化學(xué)反應(yīng)中的能量

1、專題七 化學(xué)反應(yīng)與能量變化第一單元 化學(xué)反應(yīng)中的能量1(2009·全國(guó)理綜，11)已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890 kJ·mol1現(xiàn)有H2與CH4的混合氣體112 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，使其完全燃燒生成CO2和H2O(l)，若實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)放熱3 695 kJ，則原混合氣體中H2與CH4的物質(zhì)的量之比為()A11 B13 C14 D23解析：解法一：設(shè)H2與CH4的物質(zhì)的量分別是x和y，則xy112/22.4，890y3 695，解得x1.25 mol，y3.75 mol，

2、故原混合氣體中H2與CH4物質(zhì)的量之比是13。解法二：十字交叉法，混合氣體共5 mol，其平均燃燒熱為739 kJ·mol，則n(H2)n(CH4)13。答案：B2 1 g氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出142.9 kJ熱量，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H142.9 kJ·mol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1C2H2O2=2H2OH571.6 kJ·mol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1解析：因反應(yīng)為放熱，淘汰D；熱化學(xué)方程式應(yīng)

3、標(biāo)明所有物質(zhì)的聚集狀態(tài)，淘汰C；因1 g氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ熱量，那么4 g氫氣燃燒生成液態(tài)水應(yīng)放出571.6 kJ熱量，淘汰A。答案：B3下列變化過程，屬于放熱過程的是()液態(tài)水變成水蒸氣酸堿中和反應(yīng)濃H2SO4稀釋固體氫氧化鈉溶于水H2在Cl2中燃燒弱酸電離NH4Cl晶體與Ba(OH)2·8H2O混合攪拌A B C D解析：弱電解質(zhì)的電離是吸熱過程。答案：A4(2009·天津理綜，6)已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)；H566 kJ/molNa2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)O2(g)H226 kJ/mol根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判

4、斷，下列說法正確的是()ACO的燃燒熱為283 kJB上圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過程和能量關(guān)系C2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g) H>452 kJ/molDCO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509 kJ熱量時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.02×1023解析：A錯(cuò)，燃燒熱的單位應(yīng)是kJ/mol；B項(xiàng)，圖中沒有標(biāo)注物質(zhì)的系數(shù)；C項(xiàng)，由CO2(s)=CO2(g)H>0及蓋斯定律可知C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，當(dāng)反應(yīng)放出509 kJ熱量時(shí)，參加反應(yīng)的CO為1 mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2×6.02×1023。答案：C5已知：CH3CH2CH2CH3(

5、g)6.5 O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)；H2 878 kJ/mol(CH3)2CHCH3(g)6.5 O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)；H2 869 kJ/mol下列說法正確的是()A正丁烷分子儲(chǔ)存的能量大于異丁烷分子 B正丁烷的穩(wěn)定性大于異丁烷C異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷的過程是一個(gè)放熱過程 D異丁烷分子中的碳?xì)滏I比正丁烷的多解析：燃燒放出的熱量等于反應(yīng)物的能量減去產(chǎn)物的能量，由兩個(gè)熱化學(xué)方程式知正丁烷的能量大于異丁烷，其穩(wěn)定性小于異丁烷，所以異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷需要吸熱，但正丁烷與異丁烷的碳?xì)滏I一樣多，故選A。答案：A6. 現(xiàn)有如下三個(gè)熱化學(xué)方程式：H2(g)O2(g)=H2O

6、(g)Ha kJ·mol1H2(g)O2(g)=H2O(l)Hb kJ·mol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)Hc kJ·mol1下列關(guān)于它們的表述正確的是()A它們都是吸熱反應(yīng) Ba，b和c均為正值Cab D2bc解析：根據(jù)熱化學(xué)方程式書寫中反應(yīng)熱表示方法的規(guī)定，即H為“”表示放熱，H為“”表示吸熱，可判斷H2燃燒放出的熱量應(yīng)該用負(fù)值表示，故A、B均不正確。根據(jù)相同物質(zhì)的反應(yīng)，聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱不同，可判斷ab，故C不正確。根據(jù)相同反應(yīng)，反應(yīng)熱與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比，可判斷2bc，D正確。答案：D7已知：1 mol H2分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收43

7、6 kJ的能量；1 mol Cl2分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收243 kJ的能量；由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子時(shí)釋放431 kJ的能量。下列敘述正確的是()A氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫氣體的熱化學(xué)方程式是H2(g)Cl2(g)2HCl(g)B氫氣和氯氣反應(yīng)生成2 mol氯化氫氣體，反應(yīng)的H183 kJ·mol1C氫氣和氯氣反應(yīng)生成2 mol氯化氫氣體，反應(yīng)的H183 kJ·mol1D氫氣和氯氣反應(yīng)生成1 mol氯化氫氣體，反應(yīng)的H183 kJ·mol1解析：氫氣和氯氣生成氯化氫的反應(yīng)熱等于氫氣鍵能加氯氣鍵能減去氯化氫鍵能的2倍即H436 kJ·

8、;mol1243 kJ·mol12×431 kJ·mol1183 kJ·mol1，故氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫的熱化學(xué)方程式：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJ·mol1。答案：C保溫杯式量熱計(jì)8 在量熱計(jì)中(如圖)將100 mL 0.50 mol·L1的CH3COOH溶液與100 mL 0.55 mol·L1的NaOH溶液混合，溫度從298.0 K升高至300.7 K。已知量熱計(jì)的熱容常數(shù)(量熱計(jì)各部件每升高1 K所需要的熱量)是150.5 J·K1，溶液密度均為1 g·mL1，生成溶液

9、的比熱容c4.184 J·(g·K)1。(1)試求CH3COOH的中和熱H。(2)CH3COOH的中和熱的文獻(xiàn)值為56.1 kJ·mol1，你認(rèn)為(1)中測(cè)得的實(shí)驗(yàn)值有偏差可能的原因是_。(3)實(shí)驗(yàn)中NaOH過量的目的是_。(4)你認(rèn)為CH3COOH的中和熱與HCl的中和熱數(shù)值相比，_較大，其原因是_。解析：CH3COOH的中和熱H5.33×104 J·mol153.3 kJ·mol1答案：(1)H53.3 kJ·mol1(2)量熱計(jì)的保溫瓶絕熱效果不好；酸堿溶液混合不迅速；溫度計(jì)不夠精確等(3)過量的堿能保證CH3COOH

10、完全被中和，從而提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度(4)HClCH3COOH是弱酸，只是少部分電離，CH3COOH發(fā)生電離時(shí)要吸熱，中和時(shí)放熱較少9. 把溫度為13、濃度為1.0 mol/L的酸溶液和1.1 mol/L的堿溶液各50 mL混合溶液密度均為1 g/mL，所生成溶液的比熱容c4.184 J/(g·)，輕輕攪動(dòng)。測(cè)得酸堿混合液的溫度變化數(shù)據(jù)如下：反應(yīng)物起始溫度t1/終了溫度t2/中和熱kJ·mol1HClNaOH13.019.8H1HClNH3·H2O13.019.3H2(1)試計(jì)算上述兩組實(shí)驗(yàn)測(cè)出的中和熱：H1_；H2_。(2)實(shí)驗(yàn)中堿液過量的目的是_。(3)兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果

11、有差異的原因是_。解析：(1)根據(jù)給出的酸和堿的物質(zhì)的量，酸為0.050 mol，堿為0.055 mol，堿是過量的，應(yīng)以酸計(jì)算，算出生成0.050 mol 水放出的熱量，進(jìn)而得出生成1 mol水放出的熱量，即可得出兩組實(shí)驗(yàn)測(cè)出的中和熱數(shù)值。|H1|5.69×104 J/mol56.9 kJ/mol|H2|5.27×104 J/mol52.7 kJ/mol(2)堿液過量是為了提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度，保證鹽酸完全反應(yīng)；NH3·H2O易揮發(fā)，也使NH3·H2O濃度下降，故應(yīng)過量。(3)NaOH是強(qiáng)堿，在水溶液中完全電離，跟HCl中和時(shí)放熱較多，NH3·H2

12、O是弱堿，只有小部分電離，發(fā)生電離時(shí)要吸熱，中和時(shí)放熱較少。答案：(1)56.9 kJ·mol152.7 kJ·mol1(2)使鹽酸完全反應(yīng)，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度(3)NaOH是強(qiáng)電解質(zhì)，NH3·H2O是弱電解質(zhì)，繼續(xù)電離時(shí)吸收熱量10(1)甲硅烷(SiH4)是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和水蒸氣。已知室溫下1 g甲硅烷自燃放出熱量44.6 kJ，其熱化學(xué)方程式是_。(2)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層，生成HCl和CO2是放熱反應(yīng)，當(dāng)1 mol Cl2參與反應(yīng)時(shí)釋放145 kJ的熱量，寫出這個(gè)熱化學(xué)方程式：_。(3)家用液化氣中的主要成

13、分之一是丁烷，當(dāng)10 kg丁烷完全燃燒并生成CO2和液態(tài)水時(shí)，放出的熱量是5×105 kJ，試寫出丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式：_。丁烷的燃燒熱為_kJ·mol1。已知1 mol液態(tài)水汽化時(shí)需要吸收44 kJ的熱量，則反應(yīng)：C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)的H_kJ·mol1。解析：根據(jù)燃燒熱的概念，結(jié)合題給條件可計(jì)算丁烷的燃燒熱為：×58 g·mol12 900 kJ·mol1。1 mol丁烷燃燒生成氣態(tài)水時(shí)H(2 900 kJ·mol144×5 kJ·mol1)2 680 kJ

14、83;mol1。答案：(1)SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(g)；H1 427.2 kJ·mol1(2)2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g)；H290 kJ·mol1(3)C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)；H2 900 kJ·mol12 9002 68011紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如右圖所示(圖中的H表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。根據(jù)右圖回答下列問題：(1)P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式是_。(2)PCl5分解成PCl

15、3和Cl2的熱化學(xué)方程式是_。(3)工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進(jìn)行，先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3，然后降溫，再和Cl2反應(yīng)生成PCl5。原因是_。(4)P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl5的H3_，P和Cl2一步反應(yīng)生成1 mol PCl5的H4_H3(填“大于”“小于”或“等于”)。解析：(1)產(chǎn)物的總能量減去反應(yīng)物的總能量就等于反應(yīng)熱，結(jié)合圖像可知，PCl3和反應(yīng)物P和Cl2的能量差值為306 kJ，因此該熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：P(s)Cl2(g)=PCl3(g)；H306 kJ/mol。(2)根據(jù)圖像可知PCl5和PCl3之間的能量差值為：93 kJ，因此PCl5分解成

16、PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式為：PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)；H93 kJ/mol。(3)由于兩個(gè)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，降低溫度有利于平衡右移，提高產(chǎn)率。同時(shí)由于PCl5受熱易分解，因此溫度降低防止其分解。(4)根據(jù)蓋斯定律求得：H3399 kJ/mol。且H3H4，與反應(yīng)的途徑無關(guān)，只與起始物質(zhì)、終了物質(zhì)有關(guān)。答案：(1)Cl2(g)P(s)=PCl3(g)；H306 kJ/mol(2)PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)；H93 kJ/mol(3)兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，降溫有利于提高產(chǎn)率，防止生成物分解(4)399 kJ/mol等于1(2009·濰坊統(tǒng)考)將1

17、g H2和4 g O2混合點(diǎn)燃，充分反應(yīng)，放出71.45 kJ熱量，同樣條件下1 mol H2在O2中完全燃燒放出的熱量是() A71.45 kJ B142.9 kJ C571.6 kJ D285.8 kJ解析：由氫氣和氧氣的反應(yīng)知，1 g H2和4 g O2反應(yīng)時(shí)氫氣過量，故1 mol H2反應(yīng)時(shí)需16 g氧氣，所以放出熱量為4×71.45 kJ285.8 kJ。答案：D2氫氣是一種高效而沒有污染的二級(jí)能源，它可以由自然界中大量存在的水來制?。?H2O(l)2H2(g)O2(g)，該反應(yīng)要吸收大量的熱。關(guān)于用水制取二級(jí)能源氫氣，以下研究方向正確的是()A構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的

18、物質(zhì)，因此可研究在水不分解的情況下，使氫氣成為二 級(jí)能源B設(shè)法將太陽光聚焦，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣C尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時(shí)釋放能量D尋找特殊催化劑，用于開發(fā)廉價(jià)能源，以分解水制取氧氣解析：水本身并不能燃燒，水分解后生成H2，才可以燃燒放出熱量，而水的分解是吸熱反應(yīng)，在發(fā)生吸熱反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物需要吸收能量才能轉(zhuǎn)化成生成物。答案：B3在101 kPa時(shí)燃燒1 t含F(xiàn)eS2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的黃鐵礦生成固態(tài)Fe2O3和氣態(tài)SO2，放出4.98×106 kJ的熱量，表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是()A4FeS2(s)11O2(g)=2Fe2O3(s)8SO2(g)；H85

19、3.7 kJ·mol1BFeS2(s)11/4O2(g)=1/2Fe2O3(s)2SO2(g)；H853.7 kJ·mol1C4FeS2(s)11O2(g)=2Fe2O3(s)8SO2(g)；H3 414.8 kJ·mol1DFeS2(s)11/4O2(g)=1/2Fe2O3(s)2SO2(g)；H3 414.8 kJ·mol1解析：燃燒1 mol FeS2放熱：×120 g853.7 kJ。D項(xiàng)H與化學(xué)計(jì)量數(shù)不匹配。答案：B4 實(shí)驗(yàn)室用4 mol SO2與2 mol O2在一定條件下進(jìn)行下列反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)；H19

20、6.64 kJ/mol，當(dāng)放出314.624 kJ熱量時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率為()A40% B50% C80% D90%解析：當(dāng)放出熱量為314.624 kJ時(shí)，參加反應(yīng)的SO2的物質(zhì)的量為×2 mol3.2 mol，故SO2的轉(zhuǎn)化率為：×100%80%。答案：C5 已知25、101 kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)；H393.51 kJ·mol1C(金剛石，s)O2(g)=CO2(g)；H395.41 kJ·mol1據(jù)此判斷，下列說法中正確的是()A由于石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金

21、剛石的能量低B由于石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的能量高C由于石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的能量低D由于石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的能量高解析：用石墨燃燒的熱化學(xué)方程式減去金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式得：C(石墨，s)=C(金剛石，s)；H1.9 kJ·mol1，由于H>0，所以石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)，即石墨吸收能量才能成為金剛石，故石墨的能量比金剛石的能量低。答案：A6. 蓋斯定律認(rèn)為：不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分為數(shù)步完成，這個(gè)過程的熱效應(yīng)是相同的。已知：H2O(g)=H2O(l)；H1Q1 kJ&#

22、183;mol1C2H5OH(g)=C2H5OH(l)；H2Q2 kJ·mol1C2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)；H3Q3 kJ·mol1若使23 g酒精液體完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，則放出的熱量為(kJ)()AQ1Q2Q3 B0.5(Q1Q2Q3)C0.5Q11.5Q20.5Q3 D1.5Q10.5Q20.5Q3解析：23 g酒精為0.5 mol，汽化吸熱0.5 Q2 kJ,0.5 mol酒精生成H2O 1.5 mol，H2O液化放熱1.5Q1 kJ，故23 g酒精液體完全燃燒放出的熱量應(yīng)為：(1.5Q10.5Q20.5Q3) kJ。答案：D7

23、 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，下列圖示能表示Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)過程中能量變化的是()解析：Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)過程中吸收熱量，即生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量。答案：A8將V1 mL 1.00 mol·L1 HCl溶液和V2 mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測(cè)量并記錄溶液溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持V1V250 mL)。下列敘述正確的是()A做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為22B該實(shí)驗(yàn)表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能CNaOH溶液的濃度約為1.00 mol·L1D該實(shí)驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)解

24、析：實(shí)驗(yàn)所測(cè)量的溫度不是環(huán)境溫度，而是反應(yīng)后溶液的溫度；根據(jù)圖像，當(dāng)V130 mL時(shí)，反應(yīng)混合液溫度最高，說明此時(shí)二者恰好完全反應(yīng)，V220 mL,1.00 mol·L1×30 mLc(NaOH)×20 mL，c(NaOH)1.5 mol·L1；NH4Cl(s)與Ba(OH)2·8H2O(s)的反應(yīng)也有水生成，但該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。答案：B9如圖所示，把盛有幾小塊鎂片的試管放入盛有25的飽和石灰水的燒杯中，再用滴管向試管中滴入2 mL的稀鹽酸。下列對(duì)燒杯中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述及原因說明中正確的是()A燒杯中出現(xiàn)白色渾濁，原因是試管中的反應(yīng)放出熱量使燒

25、杯中飽和石灰水溫度升高，溶 質(zhì)析出B燒杯中出現(xiàn)白色渾濁，原因是試管中的反應(yīng)吸收熱量使燒杯中飽和石灰水溫度降低，溶 質(zhì)析出C燒杯中沒有任何現(xiàn)象，原因是試管中的反應(yīng)與燒杯中飽和石灰水沒有關(guān)系D燒杯中沒有任何現(xiàn)象，原因是試管中的反應(yīng)既不放出熱量，也不吸收熱量解析：金屬鎂與酸反應(yīng)放出熱量，而Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高而降低。答案：A10. 下列反應(yīng)中，其反應(yīng)放熱的是()NaOH溶液中加入鹽酸由乙醇制C2H4鋁熱反應(yīng)由氯酸鉀制O2A B C D解析：一般來說，化合反應(yīng)、中和反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)，分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。B、D選項(xiàng)中的物質(zhì)的制取反應(yīng)都屬于分解反應(yīng)，都要吸收熱量，故只能選C。答案：C

26、11已知下列熱化學(xué)方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)；H24.8 kJ/molFe2O3(s)CO(g)=Fe3O4(s)CO2(g)；H15.73 kJ/molFe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)；H640.4 kJ/mol則14 g CO氣體還原足量FeO固體得到Fe固體和CO2氣體時(shí)對(duì)應(yīng)的H約為()A218 kJ/mol B109 kJ/mol C218 kJ/mol D109 kJ/mol解析：該問題可以轉(zhuǎn)化為CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)；H？所以應(yīng)用蓋斯定律，若把已知給出的3個(gè)熱化學(xué)方程式按照順序編號(hào)為、，那么()&#

27、215;×即可。答案：B12衛(wèi)星發(fā)射時(shí)，用鋁粉與高氯酸銨(NH4ClO4)的混合物為固體燃料，點(diǎn)燃時(shí)，鋁粉氧化放熱引發(fā)高氯酸銨分解，其化學(xué)方程式可表示為：2NH4ClO4=N24H2OCl22O2，反應(yīng)放出大量的熱，下列有關(guān)此反應(yīng)的敘述中錯(cuò)誤的是()A上述反應(yīng)屬于分解反應(yīng)B上述反應(yīng)瞬間產(chǎn)生的大量高溫氣體推動(dòng)衛(wèi)星發(fā)射升空C反應(yīng)從能量變化上說，主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣?dòng)能D在反應(yīng)中高氯酸銨只起氧化劑作用解析：2NH4ClO4=N24H2OCl22O2是分解反應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)生的大量高溫氣體推動(dòng)衛(wèi)星發(fā)射。從能量變化的角度分析，主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣?dòng)能。至于高氯酸銨在反應(yīng)中的作用，由于Cl元素

28、的化合價(jià)由 ，N元素的化合價(jià)從 ，O元素的化合價(jià)從 ，故NH4ClO4在反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑。答案：D13(2008·重慶理綜，13)化學(xué)反應(yīng)N23H22NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是()AN2(g)3H2(g) 2NH3(l)； H2(abc) kJ·mol1BN2(g)3H2(g) 2NH3(g)； H2(ba) kJ·mol1C. N2(g)H2(g) NH3(l)；H(bca) kJ·mol1D. N2(g)H2(g) NH3(g)；H(ab) kJ·mol1解析：通過圖分析起點(diǎn) mol N2(g) mol H2

29、(g)，變化三階段為吸收能量a kJ；放出能量b kJ；放出能量c kJ到1 mol NH3(l)。故可得熱化學(xué)方程式：N2(g)H2(g)NH3(l)H(abc) kJ·mol1，擴(kuò)大計(jì)量數(shù)后得到A。答案：A14(2008·海南，8)白磷與氧可發(fā)生如下反應(yīng)：P45O2=P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：PP a kJ·mol1、PO b kJ·mol1、P=O c kJ·mol1、O=O d kJ·mol1。根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的H，其中正確的是()A(6a5d4c12b) kJ·mol

30、1B(4c12b6a5d) kJ·mol1C(4c12b4a5d) kJ·mol1D(4a5d4c12b) kJ·mol1解析：化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵斷裂新鍵形成，其中舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量，新化學(xué)鍵形成釋放能量，反應(yīng)方程式P45O2=P4O10中有6 mol PP鍵和5 mol O=O鍵斷裂，同時(shí)生成4 mol P=O鍵和12 mol PO鍵，因此H(6a5d4c12b) kJ·mol1。答案：A15用50 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L的氫氧化鈉溶液在如右圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算

31、中和熱?；卮鹣铝袉栴}：(1)燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是_；(2)環(huán)形玻璃攪拌棒能否用環(huán)形鐵質(zhì)攪拌棒代替？_(填“能”或“不能”)，其原因是_；(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)氫氧化鈉溶液的濃度要用0.55 mol/L的原因是_；實(shí)驗(yàn)中若改用60 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L的氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量_(填“相等”“不相等”)，若實(shí)驗(yàn)操作均正確，則所求中和熱_(填“相等”“不相等”)；(4)已知在稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)，放出57.3 kJ的熱量，則上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：_。解析：考查學(xué)生對(duì)中和熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?duì)

32、出現(xiàn)問題的分析和理解能力，熱化學(xué)方程式的書寫、誤差分析等。由于本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是如何防止熱量的損失，所以填充大量泡沫、使用玻璃攪拌器、稍過量的氫氧化鈉等；(3)中由于參加反應(yīng)的鹽酸(60 mL 0.50 mol/L)與氫氧化鈉(50 mL 0.55 mol/L)完全反應(yīng)后生成的水的物質(zhì)的量(50 mL×0.55 mol/L)比原先(50 mL×0.50 mol/L)多，所以放出的熱量多，但中和熱不變答案：(1)減少熱量損失(2)不能鐵會(huì)和鹽酸反應(yīng)鐵導(dǎo)熱性好，熱量損失較大(3)為了確保鹽酸完全被中和不相等相等(4)NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)；H5

33、7.3 kJ·mol116近20年來，對(duì)以氫氣作為未來的動(dòng)力燃料氫能源的研究得到了迅速發(fā)展，像電一樣，氫是一種需要依靠其他能源，如石油、煤、原子能等的能量來制取的“二級(jí)能源”，而存在于自然界的可以提供現(xiàn)成形式能量的能源稱為一級(jí)能源，如煤、石油、太陽能和原子能。發(fā)展民用氫能源，首先必須制得廉價(jià)的氫氣。(1)下列可供開發(fā)又較經(jīng)濟(jì)且可持續(xù)利用的制氫氣的方法是()A電解水 B鋅和稀硫酸反應(yīng)C光解海水 D以石油天然氣為原料(2)氫氣燃燒時(shí)耗氧量小，發(fā)熱量大。已知，熱化學(xué)方程式為：H2(g)O2(g)=H2O(l)；H285.8 kJ·mol1C(g)O2(g)=CO2(g)；H393

34、.5 kJ·mol1試通過計(jì)算說明等質(zhì)量的氫氣和碳燃燒時(shí)產(chǎn)生熱量的比是：_。(3)氫能源既可能實(shí)現(xiàn)能源貯存，也可能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效的輸送。研究表明過渡金屬型氫化物(又稱間充化物)，在這類氫化物中，氫原子填充在金屬的晶格間隙之間，其組成不固定，通常是非化學(xué)計(jì)量的，如：TiH1.73、LaH0.78。已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1體積的鈀粉(Pd)可吸附896體積的氫氣(鈀粉的密度為10.64 g·cm3，相對(duì)原子量為106.4)試寫出Pd的氫化物的化學(xué)式：_。解析：(1)光解水法，利用特殊的催化劑、模擬生物光合作用制取氫氣，都是較經(jīng)濟(jì)且資源可持續(xù)利用的制氫方法。(2)由熱化學(xué)方程式可知，等

35、質(zhì)量的氫氣和碳完全燃燒的熱量之比為4.361(3)n(Pd)n(H)10.8。答案：(1)C(2)4.361(3)PdH0.817將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：C(s)O2(g)=CO2(g)；H393.5 kJ·mol1H2(g)O2(g)=H2O(g)；H242.0 kJ·mol1CO(g)O2(g)=CO2(g)；H283.0 kJ·mol1請(qǐng)回答：(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫出C(s)與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：_。(2)比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知，1 mol CO

36、(g)和1 mol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量多。甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”；乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律做出右面循環(huán)圖：并據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”。請(qǐng)分析：甲、乙兩同學(xué)觀點(diǎn)正確的是_(填“甲”或“乙”)；判斷的理由是_。(3)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優(yōu)點(diǎn)，請(qǐng)列舉其中的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)_。(4)水煤氣不僅是優(yōu)良的氣體燃料，也是重要的有機(jī)化工原料。CO和H2在一定條件下可以合成：甲醇甲醛甲酸乙酸。試分析當(dāng)CO和H2按11的體積比混合反應(yīng)，合成上述_(填序號(hào))物質(zhì)時(shí)，可以滿

37、足“綠色化學(xué)”的要求，完全利用原料中的原子，實(shí)現(xiàn)零排放。解析：根據(jù)蓋斯定律將方程式合并即可得C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)；H131.5 kJ·mol1，由此可知煤轉(zhuǎn)化成水煤氣是吸熱反應(yīng)，而甲正是忽略了這個(gè)問題，才誤認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化成水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”。CO和H2按11反應(yīng)合成物質(zhì)時(shí)，可達(dá)到零排放，符合“綠色化學(xué)”的要求，則合成的物質(zhì)的最簡(jiǎn)式應(yīng)滿足CH2O，則、符合。答案：(1)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)；H131.5 kJ·mol1(2)乙甲同學(xué)忽略了煤轉(zhuǎn)化為水煤氣要吸收熱量(或H1H2H3，且H2>0)(3)減少污染燃燒充分

38、方便運(yùn)輸(任寫兩個(gè))(4)18(2009·寧夏理綜，28)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如右圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的H99 kJ·mol1。請(qǐng)回答下列問題：(1)圖中A、C分別表示_、_，E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響？_。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低？_，理由是_。(2)圖中H_kJ·mol1；(3)V2O5的催化循環(huán)機(jī)理可能為：V2O5氧化SO2時(shí)，自身被還原為四價(jià)釩化合物；四價(jià)釩化合物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式_；(4)如果反應(yīng)速率v

39、(SO2)為0.05 mol·L1·min1，則v(O2)_mol·L1·min1、v(SO3)_mol·L1·min1；(5)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ·mol1，計(jì)算由S(s)生成3 mol SO3(g)的H_(要求計(jì)算過程)。解析：(1)由圖像很容易得出，縱坐標(biāo)表示各種物質(zhì)的能量。E是反應(yīng)所必經(jīng)的一個(gè)過渡狀態(tài)的能量變化，它只影響反應(yīng)的難易程度，而整個(gè)反應(yīng)過程的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始終態(tài)有關(guān)，得出沒有影響的結(jié)論。加入催化劑改變了反應(yīng)歷程，使活化能降低。(2)中的H可根據(jù)已知1 mol SO2參加反應(yīng)時(shí)放熱99 kJ，而

40、圖像中表示的是2SO2反應(yīng)，所以99 kJ要乘以2。(3)化學(xué)方程式根據(jù)元素守恒即可寫出。(4)考查速率之比和化學(xué)方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)成正比。(5)考查蓋斯定律的應(yīng)用，考查燃燒熱的概念必須是1 mol S(s)完全燃燒。答案：(1)反應(yīng)物總能量生成物總能量沒有影響降低因?yàn)榇呋瘎└淖兞朔磻?yīng)歷程，使活化能E降低(2)198(3)SO2V2O5=SO32VO24VO2O2=2V2O5(4)0.025005(5)S(s)O2(g)=SO2(g)H1296 kJ·mol1SO2(g)O2(g)=SO3(g)H299 kJ·mol13S(s)O2(g)=3SO3(g)H(H1H2)&

41、#215;31 185 kJ·mol119已知：H(aq)OH(aq)=H2O(l)；H57.3 kJ· mol1，計(jì)算下列中和反應(yīng)里放出的熱量(1)用20 g NaOH配成的稀溶液跟足量的稀鹽酸反應(yīng)，能放出_kJ的熱量。(2)用0.1 mol Ba(OH)2配成的稀溶液跟足量的稀硝酸反應(yīng)，能放出_kJ的熱量。(3)用1 mol醋酸稀溶液和足量NaOH稀溶液反應(yīng)，放出的熱量_(大于、小于或等于)57.3 kJ，理由是_。(4)1 L 0.1 mol·L1 NaOH溶液分別與醋酸溶液、濃硫酸、稀硝酸恰好反應(yīng)時(shí)，放出的熱量分別為Q1、Q2、Q3(單位：kJ)。則它們由

42、大至小的順序?yàn)開。解析：由于CH3COOH電離要吸收熱量，所以CH3COOH(aq)與NaOH(aq)中和放熱要少些。濃H2SO4溶解時(shí)放出大量熱，所以(4)中Q2最大。答案：(1)28.65(2)11.46(3)小于醋酸電離需要吸熱(4)Q2>Q3>Q120通常人們把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(H)，化學(xué)反應(yīng)的H等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差?；瘜W(xué)鍵SiOSiClHHHClSiSiSiC鍵能/kJ·mol1460360436431176347請(qǐng)回答

43、下列問題：(1)比較下列兩組物質(zhì)的熔點(diǎn)高低(填“”或“”)：SiC_Si；SiCl4_SiO2。(2)工業(yè)上用高純硅可通過下列反應(yīng)制?。篠iCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g)該反應(yīng)的反應(yīng)熱H_kJ·mol1。解析：本題主要考查鍵能的大小與物質(zhì)性質(zhì)及反應(yīng)熱之間的關(guān)系。(1)SiC與Si皆為原子晶體，由于SiC鍵能大于SiSi鍵能，故SiC的熔點(diǎn)比Si高；SiCl4為分子晶體，SiO2為原子晶體，前者的熔點(diǎn)低于后者。(2)根據(jù)題意所給反應(yīng)的舊化學(xué)鍵鍵能之和為：4×360 kJ·mol12×436 kJ·mol12 312 kJ·mol1，新化學(xué)鍵鍵能之和為4×431 kJ·mol12×176 kJ·mol1(每摩硅原子相當(dāng)于形成2 mol SiSi)2 076 kJ·mol1，所以反應(yīng)熱為：2