高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第一章化學(xué)反應(yīng)與能量 第1章第3節(jié)

第一章第三節(jié)基礎(chǔ)鞏固1．同溫同壓下，下列各熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱數(shù)值最小的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732113)(C)A．2A(l)＋B(l)=2C(g)ΔH＝＋Q1kJ·mol－1B．2A(g)＋B(g)=2C(g)ΔH＝＋Q2kJ·mol－1C．2A(g)＋B(g)=2C(l)ΔH＝＋Q3kJ·mol－1D．2A(l)＋B(l)=2C(l)ΔH＝＋Q4kJ·mol－1解析：因氣態(tài)(g)要比液態(tài)(l)的能量高，反應(yīng)又是吸熱，所以我們可以畫一張圖：用后面減去前面就可以得到ΔH，所以各熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱數(shù)值最小的是：2A(g)＋B(g)=2C(l)ΔH＝＋Q3kJ·mol－1；故選C。2．化學(xué)反應(yīng)N2＋3H2＝2NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732114)(A)A．N2(g)＋3H2(g)=2NH3(l)ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1B．N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝2(b－a)kJ·mol－1C．eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)=NH3(l)ΔH＝(b＋c－a)kJ·mol－1D．eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)=NH3(g)ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1解析：由圖象知eq\f(1,2)molN2和eq\f(3,2)molH2變?yōu)榈雍蜌湓游諢崃縜kJ，而1molN原子和3mol氫原子結(jié)合成氣態(tài)氨放出bkJ的熱量，1mol氣態(tài)氨液化為液態(tài)氨又放出ckJ熱量，則由N2和H2生成液態(tài)NH3的熱化學(xué)方程式寫作：N2(g)＋3H2(g)=2NH3(l)ΔH＝－2(b＋c－a)kJ·mol－1＝2(a－b－c)kJ·mol－1或eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)=NH3(l)ΔH＝(a－b－c)kJ·mol－1生成氣態(tài)氨的熱化學(xué)方程式，N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝2(a－b)kJ·mol－1或eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)=NH3(g)ΔH＝(a－b)kJ·mol－1。3．已知：NH3·H2O(aq)與H2SO4(aq)反應(yīng)生成1mol正鹽的ΔH＝－kJ·mol－1；強酸、強堿的稀溶液反應(yīng)的中和熱為ΔH＝－kJ·mol－1。則NH3·H2O在水溶液中電離的ΔH等于eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732115)(D)A．－kJ·mol－1 B．－kJ·mol－1C．＋kJ·mol－1 D．＋kJ·mol－1解析：根據(jù)題意先寫出熱化學(xué)方程式：2NH3·H2O(aq)＋H2SO4(aq)=(NH4)2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1。再由蓋斯定律得，NH3·H2O(aq)=NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋OH－(aq)ΔH＝＋kJ·mol－1，D正確。4．將TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4是工業(yè)冶煉金屬鈦的主要反應(yīng)之一。已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)ΔH＝＋kJ/molC(s，石墨)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－kJ/mol則反應(yīng)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s，石墨)=TiCl4(l)＋2CO(g)的ΔH是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732116)(D)A．＋kJ/mol B．＋kJ/molC．－kJ/mol D．－kJ/mol解析：認(rèn)真觀察已知反應(yīng)和目標(biāo)反應(yīng)，將已知反應(yīng)分別記為①、②，應(yīng)用蓋斯定律，由反應(yīng)①＋②×2即可解題。5．已知：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝akJ·mol－12C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－220kJ·mol－1H—H、O=O和O—H鍵的鍵能分別為436、496和462kJ·mol－1，則a為eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732117)(D)A．－332 B．－118C．＋350 D．＋130解析：本題考查蓋斯定律和反應(yīng)熱的相關(guān)計算，意在考查考生的化學(xué)計算能力。根據(jù)蓋斯定律由題給的兩個熱化學(xué)方程式可得：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋(2a＋220)kJ·mol－1，則有：4×462kJ·mol－1－2×436kJ·mol－1－496kJ·mol－1＝(2a＋220)kJ·mol－1，解得6．室溫下，將1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為ΔH1，將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為ΔH2，CuSO4·5H2O受熱分解的化學(xué)方程式為：CuSO4·5H2O(s)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732118)(B)A．ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3解析：由題給條件可知：①CuSO4·5H2O(s)=Cu2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋5H2O(l)ΔH1>0，②CuSO4(s)=Cu2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)ΔH2<0，由①－②可得CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH3＝ΔH1－ΔH2>0，選B。7．已知乙炔與苯蒸氣完全燃燒的熱化學(xué)方程式如下所示：①C2H2(g)＋5/2O2(g)→2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1300kJ/mol②C6H6(g)＋15/2O2(g)→6CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－3295kJ/mol下列說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732119)(D)A．1molC2H2(g)完全燃燒生成氣態(tài)水時放熱大于1300kJB．1molC6H6(l)完全燃燒生成液態(tài)水時放熱大于3295kJC．相同條件下，等質(zhì)量的C2H2(g)與C6H6(g)完全燃燒，C6H6(g)放熱更多D．C2H2(g)三聚生成C6H6(g)的過程屬于放熱反應(yīng)解析：A項，水由液態(tài)到氣態(tài)需要吸熱，由①知生成氣態(tài)水放熱小于1300kJ；B項，由②知放熱小于3295kJ；C項，等質(zhì)量時放熱，C2H2：eq\f(1300,26)>C6H6：eq\f(3295,78)；D項，依蓋斯定律：3×①－②得3C2H2(g)=C6H6(g)ΔH＝－605kJ/mol。8．氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式是2H2(g)＋O2(g)=2H2O(1)ΔH＝－572kJ·mol－1。請回答下列問題：eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732120)(1)生成物能量總和__小于__(填“大于”“小于”或“等于”)反應(yīng)物能量總和。(2)若2mol氫氣燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量__小于__(填“大于”“小于”或“等于”)572kJ。(3)H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH＝__－286_kJ·mol－1__。(4)反應(yīng)2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2H2O的能量變化如圖所示。已知拆開1molH2、1molO2和1molH—O中的化學(xué)鍵分別需要消耗436kJ、496kJ和463kJ的能量。則反應(yīng)過程(Ⅱ)__放出__(填“吸收”或“放出”)__1852__kJ。解析：(1)該反應(yīng)的ΔH<0，為放熱反應(yīng)，生成物能量總和小于反應(yīng)物能量總和。(2)由熱化學(xué)方程式可知，2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水，放出572kJ熱量，由于液態(tài)水變?yōu)樗魵庑枰諢崃?，?mol氫氣燃燒生成水蒸氣，放出的熱量小于572kJ。(3)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH＝－eq\f(572,2)kJ·mol－1＝－286kJ·mol－1。(4)反應(yīng)過程(1)中，能量由低到高，反應(yīng)吸收熱量，反應(yīng)過程(Ⅱ)中，能量由高到低，反應(yīng)放出熱量。反應(yīng)過程(Ⅱ)中形成了4molH—O鍵，放出的熱量為：4×463kJ＝1852kJ。素能拓展1．用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574kJ·mol－1②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1160kJ·mol－1下列說法不正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732121)(B)A．若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4還原NO2生成N2和水蒸氣，放出的熱量為B．由反應(yīng)①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)ΔH>－574kJ/molC．反應(yīng)①②轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同D．反應(yīng)②中當(dāng)molCH4反應(yīng)完全時轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為mol解析：根據(jù)蓋斯定律，將①②相加得到如下熱化學(xué)方程式：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867kJ/mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4的物質(zhì)的量為mol，放出的熱量為mol×867kJ/mol＝kJ；由于液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水需要吸收熱量，所以生成液態(tài)水的反應(yīng)放出的熱量多，放熱越多，則ΔH越小，即ΔH<－574kJ/mol；反應(yīng)②中每1molCH4反應(yīng)完全時轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為8mol,molCH4完全反應(yīng)時轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為mol。2．根據(jù)下列熱化學(xué)方程式：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－kJ/mol②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH2＝－kJ/mol③CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－kJ/mol可以計算出2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732122)(B)A．ΔH＝＋kJ/mol B．ΔH＝－kJ/molC．ΔH＝－kJ/mol D．ΔH＝＋kJ/mol解析：由①×2＋②×2－③可得：2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2－ΔH3＝2×(－kJ/mol)＋2×(－kJ/mol)－(－kJ/mol)＝－kJ/mol。3．已知：1mol晶體硅中含有2molSi—Si鍵。工業(yè)上可通過下列反應(yīng)制取高純硅：SiCl4(g)＋2H2(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Si(s)＋4HCl(g)，根據(jù)下表列舉的化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)，判斷該反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)為eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732123)(C)化學(xué)鍵Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C鍵能/kJ·mol－1460360436431176347A．＋412kJ·mol－1 B．－412kJ·mol－1C．＋236kJ·mol－1 D．－236kJ·mol－1解析：反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和，則工業(yè)上制取高純硅的反應(yīng)熱ΔH＝4×360kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－(2×176kJ·mol－1＋4×431kJ·mol－1)＝＋236kJ·mol－1。4．在298K、×105Pa下，將22gCO2通入750mL1mol·L－1NaOH溶液中充分反應(yīng)，測得反應(yīng)放熱xkJ。已知在該條件下，將1molCO2通入1L2mol·L－1NaOH溶液中充分反應(yīng)放出ykJ的熱量。則CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)方程式書寫正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732124)(CA．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(2y－x)kJ·mol－1B．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(2x－y)kJ·mol－1C．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(4x－y)kJ·mol－1D．2CO2(g)＋2NaOH(l)=2NaHCO3(l)ΔH＝－(8x－2y)kJ·mol－1解析：由題意可知：molCO2通入到含molNaOH的溶液中充分反應(yīng)，放出xkJ的熱量。根據(jù)碳原子守恒和鈉原子守恒可計算出，該反應(yīng)生成molNa2CO3和molNaHCO3，則①eq\f(1,2)CO2(g)＋eq\f(3,4)NaOH(aq)=eq\f(1,4)Na2CO3(aq)＋eq\f(1,4)NaHCO3(aq)＋eq\f(1,4)H2O(l)ΔH＝－xkJ·mol－1。1molCO2通入1L2mol·L－1NaOH溶液中充分反應(yīng)放出ykJ的熱量，可得②CO2(g)＋2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－ykJ·mol－1。①×4－②，得CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(4x－y)kJ·mol－1，故C項正確。D項中NaOH、NaHCO3存在于溶液中，不是液體，故D項錯誤。5．(雙選)下列反應(yīng)中Q2>Q1的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732125)(AD)A．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝Q1kJ·mol－1H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)ΔH＝Q2kJ·mol－1B．H2O(l)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝Q1kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝Q2kJ·mol－1C．P4(s)＋5O2(g)=2P2O5(s)ΔH＝Q1kJ·mol－1P4(g)＋5O2(g)=2P2O5(s)ΔH＝Q2kJ·mol－1D．HCl(aq)＋NaOH(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝Q1kJ·mol－1CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH＝Q2kJ·mol－1解析：A項，與H2反應(yīng)，Cl2比Br2劇烈，產(chǎn)物HCl比HBr穩(wěn)定，生成HCl時放出的熱量多，ΔH小，故Q1<Q2，正確；B項，Q1>0，Q2<0，故Q1>Q2，錯誤；C項，P4(g)→P4(s)放出熱量，故Q1>Q2，錯誤；D項，CH3COOH為弱酸，反應(yīng)時電離要吸熱，Q2>Q1，正確。6．CO和H2可作為能源和化工原料，應(yīng)用十分廣泛。eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732126)已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－kJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝－kJ·mol－1③C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH3＝＋kJ·mol－1則反應(yīng)CO(g)＋H2(g)＋O2(g)=H2O(g)＋CO2(g)的ΔH＝__－·mol－1。標(biāo)準(zhǔn)狀況下的水煤氣(CO、H2)33.6L與氧氣反應(yīng)生成CO2和H2O，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移__3__解析：根據(jù)蓋斯定律，將①－③即得CO(g)＋H2(g)＋O2(g)=H2O(g)＋CO2(g)，則ΔH＝－kJ·mol－1－(＋kJ·mol－1)＝－kJ·mol－1。由于在該反應(yīng)中，1molCO和1molH2均失去2mole－，故標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6L水煤氣(CO和H2)失電子數(shù)為eq\fL,L·mol－1)×2＝3mol。7．將氧化鐵還原為鐵的技術(shù)在人類文明的進(jìn)步中占有十分重要的地位。煉鐵高爐中發(fā)生的關(guān)鍵反應(yīng)如下：C(s)＋O2(g)=CO2