试题君之K三关2016-2017学年高二化学选修4第01章 含解析 精品
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一、焓变 反应热 1.焓 焓是与______有关的物理量。
2.焓变与反应热的关系
3.焓变和反应热的比较 焓变 焓变是①__________的焓值 含义 差,它决定着一个化学反应 是②________________ 符号 单位 相互关系 二、放热反应与吸热反应 放热反应:反应物所具有的能量之和______生成物所具有的能量之和。
吸热反应:反应物所具有的能量之和______生成物所具有的能量之和。
(填“大于”“等于”或“小于”) ΔH kJ· mol −1 或 kJ/mol 恒压条件下,④____________ 反应热 反应热是指化学反应过程中, 当反应物和生成物具有相同温 度时的③_______________ Q
三、化学反应过程中能量变化的表示 放热反应,ΔH 为“____”或 ΔH______0;
吸热反应,ΔH 为“____”或 ΔH______0。
1 mol C 与 1 mol H2O(g)反应生成 1 mol CO 和 1mol H2,需吸收 131.5 kJ 的热量, 则该反应的反应热 ΔH=_______。
【答案】一、1.内能 二、大于 小于 三、1.− < +
3.①生成物与反应物 ②吸热反应还是放热反应 ③热效应 ④Q=ΔH
mol−1 > 2.+131.5 kJ·
一、化学反应过程中能量变化的原因 1.微观角度 反应热是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成释放的热量的差值。
2.宏观角度 反应热是生成物总能量与反应物的总能量的差值。
某反应由两步反应 A 叙述正确的是
B
C 构成,它的反应过程的能量变化如图所示,下列
A.两步反应均为吸热反应 B.三种化合物中 C 最稳定 C.加入催化剂会改变反应的焓变 D.A B 反应的 ΔH1=E2−E1
【解析】 由题图知,前一反应为吸热反应,后一反应为放热反应,A 错。
加入催化剂只改变反 应途径,不会改变反应热和焓变,C 错。
A 【答案】 B B 反应的 ΔH1=E1−E2,D 错。
二、放热反应和吸热反应的判断 根据基本知识判断 常见的吸热反应:①大多数分解反应;②以 H2、CO、C 为还原剂的氧化还原反应,如 C+H2O(g) CO+H2;③Ba(OH)2· 8H2O 与 NH4Cl 晶体的反应。
常见的放热反应:①金属与水或酸的反应;②酸碱中和反应;③大多数化合反应;④燃烧 反应;⑤铝热反应;⑥营养物质在生物体内的氧化反应。
根据键能变化判断 当生成物分子成键释放的总能量>反应物分子断键吸收的总能量时,该反应表现为放热反 应,即 ΔH<0;当生成物分子成键释放的总能量<反应物分子断键吸收的总能量时,该反应表 现为吸热反应,即 ΔH>0。
根据图像判断 当反应物的总能量高于生成物的总能量时,为放热反应;当反应物的总能量低于生成物的 总能量时,为吸热反应。
根据反应条件判断 反应开始需要加热,而停止加热后,反应亦可继续进行,则为放热反应;若反应需要持续 不断地加热才能进行,则可能为吸热反应也可能为放热反应。
对于反应 CH2=CH2+H2→CH3CH3,反应过程的能量变化如图所示。
下列说法正确的 是
A.此反应不属于氧化还原反应 B.此反应的 ΔH<0 C.此反应中反应物的能量总和大于产物的能量总和 D.1 分子乙烯和 1 分子氢气的键能总和大于 1 分子乙烷的键能总和
【解析】 氢元素由单质变为化合物,氢元素化合价发生了变化,因此该反应为氧化还原反应, A 项错误;由图可知反应物总能量小于生成物总能量,反应吸热,ΔH>0,B、C 错误;反应吸 热,则反应物的键能总和大于生成物的键能总和,D 项正确。
【答案】D
(1)反应开始时需要加热的反应可能是吸热反应也可能是放热反应。
有些吸热反应不但反 应开始时需要加热,反应发生过程中仍需不断加热才能使反应继续进行下去;有的放热反应在 反应开始时也需要加热,反应发生后会放出一定的热量,如果放出的热量可使反应维持下去, 则反应过程中不需要再加热,否则也必须不断加热才能使反应继续进行下去。
(2)常温下就能进行的反应不一定都是放热反应,如氢氧化钡和氯化铵的反应。
(3)任何化学反应都伴随着能量变化,但能量变化不一定都表现为热量变化,还可能以 声、光、电等形式表现出来。
(4)放出热量(或吸收热量)的物质变化过程不一定是放热反应(或吸热反应),如水蒸 气冷凝为水放热,干冰升华吸热,它们不是放热反应或吸热反应,而是物理变化过程。
1.下列说法正确的是 A.焓变单位是 kJ· mol−1,是指 1 mol 物质参加反应时的能量变化 B.当反应放热时 ΔH>0,反应吸热时 ΔH<0
C.一个化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,ΔH 为“−” D.一个化学反应中,当生成物的总键能大于反应物的总键能时,反应吸热,ΔH 为“+” 2.下列对化学反应的认识中错误的是 A.有化学键破坏的一定是化学反应 B.会产生新的物质 C.可能会引起物质状态的变化 D.一定伴随着能量的变化 3.下列说法中正确的是 A.吸热反应一定需要加热才能发生 B.放热反应在常温下一定很容易发生 C.反应是放热还是吸热取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D.放热反应比吸热反应更容易发生
4.下列属于放热反应的是 A.Al+HCl(稀) B.Ba(OH)2· 8H2O+NH4Cl(固体) C.KClO3 受热分解 D.CaCO3 受热分解 5.在氢气跟氧气的反应中, 破坏 1 mol 氢气中的化学键消耗的能量为 A, 破坏 1 mol 氧气中的化学键消耗的能量为 B,形成 1 mol 水中的化学键释放的能量为 C。
则 下列关系正确的是 A.A+B>C C.2A+B<2C B.A+B<C D.2A+B>2C
6.如图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置,利用此装置可以很 方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。
将铝片加入小试管内,然后注入 足量的浓 NaOH 溶液。
请根据要求回答下列问题:
(1) 有关反应的离子方程式是__________________,试管中看到的现象是 ____________。
(2) S 形导管中液面 A_______(填 “上升” 或 “下降” ) , 原因是__________________; 说明此反应是________(填“放热”或“吸热” )反应。
(3) 若小试管盛适量水, 然后向其中加入适量 NH4NO3 晶体, 则 S 形导管中液面 A________(填 “上升”或“下降” ) ,这说明 NH4NO3 溶于水是________(填字母) 。
a.吸热反应
b.放热反应
c.吸热过程
d.放热过程
7.下列图示变化为吸热反应的是
A
B
C
D
8.下表中的数据是破坏 1 mol 物质中的化学键所消耗的能量(kJ) : 物质 键能/(kJ·mol−1) Cl2 243 Br2 193 I2 151 H2 436 HCl 431 HI 298 HBr 366
根据上述数据回答下列问题。
(1)下列物质本身具有的能量最低的是 A.H2 A.HCl (3)X2+H2 反应。
(4)相同条件下,X2(X 代表 Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的 氢气时,放出热量最多的是 (5)若无上表中的数据,你能回答出问题(4)吗? __________。
。
你的根据是 B.Cl2 B.HBr 2HX(X 代表 Cl、Br、I)的反应是 。
C.Br2 。
C.HI (填“吸热”或“放热”) D.I2
(2)下列氢化物中最不稳定的是
1. C 焓变单位中的 kJ· mol−1,是指每摩尔具体的反应,不一定指参加反应的物质,A 错;当反应放热时, ΔH<0,反应吸热时,ΔH>0,B 错;在反应中物质所具有的总能量减少,反应就放热,反之就吸热, C 对;一个化学反应中,当反应物的总键能大于生成物的总键能时,反应吸热,ΔH 为“+”,D 错。
2.A 化学反应的实质是反应物分子化学键断裂,同时生成物分子化学键形成,如食盐的熔化过程中只有 离子键的断裂,没有化学键的形成,食盐的熔化是物理变化。
3.C 化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热,反应放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有 的总能量的相对大小。
大多数吸热反应在反应过程中需要持续加热, 但也有少数例外, 如 Ba(OH)2·8H2O 与固体 NH4Cl 的反应是吸热反应,但不需要加热;有的放热反应开始时需要加热,反应后会放出一定 的热量,如果此热量足够多,可使反应维持下去,则反应过程不需要再加热,如煤的燃烧,一旦加热使 煤燃烧起来后就可以继续燃烧下去,不需再加热。
4.A 金属与酸的反应及大多数化合反应是放热反应,NH4Cl 和 Ba(OH)2 ·8H2O 的反应和大多数分解反应 是吸热反应。
5.C 氢气与氧气反应的化学方程式为 2H2 + O2 2H2O,该反应为放热反应,放出的热量为形成 2 mol
水中的化学键所释放的能量与破坏 2 mol 氢气和 1 mol 氧气中化学键所吸收能量的差值。
6.(1)2Al + 2OH−+2H2O 2 AlO2 +3H2↑ 铝片逐渐溶解,有气泡产生 放热
(2)下降 反应放出的热量使锥形瓶内气压增大 (3)上升 c
【解析】铝片与 NaOH 溶液的反应是放热反应,由于反应物的总能量高于生成物的总能量,放出的热量 使锥形瓶内气压增大,导致 S 形导管左端液面下降,右端液面上升。
而 NH4NO3 溶于水是吸热过程, 使锥形瓶内气体压强减小,所以液面 A 上升。
7.A A 项,反应物的能量小于生成物的能量,图示反应为吸热反应,符合题意; B 项,反应物的能量大 于生成物的能量,反应为放热反应,不符合题意;C 项,浓硫酸稀释放热,且不是化学反应,不符合题 意;D 项,活泼金属与酸的反应是放热反应,不符合题意。
8.(1)A (2) C (5)能 (3)放热 (4)Cl2
生成物越稳定,放出的热量就越多,在 HX 中,HCl 最稳定
【解析】破坏 1 mol 物质的化学键时所消耗的能量与相同条件下形成 1 mol 该物质的化学键放出的能量 相等,放出的能量越多,物质本身具有的能量越低,物质越稳定。
(1)生成 1 mol H2 时放出的能量最多, 为 436 kJ,则物质本身具有的能量最低的是 H2。
(2)在氢化物中,生成 1 mol HI 时放出的能量最少,为 298 kJ,则为最不稳定的物质。
(3)1 mol Cl2、Br2、I2 化学键断裂吸收的能量分别为:243 kJ、193 kJ、 151 kJ,与 H2 形成 2 mol HCl、2 mol HBr、2 mol HI,放出的能量分别为:862 kJ、732 kJ、596 kJ,则 反应热=反应物断键吸收的能量−生成物化学键形成释放的能量,依次为:−183 kJ、−103 kJ 和−9 kJ。
则均为放热反应, (4)由(3)知,放出的热量最多的是 Cl2。
一、热化学方程式 1. 概念及表示意义
概念:能表示参加反应的 __________ 和 __________的关系的化学方程式,叫热化学方程式。
意义:热化学方程式不仅表明了化学反应中的________变化,也表明了化学反应中的_______ 变化。
:H2(g)+
1 2
O2(g)
H2O(1) ΔH=−285. 8 kJ· mol−1,表示在 25℃,101 kPa 下,____
H2 与____ O2 完全反应生成____态水时______的热量是 285. 8 kJ。
2. 书写 热化学方程式各物质前的化学计量数只表示 _________,不表示_________ ,因此,它可以是 ______数,也可以是_________或_________。
对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其 ΔH_________。
即使化学计量数相同,当反应物、生成物的状态不同时,ΔH_________。
二、中和热
【答案】一、1.物质的量 2.物质的量 分子(数)
反应热 整
物质
能量 分数
1 mol 不同
1 mol 2
液 放出
小数
也不同
二、1.1 mol H2O
−57.3 kJ· mol−1
1.热化学方程式的书写
书写热化学方程式的注意事项
( 1 )注意测定的条件:需注明反应热测定的温度和压强,如不注明条件,即指 25 ℃, 1.01× 105 Pa。
(2)注意 ΔH 的标注:化学方程式的右边必须写上 ΔH,若为吸热反应,ΔH 为“+”,若 为放热反应,ΔH 为“−”,单位一般为 kJ/mol 或 kJ· mol−1;根据焓的性质,若化学方程式中各 物质的系数加倍,则 ΔH 的数值也加倍;若反应逆向进行,则 ΔH 改变符号,但绝对值不变。
(3)注意物质的聚集状态:反应热的数值和符号与反应物和生成物的聚集状态有关,因此 必须注明物质的聚集状态(s、l、g、aq)才能完整地体现出热化学方程式的意义。
热化学方程 式中不需要标出“↑”和“↓”。
(4)注意化学计量数:热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量,可 为整数或分数;而普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量,微观上表示原 子分子数目,只能为整数,不能为分数。
mol−1。
这里的“mol−1”不表 (5) 注意 ΔH 单位的意义:热化学方程式中,ΔH 的单位为 kJ· 示具体物质,而是表示“1 mol 反应”或“1 mol 反应进度”,指“1 mol 特定的反应组合”。
如“H2(g)+
1 O2(g) 2
H2O(1) ΔH=−285. 8 kJ· mol−1”,“1 mol 反应”指“1 mol H2(g)与
1 2
mol O2(g)生成 1 mol H2O(l)”这一特定反应组合。
(6)注意可逆反应 ΔH 的意义:不论化学反应是否可逆,热化学方程式中的 ΔH 都表示反 应进行到底时的能量变化。
在 25℃、101 kPa 下,1 g 甲醇燃烧生成 CO2 和液态水时放热 22.68 kJ,下列热化学方 程式正确的是
A.CH3OH(l)+
3 2
O2(g)
CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+725.76 kJ/mol 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=−1451.52 kJ/mol 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=−725.76 kJ/mol 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+1451.52 kJ/mol
B.2CH3OH(l)+3O2(g) C.2CH3OH(l)+3O2(g) D.2CH3OH(l)+3O2(g) 【思路点拨】
【解析】甲醇燃烧是一个放热反应,ΔH<0,故 A、D 项错误;在 25℃、101 kPa 下,1 mol 22.68 kJ CH3OH 燃烧生成 CO2 和液态水时放出的热量为: 1 g × 32 g/mol=725.76 kJ/mol,故 2 mol CH3OH 燃烧放出热量为 1451.52 kJ,故 B 项正确。
【答案】B
化学方程式 整数,既可以表示微粒个数,又可以表示物质的 化学计量数 量 物质状态 正负号及单位 不要求注明 无
热化学方程式 既可以是整数也可以是分数,只 表示该物质的物质的量 必须在化学式后注明 必须注明 不仅表明化学反应中的物质变
意义
表明了化学反应中的物质变化
化,还表明了化学反应中的能量 变化
遵循规律
质量守恒
质量守恒和能量守恒
2. 中和热的测定 【实验目的】 测定强酸与强碱反应的反应热,体验化学反应的热效应。
【实验原理】 通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化,计算反应放出的热量, 由此得中和热。
【实验装置】
【实验用品】
大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、环形玻璃搅拌棒、量筒(50 mL)两个、温度计、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、盐酸(0.50 mol·L−1)、氢氧化钠溶液(0. 55 mol·L−1)
【实验步骤】
【误差分析】
中和热的计算公式ΔH=
(+)()
m m c t t
n
⋅⋅-
-酸终始
碱
水
kJ·mol−1
误差分析依据各因素主要影响(t t-
终始)。
若(t t-
终始
)偏大,则|ΔH |偏大;若(t t-
终始
)
偏小,则|ΔH |偏小。
误差分析
引起误差的实验操作t终−t始|ΔH |
保温措施不好偏小偏小
搅拌不充分偏小偏小
所用酸、碱浓度过大偏大偏大
用同浓度的氨水代替NaOH溶液偏小偏小
用同浓度的醋酸代替盐酸偏小偏小
用等浓度的NaOH溶液和盐酸实验偏小偏小
中和热是反应热的一种,其ΔH<0;中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解
热、电解质电离吸收的热量等。
只有强酸和强碱的稀溶液才能保证H+(aq)+OH−(aq)H2O(l)的中和热为57.3 kJ/mol,因为浓酸和浓碱在稀释时会放热,而弱酸和弱碱在中和反应中电离时吸收能量,其中和热一般小于57.3 kJ/mol,。
中和热通常是由实验测得的。
在书写表示中和热的热化学方程式时,应以生成 1 mol H2O 为基准,配平其余物质的化学计量数。
写中和热的热化学方程式时生成的水必须为1 mol,而写中和反应的热化学方程式时生成水的物质的量可为任意值。
50 mL 0.50 mol·L−1盐酸与50 mL 0.55 mol · L−1 NaOH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)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是________________________________。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是______________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol · L−1盐酸跟50 mL 0.55 mol · L−1 NaOH溶液进行反应,与上述
实验相比,所放出的热量__________(填“相等”或“不相等”),所求中和热__________(填“相等”或“不相等”),简述理由:__________________________。
(5)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”或“无影响”,下同);用50 mL 0.50 mol · L−1 NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会__________。
【解析】(1)本实验成败的关键是准确测量反应后的温度。
因此所用装置必须保温、绝热且可使体系温度尽快达到一致,故缺少的仪器应为环形玻璃搅拌棒。
(2)碎纸条的作用为减少实验过程中的热量损失。
(3)不盖硬纸板会损失部分热量,故所测结果偏低。
(4)由中和热的概念可知,中和热是以生成1 mol水为标准的,而与过量部分的酸碱无关。
(5)由于弱酸、弱碱的电离吸热,所以用氨水代替NaOH,测得的中和热数值偏小;而用50 mL 0.50 mol · L−1 NaOH溶液进行上
述实验,有可能酸未反应完全导致测得的中和热数值偏小。
【答案】(1)环形玻璃搅拌棒(2)减少实验过程中的热量损失(3)偏小(4)不相等相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的热量,与酸碱的用量无关(5)偏小偏小
1.下列说法正确的是
A.热化学方程式中,化学式前面的化学计量数既可表示微粒数,又可表示物质的量
B.热化学方程式中,如果没有注明温度和压强,则表示ΔH为在标准状况下测得的数据C.书写热化学方程式时,不仅要写明ΔH的符号和数值,还要注明各物质的聚集状态D.凡是化合反应都是放热反应,分解反应都是吸热反应
2.对热化学方程式CO2(g)+ H2(g)CO(g)+ H2O(g) ΔH=+Q kJ · mol−1的理解正确的是A.反应热ΔH不变可以作为该反应已达平衡的标志
B.ΔH的值为以1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)作起始反应物,反应达平衡时放出或吸收的热量
C.ΔH随反应温度的改变而改变
D.ΔH的值为以CO2 (g)和H2 (g)作起始反应物,生成1 mol CO2 (g)和1 mol H2O(g)所吸收的热量
3.下列热化学方程式书写不正确的是
A.2SO2+O22SO3 ΔH=−196.6 kJ · mol−1
B.H2(g)+1
2
O2(g)H2O(1) ΔH=−285.8 kJ · mol−1
C.2H2(g)+O2(g)2H2O(1) ΔH=−571.6 kJ · mol−1
D.C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=−393.5 kJ · mol−1
4.下列说法正确的是
A.强酸跟强碱的反应热一定是中和热
B.1 mol C(碳)完全燃烧放热383.3 kJ,其热化学方程式为:C+O2CO2 ΔH=
−383.3 kJ·mol−1
C.在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热叫做中和热
D .表示中和热的离子方程式为:H +(aq)+OH −(aq)H 2O(l);ΔH =57.3 kJ·mol −1
5.含有11.2 g KOH 的稀溶液与1 L 0.1 mol/L 的H 2SO 4溶液反应,放出11.46 kJ 的热量,表示该反应中和热的热化学方程式为 A .KOH(aq)+1
2H 2SO 4(aq)
1
2K 2SO 4
(aq)+H 2O(l) ΔH =+57.3 kJ/mol B .2KOH(aq)+H 2SO 4(aq)K 2SO 4(aq)+2H 2O(l) ΔH =+114.6 kJ/mol C .2KOH(aq)+H 2SO 4(aq)K 2SO 4(aq)+2H 2O(l) ΔH =−114.6 kJ/mol D .KOH(aq)+1
2
H 2SO 4(aq)
1
2K 2SO 4
(aq)+H 2O(l) ΔH =−57.3 kJ/mol 6.将0.3 mol 的气态高能燃料乙硼烷(B 2H 6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ 热量,
(1)该反应的热化学方程式为 。
(2)又已知:H 2O(g)
H 2O(l) ΔH =−44.0 kJ/mol ,则11. 2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成
气态水时放出的热量是 kJ 。
7.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)若适量的N 2和O 2完全反应,每生成23 g NO 2需要吸收16. 95 kJ 热量,此反应的热化学方程式为 。
(2)已知拆开1 mol H —H 键,1 mol N —H 键,1 mol N N 键分别需要的能量是436 kJ 、391
kJ 、946 kJ ,则N 2与H 2反应生成NH 3的热化学方程式为 。
8.在测定中和反应反应热的实验中,下列叙述错误的是 A .向小烧杯中加入盐酸,测量的温度为盐酸的起始温度 B .实验中可使酸或碱略过量
C .向小烧杯中加碱液时,碱液的温度应与酸的温度相同
D .可以用氢氧化钾代替氢氧化钠,浓硫酸代替盐酸 9.化学反应X 2+3Y 22XY 3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是
A.X2(g)+3Y2(g)2XY3(l) ΔH =2(a−b−c) kJ/mol B.X2(g)+3Y2(g)2XY3(g) ΔH =2(b−a) kJ/mol
C.1
2
X2(g)+
3
2
Y2(g)XY3(l) ΔH =(b+c−a) kJ/mol
D.1
2
X2(g)+
3
2
Y2(g)XY3(g) ΔH =(a+b) kJ/mol
1.C A项错误,热化学方程式中化学式前的化学计量数只表示各物质的物质的量,并不代表微粒数,所以可以出现分数;B项错误,如没有注明温度和压强,则是指在25°C 、101 kPa时测得的数据;C项正确,因为物质聚集状态不同,所含有的能量不同(物质三态变化过程中伴随着能量变化,物质由固
态→液态→气态时,要吸收能量);D项错误,如化合反应C+CO22CO 是吸热反应,分解反应2NH4ClO4N2↑+4H2O+Cl2↑+
2O2↑是放热反应(此反应用于航天飞机供能)。
注意绝大部分分解反应为吸热反应。
2.D可逆反应的ΔH表示相应物质的量的反应物完全反应时的反应热,ΔH为定值,只有D项说法正确。
3.A 书写热化学方程式要注明反应物和生成物的状态。
4.C 中和热是酸碱中和生成1 mol水放出的热量,选项中没有指明生成水的物质的量为
1 mol,故A错误;热化学方程式书写时要特别注明反应物与生成物的聚集态,故B错
误;中和热的概念是指强酸与强碱的稀溶液反应,生成1 mol水时放出的热量,故C正确;中和反应是放热反应,ΔH=−57.3 kJ·mol−1,故D错误;选项C符合题意。
5.D 中和热是以生成1 mol H2O(l)所放出的热量来定义的,故书写中和热的热化学方程式时,应以生成1 mol H2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数。
6.(1)B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(1) ΔH=−2165 kJ/mol。
(其他合理答案也可)(2)1016.5
【解析】0.3 mol乙硼烷完全燃烧生成液态水放出649.5 kJ热量,则1 mol乙硼烷完全燃烧放出的热量为649.5 kJ÷0.3 mol=2165 kJ。
因此乙硼烷燃烧的热化学反应方程式为:B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=−2165 kJ/mol。
由于1 mol水汽化需吸热44 kJ,则3 mol液态水全部汽化应吸热:3 mol×44 kJ·mol−1=132 kJ,所以1 mol乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热2165 kJ−132 kJ=2033 kJ,则标准状况11.2 L乙硼烷完全燃烧产生气态水放出热量是:0.5 mol×2033 kJ/mol=1016.5 kJ。
7.(1)N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH=+67.8 kJ·mol−1
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=−92 kJ·mol−1
【解析】其他合理答案也可。
热化学方程式的书写要注意反应物的物质的量、状态均会影响ΔH的数值。
一、燃烧热
1.概念
101 kPa时,_______纯物质完全燃烧生成_______时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
2.表达形式
燃烧热是反应热的一种,单位为________。
符号为ΔH,ΔH_____0。
3.意义
:CH4的燃烧热为890.31 kJ/mol,表示在25℃、101 kPa时,_______CH4(g)完全燃烧生成_______和_______时放出890.31 kJ的热量。
反应的热化学方程式为:__________________________。
二、能源
1.概念及分类
2.化石燃料
3.新能源
【答案】一、1.1 mol 稳定的氧化物 2.kJ/mol <
3.1 mol CO 2(g) H 2O(l) CH 4(g)+2O 2(g) === CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =−890.31 kJ/mol 二、1.能量 2.煤、石油、天然气 开发新的能源 现有的能源 3.太阳能 氢能 再生
1.表示物质燃烧热的热化学方程式书写的注意事项
(1)燃烧热规定了可燃物的物质的量为1 mol ,因此在书写燃烧热的热化学方程式中,应以可燃物的化学计量数为1为标准来确定其余物质的化学计量数。
:H
2(g)十
2
1
O 2 (g)H 2O(l) ΔH =−285.8 kJ/mol
(2)物质的燃烧热要求的是纯物质,不同的可燃物,其燃烧热一般不同。
(3)可燃物完全燃烧,生成的必须是稳定的氧化物。
不同元素对应的稳定氧化物是唯一的。
:C →CO 2(g),H →H 2O(l),S →SO 2(g)。
(4)ΔH 的符号为“−”。
文字表述燃烧热时,用正值或ΔH 表示。
如CO 的燃烧热为 283.0 kJ/mol ,表示燃烧热的热化学方程式的ΔH 为−283.0 kJ/mol 。
2.热化学方程式表示燃烧热和中和热的比较
燃烧热 中和热
相同点反应类型放热反应ΔHΔH<0,单位:kJ/mol
不同点反应物的量可燃物为1 mol不一定为1 mol
生成物的量不限量生成H2O 的量为1mol
反应热的含义
1 mol反应物完全燃
烧时放出的热量;不
同的物质燃烧热不同
酸碱中和生成1 mol H2O时放出的
热量;强酸强碱间的中和反应中和
热大致相同,均约为57.3 kJ/mol
下列热化学方程式中,能够表示物质燃烧热的是
A.C(s)+
1
2
O2(g)CO(g) ΔH=−110.5 kJ · mol−1
B.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=184.6 kJ · mol−1
C.H2(g)+
1
2
O2(g)H2O(g) ΔH=241.8 kJ · mol−1
D.C8H18(l)+
25
2
O2(g)8CO2+9H2O(l) ΔH=5518 kJ · mol−1
【解析】A项,CO不是C完全燃烧生成的稳定氧化物,错误;B项,该反应不是氢气在氧气中的燃烧反应,错误;C项,表示氢气的燃烧热时,应生成液态水,错误。
【答案】D
1.能源的分类
2.解决能源问题的措施
(1)节约现有的能源,提高能源利用率改善开采、运输、加工等各个环节,科学地控制燃烧反应,使燃料充分燃烧。
(2)寻找新的能源现今正探索的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。
新能源资源丰富,可再生,无污染或污染很小。
能源可划分为一级能源和二级能源。
自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源,需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。
氢气是一种高效而又没有污染的二级能
O(1)2H2(g)+O2(g),但该反应为吸热反
源,它可以由自然界中大量存在的水来制取,即2H
应。
请回答下列问题:
(1)下列叙述中正确的是___________。
A.电能是二级能源
B.水力是二级能源
C.煤、石油、天然气是一级能源
D.水煤气、干馏煤气是一级能源
(2)关于用水制取二级能源氢气,以下研究方向不正确的是___________。
A.构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质,因此可研究在水不分解的情况下,使氢成为二级能源
B.设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气
C.寻找高效催化剂,使水分解产生氢气,同时释放能量
D.寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源,同时释放能量
【解析】(1)题中指出,只有自然界中以现成形式存在的能源才属于一级能源。
因此,煤、石油、天然气等化石燃料当属一级能源;电能是由一级能源,由风能、潮汐能等转化而来的,因此属于二级能源,A、C项正确。
水煤气和干馏煤气都是煤经一系列处理后间接制取的,应属二级能源。
水力即利用水的动能和势能,应属于一级能源。
(2)A项不仅违背科学,也与常识不符。
水分解成氢气和氧气的反应是一个吸热过程,在常温常压下几乎不能进行。
利用太阳能产生高温以分解水,是目前正在实际进行并且已经取得初步成果的一项研究工作,故选项B是正确的。
催化剂只能改变化学反应速率,而不能改变化学反应的热效应。
也就是说,企图利用催化剂改变水的分解这样一个吸热反应需要供给能量的事实是徒劳的,故C项错误。
选项D应是一个可以被肯定的研究方向。
水分解需要吸收能量,寻找可提供廉价能源的有效方法,当然可以解决由水制氢气的问题。
【答案】(1)AC (2)AC
1.下列关于燃烧热的说法中正确的是。