5.(2015·湖南怀化期末,5)下列推断正确的是( )
A.由H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,可知含1mo1CH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出热量为57.3kJ
B.由C(石墨,s)C(金刚石,s) ΔH=+1.9kJ·mol-1,可知石墨比金刚石更稳定
C.由N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1,可知将1molN2(g)和3molH2(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量为92.4kJ
D.由ΔG=ΔH-TΔS可知,所有的放热反应都能自发进行
6.(2015·江苏盐城质检,18)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ.已知:
4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)
ΔH=-115.6kJ·mol-1
H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184kJ·mol-1
(1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是___________
________________________________________________________________________。
(2)断开1molH—O键所需能量为________kJ。
Ⅱ.已知:
CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)
ΔH=+206.2kJ·mol-1 ①
CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)
ΔH=+247.4kJ·mol-1 ②
又知CH4的燃烧热为890.3kJ·mol-1。
(1)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法,CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为________________________________________________________________________。
参考答案
考点专练17 化学反应与能量变化
【两年高考真题演练】
1.D
2.C [A项,由能量—反应过程图像中状态Ⅰ和状态Ⅲ知,CO和O生成CO2是放热反应,错误;B项,由状态Ⅱ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Ⅲ及CO2的结构式COO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Ⅰ(CO和O)和状态Ⅲ(CO2)分析,状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O原子反应生成CO2的过程,错误。
]
3.D [根据“H—H,H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436kJ·mol-1,463kJ·mol-1,495kJ·mol-1”,可以计算出2molH2和1molO2完全反应生成2molH2O(g)产生的焓变是436kJ·mol-1×2+495kJ·mol-1×1-463kJ·mol-1×4=-485kJ·mol-1,所以该过程的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-485kJ·mol-1,D正确。
]
4.BC [A项,由图可知,反应过程a需要的活化能比b要高,所以a没有催化剂参与,错误;B项,由图可知,该反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以该反应属于放热反应,反应的热效应等于反应物与生成物能量之差,即ΔH,正确;C项,使用催化剂,改变了反应进行的途径,降低了反应的活化能,正确。
]
5.解析
(1)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:
ΔH=2E(H—I)-E(H—H)-E(I—I),2E(H—I)=ΔH+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]。
(2)根据题给的能量变化图像可知,由N2O与NO反应生成氮气和二氧化氮的反应热为(209-348)kJ·mol-1=-139kJ·mol-1。
(3)设“C”部分的化学键键能为akJ·mol-1,则ΔH=(a+348+412×5)kJ·mol-1-(a+612+412×3+436)kJ·mol-1=124kJ·mol-1。
(4)由于0.1molNaBH4放出21.6kJ的热量,所以1molNaBH4反应放出216kJ的热量,正确的热化学方程式为NaBH4(s)+2H2O(l)===NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=-216kJ/mol。
答案
(1)299
(2)-139 (3)124
(4)NaBH4(s)+2H2O(l)===NaBO2(s)+4H2(g)
ΔH=-216kJ/mol
6.解析 根据题目信息可知,室温时AX3为液态、X2为气体、AX5为固体,其热化学方程式为AX3(l)+X2(g)===AX5(s) ΔH=-123.8kJ·mol-1。
答案 AX3(l)+X2(g)===AX5(s) ΔH=-123.8kJ·mol-1
7.解析 根据题意可写出化学方程式为4CuCl+O2===2CuCl2+2CuO;根据题中数据知,消耗4molCuCl(s)放热为44.4kJ×4=177.6kJ,故该反应的热化学方程式为:
4CuCl(s)+O2(g)===2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6kJ·mol-1。
答案 4CuCl(s)+O2(g)===2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6kJ·mol-1
【一年模拟试题精练】
1.C [由“玻璃片与烧杯粘结在一起”知水结冰了,说明烧杯内发生的反应导致容器周围温度下降,则该反应为吸热反应,故反应物总能量低于生成物总能量,反应中有热能转化为化学能,A、B、D项错误,C项正确。
]
2.D [碳酸钙受热分解的反应是吸热反应,焓变大于零,故CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量,A、B项说法正确;在CaCO3中,Ca2+和CO
之间存在离子键,CO
中C与O之间存在共价键,故反应中有离子键断裂也有共价键断裂,旧化学键断裂需要吸收能量,新化学键形成放出能量,C项说法正确;需要加热才能发生的反应不一定为吸热反应,如碳的燃烧需要加热,但该反应是放热反应,D项说法错误。
]
3.C [由图示可知:
1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量高于2molHCl(g)的总能量,故该反应为放热反应,A项、D项错误;断裂化学键时需要吸收能量,B项错误、C项正确。
]
4.D [有的放热反应刚开始发生时也需要从外界获得能量,A选项错误;燃烧热是指25℃、101kPa下,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,此处应生成液态水,B选项错误;硫酸与氢氧化钡溶液反应,除H+与OH-反应放出热量外,SO
与Ba2+反应也会放出热量,即ΔH<-114.6kJ·mol-1,C选项错误;物质由固态变成气态要吸收热量,由第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可知S(s)===S(g) ΔH=Q2-Q1>0,故Q2>Q1,D选项正确。
]
5.B [A项,CH3COOH是弱电解质,电离是要吸收热量,错误;B项,石墨的能量低更稳定,正确;C项,合成氨是可逆反应,1molN2不能完全反应,错误;D项,只有ΔG<0才能自发,所以ΔH<0,若ΔS>0,一定能自发,若ΔS<0,则取决于T,错误。
]
6.解析 Ⅰ.
(1)根据盖斯定律,由第一个热化学方程式+第二个热化学方程式×2可得:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-115.6kJ·mol-1-184kJ·mol-1×2=-483.6kJ·mol-1。
(2)反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)发生过程中断裂2molH—H键和1molO===O键,形成4molH—O键,则2E(H—H)+E(O===O)-4E(H—O)=-483.6kJ·mol-1,E(H—O)=
kJ·mol-1=462.9kJ·mol-1,即断开1molH—O键所需能量为462.9kJ。
Ⅱ.
(1)由CH4的燃烧热为890.3kJ·mol-1可得甲烷完全燃烧的热化学方程式为:
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1。
(2)根据盖斯定律,由①×2-②即可得到CH4(g)+2H2O(g)===CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.0kJ·mol-1。
答案 Ⅰ.
(1)2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1(合理即可)
(2)462.9
Ⅱ.
(1)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1
(2)CH4(g)+2H2O(g)===CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.0kJ·mol-1