(浙江)高考化学一轮复习 专题6 化学反应与能量变化 1 第一单元 化学反应中的热效应教学案 下载本文

错误;吸热反应有的不需要加热也可反应,如氢氧化钡晶体与氯化铵搅拌即可,B错误。

5.已知拆开1 mol O2(g)中的化学键需要吸收498 kJ的能量。根据能量变化示意图,下列说法不正确的是( )

A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-480.4 kJ·mol 1-1

B.H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH=240.2 kJ·mol

2C.拆开1 mol H2(g)中的化学键需要吸收436.4 kJ的能量

D.H(g)和O(g)形成H2O(g)中的1 mol H—O键放出462.8 kJ的能量 答案:A

6.(2020·宁波选考适应性考试)固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下: ①H2(g)+I2(?)②H2(g)+I2(?)

2HI(g) ΔH1=-9.48 kJ/mol 2HI(g) ΔH2=26.48 kJ/mol

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下列判断不正确的是( )

A.①中的I2为气态,②中的I2为固态 B.②的反应物总能量比①的反应物总能量低 C.反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好 D.1 mol固态碘升华时将吸收35.96 kJ的热量

解析:选C。根据反应热ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,说明①中反应物的总能量大于②中反应物的总能量,由于物质在气态时的能量大于在固态时的能量,则①中的I2为气体,②中的I2为固体,故A、B都正确;由于两个反应的产物相同、状态相同,热稳定性也相同,故C错误;根据盖斯定律,由②-①得I2(s)

I2(g) ΔH=ΔH2-ΔH1=26.48

kJ/mol-(-9.48 kJ/mol)=35.96 kJ/mol,说明1 mol固态碘升华为碘蒸气需要吸收35.96 kJ的热量,故D正确。

7.N4分子结构为正四面体形(如图所示)。已知:断裂N4(g)中 1 mol N—N键吸收193 kJ能量,形成N2(g)中1 mol N≡N 放出941 kJ能量。下列说法正确的是( )

A.形成1 mol N4(g)中的化学键放出193 kJ的能量 B.N4(g)比N2(g)更稳定

C.1 mol N2(g)完全转化为N4(g),体系的能量增加362 kJ

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D.N4(g)===2N2(g) ΔH=724 kJ·mol

解析:选C。从结构图中可看出,一个N4分子中含有6个 N—N键,形成1 mol N4(g)中的化学键放出6×193 kJ 的能量,A项错误;从结构图中可看出,一个N4分子中含有6个N—N键,根据N4(g)===2N2(g)可知ΔH=6×193 kJ·mol-2×941 kJ·mol=-724 kJ·mol,这说明 N2(g)的总能量小于 N4(g),因此N2(g)比N4(g)更稳定,B项错误;根据B选项中分析可知1 mol N2(g)完全转化为 N4(g),体系的能量增加 362 kJ,C项正确;由B项可知,D项错误。

8.(2020·宁波高二月考)在25 ℃、101 kPa时,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的标准燃烧热分别为393.5 kJ·mol、285.8 kJ·mol、870.3 kJ·mol,则2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为( )

A.-488.3 kJ·mol C.-191 kJ·mol

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B.488.3 kJ·mol D.191 kJ·mol

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解析:选A。由题知表示各物质标准燃烧热的热化学方程式分别为①C(s)+O2(g)===CO2(g) 1-1-1

ΔH=-393.5 kJ·mol;②H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol;③CH3COOH(l)

2+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-870.3 kJ·mol

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。则2C(s)+2H2(g)+

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O2(g)===CH3COOH(l)可由反应①×2+②×2-③得出,则反应热为-393.5 kJ·mol×2+(-285.8 kJ·mol×2)-(-870.3 kJ·mol)=-488.3 kJ·mol。

9.(2019·浙江4月选考,T23)MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg):

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已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是( ) A.ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0 B.ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0

C.ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO) D.对于MgCO3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3 答案:C 二、非选择题

10.(2020·杭州选考模拟)(1)丙烷热值较高,污染较小,是一种优良的燃料。试回答下列问题。

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①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和 1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,则图中的括号内应填入______(填“+”或“-”)。

②写出表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式:_____________________________ ________________________________________________________________________。 ③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol 二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出 1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。

(2)盖斯定律认为:不管化学过程是一步完成或分几步完成,整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题。

①已知:

H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ·mol Ⅰ C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol Ⅱ

C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ·mol Ⅲ

若使46 g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为______________kJ。

②碳在氧气供应不充足时,生成CO同时还部分生成CO2,因此无法通过实验直接测得反1

应:C(s)+O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH,计

2算时需要测得的实验数据有__________________。

解析:(1)①丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)的过程放热,ΔH为“-”。②标准燃烧热是101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,所以表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 215.0 kJ·mol

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。③n(二甲醚)×1 455 kJ·mol+[1 mol-n(二甲醚)]×2 215.0 kJ·mol=1 645 kJ,

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解得n(二甲醚)=0.75 mol,n(丙烷)=0.25 mol。

(2)①由Ⅰ×3+Ⅲ-Ⅱ可得C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-(3Q1-Q2

+Q3) kJ·mol,所以使46 g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,整个过程中放出的1

热量为(3Q1-Q2+Q3)kJ。②利用盖斯定律计算反应C(s)+O2(g)===CO(g)的ΔH,需要测得

2

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的实验数据有碳和CO的标准燃烧热。

答案:(1)①- ②C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 215.0 kJ·mol ③1∶3

(2)①3Q1-Q2+Q3 ②碳和CO的标准燃烧热

11.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。

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(1)写出该反应的热化学方程式(中和热ΔH为-57.3 kJ·mol________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (2)取50 mL 0.50 mol·L NaOH溶液和30 mL 0.50 mol·L硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。

①请填写下表中的空白:

温度 实验次数 1 2 3 4 起始温度T1/℃ H2SO4溶液 26.2 27.0 25.9 26.4 -1-1

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):

NaOH溶液 26.0 27.4 25.9 26.2 平均值 26.1 27.2 25.9 26.3 -1终止温度T2/℃ 温度差平均值(T2-T1)/℃ 30.1 33.3 29.8 30.4 -3 ②近似认为0.50 mol·L NaOH溶液和0.50 mol·L硫酸溶液的密度都是1 g·cm,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g·℃。则中和热ΔH=________(取小数点后一位)。

③上述实验数值结果与57.3 kJ·mol有偏差,产生偏差的原因可能是________。 a.实验装置保温、隔热效果差 b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

解析:(1)写热化学方程式时除注意化学方程式配平外,还要注意物质的聚集状态,ΔH的符号和单位。

(2)①实验2的误差太大要舍去。

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(m1+m2)c×ΔT②ΔH=- n(50 g+30 g)×4.18 J·g·℃×4 ℃=-

0.025 mol=-53 504 J·mol≈-53.5 kJ·mol。

③a、c项易使部分热量损失,导致结果偏低;b项仰视读数,V(NaOH)偏大,会导致结果偏高;d项会使温差变小,导致结果偏低。

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答案:(1)H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol

22(2)①4.0 ②-53.5 kJ·mol ③acd

12.(2020·温州选考模拟)能源危机是当前全球问题,开源节流是应对能源危机的重要举措。

(1)下列做法有助于能源“开源节流”的是________。 a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源 b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求

c.开发太阳能、水能、风能、地热等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料 d.减少资源消耗,增加资源的重复使用、资源的循环再生

(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,充分燃烧时生成二氧化碳,反应中放出的热量如下图所示。

①在通常状况下,金刚石和石墨中________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的标准燃烧热ΔH为________。

②12 g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量为________。 (3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol、497 kJ·mol。 N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=180.0 kJ·mol NO分子中化学键的键能为________kJ·mol。

(4)综合上述有关信息,请写出CO与NO反应的热化学方程式:________________________________________________________________________。

解析:(2)①由图知石墨的能量比金刚石的小,所以石墨比金刚石稳定;石墨的标准燃烧热ΔH=ΔH3+ΔH2=-110.5 kJ·mol+(-283.0 kJ·mol)=-393.5 kJ·mol。②n(CO)×28 g·mol+n(CO2)×44 g·mol=36 g,n(CO)+n(CO2)=1 mol,所以n(CO)=n(CO2)=0.5 mol,放出的热量为110.5 kJ·mol×0.5 mol+393.5 kJ·mol×0.5 mol=252.0 kJ。(3)设NO分子中化学键的键能为x,则946 kJ·mol+497 kJ·mol-2x=180.0 kJ·mol,x=631.5 kJ·mol。(4)由图知2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol

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,将该式减去N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=180.0 kJ·mol

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得:2NO(g)+