【优化指导】高考化学总复习课时作业3化学反应中的能量变化人教版(对应学生用书P195)1．(2012甘肃联考)化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是( )A．为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用3．(2012洛阳模拟)参照反应Br＋H2HBr＋H的能量对反应历程的示意图。下列叙述正确的是( )A．正反应为放热反应B．加入催化剂，该化学反应的反应热变大C．反应物总能量低于生成物总能量D．升高温度可增大正反应速率，降低逆反应速率7\n解析：根据反应历程图分析，该反应的正反应为吸热反应，A项不正确；加入催化剂，E1、E2同等程度地减小，E1与E2的差值不变，故反应热不变，B项不正确；反应物总能量低于生成物总能量，C项正确；升高温度，正、逆反应速率都增大，D项不正确。答案：C4．(2012长沙模拟)一般硫粉含有S(单斜)和S(正交)两种同素异形体。已知常温下：①S(s，单斜)＋O2(g)===SO2(g)；ΔH＝－297.16kJ·mol－1；②S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g)；ΔH＝－296.83kJ·mol－1下列说法正确的是( )A．S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＞－297.16kJ·mol－1B．单斜硫转变为正交硫的能量变化可用上图表示C．常温下，正交硫比单斜硫稳定D．单斜硫转化为正交硫的反应是物理变化解析：A项固体硫变为气体硫要吸收热量，则有S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH<－297.16kJ·mol－1；由已知的两个热化学方程式，说明等量的单斜硫比正交硫具有的能量高；C项正交硫比单斜硫具有的能量低，则正交硫更稳定；D项单斜硫转化为正交硫为同素异形体之间的转化，属于化学变化。答案：C5．(2012西宁模拟)下列反应的反应热能表示强酸和强碱反应的中和热的是( )A．CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)B．H2SO4(aq)＋2KOH(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)C．2HNO3(aq)＋Ba(OH)2(aq)===Ba(NO3)2(aq)＋2H2O(l)D．HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)解析：CH3COOH为弱酸，不属于强酸，A项错误；强酸、强碱稀溶液完全反应生成1molH2O(l)时放出的热量为中和热，B、C项中生成的水均为2mol，故B、C项错误。答案：D6．(2012正定质检)已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)；ΔH＝－Q1H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)；ΔH＝－Q2有关上述反应的叙述正确的是( )7\nA．HCl比HBr的化学性质稳定B．生成物总能量均高于反应物总能量C．生成1molHCl气体时放出Q1热量D．1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量解析：氯比溴活泼，生成的HCl比HBr的性质稳定，A项正确。两者均为放热反应，即反应物总能量大于生成物总能量，B项不正确。生成1molHCl时只放出0.5Q1的热量，C项不正确。物质在气态时具有的能量一般高于液态和固态时，故D项正确。答案：AD7．下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )A．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)；ΔH>0。则金刚石比石墨稳定B．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)；ΔH＝－571.6kJ/mol。则H2的燃烧热为285.8kJ/molC．已知2C(s)＋O2(g)===2CO(g)；ΔH＝－221.0kJ/mol。则C(碳)的燃烧热为110.5kJ/molD．已知2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)；ΔH＝－114.6kJ/mol。则该反应的中和热为114.6kJ/mol解析：A选项错误，由ΔH>0可知该反应是吸热反应，产物金刚石能量比反应物石墨高，而能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定；C选项错误，燃烧热指的是101kPa时1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，CO不是稳定的氧化物，所以110kJ/mol不属于燃烧热；D选项错误，中和热是特指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热，而114.6kJ/mol是生成2mol水时放出的热量。答案：B8．根据下列两个热化学反应方程式，判断有关说法正确的是( )2CH3CH2CH2CH3(g)＋13O2(g)―→8CO2(g)＋10H2O(l)；ΔH＝－5756kJ/mol2(CH3)2CHCH3(g)＋13O2(g)―→8CO2(g)＋10H2O(l)；ΔH＝－5738kJ/molA．正丁烷的燃烧热为5756kJ/molB．异丁烷的燃烧热为573.8kJ/molC．正丁烷的稳定性大于异丁烷D．异丁烷转化为正丁烷是一个吸热过程解析：燃烧热的定义中强调1mol可燃物和稳定的氧化物，A、B项错误；根据盖斯定律得到，异丁烷转化为正丁烷的过程是一个吸热过程，D项正确。异丁烷的能最低于正丁烷，能量越低越稳定，故异丁烷稳定，C项错误。答案：D9．(2012湖北联考)下列说法或表示方法中，正确的是( )7\nA．等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧，前者放出的热量多B．a℃、bkPa下，将0.5molO2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成H2O(g)，放热ckJ，其热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)；ΔH＝－2ckJ·mol－1C．常温常压下，2.8gCO气体完全燃烧放出的热量为28.26kJ，则表示CO燃烧热的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)；ΔH＝－565.2kJ·mol－1D．稀硫酸溶液与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3kJ·mol－1，则稀醋酸溶液与稀NaOH溶液反应的热化学方程式可表示为：CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)；ΔH＝－57.3kJ·mol－110．(2012海淀模拟)红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量关系如图所示，图中的ΔH表示生成1mol产物的数据。已知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是( )A．其他条件不变，升高温度有利于PCl5的生成B．反应2P(s)＋5Cl2(g)===2PCl5(g)对应的反应热ΔH＝－798kJ/molC．P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为2P(s)＋3Cl2(g)===2PCl3(g)；ΔH＝－306kJ/molD．其他条件不变，对于PCl5分解生成PCl3和Cl2的反应，增大压强，PCl5的转化率减小，平衡常数K减小解析：从图像看，P与氯气的反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，所以A选项错误；B选项正确，可以通过图像得出，也可以通过方程式叠加得到；C选项错误，图中直接读出的能量变化是生成1mol产物的能量变化；D选项错误，改变压强对平衡常数没有影响。答案：B7\n11．下表是一些键能数据：(单位：kJ·mol－1)化学键键能化学键键能化学键键能H—H436Cl—Cl243H—Cl432S=S255H—S339C—F427C—Cl330C—I218H—F565C—O347H—O464阅读上述信息，回答下列问题：(1)根据表中数据判断CCl4的稳定性______(填“大于”或“小于”)CF4的稳定性。试预测C—Br键的键能范围：______<C—Br键的键能<______。(2)结合表中数据和热化学方程式H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)；ΔH＝－QkJ·mol－1，通过计算确定热化学方程式中Q的值为______。(3)卤代烃RX在同样条件下发生碱性水解反应时，RF、RCl、RBr、RI(R相同)的反应活性由大到小的顺序是____________________。(4)有人认为：H—O键的键能大于H—S键的键能，所以H2O的沸点高于H2S的沸点。你是否赞同这种观点？如不赞同，请说出你的理由。_____________。解析：(1)CCl4的键能小于CF4，因此CF4更稳定。C—Br键的键能应介于C—Cl键的键能与C—I键的键能之间。(2)反应热等于反应物的键能减去生成物的键能，即ΔH＝436＋243－2×432＝－185(kJ·mol－1)。(3)很显然卤代烃水解的难易程度与碳卤键的键能有关，键能和原子半径有关。(4)分子晶体的沸点高低只与分子间作用力有关，与键能无关。答案：(1)小于 218kJ·mol－1 330kJ·mol－1(2)185 (3)RI>RBr>RCl>RF (4)不赞同，H2O的熔、沸点高于H2S是因为水分子间存在氢键，与键能无关12．化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化，这种能量的变化常以热能的形式表现出来，叫做反应热。由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热等等。(1)下列ΔH表示物质燃烧热的是______；表示物质中和热的是______________。(填ΔH1、ΔH2或ΔH3等)A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)；ΔH1B．C(s)＋O2(g)===CO(g)；ΔH2C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH3D．C(s)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH4E．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)；ΔH57\nF．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)；ΔH6G．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)；ΔH7(2)2.00gC2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6kJ的热量。写出该反应的热化学方程式：____________________________________________。(3)充分燃烧一定量的丁烷放出的热量大小为Q，生成的CO2恰好与100mL5mol/LKOH溶液完全反应。求燃烧1mol丁烷放出的热量(设其数值为x)______。解析：(3)若CO2与KOH反应生成K2CO3，则n(CO2)＝0.25mol，n(C4H10)＝mol，x＝16Q；若CO2与KOH反应生成KHCO3，则n(CO2)＝0.5mol，n(C4H10)＝mol，x＝8Q。答案：(1)ΔH4、ΔH5 ΔH6(2)C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)；ΔH＝－1294.8kJ/mol (3)8Q13．(1)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生自燃，生成SiO2和水蒸气。已知1g甲硅烷自燃放出热量44.6kJ，其反应的热化学方程式是______________________________________________________________。(2)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2是放热反应，当1molCl2参与反应时释放145kJ的热量，写出这个反应的热化学方程式：_______________________________________________________。(3)家用液化气中的主要成分之一是丁烷，当10kg丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出的热量是5×105kJ，试写出丁烷燃烧的热化学方程式：_______________________________________________________________。丁烷的燃烧热为______kJ/mol。已知1mol液态水汽化时需要吸收44kJ的热量，则反应：C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH＝______kJ/mol。解析：(3)根据燃烧热的概念，结合题给条件可计算丁烷的燃烧热为：×58g/mol＝2900kJ/mol。1mol丁烷燃烧生成气态水时的ΔH＝－(2900kJ/mol－5×44kJ/mol)＝－2680kJ/mol。答案：(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(g)；ΔH＝－1427.2kJ/mol(2)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)；ΔH＝－290kJ/mol7\n(3)C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)；ΔH＝－2900kJ/mol 2900 －268014．(2012桂林模拟)(1)如图所示NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式__________________。(2)我国实施“嫦娥探月”工程的长征火箭中使用偏二甲肼[(CH3)2N－NH2]作为燃料，其与过氧化氢发生反应时放出大量的热量，该反应的热化学方程式为C2H8N2(l)＋8H2O2(l)===N2(g)＋2CO2(g)＋12H2O(g)；ΔH＝－2500kJ·mol－1。如果1mol偏二甲肼与过氧化氢发生上述反应生成液态水，则反应中放出的热量Q______2500kJ(填“<”“>”或“＝”)。(3)恒温恒容下，2molH2与2molN2反应达到平衡时，N2为1.8mol，H2的转化率为______；若该反应在恒温恒压条件下进行，其他条件相同，反应达平衡时，H2的转化率比上述条件下H2的转化率______(填“大”“小”或“相等”)。(4)由氢气、氧气和KOH溶液组成的新型燃料电池中，正极上发生反应的电极反应式为__________________________________。解析：反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量。所给反应生成物H2O的状态为气态，气态水变为液态水时放热，故得到液态水时会放出更多的能量。若参加反应的氮气为2mol－1.8mol＝0.2mol时，参加反应的H2的物质的量为0.6mol，其转化率为×100%＝30%，若压强不变，则反应过程中容器的体积减小，平衡正向移动，氢气的转化率增大。电池的正极发生还原反应，即氧气在碱性条件下的反应。答案：(1)NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)；ΔH＝－1234kJ·mol－1 (2)> (3)30% 大 (4)O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 7
