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第一章 化学反应的热效应(A卷·知识通关练)
核心知识1 化学反应中的能量变化
1.下列说法错误的是
A.水能、风能、生物质能是可再生能源,煤、石油、天然气是不可再生能源
B.“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
4Al(s)+3O (g)=2Al O (s)
C.同温同压下, 2 2 3 在常温和点燃条件下的 ΔH 不同
D.反应物和生成物具有的总能量的高低,决定了该反应是放热还是吸热反应
【答案】C
【解析】A.可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能、地热能等,这些能源在自然界可
以循环再生,不可再生能源在短期内无法恢复且随着开发利用储量越来越少,包括煤、石油、天然气、核
能等,A正确;
B.相同质量的冰转化为水需要吸热,所以相同质量的水和冰相比较,冰的能量低,B正确;
4Al(s)+3O (g)=2Al O (s)
C.对一个确定的化学反应而言,反应条件与反应热无关,同温同压下, 2 2 3 在常
温和点燃条件下的ΔH 相同,C错误;
D.反应物大于生成物具有的总能量,为放热反应,反之为吸热反应,所以反应物和生成物具有的总能量
的高低,决定了该反应是放热还是吸热反应,D正确;
答案为:C。
2.下列反应属于氧化还原反应,且能量变化如图所示的是
A.锌粒和稀硫酸反应
B.灼热的木炭与CO 反应
2
C.甲烷在空气中燃烧的反应
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学科网(北京)股份有限公司D.Ba(OH)·8HO晶体与NH Cl晶体的反应
2 2 4
【答案】B
【解析】根据图像可知反应物总能量低于生成物总能量,属于吸热反应,据此解答。
A.锌粒和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,属于放热的氧化还原反应,A不符合;
B.灼热的木炭与CO 反应生成CO,属于吸热的氧化还原反应,B符合;
2
C.甲烷在空气中燃烧的反应属于放热的氧化还原反应,C不符合;
D.Ba(OH)·8HO晶体与NH Cl晶体的反应是吸热反应,但不属于氧化还原反应,D不符合;
2 2 4
答案选B。
3.根据如图提供的信息,下列所得结论不正确的是
A.该反应为吸热反应
B.该反应一定有能量转化成了化学能
C.反应物比反应产物稳定
D.因为反应物的总能量低于反应产物的总能量,所以该反应需要加热才能发生
【答案】D
【解析】由图可知,生成物的总能量高于反应物的总能量,故一定有环境能量转化成了生成物的化学能;
物质能量越低越稳定,据此回答问题。
A.生成物能量高于反应物能量,该反应为吸热反应,A正确;
B.该反应为吸热反应,一定有能量转化成了化学能,B正确;
C.生成物能量高,不稳定,反应物比生成物稳定,C正确;
D.加热条件与反应是否吸热无关,是反应发生的条件,D错误;
答案为D。
【点睛】本题易错点在D,注意反应条件,如加热、低温等,与反应本身是吸热或放热反应无关。
高温
4.炼铁过程中发生的3CO+Fe O 3CO+2Fe为放热反应,下列说法正确的是
2 3 2
A.断开C≡O键放出热量 B.形成C=O键吸收热量
C.放热反应都需要加热 D.有的吸热反应不需要加热
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学科网(北京)股份有限公司【答案】D
【解析】A.断键吸热,故A错误;
B.形成化学键放出热量,故B错误;
C.放热反应不一定需要加热,如酸碱中和反应常温下即可进行,故C错误;
D.有些吸热反应常温下即可发生,如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应,故D正确;
故选:D。
核心知识2 中和反应反应热的测定
5.某小组同学以HCl溶液和NaOH溶液为例,进行中和反应反应热的测定,下列有关说法正确的是
A.利用图装置进行中和热测定实验,装置中只有一处错误
B.测定中和热时,将NaOH溶液分次缓慢倒入装有盐酸的量热计中
C.用环形玻璃搅拌棒左右搅拌,有助于反应充分
D.完成一次中和反应反应热测定实验,温度计需要使用3次
【答案】D
【解析】A.由图装置可知缺少玻璃搅拌器,同时大小烧杯口应齐平,故如图所示的装置不止一处错误,A
错误;
B.测定中和热时,为减少实验误差,应该将NaOH溶液一次快速倒入装有盐酸的量热计中,并用环形玻
璃搅拌棒搅拌,使其充分反应并测其温度,B错误;
C.环形玻璃搅拌棒的作用就是通过搅拌加快反应速率,尽快结束实验,记录数据,减少热量耗散,但搅
拌时应该上下搅拌,C错误;
D.完成一次中和反应反应热测定实验,温度计需要使用3次,分别是反应前酸、碱的温度、反应中最高
温度,D正确;
答案选D。
6.下列说法中正确的是
A.HSO 与Ba(OH) 溶液反应放出的热量是5.12kJ,那么该反应的中和热为5.12kJ·mol-1
2 4 2
B.表示中和热的热化学方程式:H+(l)+OH-(l)=H O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1
2
C.在稀溶液中,强酸与强碱反应的中和热为ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含有0.5molHSO 的浓硫酸和含有
2 4
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学科网(北京)股份有限公司1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
D.中和热的数值57.3kJ·mol-1表示所有酸碱反应生成1molH O的反应热
2
【答案】C
【解析】中和热是指稀溶液中,酸和碱每生成1molH O时放出的热量,据此分析解题:
2
A.HSO 与Ba(OH) 溶液反应放出的热量是5.12kJ,题干未告知HSO 与Ba(OH) 的物质的量且反应中还
2 4 2 2 4 2
生成有BaSO 沉淀,该反应也放热,故无法知道该反应的中和热,A错误;
4
B.表示中和热的热化学方程式:H+(aq)+OH-(aq)=H O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,B错误;
2
C.在稀溶液中,强酸与强碱反应的中和热为ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含有0.5molHSO 的浓硫酸和含有
2 4
1molNaOH的溶液混合能生成1molH O,但由于浓硫酸稀释过程是放热的,故该反应放出的热量大于
2
57.3kJ,C正确;
D.中和热的数值57.3kJ·mol-1,表示所有稀溶液中,强酸和强碱反应生成1molH O和可溶性盐的反应热,
2
D错误;
故答案为:C。
7.实验室测定中和热的步骤如下(如图)
第一步:量取40.0mL 0.25mol/L H SO 溶液倒入小烧杯中,测量温度;
2 4
第二步:量取40.0mL 0.55mol/L NaOH溶液,测量温度;第三步:
将NaOH溶液倒入小烧杯中,混合均匀后测量混合液温度。请回答:
(1)图中仪器A的名称是_________________________________.
(2)NaOH溶液稍过量的原因________________________________.
(3)加入NaOH溶液的正确操作是______________(填字母).
A.沿玻璃棒缓慢加入 B.分三次均匀加入 C.一次迅速加入 D.用滴定管小心滴加
(4)上述实验测得的结果与理论上的57.3kJ/mol有偏差,其原因可能是_______.
a.NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中后未及时将盖板盖好.
b.实验装置保温、隔热效果不好
c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后又直接测定HSO 溶液的温度
2 4
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学科网(北京)股份有限公司d.使用温度计搅拌混合液体
(5)若实验中若改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应, 与上述实验相
比,所放出的热量______ (填“相等”“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热_______ (填“相等”“不
相等”)。
【答案】环形玻璃搅拌棒 确保硫酸被完全中和 C abcd 不相等 相等
【解析】 (1)如图所示,仪器A的名称是:环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;
(2)NaOH溶液稍过量的原因是:确保硫酸被完全中和,故答案为:确保硫酸被完全中和;
(3)为了保证热量不散失,加入NaOH溶液的正确操作是:一次迅速加入,故答案为:C;
(4) a.NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中后未及时将盖板盖好,热量散失较大,所得中和热的数值偏小,
a项正确;
b.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,b项正确;
c.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀HSO 测温度,硫酸的起始温度偏高,温度差偏小,测得
2 4
的热量偏小,中和热的数值偏小,c项正确,
d.使用温度计搅拌混合液体,温度差偏小,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,d项正确,
故答案为:abcd;
(5)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的
氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,所放出的热量不相等;
但是中和热均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以改用60 mL 0.50 mol/L
的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行实验,测得中和热数值相等,故答案为:不相等;相等。
核心知识3 反应热与焓变
8.下列说法中正确的是
A.化学反应中的能量变化取决于成键放出的能量与断键吸收的能量的相对大小
B.化学反应中的能量变化不一定遵循能量守恒定律
C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能量可能相同
D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量
【答案】A
【解析】A.化学反应中的能量变化取决于生成物成键放出的能量总和,与反应物断键吸收的能量总和的
相对大小,A正确;
B.能量守恒定律具有普适性,化学反应中的能量变化一定遵循能量守恒定律,B错误;
C.在一个确定的化学反应关系中,反应必定伴随着能量的变化,即反应物的总能量与生成物的总能量不
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学科网(北京)股份有限公司可能相同,C错误;
D.在一个确定的化学反应关系中,放热反应的反应物总能量高于生成物总能量,吸热反应的反应物总能
量低于生成物总能量,D错误;
故选A。
9.氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,同时产生苍白色火焰。下列说法正确的是
ΔH>0
A.该反应的
B.参加反应的氢气和氯气的总能量小于生成的氯化氢的总能量
C.断裂HH键放出能量
D.形成HCl键放出能量
【答案】D
H<0
【解析】A.该反应是燃烧反应,放出能量,其中一部分以光的形式(苍白色火焰)体现出来,则 ,A
项不符合题意;
B.该反应是放热反应,所以氢气和氯气的总能量高于氯化氢的总能量,B项不符合题意;
C.断裂化学键需要吸收能量,C项不符合题意;
D.形成化学键需要释放能量,D项符合题意;
故正确选项为D
10.已知相关共价键的键能数据如下表:
共价键 H-H C-H C-C CC
键能/kJ∙mol-1 436 413 344 614
则C 2 H 6 (g) C 2 H 4 (g)H 2 (g)的 ΔH 为
120kJmol1 46kJmol1 120kJmol1 46kJmol1
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】旧键的断裂吸热,新键的形成放热,则∆H=413kJ/mol×6+344kJ/mol-413kJ/mol×4-614kJ/
mol-436kJ/mol=-120 kJ/mol;
答案为C。
11.由NO和NO反应生成N 和NO 的能量变化如图所示。下列说法正确的是
2 2 2
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学科网(北京)股份有限公司A.反应物总能量小于生成物总能量
B.断键吸收能量之和大于成键释放能量之和
C.N(g)+NO (g)=NO(g)+NO(g)∆H=-139kJ·mol-1
2 2 2
D.反应生成1molN 时转移2mol电子
2
【答案】D
【解析】A.据图可知反应物的总能量高于生成物总能量,故A错误;
B.该反应的反应物的总能量高于生成物总能量,为放热反应,所以断键吸收能量之和小于成键释放能量
之和,故B错误;
C.据图可知NO(g)+NO(g)=N (g)+NO (g)的∆H=-139kJ·mol-1,所以N(g)+NO (g)=NO(g)+NO(g)的
2 2 2 2 2 2
∆H=139kJ·mol-1,故C错误;
D.根据氧化还原反应的规律可知该反应中NO中N元素被还原生成N,N元素化合价由-1价变为0价,
2 2
所以生成1molN 时转移2mol电子,故D正确;
2
综上所述答案为D。
12.已知4NH (g)+3O(g)=2N(g)+6HO(g) H=-q kJ·mol-1,相关数据如下表,则下表中z的大小是
3 2 2 2
物质 △ NH (g) O(g) N(g) HO(g)
3 2 2 2
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ a b z d
1 1
A.2 (q+4a+3b-6d) B.2 (q+12a+3b-12d)
1 1
C.2 (q-4a-3b+6d) D.2 (q+12a+6b-12d)
【答案】A
1
【解析】焓变=旧键断裂吸收的总能量-新键形成释放的总能量,即∆H=4a+3b-2z-6d=-q,则z=2
(q+4a+3b-6d),答案为A。
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学科网(北京)股份有限公司13.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程
如下图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如下表所示。
H 中H—H
化学键 HO中H—O键 O 中O=O 键 2 HO 中O—O键 HO 中O—H键
2 2 键 2 2 2 2
键能kJ/mol 463 496 436 138 463
若反应过程中分解了2 mol水,则下列说法不正确的是
A.总反应为2HO 2H↑+O ↑
2 2 2
B.过程I吸收了926 kJ能量
C.过程II放出了574 kJ能量
D.过程Ⅲ属于放热反应
【答案】D
【解析】A.由图可知,总反应为水分解生成氢气和氧气,实现了光能向化学能的转化,反应的方程式为
2HO 2H↑+O ↑,故A正确;
2 2 2
B.过程I为2molH O分子变成2mol氢原子和2mol羟基(—OH)的过程,吸收的能量=463 kJ×2=926 kJ,
2
故B正确;
C.过程II为2mol氢原子和2mol羟基(—OH)生成1mol氢气和1mol过氧化氢,放出的能量=436 kJ
+138kJ=574 kJ,故C正确;
D.过程Ⅲ为1mol过氧化氢变成1mol氧气和1mol氢气,断开1molH O 中2molH—O键和1molO—O键,
2 2
形成1molO 中O=O 键和1molH 中H—H键,吸收的能量=463 kJ×2 +138 kJ =1064kJ,放出的能量=496 kJ
2 2
+436 kJ =932 kJ,吸收的能量大于放出的能量,该过程为吸热反应,故D错误;答案选D。
【点睛】本题的易错点为D,要注意图中化学键的变化,分别计算吸收的能量和放出的能量,在判断反应
的热效应。
核心知识4 热化学方程式表示的意义及其书写
噲垐�� Δ=-196 1
14.热化学方程式2HO(l) 2HO(l)+O(g) kJ·mol 说法正确的是
2 2 2 2
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学科网(北京)股份有限公司A.生成11.2LO 时放热98kJ B.反应物总能量小于生成物总能量
2
C.HO为气态时,放出的热量大于196kJ D.正反应的活化能小于逆反应的活化能
2
【答案】D
【解析】A.根据热化学方程式可知,生成1 mol氧气时,放出196 kJ热量,但11.2LO 不一定是0.5mol,
2
因为题目没告诉温度和压强,因此放出的热量不一定等于98kJ,故A错误;
B.根据热化学方程式可知,该反应是放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,故B错误;
C.相同质量的HO为气态时比液态时具有的能量高,故当水为气态时,放出的热量应小于196 kJ,故C
2
错误;
D.根据热化学方程式可知,该反应是放热反应,放热反应的正反应的活化能应小于逆反应的活化能,故
D正确;
本题答案D。
15.已知Zn(s)+HSO (aq)=ZnSO (aq)+H (g), △H<0,则下列叙述正确的是
2 4 4 2
A.该反应中各物质的化学计量数既可表示物质的量,又可表示分子个数
B.热化学方程式中△H的值与化学方程式中物质的化学计量数无关
C.△H越大反应越易进行
D.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
【答案】D
【解析】A.热化学方程式中,化学计量数只表示物质的量,不表示分子个数,故A错误;
B.热化学方程式中△H的值与化学方程式中物质的化学计量数有关,故B错误;
C.放热反应易发生,△H越小反应越易进行,故C错误;
D.该反应放热,该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,故D正确;
选D。
16.在同温同压下,下列各组热化学方程式中,ΔH>ΔH 的是
2 1
A.2H(g)+O(g)=2HO(g) ΔH;2H(g)+O(g)=2HO(l) ΔH
2 2 2 1 2 2 2 2
B.S(s)+O(g)=SO(g) ΔH;S(g)+O(g)=SO(g) ΔH
2 2 1 2 2 2
1
C.C(s)+2 O(g)=CO(g) ΔH;C(s)+O(g)=CO (g) ΔH
2 1 2 2 2
1 1
D.H(g)+Cl(g)=2HCl(g) ΔH;2 H(g)+2 Cl(g)=HCl(g) ΔH
2 2 1 2 2 2
【答案】D
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学科网(北京)股份有限公司【解析】A.由于气态水到液态水能继续放热,故氢气燃烧生成液态水时放热更多,但该反应为放热反应,
故放热多,△H反而小,所以△H>△H,A不符合题意;
1 2
B.由于E(S,g)>E(S,s),故气态S燃烧生成SO 放热更多,放热多,△H反而小,所以△H>△H,B
2 1 2
不符合题意;
C.C完全燃烧生成CO 要比不完全燃烧生成CO放热更多,放热多,△H反而小,故△H>△H,C不符
2 1 2
合题意;
D.1 mol H 与1 mol Cl 反应放出的热量等于0.5 mol H 与0.5 mol Cl 反应放出的热量的两倍,放热多,
2 2 2 2
△H反而小,故△H<△H,D符合题意;
1 2
故答案选D。
17.下列热化学方程式书写正确的是
500℃
A.2SO +O VO 2SO ΔH=-196.6kJ·mol-1
2 2 3
2 5
B.2H(g)+O(g)=2HO(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
2 2 2
C.H(g)+Cl (g)=2HCl(g) ΔH=-183kJ
2 2
D.C(s)+O(g)=CO (g) ΔH=+393.5kJ·mol-1
2 2
【答案】B
【解析】A.未标明物质的聚集态,故A错误;
B.选项中标明了物质的聚集态,焓变符号及其单位均正确,故B正确;
C. H的单位为kJ·mol-1,故C错误;
D.△C与氧气反应生成二氧化碳为放热反应, H应为负,故D错误;
答案选B。 △
1
18.已知2SO (g) + O(g) 2SO (g), H = -197.8kJ·mol-1,则反应: SO (g) =2 O (g) + SO (g) 的
2 2 3 3 2 2
△
H是
△A.+197.8kJ·mol-1 B.+98.9kJ·mol-1 C.-296.7kJ·mol-1 D.-98.9kJ·mol-1
【答案】B
1
【解析】已知热化学方程式:2SO (g) + O(g) 2SO (g), H = -197.8kJ·mol-1,则反应: SO (g) =2
2 2 3 3
△
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学科网(北京)股份有限公司-197.8kJmol-1
-( )=+98.9kJmol-1
O 2 (g) + SO 2 (g) 的 H= 2 ,故B正确;
△
故选B。
19.1g H 燃烧生成液态水,放出142.9 kJ的热量,下列热化学方程式正确的是
2
A.2H(g)+O(g) =2H O(l) ΔH= -571.6 kJ·mol-1
2 2 2
B.2H(g)+O(g) =2H O(l) ΔH= -142.9 kJ·mol-1
2 2 2
C.2H(g)+O(g)=2HO(g) ΔH= -571.6 kJ·mol-1
2 2 2
D.2H(g)+O(g) =2H O(l) ΔH= +571.6 kJ·mol-1
2 2 2
【答案】A
【解析】1mol氢气的质量为:2g/mol×1mol=2g,则2g氢气燃烧生成液态水放出的热量为:
142.9kJ×=285.8kJ,则氢气燃烧的热化学方程式为:H(g)+O (g)=H O(l) H=-285.8 kJ•mol-1。
2 2 2
A.焓变与化学计量数成正比,则2mol氢气放出的热量为285.8kJ×2=5△71.6kJ,正确的热化学方程式为:
2H(g)+O (g)=2H O(l) H=-571.6 kJ•mol-1,选项A正确;
2 2 2
B.生成水的状态应该△为气态,正确的热化学方程式为:H(g)+O (g)=H O(l) H=-285.8 kJ•mol-1,选项B错
2 2 2
误; △
C.状态HO(g)错误,应为HO(l),选项C错误;
2 2
D.ΔH= +571.6 kJ·mol-1>0,代表吸热反应,与事实相违背,选项D错误;
答案选A。
20.有关键能数据如表:
化学键 Si﹣O O=O Si﹣Si
键能kJ·mol
X 500 180
﹣1
晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式:Si(s)+O(g)═SiO (s) H=﹣990kJ·mol﹣1,则表中X的值为
2 2
A.462.5 B.460 C.920 △ D.423.3
【答案】A
【解析】化学反应中旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量,化学反应中的反应热 H=反应物总
键能﹣生成物总键能,据此结合Si(s)+O(g)═SiO (s) H=﹣990kJ•mol﹣1,计算出表中X。 △
2 2
已知晶体硅的燃烧热为989.2kJ•mol﹣1,则Si(s)+O(g△)=SiO (s) H=﹣990kJ•mol﹣1;1mol晶体硅中含有
2 2
2molSi﹣Si,1molSiO 中含有4molSi﹣O,1molO 中含有1mo△lO=O,则反应焓变 H=2×180kJ•mol﹣
2 2
1+500kJ•mol﹣1﹣4xkJ•mol﹣1=﹣990kJ•mol﹣1,解得x=462.5; △
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【点睛】本题考查反应热与化学键键能的关系,题目难度不大,注意从物质能量、键能角度理解反应热,
明确反应热的焓变 H=反应物总键能﹣生成物总键能以及焓变的正负与吸收、放出热量的关系是解答的关
键。 △
21.已知下列热化学方程式:
①2H(g)+O(g)=2HO(l) ΔH=-571.6kJ/mol
2 2 2
②C(s)+O(g)=CO (g) ΔH=-393.5kJ/mol
2 2
③C(s)+HO(g)=CO(g)+H (g) ΔH=+131.5kJ/mol
2 2
请回答:
(1)上述反应中属于放热反应的是_______(填序号,下同),属于吸热反应的是_______。
(2)2g的H 完全燃烧生成液态水,放出的热量为_______。
2
(3)依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
①1molN (g)与适量O(g)反应生成NO (g),需吸收68kJ的热量,该反应的热化学方程式为_______。
2 2 2
②1molN (g)与适量H(g)反应生成NH (g),放出92.4kJ的热量,该反应的热化学方程式为_______。
2 2 3
【答案】(1)①② ③
(2)285.8kJ
(3)①N(g)+O(g)=NO (g) ΔH=+68kJ/mol; ②N(g)+3H(g)=2NH (s) ΔH=-92.4kJ/mol
2 2 2 2 2 3
【解析】(1)ΔH<0为放热反应,ΔH>0为吸热反应,上述反应中属于放热反应的是①②,属于吸热反
应的是③;
(2)根据2H(g)+O(g)=2HO(l)ΔH=-571.6kJ/mol,表示2mol氢气完全燃烧生成液态水放出571.6kJ的热量,
2 2 2
m 2g
2gH
2
的物质的量,n=M =2g/mol =1mol,1molH
2
完全燃烧生成液态水,放出的热量为285.8kJ;
(3)书写热化学方程式时需要标出各物质的聚集状态,注明ΔH的数值及单位,反应的系数是物质的量,
不用标出反应条件。根据题意,写出热化学方程式;
①1molN (g)与适量O(g)反应生成NO (g),需吸收68kJ的热量,ΔH=+68kJ/mol,该反应的热化学方程式为
2 2 2
①N(g)+O(g)=NO (g) ΔH=+68kJ/mol;
2 2 2
②1molN (g)与适量H(g)反应生成NH (g),放出92.4kJ的热量,ΔH=-92.4kJ/mol,该反应的热化学方程式
2 2 3
为N(g)+3H(g)=2NH (g) ΔH=-92.4kJ/mol。
2 2 3
核心知识5 燃烧热
12 / 20
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学科网(北京)股份有限公司22.下列说法正确的是
A.1molH 完全燃烧生成HO(g)放出的热量叫H 的燃烧热
2 2 2
B.25℃、101kPa时,1molS和2molS的燃烧热相等
3
C.已知S(s)+2 O(g)=SO(g) ∆H=-269.8kJ/mol,则硫生成SO 的反应热为269.8kJ/mol
2 3 3
D.25℃、101kPa时,碳的燃烧热为-393.5kJ/mol
【答案】B
【解析】A.燃烧热对产物的要求是稳定状态,对水来说应为HO(l),A不正确;
2
B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧放出的热量,与实验时反应物的用量无关,所以25℃、101kPa时,
1molS和2molS的燃烧热相等,B正确;
3
C.从热化学方程式S(s)+2 O(g)=SO(g) ∆H=-269.8kJ/mol可以看出,燃烧为放热反应,∆H小于0,所以
2 3
硫生成SO 的反应热为-269.8kJ/mol,C不正确;
3
D.燃烧热都为正值,所以25℃、101kPa时,碳的燃烧热为393.5kJ/mol,D不正确;
故选B。
23.101 kPa时,下列热化学方程式中的∆H可用来表示燃烧热的是
4FeS s+11O g=2Fe O s+8SO g
A. 2 2 2 3 2 ∆H
25
C H l+ O g=8CO g+9H Ol
B. 8 18 2 2 2 2 ∆H
H g+Cl g=2HClg
C. 2 2 ∆H
1 1 1
Mgs+ O g= MgOs
D.2 4 2 2 ∆H
【答案】B
【解析】燃烧热是1mol纯物质在氧气中完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量。
A.不是1mol纯物质完全燃烧,A错误;
B.1molC H 完全燃烧生成的稳定的二氧化碳和液态水,放出的热量为C H 的燃烧热,B正确;
8 8 8 8
C.不是在氧气中燃烧放出的热量,C错误;
D.不是1mol纯物质完全燃烧,D错误。
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学科网(北京)股份有限公司答案选B
24.25℃、101kPa 下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是
393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol。下列热化学方程式中,正确的是
1
A.C(s)+ O(g)=CO(g);△H=-393.5kJ/mol
2 2
B.2H(g)+O(g)=2HO(l); H=+571.6kJ/mol
2 2 2
C.CH(g)+2O(g)=CO (g)+△2HO(g); H=-890.3kJ/mol
4 2 2 2
D.1/2C H O(s)+3O(g)=3CO (g)+3H△O(l); H=-1400 kJ/mol
6 12 6 2 2 2
【答案】D △
【解析】A. CO不是完全燃烧的产物,C(s)+O(g)=CO (g); H=-393.5kJ/mol,故A错误;
2 2
B.氢气的燃烧热应是1mol氢气完全燃烧放热285.8kJ,放热焓△变为负值,2H(g)+O(g)=2HO(l)
2 2 2
H=-571.6kJ/mol,故B错误;
△C. 生成的水应是液态,CH(g)+2O(g)=CO (g)+2HO(l);△H=-890.3kJ/mol,故C错误;
4 2 2 2
1
D. 0.5molC H O(s)完全燃烧放出1400kJ/mol的热量, C H O(s)+3O(g)=3CO (g)+3HO(l);
6 12 6 2 6 12 6 2 2 2
△H=-1400 kJ/mol,故D正确;
故选D。
25.分析表中的四个热化学方程式,判断氢气和丙烷的标准燃烧热分别是
液氢(H ) ①2H(g)+O(g)=2HO(l)ΔH=-571.6kJ∙mol-1
2 2 2 2
“嫦娥一号”发射火箭燃料
②2H(l)+O (l)=2H O(g) ΔH=-482.6kJ∙mol-1
2 2 2
③C H(l)+5O (g)=3CO (g)+4HO(g) ΔH=-2013.8kJ∙mol-1
3 8 2 2 2
北京奥运会“祥云”火炬燃料 丙烷(C H)
3 8
④C H(g)+5O(g)=3CO (g)+4HO(l) ΔH=-2221.5kJ∙mol-1
3 8 2 2 2
A.-571.6kJ∙mol-1,-2221.5kJ∙mol-1 B.-285.5kJ∙mol-1,-2013.8kJ∙mol-1
C.-285.8kJ∙mol-1,-2221.5kJ∙mol-1 D.-241.3kJ∙mol-1,-2013.8kJ∙mol-1
【答案】C
【解析】1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热,结合热化学方程式分析判断和计算燃
烧热进行判断。
①2H(g)+O(g)=2HO(l)ΔH=-571.6kJ∙mol-1表示2mol氢气完全燃烧生成液态水时放出571.6kJ的热量,1mol
2 2 2
氢气完全燃烧生成稳定的氧化物液态水时放出285.8kJ的热量,氢气的标准燃烧热为-285.8kJ∙mol-1;
②2H(l)+O (l)=2H O(g) ΔH=-482.6kJ∙mol-1表示2mol液态氢气完全燃烧生成气态水时放出571.6kJ的热量,
2 2 2
气态水不是稳定的氧化物,不能表示燃烧热;
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学科网(北京)股份有限公司③C H(l)+5O (g)=3CO (g)+4HO(g) ΔH=-2013.8kJ∙mol-1表示1mol液态丙烷完全燃烧生成二氧化碳和气态水
3 8 2 2 2
时放出2013.8kJ的热量,气态水不是稳定的氧化物,不能表示燃烧热;
④C H(g)+5O(g)=3CO (g)+4HO(l) ΔH=-2221.5kJ∙mol-1表示1mol液态丙烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水
3 8 2 2 2
时放出2221.5的热量,液态水是稳定的氧化物,能表示燃烧热,丙烷的标准燃烧热为-2221.5kJ∙mol-1;
答案选C。
核心知识6 盖斯定律
26.已知:N(g)+O(g)=2NO(g) ∆H
2 2 1
1
CO(g)+2 O(g)=CO (g) ∆H
2 2 2
则反应2NO(g)+2CO(g)=N (g)+2CO (g)的焓变∆H 为
2 2 3
A.∆H+∆H B.2∆H-∆H C.∆H+2∆H D.∆H-∆H
1 2 2 1 1 2 2 1
【答案】B
【解析】把第二个反应乘以2后减去第一个反应即可得2NO(g)+2CO(g)=N (g)+CO (g),则该反应的焓变
2 2
∆H=2∆H-∆H,故选B。
3 2 1
27.已知:(I)C(s)+O (g)=CO (g) ΔH
2 2 1
1
(II)H (g)+2 O(g)=HO(g) ΔH
2 2 2 2
1
(III)CO(g)+2 O(g)=CO (g) ΔH
2 2 3
(IV)C(s)+H O(g)=CO(g)+H (g) ΔH
2 2 4
下列说法正确的是
A.ΔH<0、ΔH>0
1 3
B.ΔH=ΔH+ΔH-ΔH
4 2 3 1
C.ΔH+ΔH<ΔH
2 3 1
D.ΔH、ΔH、ΔH 分别对应为C、H、CO的标准燃烧热
1 2 3 2
【答案】C
【解析】A.C、CO的燃烧反应是放热反应,所以ΔH<0、ΔH<0,A错误;
1 3
B.根据盖斯定律,将(I)- (II)-(III),整理可得C(s)+HO(g)=CO(g)+H (g),所以ΔH=ΔH-ΔH-ΔH,B错误;
2 2 4 1 2 3
C.根据盖斯定律,反应IV=反应I-反应II-反应III,反应IV为吸热反应,所以ΔH>0,ΔH+ΔH<ΔH,
4 2 3 1
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学科网(北京)股份有限公司C正确;
25C
D.标准燃烧热是指在 、101 kPa时,1 mol物质完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,H 燃烧产
2
生的稳定氧化物是液态水,ΔH 不是H 的标准燃烧热,D错误;
2 2
故合理选项是C。
28.已知煤转化成水煤气及其燃烧过程的能量变化如图,下列说法不正确的是
A.由△H 可知,该步反应的反应物键能总和小于生成物的键能总和
3
B.△H- H+ H=0
1 2 3
C.△H<△△H△
1 2
D.若用C(s)和HO(l)转化为H(g)和CO(g),则△H 变大
2 2 2
【答案】B
【解析】A. 燃烧为放热反应,△H<0,焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,则由
3
△H 可知,该步反应的反应物键能总和小于生成物的键能总和,故A正确;
3
B. 由盖斯定律可知,△H= H+ H,△H- H- H=0,故B错误;
1 2 3 1 2 3
C. △H>0,而△H<0,则△△H△<△H,故△C正确△;
2 1 1 2
D. C与水蒸气的反应为吸热反应,且气态水的能量比液态水的能量高,若用C(s)和HO(l)转化为H(g)和
2 2
CO(g),则△H 变大,故D正确;
2
故选B。
核心知识7 根据盖斯定律计算反应热
29.已知下列热化学方程式:
①Fe O(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO (g) H=-24.8 kJ/mol
2 3 2 1
1 2 1 △
②Fe O(s)+3CO(g)=3 Fe O(s)+8 CO(g) H=-15.73 kJ/mol
2 3 3 4 2 2
△
③Fe O(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO (g) H=640.4 kJ/mol
3 4 2 3
则14 g CO气体还原足量FeO固体和△CO 气体时对应的 H约为
2
A.-218 kJ/mol B.-109 kJ/mol C.218 kJ△/mol D.1.09 kJ/mol
【答案】B
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学科网(北京)股份有限公司3①-3②-2③
【解析】由已知热化学方程式 6 ,结合盖斯定律得:FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO (g) H'=
2
△
3 H -3 H -2 H 14 g
1 2 3 =-218 kJ/mol =0.5 mol
6 ,故28 g/mol CO对应的反应焓变△H=0.5 H'=-109
△
kJ/mol,故B正确。
故答案选B。
30.用HO 和HSO 的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知:
2 2 2 4
①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H (g) ΔH=+64.39 kJ·mol-1
2 2
②2HO(l)=2H O(l)+O(g) ΔH=-196.46 kJ·mol-1
2 2 2 2 2
1
③H(g)+2 O(g)=HO(1) ΔH=-285.84 kJ·mol-1
2 2 2
在HSO 溶液中,1 mol Cu(s)与HO(l)反应生成Cu2+(aq)和HO(l)的反应热ΔH等于
2 4 2 2 2
A.-319.68 kJ·mol-1 B.-417.91 kJ·mol-1
C.-448.46 kJ·mol-1 D.+546.69 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】已知:①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H (g) ΔH=+64.39 kJ·mol-1
2 2
②2HO(l)=2H O(l)+O(g) ΔH=-196.46 kJ·mol-1
2 2 2 2 2
1
③H(g)+2 O(g)=HO(1) ΔH=-285.84 kJ·mol-1
2 2 2
1
根据盖斯定律①+2 ×②+③,整理可得:Cu(s)+HO(1)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H O(1) H=-319.68 kJ/mol;
2 2 2
△
选A。
31.发射“神五”时用肼(N H)作为火箭发动机的燃料,NO 为氧化剂,反应生成N 和水蒸气。已知:①
2 4 2 2
N(g) + 2O(g)=2NO (g) ΔH = +67.7 kJ/mol;②NH(g) + O(g)=N(g) + 2HO(g) ΔH = -534 kJ/mol。下列关于
2 2 2 2 4 2 2 2
肼和NO 反应的热化学方程式中,正确的是
2
A.2NH(g) + 2NO (g)=3N(g) + 4HO(l) ΔH =-1135.7 kJ/mol
2 4 2 2 2
B.2NH(g) + 2NO (g)=3N(g) + 4HO(g) ΔH=- 1000.3 kJ/mol
2 4 2 2 2
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C.NH(g) + NO (g)= 2 N(g) + 2HO(l) ΔH=-1135.7 kJ/mol
2 4 2 2 2
D.2NH(g) + 2NO (g)=3N(g) + 4HO(g) ΔH=-1135.7 kJ/mol
2 4 2 2 2
【答案】D
【解析】根据盖斯定律,将2×②-①得,2NH(g)+2NO (g)=3N(g)+4HO(g),
2 4 2 2 2
H=2H -H =2534kJ/mol-67.7kJ/mol=-1135.7kJ/mol
2 1 ,故肼和NO 反应的热化学方程式为
2
2NH(g)+2NO (g)=3N(g)+4HO(g) ΔH=-1135.7 kJ/mol,故D正确。
2 4 2 2 2
故选D。
32.(1)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ,写出该反应的热化学方程式:_______。若1g水
1
蒸气转化成液态水放热2.444kJ,则反应H(g)+ O(g)=HO(l)的ΔH=_______kJ/mol。氢气的燃烧热为
2 2 2 2
_______kJ/mol。
(2)火箭发射时可用肼(N H)为燃料,以二氧化氮作氧化剂,它们相互反应生成氮气和水蒸气。已知:N(g)
2 4 2
+2O (g)=2NO (g) ΔH=+67.7 kJ/mol;NH(g)+O(g)=N(g)+2HO(g) ΔH=-534 kJ/mol;则NH 和NO 反应
2 2 2 4 2 2 2 2 4 2
的热化学方程式为_______。
【答案】2H(g)+O(g)=2HO(g) ΔH=-483.6kJ/mol -285.792 285.792 2NH(g)+2NO (g)=3N(g)
2 2 2 2 4 2 2
+4H O(g) ΔH=-1135.7kJ/mol
2
【解析】(1)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ,则2molH (g)与1molO (g)反应生成
2 2
2molH O(g),放热483.6kJ,该反应的热化学方程式:2H(g)+O(g)=2HO(g) ΔH=-483.6kJ/mol。若1g水蒸
2 2 2 2
气转化成液态水放热2.444kJ,则2HO(g)= 2H O(l) ΔH=-2.444 kJ/g×36g/mol=-87.984kJ/mol,利用盖斯定
2 2
1
律,将二式相加,然后除以2,即得反应H(g)+ O(g)=HO(l)的ΔH=-285.792kJ/mol。氢气的燃烧热为生
2 2 2 2
成1mol液态水时所放出的热量,所以氢气的燃烧热为-285.792kJ/mol。答案为:2H(g)+O(g)=2HO(g)
2 2 2
ΔH=-483.6kJ/mol;-285.792;-285.792;
(2) N (g)+2O(g)=2NO (g) ΔH=+67.7 kJ/mol ①
2 2 2
NH(g)+O(g)=N(g)+2HO(g) ΔH=-534 kJ/mol ②
2 4 2 2 2
利用盖斯定律,将②×2-①,可求出ΔH=(-534 kJ/mol)×2-(+67.7 kJ/mol)= -1135.7kJ/mol,从而得出NH 和
2 4
NO 反应的热化学方程式为2NH(g)+2NO (g)=3N(g)+4HO(g) ΔH=-1135.7kJ/mol。答案为:2NH(g)
2 2 4 2 2 2 2 4
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学科网(北京)股份有限公司+2NO(g)=3N(g)+4HO(g) ΔH=-1135.7kJ/mol。
2 2 2
【点睛】燃烧热强调燃烧物为1mol,且产物处于稳定态;中和热强调酸与碱反应,生成1mol水。
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