文档内容
第一章 章末归纳总结
思维导图常见考向
考向一 吸热、放热反应
【例1】下列变化中属于吸热反应的是 ( )
①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④KClO 分解制取O
3 2
⑤生石灰与水反应生成熟石灰 ⑥CaCO 高温分解 ⑦CO+C 2CO
3 2
⑧Ba(OH)•8H O与固体NH Cl混合 ⑨C+H O(g) CO+H ⑩Al与盐酸反应
2 2 4 2 2
A.②④⑥⑦⑧⑨ B.①②④⑥⑦⑧⑨
C.①③④⑤⑥⑧⑩ D.①②④⑧⑨
【答案】A
【解析】②将胆矾加热变为白色粉末、④KClO 分解制取O、⑥C aCO 高温分解等属于分解反应,为吸
3 2 3
热反应;而⑦CO+C 2CO、⑨C+H O(g) CO+H 等属于以C、 氢气为还原剂的吸热反应;
2 2 2
⑧Ba(OH)•8H O与固体NH Cl混合,为吸热反应;
2 2 4
①液态水汽化、③浓硫酸稀释为物理变化,不是吸热反应,也不是放热反应;
⑤生石灰与水反应生成熟石灰、⑩Al与盐酸反应为放热反应,
故选:A。
【一隅三反】
1.(2022·上海市川沙中学高一期末)有关反应热效应的说法正确的是
A.铝热反应是放热反应 B.氧化还原反应都属于放热反应
C.需要加热的反应都是吸热反应 D.有化学键断裂的反应是吸热反应
【答案】A
【解析】A.铝热反应是剧烈的放热反应,放出的热量能使生成的铁熔化为铁水,用于焊接钢轨,故A正
确;
B.氧化还原反应与反应吸放热之间无必然关系,氧化还原反应既可能是放热反应也可能是吸热反应,如
氢气的燃烧为放热反应,而C与CO 反应生成CO为吸热反应,故B错误;
2
C.需要加热的反应不一定是吸热反应,如煤炭的燃烧需要加热,却是放热反应,故C错误;
D.任何反应均有化学键的断裂,故有化学键断裂的不一定是吸热反应,还可能是放热反应,故D错误;答案选A。
2.(2022·四川甘孜·高二期末)下列各组物质之间的相互反应,说法错误的是
A. 是吸热反应 B. 与 是放热反应
C. 燃烧是放热反应 D. 与 是吸热反应
【答案】A
【解析】A.氧化钙和水化合生成氢氧化钙的反应是放热反应,不是吸热反应,A项错误;
B.HCl和KOH发生中和反应生成KCl和水,酸碱中和反应属于放热反应,B项正确;
C.甲烷燃烧放出大量的热,甲烷燃烧是放热反应,C项正确;
D.Ba(OH) ∙8HO和NH Cl发生复分解反应生成BaCl 、NH 和HO,该反应是吸热反应,D项正确;
2 2 4 2 3 2
答案选A。
3.某化学反应过程的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A.该反应为吸热反应 B.该反应为放热反应
C.反应物的总能量等于生成物的总能量 D.反应物的总能量低于生成物的总能量
【答案】B
【解析】A.根据图中信息可知,反应物总能量大于生成物总能量,反应为放热反应,选项A错误;
B.根据图中信息可知,反应物总能量大于生成物总能量,反应为放热反应,选项B正确;
C.根据图中信息可知,反应物总能量大于生成物总能量,选项C错误;
D.根据图中信息可知,反应物总能量大于生成物总能量,选项D错误;答案选B。
考向二 热化学方程式
【例2】写出下列反应的热化学方程式:
(1)1 mol C与1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H ,吸热131.5kJ:
2
(2)用CO(g)还原1 mol Fe O(s),放热24.8 kJ。
2 3
(3)1 mol HgO(s)分解生成液态汞和氧气时,吸热90.7 kJ(4)1 mol N (g)与适量H(g)起反应,生成NH (g),放出92.2 kJ热量。
2 2 3
(5)1 mol N (g)与适量O(g)起反应,生成NO (g),吸收68 kJ热量。
2 2 2
(6)1 mol Cu(s)与适量O(g)起反应,生成CuO(s),放出157 kJ热量。
2
【答案】(1)C(s)+H O(g)=CO(g)+H (g) H=+131.5 kJ/mol
2 2
(2)3CO(g)+Fe
2
O
3
(s)=2Fe(s)+3CO
2
(g) H△=-24.8 kJ/mol
(3)2HgO(s)=2Hg(l)+O
2
(g) H=+181.4△ kJ/mol
(4)N
2
(g)+3H
2
(g) 2NH
3
(g△) H=-92.2 kJ/mol
(5)N
2
(g)+2O
2
(g)=2NO
2
(g) H△=+68 kJ/mol
(6)2Cu(s)+O 2 (g)=2CuO(s) △ H=-314 kJ/mol
【解析】(1)1 mol C与1 mo△l水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H
2
,吸热131.5kJ,则反应的热化学方程式
为:C(s)+HO(g)=CO(g)+H (g) H=+131.5 kJ/mol;
2 2
(2)用CO(g)还原1 mol Fe
2
O
3
(s),△放热24.8 kJ,则该反应的热化学方程式为3CO(g)+Fe
2
O
3
(s)=2Fe(s)+3CO
2
(g)
H=-24.8 kJ/mol;
△(3)1 mol HgO(s)分解生成液态汞和氧气时,吸热90.7 kJ,则2 mol HgO(s)分解生成液态汞和氧气时,吸收
热量Q=90.7 kJ×2=181.4 kJ,故该反应的热化学方程式为:2HgO(s)=2Hg(l)+O (g) H=+181.4 kJ/mol;
2
(4)1 mol N
2
(g)与适量H
2
(g)起反应,生成2 molNH
3
(g),放出92.2 kJ热量,由于该反△应为可逆反应,则该反
应的热化学方程式为:N(g)+3H(g) 2NH (g) H=-92.2 kJ/mol;
2 2 3
(5)1 mol N
2
(g)与适量O
2
(g)起反应,生成NO
2
(g),△吸收68 kJ热量,则该反应的热化学方程式为:N
2
(g)
+2O (g)=2NO (g) H=+68 kJ/mol;
2 2
(6)1 mol Cu(s)与适△量O
2
(g)起反应,生成CuO(s),放出157 kJ热量,则2 mol Cu(s)与适量O
2
(g)反应,生成
CuO(s),放出热量Q=157 kJ×2=314 kJ,故该反应的热化学方程式为:2Cu(s)+O(g)=2CuO(s) H=-314
2
kJ/mol。 △
【一隅三反】
1.(2022·湖南·雅礼中学高一期末)部分物质的燃烧热如下表,下列关于CH 和水蒸气反应得到H 和CO
4 2
的热化学方程式正确的是
物质 H(g) CO(g) CH(g)
2 4H/(kJ·mol−1) −285.8 −283.0 −890.3
△已知1mol HO(g)转化生成1mol HO(l)时放出热量44.0 kJ。
2 2
A.CH(g)+ H O(g)=CO(g)+ 3H (g) H=+206.1 kJ·mol−1
4 2 2 1
B.CH
4
(g)+ H
2
O(g)=CO(g)+ 3H
2
(g) △H
2
=−206.1 kJ·mol−1
C.CH 4 (g)+ H 2 O(g)=CO(g)+ 3H 2 (g) △ H 3 =+365.5 kJ·mol−1
D.CH
4
(g)+ H
2
O(g)=CO(g)+ 3H
2
(g) △H
4
=−365.5 kJ·mol−1
【答案】A △
【解析】由表中数据结合燃烧热概念可知:
①H(g)+ O(g)=HO(l)ΔH=-285.8kJ•mol-1
2 2 2
②CO(g)+ O(g)=CO (g)ΔH=-283.0 kJ•mol-1
2 2
③CH(g)+2O(g)=CO (g)+2HO(l)ΔH=-890.3 kJ•mol-1
4 2 2 2
④HO(g)=H O(l)ΔH=-44.0kJ•mol-1
2 2
利用盖斯定律将④+③-②-3×①可得:CH(g)+ H O(g)=CO(g)+ 3H (g)ΔH=(-44.0kJ•mol-1)+
4 2 2
(-890.3kJ•mol-1)-(-283.0kJ•mol-1)-3×(-285.8kJ•mol-1)=+206.1 kJ•mol-1,即CH 和水蒸气在高温下反应
4
得到H 和CO的热化学方程式为:CH(g)+ H O(g)=CO(g)+ 3H (g)ΔH=+206.1 kJ•mol-1。
2 4 2 2
故选A。
2.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)1molCu(s)与适量 (g)反应生成CuO(s),放出157.3kJ的热量
(2)1mol (g)与适量 (g)反应生成 (g)和 (l),放出1411.0kJ的热量
(3)1molC(s)与适量 (g)反应生成CO(g)和 (g),吸收131.5kJ的热量。
(4)11.2L(标准状况)H 在足量Cl 中燃烧生成HCl气体,放出91.5kJ热量。
2 2
(5) 已知1molC(石墨,s)与适量HO(g)反应生成CO(g)和H(g),吸收131.3kJ热量。
2 2
(6)1.7gNH(g)发生催化氧化反应生成气态产物,放出22.67kJ的热量。
3(7)已知:N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH=-92kJ·mol−1,请写出1molNH 分解对应的热化学方程式
2 2 3 3
。若1molN (g)和3mol⇌H (g)在一定条件下发生反应,放出的热量___________92kJ(填“大于”“小于”或
2 2
“等于”),理由是________ ___。
【答案】(1)Cu(s)+ (g)=CuO(s) H=-157.3kJ/mol
△
(2) (g)+3 (g)=2 (g)+2 (l) H=-1411.0kJ/mol
△
(3)C(s)+ (g)=CO(g)+ (g) H=+131.5kJ/mol
△
(4)H (g)+Cl (g)=2HCl(g) ΔH=-183kJ·mol−1
2 2
(5)C(石墨,s)+HO(g)=CO(g)+H (g) ΔH=+131.3kJ·mol−1
2 2
(6)NH (g)+ O(g)=NO(g)+ HO(g) ΔH=-226.7kJ·mol−1
3 2 2
(7) NH (g) N(g)+ H(g) ΔH=+46kJ·mol−1 小于 由于该反应是可逆反应,不能进行完全
3 2 2
⇌
【解析】(1)1molCu(s)与适量 (g)反应生成CuO(s),放出157.3kJ的热量,该热化学方程式为: Cu(s)+
(g)=CuO(s) H=-157.3kJ/mol,故答案为:Cu(s)+ (g)=CuO(s) H=-157.3kJ/mol;
△ △
(2)1mol (g)与适量 (g)反应生成 (g)和 (l),放出1411.0kJ的热量,该热化学方程式为:
(g)+3 (g)=2 (g)+2 (l) H=-1411.0kJ/mol,故答案为: (g)+3 (g)=2 (g)+2 (l)
△
H=-1411.0kJ/mol;
△
(3)1molC(s)与适量 (g)反应生成CO(g)和 (g),吸收131.5kJ的热量,该热化学方程式为:C(s)+
(g)=CO(g)+ (g) H=+131.5kJ/mol,故答案为:C(s)+ (g)=CO(g)+ (g) H=+131.5kJ/mol。
△ △
(4)11.2L(标准状况)H 的物质的量是0.5mol,11.2L(标准状况)H 在足量Cl 中燃烧生成HCl气体,放出
2 2 2
91.5kJ热量,则1mol氢气和氯气反应放出能量183kJ,其热化学方程式为H(g)+Cl (g)=2HCl(g) ΔH=-183k
2 2
J·mol−1;
(5)已知1molC(石墨,s)与适量HO(g)反应生成CO(g)和H(g),吸收131.3kJ热量,该反应的热化学方程式
2 2为C(石墨,s)+HO(g)=CO(g)+H (g) ΔH=+131.3kJ·mol−1;
2 2
(6)1.7gNH(g)的物质的量是0.1mol,1.7gNH(g)发生催化氧化反应生成NO气体和水蒸气,放出22.67kJ的
3 3
热量,则1mol氨气发生催化氧化放出能量226.7kJ,其热化学方程式为NH (g)+ O(g)=NO(g)+
3 2
HO(g) ΔH=-226.7kJ·mol−1;
2
(7)已知:N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH=-92kJ·mol−1,1mol氨气分解吸收46kJ的能量,1molNH 分解对应的
2 2 3 3
⇌
热化学方程式为NH (g) N(g)+ H(g) ΔH=+46kJ·mol−1。N(g)+3H(g) 2NH (g)是可逆反应,不能进行
3 2 2 2 2 3
⇌ ⇌
完全,若1molN (g)和3molH (g)在一定条件下发生反应,生成氨气的物质的量小于2mol,所以放出的热量
2 2
小于92kJ。
考向三 中和热
【例4】分别取40 mL的0.50 mol·L-1盐酸与40 mL的0.55 mol·L-1NaOH溶液进行中和反应。通过测定反
应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)理论上稀强酸、稀强碱反应生成1 mol 水时放出57.3 kJ的热量,写出表示稀硫酸和稀NaOH溶液反应
的中和热的热化学方程式____________________________________________。
(2)从实验装置上看,可知下图装置中缺少的仪器是___________。
(3)某学生实验记录数据如下:
①近似认为0.55mol·L-1的NaOH溶液和0.50 mol·L-1的盐酸的密度都是1 g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。则中和热△H=__________(取小数点后一位)。
②上述实验数值结果与理论值有偏差,产生偏差的原因可能是________(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.实验量取盐酸时误取了浓硫酸
c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度
(4)实验中改用50mL0.50mol·L-1的盐酸跟40mL0.55mol·L-1的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求
中和热_________(填“相等”或“不相等”),所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热数值会______(填“偏大”、
“偏小”或“无影响”).
【答案】(1)
(2)环形玻璃搅拌棒
(3) ① -51.8kJ/mol ② ac
(4)相等 不相等
(5)偏小
【解析】(1)中和热是指稀强酸、稀强碱反应生成1 mol 水时释放的热量,故表示稀硫酸和稀NaOH溶液反
应的中和热的热化学方程式为 ,故
答案为: ;
(2)由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器; 故答案为:环形玻璃搅拌棒;
(3)①第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃,反应后温度为:23.2℃,反应前后温度差
为:3.15℃;第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃,反应前后温度差为:3.1℃;第3次实
验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃,反应前后温度差为:3.05℃;40mL的0.50mol/L盐酸与
40mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为:m=80mL×1g/cm3=80g,c=4.18J/(g•℃),代入公式
Q=cm T得生成0.05mol的水放出热量Q=4.18J/(g•℃)×80g× ℃=1.036kJ,即生成
△0.02mol的水放出热量为:1.036kJ,所以生成1mol的水放出热量为:1.036kJ× =-51.8kJ,即该实
验测得的中和热△H= ,故答案为:-51.8kJ/mol;
②根据上述测量数据可知,结果偏小,即下列属于导致结果偏小的原因:
a.实验装置保温、隔热效果差,即散失的热量增多,故导致实验结果偏小,a符合题意;
b.实验量取盐酸时误取了浓硫酸,浓硫酸溶解过程为放热过程,故导致实验结果偏大,b不合题意;
c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度,由于温度计中含有NaOH溶液导致局
部中和反应,测量的盐酸初始温度偏高,故实验结果偏小,c符合题意;
故答案为:ac;
(4)由于中和热的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,所以用50mL
0.50mol/L盐酸跟40mL 0.55mol/L NaOH溶液进行上述实验,测得中和热数值相等,反应放出的热量和所用
酸以及碱的量的多少有关,若用500mL0.50mol/L盐酸跟40mL 0.55mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实
验相比,生成水的量增加,所放出的热量偏高,即放出热量不相等;故答案为:相等;不相等;
(5)NH •H O是弱电解质,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热
3 2
量小于57.3kJ;故答案为:偏小。
【一隅三反】
1.关于中和热测定的叙述中错误的是
A.碱液稍过量的目的是确保盐酸被完全中和
B.该实验可以直接在烧杯中进行
C.该实验需要重复2~3次,实验数据可取平均值代入计算
D.不可以用铜丝代替玻璃搅拌器
【答案】B
【解析】A.测定中和热时,为了使氢离子和氢氧根离子完全反应,需要让其中一种反应物稍稍过量,即
碱液稍过量的目的是确保盐酸被完全中和,A正确;
B.中和热测定成败的关键是保温,直接在烧杯中进行,热量散失较多,测量结果不准确,B错误;
C.为了使实验结果更准确,该实验需要重复2~3次,实验数据可取平均值代入计算,C正确;
D.铜的导热性强,会造成热量散失较多,因此不可以用铜丝代替玻璃搅拌器,D正确;
答案选B。
2.中和反应是放热反应,下列关于中和反应热测定的说法错误的是A.等温条件下,试管中进行的中和反应,反应体系向空气中释放的热量就是反应的热效应
B.测定中和反应热时,需要快速的将两种溶液混合
C.测定中和反应热时,最重要的是要保证实验装置的隔热效果
D.不同的酸碱反应生成1mol水释放的热量可能不相同
【答案】A
【解析】A.等温条件下,试管中进行的中和反应,反应体系向环境中释放的热量就是反应的热效应,环
境是指与体系相互影响的其他部分,如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等,A错误;
B.测定中和反应热时,需要快速的将两种溶液混合,防止热量散失,测量不准确,B正确;
C.测定中和反应热时,最重要的是要保证实验装置的隔热效果,防止热量散失,测量不准确,C正确;
D.不同的酸碱反应生成1mol水释放的热量可能不相同,比如若用的是弱酸或弱碱,其电离需吸收一部分
热量,D正确;
故答案为A。
3.50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应
过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是_______。
(2)实验中改用6.94mL 15mol/L硫酸溶液与60mL 0.55mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求得
的生成1mol HO(l)时放出的热量_______(填“相等”或“不相等”),简述理由:_______。
2
(3)若三次平行操作测得数据中,起始时盐酸与NaOH溶液平均温度相同,而终止温度与起始温度差(t -t )分
2 1
别为①3.3℃、②3.5℃、③4.5℃,则最终代入计算式的温度差的平均值为_______℃。
【答案】(1)环形玻璃搅拌棒
(2) 不相等 浓硫酸稀释会放出热量
(3)3.4
【解析】(1)从实验装置上看,图中尚缺少的-种玻璃仪器是玻璃搅拌器;
(2)15mol/ L硫酸是浓硫酸,浓硫酸稀释要放出热量,所以改用6.94mL15mol/ L硫酸溶液跟60mL0.55mol/
LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和热偏小,故答案为:不相等;浓硫酸稀释会放出热量;
(3)三次平行操作测得数据中③4.5℃,数值误差太大,应该舍弃,计算①3.3℃、②3.5℃数值的平均值,故温度平均值= 。
4.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1
NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合
液最高温度。回答下列问题:
(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量?_______。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是_______(填序号)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_______(填序号)。
A.用温度计小心搅拌 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯 D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,
其反应热分别为ΔH、ΔH、ΔH,则ΔH、ΔH、ΔH 的大小关系为_______。
1 2 3 1 2 3
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1.为了
计算中和热,某学生实验记录数据如下:
起始温度t/℃ 终止温度t/℃
1 2
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=_______(结果保留一位小数)。
(6)_______(填“能”或“不能”)用Ba(OH) 溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,理由是_______。
2
【答案】(1)确保盐酸被完全中和(2)C
(3)D
(4)ΔH =ΔH <ΔH
1 2 3
(5)-51.8 kJ·mol-1
(6) 不能 HSO 与Ba(OH) 反应生成BaSO 沉淀的生成热会影响中和热的测定
2 4 2 4
【解析】(1)在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和,常常使加入的一种反应物稍微过量一些,
加入过量氢氧化钠是为确保盐酸被完全中和;
(2)为了减小热量损失,倒入NaOH溶液应该一次迅速倒入;
(3)A.温度计是用来测量温度的,不能使用温度计搅拌,故A错误;
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌,会有大量热量散失,测定结果偏低,故B错误;
C.轻轻地振荡烧杯,反应不能快速充分反应,也可能导致液体溅出,影响测定结果,故C错误;
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动,能使反应快速、充分反应,热量损耗小,故D正确;
答案选D;
(4)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离,它们的中和热相同,稀氨水中的溶质是弱电解质,
它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量,故反应热的数值要小一些,因此ΔH=ΔH <ΔH;
1 2 3
(5)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃,反应前后温度差为3.15℃;第2次实验盐酸和
NaOH溶液起始平均温度为20.3℃,反应前后温度差为3.1℃;第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度
为20.55℃,反应前后温度差为3.05℃;三组数据均有效,平均温差为3.1℃,50mL的0.50mol/L盐酸与
50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的总质量m=100mL×1g/cm3=100g,c=4.18J/(g•℃),生成0.025mol的水
放出热量Q=cmΔT=4.18J/(g•℃)×100g×3.1℃=1295.8J=1.2958kJ,则该实验测得的中和热ΔH=
;
(6)因为硫酸与Ba(OH) 溶液反应生成BaSO 沉淀的生成热会影响反应中和热的测定,故不能用Ba(OH) 溶
2 4 2
液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。
考向四 盖斯定律
【例4】室温下,将1mol的CuSO •5H O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH;将1mol的CuSO (s)
4 2 1 4
溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH,CuSO •5H O受热分解的化学方程式为:CuSO •5H O(s)
2 4 2 4 2
CuSO (s)+5HO(l),热效应为ΔH。则下列判断正确的是( )
4 2 3A.ΔH>ΔH B.ΔH>ΔH
2 3 3 1
C.ΔH+ΔH=ΔH D.ΔH+ΔH>ΔH
1 3 2 1 2 3
【答案】B
【解析】A.根据分析可知ΔH>0,而ΔH<0,则ΔH>ΔH,故A错误;
3 2 3 2
B.根据分析可知ΔH=ΔH-ΔH,由于ΔH<0,ΔH>ΔH ,故B正确;
2 1 3 2 3 1
C.ΔH=ΔH-ΔH,则ΔH=ΔH+ΔH,故C错误;
3 1 2 1 3 2
D.ΔH<0,ΔH>0,且ΔH=ΔH +ΔH,则ΔH+ΔH<ΔH,故D错误。
2 1 1 3 2 1 2 3
综上所述答案为B。
【一隅三反】
1.下列各组热化学方程式中,化学反应的 前者小于后者的有( )
①
②
③
④
⑤
⑥A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
【答案】B
【解析】①通过比较氢气与氯气、溴蒸气反应的条件及现象可知,氢气与氯气反应放出的热量多,则
,符合题意;
②固态硫变为气态硫过程中吸热,所以气态硫燃烧放出的热量多,则 ,符合题意;③
, ,则 ,不符合题意;
④ 为吸热反应, , 为放热反应,
,则 ,不符合题意;
⑤浓硫酸稀释要放出热量, ,符合题意;
⑥一氧化碳是碳单质不完全燃烧的产物,碳单质完全燃烧生成二氧化碳时放热更多,所以 ,
不符合题意。符合题意的有3项,故选B。
答案选B。
2.(2022·湖北十堰·高一期末)工业上高炉炼铁时常以赤铁矿和焦炭为原料,而将赤铁矿中的 转化
为铁的过程中实际起作用的是CO。反应过程中 发生的一系列变化:
则反应 的 为
A. B.
C. D.
【答案】A【解析】①
②
③
由盖斯定律计算 可得方程式 ,则
;故选A。
考向五 综合运用
【例5】化学反应过程中,不仅有物质的变化,同时还伴随能量的变化。
(1)“即热饭盒”给人们生活带来方便,它可利用下面___________(填字母序号)反应释放的热量加热食物。
A.生石灰和水 B.浓硫酸和水 C.钠和水
(2)2H (g) + O(g) = 2HO(l) H= -572 kJ/mol,该反应的能量变化可用图中的___________(填a或b)表示。
2 2 2
△
(3)已知常温下红磷比白磷稳定,在下列反应中:
①4P(红磷,s)+5O(g)=P O (s) H=﹣QkJ•mol﹣1
2 4 10 1
②P
4
(白磷,s)+5O
2
(g)=P
4
O
10
(s) △H=﹣Q
2
kJ•mol﹣1
若Q
1
、Q
2
均大于零,则Q
1
和Q 2△的关系为___________(填字母序号)。
A.Q>Q B.Q=Q C.Q<Q D.无法确定
1 2 1 2 1 2
(4)已知拆开2molHCl分子中的化学键需要消耗862kJ的能量,则③、④的数值为:③___________kJ;
④___________kJ。(5)已知298 K时:
C(s)+O(g)=CO (g) H= -393.5 kJ·mol-1
2 2 1
△
CO(g)+ O(g)=CO (g) H= -283.0 kJ·mol-1
2 2 2
△
写出C与O 反应生成CO的热化学方程式:___________。
2
【答案】(1)A
(2)a
(3)C
(4) 679 862
(5)2C (s)+O (g)=2CO(g) H= -221.0 kJ·mol-1 或C(s)+ O(g)=CO (g) H= -110.5kJ·mol-1
2 2
△ △
【解析】(1)A.生石灰和水反应放热,故选A;
B.浓硫酸溶于水放热,但是浓硫酸具有强腐蚀性,故不选B;
C.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应放热,但是氢氧化钠具有强腐蚀性,故不选C;
选A;
(2)2H (g) + O(g) = 2HO(l) H= -572 kJ/mol,反应放热,反应物的总能量大于生成物总能量,该反应的能
2 2 2
量变化可用图中的a表示;△
(3)常温下红磷比白磷稳定,红磷的能量低于白磷,所以相同质量的白磷和氧气反应生成PO (s)放出的热
4 10
量大于红磷,则Q<Q,选C;
1 2
(4)拆开2molHCl分子中的化学键需要消耗862kJ的能量,则④的数值为862 kJ;根据盖斯定律,③的数值
为(862-183)= 679kJ;
(5)①C(s)+O(g)=CO (g) H= -393.5 kJ·mol-1
2 2 1
△
②CO(g)+ O(g)=CO (g) H= -283.0 kJ·mol-1
2 2 2
△根据盖斯定律①-②得C(s)+ O(g)=CO (g) H= -110.5kJ·mol-1。
2
△
【一隅三反】
1.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)下图是N(g)和H(g)反应生成1molNH (g)过程中能量变化示意图,请写出N 和H 反应的热化学方程式:
2 2 3 2 2
___________。
(2)已知化学键键能是形成或拆开1mol化学键放出或吸收的能量,单位kJ·mo1-1.若已知下列数据:
化学键 H-H N≡N
键能/kJ·mo1-1 435 943
试根据表中及图中数据计算N-H的键能为___________kJ·mo1-1.
(3)用NH 催化还原NO 还可以消除氮氧化物的污染。已知:
3 x
4NH (g)+3O(g)=2N(g)+6HO(g) ΔH=-akJ·mo1-1①
3 2 2 2 1
N(g)+O(g)=2NO(g) ΔH=-bkJ·mo1-1②
2 2 2
若1molNH 还原NO至N,则该反应过程中的反应热ΔH=___________kJ·mo1-1(用含a、b的式子表示)。
3 2 3
【答案】(1) N(g)+ H(g) NH (g) ∆H=-46kJ/mol或N(g)+3H(g) 2NH (g) ∆H=-92 kJ/mol
2 2 3 2 2 3
⇌ ⇌
(2)390
(3)(3b-a)/4
【解析】(1)由图象可知该反应的反应热∆H=E
1
-E
2
=254kJ·mol-1-300kJ·mol-1=-46kJ/mol,所以其热化学方程
式为 N(g)+ H(g) NH (g) ∆H=-46kJ/mol,或者N(g)+3H(g) 2NH (g) ∆H=-92 kJ/mol;答案为: N(g)
2 2 3 2 2 3 2
⇌ ⇌
+ H(g) NH (g) ∆H=-46kJ/mol或N(g)+3H(g) 2NH (g) ∆H=-92 kJ/mol。
2 3 2 2 3
⇌ ⇌
(2)已知∆H=反应物键能总和-生成物键能总和=943kJ/mol+3×435kJ·mol-1-6E=-92kJ/mol,E=390kJ/mol,即
N-H的键能为390kJ/mol;答案为:390(3)根据盖斯定律,(①-②×3)/4即得1 mol NH;还原NO至N
2
的过程中的反应热∆H
3
=(3b-a)/4kJ mol-1;答
案为:(3b-a)/4。
2.根据信息书写热化学方程式:
(1)化合物AX 和单质X 在一定条件下反应可生成化合物AX 回答下列问题:已知AX 的熔点和沸点分别
3 2 5. 3
为-93.6 ℃和76 ℃,AX 的熔点为167 ℃。室温时AX 与气体X 反应生成1 mol AX ,放出热量123.8 kJ。
5 3 2 5
该反应的热化学方程式为___________。
(2)在25 ℃、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO 用过量饱和石
2
灰水吸收可得100 g CaCO 沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为___________。
3
(3)在一定条件下,将1 mol N 和3 mol H 充入一密闭容器中发生反应生成氨气,达到平衡时N 的转化率为
2 2 2
25%,放出Q kJ的热量,写出N 与H 反应的热化学方程式为___________。
2 2
(4)化学反应N+3H 2NH 的能量变化如图所示
2 2 3
试写出N(g)和H(g)反应生成NH (l)的热化学方程式:___________。
2 2 3
(5)NaBH (s)与HO(l)反应生成NaBO (s)和氢气,在25 ℃、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH (s)放热21.6
4 2 2 4
kJ,该反应的热化学方程式是___________。
【答案】(1) AX (l)+X(g)=AX (s) ΔH=-123.8 kJ·mol-1
3 2 5
(2) C HOH(l)+3O(g)=2CO (g)+3HO(l) ΔH=-2Q kJ·mol-1
2 5 2 2 2
(3) N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH=-4Q kJ·mol-1
2 2 3
(4) N(g)+3H(g) 2NH (l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1
2 2 3
(5) NaBH (s)+2HO(l)=NaBO(s)+4H(g) ΔH=-216 kJ·mol-1
4 2 2 2
【解析】(1)室温时AX 为液态(l),AX 为固态(s),反应的热化学方程式为:AX (l)+X(g)=AX (s)
3 5 3 2 5
ΔH=-123.8 kJ·mol-1。
(2)根据碳原子守恒有:C HOH~2CO~2CaCO 生成100 gCaCO 沉淀,则乙醇为0.5 mol,反应的热化学
2 5 2 3. 3
方程式:C HOH(l)+3O(g)=2CO (g)+3HO(l) ΔH=-2Q kJ·mol-1。
2 5 2 2 2(3)1 mol N 完全反应放出的热量为 kJ=4Q kJ,故反应的热化学方程式:N(g)+3H(g)
2 2 2
2NH (g) ΔH=-4Q kJ·mol-1。
3
(4)根据箭头的指向可知a、b、c均为正值, ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1,故反应的热化学方程式:N(g)+3H(g)
2 2
2NH (l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1。
3
(5)消耗1 mol NaBH (s)放热 ×38 kJ=216 kJ,故反应的热化学方程式:NaBH (s)+2HO(l)=NaBO(s)+
4 4 2 2
4H(g) ΔH=-216 kJ·mol-1。
2
3.回答下列问题
(1)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢
转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:
Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
CuCl (s)=CuCl(s)+ Cl(g) H=+83 kJ·mol-1
2 2 1
△
CuCl (s)+ O(g)= CuO(s)+ Cl(g) H=-20 kJ·mol-1
2 2 2
△
CuO(s) + 2HCl(g)= CuCl (s)+HO(g) H=-121 kJ·mol-1
2 2 3
则4HCl(g)+O
2
(g)=2Cl
2
(g)+2H
2
O(g)的 △H=_______kJ·mol-1
(2)甲烷CH
4
是一种高效清洁的新能源,△0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量222.5kJ,则甲烷燃烧的
热化学方程式为_______。
(3)已知常温下红磷比白磷稳定,在下列反应中
①4P (红磷,s) +5O (g)=P O (s) H =-Q kJ/mol
2 4 10 1
②P
4
(白磷,s)+5O
2
(g)= P
4
O
10
(s) △H =-Q
2
kJ/mol
若Q
1
、 Q
2
均大于零,则Q
1
和Q
2
的△关系为_______(填字母序号)。
A.Q>Q B.Q=Q C.Q