化學(xué)反應(yīng)測試題
化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱篇一:高中化學(xué)必修二反應(yīng)熱A
1.熱化學(xué)反應(yīng)方程式中物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示( )
A.分子數(shù) B.原子個(gè)數(shù) C.物質(zhì)的量 D.物質(zhì)的質(zhì)量
2.下列過程能使液體的溫度明顯升高的是( )
A.濃硫酸溶于稀鹽酸 B.鎂條加入到鹽酸中
C.花生油滴到水中D.NaCl溶液與KNO3溶液混合
3.1g H2燃燒生成液態(tài)水放出142.9K的熱量,下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是( )
A.2H2(g)+02(g)=2H20(1),?H=-142.9kJ·mol
B.2H2(g)+02(g)=2H20(1),?H=-571.6kJ·mol-1
C.2H2+O2=2H20,?H=-571.6lKJ·mol
D.H2(g)+1
2-1-l02(g)=H20(1),?H=-285.8kJ·mol-l
4.下列說法正確的是( )
A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) B.任何放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能夠發(fā)生
C.反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的差決定了化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱
D.吸熱反應(yīng)在一定條件下(如常溫、加熱等)也能發(fā)生
5.根據(jù)熱化學(xué)方程式:S(g)+O2(g)=SO2(g);△H= -297.23kJ/mol。下列說法中正確
的是
A.S(g)+O2(g)=SO2(l); |△H|>297. 3kJ/mol
B.S(g)+O2(g)=SO2(l);|△H|<297. 3kJ/mol
C.1mol SO2的鍵能總和小于1mol S和1mol O2鍵能之和
D.1mol SO2的鍵能總和等于1mol S和1mol O2鍵能之和
6.已知(1)H2(g)+
(3)H2(g)+ 1
212O2(g)=H20(g),?H=akJ·mol-1;(2)2H2(g)+02(g)=H20(g),mol-1; ?H=bkJ·-1-1O2(g)=H20 (1),?H=c kJ·mol;(4)2H2(g)+02(g)=H2O(1),?H=dkJ·mol。
關(guān)于它們的下列表述正確的是( )
A.aO C.2a=bO
8.下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng),又是吸熱反應(yīng)的是( )
A.鋁片和稀硫酸反應(yīng) B.Ba(OH)2·8H20與NH4Cl反應(yīng)
C.灼熱的碳與二氧化碳反應(yīng) D.甲烷在氧氣中燃燒
9.(4分)在相同溫度和壓強(qiáng)下,將32g硫分別在純氧中和空氣中完全燃燒,令前者放出的熱
量為Q1,后者放出的熱量為Q2,則關(guān)于Ql和Q2的相對大小正確的判斷是( )
A.Q1=Q2 B.Q1>Q2 C.Ql<Q2 D.無法確定
10.同溫同壓下,下列各熱化學(xué)方程中反應(yīng)熱最小的是( )
A.2A(1)+B(1)=2C(g) B.2A(g)+B(g)=2C(g)
C.2A(g)+B(g)=2C(1) D.2A(1)+B(1)=2C(1)
13.沼氣是一種能源,它的主要成分是CH4。O.5 mol CH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時(shí)放出445 kJ的熱量,則下列熱化學(xué)方程式中正確的是( )
A.2CH4(g)+402(g)=2C02(g)+4H20(1)△H=+890 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)=C02(g)+2H20(1) △H=+890 kJ·mol-1
C.CH4(g)+202(g)=C02(g)+2H20(1) △H=-890 kJ·mol-1
D.CH4(g)+02(g)=CO2(g)+H20(1) △H=-890K·mol
3.下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是( )
A.已知2H2(g)+O2(g) == 2H2O(l);△H=-571.6kJ·mol-1,則氫氣的燃燒熱為285.8kJ·mol-1
B.已知C(石墨,s)== C(金剛石,s);△H>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定
C.含20.0g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.7kJ的熱量,則稀醋酸和稀NaOH溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為: NaOH(aq)+CH3COOH(aq) == CH3COONa(aq) + H2O(l) △H =-57.4kJ·mol-1 -1
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1;2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2,則△H1>△H2
15.在25℃、101 kPa下,l g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68 kJ,下列熱化學(xué)方程式正確的是( )
A.CH30H(1)+ 02(g)=C02(g)+2H20(1) △H=+725.8 kJ/mol
B.2CH30H(1)+302(g)=2C02(g)+4H20(1) △H=-1 452 kJ/mo1
C.2CH30H(1)+302(g)=2C02(g)+4H20(1) △H=-725.8 kJ/mol
D.2 CH30H(1)+302(g)=2C02(g)+4H20(1) △H=+1452 kJ/mol
16.在相同的條件下,下列物質(zhì)分別與H2反應(yīng),當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的H2時(shí)放出熱量最多的是() A.氯氣 B.溴C.碘 D.硫
17. 長征二號捆綁式火箭推進(jìn)劑以肼(N2H4)作為燃料,NO2作為氧化劑,反應(yīng)生成N2和水蒸氣。已知:N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g);△H=+67.7 kJ/mol
N2H4(g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(g); △H=-534 kJ/mol
下列關(guān)于肼和NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式中,正確的是( )
A.2N2H4(g) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(l);△H=-1135.7 kJ/mol
B.N2H4(g) + NO2(g) = 3/2N2(g) + 2H2O(g);△H=-567.85 kJ/mol
C.N2H4(g) + NO2(g) = 3/2N2(g) + 2H2O(l);△H=-1135.7 kJ/mol
D.2N2H4(g) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(g); △H=+1135.7 kJ/mol
18.下列說法正確的是 ( )
A.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化
B.伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化
C.在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中,反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同
D.在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中,反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量
19.化學(xué)反應(yīng)N2+3H2 = 2NH3的能量變化如題13圖所示,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
A.N2(g)+3H2(g) = 2NH3(g) ;⊿H = 2(b—a)kJ·mol-1
B. N2(g)+3H2(g) = 2NH3(l);⊿H = 2(a—b—c)kJ·mol
C.
D.121-1N2(g)+N2(g)+323H2(g) = NH3(l) ;⊿H = (b+c—a)kJ·mol-1 H2(g) =NH3(g) ;⊿H = (a+b)kJ·mol -1
22
20.有關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如表:
-1則X的值為 A.314.4 B.460 C.548 D.832
21.已知反應(yīng):(1)C(s)+ O2(g)== CO2(g) △H = -393.5kJ/mol
。2)2CO(g)+ O2(g)== 2CO2(g) △H = -566.0kJ/mol
則反應(yīng):C(s)+ O2(g)== CO(g)的△H 是
A.-221 kJ/molB.-110.5 kJ/mol C.+110.5 kJ/mol D.+221 kJ/mol
21.(4分)家用液化氣中的主要成分之一是丁烷,當(dāng)10 kg丁烷完全燃燒并生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí),放出熱量為5×10kJ,試寫出丁烷燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。已知1 mol液態(tài)水汽化時(shí)需要吸收44 kJ的熱量,則1 mol丁烷完全燃燒并生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量為kJ。
23. (4分)甲硅烷(SiH4)是一種無色氣體,遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃,生成SiO2和水,溫下1g甲硅烷自燃放出的熱量為44.6KJ。
24. (10分)火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí)即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵,并放出大量熱。已知:O.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵,放?56.65kJ的熱量。
(1)
(2)又已知:H20(1)=H20(g),?H=+44 kJ·mol,則16g液態(tài)肼和液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是 。
(3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn),除產(chǎn)生大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外,還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是 。 -15
化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱篇二:高二化學(xué)反應(yīng)熱練習(xí)題2014.9.5
高二化學(xué)反應(yīng)熱練習(xí)題2014.9.5
一、單選題
1.下列各圖中,表示正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的圖是
()
2.下列對H2(g)+ Cl2(g)=2HCl(g) ΔH(298K)= -184.6kJ/mol的敘述正確的是
A.1分子H2和Cl2反應(yīng),放出熱量184.6kJ
B. 在101kPa,25C的條件下,1mol H2(g)和1mol Cl2(g)完全反應(yīng)生成2mol HCl(g),放出的熱量為184.6kJ
C. 1mol H2(g)完全反應(yīng)生成2mol HCl(g),放出的熱量為184.6kJ
oD.在101kPa,25C的條件下,1mol H2和1mol Cl2完全反應(yīng)生成2mol HCl(g),吸收的熱量為
184.6kJ
3.沼氣是一種能源,它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃燒生成CO2和H2O時(shí),放出445kJ熱量,則下列熱化學(xué)方程式中正確的是( )
A.2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+890kJ·mol
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890kJ·mol
C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ·mol
4.在同溫同壓下,下列各組熱化學(xué)方程式中Q2 > Q1的是
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH == - Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH == - Q2
B.S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH == - Q1 S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH == - Q2
C.C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH= = - Q1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH == - Q2
D.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH == - Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=2HCl(g) ΔH == - Q2
..
5.化學(xué)反應(yīng)中通常伴隨著能量變化,下列說法中錯(cuò)誤的是
A.煤燃燒時(shí)將部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能
B.電解熔融Al2O3時(shí)將部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
C.TNT爆炸時(shí)將部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動能
D.鎂條燃燒時(shí)將部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能
6.下列熱化學(xué)方程式中的ΔH能表示可燃物的燃燒熱的是
A.1/2H2(g)+ 1/2Cl2(g)= HCl(g);ΔH =-92.3kJ/mol
B.CH4(g)+ 2O2(g)= CO2(g)+2H2O(g);ΔH =-802.3kJ/mol
C.2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l);ΔH =-571.6kJ/mol
D.CO(g)+ 1/2O2(g)= CO2(g);ΔH =-283kJ/mol
7.下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是
-1 -1 -1 -1oD.1/2CH4(g)+O2(g)=1/2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-890kJ·mol
A.已知C(石墨,s)=C(金剛石,s) ΔH>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定
B.已知C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g);ΔH2,則ΔH2>ΔH1
C.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol,則氫氣的燃燒熱為241.8 kJ/mol
D.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3 kJ/mol,則含20 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,中和熱為28.65 kJ/mol
8.分析能量變化示意圖,下列選項(xiàng)正確的.是
A.S(s,單斜)+ O2(g)= SO2(g)
△H = +297.16 kJ?mol
B.S(s,單斜)+ O2(g)= SO2(g)
△H = -296.83 kJ?mol
C.S(s,正交)+ O2(g)= SO2(g)
△H = -296.83 kJ?mol
D.單斜硫比正交硫更穩(wěn)定
9.蓋斯定律認(rèn)為:不管化學(xué)過程是一步完成或分為數(shù)步完成,這個(gè)過程的熱效應(yīng)是相同的。已知:H2O(g)=H2O(l)ΔH1 =-Q1kJ/mol
C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH2 =-Q2kJ/mol C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3 =-Q3kJ/mol -1-1-1
若使0.5mol乙醇液體完全燃燒,最后恢復(fù)到室溫,則放出的熱量為(kJ)
A.Q1+ Q2+Q3 B.0.5(Q1+Q2+Q3)
C.0.5 Q2-1.5 Q1-0.5Q3 D.1.5 Q1-0.5 Q2+0.5Q3
10.下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是
A.2SO2+O23;ΔH =-196.6kJ/mol B.C(s)+O2(g)==CO2(g);ΔH =393.5kJ/mol
C.1/2H2(g)+1/2Cl2(g)==HCl(g);ΔH =-92.5kJ/mol
D.H(aq)+OH(aq)==H2O(l);ΔH =57.3kJ/mol
11.下列說法正確的是 +-
A.同溫同壓下,H2 (g)+Cl2(g)= 2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的△H相同
B.任何酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O的過程中,能量變化均相同
C.已知:①2H2(g) +O2(g) =2H2O(g) △H=-a kJ·mol,
、2H2(g)+O2 (g)= 2H2O(1) △H=-b kJ·mol,則a>b
D.已知:①C(s,石墨)+O2 (g)=CO2(g) △H=- 393.5kJ·mol
-1②C(s,金剛石)+O2(g)=CO2 (g) △H=- 395.0 kJ·mol,則C(s,石墨)=C(s,金剛
-1石) △H= -1.5 kJ·mol
-1 -1-1
12.在298 K、100 kPa時(shí),已知:2H2O(g)===O2(g)+2H2(g)ΔH1
Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) ΔH2 2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ΔH3
則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是( )
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH3 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D.ΔH3=ΔH1-ΔH2
13. 下列說法或表示方法正確的是( )
A.反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時(shí),該反應(yīng)一定不能發(fā)生
B.在10lkPa、120℃時(shí),1gH2完全燃燒生成氣態(tài)水,放出120.9kJ的熱量,則1mol氫氣在10lkPa、25℃時(shí)燃燒放出的熱量應(yīng)小于241.8kJ
C.已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H=-98.3 kJ/mol。將1molSO2和0.5 mol O2充入
一密閉容器中反應(yīng),放出49.15 kJ 的熱量
D.由石墨比金剛石穩(wěn)定可知:C(金剛石,s)= C(石墨,s);△H<0
14. 下列關(guān)于蓋斯定律的說法不正確的是( )
A.不管反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱相同
B.反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)
C.有些反應(yīng)的反應(yīng)熱不能直接測得,可通過蓋斯定律間接計(jì)算得到
D.根據(jù)蓋斯定律,熱化學(xué)方程式中△H直接相加即可得總反應(yīng)熱
-115.關(guān)于熱化學(xué)方程式:2H2(g)+02(g)=2H20(1), H=-571.6 kJ·mol,下列有關(guān)敘述不正確
的是 ( )
A.2mol H2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出571.6 kJ的熱
B.1mol H2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出285.8kJ的熱
C.2個(gè)氫分子完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出571.6 kJ的熱
-1D.上述熱化學(xué)方程式可表示為H2(g)+ O2(g)=H20(1), H=-285.8 kJ·mol
16.在一定條件下,CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:
2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g);△H =-566kJCH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l);△H =-890kJ 由1molCO和3molCH4組成的混和氣在上述條件下完全燃燒時(shí),釋放的熱量為( )。
A.2912kJ B.2953kJ C.3236kJD.3867kJ
。117.已知H2(g)+Br2(l)===2HBr(g);ΔH=-72 kJ·mol,蒸發(fā)1 mol Br2(l)需要吸收的能
量為30 kJ,其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
A.404 B.260 C.230 D 200
二、填空題
18、 (1)右圖是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中
能量變化示意圖,請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方
程式:。
(2))依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。 已知:C(s,石墨)+O2(g)=C02(g) △H1=-393.5kJ·mol
-1-12H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ·mol
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)
o△H3=-2599kJ·mol -1根據(jù)蓋斯定律,計(jì)算25C時(shí)由C(s,石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變:△H=___ 。
(3)2.3 g某液態(tài)有機(jī)物和一定量的氧氣混合點(diǎn)燃,恰好完全燃燒,生成2.7 g水和2.24 L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),并放出68.35 kJ熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:。
19.(1)家用液化氣的主要成分之一是丁烷(C4H10),當(dāng)1 kg丁烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí),放出熱量為5×10kJ,試寫出表示丁烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:
。2)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol
現(xiàn)有0.2 mol的炭粉和氫氣組成的懸浮氣,且混合物在氧氣中完全燃燒,共放出
63.53 kJ熱量,則混合物中C與H2的物質(zhì)的量之比為。
(3)蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測得,但可通過間接的方法測定。現(xiàn)根據(jù)下列3個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)= 2Fe(s)+3CO2(g) △H=—24.8 kJ·mol
3Fe2O3 (s)+ CO(g)=2Fe3O4(s)+ CO2(g)△H=—47.4 kJ·mol
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H= +640.5 kJ·mol
寫出CO(g)還原FeO(s)得到Fe (s)體和CO2(g)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:。
20.(6分)已知化 學(xué)反應(yīng)N2+3H2
的能量變化如圖所示,
。1)1mol N 和3mol H 生成1mol NH3(g)
是能量的過程(填“吸收”或“釋放”)。
。2)2NH3-1-1-1-1-1413N2(g)+H2(g) 22NH3(g);
△H =;
。3)N2(g)和H2生成NH3(1)的熱化學(xué)方程式為
高二化學(xué)反應(yīng)熱練習(xí)題答案
一、單選題
1、A2、B3、C4、C5、B 6、D7、B8、C9、D10、C
11、A12、A13、D14、D15、C16、B17、D
二、填空題
18.答案:
(1)NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ/mol
(2)226.7kJ·mol-1
(3)C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1367 kJ/mol 19.(1)C4H10(g)+13/2O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) △H=―2900 mol·L-1
(2)1:1
。3)CO(g)+FeO(s) = Fe(s)+CO2(g) △H=―218.0 mol·L-1
20.
。1)釋放(填“吸收”或“釋放”)。
。2)△H =-(b-a) kJ·mol—1
。3)熱化學(xué)方程式為:
N2(g)+ 3H2(g)
13N2(g)+H2(g) 22NH3(l); △H =-(b-a+c)kJ·mol—1 2NH3(l); △H =-2(b-a+c)kJ·mol—1
化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱篇三:第三講反應(yīng)熱和熱化學(xué)方程式
第三講 反應(yīng)熱和熱化學(xué)方程式(命題熱點(diǎn))
一、概念
1.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
(1)放熱反應(yīng):即有熱量放出的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。
(2)吸熱反應(yīng):即吸收熱量的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量。
2.化學(xué)反應(yīng)的能量變化是絕對的
化學(xué)反應(yīng)的能量變化是由反應(yīng)物所具有的總能量與生成物所具有的總能量的差值造成的。任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物所具有的總能量與生成物所具有的總能量總不會完全相等,因此,任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化,只是是否容易察覺的問題。必須指出的是這種能量的變化不僅僅只表現(xiàn)為放熱或吸熱,還包括其它形式的能量,如光能等。
討論:質(zhì)量完全相等的兩份木炭,相同條件下分別在空氣和純氧中點(diǎn)燃,均轉(zhuǎn)化為二氧化碳?xì)怏w,其放出的熱量是否相等?
提示:不相等。反應(yīng)物、生成物完全相同,其能量差也就相同,依據(jù)能量守恒,在純氧中燃燒的一份釋放的光能相對多,因此放熱相對較少。
3.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化示意圖
對于該“示意圖”可理解為下列形式:
能
量
能量 反應(yīng)過程 反應(yīng)過程
由能量守恒可得:
左圖:放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量==生成物的總能量+△H==生成物的總能量+熱量(放熱反應(yīng))+其它形式能量
右圖:吸熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量==生成物的總能量-△H==生成物的總能量-熱量(吸熱反應(yīng))- 其它形式能量
4.燃料充分燃燒的兩個(gè)條件
①要有足夠的空氣
、谌剂吓c空氣要有足夠大的接觸面。
二、 熱化學(xué)方程式的書規(guī)則、正誤判斷與計(jì)算
(1)反應(yīng)放出或吸收熱量的多少與外界的溫度和壓強(qiáng)有關(guān),需要注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng),不注明的均指101kPa和25℃(即通常狀況)時(shí)的數(shù)據(jù)。
(2)物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同,反應(yīng)吸收和放出的熱量不同。如等量氫氣在相同條件下燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量多于生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量,因?yàn)檫@顯然節(jié)省了把液態(tài)水氣化所需的熱量,因此必須注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài),用“s”、“l(fā)”、“g”分別表示固、液、氣態(tài)。
(3)熱化學(xué)方程式中的計(jì)量系數(shù)為物質(zhì)的量,不是幾個(gè)分子反應(yīng)的熱效應(yīng)。因此,式中化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。一般出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)是以某一反應(yīng)物或生成物為“1mol”時(shí)其它物質(zhì)才出現(xiàn)的。
(4)無論熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)為多少,△H的單位總是KJ/mol,△H的數(shù)值必須與反應(yīng)式中的系數(shù)相呼應(yīng),計(jì)量數(shù)加倍,△H也加倍。
。5)△H只能寫在標(biāo)有反應(yīng)物和生成物狀態(tài)的化學(xué)方程式右邊,并用“;”隔開。放熱反應(yīng)△H為“-”,吸熱反應(yīng)△H為“+”,“+”號不準(zhǔn)省略。
。6)熱化學(xué)方程式中不用“↓”和“↑”。
。7)當(dāng)反應(yīng)向相反方向進(jìn)行時(shí),其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱相等,但符號相反。
三、燃燒熱、中和熱
1.燃燒熱
(1)概念:在通常狀況下,1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱。燃燒熱的單位一般用kJ/mol表示。
注意:完全燃燒,是指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的物質(zhì):C→C02 (g),H→H20(l),S→S02 (g)等。
(2)表示的意義:例如C的燃燒熱為393.5kJ/mol,表示在101kPa、25℃時(shí),1molC完全燃燒生成C02氣體時(shí),放出393.5kJ熱量。
2.中和熱
。1)概念:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成 1 molH20時(shí)放出的熱量叫中和熱。
(2)中和熱的表示:H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1); △H=-57.3kJ/mol。
△H=-57.3kJ/mol只能表示強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液中和每生成1 molH20時(shí)放出的熱量,弱酸
或弱堿的中和熱要小于該值。
3.使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)
(1)重要的化石燃料:煤、石油、天然氣
(2)煤作燃料的利弊問題
、倜翰粌H是燃料,更是重要的化工原料,把煤作燃料簡單燒掉太可惜,應(yīng)該綜合利用。 ②煤直接燃燒時(shí)產(chǎn)生S02等有毒氣體和煙塵,對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
、勖鹤鳛楣腆w燃料,燃燒時(shí)反應(yīng)速率小,熱利用效率低,且運(yùn)輸不方便。
、芸梢酝ㄟ^清潔煤技術(shù),如煤液化和氣化,以及實(shí)行煙氣凈化脫硫等,大大減少燃煤對環(huán)境造成的污染,提高煤燃燒的熱利用率。
(3)新能源的開發(fā)
①調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),降低燃煤在能源結(jié)構(gòu)中的比率,節(jié)約油氣資源,加強(qiáng)科技投入,加快開發(fā)水電、核電和新能源等。
、谧钣邢M男履茉词翘柲堋⑸锬、燃料電池、風(fēng)能和氫能等。這些新能源的特點(diǎn)是資源豐富,且有些可以再生,屬再生性能源,對環(huán)境沒有污染或污染很少。
4、中和熱測定實(shí)驗(yàn):
在50 mL1.0 mol/L鹽酸跟50mL1.1mol/L氫氧化鈉溶液在下圖裝置中進(jìn)行中和反應(yīng),通 過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量計(jì)算中和熱,回答下列問題。
(1)大小燒杯間填滿碎紙條的作用是什么?
提示:減少中和熱損失。
(2)大燒杯上如不蓋硬紙板,對求得中和熱的數(shù)值有何影響?
提示:熱量損失增多,測定結(jié)果偏小。
。3)改用60 mL1.0mol/L鹽酸跟50mL1.1mol/L氫氧化鈉溶液進(jìn)
行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放熱量是否相等?所求中和熱數(shù)
值是否相等?簡述理由。
提示:反應(yīng)物增多,放熱也增多。溶液體積變大,熱損耗也相對增多。
。4)用相同濃度和體積的氨水代替氫氧化鈉溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),為什么測得中和熱的數(shù)值偏低?
提示:氨水是弱電解質(zhì),其電離(吸熱過程)消耗了一部分熱量。
(5)為什么鹽酸和氫氧化鈉的濃度有微小差異?
提示:確保量相對較小者反應(yīng)完全。
四、蓋斯定理
一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng),僅與反應(yīng)物的最初狀態(tài)及生成物的最終狀態(tài)有關(guān),而與中間步驟無關(guān),這就是著名的“蓋斯定理”。
以碳的燃燒為例,碳既可以在充足的氧氣中燃燒直接生成CO2( g),也可以先燃燒生成CO,再點(diǎn)燃CO繼續(xù)燃燒生成CO2( g),直接燃燒也好,分步燃燒也好,只要始態(tài)和終態(tài)相同,放出的熱量就相同。這就使熱化學(xué)方程式具有了加和性,可以利用純數(shù)學(xué)手段把若干個(gè)分步進(jìn)行的反應(yīng)進(jìn)行加和處理,找出我們所需要的始態(tài)和終態(tài)間的能量關(guān)系;一些很難用實(shí)驗(yàn)方法直接測定熱量的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以用“蓋斯定理”間接測定。
例題1、長征2號捆綁式火箭推進(jìn)劑以肼(N2H4)作為燃料,NO2
作為氧化劑,反應(yīng)生成
N2和水蒸氣。已知:
N2(g)+2O2 (g) =2NO2(g); △H=+67.7KJ./mol
N2H4 (g)+ O2 (g)= N2 (g)+2H2O(g); △H=-534KJ/mol
下列關(guān)于N2H4和NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是
A. 2 N2H4 (g)+ 2NO2(g) == 3 N2 (g)+4H2O(l); △H=-1135.7KJ/mol
B. 2 N2H4 (g)+ 2NO2(g) == 3 N2 (g)+4H2O(g); △H=-1000.3KJ/mol
C. N2H4 (g)+ NO2(g) == 3/2 N2 (g)+2H2O(l); △H=-1135.7KJ/mol
D. 2 N2H4 (g)+ 2NO2(g) == 3 N2 (g)+4H2O(g); △H=-1135.7KJ/mol
解析:N2(g)+2O2 (g) =2NO2(g); △H=+67.7KJ./mol①
N2H4 (g)+ O2 (g)= N2 (g)+2H2O(g); △H=-534KJ/mol②
利用蓋斯定理,②x2-①得:
2 N2H4 (g)+ 2NO2(g) == 3 N2 (g)+4H2O(g); △H=-1135.7KJ/mol
答案:D
五、破疑解難、理清概念
1、如何理解任何化學(xué)反應(yīng)都有能量變化?
提示:化學(xué)反應(yīng)吸收或放出能量的大小是由反應(yīng)物所擁有的能量總和與生成物所擁有的能量總和的差值決定的,既然在化學(xué)變化中反應(yīng)物和生成物絕對不是相同物質(zhì),能量差當(dāng)然是絕對的,這個(gè)差值不一定只以熱能形式反映出來,但肯定符合能量守恒定律。
2、什么是共價(jià)鍵的鍵能?物質(zhì)擁有的能量與鍵能成正比嗎?
提示:共價(jià)鍵的鍵能是指破壞1mol該鍵所消耗的能量。鍵能越大,共價(jià)鍵越不易被破壞,物質(zhì)越穩(wěn)定,而物質(zhì)越穩(wěn)定其本身所擁有的能量越低,因此,物質(zhì)擁有的能量與鍵能不是成正比,而是成反比。
3、反應(yīng)是放熱的,而△H是負(fù)的,難道熱量有負(fù)的嗎?
提示:無論放熱還是吸熱,熱量肯定是正的。問題在于熱化學(xué)方程式中的△H不是熱量,△H = 反應(yīng)物鍵能總和 – 生成物鍵能總和。當(dāng)△H為負(fù)時(shí)反應(yīng)物鍵能總和小于生成物鍵能總和、反應(yīng)物總能量大于生成物總能量、反應(yīng)物穩(wěn)定性小于生成物穩(wěn)定性,表現(xiàn)為放熱反應(yīng);當(dāng)△H為正時(shí)剛好與之相反。
決不可把△H誤認(rèn)為是熱量,熱量的單位是kJ,無負(fù)值,△H的單位是鍵能的單位:kJ/mol。
4、計(jì)算燃燒熱時(shí),何為穩(wěn)定氧化物?
提示:C→CO2( g) ;S →SO2( g);H2→ H2O( l)。
5、怎樣計(jì)算某物質(zhì)燃燒時(shí)所放出的熱?
提示:Q放 = n(可燃物).△Hc
n 為可燃物的物質(zhì)的量,△Hc 為可燃物的燃燒熱。
6、如何比較反應(yīng)熱?
提示:①、比較反應(yīng)熱,是指△H的相對大小,包含“+”、“-”號的比較,屬代數(shù)運(yùn)算,單位是KJ/mol ;若比較不同反應(yīng)放出或吸收的熱量,是指△H絕對值的相對大小,單位是KJ。
7、濃H2SO4溶于水放熱、NH4NO3溶于水吸熱、干冰升華吸熱均不屬反應(yīng)熱,因?yàn)椴皇腔瘜W(xué)反應(yīng)。
8、如何理解中和熱?
提示: ①稀溶液是指溶于大量水中的離子。②中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng)。③中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和OH-化合生成 H20,若反應(yīng)過程中還有其它物質(zhì)生成,這部分反應(yīng)熱也不包含在中和熱內(nèi)。
9、-57.3KJ/mol是所有酸堿的中和熱嗎?
提示:不是。它只是強(qiáng)酸強(qiáng)堿稀溶液的中和熱,當(dāng)有弱酸、弱堿參與時(shí)因它們的電離要消耗能量,應(yīng)略小于這個(gè)值。
10、如何判斷一個(gè)未知化學(xué)反應(yīng)究竟是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)?
提示:一般來講,“化整為零”需要能量,是吸熱過程!昂隙鵀橐弧眲t釋放能量,是放熱過程。如果一個(gè)化學(xué)反應(yīng)前后微粒數(shù)增多,一般是吸熱反應(yīng),微粒數(shù)減少則是放熱反應(yīng)。
六、例題解析
例題1.(06年重慶)下列熱化學(xué)方程式中的ΔH能表示物質(zhì)燃燒熱的是( B )
A. 2 CO(g) + O2(g) = 2 CO2(g) ; ΔH = - 566 KJ·mol-1 (可燃物不是1 mol)
B. CH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l); ΔH = - 890 KJ·mol-1
C. 2 H2(g) + O2(g) = 2 H2O(l); ΔH = - 571.6 KJ·mol-1 (可燃物不是1 mol)
D. H2(g) + Cl2(g) = 2 HCl(g); ΔH = - 184.6 KJ·mol-1(HCl不是氧化物)
例題2.(06年湖南簡陽)已知H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l); ΔH = - 57.3 kJ·mol-1。以下四個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式:
-1① H2SO4(aq) +2 NaOH(aq) = Na2SO4(aq) + 2 H2O(l);(是57.3 kJ·mol的兩倍)
-1② H2SO4(aq) + Ba(OH)2(aq) = BaSO4(s) + 2 H2O(l);(是57.3 kJ·mol的兩倍- 生成
BaSO4(s)放出的熱量)
、 HCl(aq) + NH3?H2O(aq) = NH4Cl(aq) + H2O(l);(NH3?H2O(aq)不是強(qiáng)堿) ④ CH3COOH(aq) + NH3?H2O(aq) = CH3COONH4(aq) + H2O(l)。(不是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿稀溶液的中和)
-1其中反應(yīng)熱為57.3 kJ·mol的是( D )
A.①和② B.③ C.④ D.以上都不對
例題3.(06年浙江湖州)下列各圖中,表示正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的是( A )
提示:尋找反應(yīng)物能量低于生成物能量的。
七、 習(xí)題
+ - -11.(06年天津)已知:H(aq)+OH(aq)= H2O(l); △H1 = - 57.3 kJ·mol,
1
2 H2SO4(濃)+ NaOH(aq)=1
2Na2SO4(aq)+ H2O(l) △H2 = m,下列說法正確的是
A.上述熱化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)表示分子個(gè)數(shù)
B. △H1>△H2
C.△H2 = - 57.3 kJ·mol-1
D. |△H1|>|△H2|
2.(06年湖南石門)在下列各說法中,正確的是 ( )
A.△H > 0表示放熱反應(yīng),△H < 0表示吸熱反應(yīng)
B.熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量,可以是分?jǐn)?shù)
C.1 mol H2SO4與1 mol Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀時(shí)放出的熱叫做中和熱
D.1 mol H2與0.5 mol O2反應(yīng)放出的熱就是H2的燃燒熱
3.(06年南開中學(xué))已知31 g 白磷變成紅磷放出 18.39 kJ 熱量,下列兩反應(yīng)中: P4(s)+ 5 O2(g)= 2 P2O5(s);△H = Q1 kJ·mol-1
-1 4 P(紅,s)+ 5 O2(g)= 2 P2O5 (s);△H = Q2 kJ·mol
則下列說法中正確的是( )
A.Q1 > Q2,白磷比紅磷穩(wěn)定 B.Q1 > Q2,紅磷比白磷穩(wěn)定
C.Q1 < Q2,白磷比紅磷穩(wěn)定 D.Q1 < Q2,紅磷比白磷穩(wěn)定
4.(06年江蘇淮陰)據(jù)《參考消息》報(bào)道,有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”、“未來的石油”的觀點(diǎn)。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用,關(guān)于其有利因素的下列說法中,你認(rèn)為不妥當(dāng)?shù)氖?/p>
A.硅便于運(yùn)輸、貯存,從安全角度考慮,硅是最佳的燃料
B.硅的來源豐富,易于開采,且可再生
C.硅燃燒放出的熱量大,且燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染程度低,容易有效控制
D.尋找高效新催化劑,使硅的生產(chǎn)耗能很低,是硅能源開發(fā)利用的關(guān)鍵技術(shù)
-15.(06年廣東惠州)根據(jù)熱化學(xué)方程式:S(s) + O2(g)= SO2(g); △H = -297.23 kJ·mol,
下列說法正確的是:
A.1 mol SO2 (g)的能量總和大于1 mo S(s)和1 mol O2(g)的能量總和
B.1 mol SO2(g)的能量總和小于1 mol S(s)和1 mol O2(g)的能量總和
C.S(g) + O2(g) = SO2(g) △H = -Q kJ·mol-1;Q的值大于297.23
D.S(g) + O2(g)= SO2(g) △H = -Q kJ·mol;Q的值等于297.23
6.(06年江蘇東海)工業(yè)由粗硅制取純硅有以下反應(yīng):
、賁i(s) + 3 HCl(g)
②SiHCl3(g) + H2(g)△ -13(g) + H2(g);△H = -318 kJ·mol-l Si(s) + 3 HCl(g);△
下列關(guān)于上述反應(yīng)的說法中不正確的是
A.反應(yīng)①、②均為氧化還原反應(yīng) B.反應(yīng)①、②均為置換反應(yīng)
C.若反應(yīng)①放熱,則反應(yīng)②一定吸熱 D.欲提高SiHCl3產(chǎn)率,可減壓或升溫
7.(06年廣東深圳)1840年前后,俄國科學(xué)家蓋斯(Hess)指出,一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng),僅與反應(yīng)物的最初狀態(tài)及生成物的最終狀態(tài)有關(guān),而與中間步驟無關(guān),這就是著名的“蓋斯定理”。現(xiàn)已知,在101 KPa下,CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃燒熱分別為890.83 kJ·mol-1、285.83
。1-1kJ·mol和393.51 kJ·mol,則反應(yīng)C(s) + 2 H2(g) = CH4(g)的反應(yīng)熱△H =____,根據(jù)以上信息,你認(rèn)為“蓋斯定理”在我們確定一些化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí)有何重要意義_________________________。
8.(06年東陽)已知:2 H2(g) + O2(g) = 2 H2O(g); △H1;
2 H2(g) + O2(g) = 2 H2O(l); △H2;
2 CO(g) + O2(g) = 2 CO2(g); △H3。
、
、 CO和H 2分別燃燒生成CO2(g)和H 2O(g),欲得到相同熱量,所需CO和H 2的體積比是 。 能量 (9.(06年安徽宿遷)在化學(xué)反應(yīng)中,只有 ) 極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生 碰撞時(shí)才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這些分子被稱為活 化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最 總能量(E低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJ·mol-1 表示。請認(rèn)真觀察右圖,然后回答問題。 (1)圖中所示反應(yīng)是________(填“吸熱” 總能量(E反應(yīng)過程 或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)_______
(填“需要”或“不需要”)加熱,該反應(yīng)的△H =________
(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。
。2)已知熱化學(xué)方程式:H2(g)+
-112 O2(g) = H2O(g); △H = - 241.8 kJ·mol,該-1反應(yīng)的活化能為167.2 kJ·mol,則其逆反應(yīng)的活化能為____________________。
(3)對于同一反應(yīng),圖中虛線(Ⅱ)與實(shí)線(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子百分?jǐn)?shù)增多,反應(yīng)速率加快,你認(rèn)為最可能的原因是_________________________。
10、(2008全國高考I套)紅磷P(S)和Cl2發(fā)生反應(yīng)生成PCL3和PCL5,反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示(圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))
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