2019-2020年高考化學(xué)考點突破訓(xùn)練 6.1化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng).doc

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2019-2020年高考化學(xué)考點突破訓(xùn)練 6.1化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng) 1．(xx太原質(zhì)檢)沼氣是一種清潔能源，它的主要成分是CH4，已知0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時，放出445 kJ熱量，則下列熱化學(xué)方程式中正確的是(　　) A．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋890 kJmol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋890 kJmol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJmol－1 D．CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－890 kJmol－1 解析　0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時，放出445 kJ熱量，即1 mol CH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時，放出890 kJ熱量。根據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的規(guī)定，要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，標(biāo)出反應(yīng)的熱效應(yīng)，只有C項正確。 答案　C 2．下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(ΔH的絕對值均正確)(　　) A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 367.0 kJ/mol(燃燒熱) B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋57.3 kJ/mol(中和熱) C．S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.8 kJ/mol(反應(yīng)熱) D．2NO2===O2＋2NO ΔH＝＋116.2 kJ/mol(反應(yīng)熱) 解析　此題考查熱化學(xué)方程式的書寫。A項，考查燃燒熱，生成物水的狀態(tài)不是穩(wěn)定狀態(tài)；B項，因中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故ΔH<0；D項，未注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。 答案　C 3．25 ℃、101 kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是ΔH＝－393.5 kJ/mol、ΔH＝－285.8 kJ/mol、 ΔH＝－890.3 kJ/mol、ΔH＝－2 800 kJ/mol，則下列熱化學(xué)方程式正確的是(　　) A．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ/mol D.C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 400 kJ/mol 解析　在101 kPa時，1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量叫做該物質(zhì)的燃燒熱。A項中C的穩(wěn)定氧化物為CO2，C項和D項中H2O應(yīng)為液態(tài)。 答案　B 4．(xx東北三省四市聯(lián)考)(1)25 ℃、101 kPa時，1 g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水，放出22.68 kJ熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________________。 (2)0.3 mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在O2中燃燒，生成固態(tài)B2O3和液態(tài)水，放出649.5 kJ熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________________________。 (3)肼(N2H4)是一種高效清潔的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃燒生成氮氣和氣態(tài)水時，放出133.5 kJ熱量，則肼燃燒的熱化學(xué)方程式為_____________________________________。 解析　(3)先寫出肼燃燒的化學(xué)方程式：N2H4＋O2===N2＋2H2O，據(jù)0.25 mol N2H4(g)完全燃燒生成N2和H2O(g)，放出熱量133.5 kJ，則1 mol N2H4完全燃燒放出的熱量為534 kJ。 答案　(1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－725.76 kJmol－1 (2)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJmol－1 (3)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJmol－1 考點2 蓋斯定律及反應(yīng)熱的計算 1.蓋斯定律 蓋斯定律的實質(zhì)是如果一個反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的。即： 則有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2，ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。 2．反應(yīng)熱的計算 (1)依據(jù)反應(yīng)物與生成物的能量計算：ΔH＝E生成物－E反應(yīng)物。 (2)依據(jù)反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂與生成物化學(xué)鍵形成過程中的能量變化計算：ΔH＝反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量－生成物的化學(xué)鍵形成釋放的能量。 (3)利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行計算：先寫出熱化學(xué)方程式，再根據(jù)熱化學(xué)方程式所體現(xiàn)的物質(zhì)之間、物質(zhì)與反應(yīng)熱之間的關(guān)系直接計算反應(yīng)熱。 (4)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱數(shù)據(jù)，利用公式直接計算反應(yīng)熱：ΔH＝標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱n(可燃物的物質(zhì)的量)。 (5)利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱：①設(shè)計合理的反應(yīng)途徑。②對已知的熱化學(xué)方程式進(jìn)行簡單運算，得出待求的熱化學(xué)方程式，反應(yīng)熱也要進(jìn)行相應(yīng)的運算，從而得出待求熱化學(xué)方程式的反應(yīng)熱。③在進(jìn)行反應(yīng)熱的計算時，要注意反應(yīng)熱的符號以及反應(yīng)熱與熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)間的比例關(guān)系。 3．用蓋斯定律求反應(yīng)熱的注意事項 (1)當(dāng)反應(yīng)方程式乘以或除以某數(shù)時，ΔH也對應(yīng)乘以或除以某數(shù)。 (2)反應(yīng)方程式進(jìn)行加減運算時，ΔH也同樣要進(jìn)行加減運算，且要帶“＋”“－”，即把ΔH看作一個整體進(jìn)行運算。 (3)通過蓋斯定律計算比較反應(yīng)熱的大小時，同樣要把ΔH看作一個整體。 (4)在反應(yīng)過程中常會遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，物質(zhì)狀態(tài)依次由固→液→氣變化時，會吸熱；反之會放熱。 (5)當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。 題組訓(xùn)練 5.(xx海淀期末)下列說法正確的是(　　) A．如圖可表示水分解過程中的能量變化 B．若2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝ －221.0 kJ/mol，則碳的燃燒熱為110.5 kJ/mol C．需要加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)，常溫下能發(fā)生的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) D．已知Ⅰ：反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－a kJ/mol， Ⅱ：　 且a、b、c均大于零，則斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量為(－a－b－c)kJ/mol 解析　本題考查了化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化，意在考查考生對化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念的理解以及對圖象的分析能力。A項，水的分解為吸熱反應(yīng)，生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量，且催化劑可有效降低活化能，正確；B項，燃燒熱概念中強(qiáng)調(diào)完全反應(yīng)且生成穩(wěn)定的氧化物，而該項反應(yīng)中生成物為CO，錯誤；C項，常溫下能發(fā)生的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)，如在常溫下Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，需要加熱的反應(yīng)也不一定是吸熱反應(yīng)；D項，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的過程為舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵生成的過程，且斷裂化學(xué)鍵吸收能量，生成化學(xué)鍵放出能量，可知斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量為(a＋b＋c)kJ/mol。 答案　A 6．(xx新課標(biāo)全國Ⅱ)在1 200 ℃時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應(yīng) H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1 2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2 H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH3 2S(g)===S2(g)　ΔH4 則ΔH4的正確表達(dá)式為(　　) A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2) C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3) 解析　根據(jù)蓋斯定律，由第一個反應(yīng)＋第二個反應(yīng)－第三個反應(yīng)2可得第四個反應(yīng)，則ΔH4＝ΔH1＋ΔH2－ΔH32＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。 答案　A 7．(xx重慶)肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示。已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)：N≡N為942、OO為500、N—N為154，則斷裂1 mol N—H鍵所需的能量(kJ)是(　　) A．194　　　　　　　　 B．391 C．516 D．658 解析　根據(jù)圖示，可得如下熱化學(xué)反應(yīng)方程式：N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－534 kJ/mol①；2N(g)＋4H(g)＋2O(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－2 752 kJ/mol②。根據(jù)蓋斯定律，①－②有：N2H4(g)＋O2(g)===2N(g)＋4H(g)＋2O(g)　ΔH3＝＋2 218 kJ/mol，設(shè)斷裂1 mol N—H鍵所需的能量為x kJ，則有4x kJ＋154 kJ＋500 kJ＝2 218 kJ，解得x＝391，故斷裂1 mol N—H鍵所需的能量為391 kJ。 答案　B 8．(xx湖南聯(lián)考)蓋斯定律認(rèn)為能量總是守恒的，不管化學(xué)反應(yīng)過程是一步完成或分幾步完成，整個過程的熱效應(yīng)是相同的。 已知：①H2O(g)===H2O(l) 　ΔH1＝－Q1 kJmol－1 ②C2H5OH(g)===C2H5OH(l) 　ΔH2＝－Q2 kJmol－1 ③C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝－Q3 kJmol－1 若使23 g液態(tài)無水酒精完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，則放出的熱量為(單位：kJ)(　　) A．Q1＋Q2＋Q3 B．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3 C．0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3 D．0.5(Q1＋Q2＋Q3) 解析　根據(jù)蓋斯定律，1 mol液態(tài)無水酒精完全燃燒的ΔH＝ΔH13－ΔH2＋ΔH3＝(－3Q1＋Q2－Q3)kJmol－1。23 g(0.5 mol)液態(tài)無水酒精完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，放出的熱量為(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3)kJ，B項正確。 答案　B 歸納總結(jié) 利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式 　 考點3 反應(yīng)熱大小的比較 　比較反應(yīng)熱的大小一般有以下幾種情況： 1．同一反應(yīng)的生成物狀態(tài)不同時，如A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1，A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2，則ΔH1＞ΔH2。 2．同一反應(yīng)的反應(yīng)物狀態(tài)不同時，如A(s)＋B(g)===C(g)　ΔH1，A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH2，則ΔH1＞ΔH2。 3．兩個有聯(lián)系的反應(yīng)相比時，如C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1①，C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH2②。比較方法：利用反應(yīng)①(包括ΔH1)乘以某系數(shù)減去反應(yīng)②(包括ΔH2)乘以某系數(shù)，即得出ΔH3＝ΔH1某系數(shù)－ΔH2某系數(shù)，根據(jù)ΔH3大于0或小于0進(jìn)行比較。 總之，比較反應(yīng)熱的大小時要注意：①反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)；②ΔH有正負(fù)之分，比較時要連同“＋”“－”一起比較，類似數(shù)學(xué)中的正、負(fù)數(shù)大小的比較；③若只比較放出熱量的多少，則只比較數(shù)據(jù)的大小，不考慮正、負(fù)號。 題組訓(xùn)練 9．下列各組熱化學(xué)方程式的ΔH前者大于后者的是(　　) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH8 A．① B．④ C．②③④ D．①②③ 解析?、偾懊娣磻?yīng)式減去后面反應(yīng)式可得：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1－ΔH2，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即ΔH1－ΔH2＜0，所以ΔH1＜ΔH2；②等量的固態(tài)硫變?yōu)榱蛘魵鈺r吸熱，故在與O2反應(yīng)生成同樣的SO2時，氣態(tài)硫放出的熱量多，即ΔH3＞ΔH4；③發(fā)生同樣的燃燒反應(yīng)，物質(zhì)的量越多，放出的熱量越多，故ΔH5＞ΔH6；④碳酸鈣分解吸收熱量，ΔH7＞0，CaO與H2O反應(yīng)放出熱量，ΔH8＜0，顯然ΔH7＞ΔH8。 答案　C 10．(xx鄭州一中月考)下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是(　　) A．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)為放熱反應(yīng)，則SO2的能量定高于SO3的能量 B．已知C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH>0，則金剛石比石墨穩(wěn)定 C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1，則任何酸堿中和反應(yīng)的熱效應(yīng)均為57.3 kJ D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH,2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2，則ΔH1<ΔH2 解析　A項說明2 mol SO2和1 mol O2的總能量比2 mol SO3的能量高，但不能說SO2的能量高于SO3的能量，A項不正確；石墨轉(zhuǎn)化為金剛石吸收能量，則金剛石的能量高于石墨，能量越高越不穩(wěn)定，B項不正確；酸堿中和反應(yīng)的熱效應(yīng)不僅與生成H2O的物質(zhì)的量有關(guān)，還與酸、堿的濃度及強(qiáng)弱有關(guān)，C項不正確；碳完全燃燒比不完全燃燒放出的能量多，但比較ΔH時應(yīng)帶符號比較，故ΔH1<ΔH2，D項正確。 答案　D 11．已知下列各反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，同溫同壓下，下列各熱化學(xué)方程式中的ΔH最小的是(　　) A．2A(l)＋B(l)===2C(g)　ΔH1 B．2A(g)＋B(g)===2C(g)　ΔH2 C．2A(g)＋B(g)===2C(l)　ΔH3 D．2A(l)＋B(l)===2C(l)　ΔH4 解析　等物質(zhì)的量的反應(yīng)物，氣態(tài)時所具有的能量高于液態(tài)時所具有的能量。根據(jù)ΔH＝生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量，可知選項C的ΔH數(shù)值最小。 答案　C