高中化学人教版(2019)选择性必修1第一章第一节 反应热
一、单选题
1.(2021高一下·富平期末)下列设备工作时,主要将化学能转化为热能的是( )
A.家用燃气灶 B.锌锰干电池
C.锂离子电池 D.硅太阳能电池
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化;常见能量的转化及运用
【解析】【解答】A.家用燃气灶是将燃料的化学能转化为热能,故A选;
B.锌锰干电池是将化学能转化为电能,故B不选;
C.锂离子电池是将化学能转化为电能,故C不选;
D.硅太阳能电池是将光能转化为电能,故D不选;
故答案为:A。
【分析】A、化学能转化为热能;
BC、化学能转化为电能;
D、光能转化为电能。
2.(2022高一下·许昌期末)下列叙述正确的是( )
A.物质发生变化时的质量和能量一定是守恒的
B.能量变化一定是化学变化引起的
C.化学反应过程中不一定有能量的变化
D.化学反应中能量变化只与化学键的变化有关
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A.物质变化遵循质量守恒和能量守恒,故A符合题意;
B.能量变化不一定引起化学变化,如NaOH溶于水放出大量的热。但该过程只是物理变化,不是化学变化,故B不符合题意;
C.化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量,故化学反应过程必然会引起能量变化,故C不符合题意;
D.化学反应中能量变化不仅与化学键的变化有关,还与物质的状态有关,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B.物理变化和化学变化均能引起能量变化;
C.化学反应过程中一定伴随能量的变化;
D.化学反应中能量变化与化学键的变化,物质的状态等有关。
3.(2022高一下·临潼期末)已知反应为放热反应,对于该反应,下列说法中正确的是( )
A.1molA和1molB的总能量高于1molC和1molD的总能量
B.B的能量一定高于D
C.因为该反应为放热反应,故不加热反应就可以发生
D.A的能量一定高于C
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,故A符合题意;
B.放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,B和D只是反应物和产物中的一部分 ,故B不符合题意;
C.放热反应与反应条件无关,有的放热反应需要加热,故C不符合题意;
D.放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,A和C只是反应物和产物中的一部分,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】放热反应的反应物的总能量大于生成物的总能量。
4.(2022高一下·陈仓期中)下列叙述正确的是( )
A.升高温度或加入催化剂,可以改变化学反应的反应热
B.化学反应中的能量变化都是以热量的形式体现
C.因为石墨变成金刚石吸热,所以石墨比金刚石稳定
D.凡吸热反应均需在加热条件下才能发生
【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;常见能量的转化及运用;吸热反应和放热反应;反应热和焓变
【解析】【解答】A.反应热只与反应物和生成物的能量有关,升高温度或加入催化剂不能改变反应的反应热,故A不符合题意。
B.化学反应中的能量变化还可能以光、电等形式体现,故B不符合题意。
C.根据吸热判断,反应物的能量低,根据能量越低越稳定判断石墨比金刚石稳定。故C符合题意。
D.有些吸热反应不需要加热也能发生反应,如氯化铵和八水合氢氧化钡的反应在常温下能进行,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.催化剂不影响反应热;
B.能量的变化形式不止热量,还有光能等;
C.能量越低越稳定;
D.吸热反应有时不需要加热。
5.(2022高一下·常州期末)下列反应中热量变化与图一致的是( )
A.天然气的燃烧能量生成物
B.锌与稀硫酸反应
C.NaOH溶液和溶液反应反应物
D.晶体和晶体反应
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】由图可知,反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,
A.天然气的燃烧,属于放热反应,故A不符合题意;
B.锌与稀硫酸反应,为放热反应,故B不符合题意;
C.NaOH溶液和HNO3溶液反应,为中和反应,属于放热反应,故C不符合题意;
D.NH4Cl晶体和晶体反应,为吸热反应,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】常见放热反应:燃烧、爆炸、金属腐蚀、食物腐烂、金属的置换反应、大部分化合反应、中和反应;
常见吸热反应:一氧化碳、碳、氢气为还原剂的氧化还原反应,大部分分解反应,八水合氢氧化钡和氯化铵的反应。
6.(2022高一下·丰台期中)下列表示化学反应2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)过程能量变化的示意图中,合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)的放热反应,反应物的能量高,生成物的能量低,多余的能量就释放出来。正确的图示为A。
【分析】 2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)为放热反应,反应物的能量高于生成物的能量,据此解答。
7.(2022高一下·陈仓期中)根据能量图,下列说法正确的是( )
A.A2(g)+ B2(g)=2AB(g)是一个放热反应
B.该反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量
C.拆开1 mol AB(g)中的化学键需要吸收b kJ的能量
D.1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的能量之和为a kJ
【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应;反应热的大小比较
【解析】【解答】A.由图可知,反应物总能量小于生成物总能量,则A2(g)+ B2(g)=2AB(g)是吸热反应,故A不符合题意;
B.由图可知,反应物总能量小于生成物总能量,故B符合题意;
C.由图可知,拆开2mol AB(g)中的化学键需要吸收bkJ的能量,故C不符合题意;
D.a为正反应的活化能的数值,由图不能确定反应物的总能量,即1mol A2(g)和1mol B2(g)的能量之和不等于akJ,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】该反应中,反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应,据此解答。
8.(2022高一下·柳林期中)如图所示,1mol碳原子构成的金刚石比1mol碳原子构成的石墨在完全燃烧全部生成气体二氧化碳时,多放出1.9kJ的能量,下列说法正确的是( )
A.金刚石的总能量比石墨大1.9kJ
B.石墨和金刚石的转化是物理变化
C.石墨的稳定性强于金刚石
D.1mol石墨的总键能比1mol金刚石的总键能小1.9kJ
【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应;反应热和焓变
【解析】【解答】A. 1mol金刚石的总能量比1mol石墨大1.9kJ,故A不符合题意;
B. 石墨和金刚石是两种不同的物质,石墨和金刚石的转化是化学变化,故B不符合题意;
C. 石墨的能量低,稳定性强于金刚石,故C符合题意;
D. 1mol石墨的总键能比1mol金刚石的总键能大1.9kJ,更稳定,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.金刚石比石墨多放出1.9kJ能量,金刚石的总能量比石墨大1.9kJ;
B.石墨和金刚石的转化过程有新物质生成;
C.能量越低越稳定;
D.1mol石墨的总键能比1mol金刚石的总键能大1.9kJ。
9.(2022高一下·高邮期中)下列关于化学反应中能量变化的说法正确的是( )
A.断开化学键会释放能量
B.化学反应过程中一定伴有能量变化
C.常温下进行的一定是放热反应
D.如图表示该反应为吸热反应
【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.断开化学键会吸收能量,A不符合题意;
B.能量变化是化学反应的特征之一,因此化学反应过程中一定伴有能量变化,B符合题意;
C.常温下进行的反应也可能是吸热反应,如NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应为吸热反应,C不符合题意;
D.反应物的总能量高于生成物的总能量为放热反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.断开化学键吸收热量;
B.化学反应过程中伴随化学键的断裂和形成,即一定会有能量变化;
C.常温下进行的可能是吸热反应;
D.如图所示的反应,反应物的能量高于生成物,为放热反应。
10.(2021高二上·长沙期末)属于氧化还原反应且反应过程中能量变化符合如图所示的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A.反应为非氧化还原反应,故A不符合题意;
B.反应为放热反应,故B不符合题意;
C.反应为吸热的氧化还原反应,故C符合题意;
D.反应为非氧化还原反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】化合价发生变化的反应为氧化还原反应,由图像可知此反应为吸热反应。
11.(2022高二下·成都期末)下列反应属于非氧化还原反应,且能量变化与图示能量相符合的是( )
A.与稀反应
B.氢气与氮气的化合反应
C.灼热的炭与反应
D.晶体与晶体反应
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.与稀的反应为中和反应,中和反应放热,不满足条件,故不选A;
B.氢气与氮气反应生成氨气,属于氧化还原反应,不满足条件,故不选 B;
C.灼热的炭与反应生成一氧化碳,属于氧化还原反应,不满足条件,故不选C;
D.晶体与晶体的反应是复分解反应,属于非氧化还原反应,且为吸热反应,满足条件,
故答案为:D;
【分析】常见放热反应:燃烧、爆炸、金属腐蚀、食物腐烂、金属的置换反应、大部分化合反应、中和反应;
常见吸热反应:一氧化碳、碳、氢气为还原剂的氧化还原反应,大部分分解反应,八水合氢氧化钡和氯化铵的反应。
12.(2022高二下·联合期末)环己烷(C6H12)有椅型、半椅型、船型、扭船型等多种结构,不同结构的势能不同,它们的相对势能如图所示。下列说法不正确的是( )
A.上述四种结构中,半椅型结构最不稳定
B.C6H12)(船型)→C6H12)(椅型) △H=-28.9kJ·mol-1
C.相同条件下,椅型转化成扭船型的速率比逆向转化的慢
D.升温不利于椅型转化成扭船型
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.由环己烷各结构的相对势能图可知,半椅型结构的能量最高,结合能量越高越不稳定可知,半椅型结构最不稳定,A正确,不符合题意;
B.由环己烷各结构的相对势能图可知,般型结构能量高于椅型结构,所以为放热反应,且,B正确,不符合题意;
C.由环己烷各结构的相对势能图可知,椅型转化成扭船型的活化能为,而扭船型转化成椅型的活化能为,即椅型转化成扭船型所需活化能更高,反应速率更慢,C正确,不符合题意;
D.由环己烷各结构的相对势能图可知,椅型转化成扭船型为吸热反应,升高温度,平衡向着吸热反应移动,所以有利于椅型转化成扭船型,D错误,符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、能量越低,物质越稳定;
B、结合图中数据以及盖斯定律可以进行计算;
C、活化能越大,速率越慢;
D、升高温度,化学平衡朝吸热方向移动。
13.(2022高一下·十堰期末)分析下表中的6个热化学方程式,可判断出和的燃烧热分别为( )
2022年北京冬奥会“飞扬”火炬使用的燃料 氧气 () ① ②
2008年北京奥运会“祥云”火炬使用的燃料 丙烷 () ③ ④ ⑤ ⑥
A.、
B.、
C.、
D.、
【答案】D
【知识点】燃烧热
【解析】【解答】1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热,其中水的状态应该是液态,碳变为二氧化碳,则
① ,热化学方程式是2mol氢气燃烧生成稳定氧化物的反应,因此氢气的燃烧热为-285.8kJ mol-1;
④ ,是1mol丙烷完全燃烧生成稳定氧化物放热为燃烧热,即为-2221.5kJ mol-1;
故答案为:D。
【分析】燃烧热的判断要结合其概念,即1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热,其中水的状态应该是液态,碳变为二氧化碳。
14.(2021高二上·宣城期中)航天燃料从液态变为固态,是一项技术突破。铍是高效率的火箭材料,燃烧时放出巨大的能量,每千克固态铍完全燃烧放出的热量为62700kJ,则铍燃烧的热化学方程式正确的是( )
A.Be(s)+O2(g)=BeO(s) △H=-564.3kJ mol-1
B.Be(s)+O2(g)=BeO(g) △H=-62700kJ mol-1
C.Be(s)+O2(g)=BeO(s) △H=+564.3kJ mol-1
D.Be+O2=BeO △H=-564.3kJ mol-1
【答案】A
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】1kgBe物质的量为mol,每千克固态铍完全燃烧放出的热量为62700kJ,则1molBe完全燃烧放出的热量为: =564.3 kJ mol-1,Be与氧气反应生成BeO固体,其反应的热化学方程式为:Be(s)+O2(g)=BeO(s) △H=-564.3kJ mol-1;
故答案为:A。
【分析】先根据题干信息,结合公式n=m/M计算铍的物质的量,再结合热化学方程式化学计量数等于物质的量,以及化学计量数之比等于物质的量之比,判断反应的热化学方程式。
15.(2020高二上·金台期中)已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )
A.2C2H2(g)+5O2(g) =4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2b kJ·mol-1
B.2C2H2(g)+5O2(g) =4CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-4b kJ·mol-1
C.C2H2(g)+O2(g) =2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-2b kJ·mol-1
D.2C2H2(g)+5O2(g) =4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+4b kJ·mol-1
【答案】C
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知,生成2mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量2bkJ,或生成4mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量4bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)△H=-2b kJ/mol或2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-4bkJ/mol;
故答案为:C。
【分析】由物质的物质的量与反应放出的热量成正比,结合物质的聚集状态写出该反应的热化学方程式.
16.(2020高二上·汪清期中)已知热化学方程式:
①H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
③H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
④2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
则氢气的燃烧热为( )
A.241.8 kJ·mol-1 B.483.6 kJ·mol-1
C.285.8 kJ·mol-1 D.571.6 kJ·mol-1
【答案】C
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】燃烧热生成的物质是稳定的,C符合题意
【分析】燃烧热:1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量。
17.(2020高二下·桂林期末)下列热化学方程式中的“ ”表示 燃烧热的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】燃烧热
【解析】【解答】燃烧热是指在一定条件下1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,则表示 燃烧热的热化学方程式为 ;
故答案为:B。
【分析】根据燃烧热的概念可知:必须是1mol氢气燃烧产生液态水时放出的热量才是氢气的燃烧热。
18.(2020高一下·长春月考)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4,0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445KJ热量,则下列热化学方程式正确的( )
A.2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+890KJ/mol
B.CH4+2O2=CO2+2H2O △H=﹣890KJ/mol
C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=﹣890KJ/mol
D. CH4(g)+O2(g)= CO2(g)+H2O(l) △H=﹣890KJ/mol.
【答案】C
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】A.为放热反应,故△H<0,故A不符合题意
B.热化学方程式,没有标明状态故B不符合题意
C.标明状态,且△H计算正确,故C符合题意
D.0.5mol放出的热量为445KJ,故D不符合题意
故答案为:C
【分析】由题意得 CH4(g)+O2(g)= CO2(g)+H2O(l) △H=﹣445KJ/mol
19.(2021高二下·南充期末)如图为用稀盐酸和稀NaOH溶液测定中和热的装置,下列有关说法不正确的是( )
A.该装置缺少环形玻璃搅拌棒
B.小烧杯与大烧杯口相平
C.将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中
D.用稀硫酸和稀氨水替换上述药品实验,所测中和热结果相同
【答案】D
【知识点】中和热;中和热的测定
【解析】【解答】A.为使中和反应快速、完全进行,需要用环形玻璃搅拌棒,由图可知该装置缺少环形玻璃搅拌棒,故A不符合题意;
B.小烧杯与大烧杯口相平可减少热量散失,使测得的中和热数值更加准确,故B不符合题意;
C.将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中,反应会快速反应完全,热量损耗少,测得的中和热数值更准确,故C不符合题意;
D.弱碱电离要吸热,所以用稀氨水替NaOH,所测中和热结果不同,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】
A、玻璃搅拌棒可以加快反应速率;
B、小烧杯与大烧杯口相平可减少热量散失;
C、一次性加入反应会快速反应完全,热量损耗少;
D、稀氨水电离要吸热,测出的中和热与稀盐酸和稀NaOH溶液测定中和热相比减小。
20.(2021高二上·浙江期末)利用如图所示装置进行中和热测定实验,下列说法不正确的是( )
A.向盛装酸溶液的烧杯中加碱溶液时要小心缓慢
B.烧杯间填满碎泡沫塑料是为了减少实验过程中的热量损失
C.使用玻璃搅拌器既可以搅拌又可以避免损坏温度计
D.测定酸溶液后的温度计要用蒸馏水清洗、擦干后再测碱溶液的温度
【答案】A
【知识点】中和热的测定
【解析】【解答】A.向盛装酸溶液的烧杯中加碱溶液应迅速加入,减少热量的损失,故A说法符合题意;
B.碎泡沫塑料导热能力差,烧杯间填满碎泡沫塑料是为了减少实验过程中的热量损失,故B说法不符合题意;
C.玻璃搅拌器搅拌是上下搅拌,避免损坏温度计,故C说法不符合题意;
D.测定酸溶液后的温度计要用蒸馏水清洗、擦干后再测碱溶液的温度,提高中和热的准确度,故D说法不符合题意;
答案为A。
【分析】进行中和热测定实验时,需要注意的是做好保温措施,在加入酸或者加入碱时速度要迅速,使用温度计时需要及时清洗,结合选项进行判断即可
二、综合题
21.(2020高一下·长春月考)已知下列热化学方程式:
①H2O(l)=H2(g)+ O2(g) ΔH=+285.8 kJ/mol
②H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
③NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
④C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ/mol
⑤C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
回答下列问题:
(1)如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,反应物转化为生成物时 (填“吸收”或“放出”)热量,△H 0(填“>”或“<”)
(2)上述反应中属于吸热反应的是 。(填序号)
(3)C(碳单质)的燃烧热为 ;0.5molH2燃烧生成气态水的热值为 kJ。
【答案】(1)放出;<
(2)①
(3)393.5 kJ/mol;120.9
【知识点】吸热反应和放热反应;燃烧热
【解析】【解答】(1) 反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,为放热反应,反应物转化为生成物时放出热量,故△H<0
(2)吸热反应,△H>0,故有①为吸热反应
(3)燃烧热:1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物,所放出的热量, 即为反应⑤放出的热量,为393.5KJ;根据②可得,0.5mol放出的热量为120.9KJ
【分析】根据盖斯定律可求得此类题目
22.(2019高二上·辽源期中)已知下列热化学方程式:
①H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
②H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
③C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ/mol
④C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是 。
(2)H2的燃烧热为 ,C的燃烧热为 。
(3)燃烧10 g H2生成液态水,放出的热量为 。
(4)CO的燃烧热为 ,其热化学方程式为 。
【答案】(1)①②③④
(2)285.8 kJ/mol;393.5 kJ/mol
(3)1 429.0 kJ
(4)283.0 kJ/mol;CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应;反应热和焓变;燃烧热;中和热
【解析】【解答】(1)所有燃烧均为放热反应,故①②③④均为放热反应。(2)燃烧热为1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,H2的燃烧热为285.8 kJ/mol,C的燃烧热为393.5 kJ/mol。(3)Q放= ×285.8 kJ/mol=1 429.0 kJ。(4)根据盖斯定律由④-③可得,CO(g)+ O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0 kJ/mol,故CO的燃烧热为283.0 kJ/mol。
【分析】(1)常见的燃烧反应属于放热反应;
(2)氢气的燃烧热指1摩尔氢气完全燃烧生成液态水放出的热量;
(3)5mol氢气生成液态水放出的热量1 429.0 kJ ;
(4)关于热化学方程式的书写与盖斯定律的运用,首先明确目标方程式,然后根据已知方程式进行适当变还加减消元,即可得出答案。
23.(2019高二上·靖宇月考)
(1)已知C(s、金刚石)+O2(g)=CO2(g);ΔH= -395.4kJ·mol-1,C(s、石墨)+O2(g)=CO2(g);ΔH= -393.5kJ·mol-1。
①石墨和金刚石相比,石墨的稳定性 金刚石的稳定性。
②石墨中C-C键键能 金刚石中C-C键键能。(均填“大于” “小于”或“等于”)。
(2)将4g
CH4完全燃烧生成气态CO2和液态水,放出热量222.5kJ,其热化学反应方程式为: 。
(3)0.5mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,其热化学反应方程式为: 。
(4)已知下列反应的反应热:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1=
+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H2=
-247.4 kJ·mol-1
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式 。
【答案】(1)大于;大于
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= -890kJ·mol-1
(3)B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(g)+3H2O(l) △H= -1299kJ·mol-1
(4)CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) △H= +659.8kJ·mol-1
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】(1)①C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g) △H= -395.4kJ·mol-1,②C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H= -393.5kJ·mol-1,由盖斯定律可知,①-②得到C(s,金刚石)=C(s,石墨),△H= -395.4kJ·mol-1-(-393.5kJ·mol-1)= -1.9kJ·mol-1,金刚石能量高,石墨稳定性大于金刚石;②石墨中C-C键键能大于金刚石中C-C键键能;(2)n(CH4)= =0.25mol,可知1mol CH4完全燃烧生成气态CO2和液态水,放出热量为 =890kJ,由物质的状态、焓变为负可知热化学方程式CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2 H2O(l) △H= -890kJ·mol-1;(3)0.5mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,则1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出1299kJ的热量;反应的热化学方程式为:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(g)+3H2O(l) △H= -1299kJ·mol-1;(4)①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1= +206.2kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H2= -247.4 kJ·mol-1
根据盖斯定律来计算反应的焓变①×2-②,CH4(g)+2H2O(g)= CO2(g)+4H2(g) △H= +659.8 kJ·mol-1。
【分析】(1)C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g) △H= -395.4kJ·mol-1,②C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H= -393.5kJ·mol-1,由盖斯定律可知,①-②得到C(s,金刚石)═C(s,石墨);(2)n(CH4)= =0.25mol,可知1mol CH4完全燃烧生成气态CO2和液态水,放出热量为 =890kJ,结合物质的状态、焓变书写热化学方程式.(3)0.5mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,则1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出1299kJ的热量;(4)根据盖斯定律来计算反应的焓变。
24.(高中化学人教版 选修四 第一章 化学反应与能量 第二节 燃烧热 能源)
(1) 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的 ΔH= -99kJ/mol。请回答下列问题:
①图中A点表示: ;C点表示: ;
E的大小对该反应的反应热 (填“有”或“无”)影响。
②图中△H= kJ/mol。
(2)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气,放出241.8 kJ热量(25℃、101 kPa下测得)
①写出该反应的热化学方程式: ;
②若1 mol水蒸气转化为液态水放热45kJ,则反应H2(g) +1/2O2(g) = H2O( l )的ΔH = kJ/mol。氢气的燃烧热为ΔH = kJ/mol。
【答案】(1)反应物的总能量;生成物的总能量;无;-198
(2)H2 (g) + O2 (g)=H2O ( g ) ΔH =-241.8 kJ/mol;-286.8;-286.8
【知识点】化学反应中能量的转化;热化学方程式
【解析】【解答】(1)①根据图像可知,反应物总能量高于生成物总能量,所以该反应为放热反应,由此可知图中A点表示反应物的总能量;C点表示生成物的总能量;E表示活化能,活化能的大小对该反应的反应热无影响。
②图中表示的是2molSO2的反应,因此△H=-99×2=-198 kJ·mol-1;(2)①氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气,放出241.8 kJ热量,则反应的热化学方程式
为H2 (g)+ O2 ( g )=H2O(g) ΔH =-241.8 kJ/mol;
②根据①H2 (g) + O2 (g)=H2O(g) ΔH =-241.8 kJ/mol;②H2O(g)=H2O(l)
△H= -45kJ/mol 。氢气燃烧生成气态水时放出热量为241.8KJ,气态水生成液态水放出热量为45KJ,故氢气的燃烧热为286.8KJ。
【分析】△H的宏观计算方法 △H= E生-E反,热化学方程式的书写须注明物质的状态。
25.(2021高二上·定州期中)实验室利用如图装置进行中和热的测定,请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的玻璃用品是 ,装置中还存在的不正确为 ,这种不正确会造成最高温度读数 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是 。
(3)把温度为13℃,浓度为的酸溶液和的碱溶液各50mL混合[溶液密度均为,生成溶液的比热容],轻轻搅动,测得酸碱混合液的温度变化数据如表:
反应物 起始温度/℃ 终了温度/℃ 中和热
13
13
①计算上述两组实验测出的中和热:提示。;
; 。
②两组实验结果差异的原因是 。
③根据实验结果写出氢氧化钠溶液与盐酸反应的热化学方程式: 。
【答案】(1)环形玻璃搅拌棒;大小烧杯口未平齐;偏小
(2)提高装置的保温效果
(3);;一水合氨为弱碱,在中和过程中一水合氨发生电离,要吸收热量,因而总体放热较少;
【知识点】中和热;热化学方程式;中和热的测定
【解析】【解答】(1)由量热计的构造可知,该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;由题中图示可知,装置中还存在的不正确为放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口不相平,会导致热量散失,保温效果不好,使最高温度读数偏小,所求中和热偏小;答案为环形玻璃搅拌棒;大小烧杯口未平齐;偏小。
(2)在中和反应中,必须确保热量不散失,即提高装置的保温效果;答案为提高装置的保温效果。
(3)①浓度为1.0mol/L的HCl溶液和1.1mol/L的NaOH溶液各50mL混合,反应生成了0.05mol水,t1=13℃,t2=19.8℃,代入公式,得△H1=-kJ/mol=-56.9 kJ/mol ;浓度为1.0mol/L的HCl溶液和1.1mol/L的NH3·H2O溶液各50mL混合,反应生成了0.05mol水,t1=13℃,t2=19.3℃,代入公式,得△H2=-kJ/mol=-52.7 kJ/mol;答案为;。
②两组实验结果差异的原因是一水合氨为弱碱,在中和过程中一水合氨发生电离,即NH3·H2O+OH-,要吸收热量,因而总体放热较少;答案为一水合氨为弱碱,在中和过程中一水合氨发生电离,要吸收热量,因而总体放热较少。
③氢氧化钠溶液与盐酸反应的热化学方程式为 ;答案为 。
【分析】(1)中和热的测定经常考查缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒;装置中错误的通常是“没有盖上板”、“两烧杯口没有齐平”、“两烧杯之间的碎纸条、碎泡沫没有填满”,导致的结果是测定的温度偏高,计算放出的热量偏多;
(2)中和热的测定就是反应放出的热量,因此要尽可能提高保温效果,防止热量损失;
(3 )①要注意,强酸强碱中和放出的热量为57.3kJ,弱酸弱碱放出的热量小于57.3kJ,硫酸和氢氧化钡中和放出的热量大于57.3kJ,强酸强碱的浓溶液中和放出的热量大于57.3kJ,而如果用中和热表示,由于中和热是负值,因此强酸强碱中和热小于弱酸弱碱中和热,硫酸和氢氧化钡中和热、强酸强碱的浓溶液中和热均小于其余强酸强碱的中和热;
② 弱酸弱碱中和放出热量少的原因是弱酸弱碱会进一步电离,电离吸热,而硫酸和氢氧化钡中和放出热量更多的原因是除了生成水还生成硫酸钡这种沉淀,强酸强碱的浓溶液中和放出热量多的原因是浓溶液稀释要放热;
③ 本题要注意,最终中和热的计算不一定是57.3kJ/mol,要根据题目提供的数据计算。
1 / 1高中化学人教版(2019)选择性必修1第一章第一节 反应热
一、单选题
1.(2021高一下·富平期末)下列设备工作时,主要将化学能转化为热能的是( )
A.家用燃气灶 B.锌锰干电池
C.锂离子电池 D.硅太阳能电池
2.(2022高一下·许昌期末)下列叙述正确的是( )
A.物质发生变化时的质量和能量一定是守恒的
B.能量变化一定是化学变化引起的
C.化学反应过程中不一定有能量的变化
D.化学反应中能量变化只与化学键的变化有关
3.(2022高一下·临潼期末)已知反应为放热反应,对于该反应,下列说法中正确的是( )
A.1molA和1molB的总能量高于1molC和1molD的总能量
B.B的能量一定高于D
C.因为该反应为放热反应,故不加热反应就可以发生
D.A的能量一定高于C
4.(2022高一下·陈仓期中)下列叙述正确的是( )
A.升高温度或加入催化剂,可以改变化学反应的反应热
B.化学反应中的能量变化都是以热量的形式体现
C.因为石墨变成金刚石吸热,所以石墨比金刚石稳定
D.凡吸热反应均需在加热条件下才能发生
5.(2022高一下·常州期末)下列反应中热量变化与图一致的是( )
A.天然气的燃烧能量生成物
B.锌与稀硫酸反应
C.NaOH溶液和溶液反应反应物
D.晶体和晶体反应
6.(2022高一下·丰台期中)下列表示化学反应2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)过程能量变化的示意图中,合理的是( )
A. B.
C. D.
7.(2022高一下·陈仓期中)根据能量图,下列说法正确的是( )
A.A2(g)+ B2(g)=2AB(g)是一个放热反应
B.该反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量
C.拆开1 mol AB(g)中的化学键需要吸收b kJ的能量
D.1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的能量之和为a kJ
8.(2022高一下·柳林期中)如图所示,1mol碳原子构成的金刚石比1mol碳原子构成的石墨在完全燃烧全部生成气体二氧化碳时,多放出1.9kJ的能量,下列说法正确的是( )
A.金刚石的总能量比石墨大1.9kJ
B.石墨和金刚石的转化是物理变化
C.石墨的稳定性强于金刚石
D.1mol石墨的总键能比1mol金刚石的总键能小1.9kJ
9.(2022高一下·高邮期中)下列关于化学反应中能量变化的说法正确的是( )
A.断开化学键会释放能量
B.化学反应过程中一定伴有能量变化
C.常温下进行的一定是放热反应
D.如图表示该反应为吸热反应
10.(2021高二上·长沙期末)属于氧化还原反应且反应过程中能量变化符合如图所示的是( )
A. B.
C. D.
11.(2022高二下·成都期末)下列反应属于非氧化还原反应,且能量变化与图示能量相符合的是( )
A.与稀反应
B.氢气与氮气的化合反应
C.灼热的炭与反应
D.晶体与晶体反应
12.(2022高二下·联合期末)环己烷(C6H12)有椅型、半椅型、船型、扭船型等多种结构,不同结构的势能不同,它们的相对势能如图所示。下列说法不正确的是( )
A.上述四种结构中,半椅型结构最不稳定
B.C6H12)(船型)→C6H12)(椅型) △H=-28.9kJ·mol-1
C.相同条件下,椅型转化成扭船型的速率比逆向转化的慢
D.升温不利于椅型转化成扭船型
13.(2022高一下·十堰期末)分析下表中的6个热化学方程式,可判断出和的燃烧热分别为( )
2022年北京冬奥会“飞扬”火炬使用的燃料 氧气 () ① ②
2008年北京奥运会“祥云”火炬使用的燃料 丙烷 () ③ ④ ⑤ ⑥
A.、
B.、
C.、
D.、
14.(2021高二上·宣城期中)航天燃料从液态变为固态,是一项技术突破。铍是高效率的火箭材料,燃烧时放出巨大的能量,每千克固态铍完全燃烧放出的热量为62700kJ,则铍燃烧的热化学方程式正确的是( )
A.Be(s)+O2(g)=BeO(s) △H=-564.3kJ mol-1
B.Be(s)+O2(g)=BeO(g) △H=-62700kJ mol-1
C.Be(s)+O2(g)=BeO(s) △H=+564.3kJ mol-1
D.Be+O2=BeO △H=-564.3kJ mol-1
15.(2020高二上·金台期中)已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )
A.2C2H2(g)+5O2(g) =4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2b kJ·mol-1
B.2C2H2(g)+5O2(g) =4CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-4b kJ·mol-1
C.C2H2(g)+O2(g) =2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-2b kJ·mol-1
D.2C2H2(g)+5O2(g) =4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+4b kJ·mol-1
16.(2020高二上·汪清期中)已知热化学方程式:
①H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
③H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
④2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
则氢气的燃烧热为( )
A.241.8 kJ·mol-1 B.483.6 kJ·mol-1
C.285.8 kJ·mol-1 D.571.6 kJ·mol-1
17.(2020高二下·桂林期末)下列热化学方程式中的“ ”表示 燃烧热的是( )
A. B.
C. D.
18.(2020高一下·长春月考)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4,0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445KJ热量,则下列热化学方程式正确的( )
A.2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+890KJ/mol
B.CH4+2O2=CO2+2H2O △H=﹣890KJ/mol
C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=﹣890KJ/mol
D. CH4(g)+O2(g)= CO2(g)+H2O(l) △H=﹣890KJ/mol.
19.(2021高二下·南充期末)如图为用稀盐酸和稀NaOH溶液测定中和热的装置,下列有关说法不正确的是( )
A.该装置缺少环形玻璃搅拌棒
B.小烧杯与大烧杯口相平
C.将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中
D.用稀硫酸和稀氨水替换上述药品实验,所测中和热结果相同
20.(2021高二上·浙江期末)利用如图所示装置进行中和热测定实验,下列说法不正确的是( )
A.向盛装酸溶液的烧杯中加碱溶液时要小心缓慢
B.烧杯间填满碎泡沫塑料是为了减少实验过程中的热量损失
C.使用玻璃搅拌器既可以搅拌又可以避免损坏温度计
D.测定酸溶液后的温度计要用蒸馏水清洗、擦干后再测碱溶液的温度
二、综合题
21.(2020高一下·长春月考)已知下列热化学方程式:
①H2O(l)=H2(g)+ O2(g) ΔH=+285.8 kJ/mol
②H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
③NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
④C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ/mol
⑤C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
回答下列问题:
(1)如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,反应物转化为生成物时 (填“吸收”或“放出”)热量,△H 0(填“>”或“<”)
(2)上述反应中属于吸热反应的是 。(填序号)
(3)C(碳单质)的燃烧热为 ;0.5molH2燃烧生成气态水的热值为 kJ。
22.(2019高二上·辽源期中)已知下列热化学方程式:
①H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
②H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
③C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ/mol
④C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是 。
(2)H2的燃烧热为 ,C的燃烧热为 。
(3)燃烧10 g H2生成液态水,放出的热量为 。
(4)CO的燃烧热为 ,其热化学方程式为 。
23.(2019高二上·靖宇月考)
(1)已知C(s、金刚石)+O2(g)=CO2(g);ΔH= -395.4kJ·mol-1,C(s、石墨)+O2(g)=CO2(g);ΔH= -393.5kJ·mol-1。
①石墨和金刚石相比,石墨的稳定性 金刚石的稳定性。
②石墨中C-C键键能 金刚石中C-C键键能。(均填“大于” “小于”或“等于”)。
(2)将4g
CH4完全燃烧生成气态CO2和液态水,放出热量222.5kJ,其热化学反应方程式为: 。
(3)0.5mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,其热化学反应方程式为: 。
(4)已知下列反应的反应热:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1=
+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H2=
-247.4 kJ·mol-1
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式 。
24.(高中化学人教版 选修四 第一章 化学反应与能量 第二节 燃烧热 能源)
(1) 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的 ΔH= -99kJ/mol。请回答下列问题:
①图中A点表示: ;C点表示: ;
E的大小对该反应的反应热 (填“有”或“无”)影响。
②图中△H= kJ/mol。
(2)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气,放出241.8 kJ热量(25℃、101 kPa下测得)
①写出该反应的热化学方程式: ;
②若1 mol水蒸气转化为液态水放热45kJ,则反应H2(g) +1/2O2(g) = H2O( l )的ΔH = kJ/mol。氢气的燃烧热为ΔH = kJ/mol。
25.(2021高二上·定州期中)实验室利用如图装置进行中和热的测定,请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的玻璃用品是 ,装置中还存在的不正确为 ,这种不正确会造成最高温度读数 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是 。
(3)把温度为13℃,浓度为的酸溶液和的碱溶液各50mL混合[溶液密度均为,生成溶液的比热容],轻轻搅动,测得酸碱混合液的温度变化数据如表:
反应物 起始温度/℃ 终了温度/℃ 中和热
13
13
①计算上述两组实验测出的中和热:提示。;
; 。
②两组实验结果差异的原因是 。
③根据实验结果写出氢氧化钠溶液与盐酸反应的热化学方程式: 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化;常见能量的转化及运用
【解析】【解答】A.家用燃气灶是将燃料的化学能转化为热能,故A选;
B.锌锰干电池是将化学能转化为电能,故B不选;
C.锂离子电池是将化学能转化为电能,故C不选;
D.硅太阳能电池是将光能转化为电能,故D不选;
故答案为:A。
【分析】A、化学能转化为热能;
BC、化学能转化为电能;
D、光能转化为电能。
2.【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A.物质变化遵循质量守恒和能量守恒,故A符合题意;
B.能量变化不一定引起化学变化,如NaOH溶于水放出大量的热。但该过程只是物理变化,不是化学变化,故B不符合题意;
C.化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量,故化学反应过程必然会引起能量变化,故C不符合题意;
D.化学反应中能量变化不仅与化学键的变化有关,还与物质的状态有关,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B.物理变化和化学变化均能引起能量变化;
C.化学反应过程中一定伴随能量的变化;
D.化学反应中能量变化与化学键的变化,物质的状态等有关。
3.【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,故A符合题意;
B.放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,B和D只是反应物和产物中的一部分 ,故B不符合题意;
C.放热反应与反应条件无关,有的放热反应需要加热,故C不符合题意;
D.放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,A和C只是反应物和产物中的一部分,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】放热反应的反应物的总能量大于生成物的总能量。
4.【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;常见能量的转化及运用;吸热反应和放热反应;反应热和焓变
【解析】【解答】A.反应热只与反应物和生成物的能量有关,升高温度或加入催化剂不能改变反应的反应热,故A不符合题意。
B.化学反应中的能量变化还可能以光、电等形式体现,故B不符合题意。
C.根据吸热判断,反应物的能量低,根据能量越低越稳定判断石墨比金刚石稳定。故C符合题意。
D.有些吸热反应不需要加热也能发生反应,如氯化铵和八水合氢氧化钡的反应在常温下能进行,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.催化剂不影响反应热;
B.能量的变化形式不止热量,还有光能等;
C.能量越低越稳定;
D.吸热反应有时不需要加热。
5.【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】由图可知,反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,
A.天然气的燃烧,属于放热反应,故A不符合题意;
B.锌与稀硫酸反应,为放热反应,故B不符合题意;
C.NaOH溶液和HNO3溶液反应,为中和反应,属于放热反应,故C不符合题意;
D.NH4Cl晶体和晶体反应,为吸热反应,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】常见放热反应:燃烧、爆炸、金属腐蚀、食物腐烂、金属的置换反应、大部分化合反应、中和反应;
常见吸热反应:一氧化碳、碳、氢气为还原剂的氧化还原反应,大部分分解反应,八水合氢氧化钡和氯化铵的反应。
6.【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)的放热反应,反应物的能量高,生成物的能量低,多余的能量就释放出来。正确的图示为A。
【分析】 2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)为放热反应,反应物的能量高于生成物的能量,据此解答。
7.【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应;反应热的大小比较
【解析】【解答】A.由图可知,反应物总能量小于生成物总能量,则A2(g)+ B2(g)=2AB(g)是吸热反应,故A不符合题意;
B.由图可知,反应物总能量小于生成物总能量,故B符合题意;
C.由图可知,拆开2mol AB(g)中的化学键需要吸收bkJ的能量,故C不符合题意;
D.a为正反应的活化能的数值,由图不能确定反应物的总能量,即1mol A2(g)和1mol B2(g)的能量之和不等于akJ,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】该反应中,反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应,据此解答。
8.【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应;反应热和焓变
【解析】【解答】A. 1mol金刚石的总能量比1mol石墨大1.9kJ,故A不符合题意;
B. 石墨和金刚石是两种不同的物质,石墨和金刚石的转化是化学变化,故B不符合题意;
C. 石墨的能量低,稳定性强于金刚石,故C符合题意;
D. 1mol石墨的总键能比1mol金刚石的总键能大1.9kJ,更稳定,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.金刚石比石墨多放出1.9kJ能量,金刚石的总能量比石墨大1.9kJ;
B.石墨和金刚石的转化过程有新物质生成;
C.能量越低越稳定;
D.1mol石墨的总键能比1mol金刚石的总键能大1.9kJ。
9.【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.断开化学键会吸收能量,A不符合题意;
B.能量变化是化学反应的特征之一,因此化学反应过程中一定伴有能量变化,B符合题意;
C.常温下进行的反应也可能是吸热反应,如NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应为吸热反应,C不符合题意;
D.反应物的总能量高于生成物的总能量为放热反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.断开化学键吸收热量;
B.化学反应过程中伴随化学键的断裂和形成,即一定会有能量变化;
C.常温下进行的可能是吸热反应;
D.如图所示的反应,反应物的能量高于生成物,为放热反应。
10.【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A.反应为非氧化还原反应,故A不符合题意;
B.反应为放热反应,故B不符合题意;
C.反应为吸热的氧化还原反应,故C符合题意;
D.反应为非氧化还原反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】化合价发生变化的反应为氧化还原反应,由图像可知此反应为吸热反应。
11.【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.与稀的反应为中和反应,中和反应放热,不满足条件,故不选A;
B.氢气与氮气反应生成氨气,属于氧化还原反应,不满足条件,故不选 B;
C.灼热的炭与反应生成一氧化碳,属于氧化还原反应,不满足条件,故不选C;
D.晶体与晶体的反应是复分解反应,属于非氧化还原反应,且为吸热反应,满足条件,
故答案为:D;
【分析】常见放热反应:燃烧、爆炸、金属腐蚀、食物腐烂、金属的置换反应、大部分化合反应、中和反应;
常见吸热反应:一氧化碳、碳、氢气为还原剂的氧化还原反应,大部分分解反应,八水合氢氧化钡和氯化铵的反应。
12.【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.由环己烷各结构的相对势能图可知,半椅型结构的能量最高,结合能量越高越不稳定可知,半椅型结构最不稳定,A正确,不符合题意;
B.由环己烷各结构的相对势能图可知,般型结构能量高于椅型结构,所以为放热反应,且,B正确,不符合题意;
C.由环己烷各结构的相对势能图可知,椅型转化成扭船型的活化能为,而扭船型转化成椅型的活化能为,即椅型转化成扭船型所需活化能更高,反应速率更慢,C正确,不符合题意;
D.由环己烷各结构的相对势能图可知,椅型转化成扭船型为吸热反应,升高温度,平衡向着吸热反应移动,所以有利于椅型转化成扭船型,D错误,符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、能量越低,物质越稳定;
B、结合图中数据以及盖斯定律可以进行计算;
C、活化能越大,速率越慢;
D、升高温度,化学平衡朝吸热方向移动。
13.【答案】D
【知识点】燃烧热
【解析】【解答】1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热,其中水的状态应该是液态,碳变为二氧化碳,则
① ,热化学方程式是2mol氢气燃烧生成稳定氧化物的反应,因此氢气的燃烧热为-285.8kJ mol-1;
④ ,是1mol丙烷完全燃烧生成稳定氧化物放热为燃烧热,即为-2221.5kJ mol-1;
故答案为:D。
【分析】燃烧热的判断要结合其概念,即1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热,其中水的状态应该是液态,碳变为二氧化碳。
14.【答案】A
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】1kgBe物质的量为mol,每千克固态铍完全燃烧放出的热量为62700kJ,则1molBe完全燃烧放出的热量为: =564.3 kJ mol-1,Be与氧气反应生成BeO固体,其反应的热化学方程式为:Be(s)+O2(g)=BeO(s) △H=-564.3kJ mol-1;
故答案为:A。
【分析】先根据题干信息,结合公式n=m/M计算铍的物质的量,再结合热化学方程式化学计量数等于物质的量,以及化学计量数之比等于物质的量之比,判断反应的热化学方程式。
15.【答案】C
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知,生成2mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量2bkJ,或生成4mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量4bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)△H=-2b kJ/mol或2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-4bkJ/mol;
故答案为:C。
【分析】由物质的物质的量与反应放出的热量成正比,结合物质的聚集状态写出该反应的热化学方程式.
16.【答案】C
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】燃烧热生成的物质是稳定的,C符合题意
【分析】燃烧热:1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量。
17.【答案】B
【知识点】燃烧热
【解析】【解答】燃烧热是指在一定条件下1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,则表示 燃烧热的热化学方程式为 ;
故答案为:B。
【分析】根据燃烧热的概念可知:必须是1mol氢气燃烧产生液态水时放出的热量才是氢气的燃烧热。
18.【答案】C
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】A.为放热反应,故△H<0,故A不符合题意
B.热化学方程式,没有标明状态故B不符合题意
C.标明状态,且△H计算正确,故C符合题意
D.0.5mol放出的热量为445KJ,故D不符合题意
故答案为:C
【分析】由题意得 CH4(g)+O2(g)= CO2(g)+H2O(l) △H=﹣445KJ/mol
19.【答案】D
【知识点】中和热;中和热的测定
【解析】【解答】A.为使中和反应快速、完全进行,需要用环形玻璃搅拌棒,由图可知该装置缺少环形玻璃搅拌棒,故A不符合题意;
B.小烧杯与大烧杯口相平可减少热量散失,使测得的中和热数值更加准确,故B不符合题意;
C.将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中,反应会快速反应完全,热量损耗少,测得的中和热数值更准确,故C不符合题意;
D.弱碱电离要吸热,所以用稀氨水替NaOH,所测中和热结果不同,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】
A、玻璃搅拌棒可以加快反应速率;
B、小烧杯与大烧杯口相平可减少热量散失;
C、一次性加入反应会快速反应完全,热量损耗少;
D、稀氨水电离要吸热,测出的中和热与稀盐酸和稀NaOH溶液测定中和热相比减小。
20.【答案】A
【知识点】中和热的测定
【解析】【解答】A.向盛装酸溶液的烧杯中加碱溶液应迅速加入,减少热量的损失,故A说法符合题意;
B.碎泡沫塑料导热能力差,烧杯间填满碎泡沫塑料是为了减少实验过程中的热量损失,故B说法不符合题意;
C.玻璃搅拌器搅拌是上下搅拌,避免损坏温度计,故C说法不符合题意;
D.测定酸溶液后的温度计要用蒸馏水清洗、擦干后再测碱溶液的温度,提高中和热的准确度,故D说法不符合题意;
答案为A。
【分析】进行中和热测定实验时,需要注意的是做好保温措施,在加入酸或者加入碱时速度要迅速,使用温度计时需要及时清洗,结合选项进行判断即可
21.【答案】(1)放出;<
(2)①
(3)393.5 kJ/mol;120.9
【知识点】吸热反应和放热反应;燃烧热
【解析】【解答】(1) 反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,为放热反应,反应物转化为生成物时放出热量,故△H<0
(2)吸热反应,△H>0,故有①为吸热反应
(3)燃烧热:1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物,所放出的热量, 即为反应⑤放出的热量,为393.5KJ;根据②可得,0.5mol放出的热量为120.9KJ
【分析】根据盖斯定律可求得此类题目
22.【答案】(1)①②③④
(2)285.8 kJ/mol;393.5 kJ/mol
(3)1 429.0 kJ
(4)283.0 kJ/mol;CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应;反应热和焓变;燃烧热;中和热
【解析】【解答】(1)所有燃烧均为放热反应,故①②③④均为放热反应。(2)燃烧热为1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,H2的燃烧热为285.8 kJ/mol,C的燃烧热为393.5 kJ/mol。(3)Q放= ×285.8 kJ/mol=1 429.0 kJ。(4)根据盖斯定律由④-③可得,CO(g)+ O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0 kJ/mol,故CO的燃烧热为283.0 kJ/mol。
【分析】(1)常见的燃烧反应属于放热反应;
(2)氢气的燃烧热指1摩尔氢气完全燃烧生成液态水放出的热量;
(3)5mol氢气生成液态水放出的热量1 429.0 kJ ;
(4)关于热化学方程式的书写与盖斯定律的运用,首先明确目标方程式,然后根据已知方程式进行适当变还加减消元,即可得出答案。
23.【答案】(1)大于;大于
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= -890kJ·mol-1
(3)B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(g)+3H2O(l) △H= -1299kJ·mol-1
(4)CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) △H= +659.8kJ·mol-1
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】(1)①C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g) △H= -395.4kJ·mol-1,②C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H= -393.5kJ·mol-1,由盖斯定律可知,①-②得到C(s,金刚石)=C(s,石墨),△H= -395.4kJ·mol-1-(-393.5kJ·mol-1)= -1.9kJ·mol-1,金刚石能量高,石墨稳定性大于金刚石;②石墨中C-C键键能大于金刚石中C-C键键能;(2)n(CH4)= =0.25mol,可知1mol CH4完全燃烧生成气态CO2和液态水,放出热量为 =890kJ,由物质的状态、焓变为负可知热化学方程式CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2 H2O(l) △H= -890kJ·mol-1;(3)0.5mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,则1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出1299kJ的热量;反应的热化学方程式为:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(g)+3H2O(l) △H= -1299kJ·mol-1;(4)①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1= +206.2kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H2= -247.4 kJ·mol-1
根据盖斯定律来计算反应的焓变①×2-②,CH4(g)+2H2O(g)= CO2(g)+4H2(g) △H= +659.8 kJ·mol-1。
【分析】(1)C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g) △H= -395.4kJ·mol-1,②C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H= -393.5kJ·mol-1,由盖斯定律可知,①-②得到C(s,金刚石)═C(s,石墨);(2)n(CH4)= =0.25mol,可知1mol CH4完全燃烧生成气态CO2和液态水,放出热量为 =890kJ,结合物质的状态、焓变书写热化学方程式.(3)0.5mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,则1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出1299kJ的热量;(4)根据盖斯定律来计算反应的焓变。
24.【答案】(1)反应物的总能量;生成物的总能量;无;-198
(2)H2 (g) + O2 (g)=H2O ( g ) ΔH =-241.8 kJ/mol;-286.8;-286.8
【知识点】化学反应中能量的转化;热化学方程式
【解析】【解答】(1)①根据图像可知,反应物总能量高于生成物总能量,所以该反应为放热反应,由此可知图中A点表示反应物的总能量;C点表示生成物的总能量;E表示活化能,活化能的大小对该反应的反应热无影响。
②图中表示的是2molSO2的反应,因此△H=-99×2=-198 kJ·mol-1;(2)①氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气,放出241.8 kJ热量,则反应的热化学方程式
为H2 (g)+ O2 ( g )=H2O(g) ΔH =-241.8 kJ/mol;
②根据①H2 (g) + O2 (g)=H2O(g) ΔH =-241.8 kJ/mol;②H2O(g)=H2O(l)
△H= -45kJ/mol 。氢气燃烧生成气态水时放出热量为241.8KJ,气态水生成液态水放出热量为45KJ,故氢气的燃烧热为286.8KJ。
【分析】△H的宏观计算方法 △H= E生-E反,热化学方程式的书写须注明物质的状态。
25.【答案】(1)环形玻璃搅拌棒;大小烧杯口未平齐;偏小
(2)提高装置的保温效果
(3);;一水合氨为弱碱,在中和过程中一水合氨发生电离,要吸收热量,因而总体放热较少;
【知识点】中和热;热化学方程式;中和热的测定
【解析】【解答】(1)由量热计的构造可知,该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;由题中图示可知,装置中还存在的不正确为放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口不相平,会导致热量散失,保温效果不好,使最高温度读数偏小,所求中和热偏小;答案为环形玻璃搅拌棒;大小烧杯口未平齐;偏小。
(2)在中和反应中,必须确保热量不散失,即提高装置的保温效果;答案为提高装置的保温效果。
(3)①浓度为1.0mol/L的HCl溶液和1.1mol/L的NaOH溶液各50mL混合,反应生成了0.05mol水,t1=13℃,t2=19.8℃,代入公式,得△H1=-kJ/mol=-56.9 kJ/mol ;浓度为1.0mol/L的HCl溶液和1.1mol/L的NH3·H2O溶液各50mL混合,反应生成了0.05mol水,t1=13℃,t2=19.3℃,代入公式,得△H2=-kJ/mol=-52.7 kJ/mol;答案为;。
②两组实验结果差异的原因是一水合氨为弱碱,在中和过程中一水合氨发生电离,即NH3·H2O+OH-,要吸收热量,因而总体放热较少;答案为一水合氨为弱碱,在中和过程中一水合氨发生电离,要吸收热量,因而总体放热较少。
③氢氧化钠溶液与盐酸反应的热化学方程式为 ;答案为 。
【分析】(1)中和热的测定经常考查缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒;装置中错误的通常是“没有盖上板”、“两烧杯口没有齐平”、“两烧杯之间的碎纸条、碎泡沫没有填满”,导致的结果是测定的温度偏高,计算放出的热量偏多;
(2)中和热的测定就是反应放出的热量,因此要尽可能提高保温效果,防止热量损失;
(3 )①要注意,强酸强碱中和放出的热量为57.3kJ,弱酸弱碱放出的热量小于57.3kJ,硫酸和氢氧化钡中和放出的热量大于57.3kJ,强酸强碱的浓溶液中和放出的热量大于57.3kJ,而如果用中和热表示,由于中和热是负值,因此强酸强碱中和热小于弱酸弱碱中和热,硫酸和氢氧化钡中和热、强酸强碱的浓溶液中和热均小于其余强酸强碱的中和热;
② 弱酸弱碱中和放出热量少的原因是弱酸弱碱会进一步电离,电离吸热,而硫酸和氢氧化钡中和放出热量更多的原因是除了生成水还生成硫酸钡这种沉淀,强酸强碱的浓溶液中和放出热量多的原因是浓溶液稀释要放热;
③ 本题要注意,最终中和热的计算不一定是57.3kJ/mol,要根据题目提供的数据计算。
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