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1、2022年蘇教版高中化學選修4《化學反應(yīng)的焓變》教案
一、選擇題
1.下列說法不正確的是( )
A.化學變化過程是原子的重新組合過程
B.根據(jù)化學反應(yīng)中的能量變化情況,化學反應(yīng)可分為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)
C.化學反應(yīng)中能量變化多少與其反應(yīng)物用量有關(guān)
D.化學反應(yīng)中的能量變化都是以熱能形式表現(xiàn)出來的
【解析】 考查對化學變化的認識,在過程上從反應(yīng)物、生成物的組成可推知是原子重新組合;從微粒間作用的能量變化角度判斷,化學反應(yīng)不是吸熱就是放熱,沒有無能量變化的反應(yīng);化學反應(yīng)中能量變化與反應(yīng)物用量有關(guān);從能量形式上看,化學變化的能量通常以熱能形式表現(xiàn)出來,但并非無其他能量形式,還要以光能
2、、電能等形式表現(xiàn)出來。
【答案】 D
2.下列關(guān)于ΔH(焓變)的說法正確的是(多選)( )
A.在任何條件下,化學反應(yīng)的焓變都等于化學反應(yīng)的反應(yīng)熱
B.ΔH>0時,反應(yīng)吸收熱量;ΔH<0時,反應(yīng)放出熱量
C.熱化學方程式中ΔH的值與物質(zhì)前的化學計量數(shù)無關(guān)
D.ΔH的值可以通過實驗測得
【解析】 等壓條件下的反應(yīng)熱在不做其他功情況下,才等于焓變,故A錯,反應(yīng)熱可以用量熱計實驗測定,故D對,ΔH單位中的mol-1表明參加反應(yīng)的各物質(zhì)的量與化學方程式中各物質(zhì)的化學式的系數(shù)相同,ΔH值與化學計量數(shù)有關(guān),故C錯。ΔH>0為吸熱反應(yīng),ΔH<0為放熱反應(yīng),故B對。
【答案】 BD
3.下
3、列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng),又是吸熱反應(yīng)的是( )
A.鋁片與稀H2SO4反應(yīng)
B.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)
C.灼熱的炭與CO2反應(yīng)
D.甲烷在O2中的燃燒
【答案】 C
4.下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是( )
A.碳酸鈣受熱分解 B.乙醇燃燒
C.鋁粉與氧化鐵粉末反應(yīng) D.氧化鈣溶于水
【解析】 生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量即反應(yīng)為吸熱反應(yīng),碳酸鈣受熱分解為吸熱反應(yīng)。
【答案】 A
5.(xx年惠州高二質(zhì)檢)已知25 ℃ 101 kPa條件下:
(1)4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s)
ΔH=-2 834
4、.9 kJ·mol-1
(2)4Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s)
ΔH=-3 119.1 kJ·mol-1
由此得出的正確結(jié)論是( )
A.等質(zhì)量的O2比O3能量低,由O2變O3為吸熱反應(yīng)
B.等質(zhì)量的O2比O3能量低,由O2變O3為放熱反應(yīng)
C.O3比O2穩(wěn)定,由O2變O3為吸熱反應(yīng)
D.O2比O3穩(wěn)定,由O2變O3為放熱反應(yīng)
【解析】 將兩個反應(yīng)方程式(1)式-(2)式,得到3O2(g)===2O3(g) ΔH=+284.2 kJ·mol-1,即等質(zhì)量的反應(yīng)物O2比生成物O3能量低,所以O(shè)2比O3穩(wěn)定,但D選項中由O2變?yōu)镺3應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
【答案】 A
5、
6.已知反應(yīng)X+Y===M+N為放熱反應(yīng),對該反應(yīng)的下列說法中正確的是( )
A.X的能量一定高于M
B.Y的能量一定高于N
C.X和Y的總能量一定高于M和N的總能量
D.X和Y的總能量一定低于M和N的總能量
【解析】 放熱反應(yīng)是反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量的反應(yīng)。
【答案】 C
7.CO(g)與H2O(g)反應(yīng)過程的能量變化如下圖所示,有關(guān)兩者反應(yīng)的說法正確的是( )
A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B.CO(g)和H2O(g)所具有的總能量大于CO2(g)和H2(g)具有的總能量
C.反應(yīng)的熱化學方程式是CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
Δ
6、H=+41 kJ·mol-1
D.1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反應(yīng)生成1 mol CO(g)和H2O(g)要放出41 kJ熱量
【解析】 由圖示知E(反應(yīng)物)>E(生成物),故CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)為放熱反應(yīng),A項錯誤,B項正確;該反應(yīng)的熱化學方程式應(yīng)為CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1,C項錯誤,同時知D項中應(yīng)吸收41 kJ熱量,D項錯誤。
【答案】 B
8.(xx年廈門高二質(zhì)檢)已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
H2(g)
7、+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
由此可知,在等溫下蒸發(fā)45 g液態(tài)水需吸收的熱量( )
A.483.6 kJ B.110 kJ
C.285.8 kJ D.221 kJ
【解析】 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH=-483.6 kJ·mol-1 ①
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1?、?
由蓋斯定律:-②得H2O(l)===H2O(g) ΔH=44 kJ·mol-1。則蒸發(fā)45 g液態(tài)水需吸收的熱量為×44 kJ=110 kJ。
【答案】 B
9.(xx年上海高考)已知
8、:H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-270 kJ·mol-1,下列說法正確的是( )
A.2 L氟化氫氣體分解成1 L氫氣與1 L氟氣吸收270 kJ熱量
B.1 mol氫氣與1 mol氟氣反應(yīng)生成2 mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270 kJ
C.在相同條件下,1 mol氫氣與1 mol氟氣的能量總和大于2 mol氟化氫氣體的能量
D.1個氫氣分子與1個氟氣分子反應(yīng)生成2個氟化氫氣體分子放出270 kJ熱量
【解析】 由于熱化學方程式中的化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的量,而不表示氣體體積或分子個數(shù),故A、D項均錯誤;由于從HF(g)變?yōu)镠F(l)放出熱量,因此,1 mol
9、氫氣與1 mol氟氣反應(yīng)生成2 mol液態(tài)氟化氫放出的熱量大于270 kJ,故B項錯誤;由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng),由能量守恒定律知,E(反應(yīng)物)>E(生成物),故C項正確。
【答案】 C
10.(xx年海南高考)白磷與氧可發(fā)生如下反應(yīng):P4+5O2===P4O10。已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為:P—P a kJ·mol-1、P—O b kJ·mol-1、P===O c kJ·mol-1 O===O d kJ·mol-1。
根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的ΔH,其中正確的是( )
A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1
B.(4c+12b-6a-5d)kJ
10、·mol-1
C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol-1
D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol-1
【解析】 化學反應(yīng)的實質(zhì)是舊鍵斷裂,新鍵形成,其中舊化學鍵斷裂吸收能量,新化學鍵形成釋放能量,反應(yīng)方程式P4+5O2===P4O10中有6 mol P—P鍵和5 mol O===O鍵斷裂,同時生成4 mol P===O鍵和12 mol P—O鍵,因此ΔH=(6a+5d-4c-12b) kJ·mol-1。
【答案】 A
二、非選擇題
11.(1)沼氣是一種能源,它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時,放出445 kJ熱量,熱化學方程式
11、為______________________________________。
(2)25 ℃、101 kPa時,1 g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水,同時放出22.68 kJ熱量,下列表示該反應(yīng)的熱化學方程式的是
________________________________________________________________________。
【解析】 熱化學方程式的書寫規(guī)則:①要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài);②在化學方程式右端要注明反應(yīng)熱,表明是吸熱還是放熱;③同一熱化學反應(yīng),如果方程式化學計量數(shù)不相等,吸放熱也不相等,但數(shù)值與反應(yīng)物的計量數(shù)成正比。
【答案】 (
12、1)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890 kJ·mol-1
(2)CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-725.8 kJ/mol
12.在一定條件下,A和B反應(yīng)可生成C和D,其能量變化如下:
(1)下列關(guān)于反應(yīng)A+B===C+D的說法正確的是(多選)( )
A.反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目一定不變
B.該反應(yīng)若有熱量變化,則一定是氧化還原反應(yīng)
C.若該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則不需加熱反應(yīng)就一定能自發(fā)進行
D.反應(yīng)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量一定相等,且該反應(yīng)遵循能量守恒
(2)若E1
13、_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)的反應(yīng)熱為__________________。
【解析】 理解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的實質(zhì),反應(yīng)物和生成物自身具有能量的大小決定了反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。
(1)每個反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒和能量守恒,故A、D兩項正確,任何反應(yīng)都伴隨著能量變化,B項錯誤。某一反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)與反應(yīng)條件無關(guān),加熱是為了使舊化學鍵斷裂,引發(fā)反應(yīng),C項錯誤。
(2)—
【答案】 (1)AD (2)吸熱 ΔH=(E2-E1)kJ·mol-1
13.在一定條件下,CH4和CO的燃燒的熱化學方程式分別為;
CH4(g)+2O2(g)===2H2O(l)+CO
14、2(g) ΔH=-890 kJ/mol
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
如果有CH4和CO的混合氣體充分燃燒,放出的熱量為262.9 kJ,生成的CO2用過量的飽和石灰水完全吸收,可得到50 g白色沉淀。則混合氣體中CH4和CO的體積比為________。
【解析】 設(shè)燃燒后共生成二氧化碳的物質(zhì)的量為x,混合氣體中甲烷的物質(zhì)的量為a,CO的物質(zhì)的量為b,
CaCO3 ~ CO2
100 g 1 mol
50 g x
x=0.5 mol
解出a=0.2 mol,b=0.3 mol,
a∶b=2∶3
【答案
15、】 2∶3
14.化學鍵的鍵能是原子間形成1 mol化學鍵(或其逆過程)時釋放(或吸收)的能量。以下是部分共價鍵鍵能的數(shù)據(jù):
H—S:364 kJ·mol-1 S—S:266 kJ·mol-1
S===O:522 kJ·mol-1 H—O:464 kJ·mol-1
(1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算下面這個反應(yīng)的反應(yīng)熱:
2H2S(g)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l) ΔH=-Q kJ·mol-1,反應(yīng)產(chǎn)物中的S實為S8,實際分子是一個8元環(huán)狀分子(即),則Q=________。
(2)標準狀況下,將a L H2S與b L SO2混合進行上述反應(yīng),當a>2b時,反應(yīng)放熱____
16、____kJ·mol-1;當a<2b時,反應(yīng)放熱________kJ·mol-1。
(3)又已知H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1
試寫出H2S和SO2反應(yīng)生成H2O(g)的熱化學方程式:________________________。
【解析】 (1)反應(yīng)可以改成:2H2S(g)+SO2(g)===S8(s)+2H2O(l)
則ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和=4×364 kJ·mol-1+2×522 kJ·mol-1-3×266 kJ·mol-1-4×464 kJ·mol-1=-154 kJ·mol-1。
(2)當a>2b時,H2S過量應(yīng)依據(jù)SO2的量計算,當a<2b時,SO2過量應(yīng)依據(jù)H2S的量計算。
(3)1 mol液態(tài)水變成氣態(tài)水需吸熱44 kJ。若2 mol液態(tài)水變成氣態(tài)水時則吸熱88 kJ。則由第(1)問可知生成H2O(g)時共放熱154 kJ-88 kJ=66 kJ。
【答案】 (1)154 (2)
(3)2H2S(g)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(g) ΔH=-66 kJ·mol-1