高中化学 专题1 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应中的热效应学案 苏教版选修4.docx

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高中化学专题1化学反应与能量变化第一单元化学反应中的热效应学案苏教版选修4

第一单元化学反应中的热效应

第1节化学反应的焓变

1．A已知C（s，石墨）=C（s，金刚石）△H＞0，下列判断正确的是（　　）

A．此反应为放热反应

B．断裂1mol石墨的化学键需要能量大于生成1mol金刚石化学键的能量

C．石墨比金刚石稳定

D．此变化为物理变化

2．A1molC（s）与1molH2O（g）反应生成1molCO（g）和1molH2（g），需吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热△H=_____kJ/mol。

3．A拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为：

________，1molH2生成NH3的反应热为：

_________。

4．A在相同温度下，4gH2完全燃烧生成液态水释放571.6kJ热量，如果4gH2完全燃烧生成气态水，释放热量要比571.6kJ（　　）

A．大B．小C．相等D．无法确定

5．A已知25℃、101kPa条件下：

4Al（s）+3O2（g）=2Al2O3（s）

ΔH=–2834.9kJ·mol1

4Al（s）+2O3（g）=2Al2O3（s）

ΔH=–3119.1kJ·mol1

由此得出的正确结论是（　　）

A．等质量的O2比O3能量低，由O2变成O3为放热反应

B．等质量的O2比O3能量高，由O2变成O3为吸热反应

C．O3比O2稳定，由O2变成O3为放热反应

D．O2比O3稳定，由O2变成O3为吸热反应

6．B下列叙述正确的是（　　）

A．物质燃烧不一定是放热反应

B．放热反应不需要从外界吸收任何能量就能发生

C．在一个确定的化学反应中，反应物总能量总是高于生成物总能量

D．化学反应除了生成新的物质外，还伴随着能量的变化

7．B制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯硅常用以下反应实现：

①Si（s）+3HCl（g）

SiHCl3（g）+H2（g）

△H=381kJ/mol

②SiHCl3（g）+H2（g）

Si（s）+3HCl（g）

△H＝+381kJ/mol

对上述两个反应的下列叙述中，错误的是（　　）

A．两个反应都是置换反应

B．反应②是放热反应

C．两个反应互为可逆反应

D．两个反应都是氧化还原反应

8．B根据热化学方程式S（s）+O2（g）=

SO2（g）△H=－297.23kJ/mol（反应在298K，101kPa下发生）分析下列说法不正确的是（　　）

A．

标准状况下，燃烧1molS放出的热量为297.23kJ

B．S（g）+O2（g）=SO2（g）放出的热量大于297.23kJ

C．S（g）+O2（g）=SO2（g）放出的热量小于297.23kJ

D．形成1molSO2（g）的化学键所释放的总能量大于断裂1molS（s）和1molO2（g）的化学键所吸收的总能量

9．C已知H2（g）+

O2（g）=H2O（g），反应过程中能量变化如下图。

请回答：

（1）图中a，b分别代表的意义是

a.；b.。

（2）该反应是反应（填“吸热”或“放热”），△H（填“<0”或“>0”）。

10．B灰锡（以粉末状存在）和白锡是锡的两种同素异形体。

已知：

①Sn（s、白）＋2HCl（aq）＝

SnCl2（aq）＋H2（g）△H1

②Sn（s、灰）＋2HCl（aq）＝

SnCl2（aq）＋H2（g）△H2

③Sn（s、灰）

Sn（s、白）

△H3＝＋2.1kJ/mol

下列说法正确的是（　　）

A．△H1＞△H2

B．锡在常温下以灰锡状态存在

C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应

D．锡制器皿长期处于低于13.2℃的环

境中，会自行毁坏

第2节热化学方程式

1．B书写下列反应的热化学方程式。

①2molCu（s）与适量O2（g）反应生成CuO（s），放出314kJ热量。

②1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。

2．B已知在25℃，101kPa下，1gC8H18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是（　　）

A．C8H18（l）+25/2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（g）ΔH=–48.40kJ·mol–1

B．C8H18（l）+25/2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l）ΔH=–5518kJ·mol–1

C．C8H18（l）+25/2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l）ΔH=+5518kJ·mol–1

D．C8H18（l）+25/2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l）ΔH=–48.40kJ·mol–1

3．B下列说法正确的是（　　）

A．热化学方程式的计量数可以表示分子的个数

B．热化学方程式中只需标明生成物的状态

C．反应热指的是反应过程中放出或吸收的热量

D．有能量变化的不一定是化学变化

4．B已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是（　　）

A．H2O（g）＝H2（g）+

O2（g）

△H=+242kJ/mol

B．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）

△H=－484kJ/mol

C．H2（g）+

O2（g）=H2O（g）

△H=242kJ/mol

D．2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）

△H=+484kJ/mol

5．B25℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是（　　）

A．C（s）+

O2（g）＝CO（g）

△H=―393.5kJ/mol

B．2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）

△H=+571.6kJ/mol

C．CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g）

△H=―890.3kJ/mol

D．C6H12O6（s）+6O2（g）＝6CO2（g）+6H2O（l）

△H=―2800kJ/mol

第3节中和热

1．C50m

L0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热，回答下列问题：

（1）理论上稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量，写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式：

____________________________。

（2）倒入NaOH溶液的正确操作是_____（从下列选出）。

A．沿玻璃棒缓慢倒入

B．分三次少量倒入

C．一次迅速倒入

（3）实验需要多次测量盐酸和NaOH溶液及反应后溶液的温度，以求出反应前后的平均温度差，每次测量温度后都必须采取的操作是_____。

（4）大烧杯如不盖硬纸板，求得的中和热数值_____（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。

（5）实验中改用60mL0.50mol·L1盐酸进行反应，与上述实验相比，所放出的热量__________（填“相等”、“不相等”），所求中和热______（填“相等”、“不相等”），简述理由___________________________。

（6）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会____（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。

第4节盖斯定律

1．A已知：

①C（s）+O2（g）=CO2（g）

ΔH1=393.5kJ/mol

②CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）

ΔH3=283.0kJ/mol

③C（s）+1/2O2（g）=CO（g）ΔH2=？

求ΔH2的值。

2．B已知下列各反应的焓变：

①Ca（s）+C（s，石墨）+3/2O2（g）=CaCO3（s）

△H1=1206.8kJ/mol

②Ca（s）+1/2O2（g）=CaO（s）

△H2=635.1kJ/mol

③C（s，石墨）+O2（g）=CO2（g）

△H3=393.5kJ/mol

试确定反应CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）的△H。

3．B下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（　　）

A．生成物总能量一定低于反应物总能量

B．拆开物质中的化学键一定需要吸收能量

C．应用盖斯定律，无法计算某些难以直接测量的反应焓变

D．化学反应都伴随着能量变化和其他各种现象的出现

4．B已知298K时下述反应的有关数据：

C（s）+1/2O2（g）=CO（g）

△H1=110.5kJ·mol1，

C（s）+O2（g）=CO2（g）

△H2=393.5kJ·mol1。

则C（s）+CO2（g）=2CO（g）的△H为（　　）

A．+283.0kJ/molB．+172.5kJ/mol

C．172.5kJ/molD．504.0kJ/mol

5．B已知：

①2C（s）+O2（g）=2CO（g）

ΔH=221.0kJ·mol1；

②2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）

ΔH=483.6kJ·mol1。

则制备水煤气的反应C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）的ΔH为（　　）

A．+262.6kJ·mol1B．131.3kJ·mol1

C．352.3kJ·mol1D．+131.3kJ·mol1

6．B

（1）在101kPa下，CH4（g）、H2（g）、C（s）的燃烧热分别为890.3kJ·mo11、285.8kJ·mo11和393.5kJ·mo11，则反应

C（s）+2H2（g）=CH4（g）的反应热

ΔH=________。

（2）已知：

2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH1

2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH2

2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）ΔH3

①液态水转化为气态水的热化学方程式为___________________________________。

②CO和H2分别燃烧生成CO2（g）和H2O（g），欲得到相同热量，所需CO和H2的体积比是________。

7．C发射宇宙飞船的火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。

当把0.4mol液态肼和0.8molH2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量。

（1）反应的热化学方程式为

___________________________________。

（2）又已知H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol。

则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是_______kJ。

（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是__________。

（4）已知N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）

△H=+67.7kJ·mol1，

N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）

△H=534kJ·mol1

根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式。

8．A下列说法不正确的是（　　）

A．利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变

B．在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的

C．当同一个化学反应以不同的过程完成时，反应的焓变是不同的

D．如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到

9．B下列关于反应热的说法正确的是（　　）

A．当ΔH为“”时，表示该反应为吸热反应

B．已知C（s）+1/2O2（g）=CO（g）的反应热为110.5kJ·mol1，说明碳的燃烧热为110.5kJ·mol1

C．反应热的大小

与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关

D．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关

10．A已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，下列各反应热关系中不正确的是（　　）

A．A→F　ΔH=–ΔH6

B．A→D　ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3

C．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0

D．ΔH1+ΔH6=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5

11．B已知热化学反应方程式：

Zn（s）+

O2（g）=ZnO（s）；

ΔH=351.5kJ·mol1

Hg（l）+

O2（g）=HgO（s）；

ΔH=90.84kJ·mol1

则锌汞电池中热化学反应方程式：

Zn（s）+HgO（s）=ZnO（s）+Hg（l）的ΔH为（　　）

A．ΔH=+260.7kJ·mol1

B．ΔH=260.7kJ·mol1

C．ΔH=444.2kJ·mol1

D．ΔH=+444.2kJ·mol1

12．B

（1）工业合成氨时，合成塔中每生成1molNH3，放出46.lkJ的热量。

①工业合成氨的热化学方程式是：

_______________________________。

②已知：

，则断开1molN–H键所需的能量是_______kJ。

（2）现代利用铁的氧化物循环裂解水制氢气的过程如下图所示。

已知：

Fe3O4（s）+CO（g）

3FeO（s）+CO2（g）

ΔH1=+19.3kJ·mol–1

3FeO（s）+H2O（g）

Fe3O4（s）+H2（g）

ΔH2=–57.2kJ·mol–1

C（s）+CO2（g）

2CO（g）

ΔH3=+172.4kJ·mol–1

铁氧化物循环裂解水制氢气总反应的热化学方程式是_________________。

第5节燃烧热能源

1．A为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。

目前使用的清洁燃料主要有两类：

一类是压缩天然气（CNG），另一类是液化石油气（LPG）。

这两类燃料的主要成分都是（　　）

A．碳水化合物 B．碳氢化合物

C．氢气        D．醇类

2．B合理利用燃料减小污染符合“绿色化学”理念，下列关于燃料的说法正确的是（　　）

A．“可燃冰”是将水变为油的新型燃料

B．氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料

C．乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料

D．石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料

3．B下列燃烧反应的反应热是燃烧热的是（　　）

A．H2（g）+

O2（g）

H2O（g）　

ΔH1

B．C（s）+O2（g）

CO（g）　ΔH2

C．S（s）+O2（g）

SO2（g）　ΔH3

D．H2S（g）+

O2（g）

S（s）+H2O（l）ΔH4

4．B1mol碳完全燃烧后可放出393.5kJ的热量，下列热化学方程式正确的是（　　）

A．C（固）+O2（气）=CO2（气）

△H=+393.5kJ/mol

B．C（固）+O2（气）=CO（气）

△H=393.5kJ/mol

C．C+O2=CO2△H=393.5kJ/mol

D．C（固）+O2（气）=CO2（气）

△H=393.5kJ/mol

5．A氢能是一种应用前景非常广阔的新能源，但目前仍处于研究、试验阶段，还未能进入实用阶段，其主要原因是（　　）

①氢气燃烧对环境影响的评价尚无定论

②氢气的制取耗能巨大，廉价制氢技术尚未成熟

③氢气贮存、运输等安全技术尚未完全解决

④氢气燃烧的放热量低于相同质量的矿物燃料，经济效益欠佳

A．①②B．②③C．③④D．①④

6．B与我国的“神舟六号”采用液态燃料作推进剂不同，美国的航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其方程式可表示为：

2NH4ClO4

N2↑+4H2O↑+Cl2↑+2O2↑ΔH<0。

下列对此反应的叙述错误的是（　　）

A．上述反应属于分解反应

B．上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行

C．反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能

D．在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用

7．C人民网曾报道，日本事业集团在太空建立巨大的集光装置，把太阳光变为激光用于分解海水制氢：

2H2O

2H2↑+O2↑，下列说法中不正确的是（　　）

A．反应物H2O的总能量高于生成物H2和O2的总能量

B．TiO2可以提高H2O的分解率

C．反应为吸热反应

D．使用氢气作燃料有利于控制温室效应

8．C《全球科技经济瞭望》报道了美国氢燃料电池技术的发展。

科学家预测“氢能”将是未来21世纪最理想的新能源，氢能是利用氢气的燃烧反应放热提供能量。

即：

H2（g）+

O2（g）=H2O（l）　

ΔH=285.5kJ/mol。

（1）试分析“氢能”将是未来21世纪最理想的新能源的原因___________________；______________（指出两个优点即可）。

（2）目前世界上的氢气绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取。

请写出工业上由天然气与H2O（g）反应制氢气的化学反应方程式________。

（3）目前，有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系，如下图所示：

这是一种最理想的氢能源循环体系，类似于生物的光合作用，而且价格低廉。

急需化学家研究的是_________________。

9．B下列说法正确的是（　　）

A．CO能继续和氧气反应生成稳定的CO2，所以CO的燃烧反应一定是吸热反应

B．1mol硫酸与1molBa（OH）2完全中和所放出的热量为中和热

C．相同条件下，2mol氢原子所具有的能量大于1mol氢分子所具有的能量

D．101kPa时，1mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热

10．B下列热化学方程式中△H代表燃烧热的是（　　）

A．CH4（g）+

O2（g）=2H2O（l）+CO（g）

△H1

B．S（s）+

O2（g）=SO3（s）△H2

C．C

6H12O6（s）+6O2（g）=

6CO2（g）+6H2O（l）△H3

D．2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H4

11．C甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：

①CH3OH（g）＋H2O（g）＝CO2（g）＋3H2（g）

△H＝＋49.0kJ·mol1

②CH3OH（g）＋

O2（g）＝CO2（g）＋2H2（g）

△H＝－192.9kJ·mol1

下列说法正确的是（　　）

A．CH3OH的燃烧热为192.9kJ·mol1

B．反应①中的能量变化如下图所示

C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量

D．根据②推知反应CH3OH（l）＋

O2（g）＝CO2（g）＋2H2（g）的△H＞192.9kJ·mol1

12．B近几十年来，对以氢能源作为

未来动力燃料的研究获得了迅速发展。

像电一样，氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的所谓“二级能源”，而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为一级能源，如煤、石油、太阳能和原子能等。

（1）为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是。

A．电解水B．锌和稀硫酸反应

C．光解海水D．以石油、天然气为原料

（2）燃烧氢气时耗氧量小，发热量大.已知4gH2燃烧生成液态水时放热为571.6kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为

____________________________________。

（3）碳燃烧的热化学方程式为：

C（g）+O2（g）=CO2（g）；△H=393.5kJ/mol

试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是。

第6节化学反应热的计算

1．A将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反应的热化学方程式为___________________________。

又已知：

H2O（g）=H2O（l）ΔH2=44.0kJ·mol1，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是______kJ。

2．A已知：

P4（s，白磷）+5O2（g）=P4O10（s）

ΔH1=2983.2kJ·mol1

4P（s，红磷）+5O2（g）=P4O10（s）

ΔH2=2954.0kJ·mol1

则白磷转化为红磷的热化学方程式为___________________________________。

相同的状况下，

能量较低的是________；白磷的稳定性比红磷___（填“高”或“低”）。

3．B已知下列两个热化学方程式：

H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）　

ΔH=285.8kJ·mol1

C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）

ΔH=2220.0kJ·mol1

实验测得氢气和丙烷的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中氢气和丙烷的体积比是________，两者放出的热量之比约为________。

A．1∶3B．3∶1　C．1∶4　D．5∶13

4．BCH3—CH3→CH2=CH2+H2，有关化学键的键能如下：

化学键

C—H

C=C

C—C

H—H

键能（kJ·mol1）

414.4

615.3

347.4

435.3

试计算该反应的反应热。

5．B氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及