1、化学反应中的热效应一、选择题1(2019绍兴一中高二期中)下列反应属于吸热反应的是()A碳在氧气中的燃烧B葡萄糖在人体内氧化分解CBa(OH)28H2O与NH4Cl反应D锌粒与稀H2SO4反应制取H2答案：C2(2017浙江11月选考，T5)下列不属于化石燃料的是()A煤B石油C天然气 D甲醇答案：D3下列有关能量转换的说法正确的是()A风力发电是化学能转换为电能B动物体内的葡萄糖被氧化成CO2，是热能转换成化学能C植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖，是将太阳能转换成热能D植物燃烧时放出的能量来源于太阳能答案：D4已知反应XY=MN为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是()AX的能量一定
2、低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量B因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行C破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中的化学键所放出的能量DX和Y的总能量一定低于M和N的总能量解析：选D。XY=MNH0，说明X与Y的总能量低于M与N的总能量，A错误，D正确；破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中的化学键所放出的能量，C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(2019稽阳联谊学校高三联考)臭氧层中臭氧分解历程如图所示，下列说法正确的是()A催化反应、均为放热反应B催化剂不能改变该反应的焓变CClO是该反应的催化剂D在该反应过程
3、中没有化学键的断裂与生成解析：选B。由题可知反应为吸热反应，反应为放热反应，A错误；催化剂改变了反应的活化能，没有改变反应的焓变，B正确；ClO是中间产物，Cl是催化剂，C错误；任何化学反应中都既有化学键的断裂又有化学键的形成，D错误。6(2019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：H2(g)I2(？)2HI(g)H19.48 kJ/molH2(g)I2(？)2HI(g)H226.48 kJ/mol下列判断不正确的是()A中的I2为气态，中的I2为固态B的反应物总能量比的反应物总能量低C反应的产物比反应的产物热稳定性更好D1 mol固态碘升华时将吸热35.96 k
4、J解析：选C。根据反应热H生成物的总能量反应物的总能量，说明中反应物的总能量大于中反应物的总能量，由于物质在气态时的能量大于在固态时的能量，则中的I2为气体，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，由得I2(s)I2(g)HH2H126.48 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(2019温州平阳二中高二期中)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO
5、2(g)Hx kJmol1已知：碳的标准燃烧热H1a kJmol1S(s)2K(s)=K2S(s)H2b kJmol12K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s)H3c kJmol1则x为()A3abcBc3abCabc Dcab解析：选A。表示碳的标准燃烧热的热化学方程式为C(s)O2(g)=CO2(g)H1a kJmol1 ，将另外两个热化学方程式进行编号，S(s)2K(s)=K2S(s)H2b kJmol1 ，2K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s)H3c kJmol1，运用盖斯定律，3得S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s) N2(g)3CO2(g)H(3ab
6、c) kJmol1 ，则x3abc，故A正确。8(2019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 kJmol1、285.8 kJmol1、870.3 kJmol1，则2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为()A488.3 kJmol1 B488.3 kJmol1C191 kJmol1 D191 kJmol1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C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1；H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1；CH3COO
7、H(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H870.3 kJmol1。则2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)可由反应22得出，则反应热为393.5 kJmol12(285.8 kJmol12)(870.3 kJmol1)488.3 kJmol1。9在1 200 时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：H2S(g)O2(g)=SO2(g)H2O(g)H12H2S(g)SO2(g)=S2(g)2H2O(g)H2H2S(g)O2(g)=S(g)H2O(g)H32S(g)=S2(g)H4则H4的正确表达式为()AH4(H1H23H3)BH4(3H3H1H2)CH4(H1H23H3
8、)DH4(H1H23H3)解析：选A。给题中方程式依次编号为，3得3S(g)=S2(g)H(H1H23H3)，故2S(g)=S2(g)H4(H1H23H3)。二、非选择题10(2019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。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“”)。写出表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式：_。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C
9、O2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。已知：H2O(g)=H2O(l)H1Q1 kJmol1C2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2Q2 kJmol1C2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H3Q3 kJmol1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。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应：C(s)O2(g)=CO(g)的H。但可设计实验
10、、利用盖斯定律计算出该反应的H，计算时需要测得的实验数据有_。解析：(1)丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)的过程放热，H为“”。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)H2 215.0 kJmol1。n(二甲醚)1 455 kJmol11 moln(二甲醚)2 215.0 kJmol11 645 kJ，解得n(二甲醚)0.75 mol，n(丙烷)0.25 mol。(2)由3可得C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(3Q1
11、Q2Q3) kJmol1，所以使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，整个过程中放出的热量为(3Q1Q2Q3)kJ。利用盖斯定律计算反应C(s)O2(g)=CO(g)的H，需要测得的实验数据有碳和CO的标准燃烧热。答案：(1)C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 215.0 kJmol113(2)3Q1Q2Q3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。(1)写出该反应的热化学方程式(中和热H为57.3 kJmol1)：_。(2)取50 mL 0.50 molL1 NaOH溶液和30 mL 0.50 molL1硫酸溶液进行实验，实验数据
12、如下表。请填写下表中的空白：温度实验次数起始温度T1/终止温度T2/温度差平均值(T2T1)/H2SO4溶液NaOH溶液平均值126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4近似认为0.50 molL1 NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液的密度都是1 gcm3，中和后生成溶液的比热容c4.18 Jg11。则中和热H_(取小数点后一位)。上述实验数值结果与57.3 kJmol1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
13、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，H的符号和单位。(2)实验2的误差太大要舍去。H53 504 Jmol153.5 kJmol1。a、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。答案：(1)H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1(2)4.053.5 kJmol1acd12(2019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。(
14、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。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H为_。12 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
15、 kJmol1、497 kJmol1。N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.0 kJmol1NO分子中化学键的键能为_kJmol1。(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)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HH3H2110.5 kJmol1(283.0 kJmol1)393.5 kJmol1。n(CO)28 gmol1n(CO2)44 gmol136 g，n(CO)n(CO2)1 mol，所以n(CO)n(CO2)0.5 mol，放出的热量为110.5 kJmol10.5 mol393.5 kJmol10.5 mol2
16、52.0 kJ。(3)设NO分子中化学键的键能为x，则946 kJmol1497 kJmol12x180.0 kJmol1，x631.5 kJmol1。(4)由图知2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0 kJmol1，将该式减去N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.0 kJmol1得：2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H746.0 kJmol1。答案：(1)acd(2)石墨393.5 kJmol1252.0 kJ(3)631.5(4)2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H746.0 kJmol113已知某种新型燃料的主要成分是高浓度乙炔和液氨。请
17、回答下列问题。(1)下列说法正确的是_。A液氨在汽化过程中H0B乙炔(CHCH)和液氨在密封体系中发生氧化还原反应而释放能量C乙炔和液氨在纯氧中完全燃烧时不产生有毒物质D这种新型燃料燃烧过程中只是将化学能转化为动能(2)已知充分燃烧a g乙炔气体时生成二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则下列热化学方程式中正确的是_。A2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H kJmol1BC2H2O2=2CO2H2OH kJmol1C2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H kJmol1D2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H2b kJmo
18、l1(3)已知下列数据：化学键HNHONNO=O断键所需能量/(kJmol1)386463942498请写出NH3(g)完全燃烧生成N2和水蒸气的热化学反应方程式：_。解析：(1)选项A，液氨汽化过程中需要吸收热量，故H0，错误。选项B，乙炔和液氨在封闭体系中不发生反应，错误；选项C，在纯氧中，C2H2完全燃烧的产物为CO2、H2O，NH3完全燃烧的产物为N2和H2O，这些产物都是无毒的，正确；D选项，燃烧的过程中化学能转化为热能和光能，错误。(2)a g C2H2完全燃烧释放出b kJ热量，所以1 mol C2H2完全燃烧生成CO2、液态水时释放出 kJ热量，再根据热化学方程式的书写原则可知选项C正确。(3)根据反应方程式：2NH3(g)O2(g)=N2(g)3H2O(g)，反应物分子断裂时所吸收的热量23 mol386 kJmol1 mol498 kJmol13 063 kJ，生成物分子形成时释放出的热量1 mol942 kJmol132 mol463 kJmol13 720 kJ，整个反应释放出的热量3 720 kJ3 063 kJ657 kJ。其热化学反应方程式为2NH3(g)O2(g)=N2(g)3H2O(g)H657 kJmol1。答案：(1)C(2)C(3)2NH3(g)O2(g)=N2(g)3H2O(g)H657 kJmol1- 8 -