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考点1 反应热 焓变
1.化学反应的实质和特征
2.内能
内能是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强和物质的聚集状态等影响。
3.焓与焓变
(1)
(2)反应热与焓变的关系
在等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变,因此常用ΔH表示反应热。
(3)焓变与吸热反应和放热反应的关系
①放热反应:反应体系向环境释放能量,反应体系的焓减小,ΔH为负值,即ΔH<0。
②吸热反应:反应体系从环境中吸收能量,反应体系的焓增大,ΔH为正值,即ΔH>0。
4、反应热
在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。
反应热与焓变
①化学反应的焓变,物质的溶解、物质的聚集状态变化、化学键的断裂或形成、电解质的电离,离子的水解等等,都有能量的变化,都可以用ΔH表示。
②严格的来说,反应热等于焓变是有条件的,但通常认为反应热等于焓变。
③内能、焓都是体系自身的性质,内能的绝对值是无法确定的,所以焓的绝对值也是无法确定的。但是可以通过体系和环境之间传递的热量来计算焓变、反应热。
反应过程能量分析的三点注意事项:
(1)焓变与反应发生的条件、反应是否彻底无关。
(2)催化剂能降低反应的活化能,但不影响焓变的大小。
(3)在化学反应中,反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。
1.(2021春 赤峰期末)下列有关说法中正确的是( )
A.2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)═2CaSO4(s)+2CO2(g)在低温下能自发进行,则该反应的△H<0
B.NH4Cl(s)═NH3(g)+HCl(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0
C.若△H>0,△S<0,化学反应在任何温度下都能自发进行
D.加入合适的催化剂能降低反应活化能,从而改变反应的焓变
2.(2021春 让胡路区校级期末)下列示意图表示正确的是( )
A.
如图表示Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=+26.7kJ mol﹣1反应的能量变化
如图表示碳的燃烧热
C.
如图表示实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合,混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1+V2=60mL)
D.
已知稳定性顺序:B<A<C,某反应由两步反应A→B→C构成,反应过程中的能量变化曲线如图
3.(2021春 兰州期末)金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质。在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的热能。据此,试判断在100kPa压强下,下列结论正确的是( )
A.金刚石与石墨之间的转化是物理变化
B.石墨比金刚石稳定
C.1mol石墨比1mol金刚石的总能量高
D.1mol石墨和1mol金刚石的总能量一样多
4. (2020·福建福州市高三期末)已知几种物质之间的能量关系如图所示, 下列说法中不正确的是( )
A.使用合适催化剂,不能减小反应的焓变
B.ΔH=+28.7 kJ/mol
C.(g)中,热能转化为产物内部的能量
D.(g),反应物的总能量高于生成物的总能量
5. (化学反应过程中能量变化分析)已知化学反应A2(g)+B2(g)===2AB(g) ΔH=+100 kJ·mol-1的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是( )
A.加入催化剂,该反应的反应热ΔH将减小
B.每形成2 mol A—B键,将吸收b kJ能量
C.每生成2分子AB吸收(a-b) kJ热量
D.该反应正反应的活化能大于100 kJ·mol-1
6. (依据键能或能量变化计算焓变)(2021·湖南汨罗市高三检测)如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是( )
A.热稳定性:MgF2B.22.4 L F2(g)与足量的Mg充分反应,放热1 124 kJ
C.工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg,该过程需要吸收热量
D.由图可知:MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(l) ΔH<-117 kJ/mol
7. (焓变与键能的关系)(2020·海南天一联考高三三模)已知H—H键的键能为436.0 kJ·mol-1,O===O键的键能为498.0 kJ·mol-1,且2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-572.0 kJ·mol-1。则O—H键的键能为( )
A.485.5 kJ·mol-1 B.242.8 kJ·mol-1
C.971 kJ·mol-1 D.376.5 kJ·mol-1
8.(2021.1·浙江真题)在298.15 K、100 kPa条件下,N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下,1 mol反应中,反应物[N2(g) +3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是
A. B.
C. D.
9.(2015·上海高考真题)已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A.加入催化剂,减小了反应的热效应
B.加入催化剂,可提高H2O2的平衡转化率
C.H2O2分解的热化学方程式:H2O2===H2O+1/2 O2 ΔH>0
D.反应物的总能量高于生成物的总能量
10.(2011·上海高考真题)根据碘与氢气反应的热化学方程式:
①I2(g)+H2(g) 2HI(g) △H=-9.48 k.J·mol-1
②I2(s)+H2((g) 2HI(g) △H=+26.48k.J·mol-1
下列判断正确的是
A.254gI(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48kJ
B.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJ
C.反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低
D.反应①的生成物比反应②的生成物稳定
11.(2016·浙江高考真题)2A(g) B(g) ΔH1(ΔH1<0); 2A(g) B(l) ΔH2;
下列能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
12.(2008·四川高考真题)下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g) =2CO(g)+O2(g)反应的
ΔH=+2×283.0kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
13.(2014·上海高考真题)1,3-丁二烯和2-丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下:
CH2=CH-CH=CH2(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) H=-236.6kJ/mol
CH3-C≡C-CH3(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) H=-272.7kJ/mol
由此不能判断
A.1,3-丁二烯和2-丁炔稳定性的相对大小
B.1,3-丁二烯和2-丁炔分子储存能量的相对高低
C.1,3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应
D.一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小
14.(2020·浙江高考真题)在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是
A.Ea为逆反应活化能,E为正反应活化能
B.该反应为放热反应,ΔH=Ea’-Ea
C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D.温度升高,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡逆移
15.(2007·上海高考真题)已知正丁烷、异丁烷燃烧的热化学方程式分别为:CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2878kJ ·mol-1
(CH3)2CHCH3(g)+6.5O2(g) →4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2869kJ· mol-1,下列说法正确的是
A.正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子
B.正丁烷的稳定性大于异丁烷
C.异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程
D.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
16.(2008·上海高考真题)已知:H2(g)+F2(g)2HF(g)+270kJ,下列说法正确的是( )
A.2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量
B.1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量
D.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ
17.(2013·上海高考真题)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.反应的热化学方程式为:NH4HCO3+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O-Q
18.(2016·海南高考真题)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.由反应的ΔH=E5 E2
B.由反应的ΔH<0
C.降低压强有利于提高Y的产率
D.升高温度有利于提高Z的产率
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考点1 反应热 焓变
1.化学反应的实质和特征
2.内能
内能是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强和物质的聚集状态等影响。
3.焓与焓变
(1)
(2)反应热与焓变的关系
在等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变,因此常用ΔH表示反应热。
(3)焓变与吸热反应和放热反应的关系
①放热反应:反应体系向环境释放能量,反应体系的焓减小,ΔH为负值,即ΔH<0。
②吸热反应:反应体系从环境中吸收能量,反应体系的焓增大,ΔH为正值,即ΔH>0。
4、反应热
在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。
反应热与焓变
①化学反应的焓变,物质的溶解、物质的聚集状态变化、化学键的断裂或形成、电解质的电离,离子的水解等等,都有能量的变化,都可以用ΔH表示。
②严格的来说,反应热等于焓变是有条件的,但通常认为反应热等于焓变。
③内能、焓都是体系自身的性质,内能的绝对值是无法确定的,所以焓的绝对值也是无法确定的。但是可以通过体系和环境之间传递的热量来计算焓变、反应热。
反应过程能量分析的三点注意事项:
(1)焓变与反应发生的条件、反应是否彻底无关。
(2)催化剂能降低反应的活化能,但不影响焓变的大小。
(3)在化学反应中,反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。
1.(2021春 赤峰期末)下列有关说法中正确的是( )
A.2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)═2CaSO4(s)+2CO2(g)在低温下能自发进行,则该反应的△H<0
B.NH4Cl(s)═NH3(g)+HCl(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0
C.若△H>0,△S<0,化学反应在任何温度下都能自发进行
D.加入合适的催化剂能降低反应活化能,从而改变反应的焓变
答案:A
【解析】A.由气体的化学计量数可知△S<0,且△H﹣T△S<0的反应可自发进行,在低温下能自发进行,则该反应的△H<0,故A正确;
B.由气体的化学计量数可知△S>0,且△H﹣T△S<0的反应可自发进行,室温下不能自发进行,说明该反应的△H>0,故B错误;
C.△H﹣T△S<0的反应可自发进行,若△H>0,△S<0,化学反应在任何温度下都不能自发进行,故C错误;
D.催化剂可降低反应的活化能,不改变反应的始终态,则加入合适的催化剂能降低反应活化能,而反应的焓变不变,故D错误;
本题考查反应热与焓变,题目难度不大,明确反应进行的方向、焓变与熵变为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意综合判据的应用。
2.(2021春 让胡路区校级期末)下列示意图表示正确的是( )
A.
如图表示Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=+26.7kJ mol﹣1反应的能量变化
如图表示碳的燃烧热
如图表示实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合,混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1+V2=60mL)
已知稳定性顺序:B<A<C,某反应由两步反应A→B→C构成,反应过程中的能量变化曲线如图
答案:D
解析: A.图示中反应物的总能量比生成物高,表示的反应为放热反应,而Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=+26.7kJ mol﹣1为吸热反应,与图示能量变化不一致,故A错误;
B.碳的燃烧热是指1molC完全燃烧生成二氧化碳放出的热量,图中C的燃烧产物是CO,表示的不是碳的燃烧热,故B错误;
C.酸碱中和反应为放热反应,物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合,V1+V2=60mL,则V1=20mL,V2=40mL时硫酸与氢氧化钠恰好完全反应,放出的热量最多,即横坐标为40时的温度应该最高,实际反应与图象不符,故C错误;
D.已知稳定性顺序为B<A<C,物质的总能量越低越稳定,则物质具有的能量B>A>C,图示中表示的能量变化曲线符合实际,故D正确;
本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、燃烧热的概念为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意物质具有的能量与物质稳定性的关系,题目难度不大。
3.(2021春 兰州期末)金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质。在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的热能。据此,试判断在100kPa压强下,下列结论正确的是( )
A.金刚石与石墨之间的转化是物理变化
B.石墨比金刚石稳定
C.1mol石墨比1mol金刚石的总能量高
D.1mol石墨和1mol金刚石的总能量一样多
答案:B
解析:A.金刚石与石墨之间的转化是化学变化,故A错误;
B.石墨能量低,则石墨比金刚石稳定,故B正确;
C.1mol石墨比1mol金刚石的总能量低,故C错误;
D.1mol石墨比1mol金刚石的总能量低,故D错误;
本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、能量与稳定性为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意信息的应用,题目难度不大。
4. (2020·福建福州市高三期末)已知几种物质之间的能量关系如图所示, 下列说法中不正确的是( )
A.使用合适催化剂,不能减小反应的焓变
B.ΔH=+28.7 kJ/mol
C.(g)中,热能转化为产物内部的能量
D.(g),反应物的总能量高于生成物的总能量
答案:D
解析 A.使用合适催化剂可降低反应的活化能,但不能减小反应的焓变,故A正确;B. (g)+H2(g)=== (g) ΔH=237.1 kJ/mol-208.4 kJ/mol=+28.7 kJ/mol,故B正确;C. (g)+H2(g)=== (g) ΔH=119.6 kJ/mol-237.1 kJ/mol=-117.5 kJ/mol,产物内部的能量转化为热能,故C错误;D. (g)+H2(g)=== (g) ΔH=-119.6 kJ/mol,反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,故D正确。
5. (化学反应过程中能量变化分析)已知化学反应A2(g)+B2(g)===2AB(g) ΔH=+100 kJ·mol-1的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是( )
A.加入催化剂,该反应的反应热ΔH将减小
B.每形成2 mol A—B键,将吸收b kJ能量
C.每生成2分子AB吸收(a-b) kJ热量
D.该反应正反应的活化能大于100 kJ·mol-1
答案 D
解析 催化剂不能改变反应热的大小,A错误;形成化学键,释放能量,B错误;热化学方程式中,化学计量数代表物质的量,C错误。
6. (依据键能或能量变化计算焓变)(2021·湖南汨罗市高三检测)如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是( )
A.热稳定性:MgF2B.22.4 L F2(g)与足量的Mg充分反应,放热1 124 kJ
C.工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg,该过程需要吸收热量
D.由图可知:MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(l) ΔH<-117 kJ/mol
答案 D
解析 A.物质的能量越低,其稳定性越强,根据图示可知,物质的稳定性MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2,A错误;B.未指明气体所处的状况,无法计算F2的物质的量,因此不能计算反应放出的热量,B错误;C.由于MgCl2(s)的能量比Mg(s)、Cl2(g)低,所以工业上可由电解熔融MgCl2冶炼金属Mg,该过程需要吸收热量,C错误;D.根据图示可知①MgCl2(s)===Mg(s)+Cl2(g) ΔH=+641 kJ/mol,②MgBr2(s)===Mg(s)+Br2(g) ΔH=+524 kJ/mol,②-①,整理可得MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(g) ΔH=-117 kJ/mol,物质由气态变为液态,会放出热量,所以MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(l) ΔH<-117 kJ/mol,D正确;故合理选项是D。
7. (焓变与键能的关系)(2020·海南天一联考高三三模)已知H—H键的键能为436.0 kJ·mol-1,O===O键的键能为498.0 kJ·mol-1,且2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-572.0 kJ·mol-1。则O—H键的键能为( )
A.485.5 kJ·mol-1 B.242.8 kJ·mol-1
C.971 kJ·mol-1 D.376.5 kJ·mol-1
答案:A
解析 设H2O分子中O—H键的键能为x kJ/mol,则2 mol H2O中含有4 mol O—H,其总键能为4x kJ/mol,ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,即-572 kJ/mol=436 kJ/mol×2+498 kJ/mol-4x,所以x=485.5,即H2O分子中O—H键的键能为485.5 kJ/mol,故选A。
8.(2021.1·浙江真题)在298.15 K、100 kPa条件下,N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下,1 mol反应中,反应物[N2(g) +3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是
A. B.
C. D.
答案:B
【解析】该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,根据题目中给出的反应物与生成物的比热容可知,升高温度反应物能量升高较快,反应结束后反应放出的热量也会增大,比较4个图像B符合题意,故答案选B。
9.(2015·上海高考真题)已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A.加入催化剂,减小了反应的热效应
B.加入催化剂,可提高H2O2的平衡转化率
C.H2O2分解的热化学方程式:H2O2===H2O+1/2 O2 ΔH>0
D.反应物的总能量高于生成物的总能量
答案:D
【解析】A.加入催化剂,减小了反应的活化能,使反应在较低的温度下发生,但是反应的热效应不变,错误;B.加入催化剂,可提高H2O2分解的反应速率,该反应不是可逆反应,而且催化剂不能使平衡发生移动,因此不存在平衡转化率的提高与否,错误;C.在书写热化学方程式时,也要符合质量守恒定律,而且要注明反应的物质相对应的能量和物质的存在状态,错误;D.根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,正确;
10.(2011·上海高考真题)根据碘与氢气反应的热化学方程式:
①I2(g)+H2(g) 2HI(g) △H=-9.48 k.J·mol-1
②I2(s)+H2((g) 2HI(g) △H=+26.48k.J·mol-1
下列判断正确的是
A.254gI(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48kJ
B.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJ
C.反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低
D.反应①的生成物比反应②的生成物稳定
答案:C
【解析】已知:①I2(g)+H2(g) 2HI(g)△H=-9.48kJ mol-1;
②I2(s)+H2(g) 2HI(g)△H=+26.48kJ mol-1,利用盖斯定律将①-②可得I2(g)=I2(s)△H=-9.48kJ mol-1-26.48kJ mol-1=-35.96kJ mol-1,A.n(I2)=1moL,n(H2)=1mol,由于该反应为可逆反应不能完全进行,则放出的热量小于9.48kJ,错误;B.由I2(g)=I2(s)△H=-35.96kJ mol-1,可知1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ,错误;C.由I2(g)=I2(s)△H=-35.96kJ mol-1,可知I2(g)能量大于I2(s),正确;D.反应①、②的产物都是HI,状态相同,稳定性相同,错误;故选:C。
11.(2016·浙江高考真题)2A(g) B(g) ΔH1(ΔH1<0); 2A(g) B(l) ΔH2;
下列能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
答案:B
【解析】已知:2A(g) B(g)△H1(△H1<0);2A(g) B(l)△H2;△H<0的反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,则2A(g)的总能量大于B(g)的总能量,B(g)的总能量大于B(l)的总能量,所以B图象符合;故选B。
12.(2008·四川高考真题)下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g) =2CO(g)+O2(g)反应的
ΔH=+2×283.0kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
答案:B
【解析】 A.强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)中和热为-57.3 kJ·mol-1,H2SO4和Ca(OH)2得到的CaSO4微溶,会产生额外的热,错误;B.在25℃,101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热:CO(g)+1/2 O2(g)= CO2(g) ΔH=-283.0kJ/mol,再利用盖斯定律,得:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)H=+2×283.0kJ/mol,正确;C.反应的吸、放热与反应条件无关,如有些放热反应必须在加热条件下才能进行,如铝热反应,错误;D.燃烧热是1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,应生成液态水,D错误。
13.(2014·上海高考真题)1,3-丁二烯和2-丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下:CH2=CH-CH=CH2(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) H=-236.6kJ/mol
CH3-C≡C-CH3(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) H=-272.7kJ/mol
由此不能判断
A.1,3-丁二烯和2-丁炔稳定性的相对大小
B.1,3-丁二烯和2-丁炔分子储存能量的相对高低
C.1,3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应
D.一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小
答案选D。
【解析】CH2=CH-CH=CH2(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) H=-236.6kJ/mol(①式)
CH3-C≡C-CH3(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) H=-272.7kJ/mol(②式)
根据盖斯定律,①式-②式得CH2=CH-CH=CH2(g)→CH3-C≡C-CH3(g) H=+36.1kJ/mol A.1,3-丁二烯转化为2-丁炔是吸热反应,因此等质量1,3-丁二烯的总能量低于2-丁炔的总能量,能量越低越稳定,则1,3-丁二烯比2-丁炔稳定;B.1,3-丁二烯转化为2-丁炔是吸热反应,因此等质量1,3-丁二烯的总能量低于2-丁炔的总能量;C.根据盖斯定律,能计算1,3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应;D. H=反应物的键能总和-生成物的键能总和,但由于C—C键和C—H键的键能未知,因此根据热化学方程式不能确定一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的相对大小; 4.(2020·浙江高考真题)在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是
A.Ea为逆反应活化能,E为正反应活化能
B.该反应为放热反应,ΔH=Ea’-Ea
C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D.温度升高,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡逆移
答案:D
【解析】由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应。A.由图可知, Ea为正反应活化能,E为逆反应活化能,错误;B.由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,反应热ΔH=—(Ea’-Ea),错误;C.在相同温度下,分子的能量并不完全相同,有些分子的能量高于分子的平均能量,称为活化分子,则所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量,错误;D.该反应为放热反应,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡向吸热的逆反应方向移动,正确;故选D。
15.(2007·上海高考真题)已知正丁烷、异丁烷燃烧的热化学方程式分别为:CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2878kJ ·mol-1
(CH3)2CHCH3(g)+6.5O2(g) →4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2869kJ· mol-1,下列说法正确的是
A.正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子
B.正丁烷的稳定性大于异丁烷
C.异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程
D.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
答案选A。
【解析】A、正丁烷燃烧放出的热量比异丁烷的能量多,说明正丁烷自身含有的能量高,能量高的物质不稳定,正确;B、正丁烷燃烧放出的热量比异丁烷的能量多,说明正丁烷自身含有的能量高,能量高的物质不稳定,正丁烷的稳定性小于异丁烷,错误;C、异丁烷转化为正丁烷的反应属于反应物能量小于生成物能量,为吸热反应,错误;D.正丁烷与异丁烷属于同分异构体,所以含有的碳碳键与碳氢键的数目相同,错误;
16.(2008·上海高考真题)已知:H2(g)+F2(g)2HF(g)+270kJ,下列说法正确的是( )
A.2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量
B.1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量
D.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ
答案选C。
【解析】A、由热化学方程式可以知道2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气吸收270kJ热量,化学计量数表示物质的量,不是体积,错误;B、液态氟化氢的能量比气态氟化氢的能量低,根据能量守恒,1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ,错误;C、反应为放热反应,在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量,所以C选项是正确的;D、热化学方程式中化学计量数表示物质的量,不表示分子个数,错误。
17.(2013·上海高考真题)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.反应的热化学方程式为:NH4HCO3+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O-Q
答案:B
【解析】A.醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低,即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应,错误;B.因反应为吸热反应,即吸热的热量转化为产物内部的能量,正确;C.因反应为吸热反应,则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量,错误;D.书写热化学方程式时,应注明物质的状态,错误;故选:B。
18.(2016·海南高考真题)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.由反应的ΔH=E5 E2
B.由反应的ΔH<0
C.降低压强有利于提高Y的产率
D.升高温度有利于提高Z的产率
答案选BC。
【解析】A.根据化学反应的实质,由反应的ΔH=E3 E2,错误;B.由图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,即由反应的ΔH<0,正确;C.根据化学反应2X(g)≒3Y(g),该反应是气体系数和增加的可逆反应,降低压强,平衡正向移动,有利于提高Y的产率,正确;D.由B分析可知,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,Z的产率降低,错误;
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