6.1化學(xué)反應(yīng)與能量

1、第六單元 化學(xué)反應(yīng)與能量第1講 化學(xué)反應(yīng)與能量隨堂演練鞏固1.下列有關(guān)反應(yīng)能量變化圖像的判斷錯誤的是( ) A.可表示需加熱的放熱反應(yīng) B.可表示需加熱的放熱反應(yīng) C.表示爆炸反應(yīng) D.表示醋酸和堿的中和反應(yīng) 【解析】 中曲線生成物總能量高于反應(yīng)物總能量,表示的是吸熱反應(yīng),中曲線表示的反應(yīng)歷程時間短,放熱多,為爆炸反應(yīng)。 【答案】 A 2.已知: H表示中和熱); 。其他條件不變時,改變反應(yīng)物的量,則下列判斷正確的是 ( ) A. 增大減小B. 增大增大 C. 減小減小D. 不變不變 【解析】 (中和熱)表示稀溶液中強酸與強堿反應(yīng)生成1 mol水的反應(yīng)熱,與反應(yīng)物的量無關(guān);表示2 mol二氧化

2、硫氣體與1 mol氧氣完全反應(yīng)生成2 mol三氧化硫氣體的反應(yīng)熱,與反應(yīng)物的量無關(guān)。 【答案】 D 3.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,該反應(yīng)一定不能發(fā)生 B.強酸跟強堿反應(yīng)放出的熱量一定是中和熱 C.由石墨比金剛石穩(wěn)定可知:C(金剛石,s) C(石墨H<0 D.在101 kPa,25 時,2 g 完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量,則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為: H=-285.8 【解析】 反應(yīng)能否發(fā)生,與反應(yīng)吸熱、放熱沒有關(guān)系,A錯;強酸與強堿反應(yīng)放出的熱量不一定為中和熱,如硫酸溶液與氫氧化鋇溶液的反應(yīng),所以B項錯;由石墨比金

3、剛石穩(wěn)定可知石墨的能量應(yīng)比金剛石低,則由金剛石轉(zhuǎn)化成石墨應(yīng)該放熱,C正確。2 g 的物質(zhì)的量為1 mol,故所寫的熱化學(xué)方程式中放出的熱量應(yīng)為571.6 kJ,故H=-571.6 錯。 【答案】 C 4. 反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1 mol 氧化為1 mol 的H=-99 。請回答下列問題: (1)圖中A、C分別表示 、 ,E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響? 。該反應(yīng)通常用作催化劑,加會使圖中B點升高還是降低? ,理由是 ; (2)圖中H= ; (3)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為H=-296 計算由S(s)生成3 mol 的H= 。 【解析】 為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,故A

4、為反應(yīng)物,C為生成物;活化能E與反應(yīng)熱無關(guān),由于催化劑改變反應(yīng)的歷程而使活化能E降低。 H 。 (3)由 和/ 可得3S(s)+9/ H= 185 。 【答案】 (1)反應(yīng)物總能量 生成物總能量 無影響 降低 催化劑降低活化能 (2)-198 (3)-1 185 5.(2012安徽合肥八中高三月考)(1)化學(xué)反應(yīng)的焓變與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)。所謂鍵能就是:在101.3 kPa、298 K時,斷開1 mol氣態(tài)AB中的化學(xué)鍵生成氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子時過程的焓變,用H表示;斷開化學(xué)鍵時H>0如2H(g) H=+436 形成化學(xué)鍵時H<0如 H=-436 。 已知: 2HCl(g)

5、 H=-185 H H+247 則H 。 (2)已知: H=-25 H=-47 H=+19 請寫出用CO還原FeO的熱化學(xué)方程式: 。 【解析】 HHHH故H H 。 (2)依據(jù)蓋斯定律,化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成,這個反應(yīng)過程的熱效應(yīng)是相同的。我們可從所給的有關(guān)方程式分析:從方程式與方程式可看出有我們需要的物質(zhì)。但方程式必須通過方程式有關(guān)物質(zhì)才能和方程式結(jié)合在一起。將方程式方程式,得: H=-3 將-得:FeO(s)+CO(g) H=-11 。 【答案】 (1)+434 (2) FeO(s)+CO(g) H=-11 6.(2012安徽省城名校高三聯(lián)考).如圖所示,50 mL 0.5

6、0 鹽酸與50 mL 0.55 NaOH溶液在裝置中進行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量,可計算中和熱,回答下列問題: (1)圖中裝置缺少的儀器是 。 (2)下列說法中不正確的是 。(填字母,下同) A.若用50 mL 0.55 的溶液代替NaOH溶液進行實驗,測得的中和熱是相同的 B.若用50 mL 0.50 的醋酸溶液代替鹽酸進行實驗,測得的中和熱是相同的 C.若分別用等濃度的硫酸和溶液代替鹽酸和NaOH溶液進行實驗,測得的中和熱是相同的 D.NaOH溶液稍過量的原因是讓鹽酸完全反應(yīng).某學(xué)生用0.1 的鹽酸標準溶液滴定未知濃度的20.00 mL氨水,用酚酞作指示劑,回答下列問題:

7、(1)在滴定時,左手握 (填儀器名稱)的活塞,右手搖動錐形瓶,眼睛注視 。直到最后加入一滴鹽酸后,溶液出現(xiàn) 現(xiàn)象,說明達到滴定終點,記錄數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)消耗鹽酸25.00 mL。 (2)下列操作中可能使所測氨水溶液的濃度偏低的是 。 A.酸式滴定管未用標準鹽酸潤洗,就直接注入標準鹽酸 B.滴定前盛放氨水的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥 C.酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失 D.讀取鹽酸體積時,開始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時俯視讀數(shù) (3)當鹽酸與氨水恰好完全反應(yīng)生成鹽時,消耗的鹽酸溶液體積V (填”>“<“或”=“)25.00 mL。 【解析】 .(2)A中,若用50 mL 0.55 的

8、溶液代替NaOH溶液進行實驗。是強堿,反應(yīng)實質(zhì)相同,所以測得的中和熱是相同的;B中,若用50 mL 0.50 的醋酸溶液代替鹽酸進行實驗,醋酸是弱酸,在溶液中發(fā)生電離,吸收熱量,生成的弱酸鹽水解也會吸熱,所以測得的中和熱偏小。C中,若分別用等濃度的硫酸和溶液代替鹽酸和NaOH溶液進行實驗,二者反應(yīng)有沉淀生成時會放出一部分熱量,測得的中和熱是不同的。 .(2)考查由于不正確操作引起的誤差分析。滴定管未用標準鹽酸潤洗,內(nèi)壁附著一層水,可將加入的鹽酸沖稀,消耗相同量的氨水,所需鹽酸的體積偏大,結(jié)果偏高;用堿式滴定管取出的待測氨水的物質(zhì)的量一旦確定,倒入錐形瓶后,水的加入不影響的總物質(zhì)的量,也就不影響

9、結(jié)果;若排出氣泡,液面會下降,故讀取V(鹽酸)偏大,結(jié)果偏高;讀數(shù)時正確讀數(shù)(虛線部分)和錯誤讀數(shù)(實線部分)如圖所示。 (3)當鹽酸與氨水恰好完全反應(yīng)生成時,由于水解,溶液呈酸性,所以消耗的鹽酸溶液體積V>25.00 mL。 【答案】 .(1)環(huán)形玻璃攪拌棒 (2)BC .(1)酸式滴定管 錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化 由淺紅色變無色,且半分鐘內(nèi)不再變化 (2)D (3)> 課后作業(yè)夯基(時間:45分鐘 滿分:100分)一、選擇題(本題包括10小題,每小題5分,共50分,每小題只有一個選項符合題意) 1.(2012安徽省城名校高三聯(lián)考)2011年3月11日,日本發(fā)生強烈地震,出現(xiàn)了核泄漏

10、事故,引發(fā)全世界對核能安全利用的擔(dān)憂。下列關(guān)于能源的說法中不正確的是 ( ) A.核能雖然屬于清潔能源,但消耗鈾等燃料,是不可再生能源 B.氫能是最干凈的一級能源,具有熱量值高、資源豐富的優(yōu)點 C.生物質(zhì)能屬可再生資源,生物質(zhì)能由于通過植物的光合作用可以再生,與風(fēng)能、太陽能等同屬可再生能源 D.車用乙醇汽油有提高燃油品質(zhì)、減少污染物排放、燃燒充分等優(yōu)點 【解析】 氫能屬于二級能源。 【答案】 B 2.如圖所示,表示某一反應(yīng)過程中的能量變化曲線。下列說法中不正確的是 ( ) A.由圖可知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng) B.該反應(yīng)的焓變?yōu)?C.曲線b相對曲線a來說,改變的條件只能是使用了催化劑 D.該反應(yīng)的反

11、應(yīng)發(fā)生條件一定是加熱 【解析】該反應(yīng)生成物的能量低于反應(yīng)物的能量,為放熱反應(yīng),反應(yīng)的焓變?yōu)?催化劑只能改變反應(yīng)的快慢,不能改變反應(yīng)物和生成物的能量狀態(tài),曲線b相對曲線a來說,改變的條件只能是使用了催化劑;在反應(yīng)發(fā)生時,需要外界提供能量,但條件不一定是加熱。 【答案】 D 3.(2012天津第一次六校聯(lián)考)下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述正確的是( ) A.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱H=-57.3 則和反應(yīng)的中和熱H-57.3) B.CO(g)的燃燒熱是H=283.0 則表示CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式為: H=-283.0 C.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) D.1 mol硫燃燒生成氣態(tài)三氧化硫所

12、放出的熱量是硫的燃燒熱 【解析】 中和熱是指強酸、強堿的稀溶液反應(yīng)生成1 mol水時的熱效應(yīng),是一個常數(shù)值,A項錯誤;吸熱反應(yīng)不一定需要加熱,放熱反應(yīng)也不一定不需要加熱,C項錯誤;硫燃燒時只能生成二氧化硫,D項錯誤。 【答案】 B 4.甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是( ) +49.0 / .9 mol 下列說法正確的是( ) A.根據(jù)推知:在25 ,101 kPa時,1 mol 燃燒生成和放出的熱量應(yīng)大于192.9 kJ B.反應(yīng)中的能量變化如下圖所示,則 C.燃燒能放出大量的熱,故轉(zhuǎn)變成的過程必須吸收能量 D.的燃燒熱H=-192.9 mol 【解析】 A項正確

13、。由圖可知 - ,B項錯;由反應(yīng)知,C項錯;D項不符合燃燒熱的概念。 【答案】 A 5.下列圖像分別表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系( ) 據(jù)此判斷下列說法中正確的是( ) A.石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng) B.白磷比紅磷穩(wěn)定 C. ; 則 D. H>0 【解析】 由圖中看出金剛石的能量比石墨高,石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng),A項正確;白磷的能量比紅磷高,能量越高越不穩(wěn)定,紅磷比白磷穩(wěn)定,B項錯誤;C項忽視了放熱反應(yīng)的H為負值;D項H應(yīng)小于0。 【答案】 A 6.(2011海南改編)下圖是金屬鎂和鹵素反應(yīng)的能量變化圖(反應(yīng)物和產(chǎn)物均為298 K時的穩(wěn)定狀態(tài))。 有以下說法: 中與間的作

14、用力小于中與間的作用力 Mg與的反應(yīng)是放熱反應(yīng) 與反應(yīng)的H<0 化合物的熱穩(wěn)定性順序為 H=+600 上述說法中正確的是( ) A.B. C.D. 【解析】 由圖中數(shù)據(jù)可知,Mg與的反應(yīng)是放熱反應(yīng),且該反應(yīng)放出熱量最多,說明生成的最穩(wěn)定與間的作用力最強,所以正確,正確,錯誤;分別寫出鎂與氯氣、溴單質(zhì)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,根據(jù)蓋斯定律可知與反應(yīng)的H<0,正確;同理分別寫出鎂與氟氣、溴單質(zhì)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,根據(jù)蓋斯定律可得 H=+600 正確。 【答案】 A 7.(2011山東濰坊三縣聯(lián)考)已知: H= H= H= 常溫下,取體積比為41的甲烷和氫氣的混合氣體11.2 L(已折合成標準

15、狀況),經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)至常溫,則放出的熱量(kJ)為( ) A.0.4.05B.0.4.05 C.0.4.1D.0.4.1 【解析】 完全燃燒后恢復(fù)至常溫,生成的水應(yīng)為液態(tài)。甲烷為0.4 mol,氫氣為0.1 mol,故反應(yīng)共放出熱量(0.40.05。 【答案】 A 8.在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng): H=-197 ?，F(xiàn)有容積相同的甲、乙、丙三個容器,在上述條件下分別充入氣體的量和反應(yīng)放出的熱量(Q)如下表所示: 根據(jù)以上數(shù)據(jù),下列敘述不正確的是( ) A.在上述條件下反應(yīng)生成1 mol 氣體放熱98.5 kJ B.在上述條件下將2 mol 與1 mol 混合充分反應(yīng)后放出的熱量小于197 kJ

16、 C.=197 kJ D.<197 kJ 【解析】 由方程式知,每生成2 mol 放出197 kJ熱量,A項正確;B項充分考慮了該反應(yīng)為可逆反應(yīng),不能進行徹底,B正確;恒容條件下,加入的對平衡不產(chǎn)生影響,故乙、丙容器達到平衡時放出的熱量相同;甲、乙相比,平衡時若的轉(zhuǎn)化率相同,則2但因乙容器中壓強比甲小,不利于反應(yīng)向右進行,導(dǎo)致乙容器中的轉(zhuǎn)化率比甲容器中的小,故有2項正確,而C項錯誤。 【答案】 C 9.下圖是一種以煙道氣為原料合成乙醇的工作原理示意圖。下列說法正確的是( ) A.該流程圖中只存在4種形式的能量轉(zhuǎn)化 B.裝置X把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 C.合成塔中生成乙醇的反應(yīng)是化合反應(yīng) D.本

17、工藝減少了煙道氣中的排放,綠色化學(xué)的成分高 【解析】 流程圖中涉及的能量有光能、電能、化學(xué)能、熱能和動能(機械能),A項錯誤;工作過程中光能通過光電池轉(zhuǎn)化為電能,電能通過裝置X轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,B項錯誤;合成塔中化學(xué)方程式為不屬于化合反應(yīng),C項錯誤。 【答案】 D 10.(2012安徽省城名校高三聯(lián)考)在298 K 1. Pa下,將32 g 通入750 mL 1 KOH溶液中充分反應(yīng),測得反應(yīng)放出x kJ的熱量。已知在該條件下,1 mol通入1 L KOH溶液中充分反應(yīng)放出y kJ的熱量。則與KOH溶液反應(yīng)生成的熱化學(xué)方程式正確的是( ) A. H=-(4x-y) B. H=-(2x-y) C.

18、H=-(2y-x) D. H=-(8x-2y) 【解析】 1 mol 通入1 L KOH溶液中,生成1 mol 放出y kJ的熱量,32 g 通入750 mL 1 KOH溶液中充分反應(yīng),生成、各0.25 mol,測得反應(yīng)放出x kJ的熱量。由比例可知,生成、各1 mol,放出4x kJ的熱量,則生成1 mol 放出的熱量為(4x-y) kJ。 【答案】 A 二、非選擇題(本題包括4個小題,共50分) 11.(14分)(2012安徽合肥一模)磷有三種同素異形體,分別為白磷、紅磷和黑磷。 (1)白磷常溫為白色或淡黃色固體,在40左右自燃,實驗室保存少量白磷的方法是 。 (2)白磷黑磷,黑磷比白磷穩(wěn)

19、定,結(jié)構(gòu)與石墨相似,下列敘述正確的是 填選項字母) A.黑磷與白磷互為同分異構(gòu)體 B.黑磷能導(dǎo)電 C.白磷轉(zhuǎn)化為黑磷為氧化還原反應(yīng) D.白磷轉(zhuǎn)化為黑磷為放熱反應(yīng) (3)紅磷在氯氣中燃燒生成兩種氯化物,其中一種氯化物分子是每個原子最外層都滿足8個電子的結(jié)構(gòu),則該氯化物的空間構(gòu)型與下列 分子最相似(填選項字母) A. B. C. D. (4)已知白磷、紅磷燃燒的熱化學(xué)方程式分別為 、白磷 H=-3 093.2 P(s、紅磷 H=-2 954.0 寫出紅磷轉(zhuǎn)化為白磷的熱化學(xué)方程式: 。 【解析】 白磷易自燃,實驗室保存少量白磷的方法是放到水中,以隔絕氧氣;黑磷結(jié)構(gòu)與石墨相似,說明能導(dǎo)電,比白磷穩(wěn)定,

20、說明能量比白磷低,白磷轉(zhuǎn)化為黑磷為放熱反應(yīng),同素異形體間的轉(zhuǎn)化不是氧化還原反應(yīng);紅磷在氯氣中燃燒生成的兩種氯化物為三氯化磷和五氯化磷,其中三氯化磷分子每個原子最外層都滿足8個電子的結(jié)構(gòu),其空間構(gòu)型與氨分子相似;紅磷轉(zhuǎn)化為白磷的熱化學(xué)方程式可用蓋斯定律求得。 【答案】 (1)保存在冷水中 (2)BD (3)C (4)4P(s、紅磷) 、白磷) H=+139.2 或P(s、紅磷) 、白磷) H=+34.8 12.(10分)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是通過化學(xué)方法將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一。煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為: 。 C(s)、CO(g)和完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為: H.5 ; H.8 ; H

21、.0 ; 試回答: (1)請你根據(jù)以上數(shù)據(jù),寫出C(s)與水蒸氣反應(yīng)生成CO和的熱化學(xué)方程式: 。 (2)比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知,1 mol CO(g)和1 mol 完全燃燒放出的熱量之和,比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量 (填”多”或”少”)。 (3)甲同學(xué)據(jù)此認為:”煤炭燃燒時加少量水,可以使煤炭燃燒放出更多的熱量”。 乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律作出了下列循環(huán)圖 請你寫出H、H、H、H之間存在的關(guān)系式 。 乙同學(xué)據(jù)此認為:”將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量,最多與直接燃燒煤放出的熱量相同?！闭埛治?甲、乙兩同學(xué)觀點正確的是 (填甲與乙)同學(xué),另一同學(xué)出現(xiàn)錯誤觀點的原因是 。 【解析】 (1)依

22、據(jù)蓋斯定律HHHH.5 .0 .8 .3 熱化學(xué)方程式為: CO(g)+ H=+131.3 。(2)根據(jù)題給數(shù)據(jù)即可知道答案。(3)可依據(jù)蓋斯定律,通過方程式的疊加,可以得到正確的關(guān)系式,反應(yīng)熱只和始終態(tài)有關(guān),和反應(yīng)過程無關(guān)。 【答案】 H=+131.3 (2)多 HHHH 乙 甲同學(xué)忽視了反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 13.(12分)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低限度的能量叫活化能,其單位通常用表示。請認真觀察下圖,然后回答問題。 (1)圖中所示的反應(yīng)是 (填”吸熱”或”放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)

23、(填”需要”或”不需要”)加熱,該反應(yīng)的H= (用含、的代數(shù)式表示)。 (2)已知熱化學(xué)方程式:/ H=-241.8 該反應(yīng)的活化能為167.2 則其逆反應(yīng)的活化能為 。 (3)對于同一反應(yīng),圖中虛線()與實線()相比,活化能大大降低,活化分子百分數(shù)增多,反應(yīng)速率加快,你認為最可能的原因是 。 (4)你還知道有哪些措施可以使活化分子百分數(shù)增大? 。 (5)通常把拆開1 mol化學(xué)鍵所吸收的熱量看成該化學(xué)鍵的鍵能。已知部分化學(xué)鍵的鍵能如下: 發(fā)射神舟飛船的長征火箭用了肼氣態(tài))為燃料,試寫出它在氧氣中燃燒生成了和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式 。 【解析】 (1)據(jù)圖可知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)熱為:H=-( ;由于反應(yīng)物的總能量低于活化分子的最低能量,因此反應(yīng)需要加熱。 (2)由圖可知,逆反應(yīng)的活化能應(yīng)為正反應(yīng)的反應(yīng)熱的絕對值加上正反應(yīng)的活化能,即(241.8+167.2) 。 (3)催化劑改變了反應(yīng)歷程,降低了反應(yīng)的活化能,因此,降低反應(yīng)活化能的唯一措施是使用催化劑。 (4)升高溫度可以使分子的能量都增大,故活化分子百分數(shù)增大。 燃燒的化學(xué)方程式為H=反應(yīng)物的總鍵能-生