人教版高中化学选修45 微专题福突破1 反应热的比较 含答案.docx

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人教版高中化学选修45微专题福突破1反应热的比较含答案

反应热的比较

1.与“符号”相关的反应热比较

对于放热反应来说,ΔH=-QkJ·mol-1,虽然“-”仅表示放热的意思,但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”,即放热越多,ΔH反而越小。

2.与“化学计量数”相关的反应热比较

例如:

H2(g)+

O2(g)===H2O(l) ΔH1=-akJ/mol,

2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2=-bkJ/mol,

aΔH2。

3.与“中和热”相关的反应热比较

中和热是酸和碱的稀溶液反应生成1molH2O(l)放出的热量。

强酸和强碱的稀溶液反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol;弱酸、弱碱电离时吸热,反应时放出的总热量小于57.3kJ;浓硫酸稀释时放热,反应时放出的总热量大于57.3kJ。

4.与“物质聚集状态”相关的反应热比较

(1)同一反应,生成物状态不同时

A(g)+B(g)===C(g) ΔH1<0,

A(g)+B(g)===C(l) ΔH2<0,

因为C(g)===C(l) ΔH3<0,则ΔH3=ΔH2-ΔH1,所以ΔH2<ΔH1。

(2)同一反应,反应物状态不同时

S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1<0

S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2<0

S(g)

S(s)

SΔH1O2(g)

ΔH2+ΔH3=ΔH1,则ΔH3=ΔH1-ΔH2,又ΔH3<0,所以ΔH1<ΔH2。

5.与“可逆反应”相关的反应热比较

如3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol,是指生成2molNH3(g)时放出92.2kJ的热量,而不是3molH2(g)和1molN2(g)混合在一定条件下反应就可放出92.2kJ的热量,实际上3molH2(g)和1molN2(g)混合在一定条件下反应放出的热量小于92.2kJ,因为该反应的反应物不能完全转化为生成物。

 已知:

①H2(g)+

O2(g)===H2O(g) ΔH1=akJ/mol

②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2=bkJ/mol

③H2(g)+

O2(g)===H2O(l) ΔH3=ckJ/mol

④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH4=dkJ/mol

下列关系式中正确的是(  )

A.ad>0

C.2a=b<0D.2c=d>0

[审题指导]

信息

提取

形成

思路

①②中反应物、生成物的状态均相同,①×2=②,即2ΔH1=ΔH2,2a=b,因为H2的燃烧反应为放热反应,故2a=b<0;同理,③×2=④,有2c=d<0;由于气态水转变为液态水要放热,故c

[答案] C

【突破训练】

1.在同温同压下,下列各组热化学方程式中,Q2>Q1的是(  )

A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-Q1kJ/mol

2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-Q2kJ/mol

B.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-Q1kJ/mol

S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-Q2kJ/mol

C.C(s)+

O2(g)===CO(g) ΔH=-Q1kJ/mol

C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-Q2kJ/mol

D.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-Q1kJ/mol

H2(g)+

Cl2(g)===HCl(g) ΔH=-Q2kJ/mol

解析:

选C。

A项中的反应可虚拟为

,根据盖斯定律Q1=Q2+Q,故Q1>Q2。

B项中的反应可虚拟为

,则Q2=Q1-Q,故Q1>Q2。

C项中的反应可虚拟为

,则Q2=Q1+Q,故Q2>Q1。

D项中Q1=2Q2,即Q1>Q2。

2.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) ΔH=-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ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是(  )

A.ΔH1>ΔH2>ΔH3  B.ΔH1<ΔH3<ΔH2

C.ΔH1=ΔH3>ΔH2  D.ΔH1>ΔH3>ΔH2

解析:

选D。

浓硫酸溶于水放热;稀醋酸与氢氧化钠溶液反应过程中醋酸电离吸热。

3.(2017·盐城高二检测)已知白磷转变成红磷时放出热量和下列两个热化学方程式:

P4(白磷,s)+5O2(g)===2P2O5(s) ΔH1,

4P(红磷,s)+5O2(g)===2P2O5(s) ΔH2。

则ΔH1和ΔH2的关系正确的是(  )

A.ΔH1=ΔH2  B.ΔH1>ΔH2

C.ΔH1<ΔH2  D.无法确定

解析:

选C。

由第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得:

P4(白磷,s)===4P(红磷,s) ΔH=ΔH1-ΔH2,由题意知ΔH<0,则ΔH1-ΔH2<0,ΔH1<ΔH2。

章末过关检测

(一)

(时间:

60分钟,满分:

100分)

一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)

1.下列对化学反应认识不正确的是(  )

A.必然会引起化学键变化

B.必然会产生新物质

C.必然引起物质状态的变化

D.必然伴随着能量的变化

解析:

选C。

有新物质生成的反应是化学反应,其实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,A、B正确;在化学反应中伴随着能量变化,D正确;在化学反应中物质状态不一定变化,如2CO+O2

2CO2,C不正确。

2.为应对雾霾,北京市在改善空气质量方面付出了大量的努力,所取得的显著成果也受到了国际社会的高度评价。

下列做法能改善空气质量的是(  )

A.以煤等燃料作为主要生活燃料

B.利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源

C.鼓励私人购买和使用汽车

D.限制使用电动车

解析:

选B。

造成空气质量差的主要原因是化石燃料的大量使用,因此要减少煤、石油等的使用;可利用太阳能、风能和氢能等清洁能源替代化石能源;鼓励、提倡人们使用公交车、电动车、自行车等代替私家车。

3.(2017·大连高二检测)对于放热反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(l),下列说法正确的是(  )

A.生成物H2O(l)所具有的总焓高于反应物H2和O2所具有的总焓

B.反应物H2和O2所具有的总焓高于生成物H2O(l)所具有的总焓

C.反应物H2和O2所具有的总焓等于生成物H2O(l)所具有的总焓

D.反应物H2和O2比生成物H2O(l)稳定

解析:

选B。

反应物总焓高于生成物总焓的反应是放热反应,反应物总焓低于生成物总焓的反应是吸热反应。

焓值越低,物质越稳定。

4.下列图示关系不正确的是(  )

解析:

选B。

燃烧热和中和热均属于反应热,两者是并列关系,A项正确。

一次能源和二次能源是并列关系,而非交叉关系,B项错误。

氧化还原反应既有放热反应又有吸热反应,C项正确。

根据能源的分类可知D项正确。

5.根据热化学方程式:

S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=akJ·mol-1(a=-297.2),判断下列说法中不正确的是(  )

A.S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应

B.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH=bkJ·mol-1,则a

C.1molSO2(g)所具有的能量低于1molS(s)与1molO2(g)所具有的能量之和

D.16g固体硫在氧气中充分燃烧,可放出148.6kJ热量

解析:

选B。

从所给热化学方程式分析,ΔH<0,故反应放热,A项正确;对比可知B项中硫为气态,由S(s)→S(g)要吸热,故S(g)燃烧放出的热量多,故a>b,B项错误;因为S的燃烧是放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,故1molSO2(g)所具有的能量低于1molS(s)与1molO2(g)所具有的能量之和,C项正确;16g固体硫在氧气中充分燃烧放出热量148.6kJ,D项正确。

6.实验表明,在一定条件下,乙烯和水的反应可表示为C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g) ΔH=-45.8kJ·mol-1。

则下列说法中正确的是(  )

A.实验中,乙烯的用量不会影响该反应的焓变(ΔH)

B.该反应中0.5molH2O(l)完全反应放出的热量为22.9kJ 

C.1molC2H5OH(g)具有的能量大于1molC2H4(g)和1molH2O(g)所具有的能量和

D.1molC2H4(g)和1molH2O(g)中化学键的总键能大于1molC2H5OH(g)中化学键的总键能

解析:

选A。

该反应中0.5molH2O(g)完全反应放出的热量为22.9kJ,B项错;放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,生成物的总键能大于反应物的总键能,C、D项错。

7.强酸和强碱在稀溶液中反应的热化学方程式可表示为

H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1

已知:

CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-Q1kJ·mol-1

HNO3(aq)+NaOH(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH=-Q2kJ·mol-1

CH3COOH(aq)+NH3·H2O(aq)===CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH=-Q3kJ·mol-1

上述均是在溶液中进行的反应,Q1、Q2、Q3的关系正确的是 (  )

A.Q1=Q2=Q3=57.3 B.Q1>Q2>Q3>57.3

C.Q3<Q1<Q2=57.3D.无法确定

解析:

选C。

因为醋酸、一水合氨为弱电解质,随着中和反应的进行,醋酸、一水合氨发生电离。

电离过程为吸热过程,故弱酸、弱碱反应放出的热量<弱酸、强碱反应放出的热量<强酸、强碱反应放出的热量。

8.(2017·福州高二质检)为了测量某酸碱反应的中和热,计算时至少需要的数据是(  )

①酸的浓度和体积 ②碱的浓度和体积 ③比热容

④反应后溶液的质量 ⑤生成水的物质的量 ⑥反应前后温度变化 ⑦操作所需的时间

A.①②③④B.①③④⑤

C.③④⑤⑥D.全部

解析:

选C。

写出在测量并计算反应放出的热量时用到的公式:

Q=cmΔt,理解各符号表示的物理意义即可:

m表示④反应后溶液的质量,c表示③比热容,Δt表示⑥反应前后温度变化,计算中和热,还需知道生成水的物质的量,C正确。

9.(2017·天津五区县高二联考)已知热化学方程式:

①CO(g)+

O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1;②H2(g)+

O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1,则下列说法正确的是(  )

A.H2的燃烧热为241.8kJ·mol-1

B.由反应①、②可知如图所示的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·mol-1

C.H2(g)转变成H2O(g)的化学反应一定要释放能量

D.根据反应②推知反应H2(g)+

O2(g)===H2O(l) ΔH>-241.8kJ·mol-1

解析:

选B。

A.氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量,所以H2的燃烧热要高于241.8kJ·mol-1,故A错误;B.化学反应的焓变等于反应物和生成物之间的能量差,根据图示知道,该反应是放热反应,再根据盖斯定律,由反应①-反应②得CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1-(-241.8kJ·mol-1)=-41.2kJ·mol-1,故B正确;C.氢气和氧气在点燃的情况下生成水(液态)一定会释放能量,如果是氢气和氧化铜在高温下发生化学反应则会吸收能量,故C错误;D.由于气态水变为液态水是一个放热过程,根据反应②推知反应H2(g)+

O2(g)===H2O(l) ΔH<-241.8kJ·mol-1,故D错误。

10.(2017·苏州中学检测)下列热化学方程式或叙述正确的是(  )

A.1mol液态肼(N2H4)在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642kJ热量:

N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642kJ/mol

B.12g石墨转化为CO时,放出110.5kJ热量:

2C(石墨,s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-110.5kJ/mol

C.已知:

H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-286kJ/mol,则2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+572kJ/mol

D.已知:

N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,则在一定条件下向密闭容器中充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)充分反应放出46.2kJ的热量

解析:

选C。

A项,放出热量,ΔH<0,正确的热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-642kJ/mol。

B项,2C(石墨,s)+O2(g)===2CO(g)的ΔH应是2mol即24g石墨转化为CO时的反应热,即ΔH=-221kJ/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ΔH数值也加倍;若反应逆向进行,则ΔH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) ΔH=-92.4kJ/mol表示1molN2(g)与3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)时放出92.4kJ的热量,但合成氨反应是可逆反应,0.5molN2(g)与1.5molH2(g)充分反应后生成的NH3(g)的物质的量小于1mol,故放出的热量小于46.2kJ。

11.(2017·武汉高二测试)标准状况下,气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。

已知H—H、H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436kJ/mol、463kJ/mol和495kJ/mol。

下列热化学方程式正确的是(  )

A.H2O(g)===H2(g)+

O2(g) ΔH=-485kJ/mol

B.H2O(g)===H2(g)+

O2(g) ΔH=+485kJ/mol

C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+485kJ/mol

D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-485kJ/mol

解析:

选D。

1mol气态水分解产生1mol氢气和1/2mol氧气的能量变化是2×463kJ-436kJ-1/2×495kJ=242.5kJ,因此热化学方程式为H2O(g)===H2(g)+

O2(g) ΔH=+242.5kJ/mol,A、B错误。

若是2mol气态水分解产生2mol氢气和1mol氧气,能量变化是+485kJ,物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等。

即热化学方程式是2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-485kJ/mol,C错误,D正确。

12.已知在25℃,101kPa下,1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4kJ能量。

表示上述反应的热化学方程式正确的是(  )

A.C8H18(l)+

O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g)

ΔH=-48.4kJ·mol-1

B.C8H18(l)+

O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)

ΔH=-5517.6kJ·mol-1

C.C8H18(l)+

O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)

ΔH=+5517.6kJ·mol-1

D.C8H18(l)+

O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)

ΔH=-48.4kJ·mol-1

解析:

选B。

辛烷燃烧是一个放热反应,ΔH<0,故C项错误;在25℃,101kPa下,1molC8H18燃烧生成CO2和液态水时放出热量为

×114g=5517.6kJ,故B项正确;A项中水的状态标错,且ΔH数值错误,D项中ΔH数值错误。

13.能由下表所列的“依据”推导出后面的“结论”的是(  )

依据

结论

A

CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) 

ΔH=-801.3kJ·mol-1

CH4的燃烧热ΔH=-801.3kJ·mol-1

B

Sn(灰,s)

Sn(白,s)

ΔH=+2.1kJ·mol-1

白锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏

C

稀溶液中:

H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)

ΔH=-57.3kJ·mol-1 

中和热ΔH=+57.3kJ·mol-1

D

3O2(g)===2O3(g)ΔH=QkJ·mol-1(Q>0)

臭氧比氧气稳定

解析:

选B。

表示CH4的燃烧热时生成的H2O应为液态,A错;中和热ΔH应为负值,C错;氧气转化为臭氧时吸热,故等质量臭氧具有的能量高于氧气,氧气更稳定,D错。

14.反应A+B→C(ΔH<0)分两步进行:

①A+B→X(ΔH>0),②X→C(ΔH<0)。

下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是(  )

解析:

选D。

因总反应为放热反应,反应①为吸热反应,反应②为放热反应,所以反应②放出的热量比反应①吸收的热量多。

选项A,图中反应①为放热反应,反应②为吸热反应,且总反应为吸热反应,错;选项B,图中反应①和反应②均为吸热反应,错;选项C,图中反应①和反应②均为放热反应,错。

15.已知H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1,CO的燃烧热为282.8kJ·mol-1。

现有H2和CO组成的混合气体56.0L(标准状况),经充分燃烧后,一共放出热量710.0kJ,并生成液态水。

下列说法正确的是(  )

A.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=+282.8kJ·mol-1

B.H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-571.6kJ·mol-1

C.燃烧前的混合气体中,H2的体积分数为40%

D.混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应,电子转移总数为2mol

解析:

选C。

A项应为1molCO燃烧生成1molCO2放热282.8kJ,且ΔH<0,错误。

B项中由于题目中已知的是H2的燃烧热,因此生成的H2O应为液态,错误。

设56.0L混合气体中含H2的物质的量为x,CO的物质的量为y,列式x+y=

=2.5mol ①,285.8kJ·mol-1×x+282.8kJ·mol-1×y=710.0kJ ②,联立①②解得x=1mol,则H2的体积分数为

×100%=40%,C项正确。

混合气体燃烧后生成H2O、CO2共2.5mol,与足量的过氧化钠反应能产生O21.25mol,其电子转移总数为2.5mol,D项错误。

16.已知:

2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1,CO(g)+

O2(g)===CO2(g) ΔH=-282.9kJ·mol-1。

某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量,同时生成3.6g液态水,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为(  )

A.2∶1       B.1∶2

C.1∶1D.2∶3

解析:

选C。

由生成3.6gH2O(l)知,

n(H2)=

=0.2mol,

则n(CO)=

=0.2mol,

则n(H2)∶n(CO)=1∶1,故选C。

二、非选择题(本题包括4小题,共52分)

17.(9分)

(1)用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,反应①为主反应,反应②和③为副反应。

①1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g)

ΔH1=-47.3kJ·mol-1

②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)

ΔH2=+210.5kJ·mol-1

③CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g) 

ΔH3=-86.2kJ·mol-1

反应2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=__________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。

(2)已知:

25℃、101kPa时,

Mn(s)+O2(g)===MnO2(s) ΔH=-520kJ·mol-1

S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297kJ·mol-1

Mn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s)

ΔH=-1065kJ·mol-1

则SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是_____________________。

解析:

(1)根据盖斯定律,由①×4+②+③×2可得目标热化学方程式,故有ΔH=4ΔH1+ΔH2+2ΔH3。

(2)将给定的三个热化学方程式依次编为①②③,将三个方程式按照③-①-②处理后可得热化学方程式MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s) ΔH=-248kJ·mol-1。

答案:

(1)4ΔH1+ΔH2+2ΔH3

(2)MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s)ΔH=-248kJ·mol-1

18.(14分)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g),反应过程中的能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。

根据如图回答下列问题:

(1)P(s)和Cl2(g)反应生成PCl3(g)的热化学方程式是

___________________________________________________________。

(2)PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2(g)的热化学方程式是

___________________________________________________________。

(3)P(s)和Cl2(g)分两步反应生成1molPCl5(g)的ΔH3=____,P(s)和Cl2(g)一步反应生成1molPCl5(g)的ΔH4____(填“大于”“小于”或“等于”)ΔH3。

解析:

(1)联系图像找出生成1molPCl3(g)时放出的热量为306kJ。

(2)联系图像找出PCl3(g)和Cl2(g)反应生成1molPCl5(g)时放出93kJ的热量,则1molPCl5(g)分解为PCl3(g)和Cl2(g)时应吸收93kJ的热量。

(3)根据盖斯定律可知由P(s)和Cl2(g)生成1molPCl5(g)的ΔH3=ΔH1+ΔH2=-399kJ·mol-1,不管该反应是一步完成还是分几步完成,反应的热效应不变。

答案:

(1)

Cl2(g)+P(s)===PCl3(g)ΔH=-306kJ/mol

(2)PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93kJ/mol

(3)-399kJ/mol 等于

19.(14分)2016年冬天,全国大部

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