2019-2020学年高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第1节 化学反应的热效应 第1课时 化学反应的反应热与焓变 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/16 12:57:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第1课时 化学反应的反应热与焓变

[基础达标]

1.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系

据此判断下列说法中正确的是( ) A.石墨转变为金刚石是吸热反应 B.白磷比红磷稳定

C.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1;S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2

D.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH>0

解析:选A。由第一个图像可知,石墨具有的能量比金刚石低,故A项正确;由第二个图像可以判断红磷的能量比白磷低,能量越低越稳定,B项错误;由第三个图像知硫蒸气与氧气反应放出的能量更多,而放热ΔH为负值,所以C项错误;第四个图像显示D项反应属于放热反应,所以错误。

2.下列描述中正确的是( )

A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

B.当反应物的总能量比生成物的总能量大时,为吸热反应;当生成物的总能量比反应物的总能量大时,则为放热反应

-1

C.已知2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol,则1 mol CO完全燃烧生成CO2,放出的热量为283.0 kJ

-1

D.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol,则1 mol H2SO4和1 mol Ba(OH)2反应放出的热量为114.6 kJ

解析:选C。A项需要加热的反应可能是吸热反应,也可能是放热反应;D项因生成BaSO4

沉淀,故其反应放出的热量不等于114.6 kJ。

3.航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料,方程式表示为2NH4ClO4△,N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O,下列对该反应的叙述中错误的是( )

A.瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行

B.从能量变化的角度,主要是化学能转变为热能和动能 C.反应的焓变小于零

D.在方程式后增加ΔH及其数据即为热化学方程式

解析:选D。该反应产生出3种气体,而且题目也给了该反应物的混合物为固体燃料,所以可以判定A、B均为正确的。因为放热反应,焓变小于零,选项C正确。选项D错误,因为还缺反应物和生成物的状态以及焓变的温度。

4.下列说法中不正确的是( )

A.化学反应放热还是吸热与反应条件无关 B.燃烧一定是放热反应

C.NaCl与AgNO3溶液的反应不伴随能量的变化

D.化学反应放热还是吸热,取决于反应物与反应产物的焓的大小

1

解析:选C。化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,因此,任何化学反应都伴随着能量的变化,C错;燃烧一定是放热反应,B对;化学反应是放热还是吸热,取决于反应物和反应产物总能量的相对大小,与反应条件无关,A、D对。

5.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s)(吸热反应),P4(白磷,s)===4P(红磷,s)(放热反应),下列判断正确的是( )

A.金刚石的内能比石墨低 B.说明红磷比白磷稳定 C.说明红磷比金刚石稳定 D.此种变化为物理变化

解析:选B。由同种元素组成的不同单质之间的转化为化学变化,D项错误;物质能量越高越不稳定,B项正确;石墨生成金刚石为吸热反应,吸收的热量转化为金刚石的内能,A项错误;红磷与金刚石无可比性,C项错误。

6.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1 mol共

-1

价键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。已知H—H键的键能为436 kJ·mol,Cl—Cl键的

-1-1

键能为243 kJ·mol,H—Cl键的键能为431 kJ·mol,则H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的反应热(ΔH)等于( )

-1-1

A.-183 kJ·mol B.183 kJ·mol

-1-1

C.-826 kJ·mol D.826 kJ·mol

-1-1

解析:选A。ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=436 kJ·mol+243 kJ·mol-

-1-1

2×431 kJ·mol=-183 kJ·mol。

7.今有如下3个热化学方程式:

1-1

H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1=-a kJ·mol①

21-1

H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2=-b kJ·mol②

2

-1

2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH3=-c kJ·mol③ 关于它们在下列表述中原因和结论都正确的是( ) 选项 原因 结论 A H2的燃烧是放热反应 a、b、c均大于零 B 方程式①和②的物质种类和系数均相同 a=b C 方程式①和③中H2O的状态不同,系数不同 a、c不会有任何关系 D 方程式③的系数是②的2倍 ΔH2<ΔH3 解析:选A。H2燃烧是放热反应,因此ΔH1、ΔH2、ΔH3均小于零,故a、b、c均大于零,A对;①生成H2O(g),②生成H2O(l),①放出的热量小于②,a2a,C错;c=2b,因ΔH<0,故ΔH3<ΔH2,D错。

8.已知热化学方程式:N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)

-1

ΔH=-534 kJ·mol

(1)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应,判断的依据是______________。 (2)当反应的热量变化为2 136 kJ时,参加反应的N2H4质量是________。 答案:(1)放热 ΔH为负值 (2)128 g

[能力提升]

+-

9.已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H(aq)+OH(aq)===H2O(l)

-1-1

ΔH=-57.3 kJ·mol,又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L的NaOH溶液中加入下列物质:①稀醋酸;②浓硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应。其焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是( )

A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3<ΔH2 C.ΔH1=ΔH3>ΔH2 D.ΔH1>ΔH3>ΔH2

2

解析:选D。因为稀醋酸是弱酸,难电离,电离时吸热,浓硫酸溶于水时放热,故中和反应时放出的热量Q(浓硫酸)>Q(稀硝酸)>Q(稀醋酸),又因放热反应中,ΔH为负值,即ΔH=-Q,故ΔH2<ΔH3<ΔH1,因而选D。

10.已知在25 ℃、101 kPa下,1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水放出48.40 kJ热量,表示上述反应的热化学方程式正确的是( )

25

A.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O

2

-1

ΔH=-48.40 kJ·mol

25

B.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)

2

-1

ΔH=-5 518 kJ·mol

25

C.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)

2

-1

ΔH=5 518 kJ·mol

25

D.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)

2

-1

ΔH=48.40 kJ·mol

解析:选B。A项,放热数值错误,并且H2O未标注状态;B项,1 g C8H18燃烧生成CO2和液态水放出48.40 kJ热量,即1 mol C8H18燃烧放出5 518 kJ热量;C项,反应放热,ΔH<0;D项,反应放热,ΔH<0,并且数值也错误。

11.已知化学反应A2(g)+B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是( )

A.每生成2分子AB吸收b kJ热量

-1

B.反应热ΔH=(a-b)kJ·mol

C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量

D.断裂1 mol A—A和1 mol B—B键,放出a kJ能量

解析:选B。由图示可知生成物总能量高于反应物总能量,C错;1 mol A2(g)与1 mol B2(g)反应生成2 mol AB(g)吸收(a-b)kJ热量,A错,B正确;化学键断裂吸收能量,D错。

12.已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ,且氧气中完全断裂1 mol O===O键时吸收热量496 kJ,水蒸气中形成1 mol H—O键时放出热量463 kJ,则氢气中断裂1 mol H—H键时吸收热量为( )

A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ

1

解析:选C。根据ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和,知EH-H+EO=O-2EH-O=-121

2

kJ×2,解得EH-H=436 kJ。

13.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见( )

A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应

B.该反应中,热能转化为产物内部的能量 C.反应物的总能量高于生成物的总能量

D.反应的热化学方程式为NH4HCO3+HCl===NH4Cl+CO2↑+H2O-Q

解析:选B。醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低,即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应,故A错误;因反应为吸热反应,即吸收的热量转化为产物内部的能量,故B

3