第一节-化学反应与能量的变化:反应热、焓变-练习题
- 格式:doc
- 大小:168.00 KB
- 文档页数:4
高中化学必修4 —- 化学反应原理(概念全集)第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化1. 反应热:化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量来表述,叫反应热。
反应热产生的原因:生成物分子形成时所释放的总能量与反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量的差即为该反应的反应热.【新增】1。
焓:1 mol用于表示物质所具有的能量的这一固有性质的物理量,叫做焓(H)。
2. 焓变(△H):一个化学反应的生成物与反应物的焓值差,即:△H=H(生成物)-H(反应物)3. 反应热与焓变的关系:在恒压条件下进行的化学反应,若反应中物质的能量变化全部转化为热能,则反应前后物质的焓变就等于该反应的反应热。
[说明:①焓(H)是与物质的内能有关的物理量。
②△H的单位是kJ/mol或kJ·mol1-。
【注意:△H的单位中mol1-的含义.反应焓变单位中的“mol1-”表明参加反应的各物质的物质的量与化学方程式中各物质的化学计量数相同,它是指每摩尔某一反应,而不是指某一物质的微粒等。
】③任何化学反应都有反应热.④许多化学反应的反应热可以通过实验直接测得。
]4. 放热反应: 化学反应过程中生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量的反应。
5.吸热反应: 化学反应过程中生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量的反应。
6。
△H的符号与意义:由于反应后放出的热量使反应体系的能量降低(使环境的能量升高),故放热反应的△H 为“—”,△H<0;而吸热反应使反应体系的能量升高(使环境的能量降低),故吸热反应的△H为“ + "△H>0。
见下图 1—17。
热化学方程式:能表示参加反应物质的量和反应热之间的关系的化学方程式。
8。
热化学方程式表示意义:既表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的焓变.化学方程式热化学方程式化学计量数是整数,即表示微粒个数又表示该物质的物质的量既可以是整数,也可以是分数,只表示物质的物质的量状态不要求注明必须在化学式后注明△H的正负号、数值及单位无必须注明意义表明了化学反应中的物质变化不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
高二化学焓变练习题高二化学课程中,焓变是一个重要的概念,它描述了化学反应中能量的变化情况。
理解焓变的计算方法和应用场景对于学习化学非常重要。
本文将提供一些高二化学焓变练习题,帮助学生巩固相关知识点。
练习题一:计算反应焓变1.已知CO2(g) + C(s) → 2CO(g) 的反应焓变为-172.9 kJ/mol,求C(s) + O2(g) → CO2(g) 的反应焓变。
2.已知2C2H6(g) + 7O2(g) → 4CO2(g) + 8H2O(l) 的反应焓变为-3121 kJ/mol,求4CO2(g) + 8H2O(g) → 4CO2(g) + 8H2O(l) 的反应焓变。
3.已知H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) 的反应焓变为-286 kJ/mol,求H2O(g) → H2(g) + 1/2O2(g) 的反应焓变。
练习题二:应用焓变计算化学反应热量1.已知燃烧1 mol乙烷(C2H6)的标准热变为-1560 kJ,求燃烧1 g乙烷的热变。
2.已知燃烧甲烷(CH4)产生的焦炭燃烧热为-648 kJ/mol,求燃烧10 g甲烷的焦炭燃烧热。
3.已知反应2C(s) + O2(g) → 2CO(g) 的反应焓变为-221.0 kJ,求燃烧10 g纯碳产生的焓变。
练习题三:焓变与化学反应速率的关系1.已知某酶促反应的反应焓变为-200 kJ/mol,实验表明该反应的速率随温度的升高而增加,请解释为什么。
2.某化学反应的反应焓变为正值,但在该反应中加热可以提高产物的收率,是因为温度的升高对该反应的速率有特殊的影响,请解释为什么。
练习题四:焓变的应用场景1.请结合热力学原理,解释为什么冰放在融化过程会吸收周围环境的热量。
2.请解释在混合盐和水的过程中,容器外壁会感觉冷却的现象。
练习题五:综合应用题某化学反应的焓变为-100 kJ/mol,已知该反应1 mol物质生成1 mol 产品,熵的变化为+150 J/(mol·K)。
化学反应与能量的变化-专题练习题-带答案work Information Technology Company.2020YEAR高二年级化学选修四同步小题狂练第一章第一节化学反应与能量的变化一、单选题1.下列对能量转化的认识中,不正确的是()A. 电解水生成氢气和氧气时,电能主要转化为化学能B. 白炽灯工作时,电能全部转化为光能C. 煤燃烧时,化学能主要转化为热能D. 风力发电时,风能主要转化为电能2.在一定条件下,1mol白磷转化为红磷放出29.2KJ热能.在该条件下,下列说法正确的是()A. 白磷比红磷的能量低B. 白磷比红磷稳定C. 该变化为物理变化D. 该变化的本质是旧化学键断裂,新化学键形成3.下列说法不正确的是()A. 放热反应不需加热即可发生B. 化学反应过程中的能量变化除了热能外,也可以是光能、电能等C. 需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应D. 化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关4.从如图所示的某气体反应的能量变化分析,以下判断错误的是()A. 这是一个放热反应B. 该反应可能需要加热C. 生成物的总能量低于反应物的总能量D. 反应物比生成物更稳定5.已知:常温下,0.01mol⋅L−1MOH溶液的pH为10,MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol正盐的△H=−24.2kJ⋅mol−1,强酸与强酸稀溶液反应的中和热为△H=−57.3kJ⋅mol−1,则MOH的水溶液中电离的△H为()A. −69.4kJ⋅mol−1B. −45.2kJ⋅mol−1C. +69.4kJ⋅mol−1D.+45.2kJ⋅mol−16.已知中和热的数值是57.3KJ/mol.下列反应物混合时,产生的热量等于57.3KJ的是()A. 500mL1 mol/LHCl(aq)和500mL 1mol/LNaOH(aq)B. 500mL 1mol/LH2SO4(aq)和500mL 1mol/LBa(OH)2(aq)C. 1000mL1.0mol/L的CH3COOH(aq)和1000mL1.0mol/L的NaOH(aq)D. 1000mL1.0mol/L的HCl(aq)和1000mL1.0mol/L的NaOH(aq)7.肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料,反应时N2O4为氧化剂,生成N2和水蒸气.已知:8.N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)△H=+8.7kJ⋅mol−19.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=−534.0kJ⋅mol−110.下列表示肼跟N2O4反应的热化学方程式,正确的是…()A. 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=−542.7kJ⋅mol−1B. 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=−1059.3kJ⋅mol−1C. N2H4(g)+12N2O4(g)=32N2(g)+2H2O(g)△H=−1076.7kJ⋅mol−1D. 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=−1076.7kJ⋅mol−111.已知:(1)H2(g)+12O2(g)=H2O(g);△H=a kJ/mol12.(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=b kJ/mol13.(3)H2(g)+12O2(g)=H2O(l);△H=c kJ/mol14.(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=d kJ/mol15.下列关系式中正确的是()A. a<c<0B. b>d>0C. 2a=b<0D. 2c=d>016.常温下,1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示.、结合表中信息判断下列说法不正确的是()A. 432kJ⋅mol−1>E(H−Br)>298kJ⋅mol−1B. 表中最稳定的共价键是H−F键C. H2(g)→2H(g)△H=+436kJ⋅mol−1D. H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=−25kJ⋅mol−117.下列有关叙述正确的是()18.A. 如图所示,测定中和热时,大小两烧杯间填满碎纸条或泡沫塑料的目的是固定小烧杯19.B. 若用50 mL 0.55mol⋅L−1的氢氧化钠溶液,分别与50 mL 0.50mol⋅L−1的盐酸和50 mL 0.50mol⋅L−1的硫酸充分反应,两反应测定的中和热不相等20.C. 中和热测定实验也可以用稀硫酸与氢氧化钠溶液反应21.D. 为了简化装置,中和热测定实验中的环形玻璃搅拌棒可以由温度计代替二、填空题22.(1)肼(N2H4)是发射航天飞船常用的高能燃料.将NH3和NaClO按一定物质的量比混合反应,生成肼、NaCl和水,该反应的化学方程式是 ______ .23.(2)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢,当它们混合时,即产生大量气体,并放出大量热.已知:H2O(l)H2O(g)△H=+44kJ/mol.12.8g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量.24.①请写出液态肼与过氧化氢反应生成液态水的热化学方程式 ______ .25.②则16g 液态肼与足量过氧化氢反应生成液态水时放出的热量是 ______ .26.依据事实写出下列反应的热化学方程式.27.(1)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需要吸收10.94KJ热量,此反应的热化学方程式为 ______28.(2)已知2.0g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时,放出33.4KJ的热量,则肼燃烧的热化学方程式为 ______29.(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s),放出1669.8KJ的热量.此反应的热化学方程式为 ______30.(4)2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全燃烧,生成2.7g液态水和2.24LCO2(标准状况)并放出68.35KJ的热量.写出此反应的热化学方程式 ______ .31.某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定.32.Ⅰ.配制0.50mol/L NaOH溶液33.(1)若实验中大约要使用245mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体______ g.34.(2)配制过程中需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需要有 ______ 、 ______ .35.Ⅱ.测定中和热的实验装置如图所示.36.(3)大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是 ______ ,从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器 ______ .37.(4)使用补全仪器后的装置进行实验,取50mL 0.25mol/L H2SO4溶液与50mL0.55mol/L NaOH溶液在小烧杯中进行中和反应,实验数据如表.①请填写下表中的空白:②通过计算可得中和热△H= ______ (精确到小数点后一位)③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是 ______ .(填字母)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(5)实验中若用60mL0.25mol⋅L−1H2SO4溶液跟50mL0.55mol⋅L−1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 ______ (填“相等”、“不相等”),所求中和热 ______ (填“相等”、“不相等”);,若用50mL0.50mol⋅L−1醋酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得反应前后温度的变化值会 ______ (填“偏大”、“偏小”、“不受影响”).答案和解析【答案】1. B2. D3. A4. D5. D6. D7. D8. C 9. D 10. C11. 2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)H=−817.625kJ/mol;408.8125kJ12. C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.28kJ⋅mol−1;N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+ 2H2O△H=−534.4KJ/mol;4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=−3339.6kJ⋅mol−1;C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=−1367KJ/mol13. 5.0;250mL容量瓶;胶头滴管;减少实验过程中的热量损失;环形玻璃搅拌棒;3.4;−56.8kJ⋅mol−1;acd;不相等;相等;偏小【解析】1. 解:A、电解水生成氢气和氧气的电解装置是将电能转化为化学能的装置,故A正确;B、白炽灯工作时电能转化为光能和热能,故B错误;C、物质的燃烧将化学能转化为热能和光能,主要是热能,故C正确;D、风力发电时,风能主要转化为电能,故D正确.故选B.A、电解水是电能转化为化学能;B、白炽灯工作时电能转化为光能、热能等;C、煤燃烧主要转化为热能;D、风力发电主要是风能转化为电能.本题考查学生常见的能量转化形式方面的知识,可以根据教材知识来回答,较简单.2. 解:4P(s,白磷)=P4(s,红磷)△H=−29.2kJ/mol,该反应是放热反应,则红磷能量比白磷低,红磷比白磷稳定,放热反应中断裂旧键所吸收的能量低于形成新键所放出的能量,A.分析可知红磷能量比白磷低,故A错误;B.则红磷能量比白磷低,磷比白磷稳定,故B错误;C.该变化是同素异形体之间的转化属于化学变化,故C错误;D.同素异形体之间的转化属于化学变化,化学反应的本质是旧键断裂新键形成的过程,故D 正确;故选D.4P(s,白磷)=P4(s,红磷)△H=−29.2kJ/mol,该反应是放热反应,则红磷能量比白磷低,红磷比白磷稳定,放热反应中断裂旧键所吸收的能量低于形成新键所放出的能量;本题考查反应热的分析以及同素异形体的判断,题目难度不大,注意物质能量越高越活泼,掌握基础是解题关键.3. 解:A、部分放热反应也需要反应条件,如碳的燃烧等需要点燃,故A错误;B、根据化学反应过程中的能量转化形式分析,除了热能外,也可以是光能、电能等,故B 正确;C、有的吸热反应常温下也能发生,如碳酸氢铵的分解,故C正确;D、参加反应的物质越多,放出热量越多,所以化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关,故D 正确;故选A.A、部分放热反应也需要反应条件;B、根据化学反应过程中的能量变化形式分析;C、有的吸热反应常温下也能发生;D、参加反应的物质越多,放出热量越多,本题主要考查了放热与吸热反应的原因、常见的吸热和放热反应,是对基本知识的考查,较简单.4. 解:A、图象分析可知反应物能量高于生成物,反应是放热反应,故A正确;B、反应可能需要吸收能量引发反应进行,故B正确C、反应是放热反应,反应物能量高于生成物,故C正确;D、物质能量越高越活泼,生成物比反应物更稳定,故D错误;故选D.A、分析图象可知反应物能量高于生成物;B、反应进行需要变化为活化分子可能需要吸收能量;C、依据化学反应能量守恒分析判断;D、物质能量越高越活泼;本题考查了物质能量变化的分析判断,图象分析是解题关键,题目较简单.5. 解:常温下,0.01mol⋅L−1MOH溶液的pH为10,说明MOH是弱碱:MOH(aq)+H+(aq)=M+(aq)+H2O(l)△H1=−12.1kJ⋅mol−1①,H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l)△H2=−57.3kJ⋅mol−1②,根据盖斯定律,由①−②得:MOH(aq)⇌M+(aq)+OH−(aq)△H=(−12.1+57.3)kJ⋅mol−1=+45.2kJ⋅mol−1,故选:D.由题意知MOH是弱碱:MOH(aq)+H+(aq)=M+(aq)+H2O(l)△H1=−12.1kJ⋅mol−1①,H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l)△H2=−57.3kJ⋅mol−1②,根据盖斯定律构造MOH(aq)⇌M+(aq)+OH−(aq)并计算焓变.本题考查了弱电解质的判断和反应热的计算,综合性较强,注意弱电解质的判断和利用盖斯定律进行构造目标热化学方程式并计算焓变是解题的关键.6. 解:A.500mL1mol/LHCl(aq)和500mL1mol/LNaOH(aq)生成的水的物质的量是0.1mol,放出的热量是28.65KJ,故A错误;B.500mL1mol/LH2SO4(aq)和500mL1mol/LBa(OH)2(aq)反应生成的水的物质的量是1mol,但是有硫酸钡沉淀生成,放出的热量比57.3kJ小,故B错误;C.1000mL1.0mol/L的CH3COOH(aq)和1000mL1.0mol/L的NaOH(aq)反应生成的水的物质的量是1mol,但是醋酸是弱酸,弱酸电离吸热,放出的热量小于57.3kJ,故C错误;D.1000mL1.0mol/L的HCl(aq)和1000mL1.0mol/L的NaOH(aq)反应生成的水的物质的量是1mol,放出的热量是为57.3kJ,故D正确;故选D.在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热.必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热.强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l)中和热均为57.3kJ⋅mol−1,而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量,反应不能生成沉淀,生成沉淀会放出热量.本题考查了中和热的数值和概念理解,反应过程中热量变化是解题关键,题目难度中等.7. 解:已知①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g),△H=+8.7kJ/mol,②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g),△H=−534.0kJ/mol,利用盖斯定律将②×1−①可得2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g),△H=(−534.0kJ/mol)×2−(+8.7kJ/mol)=−1076.7kJ/mol,或N2H4(g)+12N2O4(g)=32N2(g)+2H2O(g);△H=−538.35kJ/mol,故答案为:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g),△H=−1076.7kJ/mol,或N2H4(g)+12N2O4(g)=32N2(g)+2H2O(g);△H=−538.35kJ/mol.故选D.已知①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g),△H=+8.7kJ/mol;②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g),△H=−534.0kJ/mol;利用盖斯定律将②×1−①可得2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g),并以此计算反应热.本题考查反应热的计算,题目难度不大,注意盖斯定律的应用,注意反应热的正负.8. 解:A、c 中生成的是液态水,热量多,绝对值比a气态水的大,但绝对值越大相应数值越小所以c<a<0,故A错误;B、d中生成的是液态水,热量多,绝对值比b气态水的大,但绝对值越大相应数值越小所以d<b<0,故B错误;C、燃烧反应为放热反应,△H<0,由系数确定d=2c<0;b=2a<0,故C正确;D、燃烧反应为放热反应,△H<0,由系数确定d=2c<0;b=2a<0,故D错误;故选:C.根据燃烧反应为放热反应,△H<0,由系数确定d=2c<0;b=2a<0;d中生成的是液态水,热量多,绝对值比b气态水的大,但绝对值越大相应数值越小所以d<b<0,c 中生成的是液态水,热量多,绝对值比a气态水的大,但绝对值越大相应数值越小所以c<a< 0;本题主要考查了反应热大小的比较,难度不大,需要注意的是a、b、c、d含有+/−的比较的时候要带入比较.9. 解:A.依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子,半径越大键能越小分析,所以结合图表中数据可知432kJ⋅mol−1>E(H−Br)>298kJ⋅mol−1,故A正确;B.键能越大形成的化学键越稳定,表中键能最大的是H−F,最稳定的共价键是H−F键,故B正确;C.氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量,H2(g)→2H(g)△H=+436kJ⋅mol−1,故C正确;D.依据键能计算反应焓变=反应物键能总和−生成物键能总和计算判断,△H=436KJ/mol+ 157KJ/mol−2×568KJ/mol=−543KJ/mol,H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=−543kJ⋅mol−1,故D错误;故选D.A.依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子,半径越大键能越小分析推断;B.键能越大形成的化学键越稳定;C.氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量;D.依据键能计算反应焓变=反应物键能总和−生成物键能总和计算判断.本题考查了化学反应能量变化和键能的关系分析判断,焓变计算方法是解题关键,题目难度中等.10. 解:A.中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,故A错误;B.中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应生成1mol水时放出的热量,与酸碱的用量无关,所以两反应测定的中和热相等,故B错误;C.用稀硫酸与氢氧化钠溶液反应测定反应热,符合中和热的概念,故C正确;D.温度计不能用于搅拌溶液,所以实验中环形玻璃搅拌棒不能由温度计代替,故D错误;故选C.A.中和热测定实验成败的关键是保温工作,烧杯间填满碎纸条的作用是保温;B.中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应生成1mol水时放出的热量,与酸碱的用量无关;C.中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应生成1mol水时放出的热量;D.温度计不能用于搅拌溶液.本题考查有关中和热的测定,掌握中和热的测定原理、过程是解题的关键,难度不大.11. 解:(1)根据题意可以知道NH3和NaClO反应生成肼、NaCl和水,根据得失电子守恒和原子守恒来配平方程式即2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O,故答案为:2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;(2)①根据12.8g液态肼即0.4mol肼与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量,可写出热化学方程式:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=−641.625kJ/mol①又知:H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol②将①−②×4即得液态肼与过氧化氢反应生成液态水的热化学方程式:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=(−641.625kJ/mol)−(+44kJ/mol)×4=−817.625kJ/mol,故答案为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=−817.625kJ/mol;②根据热化学方程式:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)H=−817.625kJ/mol可知,1molN2H4(l)即32g肼完全燃烧放热817.625kJ,则16g 液态肼与足量过氧化氢反应生成液态水时放出的热量是408.8125kJ,故答案为:408.8125kJ.(1)NH3和NaClO反应生成肼、NaCl和水,根据得失电子守恒和原子守恒来配平方程式.(2)①依据盖斯定律计算的方法结合热化学方程式书写方法写出,标注物质聚集状态和反应焓变.②依据热化学方程式和盖斯定律计算得到热化学方程式,得到反应的焓变.本题考查了反应的书写、盖斯定律的应用和反应热的计算,难度不大,注意物质的状态的不同对反应热的影响.12. 解:(1)由1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94kJ热量,则1mol碳与水蒸气反应,吸收10.94KJ×12=131.28kJ,则此反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.28kJ⋅mol−1,故答案为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.28kJ⋅mol−1;(2)根据2.0g的物质的量为:232=0.0625mol,可知1molN2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和H2O(g),放出534.4kJ热量,热化学方程式为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O△H=−534.4KJ/mol,故答案为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O△H=−534.4KJ/mol;(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s),放出1669.8kJ热量,则4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=−1669.8kJ⋅mol−1×2=−3339.6kJ⋅mol−1,故答案为:4Al(s)+3O2(g)= 2Al2O3(s)△H=−3339.6kJ⋅mol−1;(4)2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全燃烧,生成2.7g水物质的量=2.7g 18g/mol =0.15mol,2.24LCO2(标准状况)物质的量= 2.24L22.4L/mol=0.1mol,n(C)=0.1mol,n(H)=0.3mol,n(O)=2.3g−0.1mol×12g/mol−0.3mol×1g/mol16g/mol=0.05mol,n(C):n(H):n(O)= 0.1mol:0.3mol:0.05mol=2:6;1,化学式为C2H6O,物质的量为0.05mol,并放出68.35kJ热量,1mol有机物燃烧放热1367KJ,热化学方程式为:C2H6O(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=−1367kJ/mol;故答案为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=−1367KJ/mol.(1)由1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94kJ热量,则1mol碳与水蒸气反应,吸收10.94KJ×12=131.28kJ,并注意物质的状态来解答;(2)根据2.0g的物质的量为:232=0.0625mol,可知1molN2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和H2O(g),放出534.4kJ热量,据此书写热化学方程式;(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s),放出1669.8kJ热量,则4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=−1669.8kJ⋅mol−1×2=−3339.6kJ⋅mol−1,由此分析解答;(4)2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全燃烧,生成2.7g水物质的量=2.7g 18g/mol =0.15mol,2.24LCO2(标准状况)物质的量= 2.24L22.4L/mol=0.1mol,n(C)=0.1mol,n(H)=0.3mol,n(O)=2.3g−0.1mol×12g/mol−0.3mol×1g/mol16g/mol=0.05mol,n(C):n(H):n(O)= 0.1mol:0.3mol:0.05mol=2:6;1,化学式为C2H6O,物质的量为0.05mol,并放出68.35kJ热量,1mol有机物燃烧放热1367KJ,由此书写热化学方程式.本题主要考查了热化学方程式的书写,需要注意的有:物质的状态、反应热的数值与单位,反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比.同时还考查了反应热的计算,题目难度不大.13. 解:Ⅰ.(1)容量瓶没有245mL规格的,只能用250mL规格的,需要称量NaOH固体m= nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g,故答案为:5.0;(2)配制0.50mol/LNaOH溶液需要用到的玻璃仪器有烧杯、250mL容量瓶、胶头滴管和玻璃棒,故答案为:250mL容量瓶;胶头滴管;Ⅱ.(3)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失;由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;故答案为:减少实验过程中的热量损失;环形玻璃搅拌棒;(4)①4次温度差分别为:3.4℃,6.1℃,3.3℃,3.5℃,第二组数据舍去,三次温度差平均值=3.4℃+3.3℃+3.5℃3=3.4℃,故答案为:3.4;②Q=△H=−△Tcm=−3.4∘C×4.18J/(g⋅℃)×100g=1421.2J=1.42KJ/mol,△H=−QN(H2O)=−56.8KJ/mol,故答案为:−56.8kJ⋅mol−1;③a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故a正确;b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高,中和热的数值偏大,故b错误;b.分多次把NaOH溶液倒人盛有硫酸的小烧杯中,热量散失较多,测得温度偏低,中和热的数值偏小,故c正确;b.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故d正确,故答案为:acd;(5)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并若用60mL0.25mol⋅L−1H2SO4溶液跟50mL0.55mol⋅L−1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,中和热相等;又醋酸是弱酸,电离过程吸热,所以用50mL0.50mol⋅L−1醋酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得反应前后温度的变化值会减小,故答案为:不相等;相等;偏小.Ⅰ.(1)根据公式m=nM=cVM来计算氢氧化钠的质量,但是没有245mL的容量瓶;(2)需要用到的玻璃仪器有烧杯、容量瓶、胶头滴管和玻璃棒;Ⅱ.(3)中和热测定实验成败的关键是保温工作;根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器;(4)①先判断温度差的有效性,然后求出温度差平均值;②根据公式Q=△H=△Tcm来计算反应的焓变;③a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小;b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高;c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,热量散失较多;d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高;(5)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并根据中和热的概念和实质来回答.本题考查热中和热概念、测定原理及反应热的计算,题目难度大,注意理解中和热的概念以及测定反应热的误差等问题.。
第一课时焓变、反应热练习题1、对于放热反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(l),下列说法正确的是()A.反应产物H2O所具有的总焓高于反应物H2和O2所具有的总焓B.反应物H2和O2所具有的总焓高于反应产物H2O所具有的总焓C.反应物H2和O2所具有的总焓等于反应产物H2O所具有的总焓D.反应物H2和O2比反应产物H2O稳定2、在日常生活和学习中,我们经常接触到下列反应:①化石燃料燃烧②强酸、强碱的中和反应③用C和H2O在高温下制水煤气④活泼金属和盐酸反应制氢气⑤氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气⑥煅烧石灰石其中属于放热反应的有________________;属于吸热反应的有________________。
3、(2012·大连模拟)已知化学反应A2(g)+B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是()A.每生成2分子AB吸收b kJ热量B.该反应热ΔH=+(a-b) kJ/molC.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D.断裂1 mol A—A和1 mol B—B键,放出a kJ能量4、(2012·西安高二检测)下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是()A.铝片与稀盐酸的反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C.灼热的炭与CO2的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应5、(2011·重庆高考)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。
已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。
则S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为()A.-1780 kJ/mol B.-1220 kJ/mol C.-450 kJ/mol D.+430 kJ/mol6、下列说法正确的是()A.反应热就是反应中放出的热量B.当反应放热时ΔH>0,反应吸热时ΔH<0C.一个化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,ΔH为“-”D.一个化学反应中,生成物总键能大于反应物的总键能时,反应吸热,ΔH为“+”7、已知H2(g)+Br2(g)===2HBr(g)ΔH=-72 kJ/mol,其他相关数据如下表:H2(g) Br2(g) HBr(g)1 mol 分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 a369则表中a为()A.404 B.260 C.230 D.2008、(2011·南京学业水平模拟)关于化学反应的说法错误的是()A.如图所示的反应为放热反应B.化学反应中有物质变化也有能量变化C .需要加热的化学反应不一定是吸热反应D .化学键断裂吸收能量,化学键生成放出能量9、C(s)+H 2O(g)=====高温CO(g)+H 2(g)是吸热反应,则CO(g)+H 2(g)=====高温C(s)+H 2O(g)是( )A .放热反应,也是氧化还原反应B .吸热反应,也是置换反应C .既不是放热反应,也不是吸热反应D .无法判断是放热反应还是吸热反应10、[双选题]下列反应中,生成物的总能量大于反应物总能量的是( )A .氢气在氧气中燃烧B .Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 固体的反应C .硫黄在氧气中燃烧D .焦炭在高温下与水蒸气的反应11、由图分析,下列说法正确的是( )A .A →B +C 和B +C →A 两个反应吸收或放出的能量不等B .A →B +C ΔH <0C .A 具有的焓高于B 和C 具有焓的总和D .A →B +C ΔH >0,则B +C →A ΔH <012、2011年9月29日我国成功发射的“天宫一号”飞行器的外壳覆盖了一种新型结构陶瓷材料,其主要成分是氮化硅,该陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得:SiO 2+C +N 2――→高温Si 3N 4+CO 该反应变化过程中的能量变化如图所示。
第一章化学反应与能量课时作业1 反应热和焓变时间:45分钟分值:100分一、选择题(每小题4分,共48分)1.下列说法中,正确的是()A.在化学反应中发生物质变化的同时,不一定发生能量变化B.ΔH>0表示放热反应,ΔH<0表示吸热反应C.放热反应,使体系的温度升高;吸热反应,使体系的温度降低D.生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时,ΔH<0解析:A错,因化学反应都伴随着能量变化。
B错,ΔH>0表示吸热反应,ΔH<0表示放热反应。
C错,体系的温度高低不仅与吸热放热有关,还与反应条件有关。
D正确,ΔH =反应物吸收的总能量—生成物释放的总能量。
答案:D2.在一化学反应中,其产物的总能量为60 kJ,如果该反应是放热反应,那么反应物的总能量应当是()A.50 kJ B.20 kJC.30 kJ D.80 kJ解析:如果是放热则反应物的总能量大于生成物的总能量,所以反应物的总能量应大于60 kJ。
选项中只有80 kJ符合。
答案:D3.反应热是()A.专指化学反应过程中吸收的热量B.特指1 mol反应物燃烧时放出的热量C.不论多少物质反应放出的热量都是反应热D.热化学方程式中标注的“±××kJ/mol”答案:D4.以下反应中属于放热反应的是()A.氢氧化钾与硝酸反应B.焦炭在高温下与水蒸气反应C.铝片与稀硫酸反应D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应解析:燃烧反应、中和反应、金属与酸的反应通常为放热反应。
答案:AC5.石墨和金刚石都是碳的单质,石墨在一定条件下可以转化为金刚石。
已知12 g石墨完全转化为金刚石时,要吸收E kJ的能量,下列说法中正确的是()A.石墨不如金刚石稳定B.金刚石不如石墨稳定C.等质量的石墨和金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多D.等质量的石墨和金刚石完全燃烧,石墨放出的能量多解析:石墨比金刚石稳定。
化学反应中的能量变化计算练习题一、热量转化的基本公式化学反应中的能量变化可以通过以下公式进行计算:ΔH = ∑(ΔHf,产品) - ∑(ΔHf,反应物)其中,ΔH表示反应的焓变,ΔHf表示物质的标准生成焓。
通过计算反应物和生成物的ΔHf值,可以获得反应的焓变。
二、计算练习题1. 计算以下反应的焓变:a) 2H2(g) + O2(g) -> 2H2O(l)b) C(graphite) + 2H2(g) -> CH4(g)解答:a) 根据公式ΔH = ∑(ΔHf,产品) - ∑(ΔHf,反应物),我们需要查找反应物和生成物的ΔHf值。
2H2(g) + O2(g) -> 2H2O(l) 的ΔHf值如下:ΔHf[H2(g)] = 0 kJ/molΔHf[O2(g)] = 0 kJ/molΔHf[H2O(l)] = -286 kJ/mol将这些值代入公式中:ΔH = [2 * (-286 kJ/mol)] - [2 * 0 kJ/mol + 0 kJ/mol] = -572 kJ/mol所以,反应a) 的焓变为 -572 kJ/mol。
b) 类似地,我们计算反应b) 的焓变。
首先查找反应物和生成物的ΔHf值:C(graphite) + 2H2(g) -> CH4(g) 的ΔHf值如下:ΔHf[C(graphite)] = 0 kJ/molΔHf[H2(g)] = 0 kJ/molΔHf[CH4(g)] = -74.8 kJ/mol将这些值代入公式中:ΔH = [-74.8 kJ/mol] - [0 kJ/mol + 2 * 0 kJ/mol] = -74.8 kJ/mol所以,反应b) 的焓变为 -74.8 kJ/mol。
2. 计算以下反应的焓变:a) N2(g) + 3H2(g) -> 2NH3(g)b) C2H4(g) + 3O2(g) -> 2CO2(g) + 2H2O(l)解答:a) 根据公式ΔH = ∑(ΔHf,产品) - ∑(ΔHf,反应物),我们需要查找反应物和生成物的ΔHf值。
高中化学(必修一)第一章 反应热与焓变 练习题(含答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应时:H +(aq) +OH - (aq) =H 2O(l) △H= -57.3kJ/mol 。
向1 L0.5 mol/L 的NaOH 溶液中分别加入下列物质至恰好完全反应:△稀醋酸△浓硫酸△稀硝酸。
下列说法正确的是 A .三者放出的热量均为28. 65kJ B .浓硫酸反应放出的热量小于28. 65kJ C .稀硝酸反应放出的热量为28.65kJD .稀醋酸放出的热量大于28. 65kJ2.C 、CO 、4CH 和25C H OH 是常用的燃料,1 mol 上述物质分别完全燃烧生成()2CO g 及()2H O l 时,放出的热量依次为393.5 kJ 、283.0 kJ 、890.3 kJ 和1366.8 kJ 。
相同质量的这4种燃料完全燃烧,放出热量最多的是。
A .CB .COC .4CHD .25C H OH3.下列反应属于吸热反应的是 A .KOH+HF=KF+H 2O B .NH 4Cl+NaOH ΔNH 3+H 2O+NaCl C .CaO+H 2O=Ca(OH)2D .C+O 2ΔCO 24.肼(H 2N -NH 2)燃烧涉及的共价键的键能与热化学方程式信息见下表:则2N(g)→N 2(g)+Q ,Q 为A .1882kJB .941kJC .483kJD .241.5kJ5.N 2(g)与H 2(g)化合生成NH 3(g)的能量变化如图,下列说法正确的是A.N2与H2的键能数值总和为1080B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+46 kJC.1 mol H2(g)的能量比2 mol H(g)的能量低D.若使用催化剂会改变反应的热效应6.MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg):已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。
高二化学反应热,焓变练习题1. 1 mol NaOH(s)和1 mol HCl(g)在298K下反应,反应热为-55.9kJ。
求该反应的焓变。
答:该反应的焓变为-55.9kJ/mol。
2. 2 mol H2(g)和1 mol O2(g)在298K下反应,反应热为-483.6kJ。
求该反应的焓变。
答:该反应的焓变为-483.6kJ/mol。
3. 2 mol NH3(g)和3 mol O2(g)在298K下反应,反应热为-1269kJ。
求该反应的焓变。
答:该反应的焓变为-1269kJ/mol。
4. 1 mol C2H5OH(l)和3 mol O2(g)在298K下反应,反应热为-1367kJ。
求该反应的焓变。
答:该反应的焓变为-1367kJ/mol。
5. 1 mol CaCO3(s)在298K下分解为1 mol CaO(s)和1 mol CO2(g),反应热为+178.5kJ。
求该反应的焓变。
答:该反应的焓变为+178.5kJ/mol。
6. 2 mol C2H5OH(l)和3 mol O2(g)在298K下反应生成2 mol CO2(g)和3 mol H2O(l),反应热为-1234kJ。
求该反应的焓变。
答:该反应的焓变为-1234kJ/mol。
7. 1 mol NH4Cl(s)在298K下溶解放热37.1kJ,求该溶解的焓变。
答:该溶解的焓变为-37.1kJ/mol。
8. 1 mol NaOH(s)在298K下溶解吸热44.5kJ,求该溶解的焓变。
答:该溶解的焓变为+44.5kJ/mol。
9. 1 mol HCl(g)在298K下溶解放热74.8kJ,求该溶解的焓变。
答:该溶解的焓变为-74.8kJ/mol。
10. 1 mol NaCl(s)在298K下溶解吸热3.9kJ,求该溶解的焓变。
答:该溶解的焓变为+3.9kJ/mol。
11. 1 mol Na2CO3(s)在298K下溶解吸热9.2kJ,求该溶解的焓变。
化学反应与能量变化一、化学反应及能量变化1、化学反应的实质、特征和规律实质:反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成特征:既有新物质生成又有能量的变化遵循的规律:质量守恒和能量守恒2、化学反应过程中的能量形式:常以热能、电能、光能等形式表现出来二、反应热与焓变1、反应热定义:在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,所吸收或放出的热量成为化学反应的反应热。
2、焓变定义:在恒温、恒压条件下的反应热叫反应的焓变,符号是△H,单位常用KJ/mol。
3、产生原因:化学键断裂—吸热化学键形成—放热4、计算方法:△H=生成物的总能量-反应物的总能量=反应物的键能总和-生成物的键能总和5、放热反应和吸热反应化学反应都伴随着能量的变化,通常表现为热量变化。
据此,可将化学反应分为放热反应和吸热反应。
【注意】(1)反应放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小(2)反应是否需要加热,只是引发反应的条件,与反应是放热还是吸热并无直接关系。
许多放热反应也需要加热引发反应,也有部分吸热反应不需加热,在常温时就可以进行。
三、热化学方程式(1)定义:表明反应放出或吸收的热量的化学方程式叫做热化学方程式。
(2)意义:热化学方程式不仅表示了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
(3)热化学方程式的书写①要注明温度、压强,但中学化学中所用的△H数据一般都是25℃、101Kpa下的数据,因此可不特别注明。
②必须注明△H的“+”与“-”。
“+”表示吸收热量,“-”表示放出热量。
③要注明反应物和生成物的聚集状态。
g表示气体,l表示液体,s表示固体,热化学方程式中不用气体符号或沉淀符号。
④热化学方程式各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子或原子数。
因此热化学方程式中化学计量数可以是整数也可以是分数。
⑤注意热化学方程式表示反应已完成的数量,由于△H与反应完成的物质的量有关,所以化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H相对应。
第一课时反应热焓变基础练习题解析版1.某试管中盛有Al粉和稀盐酸,下列有关说法不正确的是( )A.试管、Al粉、稀盐酸及发生的反应可看作一个体系B.除反应物、生成物及相关反应外,其他均看作环境C.Al与稀盐酸反应导致体系温度升高,且向环境中释放热量D.Al与稀盐酸反应的反应热可以通过量热计测量2.关于中和反应反应热的测定实验,下列说法正确的是( )A.为了使反应进行得更完全,可以使酸或碱适当过量B.为了使反应均匀进行,可以向酸(碱)溶液中分几次加入碱(酸)溶液C.中和反应反应热的测定结果与所用酸(碱)的种类无关D.测完酸溶液的温度后,未冲洗温度计并擦干就直接测碱溶液的温度,会使测得的反应热数值的绝对值偏大3.下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是( )A.温度计能代替玻璃搅拌器,用于搅拌反应物B.强酸与强碱反应生成1molH2O(l)释放的热量都约为57.3kJC.测定中和反应反应热实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度D.某同学通过实验测得盐酸和NaOH溶液反应生成1molH2O(1)放出的热量为52.3kJ,造成这结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大4.下列说法正确的是()A.反应热是1mol物质参加反应时的能量变化B.当反应放热时△H>0,反应吸热时△H<0C.任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热D.在一定条件下,某一化学反应是吸热反应还是放热反应,由生成物与反应物的焓值差决定5.下列反应中,生成物的总焓大于反应物的总焓,但不属于氧化还原反应的是( )A.焦炭在高温下与水蒸气反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C.NaOH溶液与H2SO4溶液混合D.铝热反应6.下列说法中正确的是()A.焓变是指1mol物质参加反应时的能量变化B.反应放热时,△H>0;反应吸热时,△H<0C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓与生成物的总焓一定不同D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓总是高于生成物的总焓7.下列反应属于吸热反应的是()A.甲烷在空气中燃烧B.葡萄糖在人体内氧化分解C.碳与水蒸气的反应D.锌粒与稀H2SO4反应制取H28.下列反应中△H<0的是()A.氯酸钾分解制氧气B.氯化铵加热制备氨气C.碳与二氧化碳高温生成一氧化碳D.实验室制备氢气9.已知强酸稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时的反应热△H=-57.3kJ·mol-1,下列反应放热为57.3kJ的是()A.含1molH2SO4的稀硫酸与足量稀NaOH溶液反应B.稀盐酸与稀氨水反应生成1molH2OC.稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1molH2OD.稀NaOH溶液与95%浓硫酸反应生成1molH2O10.对于放热反应H2+Cl2 2HCl,下列说法正确的是( )A.该反应涉及离子键和共价键的断裂与形成B.该反应中,化学能只转变为热能C.断开1moHH键和1 mol Cl-Cl键所吸收的总能量小于形成1molH-C1键所放出的能量D.反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量11.下列图示变化为吸热反应的是( )12.在25℃、101kPa下,1mol白磷(化学式为P4)完全燃烧放出的热量和4mol红磷(化学式为P)完全燃烧放出的热量关系如图所示。
化学反应与能量李仕才第一节化学能与热能考点一焓变和反应热1.化学反应的实质与特征:(1)实质:反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。
(2)特征:既有物质变化,又伴有能量变化;能量转化主要表现为热量的变化。
2.焓变、反应热:(1)反应热:化学反应过程中吸收或放出的能量。
(2)焓变:在恒压条件下进行的反应的热效应,符号:ΔH,单位:kJ/mol或kJ·mol-1。
(3)产生原因。
3.吸热反应和放热反应的比较:4.活化能与焓变的关系图解(1)在无催化剂的情况下:E1为正反应的活化能;E2为逆反应的活化能;ΔH=E1-E2为此反应的焓变。
(2)催化剂的作用:降低E1、E2,但不影响ΔH,反应放热还是吸热取决于起点(反应物)和终点(生成物)能量的高低。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)1.伴随着能量变化的物质变化都是化学变化。
( ×)2.反应C(s)+CO2(g)===2CO(g) ΔH>0,则反应物断裂化学键吸收的总能量低于产物形成化学键放出的总能量。
( ×)3.物质发生化学变化都伴有能量的变化。
( √)4.Na转化为Na+时,吸收的能量就是该过程的反应热。
( ×)5.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。
( ×)6.可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关。
( √)1.化学反应中的能量变化通常表现为热量变化,还表现为光能变化、电能变化、机械能变化,热量变化不是唯一的表现形式。
2.化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成,任何化学反应都具有热效应。
3.有能量变化的过程不一定是吸热反应和放热反应,如物质的物理变化过程中,也会有能量的变化,不属于吸热反应或放热反应。
如浓硫酸、NaOH 溶于水放出热量,NH 4NO 3溶于水吸收热量,但它们不是化学反应,其放出或吸收的热量不属于反应热。
第一章焓变反应热习题焓变反应热是化学反应过程中放出或吸收的热量,是热力学研究中的重要概念。
在本章中,我们将学习并解答一些与焓变反应热有关的习题,以加深对该概念的理解。
1. 在一个反应中,当物质的组成发生变化时,焓如何变化?请给出一个简单的例子。
答:在一个反应中,当物质的组成发生变化时,焓将发生变化。
例如,考虑燃烧反应:2C(s) + O2(g) → 2CO2(g)在这个反应中,两个碳原子与一个氧气分子结合形成两个二氧化碳分子。
这个反应是一个放热反应,焓发生了负变化。
这是因为反应前的化学键能量较高,而反应后的化学键能量较低,所以在反应中释放出了热量。
2. 如何计算焓变反应热?请列出计算式并解释每个符号的含义。
答:焓变反应热可以通过化学方程式和物质的热化学计量关系来计算。
计算式如下:ΔH = Σ(n乘以H)其中,ΔH代表焓变反应热,n代表物质的摩尔数,H代表物质的摩尔焓。
3. 通过燃烧甲烷(CH4)生成水(H2O),计算该反应的焓变反应热。
已知甲烷的摩尔焓ΔHf = -74.9 kJ/mol,水的摩尔焓ΔHf = -285.8kJ/mol。
答:燃烧甲烷生成水的方程式为:CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)根据计算式,我们可以计算焓变反应热。
甲烷的摩尔数为1,水的摩尔数为2,所以计算如下:ΔH = (1乘以-74.9 kJ/mol) + (2乘以-285.8 kJ/mol)ΔH = -74.9 kJ/mol - 571.6 kJ/molΔH = -646.5 kJ/mol所以,燃烧甲烷生成水的焓变反应热为-646.5 kJ/mol。
4. 当氧气中的气体摩尔数从2 mol增加到4 mol时,焓发生的变化为-120 kJ。
求氧气的焓变反应热。
答:假设氧气的焓变反应热为x kJ/mol。
根据题目中的信息,气体的摩尔数从2 mol增加到4 mol时,焓发生的变化为-120 kJ。
1.1.1 反应热焓变练习(原卷版)1.下列说法正确的是()A.吸热反应不加热就不会发生B.据能量守恒定律,反应物的总能量一定等于生成物的总能量C.化学反应除了生成新的物质外,还伴随着能量的变化D.放热的化学反应不需要加热就能发生2.已知25℃、101kPa条件下:4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)放出2834.9kJ热量,4Al(s)+2O3(g)═2Al2O3(s)放出3119.91kJ热量.由此得出的结论正确的是()A.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为吸热反应B.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为放热反应C.O3比O2稳定,由O2变O3为吸热反应D.O2比O3稳定,由O2变O3为放热反应3.金刚石和石墨都是碳的单质,石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量.已知12g石墨或金刚石完全燃烧时放出的热量依次为Q1和Q2,下列说法错误的是()A.Q1<Q2B.石墨不如金刚石稳定C.石墨具有的能量比金刚石低D.完全燃烧,生成的二氧化碳一样多4.下列反应的能量变化符合图的是()A.CH4燃烧B.食物腐败变质C.NaOH溶液滴定HCl溶液D.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应制冷5.下列说法正确的是()①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应②放热反应在常温下一定很容易发生③一个化学反应是放热反应还是吸热反应,决定于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小④化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因.A.①④B.①②C.②③D.③④6.下列关于化学反应与能量的说法不正确的是()A.乙醇的燃烧是放热反应B.Mg与盐酸的反应是吸热反应C.反应物化学键的断裂要吸收能量D.化学反应伴随有能量的变化7.如图分别表示HCl、N2O4(g)、N2O4(l)的能量变化图,有关说法不正确的是()A.①中步骤Ⅰ和Ⅱ的变化过程都会放出热量B.由②可以看出化学反应中的能量变化的大小与物质的状态有关C.化学键的断裂与形成是化学反应发生能量变化的主要原因D.化学反应中的能量变化取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小8.H2与N2在催化剂表面生成NH3,反应历程及能量变化示意如图所示,下列说法不正确的是()A.①→②吸收能量B.②→③形成了N﹣H键C.该反应为放热反应D.该催化剂可提高NH3的平衡产率9.最新报道:科学家首次用X 射线激光技术观察到CO 与O 在催化剂表面形成化学键的过程。
第一节化学反应与能量的变化1:反应热、焓变一、选择题(每小题4分,每小题有1个正确选项,共44分)1.已知一定条件下断裂或生成某些化学键的能量关系如下表:断裂或生成的化学键能量数据断裂1 mol H2分子中的化学键吸收能量436 kJ断裂1 mol Cl2分子中的化学键吸收能量243 kJ断裂1 mol HCl分子中的化学键吸收能量431 kJ 对于反应:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g),下列说法正确的是()A.该反应的反应热ΔH>0B.生成1 mol HCl时反应放热431 kJC.氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固D.相同条件下,氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量2.下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是()A.铝片与稀盐酸的反应B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应C.灼热的炭与CO2的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应3.某反应的反应过程和能量变化如图所示,下列有关该反应的叙述正确的是()A.该反应是吸热反应B.反应物的总能量低于生成物的总能量C.该反应的反应热ΔH<0D.加入催化剂后反应放出的热量会减少4.H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH=-a kJ·mol-1已知:――→b kJ·mol-1键断裂――→c kJ·mol-1键断裂(a、b、c均大于零)下列说法不正确的是()A.反应物的总能量高于生成物的总能量B.断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量大于断开2 mol H—I键所需能量C.断开2 mol H—I键所需能量约为(c+b+a)kJD.向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2,充分反应后放出的热量小于2a kJ5.常温下,1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。
根据表中信息判断下列说共价键H—H F—F H—F H—Cl H—I E/(kJ·mol-1) 436 157 568 432 298 --B.表中最稳定的共价键是H—F键C.H2(g)―→2H(g)ΔH=+436 kJ·mol-1D.H2(g)+F2(g)===2HF(g)ΔH=-25 kJ·mol-16.氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。
在反应过程中,破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ,破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。
下列关系式中,正确的是()A.Q1+Q2>Q3B.Q1+Q2>2Q3 C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2<2Q37.下列说法正确的是()A.在化学反应中发生物质变化的同时,不一定发生能量变化B.ΔH>0表示放热反应,ΔH<0表示吸热反应C.ΔH的大小与热化学方程式中化学计量数无关D.生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时,ΔH<08.已知H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH =-242 kJ·mol -1,断开1 mol O =O 键和1 mol H —O 键所吸收的能量分别为496 kJ 和463 kJ ,则断开1 mol H —H 键所吸收的能量为( )A .920 kJB .557 kJC .436 kJD .188 kJ9.关于化学反应中的说法错误的是( )A .图中所示的反应为放热反应B .化学反应中有物质变化也有能量变化C .需要加热的化学反应不一定是吸热反应D .化学键断裂吸收能量,化学键生成放出能量10.下列说法中正确的是( )A .物质发生化学反应都伴随着能量变化B .伴有能量变化的物质变化都是化学变化C .化学反应可能发生颜色变化,有颜色变化的物质变化一定属于化学变化D .如图可知反应的热化学方程式为CO(g)+H 2O(g)===CO 2(g)+H 2(g) ΔH =+41 kJ/mol11.已知胆矾溶于水时溶液温度降低,室温下将1 mol 无水硫酸铜制成溶液时放出的热量为Q 1。
又知胆矾分解的热化学方程式为:CuSO 4·5H 2O(s)===CuSO 4(s)+5H 2O(l);ΔH =+Q 2kJ·mol -1则Q 1和Q 2的关系为( )A .Q 1<Q 2B .Q 1>Q 2C .Q 1=Q 2D .无法确定二、非选择题(共56分)12.(12分)已知某反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),过程中的能量变化如图所示,回答问题。
该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的ΔH =________ kJ·mol -1(用含E 1、E 2的代数式表示),1 mol气体A 和1 mol 气体B 具有的总能量比1 mol 气体C 和1 mol气体D 具有的总能量________(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。
13.(16分)如右图所示,把试管放入盛有25 ℃澄清石灰水饱和溶液的烧杯中,试管中开始放入几块镁条,再用滴管滴入5 mL 的盐酸于试管中。
试回答下列问题:(1)实验中观察到的现象是____________。
(2)产生上述实验现象的原因是____________。
(3)写出有关的离子方程式________________。
(4)由实验推知,MgCl 2和H 2的总能量______(填“大于”、“等于”或“小于”)镁条和盐酸的总能量。
(5)如将本题中“25 ℃澄清石灰水饱和溶液”换成“20℃碳酸饮料”进行探究实验,实验(1)中观察到的另一现象是__________;其原因是________________________。
14.(14物质 Cl 2 Br 2 I 2 HCl HBr HI H 2能量(kJ) 243 193 151 432 366 298 436(1)下列物质本身具有的能量最低的是( )A .H 2B .Cl 2C .Br 2D .I 2(2)下列氢化物中,最稳定的是( )A .HClB .HBrC HI(3)X 2+H 2===2HX(X 代表Cl 、Br 、I)的反应是____________反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)相同条件下,X 2(X 代表Cl 、Br 、I)分别与氢气反应,若消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收热量最多的是____________。
(5)若无上表中的数据,你能正确回答出问题(4)吗?答:________。
你的根据是________________。
(6)写出H 2和Cl 2反应的热化学方程式: ___________________________________。
15.(14分)某同学设计如下图的实验方案来探究NH 4Cl 和Ba(OH)2·8H 2O 反应中的能量变化。
根据他的实验步骤填写对应的实验现象和结论。
实验步骤实验现象 得出结论 A.将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物B.用手触摸烧杯下部C.用手拿起烧杯D.将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起E.反应完后移走烧杯上的多孔塑料片,观察反应物1:反应热、焓变答案1.C 化学反应中断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,对于反应H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g),放出的热量为431 kJ×2-(436 kJ +243 kJ)=183 kJ ,故ΔH =-183 kJ·mol -1,A 项错误,C 项正确;由方程式与ΔH 可知,生成1 mol HCl 放出91.5 kJ 的热量,B 项错误;根据能量越低越稳定可判断D 项错误。
2.C3.C 该反应中生成物的总能量低于反应物的总能量,为放热反应,ΔH <0,催化剂只改变反应的途径,不改变反应物或生成物的状态,即加入催化剂,反应的热效应不变,C 项正确。
4.B 反应放热,说明反应物的总能量高于生成物的总能量,A 项正确;由题意可知,该反应放热,则断开1 mol H —H 键和1 mol I —I 键所需能量小于形成2 mol H —I 键所放出的能量,即断开1 mol H —H 键和1 mol I —I 键所需能量小于断开2 mol H —I 键所需能量,B 项错误;由题意可知,H —H 键的键能E (H —H)=b kJ·mol -1,I —I 键的键能E (I —I)=c kJ·mol -1,而ΔH=E (H —H)+E (I —I)-2E (H —I),则2E (H —I)=E (H —H)+E (I —I)-ΔH =[b +c -(-a )] kJ·mol -1=(b +c +a ) kJ·mol -1,故断开2 mol H —I 键所需能量约为(c +b +a ) kJ ,C 项正确;由于该反应是可逆反应,反应不能进行到底,故向密闭容器中加入2 mol H 2和2 mol I 2,充分反应后生成HI 的物质的量小于2 mol ,故放出的热量小于2a kJ ,D 项正确。
5.D H —Br 键的键能应介于H —I 键的键能和H —Cl 键的键能之间,即298 kJ·mol-1<E (H —Br)<432 kJ·mol -1,A 项正确;由表中数据可知,H —F 键的键能最大,故H —F 键最稳定,B 项正确;H 2(g)―→2H(g),吸收能量,故ΔH =E (H —H)=+436 kJ·mol -1,C 项正确;H 2(g)+F 2(g)===2HF(g) ΔH =E (H —H)+E (F —F)-2E (H —F)=(436+157-2×568) kJ·mol -1=-543 kJ·mol -1,D 项错误。
6.D 氢气在氯气中燃烧时放出能量,所以形成2 mol 氯化氢中的化学键释放的能量大于破坏1 mol 氢气中的化学键和破坏1 mol 氯气中的化学键消耗的总能量。
7.D8.C 1 mol H 2O 中含有2 mol H —O 键,ΔH =E (H —H)+12E (O =O)-2E (H —O)=E (H —H)+12×496 kJ·mol -1-2×463 kJ·mol -1=-242 kJ·mol -1,解得:E (H —H)=436 kJ·mol -1,故断开1 mol H —H 键所吸收的能量为436 kJ 。
9.A据图可知,反应物的总能量<生成物的总能量,是吸热反应,A错误;化学反应中有物质变化也有能量变化,B正确;需要加热的化学反应不一定是吸热反应,很多放热反应也需要加热或点燃才能发生,C正确;化学键断裂吸收能量,化学键生成放出能量,D正确。