2016-2017学年高中化学专题1化学反应与能量变化第1单元化学反应中的热效应第1课时反应热与焓变学业分层测评苏教版选修

反应热与焓变 (建议用时：45分钟)学业达标1下列有关焓变与反应热的说法，正确的是() 【导学号：92410008】A反应热和焓变的单位都是kJB如果反应是在恒温恒压条件下进行的，此时的反应热和焓变相等C如果反应是在恒温恒容条件下进行的，此时的反应热与焓变相等D任何化学反应的反应热均可通过实验直接测定【解析】反应热和焓变的单位都是kJmol1，A错误；恒温恒压时的反应热与焓变相等，B正确，C错误；有些反应的反应热不能通过实验直接测定，如C不完全燃烧生成CO，故D错误。【答案】B2下列说法正确的是()A焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化B当反应放热时H0，反应吸热时H0C在加热条件下发生的反应均为吸热反应D一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，H为负值【解析】反应物的物质的量越多，则焓变的绝对值越大，A项错误；反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应放热还是吸热无关，C项错误；在反应中物质所具有的总能量减少，反应就放热。此时H0，因此B项错误，D项是正确的。【答案】D3H2与O2发生反应的过程可用模型图表示(“”表示化学键)。下列说法不正确的是 () 【导学号：92410009】图图图图A过程是吸热过程B过程一定是放热过程C该反应过程中所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键D该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行【解析】过程是旧化学键断裂的过程，为吸热过程，而过程为新化学键形成的过程，是放热过程，故A、B、C项均正确；该反应的能量转化形式不一定只以热能的形式进行，D项错误。【答案】D4下列图示变化为吸热反应的是()【解析】A项中的图象表示生成物的能量比反应物的能量高，故为吸热反应；B项中的图象表示反应物比生成物的能量高，故为放热反应；浓硫酸溶于水放热，但因不是化学变化，故不是放热反应；锌与盐酸反应是放热反应。【答案】A5下列热化学方程式书写正确的是() 【导学号：92410010】AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 367.0 kJmol1BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1CS(s)O2(g)=SO2(g)H269.8 kJmol1D2NO2=O22NOH116.2 kJmol1【解析】本题考查热化学方程式的书写正误判断。A项是典型的放热反应，中和反应也是放热反应，H都应小于0，A、B项错误；热化学方程式要注明物质在反应时的状态，D项错误。【答案】C6已知H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H184.6 kJmol1。则H2(g)Cl2(g)=HCl(g)的H为()A184.6 kJmol1B92.3 kJmol1C369.2 kJmol1 D92.3 kJmol1【解析】在热化学方程式中H与化学计量数成正比关系。【答案】B7已知充分燃烧a g乙烯气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙烯燃烧的热化学方程式正确的是 () 【导学号：92410011】A2C2H4(g)6O2(g)=4CO2(g)4H2O(l)H4b kJmol1BC2H4(g)3O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H2b kJmol1C2C2H4(g)6O2(g)=4CO2(g)4H2O(l)H2b kJmol1D2C2H4(g)6O2(g)=4CO2(g)4H2O(l)Hb kJmol1【解析】乙烯燃烧是放热反应，H为负值，通过定性判断，B、D错误；生成1 mol CO2时，放热b kJ，故生成4 mol CO2时，放热4b kJ。【答案】A8已知H2(g)Br2(l)=2HBr(g)H72 kJmol1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表：H2(g)Br2(g)HBr(g)1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369则表中a为()A404B260C230D200【解析】本题考查键能与反应热之间的关系。旨在通过本题考查学生对反应本质的理解，及化学基本计算能力。H2(g)Br2(l)=2HBr(g)H72 kJmol1 Br2(l)=Br2(g)H30 kJmol1 热化学方程式热化学方程式，得H2(g)Br2(g)=2HBr(g)H102 kJmol1所以有：a4363692102，得a200。【答案】D9如图所示是101 kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化，则下列有关说法中不正确的是 () 【导学号：92410012】A1 mol H2中的化学键断裂时需要吸收436 kJ能量B2 mol HCl分子中的化学键形成时要释放862 kJ能量C此反应的热化学方程式为：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol1D此反应的热化学方程式为：H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H91.5 kJmol1【解析】断裂化学键吸热，形成化学键放热，结合题给数据可知，A、B项正确；H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的H436 kJmol1243 kJmol1431 kJmol12183 kJmol1，故C项错误，D项正确。【答案】C102SO2(g)O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的H99 kJmol1。请回答下列问题：(1)图中A点表示：_；C点表示：_。E的大小对该反应的反应热_(填“有”或“无”)影响。(2)图中H_kJmol1。【解析】(1)图中A点表示：反应物的总能量；C点表示：生成物的总能量；E的大小对该反应的反应热无影响。(2)图中H表示2 mol SO2(g)氧化为2 mol SO3(g)的H198 kJmol1。【答案】(1)反应物的总能量生成物的总能量无(2)19811写出下列反应的热化学方程式。【导学号：92410013】(1)16 g CH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l)，放出890.3 kJ热量_。(2)1 L 1 molL1 KOH溶液中和1 L 1 molL1 HNO3溶液，放出57.3 kJ热量_。(3)已知拆开1 mol HH键，1 mol NH键，1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为_。【解析】(1)16 g CH4的物质的量为1 mol，1 mol甲烷反应放出热量890.3 kJ。(2)参加反应的KOH与HNO3的物质的量均为1 mol，放出的热量为57.3 kJ。(3)由H反应物断键吸收的总能量生成物成键放出的总能量及N2(g)3H2(g)2NH3(g)得：H3436 kJmol1946 kJmol16391 kJmol192 kJmol1。【答案】(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1(2)KOH(aq)HNO3(aq)=KNO3(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1(3)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol112如下图所示，写出反应的热化学方程式，并回答问题。(1)反应过程的热化学方程式为：_ _。(2)反应过程的热化学方程式为：_ _。(3)Q与Q1的关系：Q_Q1(填“大于”“等于”或“小于”)。【解析】图中已清楚指明了反应物、生成物和反应热，依据相关要求写出相应的热化学方程式，两个反应互为逆反应，因此两反应的反应热数值相等，符号相反。【答案】(1)A2(g)B2(g)=C(g)HQ kJmol1(2)C(g)=A2(g)B2(g)HQ1 kJmol1(3)等于能力提升13反应ABC(H 0)分两步进行： ABX(H0)，XC(H0)，下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是() 【导学号：92410014】【解析】由反应ABC(H0)，XC(H0)，可以看出，ABC(H0)可知这步反应是吸热反应，XC(H0)是放热反应，故X的能量大于AB；AB的能量大于C，X的能量大于C，故选D。【答案】D14下列热化学方程式或叙述正确的是()A1 mol液态肼(N2H4)在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ热量：N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H642 kJ/molB12 g石墨转化为CO时，放出110.5 kJ热量：2C(s，石墨)O2(g)=2CO(g)H110.5 kJ/molC已知：H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H286 kJ/mol，则2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H572 kJ/molD已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ/mol，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量【解析】A项，放出热量，H0，正确的热化学方程式为N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H642 kJ/mol。B项，2C(s，石墨)O2(g)=2CO(g)的H应是2 mol即24 g石墨转化为CO时的反应热，即H221 kJ/mol。C项，根据热化学方程式的含义知，若化学方程式中各物质的化学计量数加倍，则H数值也加倍；若反应逆向进行，则H改变符号，但绝对值不变，据此可判断该项正确。D项，N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ/mol表示1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量，但合成氨反应是可逆反应，0.5 mol N2(g)与1.5 mol H2(g)充分反应后生成的NH3(g)的物质的量小于1 mol，故放出的热量小于46.2 kJ。【答案】C15化学反应N23H2=2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是() 【导学号：92410015】AN2(g)3H2(g)=2NH3(l)H2(abc) kJ/molBN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H2(ba) kJ/molC.N2(g)H2(g)=NH3(l)H(bca) kJ/molD.N2(g)H2(g)=NH3(g)H(ab) kJ/mol【解析】图示的起点为 mol N2(g) mol H2(g)，通过以下三阶段的变化进行分析：吸收能量a kJ，放出能量b kJ，放出能量c kJ，得到1 mol NH3(l)，故可得热化学方程式：N2(g)H2(g)=NH3(l)H(abc) kJ/mol，扩大化学计量数后得到A项。【答案】A16氮氧化物污染日益严重，请分析下列与NO、NO2有关的试题，然后填空。 (1)下图所示为N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化。N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化由上图写出N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学方程式：_ _。 (2)下图是1 mol NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_ _。 (3)已知：在298 K、101 kPa下，由稳定的单质生成1 mol化合物的反应热叫做该化合物的生成热。下图为氧族元素(除钋外)的氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。请你归纳：非金属元素的气态氢化物的稳定性与氢化物的生成热(H)之间的关系：_。写出硒化氢在298 K、101 kPa时发生分解反应的热化学方程式：_。【解析】(1)根据所给信息可知，N2(g)O2(g)=2NO(g)H断裂化学键吸收的总能量形成化学键放出的总能量180 kJmol1。(2)由题干信息可知，NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)HE1E2234 kJ/mol。(3)根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，生成气态氢化物越容易，气态氢化物越稳定，而能量越低，物质越稳定，由此可知a、b、c、d依次为H2Te、H2Se、H2S、H2O。根据能量数值可得，非金属元素的气态氢化物越稳定，H越小，反之亦然。由题给信息知，H2(g)和Se(s)反应生成H2Se(g)时吸收81 kJ的热量，则硒化氢在298 K、101 kPa时，发生分解反应的热化学方程式为H2Se(g)=H2(g)Se(s)H81 kJ/mol。【答案】(1)N2(g)O2(g)=2NO(g)H180 kJ/mol(2)NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ/mol(3)非金属元素的气态氢化物越稳定，H越小，反之亦然H2Se(g)=H2(g)Se(s)H81 kJ/mol9