1、高考化学复习专题六 化学反应与能量高中化学学习材料金戈铁骑整理制作专题六化学反应与能量一、小题对点练一、反应热的分析与判断1(2013上海，9改编)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见()。ANH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B该反应中，热能转化为产物内部的能量C反应物的总能量高于生成物的总能量D反应的热化学方程式为NH4HCO3HCl=NH4ClCO2H2OHQ kJmol1解析根据醋酸逐渐凝固说明NH4HCO3与盐酸的反应是吸热反应，则A、C错误，B正确；热化学方程式的书写要标出物质的状态，D错误。答案B2(
2、2014重庆南开中学高三模拟)下列推论正确的是()。AS(g)O2(g)=SO2(g)H1，S(s)O2(g)=SO2(g)H2，则H1H2BC(石墨，s)=C(金刚石，s)H1.9 kJ/mol，则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定CNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.4 kJ/mol，则含20 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完反应，放出的热量为28.7 kJD2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJ/mol，则碳的燃烧热等于 110.5 kJ/mol解析A选项，固体硫变成气态硫需要吸热，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫多，但H为负值，故
3、H10说明该反应为吸热反应，故石墨能量比金刚石低，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定；C选项，20 g NaOH的物质的量为0.5 mol，与稀盐酸完全反应放出28.7 kJ热量；D选项，燃烧热是指1 mol燃料完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的能量，碳完全燃烧生成的稳定化合物应为CO2而非CO。答案C3已知反应：101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。下列结论正确的是()。A碳的燃烧热大于110.5 kJmol1B反应的反应热为221 kJmol1C98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生
4、成1 mol水的中和热为57.3 kJmol1D稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量解析燃烧热是指在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。反应中的碳不是1 mol，而且产物CO也不是碳燃烧生成的最稳定氧化物，CO可以继续燃烧放热，故碳的燃烧热应大于反应放出热量的一半；B项中反应的反应热为221 kJmol1；C项中描述的是中和热，数据前不应带“”号，由于浓H2SO4溶解放热，故放出的热量应大于57.3 kJ；D项中的反应热包括H与OH反应放出的热量和稀醋酸电离吸收的热量，所以放出的热量要小于57.3 kJ。答案A二、热化学反应方
5、程式的正误判断4已知25 、101 kPa时，1 mol H2与溴蒸气完全反应生成气态溴化氢放出Q kJ能量，则下列热化学方程式书写正确的是()。AH2(g)Br2(g)=2HBr(g)H2Q kJmol1BH2(g)Br2(l)=2HBr(g)HQ kJmol1C.H2(g)Br2(g)=HBr(g)H kJmol1DHBr(g)=H2(g)Br2(g)H kJmol1解析要注意H的“”、“”号及H和化学计量数的关系。答案D5(2014重庆荣昌中学模拟)已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下：C2H2(g)O2(g)2CO2(g)H2O(l)H1 300 kJmol1C6H6(g)O2(
6、g)6CO2(g)3H2O(l)H3 295 kJmol1下列说法正确的是()。A1 mol C2H2(g)完全燃烧生成气态水时放出的热量大于1 300 kJB1 mol C6H6(l)完全燃烧生成液态水时放热大于3 295 kJC相同条件下，等质量的C2H2(g)与C6H6(g)完全燃烧，C6H6(g)放热更多DC2H2(g)三聚生成C6H6(g)的过程属于放热反应解析液态水生成气态水要吸热，则A中放热应小于1 300 kJ，错误；液态苯的能量比气态苯的能量低，则B中放出热量应小于3 295 kJ，B错误；通过计算可知等质量的两者完全燃烧时乙炔放热多，C错误；根据盖斯定律，由3得：3C2H2
7、(g)=C6H6(g)H605 kJmol1，D正确。答案D625，101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJmol1，辛烷的燃烧热为5 518 kJmol1。下列热化学方程式书写正确的是()。A2H(aq)SO(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H 57.3 kJmol1BKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1CC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H5 518 kJmol1D2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H5 518 kJmo
8、l1解析A项，所列热化学方程式中有两个错误，一是中和热是指反应生成 1 mol H2O(l)时的反应热，二是当有BaSO4沉淀生成时，反应的热效应会有所变化，生成1 mol H2O(l)时产生的热量不再是57.3 kJ，A项错误；B项正确；C项，燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所产生的热量，这时产物中的水应为液态水，C项错误；D项，当2 mol液态辛烷完全燃烧时，产生的热量为11 036 kJ，D项错误。答案B三、反应热的计算及其大小比较7已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的H12.1 kJmol1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的H57.3 kJmol1，则
9、HCN在水溶液中电离的H等于()。A69.4 kJmol1 B45.2 kJmol1C45.2 kJmol1 D69.4 kJmol1解析根据盖斯定律，将HCN与NaOH的反应设计为以下两步：则H1H2H3即12.1 kJmol1H2(57.3 kJmol1)H245.2 kJmol1。答案C8(2014重庆綦江高三模拟)已知4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(l)H x kJmol1。蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的能量为44 kJmol1，其他相关数据如下表：NH3(g)O2(g)NO(g)H2O(g)1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJabzd则表中z(
10、用x、a、b、d表示)的大小为()。A(x4a5b6d264)/4B(x12a5b12d264)/4C(x4a566d44)/4D(x12a5b12d44)/4解析本题考查反应热的计算，考查考生简单计算能力。难度中等。由题意知当反应生成气态水时，H(x446) kJmol1，根据反应物的总键能生成物的总键能，得H4a5b4z6dx446，解得z (x4a5b6d264)/4。答案A9(2012重庆理综，12)肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、OO为500、NN为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(
11、kJ)是()。A194 B391 C516 D658解析由题中的图像可以看出断裂1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)中的化学键所要吸收的能量为：2 752 kJ534 kJ2 218 kJ，设断裂1 mol NH键所需要的能量为x，则154 kJ4x500 kJ2 218 kJ，解得x391 kJ。答案B10下列各组变化中，前者小于后者的是()。CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H22H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1H2(g)O2(g)=H2O(l)H2t时，在一定条件下，将1 mol SO2和1
12、mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时分别反应放出的热量。CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H1CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H2A BC D解析因为H2O(g)=H2O(l)，放出热量，则H1H2。H12H20，所以H10；CaO与水的反应是放热反应，H2H2。答案A二、大题冲关练11能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料，而氢气、二甲醚等都是很有发展前景的新能源。(1)在25 、101 kPa时，1 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是55.64 kJ，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式是_。(2)液化石油气的主要成
13、分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)5O2(g)= 3CO2(g)4H2O(l)H2 220.0 kJmol1，已知CO气体燃烧的热化学方程式为2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H565.14 kJmol1，试计算相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量的比值_(保留小数点后一位)。(3)氢气既能与氮气又能与氧气发生反应，但是反应的条件却不相同。已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol13H2(g)N2(g) 2NH3(g)H92.4 kJmol1计算断裂1 mol NN键需要消耗能量_kJ，氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键_(填“强”或“弱”
14、)，因此氢气与二者反应的条件不同。(4)由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：甲醇合成反应：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H190.1 kJmol1CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H249.0 kJmol1水煤气变换反应：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H341.1 kJmol 二甲醚合成反应：2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H424.5 kJmol1由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响：_。
15、解析(1)燃烧热是指101 kPa下1 mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。(2)2 220.0282.577.9。(3)3H2(g)N2(g)=2NH3(g)中，断裂 1 mol NN键和3 mol HH键，形成6 mol NH键，则E(NN) 3E(HH)6E(NH)92.4 kJmol1，则E(NN)1 173.2 kJmol1 2436 kJmol1392.4 kJmol1946 kJmol1。E(NN)E(OO)，故氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键强。(4)根据盖斯定律，2得：2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H90.1 kJmol1224.
16、5 kJmol1204.7 kJmol1。这是一个气体分子数减小的反应，压强增大，平衡正向移动，有利于提高反应速率和二甲醚的生成。 答案(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.24 kJmol1(2)7.9(3)946强(4)2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H204.7 kJmol1该反应分子数减少，压强升高使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加；压强升高使CO和H2浓度增加，反应速率增大12根据下列条件计算有关反应的焓变：(1)已知：Ti(s)2Cl2(g)=TiCl4(l)H804.2 kJmol12Na(s)Cl2
17、(g)=2NaCl(s)H882.0 kJmol1Na(s)=Na(l)H2.6 kJmol1则反应TiCl4(l)4Na(l)=Ti(s)4NaCl(s)的H_kJmol1。(2)已知下列反应数值：反应序号化学反应反应热Fe2O3(s)3CO(g)= 2Fe(s)3CO2(g)H126.7 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H250.8 kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H336.5 kJmol1FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H4则反应的H4_kJmol1。解析 (1)由已知反应得：TiCl4(l)=Ti(
18、s)2Cl2(g)H804.2 kJmol14Na(s)2Cl2(g)=4NaCl(s)H1 764.0 kJmol14Na(s)=4Na(l)H10.4 kJmol1根据盖斯定律，将得：TiCl4(l)4Na(l)=Ti(s)4NaCl(s)H 804.2 kJmol11 764.0 kJmol110.4 kJmol1970.2 kJmol1。(2)根据盖斯定律，将(32)/6得：FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)，则H4(H13H2H32)/67.3 kJmol1。答案(1)970.2(2)7.313氨在工农业生产中应用广泛。在压强为30 MPa时，合成氨时平衡混合气体中NH3
19、的体积分数与温度的关系如表所示：温度/200300400500600氨的体积分数/%89.971.047.026.413.8请回答下列问题：(1)根据表中数据，结合化学平衡移动原理，说明合成氨反应是放热反应的原因：_。(2)根据图写出合成氨的热化学方程式是_。(3)将1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量_(填“大于”、“等于”或“小于”)92.2 kJ，原因是_；若加入催化剂，H_(填“变大”、“不变”或“变小”)。(4)已知分别破坏1 mol NN键、1 mol HH键时需要吸收的能量为946 kJ、436 kJ，则破坏1
20、 mol NH键需要吸收的能量为_kJ。(5)N2H4可视为NH3分子中的H被NH2取代的产物。发射卫星时以N2H4(g)为燃料、NO2为氧化剂，二者反应生成N2和H2O(g)。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H167.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534 kJmol1则1 mol N2H4与NO2完全反应的热化学方程式为_。解析(1)、(2)见答案。(3)合成氨的热化学方程式表示1 mol氮气与3 mol氢气完全反应生成2 mol NH3时放出92.2 kJ的热量，而合成氨的反应是可逆反应，1 mol N2(g)和3 moLH2(g)不可能
21、完全反应生成2 mol的NH3(g)，故测得反应放出的热量小于92.2 kJ。(4)设破坏1 mol NH键需吸收的能量为 x kJ,94643636x92.2，x391。(5)首先依信息反应物为N2H4(g)和 NO2(g)，生成物为N2(g)和H2O(g)写出方程式并配平得N2H4(g)NO2(g)= N2(g)2H2O(g)，依据盖斯定律可得此反应的HH2H1567.85 kJmol1。答案(1)温度升高，氨在混合气体中的体积分数减小，平衡向吸热反应方向移动，故正反应是放热反应 (2)N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92.2 kJmol1(3)小于由于该反应是可逆反应，反应物不能全部转化为生成物不变(4)391(5)N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)H567.85 kJmol1
