18、·mol－1，可知將1 mol N2(g)和3 mol H2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)后放出熱量為92.4 kJ
D．由ΔG＝ΔH－TΔS可知，所有的放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行
10．(xx·河南洛陽(yáng)統(tǒng)考，3)下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫正確的是(ΔH的絕對(duì)值均正確)( )
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 367.0 kJ·mol－1(燃燒熱)
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＋57.3 kJ·mol－1(中和熱)
C．2NO2===O2＋2NO ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1(反應(yīng)熱)
19、
D．S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.8 kJ·mol－1(反應(yīng)熱)
11．(xx·河南十校聯(lián)考，4)如圖表示白磷(P4)分子結(jié)構(gòu)。白磷在氧氣不足時(shí)燃燒生成P4O6，P4O6分子結(jié)構(gòu)可以看成是白磷分子中磷磷鍵之間插入氧原子。
已知：鍵能表示斷裂1 mol化學(xué)鍵需要吸收的能量。幾種共價(jià)鍵的鍵能如下表所示：
化學(xué)鍵
P—P
P—O
P===O
O===O
鍵能/(kJ·mol－1)
a
b
c
d
則P4(s)＋3O2(g)===P4O6(s)的反應(yīng)熱(ΔH)為( )
A．(6a＋3d－12b－4c)kJ·mol－1
B．(4a＋3d－8
20、d)kJ·mol－1
C．(6a＋3d－12b)kJ·mol－1
D．(6a＋3d＋4c－12b)kJ·mol－1
12．(xx·蘭州期末，17)某實(shí)驗(yàn)小組在同樣的實(shí)驗(yàn)條件下，用同樣的實(shí)驗(yàn)儀器和方法步驟進(jìn)行兩組中和熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)試劑及其用量如表所示。
反應(yīng)物
起始溫度/℃
終了溫度/℃
中和熱/ kJ·mol－1
硫酸
堿溶液
①0.5 mol·L－1 H2SO4溶液50 mL、1.1 mol·L－1 NaOH溶液50 mL
25.1
25.1
ΔH1
②0.5 mol·L－1 H2SO4溶液50 mL、1.1 mol·L－1 NH3·H2O溶液50 mL
21、
25.1
25.1
ΔH2
(1)實(shí)驗(yàn)①中堿液過(guò)量的目的是________________________________________________________________________。
(2)甲同學(xué)預(yù)計(jì)ΔH1≠ΔH2，其依據(jù)是________________________________________________________________________。
(3)若實(shí)驗(yàn)測(cè)得①中終了溫度為31.8 ℃，則該反應(yīng)的中和熱ΔH1＝________(已知硫酸、NaOH溶液密度近似為1.0 g·cm－3，中和后混合液的比熱容c＝4.18×10－3 kJ·
22、g－1·℃－1)。
(4)在中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，若測(cè)定硫酸的溫度計(jì)未用水洗滌就直接測(cè)量堿溶液的溫度，則測(cè)得的中和熱ΔH________(填“偏大”“偏小”或“不變”，下同)。
(5)若實(shí)驗(yàn)①中硫酸用鹽酸代替，且中和反應(yīng)時(shí)有少量HCl揮發(fā)，則測(cè)得中和反應(yīng)過(guò)程中放出的熱量Q________。
13．(xx·江蘇鹽城質(zhì)檢，18)氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
Ⅰ.已知：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－115.6 kJ·mol－1
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184 kJ·mol－1
(1)H
23、2與O2反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)斷開(kāi)1 mol H—O鍵所需能量為_(kāi)_______ kJ。
Ⅱ.已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)
ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1?、?
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)
ΔH＝＋247.4
24、kJ·mol－1?、?
又知CH4的燃燒熱為890.3 kJ·mol－1。
(1)利用上述已知條件寫出甲烷完全燃燒的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。
(2)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法，CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。
(3)高溫下H2O可分解生成分子或原子。高溫
25、下水分解體系中主要?dú)怏w的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。圖中A、B表示的物質(zhì)依次是________，等物質(zhì)的量的A、H2化學(xué)能較低的物質(zhì)是________。
考點(diǎn)專練17 化學(xué)反應(yīng)與能量變化
【三年高考真題演練】
[xx年高考真題]
1．C [A項(xiàng)，分子式為C2H6O的有機(jī)物可能是乙醇CH3CH2OH或甲醚CH3OCH3，二者性質(zhì)不同，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，兩者雖然轉(zhuǎn)化途徑不同，但都是由C最終生成CO2，根據(jù)蓋斯定律可知，放出熱量相同，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒，正確；D項(xiàng)，水由H、O兩種元素組成，汽油主要是由烴類組成的混合物，由C、H兩種元素組成，根據(jù)原子守恒可知無(wú)法通過(guò)
26、化學(xué)變化實(shí)現(xiàn)由水到汽油的轉(zhuǎn)化，錯(cuò)誤。]
2．C [A項(xiàng)，由能量—反應(yīng)過(guò)程圖像中狀態(tài)Ⅰ和狀態(tài)Ⅲ知，CO和O生成CO2是放熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由狀態(tài)Ⅱ知，在CO與O生成CO2的過(guò)程中CO沒(méi)有斷鍵形成C和O，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由狀態(tài)Ⅲ及CO2的結(jié)構(gòu)式COO知，CO2分子中存在碳氧極性共價(jià)鍵，正確；D項(xiàng)，由能量—反應(yīng)過(guò)程圖像中狀態(tài)Ⅰ(CO和O)和狀態(tài)Ⅲ(CO2)分析，狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO和O原子反應(yīng)生成CO2的過(guò)程，錯(cuò)誤。]
3．解析 (1)形成1 mol H2(g)和1 mol I2(g)共放出436 kJ＋151 kJ＝587 kJ能量，設(shè)斷裂2 mol HI(g)中化學(xué)鍵吸收2a kJ能量，則有
27、2a－587＝11，得a＝299 kJ。[另解：ΔH＝2E(H—I)－E(H—H)－E(I—I)，2E(H—I)＝ΔH＋E(H—H)＋E(I—I)＝11 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1＋151 kJ·mol－1＝598 kJ·mol－1，則E(H—I)＝299 kJ·mol－1]。(2)根據(jù)題給的能量變化圖像可知，由N2O與NO反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸姆磻?yīng)熱為(209－348) kJ·mol－1＝－139 kJ·mol－1。(3)設(shè)“”部分的化學(xué)鍵鍵能為a kJ·mol－1，則ΔH＝(a＋348＋412×5) kJ·mol－1－(a＋612＋412×3＋436) kJ·mol－1＝
28、124 kJ·mol－1。(4)由于0.1 mol NaBH4放出21.6 kJ的熱量，所以1 mol NaBH4反應(yīng)放出216 kJ的熱量，正確的熱化學(xué)方程式為NaBH4(s)＋2H2O(l) ===NaBO2(s )＋4H2(g) ΔH＝－216 kJ/mol。
答案 (1)299 (2)－139 (3)124
(4)NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s )＋4H2(g)
ΔH＝－216 kJ/mol
[兩年經(jīng)典高考真題]
1．D [根據(jù)“H—H，H—O和O===O鍵的鍵焓ΔH分別為436 kJ·mol－1，463 kJ·mol－1，495 kJ·mol－1”，
29、可以計(jì)算出2 mol H2和1 mol O2完全反應(yīng)生成2 mol H2O(g)產(chǎn)生的焓變是436 kJ·mol－1×2＋495 kJ·mol－1×1－463 kJ·mol－1×4＝－485 kJ·mol－1，所以該過(guò)程的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－485 kJ·mol－1，D正確。]
2．C [反應(yīng)Ⅰ吸熱，產(chǎn)物的能量高于反應(yīng)物，反應(yīng)Ⅱ放熱，產(chǎn)物的能量低于反應(yīng)物；又由于反應(yīng)Ⅰ速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2)，反應(yīng)Ⅰ的活化能低于反應(yīng)Ⅱ，則C項(xiàng)圖符合題意。]
3．BC [A項(xiàng)，由圖可知，反應(yīng)過(guò)程a需要的活化能比b要高，所以a沒(méi)有催化劑參與，錯(cuò)誤；B項(xiàng)
30、，由圖可知，該反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，所以該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，反應(yīng)的熱效應(yīng)等于反應(yīng)物與生成物能量之差，即ΔH，正確；C項(xiàng)，使用催化劑，改變了反應(yīng)進(jìn)行的途徑，降低了反應(yīng)的活化能，正確。]
4．D [A項(xiàng)，硅太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；B項(xiàng)鋰離子電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；C項(xiàng)太陽(yáng)能集熱器將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能；D燃?xì)庠钍峭ㄟ^(guò)可燃性氣體的燃燒，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。]
5．C [由題意知CeO2為該反應(yīng)的催化劑，A正確；將兩反應(yīng)疊加，得H2O＋CO2CO＋H2＋O2實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，B正確；由圖中箭頭方向知：ΔH1＝－(ΔH2＋ΔH3)，C錯(cuò)誤；以CO和O2構(gòu)成堿性燃料電池
31、時(shí)，電極反應(yīng)方程式分別為
，D正確。]
6．C [A項(xiàng)，由于氯原子半徑小于磷原子半徑，所以P—P鍵的鍵能應(yīng)小于P—Cl鍵的鍵能，錯(cuò)誤。B項(xiàng)，由于不知PCl5(g)===PCl5(s)對(duì)應(yīng)的ΔH，所以無(wú)法根據(jù)蓋斯定律求得該反應(yīng)的ΔH，錯(cuò)誤。C項(xiàng)，P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol－1①
P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·mol－1②
①－②得
Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(g) ΔH＝ kJ·mol－1
ECl－Cl＋3×1.2c kJ·mol－1－5×c kJ·mol－1＝ kJ·mol－1 EC
32、l－Cl＝ kJ·mol－1，正確。
D項(xiàng)，根據(jù)P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol－1得
6EP－P＋10×kJ·mol－1－4×5c kJ·mol－1＝b kJ·mol－1，EP－P＝ kJ·mol－1，錯(cuò)誤。]
7．B [根據(jù)醋酸逐漸凝固，說(shuō)明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則A、C錯(cuò)誤，B正確；熱化學(xué)方程式的書(shū)寫要注明物質(zhì)的狀態(tài)，D錯(cuò)誤。]
8．A [由于2NO2N2O4為化合反應(yīng)，是放熱反應(yīng)，又根據(jù)N2O4(g)具有的能量大于N2O4(l)，故A項(xiàng)符合題意。]
9．解析 根據(jù)題目信息可知，室溫時(shí)AX3為液態(tài)、X2為氣體、AX5為固體，其熱化學(xué)方程
33、式為AX3(l)＋X2(g)===AX5(s) ΔH＝－123.8 kJ·mol－1。
答案 AX3(l)＋X2(g)===AX5(s) ΔH＝－123.8 kJ·mol－1
10．解析 根據(jù)題意可寫出化學(xué)方程式為4CuCl＋O2===2CuCl2＋2CuO；根據(jù)題中數(shù)據(jù)知，消耗4 mol CuCl(s)放熱為44.4 kJ×4＝177.6 kJ，故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s) ΔH＝－177.6 kJ·mol－1。
答案 4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s) ΔH＝－177.6 kJ·mol
34、－1
11．解析 拆開(kāi)化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量N2(g)＋O2(g)===2NO(g)其ΔH計(jì)算方法如下：
ΔH＝945 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－2×630 kJ·mol－1＝＋183 kJ·mol－1。
答案 N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋183 kJ/mol
12．4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH＝－3 352 kJ·mol－1(其他合理答案均可)
【兩年模擬試題精練】
1．C [由“玻璃片與燒杯粘結(jié)在一起”知水結(jié)冰了，說(shuō)明燒杯內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)導(dǎo)致容器周圍溫度下降，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故反應(yīng)物總能量低于生成物
35、總能量，反應(yīng)中有熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。]
2．B [ΔH只與反應(yīng)的始末態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)的過(guò)程無(wú)關(guān)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；加熱的目的只是促進(jìn)反應(yīng)發(fā)生，與反應(yīng)吸熱放熱無(wú)關(guān)，如C燃燒是放熱反應(yīng)，但反應(yīng)需加熱才能發(fā)生，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；化學(xué)反應(yīng)中的能量變化有多種表現(xiàn)形式，如光能、熱能、電能等，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。]
3．D [碳酸鈣受熱分解的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，焓變大于零，故CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量，A、B項(xiàng)說(shuō)法正確；在CaCO3中，Ca2＋和CO之間存在離子鍵，CO中C與O之間存在共價(jià)鍵，故反應(yīng)中有離子鍵斷裂也有共價(jià)鍵斷裂，舊化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量，新化學(xué)鍵形成放
36、出能量，C項(xiàng)說(shuō)法正確；需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定為吸熱反應(yīng)，如碳的燃燒需要加熱，但該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，D項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。]
4．C [由圖示可知：1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的總能量高于2 mol HCl(g)的總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項(xiàng)、D項(xiàng)錯(cuò)誤；斷裂化學(xué)鍵時(shí)需要吸收能量，B項(xiàng)錯(cuò)誤、C項(xiàng)正確。]
5．D [ΔH>0，此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；再根據(jù)Ea和ΔH的比例關(guān)系可知D項(xiàng)正確。]
6．A [B項(xiàng)，物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)要放熱，所以當(dāng)生成2 mol液態(tài)HF時(shí)，放出的熱量大于270 kJ；C項(xiàng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，逆反應(yīng)就是吸熱
37、反應(yīng)；D項(xiàng)，放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大，生成物的總能量小，而圖表示的正好相反。]
7．C [A項(xiàng)，沒(méi)有注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鈹?shù)娜紵磻?yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH是負(fù)值，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，生成的BeO應(yīng)是固態(tài)，且反應(yīng)熱的單位應(yīng)為kJ·mol－1，錯(cuò)誤。]
8．D [有的放熱反應(yīng)剛開(kāi)始發(fā)生時(shí)也需要從外界獲得能量，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；燃燒熱是指25 ℃、101 kPa下，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，此處應(yīng)生成液態(tài)水，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；硫酸與氫氧化鋇溶液反應(yīng)，除H＋與OH－反應(yīng)放出熱量外，SO與Ba2＋反應(yīng)也會(huì)放出熱量，即ΔH<－114.6 kJ·mol－1，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；物質(zhì)由固態(tài)變成氣
38、態(tài)要吸收熱量，由第一個(gè)熱化學(xué)方程式減去第二個(gè)熱化學(xué)方程式可知S(s)===S(g) ΔH＝Q2－Q1>0，故Q2>Q1，D選項(xiàng)正確。]
9．B [A項(xiàng)，CH3COOH是弱電解質(zhì)，電離是要吸收熱量，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，石墨的能量低更穩(wěn)定，正確；C項(xiàng)，合成氨是可逆反應(yīng)，1 mol N2不能完全反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，只有ΔG<0才能自發(fā)，所以ΔH<0，若ΔS>0，一定能自發(fā)，若ΔS<0，則取決于T，錯(cuò)誤。]
10．D [燃燒熱必須是指25 ℃、101 kPa條件下，1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物對(duì)應(yīng)的熱效應(yīng)，而氣態(tài)水不是穩(wěn)定的化合物，故A錯(cuò)誤；中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH<0，故B錯(cuò)誤；書(shū)寫熱化學(xué)方程
39、式時(shí)必須標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài)，C錯(cuò)誤。]
11．C [斷裂6個(gè)P—P鍵、3個(gè)O===O鍵，形成12個(gè)P—O鍵，C選項(xiàng)正確。]
12．解析 (1)實(shí)驗(yàn)①中堿過(guò)量，保證酸完全反應(yīng)，根據(jù)酸的物質(zhì)的量來(lái)計(jì)算生成水的物質(zhì)的量，從而計(jì)算反應(yīng)熱。(2)NH3·H2O是弱堿，其電離過(guò)程會(huì)吸收熱量，因此生成等量水時(shí)，放出的熱量少，ΔH1>ΔH2。
(3)
Q＝m(aq)·c·Δt＝(50 mL＋50 mL)×1.0 g/cm3×4.18×10－3 kJ/(g·℃)×(31.8 ℃－25.1 ℃)＝2.8 kJ
x＝＝56 kJ
(4)若測(cè)定硫酸的溫度計(jì)未用水洗滌就直接測(cè)量堿溶液的溫度，則會(huì)損失反應(yīng)放出
40、的熱量，從而使ΔH偏大。(5)鹽酸揮發(fā)，中和反應(yīng)生成的水少，放熱少。
答案 (1)保證酸完全反應(yīng)，減少實(shí)驗(yàn)誤差
(2)NH3·H2O是弱堿，其電離過(guò)程會(huì)吸收熱量
(3)－56 kJ/mol
(4)偏大 (5)偏小
13．解析?、?(1)根據(jù)蓋斯定律，由第一個(gè)熱化學(xué)方程式＋第二個(gè)熱化學(xué)方程式×2可得：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1－184 kJ·mol－1×2＝－483.6 kJ·mol－1。(2)反應(yīng)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)發(fā)生過(guò)程中斷裂2 mol H—H鍵和1 mol O===O鍵，形成4 mol H—O鍵，則
41、2E(H—H)＋E(O===O)－4E(H—O)＝－483.6 kJ·mol－1，E(H—O)＝ kJ·mol－1＝462.9 kJ·mol－1，即斷開(kāi)1 mol H—O鍵所需能量為462.9 kJ。
Ⅱ.(1)由CH4的燃燒熱為890.3 kJ·mol－1可得甲烷完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1。(2)根據(jù)蓋斯定律，由①×2－②即可得到CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1。(3)觀察圖像信息知，高溫時(shí)水先分解生成H2、O2，然后兩種單質(zhì)分子可繼續(xù)分解成氫原子、氧原子，由于氫原子比氧原子多，故A是氫原子，B是氧原子。氫氣分子分解成氫原子時(shí)需要吸收能量，故化學(xué)能較低的物質(zhì)是氫氣分子。
答案?、?(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1(合理即可)
(2)462.9
Ⅱ.(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
(2)CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1
(3)H、O(或氫原子、氧原子) H2
2022年高考化學(xué)復(fù)習(xí) 考點(diǎn)17 化學(xué)反應(yīng)與能量變化練習(xí)
