年高考化学一轮精品讲练析第10讲《反应热》

年高考化学一轮精品讲练析第10讲《反应热》

‎ ‎ ‎2011年高考化学一轮精品讲练析 第10讲 反应热 考点解读 ‎1、了解化学反应中能量变化的实质，知道化学能与热能的转化是化学反应中能量转化的主要形式。‎ ‎2、认识能源是人类生存和发展的重要基础，知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。‎ ‎3、了解焓变与反应热涵义。明确ΔH = H（反应产物）－H（反应物）。‎ ‎4、理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。‎ 知识体系 一、反应热与热化学方程式：‎ ‎1、反应热：化学反应都伴有能量的变化，常以热能的形式表现出来，有的反应放热，有的反应吸热。反应过程中放出或吸收的热叫做反应热。反应热用符号△H表示，单位是kJ/mol或（kJ·mol－1）。放热反应的△H为“－”，吸热反应的△H为“＋”。反应热（△H）的确定常常是通过实验测定的。‎ 注意：在进行反应热和△H的大小比较中，反应热只比较数值的大小，没有正负之分；而比较△H大小时，则要区别正与负。‎ ‎2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)；△H1＝－a kJ·mol－1 反应热：a kJ·mol－1，△H：－a kJ·mol－1‎ ‎2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)；△H2＝－b kJ·mol－1 反应热：b kJ·mol－1，△H：－b kJ·mol－1‎ a与b比较和△H1与△H2的比较是不一样 ‎ 2、影响反应热大小的因素 ‎①反应热与测定条件（温度、压强等）有关。不特别指明，即指25℃，1.01×105Pa（101kPa）测定的。中学里热化学方程式里看到的条件（如：点燃）是反应发生的条件，不是测量条件。‎ ‎②反应热的大小与物质的集聚状态有关。‎ ‎③反应热的大小与物质的计量数有关。 ‎ 在反应：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)；△H1＝－a kJ·mol－1中，2molH2燃烧生成气态水放出的热量a kJ，该反应的反应热是a kJ·mol－1，该反应的△H是－a kJ·mol－1。注意这三个单位。‎ ‎3、书写热化学方程式注意事项：‎ ‎ a. 注明反应的温度和压强（若在101kPa和298K条件下进行，可不予注明），注明△H的“＋”与“－”，放热反应为“－”，吸热反应为“＋”。‎ ‎ b. △H写在方程式右边，并用“；”隔开。‎ ‎ c. 必须标明物质的聚集状态（气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”）。若用同素异形体要注明名称。‎ ‎ d. 各物质前的计量系数不表示分子数目只表示物质的量的关系。△H与计量数成正比关系。同样的反应，计量系数不同，△H也不同，例如：‎ ‎2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)；△H＝－483.6kJ·mol－1 ‎ - 17 -‎ ‎ ‎ H2(g)＋O2(g)＝H2O(g)；△H＝－241.8kJ·mol－1 ‎ ‎ 上述相同物质的反应，前者的△H是后者的两倍。‎ 燃烧热和中和热：在101kPa时，1mol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。在稀溶液里，酸跟碱发生中和反应而生成1mol 液态H2O，这时的反应热叫做中和热。燃烧热的热化学方程式强调燃烧物前的计量数为1，中和热强调热化学方程式中水前的计量数为1。燃烧热要强调生成稳定的氧化物，如：生成液态水。‎ 如：H2的燃烧热的热化学方程式：H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)；△H＝－286kJ·mol－1 ‎ ‎ 中和热的热化学方程式：‎ NaOH(aq)＋H2SO4(aq)＝Na2SO4(aq)＋H2O(l)；△H＝－57.3kJ·mol－1 ‎ 二、化学反应与物质的能量 ‎1、放热反应：反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，热量的多少等于反应物具有的总能量与生成物具有的总能量的差值。常见的放热反应有：燃烧、中和反应、常温下能自发发生的绝大多数的各类反应。‎ ‎2、吸热反应：反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，热量的多少等于生成物具有的总能量与反应物具有的总能量的差值。常见的吸热反应有：水解反应、结晶水合物失水的反应、碳与二氧化碳或与水蒸气的反应等 物质的能量越低，性质就越稳定；物质的能量越高，性质就越活泼。物质的化学能是化学键的能 量，通过化学键的键能可计算反应热。‎ 如：反应H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)；△H。△H == E(H－H)＋E(Cl－Cl)－2E(H－Cl)。‎ ‎3、盖斯定律：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。这就是盖斯定律。利用盖斯定律可以间接计算反应热。‎ ‎ 例如：C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；△H1 ‎ C(s)＋O2(g)＝CO(g)；△H2 CO(g)＋O2(g)＝CO2(g)；△H3 ‎ 依盖斯定律有：△H1＝△H2＋△H3。‎ ‎ ‎基础过关 第1课时 化学反应的焓变 ‎1．定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或转换成相应的热量）来表示，称为焓变（ΔH），单位：kJ/mol 或 kJ•mol-1‎ 在化学反应中，旧键的断裂需要吸收能量 ，而新键的形成则放出能量。总能量的变化取决于上述两个过程能量变化的相对大小。‎ 任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。‎ 注意：‎ （1） 反应热和键能的关系 例如：1molH2和1molCl2反应生成2molHCl的反应热的计算。‎ ‎1moLH2分子断裂开H—H键需要吸收436kJ的能量；1molCl2分子断裂开Cl—Cl - 17 -‎ ‎ ‎ 键需要吸收243kJ的能量，而2molHCl分子形成2molH—Cl键放出431kJ·mol-1×2mol=862kJ的能量，所以，该反应H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）的反应热 ‎△H===生成物分子形成时释放的总能量—反应物分子断裂时所需要吸收的总能量 ‎===862kJ·mol--436 kJ·mol-1-243 kJ·mol—1‎ ‎===183kJ·mol-1‎ 由于反应后放出的能量使反应本身的能量降低，故规定△H=反应物的键能总和—生成物的键能总和 ‎（2）反应焓变与反应条件的关系 焓是科学家们为了便于计算反应热而定义的一个物理量，它的数值与物质具有的能量有关。对于一定量的纯净物质，在一定的状态（如温度、压强）下，焓有确定的数值。在同样的条件下，不同的物质具有的能量也不同，焓的数值也就不同；同一物质所处的环境条件（温度、压强）不同，以及物质的聚集状态不同，焓的数值也不同。焓的数值的大小与物质的量有关，在相同的条件下，当物质的物质的量增加一倍时，焓的数值也增加一倍。因此，当一个化学放映在不同的条件下进行，尤其是物质的聚集状态不同时，反应焓变是不同的。‎ ‎2．放热反应和吸热反应 ‎(1)放热反应：即有热量放出的化学反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量。‎ ‎(2)吸热反应：即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量小于生成物的总能量。 ‎ ‎3．化学反应中的能量变化示意图对于该“示意图”可理解为下列形式：‎ 能量 反应过程 反应过程 反应物 生成物 能量 ‎△H<0‎ ‎△H>0‎ 反应物 生成物 ‎ 由能量守恒可得：‎ ‎ 反应物的总能量：生成物的总能量+热量(放热反应)‎ 反应物的总能量：生成物的总能量-热量(吸热反应)‎ ‎4．燃料充分燃烧的两个条件 ‎ (1)要有足够的空气 ‎ (2)燃料与空气要有足够大的接触面。‎ ‎5.燃烧热与中和热 ‎1）燃烧热 ‎ (1)概念：在101kPa时，1mol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表示。‎ 注意：完全燃烧，是指物质中下列元素完全转变成对应的物质：C→C02，H→H20，S→S02等。‎ - 17 -‎ ‎ ‎ ‎ (2)表示的意义：例如C的燃烧热为393.5kJ／mol，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。‎ ‎2）中和热 (1)概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成 1 molH20，这时的反应热叫中和热。‎ ‎ (2)中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1)； △H=-57.3kJ／mol。‎ ‎3）使用化石燃料的利弊及新能源的开发 ‎ (1)重要的化石燃料：煤、石油、天然气 ‎ (2)煤作燃料的利弊问题 ‎①煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。‎ ‎②煤直接燃烧时产生S02等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。‎ ‎③煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，且运输不方便。‎ ‎④可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧的热利用率。‎ ‎ (3)新能源的开发 ‎①调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源等就显得尤为重要和迫切。‎ ‎②最有希望的新能源是太阳能、燃料电池、风能和氢能等。这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为再生性能源，对环境没有污染或污染少。‎ ‎●理解中和热时注意：‎ ‎①稀溶液是指溶于大量水的离子。②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。③中和反应的实质是H+和OH-化合生成 H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。‎ 典型例题 ‎【例1】（2010山东卷，10）下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 A 生成物能量一定低于反应物总能量 B 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C 英语盖斯定律，可计算某些难以直接侧脸房的反应焓变 D 同温同压下，在光照和点燃条件的不同 解析：生成物的总能量低于反应总能量的反应，是放热反应，若是吸热反应则相反，故A错；反映速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系，故B错；C是盖斯定律的重要应用，正确；根据=生成物的焓-反应物的焓可知，焓变与反应条件无关，故D错。‎ 答案：C - 17 -‎ ‎ ‎ ‎【例2】（2010广东理综卷，31）‎ 硼酸（H3BO3）在食品、医药领域应用广泛。‎ ‎(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式：B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。‎ ‎(2)在其他条件相同时，反应H3BO3 +3CH3OHB(OCH3)3 +3H2O中，H3BO 3的转化率（）在不同温度下随反应时间（t）的变化见图12，由此图可得出：‎ ‎①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是____ ___‎ ‎②该反应的_____0(填“<”、“=”或“>”).‎ ‎(3)H3BO 3溶液中存在如下反应：‎ H3BO 3（aq）+H2O（l） [B(OH)4]-( aq)+H+（aq）已知0.70 mol·L-1 H3BO 3溶液中，上述反应于298K达到平衡时，c平衡（H+）=2. 0 × 10-5mol·L-1，c平衡（H3BO 3）≈c起始（H3BO 3），水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数K（H2O的平衡浓度不列入K的表达式中，计算结果保留两位有效数字）‎ 解析：(1)根据元素守恒，产物只能是H2， 故方程式为B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2。‎ ‎(2)由图像可知，温度升高，H3BO 3的转化率增大，故升高温度是平衡正向移动，正反应是吸热反应，△H＞O。‎ ‎(3) K===‎ 答案：‎ ‎(1) B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2‎ ‎(2) ①升高温度，反应速率加快，平衡正向移动 ②△H＞O ‎(3) 或1.43‎ ‎【例3】（2010重庆卷，12）已知 蒸发1mol - 17 -‎ ‎ ‎ ‎ Br2（l）需要吸收的能量为30kJ，其它相关数据如下表：‎ 则表中a为 A．404 B．260 C．230 D．200‎ 答案D ‎【解析】本题考查盖斯定律的计算。由已知得：Br2(l)=Br2(g) DH=+30KJ/mol，则H2(g) + Br2(g) = 2HBr(g)；DH= －102KJ/mol。436+a-2×369=－102；a=―200KJ，D项正确。‎ ‎ ‎基础过关 第2课时 热化学方程式 1． 热化学方程式与普通化学方程式的区别有三点不同 ‎（1）热化学方程式必须标有热量变化。‎ ‎（2）热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态，因为反应热除跟物质的量有关外，还与反应物和生成物的聚集状态有关。‎ ‎（3）热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的量，因此，有时可用分数表示，但要注意反应热也发生相应变化。‎ ‎2．书写热化学方程式时明确以下问题： ‎ ‎(1)反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关，需要注明，未特别注明的指101kPa和25℃时的数据。‎ ‎(2)物质的聚集状态不同，反应吸收和放出的热量不同，因此要注明反应物和生成物的聚集状态。‎ ‎(3)热化学方程式中的热量数据，是与各化学计量数为物质的量时相对应的，不是几个分子反应的热效应。因此式中化学计量数可以是整数，也可以是分数。一般出现分数时是以某一反应物或生成物为“1mol”时其它物质才出现的。‎ ‎(4)无论热化学方程式中化学计量数为多少，△H的单位总是KJ/mol，但△H的数值与反应式中的系数有关。‎ 典型例题 ‎【例1】（2010浙江卷，12）下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是：‎ A.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：‎ CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1‎ B. 500℃、30MPa下，将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：‎ - 17 -‎ ‎ ‎ ‎ △H=-38.6kJ·mol-1‎ C. 氯化镁溶液与氨水反应：‎ D. 氧化铝溶于NaOH溶液：‎ 试题解析：‎ 本题考查热化学方程式与离子方程式的书写。A、标准燃烧热的定义，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时方出的热量(标准指298K,1atm)。水液态稳定，方程式系数就是物质的量，故A错。B、根据热化学方程式的含义，与对应的热量是1mol氮气完全反应时的热量，但次反应为可逆反应故，投入0.5mol的氮气，最终参加反应的氮气一定小于0.5mol。所以△H的值大于38.6。B错。D、氢氧化铝沉淀没有沉淀符号。‎ 本题答案：C 教与学提示：‎ 化学用语的教学是化学学科技术规范，强调准确性，强调正确理解与应用。特别重视热化学方程式的系数与反应热的对应关系。重视离子方程式的拆与不拆的问题。热化学方程式的书写问题由：聚集状态、系数、系数与反应热数值对应、反应热单位、可逆反应的反应热等内容构成。离子方程式的书写问题由：强弱电解质、最简整数比、定组成规律、离子方程式正误判断、守恒、定量离子方程式等内容组成。‎ ‎【例2】（2010安徽卷，25）‎ ‎ X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：‎ 元素 相关信息 X X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等 Y 常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积 Z Z和Y同周期,Z的电负性大于Y W W的一种核素的质量数为63，中子数为34‎ ‎（1）Y位于元素周期表第　　　周期表　　　族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是　　　　　　（写化学式）。‎ ‎（2）XY2是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在　　　个σ键。在H―Y、H―Z两种共价键中，键的极性较强的是　　　　，键长较长的是　　　　　。‎ ‎（3）W的基态原子核外电子排布式是　　　　　　　　　　　。W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是　　　　　　　　 　　　　　　。‎ ‎（4）处理含XO、YO2烟道气污染的一种方法，是将其在催化剂作用下转化为单质Y。‎ - 17 -‎ ‎ ‎ 已知：‎ XO(g)+O2(g)=XO2(g) H=－283.0 kJ·mol－2‎ Y(g)+ O2(g)=YO2(g) H=－296.0 kJ·mol－1‎ 此反应的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ 答案：(1)3 VIA HClO4 ‎ ‎(2)2 H-Z H-Y ‎ ‎ (3)[Ar]3d104s1 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 ‎ ‎(4)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2 (g) △H=-270kJ/mol 解析：由表中可知，X为C Y为 S Z为 Cl W为Cu ‎ ‎ ‎基础过关 第3课时 反应焓变的计算 1． 盖斯定律：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓（热量）变是一样的。‎ 2． 据盖斯定律计算化学反应的焓变 进行反应的焓变计算应注意的问题 （1） 由于△H与反应物的物质的量有关，因此热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H相对应。如化学计量数成倍减少或增加，则△H也要成倍的减少或成倍的增加。当反应向逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，正负号相反。‎ 在使用盖斯定律时，伴随着两个或多个方程式的加减处理时，△H的计算一定要带上典型例题 ‎【例1】（2010江苏卷，17）‎ 下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。‎ （1） 方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中的化学反应为：‎ - 17 -‎ ‎ ‎ 能提高燃煤烟气中去除率的措施有 ▲ （填字母）。‎ A．增大氨水浓度 ‎ B.升高反应温度 C.使燃煤烟气与氨水充分接触 ‎ D. 通入空气使转化为 采用方法Ⅰ脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的，原因是▲（用离子方程式表示）。‎ （1） 方法Ⅱ重要发生了下列反应：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 与反应生成的热化学方程式为 。‎ （2） 方法Ⅲ中用惰性电极电解溶液的装置 如右图所示。阳极区放出气体的成分为 。‎ ‎（填化学式）‎ ‎【答案】‎ ‎（1）AC ‎(2)S（g）+O2（g）= S O2（g） H=-574.0kJmol-1‎ ‎(3) O2 SO2‎ ‎【解析】本题考察的知识比较散，涉及到环境保护，一道题考察了几个知识点。覆盖面比较多。但盖斯定律、热化学方程式、离子方程式、点击方程式都是重点内容（1）提高SO2的转化率，可以增大氨水的浓度、与氨水充分接触；不需要通入CO2的原因是因为HCO3+SO2=CO2+HSO3而产生CO2 (2)主要考察盖斯定律的灵活运用。适当变形，注意反应热的计算。不要忽视热化学方程式的书写的注意事项。（3）阴极的电极产生的气体为O2和SO2.‎ ‎【例2】（2010广东理综卷，9）‎ - 17 -‎ ‎ ‎ 在298K、100kPa时，已知：2 ⊿‎ ‎ ⊿‎ ‎ ⊿‎ 则⊿与⊿和⊿间的关系正确的是 A .⊿=⊿+2⊿ B ⊿=⊿+⊿‎ C. ⊿=⊿-2⊿ D. ⊿=⊿- ⊿‎ 解析：第三个方程式可由第二个方程式乘以2与第一个方程式相加，有盖斯定律可知 答案：A ‎【例3】（2010天津卷，10）二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。‎ 请回答下列问题：‎ ‎⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为：___________________________。‎ ‎⑵ 煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：________________________________________。‎ ‎⑶ 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：‎ ‎① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；ΔH ＝ －90.8 kJ·mol－1 ‎ ‎② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)；ΔH＝ －23.5 kJ·mol－1 ‎ ‎③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；ΔH＝ －41.3 kJ·mol－1 ‎ 总反应：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH＝ ___________；‎ 一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是__________（填字母代号）。‎ a．高温高压 b．加入催化剂 c．减少CO2的浓度 d．增加CO的浓度 e．分离出二甲醚 ‎⑷ 已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH ，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：‎ - 17 -‎ ‎ ‎ 物质 CH3OH CH3OCH3‎ H2O 浓度/（mol·L－1）‎ ‎0.44‎ ‎0.6‎ ‎0.6‎ ‎① 比较此时正、逆反应速率的大小：v正 ______ v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。‎ ‎② 若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH) ＝ _________；该时间内反应速率v(CH3OH) ＝ __________。‎ 解析：(1)煤生成水煤气的反应为C+H2OCO+H2。‎ ‎(2)既然生成两种酸式盐，应是NaHCO3和NaHS，故方程式为：‎ Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS。‎ ‎(3)观察目标方程式，应是①×2+②+③，故△H=2△H1+△H2+△H3=-246.4kJ· mol -1。‎ 正反应是放热反应，升高温度平衡左移，CO转化率减小；加入催化剂，平衡不移动，转化率不变；减少CO2的浓度、分离出二甲醚，平衡右移，CO转化率增大；增大CO浓度，平衡右移，但CO转化率降低；故选c、e。‎ ‎(4)此时的浓度商Q==1.86＜400，反应未达到平衡状态，向正反应方向移动，故正＞逆；设平衡时生成物的浓度为0.6+x，则甲醇的浓度为（0.44-2x）有：400=，解得x=0.2 mol·L-1，故0.44 mol·L-1-2x=0.04 mol·L-1。‎ 由表可知，甲醇的起始浓度度为(0.44+1.2) mol·L-1=1.64 mol·L-1，其平衡浓度为0.04 mol·L-1，‎ ‎10min变化的浓度为1.6 mol·L-1，故(CH3OH)=0.16 mol·L-1·min-1。‎ 答案：(1) C+H2OCO+H2。‎ ‎(2) Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS ‎(3) -246.4kJ· mol -1 c、e ‎(4) ①＞ ②0.04 mol·L-1 0.16 mol·L-1·min-1‎ 命题立意：本题是化学反应原理的综合性试题，考查了化学方程式的书写、盖斯定律的应用、化学平衡移动原理，和利用浓度商和平衡常数的关系判断平衡移动的方向、平衡常数和速率的计算等。‎ 反应热单元测试 一、选择题 ‎1、热化学方程式C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)；△H ＝+131.3kJ/mol表示（　） ‎ - 17 -‎ ‎ ‎ ‎　　A．碳和水反应吸收131.3kJ能量 　　B．1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量 　　C．1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3kJ 　　D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1kJ 　　2、已知甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625kJ·g－1。下列热化学方程式中不正确的是（　） 　　A．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)；△H ＝－890kJ/mol 　　B．CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)；△H ＝－445kJ/mol 　　C． 　　D．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)；△H＝－55.625kJ/mol 　　3、在烃分子中去掉2个氢原子形成一个双键是吸热反应，大约需117kJ/mol～125KJ/mol的热量，但1，3—环己二烯失去2个氢原子变成苯是放热反应，△H ＝－23.4kJ/mol，以上事实表明（　） 　　A．1，3—环己二烯加氢是吸热反应 B．苯加氢生成环己烷是吸热反应 　　C．1，3—环己二烯比苯稳定 D．苯比1，3—环己二烯稳定 　　4、X、Y二元素的原子，当它们分别获得两个电子形成稀有气体元素原子层结构时，X放出的热量大于Y放出的热量；Z、W两元素的原子，当它们分别失去一个电子形成稀有气体元素原子的电子层结构时，吸收能量W大于Z。则X、Y和Z、W分别形成的化合物中，离子化合物可能性最大的是（　） 　　A．Z2X B．Z2Y C．W2X D．W2Y ‎5、氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式分别为：‎ H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)；△H= —285.8 kJ/mol CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)；△H= —283.0 kJ/mol C8H18(l) + 25/2O2(g) = 8CO2(g) + 9 H2O(l)；△H= —5518 kJ/mol CH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l)；△H= —890.3 kJ/mol 相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是 A．H2(g) B．CO(g) C．C8H18(l) D．CH4(g)‎ ‎6、已知反应：‎ ‎①101ｋＰａ时，2Ｃ（ｓ）＋Ｏ2（ｇ）＝2ＣＯ（ｇ）；ΔＨ＝－221ｋＪ／ｍｏｌ ‎②稀溶液中，Ｈ＋（ａｑ）＋ＯＨ－（ａｑ）＝Ｈ2Ｏ（ｌ）；ΔＨ＝－57.3ｋＪ／ｍｏｌ 下列结论正确的是 A.碳的燃烧热大于110.5ｋＪ／ｍｏｌ B.①的反应热为221ｋＪ／ｍｏｌ C.稀硫酸与稀ＮａＯＨ溶液反应的中和热为－57.3ｋＪ／ｍｏｌ D．稀醋酸与稀ＮａＯＨ溶液反应生成1ｍｏｌ水，放出57.3ｋＪ热量 ‎7、 25℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是 A.C(s)+O2(g)=CO(g);△H=-393.5 kJ/mol B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=+571.6 kJ/mol C.CH4g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H=-890.3 kJ/mol D.C6H12O6（s）+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l);△H=-1 400 kJ/mol - 17 -‎ ‎ ‎ ‎8．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 A．碳酸钙受热分解 B．乙醇燃烧 C．铝粉与氧化铁粉末反应 D．氧化钙溶于水 ‎9、下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是 ‎①C(s)＋O2(g)====CO2(g)；△H1 C(s)＋O2(g)====CO(g)；△H2‎ ‎②S(s)＋O2(g)====SO2(g)；△H3 S(g)＋O2(g)====SO2(g)；△H4‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)；△H5 2H2(g)＋O2(g)====2H2O(l)；△H6‎ ‎④CaCO3(s)====CaO(s)＋CO2(g)；△H7 CaO(s)＋H2O(l)====Ca(OH)2(s)；△H8‎ A．① B．④ C．②③④ D．①②③‎ ‎10、某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中P表示压强，T表示温度，n表示物质的量）：‎ 根据以上规律判断，下列结论正确的是 A．反应Ⅰ：△H＞0，P2＞P1 B．反应Ⅱ：△H＜0，T1＞T2‎ C．反应Ⅲ：△H＞0，T2＞T1；或△H＜0，T2＜T1 D．反应Ⅳ：△H＜0，T2＞T1‎ ‎11、在同温同压下，下列各组热化学方程式Q2＞Q1的是（　） 　　A．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；△H＝－Q1 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)；△H＝－Q2 　　B．S(g)＋O2(g)＝SO2(g)；△H＝－Q1 S(s)＋O2(g)＝SO2(g)；△H＝－Q2 　　C． C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；△H＝－Q2 　　D．H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)；△H＝－Q1 　　12、100gC不完全燃烧所得产物中，CO所占体积为1/3，CO2为2/3，且： 　　 　　与这些碳完全燃烧相比，损失的热量为（　） ‎ - 17 -‎ ‎ ‎ ‎　　A．39.292kJ B．3274.3kJ C．784.92kJ D．2489.44kJ 　　13、强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)；△H＝－57.3kJ/mol，向1L0.5mol·L－1的NaOH溶液中加入下列物质：①稀醋酸；②浓H2SO4；③稀硝酸，恰好完全反应的热效应△H1、△H2、△H3的关系正确的是（　） 　　A．△H1＞△H2＞△H3 B． △H1＜△H3＜△H2 　　C．△H1＝△H3＞△H2 D．△H1＞△H3＞△H2 14、对下列化学反应热现象，不正确的说法是（　） 　　A．放热的反应发生时不必加热 B．化学反应一定有能量变化 　　C．化学反应一般地说，吸热反应需要加热后才能发生 　　D．化学反应热效应数值与反应物质多少有关 　　15、以NA代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式C2H2(g)+O2=2CO2(g)+H2O(l)；△H＝-1300kJ/mol的说法中，正确的是（　） 　　A．有10NA个电子转移时，该反应放出1300kJ的能量 　　B．有NA个水分子生成且为液体时，吸收1300kJ的能量 　　C．有2NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量 　　D．有8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量 　　16、完全燃烧一定质量的无水乙醇，放出的热量为Q，已知为了完全吸收生成的二氧化碳，消耗掉8mol·L－1的氢氧化钠溶液50mL，则无水乙醇的燃烧热放出的热量不可能是（　） 　　A．10Q B．10Q～5Q C．大于10Q D．小于5Q 　　17、下列说法正确的是（　） 　　A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 　　B．任何放热反应在常温条件下一定能发生反应 　　C．反应物和生成物所具有的总能量决定了放热还是吸热 　　D．吸热反应在一定条件下(如常温、加热等)也能发生反应 二、填空题 ‎18、0.3mol气态高能燃料乙硼烷（分子式B2H6），在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ的热量，则其热化学方程式为________________。又已知H2O(l)＝H2O(g)；△H＝44kJ·mol－1，则11.2L标准状况下的乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_________kJ。 　　19、如图所示，把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中。试回答下列回答：‎ ‎(1)实验中观察到的现象是____________________。 　　(2)产生上述现象的原因是____________________。 ‎ - 17 -‎ ‎ ‎ ‎　　(3)写出有关反应的离子方程式________________。 　　(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________（填“大于”“小于”“等于”）镁片和盐酸的总能量。‎ ‎20、称取等质量为(ag)胆矾两份。把一份溶于bg水中，测知其溶解时吸收Q1kJ热量；把另一份脱水后溶于bg水中，测得其溶解时放热Q2kJ。 　　(1)胆矾的溶解热为______kJ·mol—1，是______(填”吸热”或“放热”) 　　(2)无水硫酸铜的溶解热为______kJ·mol—1，是______过程。 　　(3)从以上数据可知，胆矾脱水是______过程，1mol胆矾脱水需______kJ·mol—1热量。 　　21、目前大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，使用天然气作为居用燃料对环境更为有利。管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类，天然气的主要成分是CH4。它们的燃烧反应如下： 　　 　　根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是_________。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是_________进风口（填增大或减小），如不作改进可能产生的不良结果是_________________。管道煤气中含有的烃类，除甲烷外，还有少量乙烷、丁烷等，它们的某些性质见下表：‎ 试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因是 _______________________。‎ ‎22、在101kPa时，H2在1.00molO2中完全燃烧生成2.00mol液态H2O。 　　（1）放出571.6kJ的热量，H2的燃烧热为________，表示H2燃烧热的热化学方程式为____________。 　　（2）1.00L 1.00mol/L H2SO4溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，该反应的中和热为___________，表示其中和热的热化学方程式为____________________。‎ ‎23．CO、CH4均为常见的可燃性气体。‎ ‎(1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是 。‎ ‎(2)已知在101 kPa时，CO的燃烧热为283 kJ/mol。相同条件下，若2 molCH4完全燃烧生成液态 水，所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30 倍，CH4完全燃烧反应的热化学方程式是： 。‎ ‎(3)120℃、101 kPa下，a mL由CO、CH4组成的混合气体在bmL O2中完全燃烧后，恢复到原温 度和压强。‎ ① 若混合气体与O2恰好完全反应，产生b mL CO2，则混合气体中CH4的体积分数为 ‎ （保留2位小数）。‎ ‎② 若燃烧后气体体积缩小了a/4 mL ，则a与b关系的数学表示式是 。‎ - 17 -‎ ‎ ‎ 参考答案:‎ ‎1、C2、D3、D4、A5、B6、A7、D8、A9、C10、B11、C12、C13、C14、AC15、AD16、CD17、CD ‎18、解析：1molB2H6(g)完全燃烧，生成液态水放出的热量为649.5kJ÷0.3＝2165kJ。因此热化学方程式为：B2H6(g)＋3O2＝B2H3(s)＋3H2O(l)；△H＝－2165kJ·mol－1。若反应生成的3mol H2O(l)全部转化为气态水，则需吸收热量44kJ·mol－1×3mol＝132kJ，则0.5mol B2H6(g)完全燃烧生成气态水时放出的热量为： ‎ 答案： 　　B2H6(g)＋3O2(g)＝B2H3(s)＋3H2O(l)；△H＝－2165kJmol－1 ；1016.5 19、解析：Mg与盐酸反应放热，而Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小，烧杯中含有Ca(OH)2析出。当反应物总能量大于生成物总能量时，反应放热。‎ 答案：（1）①镁片上有大量气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中析出晶体（2）镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体（3）Mg＋2H＋＝Mg2＋＋H2↑（4）小于 ‎20、解析：⑴由溶解热的定义：一定温度及压力下（通常为298K和101kPa），一定量的溶质溶解于某溶剂中产生的热效应。溶质的量为1mol时为摩尔溶解热，中学把溶解热理解为摩尔溶解热。因此，可计算如下： 　　CuSO4·5H2O(s)＝CuSO4(aq)＋5H2O(l)；△H 　　　　250g　　　　　　　　　　　　　　　 Q 　　　　a g　　　　　　　　　　　 　　　　 Q1 　　所以 　　⑵ag胆矾失水后溶于水中放出Q2kJ热量 　　CuSO4·5H2O～CuSO4 　　250g　　　　　160g 　　a g　　　　　 　　CuSO4(s)＝CuSO4(ag)；△H′ 　　160g　　　　　　　　　　Q′ 　　 　　　　　　　　 Q2 　　所以 　　⑶设CuSO4·5H2O分解为CuSO4和5H2O的热效应为△H。 　　根据⑴可知：①CuSO4·5H2O(s)＝ CuSO4(aq)＋5H2O(l)； △H 1 ＝+250Q1 /a 　kJ·mol—1 　　根据⑵可知：②CuSO4(s)＝ CuSO4(ag)；△H 2 ＝-250Q2/a 　kJ·mol—1 　　①－②得： CuSO4·5H2O(s)＝CuSO4(s)＋5H2O(l)；△H ＝△H 1－△H 2 　　∴△H ＝△H 1－△H 2＝ 　　故此过程为吸热热反应。 　　答案：（1）250Q1/a　 吸热（2）250Q2/a　 放热（3）吸热　 250（Q1+Q2）/a - 17 -‎ ‎ ‎ ‎21、天然气；增大；天然气不完全燃烧，产生有毒的CO；丁烷遇冷凝结为液体，使管道流通不畅。 22、解析：H2的燃烧热应以燃烧1mol H2为标准，当H2完全燃烧生成2.00mol H2O时，需燃烧2.00 mol H2。故H2的燃烧热为 。中和热以生成1mol H2O为标准，而1.00 mol/L H2SO4溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液反应生成2 mol H2O，故该反应的中和热为 。书写表示燃烧热与中和热的热化学方程式时，必须体现燃烧热与中和热的研究标准。答案： 　　（1）285.8kJ/mol　 ；△H＝－285.8kJ/mol 　　（2）57.3kJ/mol　 ；△H＝－57.3kJ/mol ‎1.3.5‎ ‎23．⑴ 1:4 ⑵ CH4(g) + 2O2(g) == CO2(g) + 2H2O(l)；△H = －891KJ/mol ‎1.3.5‎ ‎⑶ ① 0.33② b≥5a/4‎‎2,4,6‎ w.w.w.k.s.5.u.c.o.m www.ks5u.com - 17 -‎