高中化学选修四《化学反应与能量》单元专题练习解析.docx

1、高中化学选修四 化学反应与能量单元专题练习解析全章复习与巩固【学习目标】1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式； 2、掌握热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式；3、了解中和热、燃烧热的概念，并能进行简单的计算；4、知道盖斯定律，能用盖斯定律进行反应热的简单计算；了解反应热计算的过程和方法。【知识网络】1、知识结构2、知识联系【要点梳理】要点一、反应热及燃烧热、中和热等概念1、反应热：化学上规定，当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量为该反应在此温度下的热效应。2、燃烧热(1)概念：在101kPa时，1mol物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的

2、燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ/mol表示。(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。要点诠释： 规定是在101 kPa压强下测出热量。书中提供的燃烧热数据都是在101kPa下测定出来的。因为压强不同，反应热有所不同。 规定可燃物的物质的量为1mol(这样才有可比性)。因此，表示可燃物的燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数为1，其他物质的化学计量数常出现分数。例如，C8H18的燃烧热为5518kJ/mol，用热化学方程式表示则为 C8H18(l)+O2(g)= 8CO2(g)+9H2O(l) H=5518k

3、J/mol 规定生成物为稳定的氧化物例如C CO2、H H2O(l)、S SO2等。C(s)+O2(g)=CO(g)H=110.5kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)H=393.5kJ/molC的燃烧热为393.5kJ/mol而不是110.5kJ/mol。 叙述燃烧热时，用正值，在热化学方程式中用H表示时取负值。 例如，CH4的燃烧热为890.3kJ/mol，而H890.3kJ/mol。必须以1mol可燃物燃烧为标准。3、中和热(1)概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。(2)中和热的表示：H(aq)+OH(aq)=H2O(l)H=57.3

4、kJ/mol。要点诠释： 这里的稀溶液一般要求酸溶液中的c(H)1mol/L，碱溶液中的c(OH)1mol/L。这是因浓酸溶液和浓碱溶液相互稀释时会放出热量。强酸与强碱的中和反应其实质是H和OH反应(即与酸、碱的种类无关)，通过许多次实验测定，1molH和1molOH反应生成1molH2O时，放出热量57.3kJ。其热化学方程式为 H(aq)+OH(aq)=H2O(l)H=57.3kJ/mol 因此，所有中和反应的H都相同，都为57.3kJ/mol。 中和热是以生成1molH2O为基准，因为表示中和热的热化学方程式中，水的化学计量数为1，其酸、碱或盐的化学计量数可以为分数；中和反应对象为稀溶液

5、；强酸与强碱中和时生成1mol H2O均放热57.3kJ，弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。4、中和热的测定(1)主要仪器：大烧杯(500mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。(2)实验步骤：组装仪器如图6-1所示。分别量取50mL 0.50 mol/L的盐酸和50mL0.55mol/L NaOH溶液，记录起始温度t1。混合反应并准确量取混合液最高温度，记录终止温度t2。重复实验二次，取平均值。计算H=(3)可能的误差未及时测出最高温度其值偏小使用一个量筒且未洗干净其值偏小烧杯

6、过大其值偏小要点二、化学反应的焓变1、焓的定义物质所具有的能量是性质，符号为H。用焓变(H)来描述与反应热有关的能量变化。HH(生成物)H(反应物)H为生成物的总焓与反应物的总焓之差，称为化学反应的焓变。注意：H 0，表示吸热；H H2的是( )A2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H1 2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H2BS(g)+O2(g)SO2(g)H1 S(s)+O2(g)SO2(g)H2CC(s)+ O2(g)CO(g)H1 C(s)+O2(g)CO2(g)H2DH2(g)+Br2(g)2HBr(g)H1 H2(g)+ Br2(l)2HBr(g)H2【答案】AC【解析】通过

7、盖斯定律将两个的热化学方程式联系在一起做差值计算，根据H1-H2不等式结果来比较H1、H2的大小关系。【变式2】已知：2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) H=-701.0kJmol-12Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) H=-181.6kJmol-1则反应Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+ Hg(l)的H为A. +519.4kJmol-1B. +259.7kJmol-1C. -259.7kJmol-1D. -519.4kJmol-1【答案】C【解析】命题立意：考查盖斯定律。反应的焓值由盖斯定律直接求出。即(H1-H2)/2=-259.7 kJmol-1。注意本题中两负数相减

8、易出错，此外系数除以2时，焓值也要除以2【变式3】根据热化学方程式(在101kPa时)：，分析下列说法中不正确的是( )。A. S的燃烧热为297.23kJ/molB.放出热量大于297.23kJC.放出热量小于297.23kJD. 形成1mol SO2的化学键所释放的总能量大于断裂1mol S(s)和1mol O2(g)的化学键所吸收的总能量【答案】C【解析】根据题给燃烧热的热化学方程式可知A、D正确。若想确定B与C，需将题设热化学方程式拆分为：，即放出热量的数值小于297.23kJ。【巩固练习】一、选择题1炽热的炉膛内有反应：C(s)O2(g)CO2(g)；H392 kJmol1，往炉膛内

9、通入水蒸气时，有如下反应：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)；H131 kJmol1，2CO(g)O2(g)2CO2(g)；H564 kJmol1，2H2(g)O2(g)2H2O(g)；H482 kJmol1，由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气时()A不能节约燃料，但能使炉膛火更旺B虽不能使炉膛火更旺，但可节约燃料C既可使炉膛火更旺，又能节约燃料D即不能使炉膛火更旺，又不能节约燃料2A、B、C、D均是短周期元素，当A、B两元素的原子分别得到两个电子形成稳定结构时，A放出的能量大于B放出的能量；当C、D两元素的原子分别失去一个电子形成稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量。若A、B、

10、C、D四种元素间分别形成化合物时，属于离子化合物可能性最大的是()AC2ABC2BCD2ADD2B3已知反应：101 kPa时，2C(s)O2(g)2CO(g)；H221 kJmol1稀溶液中，H(aq)OH(aq)H2O(l)；H57.3 kJmol1下列结论正确的是 ()A碳的燃烧热大于110.5 kJmol1B的反应热为221 kJmol1C稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol1D稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量4（2015 江苏高考）下列说法正确的是（ ）A分子式为C2H6O的有机化合物性质相同B相同条件下，等质量的碳按a、b两种途

11、径完全转化，途径a比途径b放出更多热能途径a：途径b：C在氧化还原反应中，还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数D通过化学变化可以直接将水转变为汽油5常温常压下将氢气和氧气混合在一起，即使过上几年，它们也不会化合生成水。然而只要给一个电火花，氢气就迅速与氧气反应生成水。反应过程中的能量变化如下图A所示。对比图B中的情景，漫画的羊提供给石头的“能量”相当于图A中的()AE2BE2E1CE3E2DE36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()CH3OH(g)H2O(g)CO2(g)3H2(g)；H49.0 kJmol1CH3OH(g)O2(g)CO2(g)2H2(g)；

12、H192.9 kJmol1ACH3OH的燃烧热为192.9 kJmol1B反应中的能量变化如上图所示CCH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D根据推知反应CH3OH(l)O2(g)CO2(g)2H2(g)的H192.9 kJmol17充分燃烧一定量丁烷气体放出的热量为xQ，完全吸收它生成的CO2生成正盐需5 mol/L的KOH溶液100 mL，则丁烷的燃烧热呈()A16xQB8xQC4xQD2xQ8已知：1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量

13、下列叙述正确的是()A氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)Cl2(g)2HCl(g)B氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的H183 kJmol1C氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的H183 kJmol1D氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的H183 kJmol19（2015 重庆高考）黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) H= x kJmol1已知碳的燃烧热H1= a kJmol1 S(s)+2K(s)=K2S(s) H2= b kJmol12K

14、(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) H3= c kJmol1则x为（ ）A3a+bc Bc +3ab Ca+bc Dc+ab10已知CH4(g)的燃烧热为890 kJ/mol，当一定量的CH4(g)完全燃烧生成CO2和H2O(l)所放出的热量为74 kJ，所需空气在标准状况下的体积约为(空气中O2的体积分数为20%)()A37.24 LB18.62 LC9.31 LD20.50 L11已知25 、101 kPa时，2C(s)O2(g)2CO(g)；H221 kJ/mol25 、101 kPa下，碳的燃烧热是393.5 kJ/mol。今有120 g碳不完全燃烧，所得混合气体对氧气

15、的相对密度为1。则该反应放出的热量是()A1105 kJB1812.5 kJC2520 kJD3935 kJ12已知乙炔和乙烯的热化学方程式分别为：2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)H2600 kJ/mol，C2H4(g)3O2(g)2CO2(g)2H2O(l)H1411 kJ/mol。又知氧炔焰的温度比乙烯燃烧时火焰的温度高。据此，下列说法错误的是()A物质的燃烧热越大，火焰温度越高B烃完全燃烧时，火焰温度的高低不仅仅取决于其燃烧热的高低C相同条件下等体积乙烯和乙炔完全燃烧时，乙炔放热较少D1 mol乙烯完全燃烧生成气态产物时，放出的热量小于1411 kJ13人体内葡萄

16、糖的消耗可用下列热化学方程式表示：C6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6H2O(l)H2800.6 kJ/mol，如果某人每天消耗12540 kJ热量，则他每天至少要摄入葡萄糖的质量为()A806 gB1000 gC1250 gD1500 g14已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJ/mol.实验测得4 mol SO2发生上述化学反应时放出314.3 kJ的热量，SO2的转化率最接近于()A40%B50%C80%D90%二、非选择题1实验室利用如图装置进行中和热的测定。回答下列问题：(1)该图中有两处未画出，它们是_、_。(2)在操作正确的前提下提高中和热测定

17、的准确性的关键是_。(3)如果用0.50 mol/L的盐酸和氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出的“中和热”将_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)；原因是_。2能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会人类面临的严峻课题，回答下列问题：(1)我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家，下列关于煤作燃料的论点正确的是_(填字母)。A煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单燃烧掉太可惜了，应该综合利用B煤是发热很高的固体燃料，我国煤炭资源相对集中，开采成本低，用煤作燃料实惠C煤燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘，对环境污染严重D通过洁净煤技术，如煤的气化和液化，以及烟气脱硫，不仅减轻了燃煤污染，还能提高煤燃烧的热利用率(2)乌克兰科学家将铜和铁混合熔化制成多孔金属，