2019年高考化學大二輪專題復習 專題07 化學反應與能量訓練.doc

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2019年高考化學大二輪專題復習 專題07 化學反應與能量訓練 [考綱要求]　1.認識常見的能量轉(zhuǎn)化形式；了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎；了解化學在解決能源危機中的重要作用。2.通過化學鍵的斷裂和形成，了解化學反應中能量變化的原因。3.了解吸熱反應、放熱反應、反應熱、焓變等概念；了解熱化學方程式的含義，能用蓋斯定律進行有關(guān)反應焓變的簡單計算。 考點一　從宏觀、微觀角度認識反應熱 1．理解化學反應熱效應的兩種角度 (1)從微觀的角度說，是舊化學鍵斷裂吸收的熱量與新化學鍵形成放出的熱量的差值，如下圖所示： a表示舊化學鍵斷裂吸收的熱量； b表示新化學鍵形成放出的熱量； c表示反應熱。 (2)從宏觀的角度說，是反應物自身的能量與生成物能量的差值，在上圖中： a表示活化能； b表示活化分子結(jié)合成生成物所釋放的能量； c表示反應熱。 2．反應熱的量化參數(shù)——鍵能 反應熱與鍵能的關(guān)系 反應熱：ΔH＝E1－E2或ΔH＝E4－E3，即ΔH等于反應物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和，或生成物具有的總能量減去反應物具有的總能量。 題組一　對比分析“三熱”，跳出認識誤區(qū) 1．正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)向汽油中添加甲醇后，該混合燃料的熱值不變() (xx浙江理綜，7D) (2)催化劑能改變反應的焓變() (xx江蘇，4B改編) (3)催化劑能降低反應的活化能(√) (xx江蘇，4C改編) (4)同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同() (xx山東理綜，10D) 2．下列關(guān)于反應熱和熱化學反應的描述中正確的是(　　) A．HCl和NaOH反應的中和熱　ΔH＝－57.3 kJmol－1，則H2SO4和Ca(OH)2反應的中和熱ΔH＝2(－57.3) kJmol－1 B．CO(g)的燃燒熱是283.0 kJmol－1，則2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反應的ΔH＝＋2283.0 kJmol－1 C．氫氣的燃燒熱為285.5 kJmol－1，則電解水的熱化學方程式為2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋285.5 kJmol－1 D．1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱 答案　B 解析　在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成1 mol液態(tài)H2O時的反應熱叫作中和熱，中和熱是以生成 1 mol 液態(tài)H2O為基準的，A項錯誤；CO(g)的燃燒熱是283.0 kJmol－1，則CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJmol－1，則2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－2283.0 kJmol－1，逆向反應時反應熱的數(shù)值相等，符號相反，B項正確；電解 2 mol 水吸收的熱量和2 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量相等，C項中的ΔH應為＋571.0 kJmol－1；在101 kPa 時，1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(水應為液態(tài))所放出的熱量是該物質(zhì)的燃燒熱，D項錯誤。 “三熱”是指反應熱、燃燒熱與中和熱，可以用對比法深化對這三個概念的理解，明確它們的區(qū)別和聯(lián)系，避免認識錯誤。 (1)化學反應吸收或放出的熱量稱為反應熱，符號為ΔH，單位常用kJmol－1，它只與化學反應的計量系數(shù)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān)，而與反應條件無關(guān)。中學階段研究的反應熱主要是燃燒熱和中和熱。 (2)燃燒熱：在101 kPa時，1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。單位：kJmol－1。需注意：①燃燒熱是以1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量來定義的，因此在書寫燃燒熱的熱化學方程式時，一般以燃燒1 mol 物質(zhì)為標準來配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)；②燃燒產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的氧化物，如C→CO2、H2→H2O(l)等。 (3)中和熱：在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成1 mol液態(tài)H2O時的反應熱。需注意：①稀溶液是指物質(zhì)溶于大量水中；②中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離時的熱效應；③中和反應的實質(zhì)是H＋和OH－化合生成H2O，即H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1。 題組二　依據(jù)圖像理解反應熱的變化 3．[xx北京理綜，26(3)①] 已知：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH1 2NO2(g)N2O4(l)　ΔH2 下列能量變化示意圖中，正確的是(選填字母)______。 答案　A 解析　等質(zhì)量的N2O4(g)具有的能量高于N2O4(l)，因此等量的NO2(g)生成N2O4(l)放出的熱量多，只有A項符合題意。 題組三　“一式”解決反應熱的計算 4．(xx重慶理綜，6)已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJmol－1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJmol－1 H—H、O===O和O—H鍵的鍵能分別為436、496和462 kJmol－1，則a為(　　) A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130 答案　D 解析　根據(jù)蓋斯定律和焓變與鍵能的關(guān)系解答。根據(jù)題中給出的鍵能可得出熱化學方程式：③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝(2436＋496－4462) kJmol－1，即③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝－480 kJmol－1，題中②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220 kJmol－1，(②－③)得①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝(ΔH2－ΔH3)，即a＝(－220＋480)＝130，選項D正確。 5．(xx重慶理綜，6)已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJmol－1 P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)　ΔH＝b kJmol－1 P4具有正四面體結(jié)構(gòu)，PCl5中P—Cl鍵的鍵能為c kJmol－1，PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1.2c kJmol－1 下列敘述正確的是(　　) A．P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能 B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反應熱ΔH C．Cl—Cl鍵的鍵能 kJmol－1 D．P—P鍵的鍵能為 kJmol－1 答案　C 解析　A項，由于氯原子半徑小于磷原子半徑，所以P—P鍵的鍵能應小于P—Cl鍵的鍵能，錯誤；B項，由于不知PCl5(g)===PCl5(s)對應的ΔH，所以無法根據(jù)蓋斯定律求得該反應的ΔH，錯誤； C項，P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJmol－1① P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)　ΔH＝a kJmol－1② (①－②)得 Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(g)　ΔH＝ kJmol－1 ECl－Cl＋31.2c kJmol－1－5c kJmol－1＝ kJmol－1 ECl－Cl＝ kJmol－1，正確； D項，根據(jù)P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJmol－1得 6EP－P＋10 kJmol－1－45c kJmol－1＝b kJmol－1 EP－P＝ kJmol－1，錯誤。 利用鍵能計算反應熱，要熟記公式：ΔH＝反應物總鍵能－生成物總鍵能，其關(guān)鍵是弄清物質(zhì)中化學鍵的數(shù)目。在中學階段要掌握常見單質(zhì)、化合物中所含共價鍵的數(shù)目。原子晶體：1 mol金剛石中含2 mol C—C鍵，1 mol硅中含2 mol Si—Si鍵，1 mol SiO2晶體中含4 mol Si—O鍵；分子晶體：1 mol P4中含有6 mol P—P鍵，1 mol P4O10(即五氧化二磷)中，含有12 mol P—O鍵、4 mol P===O鍵，1 mol C2H6中含有6 mol C—H鍵和 1 mol C—C鍵。 考點二　“兩模板，兩注意”解決熱化學方程式 1．兩個模板 (1)熱化學方程式的書寫模板 步驟1　寫方程 寫出配平的化學方程式； 步驟2　標狀態(tài) 用s、l、g、aq標明物質(zhì)的聚集狀態(tài)； 步驟3　標條件 標明反應物的溫度和壓強(101 kPa、25 ℃時可不標注)； 步驟4　標ΔH 在方程式后寫出ΔH，并根據(jù)信息注明ΔH的“＋”或“－”； 步驟5　標數(shù)值 根據(jù)化學計量數(shù)計算寫出ΔH的數(shù)值。 (2)熱化學方程式書寫的正誤判斷模板 步驟1　審“＋”“－” 放熱反應一定為“－”，吸熱反應一定為“＋”。 步驟2　審單位 單位一定為“kJmol－1”，易漏寫或錯寫成“mol”。 步驟3　審狀態(tài) 物質(zhì)的狀態(tài)必須正確，特別是溶液中的反應易寫錯。 步驟4　審數(shù)值的對應性 反應熱的數(shù)值必須與方程式的化學計量數(shù)相對應，即化學計量數(shù)與ΔH成正比。當反應逆向時，其反應熱與正反應的反應熱數(shù)值相等，符號相反。 步驟5　審是否符合概念 如注意燃燒熱和中和熱的概念以及與此相關(guān)的熱化學方程式。 2．兩個注意 (1)注意同素異形體轉(zhuǎn)化的名稱問題 對于具有同素異形體的物質(zhì)，除了要注明聚集狀態(tài)之外，還要注明物質(zhì)的名稱。 如①S(單斜，s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJmol－1 ②S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJmol－1 ③S(單斜，s)===S(正交，s) ΔH3＝－0.33 kJmol－1 (2)注意可逆反應中的反應熱及熱量變化問題 由于反應熱是指反應完全時的熱效應，所以對于可逆反應，其熱量要小于反應完全時的熱量。 題組一　熱化學方程式的書寫 1．(1)[xx大綱全國卷，28(1)]化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應可生成化合物AX5?；卮鹣铝袉栴}： 已知AX3的熔點和沸點分別為－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔點為167 ℃。室溫時AX3與氣體X2反應生成1 mol AX5，放出熱量123.8 kJ。該反應的熱化學方程式為__________________ ________________________________________________________________________。 (2)[xx天津理綜，7(4)]晶體硅(熔點1 410 ℃)是良好的半導體材料。由粗硅制純硅過程如下： Si(粗)SiCl4SiCl4(純)Si(硅) 寫出SiCl4的電子式：________；在上述由SiCl4制純硅的反應中，測得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：______________________________。 答案　(1)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s) ΔH＝－123.8 kJmol－1 (2)　SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)　ΔH＝＋0.025a kJmol－1 題組二　熱化學方程式的正誤判斷 2．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)甲烷的標準燃燒熱為－890.3 kJmol－1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJmol－1() (xx浙江理綜，12A) (2)500 ℃、30 MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉容器中充分反應生成NH3(g)，放熱19.3 kJ，其熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJmol－1() (xx浙江理綜，12B) (3)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 367.0 kJmol－1(燃燒熱)() (4)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋57.3 kJmol－1(中和熱)() (5)25 ℃，101 kPa時，強酸、強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的中和熱為57.3 kJmol－1，則 2H＋(aq)＋SO(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJmol－1() 熱化學方程式書寫或判斷易出現(xiàn)的錯誤 1．未標明反應物或生成物的狀態(tài)而造成錯誤。 2．反應熱的符號使用不正確，即吸熱反應未標出“＋”號，放熱反應未標出“－”號，從而導致錯誤。 3．漏寫ΔH的單位，或者將ΔH的單位寫為kJ，從而造成錯誤。 4．反應熱的數(shù)值與方程式的計量數(shù)不對應而造成錯誤。 5．對燃燒熱、中和熱的概念理解不到位，忽略其標準是1 mol 可燃物或生成1 mol H2O(l)而造成錯誤。 考點三　蓋斯定律的多角度應用 1．定律內(nèi)容 一定條件下，一個反應不管是一步完成，還是分幾步完成，反應的總熱效應相同，即反應熱的大小與反應途徑無關(guān)，只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)。 2．常用關(guān)系式 熱化學方程式 焓變之間的關(guān)系 aA===B　ΔH1 A===B　ΔH2 ΔH2＝ΔH1或ΔH1＝aΔH2 aA===B　ΔH1 B===aA　ΔH2 ΔH1＝－ΔH2 ΔH＝ΔH1＋ΔH2 題組一　利用蓋斯定律求焓變 1．(xx新課標全國卷Ⅱ，12)在1 200 ℃時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應： H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)ΔH1 2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)ΔH2 H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)ΔH3 2S(g)===S2(g)ΔH4 則ΔH4的正確表達式為(　　) A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2) C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3) 答案　A 解析　給題中方程式依次編號為①、②、③、④，①＋②－③3得　3S(g)===S2(g)　　(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) 故2S(g)===S2(g)　　ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) 2．[xx江蘇，20(1)]真空碳熱還原氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁，其相關(guān)反應的熱化學方程式如下： Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g) ΔH＝a kJmol－1 3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g)　ΔH＝b kJmol－1 反應Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)的ΔH＝__________kJmol－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。 答案　a＋b 解析　兩式相加即得Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)　ΔH＝(a＋b) kJmol－1。 3．[xx廣東理綜，31(1)]用CaSO4代替O2與燃料CO反應，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術(shù)，反應①為主反應，反應②和③為副反應。 ①1/4CaSO4(s)＋CO(g)1/4CaS(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.3 kJmol－1 ②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)　ΔH2＝＋210.5 kJmol－1 ③CO(g)1/2C(s)＋1/2CO2(g) ΔH3＝－86.2 kJmol－1 反應2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝____________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。 答案　4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3 疊加法求焓變 步驟1　“倒” 為了將方程式相加得到目標方程式，可將方程式顛倒過來，反應熱的數(shù)值不變，但符號相反。這樣，就不用再做減法運算了，實踐證明，方程式相減時往往容易出錯。 步驟2　“乘” 為了將方程式相加得到目標方程式，可將方程式乘以某個倍數(shù)，反應熱也要相乘。 步驟3　“加” 上面的兩個方面做好了，只要將方程式相加即可得目標方程式，反應熱也要相加。 題組二　多角度比較焓變大小 4．(xx新課標全國卷Ⅱ，13)室溫下，將1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應為ΔH1，將 1 mol 的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應為ΔH2；CuSO45H2O受熱分解的化學方程式為CuSO45H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應為ΔH3。則下列判斷正確的是(　　) A．ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3 C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3 答案　B 解析　1 mol CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，為吸熱反應，故ΔH1>0,1 mol CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，為放熱過程，故ΔH2<0,1 mol CuSO45H2O(s)溶于水可以分為兩個過程，先分解成1 mol CuSO4(s)和5 mol水，然后1 mol CuSO4(s)再溶于水，CuSO45H2O的分解為吸熱反應，即ΔH3>0，根據(jù)蓋斯定律得到關(guān)系式ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，分析得到答案：ΔH1＜ΔH3。 5．已知下列熱化學方程式： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝a kJmol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝b kJmol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝c kJmol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4＝d kJmol－1 下列關(guān)系式中正確的是(　　) A．a(chǎn)＜c＜0 B．b＞d＞0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0 答案　C 解析　H2的燃燒反應是放熱反應，ΔH＜0，故a、b、c、d都小于0，B、D錯；反應③與反應①相比較，產(chǎn)物的狀態(tài)不同，H2O(g)轉(zhuǎn)化為H2O(l)為放熱反應，所以a＞c，A錯；反應②的化學計量數(shù)是①的2倍，②的反應熱也是①的2倍，b＝2a＜0，C對。 6．(xx江蘇，10)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4 3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5 下列關(guān)于上述反應焓變的判斷正確的是(　　) A．ΔH1＞0，ΔH3＜0 B．ΔH2＞0，ΔH4＞0 C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 答案　C 解析　A項，C(s)、CO(g)在O2(g)中燃燒生成CO2，均為放熱反應，則有ΔH1<0、ΔH3<0；B項，CO2(g)與C(s)在高溫條件下反應生成CO(g)，該反應為吸熱反應，則有ΔH2>0，F(xiàn)e(s)與O2(g)反應生成Fe2O3(s)為放熱反應，則有ΔH4<0；C項，將五個熱化學方程式依次編號為①、②、③、④、⑤，根據(jù)蓋斯定律，由②＋③可得①，則有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3；D項，將五個熱化學方程式依次編號為①、②、③、④、⑤，根據(jù)蓋斯定律，由③3－⑤2可得④，則有ΔH4＝3ΔH3－2ΔH5。 反應熱大小比較 1．利用蓋斯定律比較。 2．同一反應的生成物狀態(tài)不同時，如A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1，A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2，則ΔH1＞ΔH2。 3．同一反應物狀態(tài)不同時，如A(s)＋B(g)===C(g)　ΔH1，A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH2，則ΔH1＞ΔH2。 4．兩個有聯(lián)系的反應相比較時，如C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1①，C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH2②。 比較方法：利用反應①(包括ΔH1)乘以某計量數(shù)減去反應②(包括ΔH2)乘以某計量數(shù)，即得出ΔH3＝ΔH1某計量數(shù)－ΔH2某計量數(shù)，根據(jù)ΔH3大于0或小于0進行比較。 總之，比較反應熱的大小時要注意：①反應中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)；②ΔH有正負之分，比較時要連同“＋”、“－”一起比較，類似數(shù)學中的正、負數(shù)大小的比較；③若只比較放出或吸收熱量的多少，則只比較數(shù)值的大小，不考慮正、負號。 專題突破練 1．小燒杯放在一塊沾有水的玻璃片上，加入氯化銨固體與氫氧化鋇晶體[Ba(OH)28H2O]，并用玻璃棒攪拌，玻璃片上的水結(jié)成了冰。由此可知(　　) A．該反應中，化學能轉(zhuǎn)變成熱能 B．反應物的總能量低于生成物的總能量 C．氯化銨與氫氧化鋇的反應為放熱反應 D．反應的熱化學方程式為2NH4Cl＋Ba(OH)2===BaCl2＋2NH3H2O　ΔH＞0 答案　B 解析　根據(jù)實驗現(xiàn)象，該反應為吸熱反應，B項正確；D項未標明狀態(tài)；A項，該反應從環(huán)境吸收熱量，轉(zhuǎn)變成化學能。 2．(xx海南，8改編)某反應過程能量變化如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．反應過程a有催化劑參與 B．該反應為放熱反應，熱效應等于ΔH C．改變催化劑，不能改變該反應的活化能 D．有催化劑的條件下，反應的活化能等于E1＋E2 答案　B 解析　A項，由圖可知，反應過程a需要的活化能比b要高，所以a沒有催化劑參與，錯誤；B項，由圖可知，該反應中，反應物的總能量大于生成物的總能量，所以該反應屬于放熱反應，反應的熱效應等于反應物與生成物能量之差，即ΔH，正確；C項，改變催化劑，改變了反應進行的途徑，可改變了反應的活化能，錯誤。 3．關(guān)于下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(X代表鹵素)，說法不正確的是(　　) A．2H(g)＋2X(g)===2HX(g)　ΔH3＜0 B．生成HX的反應熱與途徑無關(guān)，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 C．Cl、Br、I的非金屬性依次減弱，所以途徑Ⅱ吸收的熱量依次增多 D．生成HCl放出的熱量比生成HBr的多，說明HCl比HBr穩(wěn)定 答案　C 解析　C項，非金屬性越弱，X2越不穩(wěn)定，破壞化學鍵吸收的能量越少，錯誤。 4．強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的熱效應： H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1 向1 L 0.5 molL－1的NaOH溶液中加入稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸，則恰好完全反應時的熱效應ΔH1、ΔH2、ΔH3的關(guān)系正確的是(　　) A．ΔH1＜ΔH2＜ΔH3 B．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2 C．ΔH2＞ΔH1＞ΔH3 D．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2 答案　B 解析　與濃硫酸反應放出的熱量最多，ΔH最小，與稀醋酸反應放出的熱量最少，ΔH最大，所以ΔH1＞ΔH3＞ΔH2，B項正確。 5．已知下列反應的能量變化示意圖如下： 　 下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．1 mol S(g)與O2(g)完全反應生成SO2(g)，反應放出的熱量小于297.0 kJ B．在相同條件下，SO3(g)比SO2(g)穩(wěn)定 C．1 mol SO2(g)和 mol O2(g)生成1 mol SO3(g)吸收98.7 kJ D．S(s)與O2(g)反應生成SO3(g)的熱化學方程式S(s)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝＋395.7 kJmol－1 答案　B 解析　A項，S(g)燃燒生成SO2(g)放出的熱量多，錯誤；B項，由于SO2和O2反應生成SO3，放出熱量，所以SO3穩(wěn)定，正確；C項，應放出98.7 kJ熱量，錯誤；D項，該反應為放熱反應，錯誤。 6．已知：Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)ΔH1 2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)ΔH2 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH3 則反應Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)的ΔH是(　　) A．ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 B．ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3 C．ΔH＝ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 答案　A 解析　Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)　ΔH1 H2O2(l)===H2O(l)＋O2(g)　 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　 由蓋斯定律三式相加得 Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l) ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 7．一些烷烴的燃燒熱(kJmol－1)如下： 化合物　　燃燒熱　　化合物　　　燃燒熱 甲烷 891.0 正丁烷 2 878.0 乙烷 1 560.8 異丁烷 2 869.6 丙烷 2 221.5 2甲基丁烷 3 531.3 下列推斷正確的是(　　) A．熱穩(wěn)定性：正丁烷＞異丁烷 B．乙烷燃燒的熱化學方程式為2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 560.8 kJmol－1 C．相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分數(shù)越大，燃燒放出的熱量就越多 D．正戊烷的燃燒熱大于3 531.3 kJmol－1 答案　D 解析　A項，由于正丁烷燃燒比異丁烷放出熱量多，所以異丁烷穩(wěn)定；B項，化學計量系數(shù)與ΔH的數(shù)值不對應且應生成液態(tài)水；C項，相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分數(shù)越大，燃燒放出的熱量越少；D項，正戊烷放出的熱量比2甲基丁烷放出的熱量多。 8．已知熱化學方程式N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－Q kJmol－1(Q＞0)。下列說法中，正確的是(　　) A．1 mol N2(g)和3 mol H2(g)具有的能量之和低于2 mol NH3(g)具有的能量 B．將1 mol N2(g)和3 mol H2(g)置于一密閉容器中充分反應后放出Q kJ的熱量 C．升高溫度，平衡向逆反應方向移動，上述熱化學方程式中的Q值減小 D．將一定量N2(g)和H2(g)置于某密閉容器中充分反應后放熱Q kJ，則此過程中有3 mol H2被氧化 答案　D 解析　A項，反應物總能量大于生成物總能量；B項，該反應為可逆反應；C項，Q是完全反應時所對應的反應熱的數(shù)值；D項，1 mol N2和3 mol H2完全反應放出的熱量為Q kJ。 9．已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)　ΔH＝－72 kJmol－1，蒸發(fā)1 mol Br2(l)需要的能量為30 kJ，其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。則表中a的值為(　　) H2(g) Br2(g) HBr(g) 1 mol分子中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ 436 a 369 A．200 B．230 C．260 D．404 答案　A 解析　H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g) ΔH＝－72 kJmol－1 Br2(g)===Br2(l)　ΔH＝－30 kJmol－1 所以H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH＝－102 kJmol－1 436 kJmol－1＋a kJmol－1－369 kJmol－12 ＝－102 kJmol－1 a＝200。 10．按要求回答下列問題 (1)已知在常溫常壓下： ①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 275.6 kJmol－1 ②H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJmol－1 寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式________________________________________。 (2)已知：CH3OH(g)＋O2(g)CO2(g)＋2H2(g) ΔH1＝－192.9 kJmol－1 H2(g)＋O2(g)H2O(g) ΔH2＝－120.9 kJmol－1 則甲醇與水蒸氣催化重整反應的焓變ΔH3＝__________________。 (3)苯乙烯是重要的基礎有機原料。工業(yè)中用乙苯(C6H5—CH2CH3)為原料，采用催化脫氫的方法制取苯乙烯(C6H5—CH===CH2)的反應方程式為 C6H5—CH2CH3(g)C6H5—CH===CH2(g)＋H2(g)　ΔH1 已知：3C2H2(g)C6H6(g)　ΔH2 C6H6(g)＋C2H4(g)C6H5—CH2CH3(g)　ΔH3 則反應3C2H2(g)＋C2H4(g)C6H5—CH===CH2(g)＋H2(g)的ΔH＝____________。 (4)氨的合成是最重要的化工生產(chǎn)之一。 工業(yè)上合成氨用的H2有多種制取的方法： ①用焦炭跟水反應：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)； ②用天然氣跟水蒸氣反應：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) 已知有關(guān)反應的能量變化如下圖所示，則方法②中反應的ΔH＝____________。 (5)甲醇是一種用途廣泛的化工原料。 工業(yè)上常用下列兩種反應制備甲醇： ①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1＝－90.1 kJmol－1 ②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(l)　ΔH2 已知：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.1 kJmol－1 H2O(l)===H2O(g)　ΔH4＝＋44.0 kJmol－1 則ΔH2＝__________。 答案　(1)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－725.8 kJmol－1 (2)－72.0 kJmol－1 (3)ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 (4)(a＋3b－c) kJmol－1 (5)－93.0 kJmol－1 11．(xx高考試題組合) (1)[xx新課標全國卷Ⅰ，28(1)(2)]乙醇是重要的有機化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)。回答下列問題： ①間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H)，再水解生成乙醇。寫出相應反應的化學方程式________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②已知： 甲醇脫水反應2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH1＝－23.9 kJmol－1 甲醇制烯烴反應2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－29.1 kJmol－1 乙醇異構(gòu)化反應C2H5OH(g)===CH3OCH3(g) ΔH3＝＋50.7 kJmol－1 則乙烯氣相直接水合反應C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH＝______________ kJmol－1。 與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點是________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)[xx四川理綜，11(3)]已知：25 ℃、101 kPa時， Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s)　ΔH＝－520 kJmol－1 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297 kJmol Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s) ΔH＝－1 065 kJmol－1 SO2與MnO2反應生成無水MnSO4的熱化學方程式是 ________________________________________________________________________。 (3)[xx浙江理綜，27(3)]煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2，嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學反應，降低了脫硫效率。相關(guān)反應的熱化學方程式如下： CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH1＝218.4 kJmol－1(反應Ⅰ) CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g) ΔH2＝－175.6 kJmol－1(反應Ⅱ) 假設某溫度下，反應 Ⅰ 的速率(v1)大于反應 Ⅱ 的速率(v2)，則下列反應過程能量變化示意圖正確的是________。 答案　(1)①CH2===CH2＋H2SO4(濃)===C2H5OSO3H，C2H5OSO3H＋H2O===C2H5OH＋H2SO4 ②－45.5　污染小，腐蝕性小等 (2)MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s) ΔH＝－248 kJmol－1 (3)C 12．請參考題中圖表，已知E1＝134 kJmol－1、E2＝368 kJmol－1，根據(jù)要求回答下列問題： (1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，ΔH的變化是________。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應的熱化學方程式如下： ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJmol－1 ②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJmol－1 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJmol－1，則甲醇蒸汽燃燒為液態(tài)水的熱化學方程式為______________________。 (3)如表所示是部分化學鍵的鍵能參數(shù)： 化學鍵 P—P P—O O===O P===O 鍵能/kJmol－1 a b c x 已知白磷的燃燒熱為d kJmol－1，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示，則表中x＝________________________________________________________________________ kJmol－1(用含a、b、c、d的代表數(shù)式表示)。 答案　(1)減小　不變　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJmol－1 (2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJmol－1 (3)(d＋6a＋5c－12b) 解析　(1)觀察圖像，E1應為反應的活化能，加入催化劑反應的活化能降低，但是ΔH不變；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO的反應熱數(shù)值即反應物和生成物的能量差，因此該反應的熱化學方程式為NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJmol－1。 (2)觀察方程式，利用蓋斯定律，將所給熱化學方程式作如下運算：②3－①2＋③2，即可求出甲醇蒸汽燃燒的熱化學方程式。 (3)白磷燃燒的化學方程式為P4＋5O2P4O10，結(jié)合圖Ⅱ中白磷及其完全燃燒產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，根據(jù)“反應熱＝反應物鍵能總和－生成物鍵能總和”與燃燒熱概念可得等式：6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，據(jù)此可得x＝(d＋6a＋5c－12b)。