2019版高考化学一轮复习第六章化学反应与能量变化第20讲化学能与热能课件.ppt

第20讲化学能与热能 第六章化学反应与能量 考纲要求 1 了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式 2 了解化学能与热能的相互转化 了解吸热反应 放热反应 反应热等概念 3 了解热化学方程式的含义 能正确书写热化学方程式 4 了解焓变与反应热的含义 5 理解盖斯定律 并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算 6 了解能源是人类生存和社会发展的重要基础 了解化学在解决能源危机中的重要作用 考点三盖斯定律及反应热的计算 探究高考明确考向 考点二燃烧热 中和热 能源 内容索引 考点一焓变 热化学方程式 课时作业 焓变 热化学方程式 考点一 知识梳理 1 反应热 焓变 1 定义 在条件下进行的反应的 符号 单位 或 2 表示方法吸热反应 H0 放热反应 H0 3 产生原因化学反应过程中旧键断裂的能量与新键形成的能量不相等 故化学反应均伴随着能量变化 恒压 热效应 H kJ mol 1 kJ mol 吸收 放出 4 常见的放热反应和吸热反应放热反应 可燃物的燃烧 酸碱中和反应 大多数化合反应 金属跟酸的置换反应 物质的缓慢氧化 铝热反应等 吸热反应 大多数分解反应 盐的水解 Ba OH 2 8H2O与NH4Cl反应 碳和水蒸气 C和CO2的反应等 2 反应热的本质 3 热化学方程式 1 概念表示参加反应和的关系的化学方程式 2 意义表明了化学反应中的变化和变化 如 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1表示 2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571 6kJ的热量 物质的量 反应热 物质 能量 3 热化学方程式的书写要求 注明反应的和 25 101kPa下进行的反应可不注明 注明反应物和生成物的状态 固态 s 液态 l 水溶液 aq 气态 g 热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的 而不表示分子个数 或原子个数 因此可以写成分数 热化学方程式中不用 和 热化学方程式能反映出该反应已完成的数量 由于 H与反应物的物质的量有关 所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与 H相对应 如果化学计量数加倍 则 H也要加倍 当反应向逆反应方向进行时 其反应热与正反应的反应热数值相等 符号相反 温度 压强 物质的量 正误判断 辨析易错易混 1 放热反应不需要加热就能反应 吸热反应不加热就不能反应 2 物质发生化学变化都伴有能量的变化 3 吸热反应在任何条件下都不能发生 4 活化能越大 表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高 5 吸热反应中 反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量 6 同温同压下 反应H2 g Cl2 g 2HCl g 在光照和点燃条件下的 H不同 解析焓变与反应条件无关 7 可逆反应的 H表示完全反应时的热量变化 与反应是否可逆无关 答案 解析 如图表示某反应的能量变化 按要求回答下列问题 答案 深度思考 提升思维能力 1 该反应是 填 放热 或 吸热 反应 2 该反应的 H 3 使用催化剂 填 能 或 不能 影响该反应的反应热 4 逆反应的活化能可表示为 放热 E2 E1 不能 E3 E2 解题探究 题组一依据图形 理清活化能与焓变的关系1 2018 六安模拟 某反应的反应过程中能量变化如图所示 图中E1表示正反应的活化能 E2表示逆反应的活化能 下列有关叙述正确的是A 该反应为放热反应B 催化剂能改变该反应的焓变C 催化剂能降低该反应的活化能D 逆反应的活化能大于正反应的活化能 答案 解析 解析由题图可以看出 反应物的总能量低于生成物的总能量 故该反应为吸热反应 A项错误 催化剂不能改变反应的焓变 B项错误 由图像可以看出 催化剂能降低该反应的活化能 C项正确 由图像可以看出E1 E2 即逆反应的活化能小于正反应的活化能 D项错误 B E1为反应物的总能量与过渡态的能量差 称为正反应的活化能C 正反应的热效应 H E1 E2 0 所以正反应为放热反应D 此图中逆反应的热效应 H E1 E2 0 所以逆反应为放热反应 2 某反应过程中体系的能量变化如图所示 下列说法错误的是 答案 解析 解析由图可知 正反应放热 H为负值 逆反应吸热 H为正值 D错误 正确理解活化能与反应热的关系 1 催化剂能降低反应所需活化能 但不影响焓变的大小 2 在无催化剂的情况下 E1为正反应的活化能 E2为逆反应的活化能 即E1 E2 H 则表中x为A 920B 557C 463D 188 题组二依据键能计算焓变3 2017 北京四中模拟 已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143kJ 18g水蒸气变成液态水放出44kJ的热量 其他相关数据如下表 答案 解析 解析根据题意 可得热化学方程式为2H2 g O2 g 2H2O l H 572kJ mol 1 而18g水蒸气变成液态水时放出44kJ热量 则2H2 g O2 g 2H2O g H 484kJ mol 1 即 484kJ 2 436kJ 496kJ 4xkJ 解得x 463 4 2015 全国卷 28 3 已知反应2HI g H2 g I2 g H 11kJ mol 1 1molH2 g 1molI2 g 分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ 151kJ的能量 则1molHI g 分子中化学键断裂时需吸收的能量为 kJ 299 解析形成1molH2 g 和1molI2 g 共放出436kJ 151kJ 587kJ能量 设断裂2molHI g 中化学键吸收2akJ能量 则有2a 587 11 得a 299kJ 另解 H 2E H I E H H E I I 2E H I H E H H E I I 11kJ mol 1 436kJ mol 1 151kJ mol 1 598kJ mol 1 则E H I 299kJ mol 1 答案 解析 1 计算公式 H 反应物的键能总和 生成物的键能总和 2 根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目 如H2O分子中含有2个H O共价键 NH3分子中含有3个N H共价键等 要注意晶体结构中化学键的情况 常见的有1molP4含有6molP P键 1mol晶体硅含有2molSi Si键 1mol石墨晶体中含有1 5molC C键 1mol金刚石含有2molC C键 1molSiO2含有4molSi O键等 题组三书写热化学方程式5 已知化学反应A2 g B2 g 2AB g 的能量变化如图所示 请写出该反应的热化学方程式 解析由图可知 生成物总能量高于反应物总能量 故该反应为吸热反应 H a b kJ mol 1 答案 解析 A2 g B2 g 2AB g H a b kJ mol 1 6 化学反应N2 3H2 2NH3的能量变化如图所示 假设该反应反应完全 答案 试写出N2 g 和H2 g 反应生成NH3 l 的热化学方程式 7 写出下列反应的热化学方程式 1 一定量N2 g 与一定量H2 g 在一定条件下反应生成2molNH3 g 放出92 2kJ热量 2 14gN2 g 与适量的O2 g 在一定条件下反应生成NO g 吸收34kJ热量 3 SiH4是一种无色气体 遇到空气能发生爆炸性自燃 生成SiO2和液态H2O 已知室温下2gSiH4自燃放出热量89 2kJ SiH4自燃的热化学方程式为 答案 N2 g O2 g 2NO g H 68kJ mol 1 SiH4 g 2O2 g SiO2 s 2H2O l H 1427 2kJ mol 1 4 在25 101kPa下 一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ 其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀 则乙醇燃烧的热化学方程式为 5 CuCl s 与O2反应生成CuCl2 s 和一种黑色固体 在25 101kPa下 已知该反应每消耗1molCuCl s 放热44 4kJ 该反应的热化学方程式是 答案 C2H5OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O l H 4CuCl s O2 g 2CuCl2 s 2CuO s H 177 6kJ mol 1 2QkJ mol 1 书写热化学方程式要 五查 1 查热化学方程式是否配平 2 查各物质的聚集状态是否正确 3 查 H的 符号是否正确 4 查反应热的单位是否为kJ mol 1 5 查反应热的数值与化学计量数是否对应 燃烧热 中和热 能源 考点二 1 燃烧热 1 概念在101kPa时 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 叫做该物质的燃烧热 燃烧热的单位一般用kJ mol 1表示 燃烧热的限定词有恒压 101kPa时 可燃物的物质的量 1mol 完全燃烧 的氧化物等 其中的 完全燃烧 是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物 C H S 等 知识梳理 1mol 稳定 CO2 g H2O l SO2 g 2 表示的意义 例如C的燃烧热 H为 393 5kJ mol 1 表示在101kPa时 1molC完全燃烧放出393 5kJ的热量 3 书写热化学方程式 燃烧热是以1mol纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的 因此在书写它的热化学方程式时 应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数 例如 C8H18 l 8CO2 g 9H2O l H 5518kJ mol 1 即C8H18的燃烧热 H为 5518kJ mol 1 4 燃烧热的计算 可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放 n 可燃物 H 式中 Q放为可燃物燃烧反应放出的热量 n为可燃物的物质的量 H为可燃物的燃烧热 2 中和热 1 概念 在稀溶液中 强酸跟强碱发生中和反应生成时的反应热叫中和热 2 注意几个限定词 稀溶液 产物是1mol液态H2O 用离子方程式可表示为OH aq H aq H2O l H 57 3kJ mol 1 3 中和热的测定 1 实验装置 1mol液态H2O 2 实验说明 中和热的测定实验中 NaOH溶液的浓度稍大于盐酸的浓度是确保HCl反应完全 若采用的酸 碱浓度相等 可采用碱体积稍过量的方法达到这个目的 中和热的计算公式 实验中若用弱酸 或弱碱 代替强酸 或强碱 因弱酸 或弱碱 电离出H 或OH 需要吸收热量 故测定的中和热的数值小于57 3kJ mol 1 若用浓硫酸与强碱反应测定反应热 因浓硫酸稀释要放热 故测定的反应热的数值大于57 3kJ mol 1 3 误差分析 分析的依据看实验中有哪些因素能造成 t终 t始 出现误差 若 t终 t始 偏大 则 H 偏大 若 t终 t始 偏小 则 H 偏小 误差分析实例50mL0 50mol L 1盐酸与50mL0 55mol L 1NaOH溶液反应的误差分析 4 能源 1 能源分类 2 解决能源问题的措施 提高能源的利用效率 a 改善开采 运输 加工等各个环节 b 科学控制燃烧反应 使燃料充分燃烧 开发新能源 开发资源丰富 可以再生 没有污染或污染很小的新能源 正误判断 辨析易错易混 答案 答案 4 已知101kPa时 2C s O2 g 2CO g H 221kJ mol 1 则该反应的反应热为221kJ mol 1 5 NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 1 中和热 H的数值正确 6 已知稀溶液中 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57 3kJ的热量 答案 7 H2 g 的燃烧热是285 8kJ mol 1 则2H2O g 2H2 g O2 g H 571 6kJ mol 1 8 CO g 的燃烧热是283 0kJ mol 1 则2CO2 g 2CO g O2 g 反应的 H 2 283 0kJ mol 1 9 已知H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 则H2SO4和Ba OH 2反应的反应热 H 2 57 3 J mol 1 解题探究 题组一对燃烧热 中和热的理解1 2017 临川第一中学高三模拟 25 101kPa时 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57 3kJ mol 1 辛烷的燃烧热为5518kJ mol 1 下列热化学方程式书写正确的是 答案 解析 D 2C8H18 g 25O2 g 16CO2 g 18H2O l H 5518kJ mol 1 解析A项 所列热化学方程式中有两个错误 一是中和热是指反应生成1molH2O l 时的反应热 二是当有BaSO4沉淀生成时 反应放出的热量会增加 生成1molH2O l 时放出的热量大于57 3kJ 错误 B项正确 C项 燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所产生的热量 产物中的水应为液态水 错误 D项 当2mol辛烷完全燃烧时 产生的热量为11036kJ 且辛烷应为液态 错误 1 描述反应热时 无论是用 反应热 焓变 表示还是用 H表示 其后所跟数值都需要带 符号 如 某反应的反应热 或焓变 为 H QkJ mol 1或 H QkJ mol 1 2 由于中和反应和燃烧均是放热反应 表示中和热和燃烧热可不带 号 如 某物质的燃烧热为 H QkJ mol 1或QkJ mol 1 3 题组二中和反应反应热的测定2 2018 柳州调研 在测定中和热的实验中 下列说法正确的是A 使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率 减小实验误差B 为了准确测定反应混合溶液的温度 实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触C 用0 5mol L 1NaOH溶液分别与0 5mol L 1的盐酸 醋酸溶液反应 如所取的溶液体积相等 则测得的中和热数值相同D 在测定中和热实验中需要使用的仪器有 容量瓶 量筒 烧杯 温度计 环形玻璃搅拌棒 答案 3 利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下 答案 用量筒量取50mL0 50mol L 1盐酸倒入小烧杯中 测出盐酸温度 用另一量筒量取50mL0 55mol L 1NaOH溶液 并用同一温度计测出其温度 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 解析 确保盐酸被完全中和 解析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 2 倒入NaOH溶液的正确操作是 填字母 A 沿玻璃棒缓慢倒入B 分三次少量倒入C 一次迅速倒入 解析为了减少热量损失 倒入NaOH溶液应该一次迅速倒入 C 答案 解析 3 使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 填字母 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 解析使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作 用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒上下轻轻地搅动 D 答案 解析 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1L1mol L 1的稀盐酸恰好完全反应 其反应热分别为 H1 H2 H3 则 H1 H2 H3的大小关系为 解析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 注意中和热与 H的关系 H1 H2 H3 答案 解析 5 假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g cm 3 又知中和反应后生成溶液的比热容c 4 18J g 1 1 为了计算中和热 某学生实验记录数据如下 答案 解析 依据该学生的实验数据计算 该实验测得的中和热 H 结果保留一位小数 51 8kJ mol 1 解析取三次实验的平均值代入公式计算即可 6 填 能 或 不能 用Ba OH 2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸 理由是 答案 解析 解析硫酸与Ba OH 2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热 故不能用Ba OH 2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸 不能 H2SO4与Ba OH 2反应生成BaSO4沉淀 沉淀的生成热会影响反应的反应热 题组三反应热大小的比较4 试比较下列各组 H的大小 1 同一反应 生成物状态不同时A g B g C g H1 0A g B g C l H2 0则 H1 填 或 下同 H2 答案 解析 解析因为C g C l H3 0则 H3 H2 H1 H2 H1 2 同一反应 反应物状态不同时S g O2 g SO2 g H1 0S s O2 g SO2 g H2 0则 H1 H2 答案 解析 H2 H3 H1 则 H3 H1 H2 又 H3 0 所以 H1 H2 解析 则 H1 H2 3 两个有联系的不同反应相比C s O2 g CO2 g H1 0 答案 解析 利用状态 迅速比较反应热的大小若反应为放热反应 1 当反应物状态相同 生成物状态不同时 生成固体放热最多 生成气体放热最少 2 当反应物状态不同 生成物状态相同时 固体反应放热最少 气体反应放热最多 3 在比较反应热 H 的大小时 应带符号比较 对于放热反应 放出的热量越多 H反而越小 题组四能源的开发和利用5 2017 天津高三模拟 未来新能源的特点是资源丰富 在使用时对环境无污染或污染很小 且可以再生 下列属于未来新能源的是 天然气 煤 核能 石油 太阳能 生物质能 风能 氢能A B C D 答案 解析 解析新能源要符合污染小 可再生性强等特点 选D 6 为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染 同时缓解能源危机 有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想 下列说法正确的是A H2O的分解反应是放热反应B 氢能源已被普遍使用C 2mol液态H2O具有的总能量低于2molH2和1molO2的能量D 氢气不易贮存和运输 无开发利用价值 解析2H2O l 2H2 g O2 g 是吸热反应 说明2mol液态H2O的能量低于2molH2和1molO2的能量 因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输 所以氢能源利用并未普及 但发展前景广阔 答案 解析 盖斯定律及反应热的计算 考点三 1 盖斯定律 1 内容 对于一个化学反应 无论是一步完成还是分几步完成 其反应热是相同的 即 化学反应的反应热只与反应体系的有关 而与无关 2 意义 间接计算某些反应的反应热 知识梳理 始态和终态 反应的途径 3 应用 a H2 H2 H1 H2 2 利用盖斯定律计算反应热 1 运用盖斯定律的技巧 三调一加 一调 根据目标热化学方程式 调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置 改写已知的热化学方程式 二调 根据改写的热化学方程式调整相应 H的符号 三调 调整中间物质的化学计量数 一加 将调整好的热化学方程式及其 H相加 2 运用盖斯定律的三个注意事项 热化学方程式乘以某一个数时 反应热的数值必须也乘上该数 热化学方程式相加减时 物质之间相加减 反应热也必须相加减 将一个热化学方程式颠倒时 H的 随之改变 但数值不变 正误判断 辨析易错易混 答案 1 反应热比较选项判断 1 一个反应一步完成或几步完成 两者相比 经过的步骤越多 放出的热量越少 解析一个反应的 H大小只与反应的始态和终态有关 与途径无关 解析 答案 3 已知相同条件下2SO2 g O2 g 2SO3 g H1 反应2SO2 g O2 g 2SO3 s H2 则 H1 H2 4 C 石墨 s C 金刚石 s H 0 说明石墨比金刚石稳定 答案 2 已知Al2O3 s AlCl3 g 3C s 3AlCl g 3CO g H akJ mol 1 判断下列变化过程是否正确 1 3AlCl g 3CO g Al2O3 s AlCl3 g 3C s H akJ mol 1 3 2Al2O3 s 2AlCl3 g 6C s 6AlCl g 6CO g H 2akJ mol 1 深度思考 提升思维能力 答案 解题探究 题组一利用盖斯定律比较 H大小1 已知 2H2 g O2 g 2H2O g H13H2 g Fe2O3 s 2Fe s 3H2O g H2 答案 解析 下列关于上述反应焓变的判断正确的是A H10B H5 0 H4 H3C H1 H2 H3D H3 H4 H5 解析大多数化合反应为放热反应 而放热反应的反应热 H 均为负值 故A错误 2 2014 新课标全国卷 13 室温下 将1mol的CuSO4 5H2O s 溶于水会使溶液温度降低 热效应为 H1 将1mol的CuSO4 s 溶于水会使溶液温度升高 热效应为 H2 CuSO4 5H2O s 受热分解的化学方程式为CuSO4 5H2O s CuSO4 s 5H2O l 热效应为 H3 则下列判断正确的是A H2 H3B H1 H3C H1 H3 H2D H1 H2 H3 答案 解析 解析方法一 虚拟 路径法 根据盖斯定律 H1 H3 H2由于 H1 0 H3 0 H2 0所以 H1 H3 方法二 方程式叠加法 由于 H1 0 H2 0 H3 0 所以 H1 H3 题组二利用盖斯定律计算反应热3 在1200 时 天然气脱硫工艺中会发生下列反应 答案 2S g S2 g H4则 H4的正确表达式为 解析 4 2017 长沙市第一中学高三测试 在25 101kPa时 C s H2 g CH3COOH l 的燃烧热分别为393 5kJ mol 1 285 8kJ mol 1 870 3kJ mol 1 则2C s 2H2 g O2 g CH3COOH l 的反应热为A 488 3kJ mol 1B 488 3kJ mol 1C 191kJ mol 1D 191kJ mol 1 答案 解析 题组三利用盖斯定律书写热化学方程式5 LiH可作飞船的燃料 已知下列反应 2Li s H2 g 2LiH s H 182kJ mol 1 2H2 g O2 g 2H2O l H 572kJ mol 1 4Li s O2 g 2Li2O s H 1196kJ mol 1试写出LiH在O2中燃烧的热化学方程式 答案 解析 2LiH s O2 g Li2O s H2O l H 702kJ mol 1 解析2LiH s 2Li s H2 g H 182kJ mol 1 上述三式相加得 2LiH s O2 g Li2O s H2O l H 702kJ mol 1 6 FeSO4可转化为FeCO3 FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料 已知25 101kPa时 4Fe s 3O2 g 2Fe2O3 s H 1648kJ mol 1C s O2 g CO2 g H 393kJ mol 12Fe s 2C s 3O2 g 2FeCO3 s H 1480kJ mol 1FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 答案 解析 4FeCO3 s O2 g 2Fe2O3 s 4CO2 g H 260kJ mol 1 解析将所给热化学方程式标号 4Fe s 3O2 g 2Fe2O3 s H 1648kJ mol 1 C s O2 g CO2 g H 393kJ mol 1 2Fe s 2C s 3O2 g 2FeCO3 s H 1480kJ mol 1 根据盖斯定律 2 4可得总方程式 探究高考明确考向 1 2015 北京理综 9 最新报道 科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程 反应过程的示意图如右 下列说法正确的是A CO和O生成CO2是吸热反应B 在该过程中 CO断键形成C和OC CO和O生成了具有极性共价键的CO2D 状态 状态 表示CO与O2反应的过程 答案 解析 1 2 3 5 6 4 解析A项 由能量 反应过程图像中状态 和状态 知 CO和O生成CO2是放热反应 错误 B项 由状态 知 在CO与O生成CO2的过程中CO没有断键形成C和O 错误 C项 由状态 及CO2的结构式O C O知 CO2分子中存在碳氧极性共价键 正确 D项 由能量 反应过程图像中状态 CO和O 和状态 CO2 分析 状态 状态 表示CO和O原子反应生成CO2的过程 错误 1 2 3 5 6 4 2 2016 海南 6 油酸甘油酯 相对分子质量884 在体内代谢时可发生如下反应 C57H104O6 s 80O2 g 57CO2 g 52H2O l 已知燃烧1kg该化合物释放出热量3 8 104kJ 油酸甘油酯的燃烧热为A 3 8 104kJ mol 1B 3 8 104kJ mol 1C 3 4 104kJ mol 1D 3 4 104kJ mol 1 答案 解析 1 2 3 5 6 4 3 2017 江苏 8 通过以下反应可获得新型能源二甲醚 CH3OCH3 下列说法不正确的是 C s H2O g CO g H2 g H1 akJ mol 1 CO g H2O g CO2 g H2 g H2 bkJ mol 1 CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g H3 ckJ mol 1 2CH3OH g CH3OCH3 g H2O g H4 dkJ mol 1A 反应 为反应 提供原料气B 反应 也是CO2资源化利用的方法之一 答案 解析 D 反应2CO g 4H2 g CH3OCH3 g H2O g 的 H 2b 2c d kJ mol 1 1 2 3 5 6 4 解析A项 反应 提供CO2和H2 正确 B项 反应 将CO2转化为有机原料 是CO2的资源利用 正确 D项 目标反应可由反应 2 2 获得 计算反应热为 2b 2c d kJ mol 1 正确 1 2 3 5 6 4 4 2017 全国卷 28 2 下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理 答案 解析 通过计算 可知系统 和系统 制氢的热化学方程式分别为 制得等量H2所需能量较少的是 H2O l H2S g H2 g S s H 20kJ mol 1 系统 1 2 3 5 6 4 解析隔离分析两个系统 分别将每个系统中的三个方程式相加 即可得到所需答案 1 2 3 5 6 4 5 2016 全国卷 27 4 已知下列反应 则反应SO2 g Ca2 aq ClO aq 2OH aq CaSO4 s H2O l Cl aq 的 H H1 H2 H3 解析将题中的3个反应依次标记为 根据盖斯定律 即得所求的反应 H H1 H2 H3 答案 解析 1 2 3 5 6 4 6 2016 全国卷 26 3 2O2 g N2 g N2O4 l H1 N2 g 2H2 g N2H4 l H2 O2 g 2H2 g 2H2O g H3 2N2H4 l N2O4 l 3N2 g 4H2O g H4 1048 9kJ mol 1上述反应热效应之间的关系式为 H4 联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为 答案 解析 2 H3 2 H2 H1 反应放出热量大 产生大量的气体 1 2 3 5 6 4 解析对照目标热化学方程式中的反应物和生成物在已知热化学方程式中的位置和化学计量数 利用盖斯定律 将热化学方程式 2 减去热化学方程式 2 再减去热化学方程式 即可得出热化学方程式 故 H4 2 H3 2 H2 H1 联氨具有强还原性 N2O4具有强氧化性 两者混合在一起易自发地发生氧化还原反应 反应放出热量大 并产生大量的气体 可为火箭提供很大的推进力 1 2 3 5 6 4 课时作业 1 2018 信阳高三模拟 页岩气是从页岩层中开采出来的天然气 是一种重要的非常规天然气资源 我国的页岩气储量超过其他任何一个国家 可采储量有1275万亿立方英尺 这些储量足够中国使用300多年 有关页岩气的叙述错误的是A 页岩气属于一种新能源B 页岩气属于一次能源C 页岩气属于清洁能源D 页岩气属于不可再生能源 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析页岩气属于天然气 是化石燃料 是不可再生能源 解析 2 2017 武汉市第二中学高三检测 美国研究人员将CO和O附着在一种钉催化剂表面 用激光脉冲将其加热到2000K 成功观察到CO与O形成化学键生成CO2的全过程 下列说法不正确的是A CO2属于酸性氧化物B CO与O形成化学键的过程中放出能量C 钉催化剂可以改变该反应的焓变D CO与O形成化学键的过程中有电子转移 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析二氧化碳能和碱反应生成盐和水 说明二氧化碳是酸性氧化物 A项正确 原子结合形成化学键时放出热量 B项正确 催化剂只改变反应速率 不改变反应的焓变 C项错误 一氧化碳转化为二氧化碳时碳的化合价升高 所以一氧化碳和氧形成化学键的过程中有电子转移 D项正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 下列说法正确的是A 化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关 还与反应的途径有关B 能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的 且以物质为主C 根据盖斯定律 热化学方程式中的 H直接相加即可得总反应热D 即使运用盖斯定律也无法计算出碳不完全燃烧时的反应热 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关 而与反应的途径无关 A项错误 结合盖斯定律的内涵和应用可知C项错误 运用盖斯定律可计算出碳不完全燃烧时的反应热 D项错误 4 2017 吉安二模 下列有关热化学方程式的叙述 正确的是A 1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热B 由N2O4 g 2NO2 g H 56 9kJ mol 1 可知将1molN2O4 g 置于密闭容器中充分反应后放出热量为56 9kJC 由 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 可知 含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合 放出热量为57 3kJD 已知101kPa时 2C s O2 g 2CO g H 221kJ mol 1 则1mol碳完全燃烧放出的热量大于110 5kJ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析A项 液态的水才是氢的稳定氧化物 错误 B项 N2O4 g 2NO2 g H 56 9kJ mol 1 这是一个可逆反应不可能完全反应 错误 C项 醋酸是弱电解质 电离的过程要吸收热量 因此1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合 放出热量要小于57 3kJ 错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5 在25 101kPa下 1mol白磷 化学式为P4 完全燃烧放出的热量和4mol红磷 化学式为P 完全燃烧放出的热量关系如图所示 由此判断 下列说法正确的是A 由红磷转化为白磷是吸热反应 等质量时红磷比白磷能量高 白磷比红磷稳定B 由红磷转化为白磷是放热反应 等质量时红磷比白磷能量低 红磷比白磷稳定C 由红磷转化为白磷是放热反应 等质量时红磷比白磷能量高 白磷比红磷稳定D 由红磷转化为白磷是吸热反应 等质量时红磷比白磷能量低 红磷比白磷稳定 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析由图像知 白磷比红磷能量高 能量越高越不稳定 故红磷比白磷稳定 红磷转化为白磷时需要吸收能量 属于吸热反应 6 下列各组热化学方程式的 H前者大于后者的是 C s O2 g CO2 g H1 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 S s O2 g SO2 g H3S g O2 g SO2 g H4 2H2 g O2 g 2H2O l H6 CaCO3 s CaO s CO2 g H7CaO s H2O l Ca OH 2 aq H8A B C D 解析 H有正 负之分 比较时要连同 在内一起比较 类似数学中的正 负大小的比较 中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得 CO g CO2 g H H1 H2 该反应为放热反应 即 H1 H2 H4 发生同样的燃烧反应 物质的量越多 放出的热量越多 故 H5 H6 碳酸钙分解吸收热量 H7 0 CaO与H2O反应放出热量 H8 H8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7 2017 河南中原名校联盟模拟联考 下列图示与对应的叙述相符的是 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A 图甲中的 H1 H2B 图乙表示可逆反应A s 3B g 2C g H 0C 图丙表示充满NO2气体的试管 倒置于水槽中 向其中缓慢通入氧气直至试管中全部充满水 假设溶质不扩散 溶质的物质的量浓度与通入氧气的体积关系D 由图丁可说明烯烃与H2加成反应是放热反应 虚线表示在有催化剂的条件下进行 解析 H1 H2 H3均小于零 且 H1 H2 H3 故A错误 平衡常数不会随压强的改变而改变 故B错误 试管中发生的总反应为4NO2 O2 2H2O 4HNO3 所以随氧气通入 溶质的物质的量浓度不变 故C正确 催化剂会降低反应的活化能 故D错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8 2017 信阳 三门峡第一次联考 一定条件下 在水溶液中1molCl 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 B b a c反应的活化能为60kJ mol 1C a b c d e中c最稳定 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 B项 b a c反应的活化能为40kJ mol 1 错误 C项 a b c d e中a能量最低 所以最稳定 错误 A 432kJ mol 1 E H Br 298kJ mol 1B 表中最稳定的共价键是H F键C H2 g 2H g H 436kJ mol 1D H2 g F2 g 2HF g H 25kJ mol 1 9 常温下 1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示 结合表中信息判断下列说法不正确的是 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析A项 Br的非金属性介于Cl I之间 所以E H Br 介于E H Cl E H I 之间 即432kJ mol 1 E H Br 298kJ mol 1 正确 B项 根据表中的数据 H F键的键能最大 所以表中最稳定的共价键是H F键 正确 C项 破坏化学键需要吸收能量 所以H2 g 2H g H 436kJ mol 1 正确 D项 H2 g F2 g 2HF g H 436kJ mol 1 157kJ mol 1 2 568kJ mol 1 543kJ mol 1 错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10 火箭推进器常以联氨 N2H4 为燃料 过氧化氢为助燃剂 已知下列各物质反应的热化学方程式 N2H4 g O2 g N2 g 2H2O g H1 533 23kJ mol 1H2O g H2O l H2 44kJ mol 12H2O2 l 2H2O l O2 g H3 196 4kJ mol 1则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为A N2H4 g 2H2O2 l N2 g 4H2O l H 817 63kJ mol 1B N2H4 g 2H2O2 l N2 g 4H2O g H 641 63kJ mol 1C N2H4 g 2H2O2 l N2 g 4H2O l H 641 63kJ mol 1D N2H4 g 2H2O2 l N2 g 4H2O g H 817 63kJ mol 1 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析将题中的反应依次编号为 生成液态水时的反应热 2 生成气态水的反应热 2 可求出B正确 填写下列空白 1 Q1 92kJ 填 或 11 2018 榆林高三调研 N2与H2反应生成NH3的过程中能量变化曲线如图所示 若在一个固定容积的密闭容器中充入1molN2和3molH2 使反应N2 3H2 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 b曲线是 时的能量变化曲线 3 上述条件下达到平衡时H2的转化率为 4 在温度体积一定的条件下 若通入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ 则2Q1与Q2的关系为 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 加入催化剂 Q1 92 Q2 2Q1 12 煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2 严重破坏生态环境 采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定 从而降低SO2的排放 但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应 降低了脱硫效率 相关反应的热化学方程式如下 CaSO4 s CO g CaO s SO2 g CO2 g H1 218 4kJ mol 1 反应 CaSO4 s 4CO g CaS s 4CO2 g H2 175 6kJ mol 1 反应 请回答下列问题 1 反应 是放热反应还是吸热反应 能否通过反应 判断等物质的量的CO CO2具有能量的高低 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 吸热反应 否 解析 解析反应 的 H1 0 故为吸热反应 通过反应 只能判断反应物总能量低于生成物总能量 不能判断某一反应物与某一生成物之间的能量的相对大小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 已知CO转化成CO2的能量关系如图所示 写出该反应的热化学方程式 则CO的燃烧热 H为 kJ mol 1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2CO g O2 g 2CO2 g H 566kJ mol 1 283 解析 解析由图可知2CO g O2 g 2CO2 g H 566kJ mol 1 CO的燃烧热为 566kJ mol 1 3 依据反应 确定反应CaO s 3CO g SO2 g CaS s 3CO2 g H kJ mol 1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 394 解析 解析利用盖斯定律将反应 减去反应 可得目标方程式 H 175 6 218 4 kJ mol 1 394kJ mol 1 13 CH4 H2 C都是优质的能源物质 它们燃烧的热化学方程式分别为 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 3kJ mol 1 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1 C s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol 1 1 在深海中存在一种甲烷细菌 它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活 甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水 放出的能量 填 或 890 3kJ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 解析给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的多少和状态 与中间过程无关 故甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水 放出的能量仍等于890 3kJ 2 甲烷与CO2可用于合成合成气 主要成分是一氧化碳和氢气 CH4 CO2 2CO 2H2 1gCH4完全反应可释放15 46kJ的热量 能表示该反应过程中能量变化的是 填字母 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析1gCH4完全反应释放15 46kJ的热量 则1molCH4完全反应放出的热量为247 36kJ 故D项符合题意 3 C s 与H2 g 不反应 所以C s 2H2 g CH4 g 的反应热无法直接测量 但通过上述反应可求出其反应热 H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 解析根据盖斯定律 即得C s 2H2 g CH4 g H 74 8kJ mol 1 74 8kJ mol 1