化曲线。研究表明在紫外线照射下,由于 TiO2的催化作用,空气中的某些物质会产生 OH 自由基,如图乙所示,OH与 NO2的反应为 NO2+OH
20、 HNO3,写出 NO 与 OH 反应的化学方程式 。 图乙(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境污染问题。煤燃烧产生的烟气含氮氧化物,用 CH4催化还原 NOx可以消除氮氧化物的污染。CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867.0 kJmol-12NO2(g) N2O4(g) H=-56.9 kJmol -1H2O(g) H2O(l) H=-44.0 kJmol -1写出 CH4(g)催化还原 N2O4(g)生成 N2(g)、CO 2(g)和 H2O(l)的热化学方程式: 。 答案 (1)T2,但平衡时 T1条件下的c(CO2)小于 T2条件
21、下的 c(CO2),所以该反应为放热反应,H0。T 2、S 2条件下的反应速率应比 T2、S 1条件下的慢,但温度不变,故平衡时 c(CO2)不变,据此可画出 c(CO2)在 T2、S 2条件下达到平衡过程中的变化曲线(详见答案)。由图乙分析可得 NO 和 OH 反应的化学方程式为 NO+3OH HNO3+H2O。9(2)已知:CH 4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867.0 kJmol-1,2NO 2(g) N2O4(g) H=-56.9 kJmol -1,H 2O(g) H2O(l) H=-44.0 kJmol-1,由盖斯定律,-+2 可得:CH4(g)+N2O4(g) N2(g)+2H2O(l)+CO2(g) H=-898.1 kJmol-1。
