当前位置:文档之家› 专题6 化学反应与能量

专题6 化学反应与能量

专题6 化学反应与能量
专题6 化学反应与能量

专题6化学反应与能量

『经典题组』

1.下列与化学反应能量变化相关的说法不正确的是()

A.任何化学反应都伴随着热量的变化

B.一个反应是吸热反应还是放热反应要看反应物和生成物具有总能量的相对大小

C.化学键的断裂一定吸收能量,化学键的形成一定释放能量

D.化学反应过程的能量变化除热能外,也可以是光能、电能等

答案 A

解析A项,任何化学反应都涉及能量的变化,但不一定是热量的变化,错误;B项,根据反应物和生成物总能量的相对大小,可以判断该反应是放热反应还是吸热反应,正确;C项,化学键断裂过程中要吸收能量,形成新化学键要释放能量,正确;D项,化学能可以转化成热能、电能和光能等,正确。

2.某反应由两步反应A B C构成,它的反应能量曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是()

A.两步反应均为吸热反应

B.加入催化剂会改变反应的焓变

C.三种化合物中C最稳定

D.整个反应中ΔH=E1-E2

答案 C

解析由图像可知,A的能量低于B的能量,故A转化为B的反应是吸热

反应;同理,B转化为C的反应是放热反应,故A错误。加入催化剂,会降低反应的活化能,但不会改变反应的焓变,故B错误。物质所具有的能量越低越稳定,故C正确。整个反应为A C,由盖斯定律可知,ΔH=E1-E2+E3-E4,故D 错误。

3.下列有关热化学方程式书写及对应表述均正确的是()

A.密闭容器中,9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6 g时,放出19.12 kJ热量。则Fe(s)+S(s)===FeS(s)ΔH=-95.6 kJ/mol

B.稀醋酸与0.1 mol/L NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3 kJ/mol

C.已知1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5 kJ,则水分解的热化学方程式:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)ΔH=+285.5 kJ/mol

D.已知2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=-221 kJ/mol,则可知C的燃烧热ΔH =-110.5 kJ/mol

答案 A

解析9.6 g硫粉的物质的量是0.3 mol,11.2 g铁粉的物质的量是0.2 mol,混合加热,硫粉过量0.1 mol,生成硫化亚铁17.6 g时,放出19.12 kJ热量,热化学方程式是Fe(s)+S(s)===FeS(s)ΔH=-95.6 kJ/mol,A正确;强酸强碱的稀溶液反应生成1 mol水时的热化学方程式是H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3 kJ/mol,B错误;已知1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5 kJ,则水分解的热化学方程式是2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.0 kJ/mol,C错误;C燃烧生成CO是C的不完全燃烧,燃烧热要求反应物必须是完全燃烧生成稳定的氧化物,D错误。

4.有关化学键的键能数据如表所示:

化学键C===O O===O C—C

键能/(kJ·mol-1) x498.8 345.6

碳的燃烧热为395 kJ·mol-1,假设单质碳中只存在C—C键且基本结构单元为正四面体,则x的值为()

A.619.7 B.1239.4

C.792.5 D.1138.1

答案 C

解析在碳的正四面体结构中,每个碳原子形成4个C—C键,每个C—C 键由2个碳原子共有,故每个碳原子拥有的C—C键数目为2。结合反应热与键能关系:ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和,可得2×345.6+498.8-2x=-395,计算得x=792.5。

5.以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:

相关反应的热化学方程式为:

反应Ⅰ:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)===2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213 kJ·mol-1

反应Ⅱ:H2SO4(aq)===SO2(g)+H2O(l)+1

-1

2O2(g) ΔH2=+327 kJ·mol 反应Ⅲ:2HI(aq)===H2(g)+I2(g) ΔH3=+172 kJ·mol-1

下列说法不正确的是()

A.该过程实现了太阳能到化学能的转化

B.SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用

C.总反应的热化学方程式为:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ·mol-1

D.该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的ΔH不变

答案 C

解析通过流程图反应Ⅱ和Ⅲ,实现了太阳能到化学能的转化,故A正确;

总反应为H2O===H2↑+1

2O2↑,SO2和I2起到催化剂的作用,故B正确;反应Ⅰ

+反应Ⅱ+反应Ⅲ,得到H2O(l)===H2(g)+1

2O2(g)ΔH=(-213+327+172) kJ·mol-1=+286 kJ·mol-1,故C错误;ΔH只与始态和终态有关,该过程降低了水分解制氢的活化能,ΔH不变,故D正确。

6.已知下列热化学方程式信息:

①S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH1

②2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g)ΔH2

③S(s)+H2(g)===H2S(g)ΔH3

④2H2S(g)+3O2(g)===2H2O(l)+2SO2(g)ΔH4

⑤2H2S(g)+SO2(g)===2H2O(g)+3S(s)ΔH5

下列有关叙述正确的是()

A.S(s)和O2(g)的能量之和小于SO2(g)的能量

B.反应④为吸热反应

C.ΔH1=1

3(ΔH4-ΔH5)

D.2S(s)+2H2(g)+3O2(g)===2H2O(l)+2SO2(g)ΔH=2ΔH3+ΔH4

答案 D

解析反应①为放热反应,ΔH1<0,故反应物的能量之和比生成物的能量之和高,A错误。反应④为放热反应,B错误。反应④和反应⑤的生成物中H2O状态不同,C错误。根据盖斯定律,由③×2+④可知D正确。

7.(1)二甲醚作为燃料电池的原料,可通过以下途径制取:

Ⅰ.2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH

Ⅱ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH

已知:①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH1=-41.0 kJ·mol-1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.0 kJ·mol-1

③CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)ΔH3=+23.5 kJ·mol-1

则反应Ⅰ的ΔH=________ kJ·mol-1。

(2)在一定条件下氨气和氧气能发生反应生成氮气和水蒸气:4NH3(g)+

3O 2(g)===2N 2(g)+6H 2O(g) ΔH 。

查阅资料可得有关的化学键键能数据如下:

由此计算上述反应的反应热ΔH =________ kJ·mol -1。

答案 (1)-203.5 (2)-1268

解析 (1)根据盖斯定律,①×2+②×2-③,得ΔH =(-41.0 kJ·mol -1)×2+(-49.0 kJ·mol -1)×2-(+23.5 kJ·mol -1)=-203.5 kJ·mol -1。

(2)4NH 3(g)+3O 2(g)===2N 2(g)+6H 2O(g),反应的ΔH =反应物的总键能-生成物的总键能=(12×391+3×496-2×946-12×463) kJ·mol -1=-1268 kJ·mol -1。

『高考题组』

1.(2020·江苏高考)反应SiCl 4(g)+2H 2(g)=====高温Si(s)+4HCl(g)可用于纯硅的

制备。下列有关该反应的说法正确的是( )

A .该反应ΔH >0、ΔS <0

B .该反应的平衡常数K =c 4(HCl )c (SiCl 4)×c 2(H 2)

C .高温下反应每生成1 mol Si 需消耗2×22.4 L H 2

D .用

E 表示键能,该反应ΔH =4E (Si —Cl)+2E (H —H)-4E (H —Cl)

答案 B

解析 该反应气体反应物系数之和小于气体生成物系数之和,因此该反应为熵增反应,即ΔS >0,故A 错误;题中说的是高温,不是标准状况下,因此不能直接用22.4 L·mol -1计算,故C 错误;ΔH =反应物键能总和-生成物键能总和,即ΔH =4E (Si —Cl)+2E (H —H)-4E (H —Cl)-2E (Si —Si),故D 错误。

2.(2019·浙江4月高考)MgCO 3和CaCO 3的能量关系如图所示(M =Ca 、Mg):

M 2+(g)+CO 2-3(g)―

―→ΔH 2M 2+(g)+O 2-(g)+CO 2(g) ↑ΔH 1 ↓ΔH 3

MCO 3(s) ――→ΔH MO(s)+ CO 2(g)

已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是( )

A .ΔH 1(MgCO 3)>ΔH 1(CaCO 3)>0

B .ΔH 2(MgCO 3)=ΔH 2(CaCO 3)>0

C .ΔH 1(CaCO 3)-ΔH 1(MgCO 3)=ΔH 3(CaO)-ΔH 3(MgO)

D .对于MgCO 3和CaCO 3,ΔH 1+ΔH 2>ΔH 3

答案 C

解析 根据盖斯定律,得ΔH =ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3,又易知Ca 2+半径大于Mg 2+半径,所以CaCO 3的离子键强度弱于MgCO 3,CaO 的离子键强度弱于MgO 。

离子键断裂吸热,因此ΔH 1(MgCO 3)>ΔH 1(CaCO 3)>0,A 正确;ΔH 2表示断裂CO 2-3

中共价键形成O 2-和CO 2吸收的能量,与M 2+无关,因而ΔH 2(MgCO 3)=ΔH 2(CaCO 3)>0,B 正确;由上述分析可知ΔH 1(CaCO 3)-ΔH 1(MgCO 3)<0,而ΔH 3表示形成MO 离子键所放出的能量,ΔH 3为负值,CaO 的离子键强度弱于MgO ,因而ΔH 3(CaO)>ΔH 3(MgO),ΔH 3(CaO)-ΔH 3(MgO)>0,C 错误;由上述分析可知ΔH 1+ΔH 2>0,ΔH 3<0,故ΔH 1+ΔH 2>ΔH 3,D 正确。

3.(2018·江苏高考)下列说法正确的是( )

A .氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能

B .反应4Fe(s)+3O 2(g)===2Fe 2O 3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应

C .3 mol H 2与 1 mol N 2混合反应生成NH 3,转移电子的数目小于6×6.02×1023

D .在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快

答案 C

解析 氢氧燃料电池放电时化学能不能全部转化为电能,A 错误,反应4Fe(s)+3O 2(g)===2Fe 2O 3(s)的ΔS <0,该反应常温下可自发进行,应为放热反应,B 错

误;N2与H2的反应为可逆反应,3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3,转移电子数小于6N A,C正确;酶是一类具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,温度太高酶会发生变性,催化活性降低,淀粉水解速率减慢,D错误。

4.(2020·全国卷Ⅰ节选)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为

_______________________________________________________________。

答案2V2O5(s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s)ΔH=-351 kJ·mol-1

解析由题中信息可知:

①V2O4(s)+SO3(g)V2O5(s)+SO2(g)ΔH2=-24 kJ·mol-1

②V2O4(s)+2SO3(g)2VOSO4(s)ΔH3=-399 kJ·mol-1

根据盖斯定律可知,②-①×2得2V2O5(s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s),则ΔH=ΔH3-2ΔH2=(-399 kJ·mol-1)-(-24 kJ·mol-1)×2=-351 kJ·mol-1。

5.(2019·全国卷Ⅱ)环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:

已知:ΔH1=100.3 kJ·mol-1①

H2(g)+I2(g)===2HI(g)ΔH2=-11.0 kJ·mol-1②

对于反应:

ΔH3=______kJ·mol-1③。

答案89.3

解析根据盖斯定律,反应①+②可得反应③,则

ΔH3=ΔH1+ΔH2=100.3 kJ·mol-1+(-11.0 kJ·mol-1)=89.3 kJ·mol-1。

6.(2018·全国卷Ⅲ)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:

(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式

___________________________________________________________________。

(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:

2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH1=48 kJ·mol-1

3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)+2SiHCl3(g)ΔH2=-30 kJ·mol-1

则反应4SiHCl3(g)===SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH=________kJ·mol-1。

答案(1)2SiHCl3+3H2O===(HSiO)2O+6HCl(2)114

解析(1)根据题目表述,三氯氢硅和水蒸气反应得到(HSiO)2O,方程式为:2SiHCl3+3H2O===(HSiO)2O+6HCl。

(2)将第一个方程式扩大3倍,再与第二个方程式相加就可以得到目标反应方程式,所以焓变为[48×3+(-30)] kJ·mol-1=114 kJ·mol-1。

7.(2018·天津高考)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:

CO2与CH4经催化重整,制得合成气:

CH4(g)+CO2(g)催化剂

2CO(g)+2H2(g)

(1)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:

化学键C—H C===O H—H C←

===O(CO) 键能/kJ·mol-1413 745 436 1075 则该反应的ΔH=____________。分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是________(填“A”或“B”)。

(2)按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为900 ℃的原因是

__________________________________________________________________。

答案(1)+120 kJ·mol-1B(2)900 ℃时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低

解析(1)化学反应的焓变应该等于反应物键能减去生成物的键能,所以焓变为(4×413+2×745) kJ·mol-1-(2×1075+2×436) kJ·mol-1=+120 kJ·mol-1。初始时容器A、B的压强相等,A容器恒容,随着反应的进行压强逐渐增大(气体物质的量增加);B容器恒压,压强不变;所以达平衡时压强一定是A中大,B中小,此反应压强减小平衡正向移动,所以B中反应物的转化率更大,吸热也更多。

8.(2017·全国卷Ⅰ)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为

_________________________________、_________________________________,制得等量H2所需能量较少的是________。

答案H2O(l)===H2(g)+1

-1

2O2(g)ΔH=286 kJ·mol

H2S(g)===H2(g)+S(s)ΔH=20 kJ·mol-1

系统(Ⅱ)

解析将题干中的四个热化学方程式分别编号为①②③④,根据盖斯定律,将①+②+③可得系统(Ⅰ)中的热化学方程式:

H2O(l)===H2(g)+1

2O2(g)ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=327 kJ·mol

-1-151 kJ·mol

-1+110 kJ·mol-1=286 kJ·mol-1

同理,将②+③+④可得系统(Ⅱ)中的热化学方程式:

H2S(g)===H2(g)+S(s)ΔH=ΔH2+ΔH3+ΔH4=-151 kJ·mol-1+110 kJ·mol -1+61 kJ·mol-1=20 kJ·mol-1

由所得两热化学方程式可知,制得等量H2所需能量较少的是系统(Ⅱ)。

9.(2017·北京高考)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。

已知:TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4 kJ·mol-1

2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH2=-220.9 kJ·mol-1

(1)TiO2加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:

___________________________________________________________________。

(2)氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2生成CO反应的ΔH________0(填“>”“<”或“=”),判断依据:

____________________________________________________________________。

答案(1)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(g)+2CO(g)ΔH=-45.5 kJ·mol-1

(2)>随温度升高,CO含量增大,说明生成CO的反应是吸热反应

解析(1)将题给两个已知热化学方程式依次编号为ⅰ、ⅱ,根据盖斯定律,由ⅰ+ⅱ可得TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+2CO(g),则有ΔH=(+175.4 kJ·mol-1)+(-220.9 kJ·mol-1)=-45.5 kJ·mol-1。

(2)由图可知,随温度升高,n(CO)逐渐增大、n(CO2)逐渐减小,说明升高温度,平衡CO2+C2CO正向移动,该反应的正反应为吸热反应,则该反应的

ΔH>0。

『模拟题组』

1.(2020·长春市高三质量监测)如图是1 mol金属镁和卤素单质反应的ΔH(单位:kJ·mol-1)示意图,反应物和生成物均为常温时的稳定状态。下列选项不正确的是()

A.由图可知,MgF2(s)+Br2(l)===MgBr2(s)+F2(g)ΔH=+600 kJ·mol-1

B.MgI2与Br2反应的ΔH<0

C.电解MgBr2制Mg是吸热反应

D.化合物的热稳定性顺序:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2

答案 D

解析由图可得:①Mg(s)+F2(g)===MgF2(s)ΔH=-1124 kJ·mol-1,②Mg(s)+Br2(l)===MgBr2(s)ΔH=-524 kJ· mol-1,③Mg(s)+I2(s)===MgI2(s)ΔH=-364 kJ·mol-1,根据盖斯定律,由②-①得:MgF2(s)+Br2(l)===MgBr2(s)+F2(g)ΔH=+600 kJ·mol-1,A正确;根据盖斯定律,由②-③得:MgI2(s)+Br2(l)===MgBr2(s)+I2(s)ΔH=-160 kJ·mol-1,ΔH<0,B正确;由图可知Mg 和Br2反应生成MgBr2为放热反应,故电解MgBr2制Mg是吸热反应,C正确;MgI2、MgBr2、MgCl2、MgF2均为离子晶体,离子半径F-

2.(2020·辽宁省六校协作体高三第一次考试)335 ℃时,在恒容密闭反应器中1.00 mol C10H18(l)催化脱氢的反应过程如下:

反应1:C10H18(l)C10H12(l)+3H2(g)ΔH1

反应2:C10H12(l)C10H8(l)+2H2(g)ΔH2

测得C10H12和C10H8的产率x1和x2(以物质的量分数计)随时间的变化关系及反应过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是()

A.使用催化剂能改变反应历程

B.更换催化剂后ΔH1、ΔH2也会随之改变

C.8 h时,反应1、2都未处于平衡状态

D.x1显著低于x2,是由于反应2的活化能比反应1的小,反应1生成的C10H12很快转变成C10H8

答案 B

解析使用催化剂,降低了反应的活化能,改变了反应历程,不能改变反应物和生成物的总能量,即不能改变反应的焓变(ΔH),A正确,B错误;8 h之后,C10H8的产率还在增加,说明反应2未达平衡,而C10H8是由C10H12转化而来的,且C10H12的产率几乎保持不变,说明反应1也未达平衡,C正确;由图像可以看出反应2的活化能低于反应1的活化能,故反应1生成的C10H12快速转化为C10H8,从而使x1显著低于x2,D正确。

3.(2020·合肥市高三第二次质检)NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程中的能量变化如图1。在以Fe2O3为催化剂的条件下可能发生的反应过程如图2(铁元素以离子的形式表示)。下列说法正确的是()

A.上述脱硝的总反应为4NH3(g)+6NO(g)催化剂,5N2(g)+6H2O(g)

B.催化剂的存在,使该脱硝的总反应成为放热反应

C.过程2中NO被还原

D.O2的作用主要是吸收产生的H+生成水

答案 C

解析由题图2可知脱硝的反应中有NH3、NO和O2三种反应物,脱硝的总反应的化学方程式为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)催化剂,4N2(g)+6H2O(g),A错误;由题图1可以得知,生成物总能量低于反应物总能量,该脱硝的总反应为放热反应,但是催化剂不能改变反应的热效应,B错误;过程2中,NO转化为N2,N 的化合价由+2降低为0,NO被还原,C正确;O2的作用主要是将Fe2+氧化为Fe3+,实现Fe3+的循环利用,D错误。

4. (2020·福州市高三适应性练习)生物固氮与模拟生物固氮都是重大基础性研究课题。大连理工大学曲景平教授团队设计合成了一类新型邻苯二硫酚桥联双核铁配合物,建立了双铁分子仿生化学固氮新的功能分子模型。如图是所发论文插图。以下说法错误的是()

A.催化剂不能改变反应的焓变

B.催化剂不能改变反应的活化能

C.图中反应中间体N x H y中y∶x<3∶1

D.图示催化剂分子中包含配位键

答案 B

解析催化剂可改变反应的途径,降低反应的活化能,但不能改变反应的焓变,A正确,B错误;根据成键规律,N原子可与H原子最多形成三个共价键,剩余的一对孤对电子可与Fe形成配位键,故图中反应中间体N x H y中y∶x<3∶1,C正确;该催化剂分子中S和N原子提供孤对电子,Fe提供空轨道,S、N与Fe

均可形成配位键,D正确。

5.(2020·山东省普通高中学业水平等级考试模拟卷)热催化合成氨面临的两难问题是采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti-H-Fe双温区催化剂(Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100 ℃)。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是()

A.①为氮氮三键的断裂过程

B.①②③在低温区发生,④⑤在高温区发生

C.④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程

D.使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应

答案 C

解析经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附,并没有变成氮原子,A错误。

①为催化剂吸附N2的过程,②为形成过渡态的过程,③为N2解离为N的过程,以上都需要在高温时进行。④⑤在低温区进行是为了增加平衡产率,B错误。由题中图示可知,过程④完成了Ti-H-Fe-*N到Ti-H-*N-Fe两种过渡态的转化,N原子由Fe区域向Ti-H区域传递,C正确。化学反应不会因加入催化剂而改变吸放热情况,D错误。

6.(2020·安徽省五校联盟高三质量检测)在食品行业中,N2O可用作发泡剂和密封剂。

(1)N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,NH3与O2在加热和催化剂的作用下生成N2O的化学方程式为________________________________________。

(2)N2O在金粉表面发生热分解反应:2N2O(g)===2N2(g)+O2(g)ΔH。已知:

2NH3(g)+3N2O(g)===4N2(g)+3H2O(l)ΔH1

4NH 3(g)+3O 2(g)===2N 2(g)+6H 2O(l) ΔH 2 则ΔH =________(用含ΔH 1、ΔH 2的代数式表示)。

(3)N 2O 和CO 是环境污染性气体,这两种气体会发生反应:N 2O(g)+

CO(g)CO 2(g)+N 2(g),“Fe +”常用作该反应的催化剂。其总反应分两步进行:

第一步为Fe ++N 2O

FeO ++N 2;第二步为______________________________ (写化学方程式)。第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,由此推知,第二步反应活化能________(填“大于”“小于”或“等于”)第一步反应活化能。

答案 (1)2NH 3+2O 2=====催化剂△N 2O +3H 2O

(2)23ΔH 1-13ΔH 2

(3)FeO ++CO Fe ++CO 2 小于

解析 (2)将题给已知两个热化学方程式依次编号为Ⅰ、Ⅱ,根据盖斯定律,由Ⅰ×23-Ⅱ×13得到N 2O 发生热分解的热化学方程式:2N 2O(g)===2N 2(g)+O 2(g) ΔH =23ΔH 1-13ΔH 2。

(3)由于催化剂在反应前后质量和性质均不发生变化,由总反应方程式N 2O +CO CO 2+N 2和第一步的反应方程式Fe ++N 2O FeO ++N 2可得第二步的反应方程式为FeO ++CO Fe ++CO 2;第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,说明第二步反应比第一步反应快,故第二步反应的活化能较小。

『高考预测』

1.下列叙述或书写正确的是( )

A .H 2(g)+F 2(g)===2HF(g) ΔH =-270 kJ·mol -1,则相同条件下,2 mol HF 气体的能量大于1 mol 氢气和1 mol 氟气的能量之和

B .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH =-483.6 kJ·mol -1,则氢气的燃烧热大于

241.8 kJ·mol-1

C.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则表示该中和反应的热化学方程式为NaOH+HCl===NaCl+H2OΔH=-57.4 kJ·mol -1

D.500 ℃、30 MPa时,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-38.6 kJ·mol-1,在此条件下将1.5 mol H2和过量N2充分反应,放出热量19.3 kJ 答案 B

解析从热化学方程式H2(g)+F2(g)===2HF(g)ΔH=-270 kJ·mol-1可知,反应放热,即1 mol氢气和1 mol氟气的总能量大于2 mol HF气体的总能量,故A错误;2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=-483.6 kJ·mol-1,水由气体变为液体要放出热量,即1 mol氢气的燃烧热大于241.8 kJ·mol-1,故B正确;热化学方程式没有标明物质的聚集状态,故C错误;完全消耗1.5 mol氢气会放出19.3 kJ的热量,由于该反应为可逆反应,氢气不可能完全转化为氨气,所以放出的热量小于19.3 kJ,故D错误。

2.氮元素与我们的生活密切相关,对氮及其化合物的研究具有重要意义。

(1)已知NN键能为946 kJ·mol-1,H—H键能为436 kJ·mol-1,N—H键能为391 kJ·mol-1。工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),则该反应的ΔH =________kJ·mol-1。

(2) 已知合成尿素分两步进行,如图表示尿素合成过程中能量变化曲线[a表示2NH3(g)+CO2(g),b表示NH2COONH4(s),c表示CO(NH2)2(s)+H2O(g)]。

第1步:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)ΔH1

第2步:NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH2

总反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH3

下列分别为上述三个反应的反应热,其中ΔH3应为________(填字母)。

A.+72.49 kJ·mol-1B.-86.98 kJ·mol-1

C.-159.47 kJ·mol-1

答案(1)-92(2)B

解析(1)ΔH=反应物总键能-生成物总键能=946 kJ·mol-1+436 kJ·mol-1×3-391 kJ·mol-1×2×3=-92 kJ·mol-1。

(2)由题给能量变化曲线可知,ΔH1<0,ΔH2>0,且ΔH3=ΔH1+ΔH2<0,由题给数据知,-159.47 kJ·mol-1+72.49 kJ·mol-1=-86.98 kJ·mol-1,故ΔH3=-86.98 kJ·mol-1。

2021版选考化学(苏教版)一轮复习专题7 1 第一单元 化学反应速率

第一单元化学反应速率 学习任务1化学反应速率的概念及计算 1.化学反应速率 2.化学反应速率与化学计量数的关系 同一反应在同一时间内,用不同物质表示的反应速率可能不同,但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比=物质的量变化量之比=物质的量浓度变化量之比。 1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显。() (2)对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示

化学反应速率。( ) (3)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率,生成物浓度的变化量表示逆反应速率。( ) (4)化学反应速率为0.8 mol·L - 1·s -1 指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L - 1。( ) (5)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。( ) (6)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快。( ) (7)化学反应速率指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加。( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× 2.(1)将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L 的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经2 s 后测得C 的浓度为0.6 mol·L - 1,判断下列几种说法的 正误: ①用物质A 表示平均速率为0.3 mol·L - 1·s - 1。( ) ②用物质B 表示平均速率为0.6 mol·L - 1·s - 1。( ) ③2 s 时物质A 的转化率为70%。( ) ④2 s 时物质B 的浓度为0.7 mol·L - 1。( ) (2)若不同条件下用A 、B 表示反应的平均速率分别为0.3 mol·L - 1·s - 1、0.6 mol·L - 1·s -1 ,则用__________(填“A”或“B”)物质表示的化学反应速率更快。 (3)若物质A 的转化率经过计算为30%,那么,不用计算可得出物质B 的转化率为 ________,其理由为______________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)v (C)=0.6 mol ·L -12 s =0.3 mol·L -1·s -1,所以v (A)=0.3 mol·L -1·s -1,v (B)=0.15 mol·L -1·s -1,①正确,②错误。Δn (A)=0.3 mol·L -1·s -1×2 L ×2 s =1.2 mol ,A 的转化率为30%,③错误。Δc (B)=0.15 mol·L -1·s -1×2 s =0.3 mol·L -1,2 s 时物质B 的浓度为0.7 mol·L -1,④正确。 答案:(1)①√ ②× ③× ④√ (2)B (3)30% 因通入和消耗的A 、B 的物质的量之比均为2∶1,则A 、B 的转化率相等 (1)反应速率是表示某段时间内的平均反应速率。

全国高考化学试题化学反应与能量专题汇编含答案与解析

2017年全国高考化学试题化学反应与能量专题汇编 Ⅰ—化学反应与能量变化 1.(2017?天津-3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是 A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能 B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能 C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能 D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能 【答案】A 【解析】发生的反应中存在元素的化合价变化,则为氧化还原反应,以此来解答。 A.光能转化为电能,不发生化学变化,与氧化还原反应无关,故A选; B.发生原电池反应,本质为氧化还原反应,故B不选; C.发生电解反应,为氧化还原反应,故C不选; D.发生氧化反应,故D不选. 【考点】氧化还原反应;反应热和焓变;原电池与电解池; 【专题】氧化还原反应专题;化学反应中的能量变化 【点评】本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握发生的反应及反应本质为解答关键,注意能量变化的形式,题目难度不大。 2.(2017?江苏-8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是 ①C(s) +H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H1=a kJ?mol﹣1 ②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H2=b kJ?mol﹣1 ③CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H3=c kJ?mol﹣1 ④2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=d kJ?mol﹣1 A.反应①、②为反应③提供原料气 B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一 C.反应CH3OH(g)═0.5CH3OCH3(g)+0.5H2O(l)的△H=d/2kJ?mol﹣1 D.反应2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=(2b+2c+d ) kJ?mol﹣1 【答案】C 【解析】A.反应③中的反应物为CO2、H2,由反应可知,反应①、②为反应③提供原料气,故A正确;B.反应③中的反应物为CO2,转化为甲醇,则反应③也是CO2资源化利用的方法之一,故B正确; C.由反应④可知,物质的量与热量成正比,且气态水的能量比液态水的能量高,则反应CH3OH(g)═0.5CH3OCH3(g)+0.5H2O(l)的△H≠d/2kJ?mol﹣1,故C错误; D.由盖斯定律可知,②×2+③×2+④得到2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g),则△H=(2b+2c+d) kJ?mol﹣1,故D正确; 【考点】盖斯定律及其应用;反应热和焓变; 【专题】化学反应中的能量变化 【点评】本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应的特点、反应中能量变化、盖斯定律应用为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,题目难度中等。 3.(2017?江苏-12)下列说法正确的是 A.反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的△H<0,△S>0 B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀 C.常温下,K sp[Mg(OH)2]=5.6×10﹣12,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+)≤5.6×10﹣4 mol?L—1 D.常温常压下,锌与稀H2SO4反应生成11.2 L H2,反应中转移的电子数为6.02×1023 【答案】B C 【分析】A.合成氨反应为放热反应,△H<0,且为气体体积减小的反应,则△S<0,故A错误; B.导线连接锌块,构成原电池时Zn为负极,Fe作正极被保护,则可以减缓管道的腐蚀,故B正确; C. pH=10的含Mg2+溶液中,c (OH—)=10﹣4 mol?L—1,c(Mg2+)≤5.6×10—12/(10—4)2=5.6×10—4 mol?L﹣1,故C正确; D.常温常压下,Vm≠22.4L/mol,则不能利用氢气的体积计算物质的量及转移电子数,故D错误; 【考点】反应热和焓变及熵变;原电池;难溶电解质Ksp ;氧化还原反应。 【专题】化学反应中的能量变化 【点评】本题考查较综合,涉及反应热与焓变、原电池、难溶电解质Ksp的计算等,为高频考点,把握化学反应原理为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,注意选项④为易错点,题目难度中等。 4.(13分)(2017?北京-26)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下: 资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质

《化学反应与能量变化》教案

《化学反应与能量变化》教案 一、教学目标: 知识与技能 1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式; 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系 3、了解反应热和焓变的含义 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式 过程与方法 1、通过化学反应的实质的回顾,逐步探究引起反应热内在原因的方法,引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法 2、通过讨论、分析、对比的方法,培养学生的分析能力和主动探究能力 情感态度与价值观 激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点 二、教学重难点: 重点:化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写 难点:焓变,△H的“+”与“-”,热化学方程式的书写 三、教学方法: 教学中充分利用多媒体演示实验、实物感知、图表数据分析和多媒体计算机辅助教学等手段,充分调动学生的参与意识,注意利用图示的方式将抽象的内容形象化。师生共同创设一种民主、和谐、生动活泼的教学氛围,使学生敢于参与教学过程,敢于提出问题,敢于真正成为课堂的主人。 四、教学程序:

五、板书设计 第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化 一、反应热焓变 1、定义:恒压条件下,反应的热效应等于焓变 2、符号:△H 3、单位:kJ/mol或kJmol-1 4、反应热表示方法:△H为“+”或△H>0时为吸热反应;△H为“一”或△H <0时为放热反应。 5、△H计算的三种表达式: (1) △H == 化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量 (2) △H == 生成的总能量–反应物的总能量 (3) △H == 反应物的键能之和–生成物的键能之和 二、热化学方程式(thermochemical equation) 1.定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。2.书写热化学方程式的注意事项: 4.热化学方程式的应用 六、教学反思: 本节课采用教师提问或学生互相交流的方式创设问题情境,学生以小组为单位进行讨论。这种方式既调动了学生的积极性又增加了内容的趣味性,激发了学生的集体荣誉感,培养了学生交流与合作的能力。学生们主动、积极地参与到活动中来,自由地表达着自己的观点,由此获得了成功的快乐和合作的愉悦。既符合化学学科的特点,也符合学生的心理和思维发展的特点。我认为本节最大的亮点是通过恰当的设计和引导,让学生在实验探究中提高学习兴趣,并轻松的获得知识,还启迪了学生的思维、培养了学生的动手能力和创新能力。让学生在实践中学会交流,学会合作,并认识到合作是学习的有效途径。更重要的是,给学生提供了充分展示自己的机会,实现了课堂围绕学生为中心的教学活动,真正体现了学生的主体地位,大大激发学生学习的积极性。

高中化学化学反应与能量的检测题和答案

高中化学化学反应与能量的检测题和答案 1.下列过程一定释放出能量的是() A.化合反应 B.分解反应 C.分子拆成原子 D.原子组成分子 解析:形成化学键放出能量,原子结合成分子放出能量,化合、分解反应有可能是放热反应,也有可能是吸热反应。 答案:D 2.下列说法正确的是() A.焓变是指物质参加反应时的能量变化 B.当反应放热时ΔH>0,吸热时ΔH<0 C.在加热条件下发生的反应均为吸热反应 D.一个化学反应中当反应物能量大于生成物能量时,反应放热,ΔH为“-” 解析:焓变是指恒压条件下的热效应;化学反应是吸热反应还是放热反应与反应条件是否加热没有直接关系,ΔH<0,放热反应,ΔH>0,吸热反应。 答案:D 3.下列物质加入水中,显著放热的是() A.固体NaOH B.生石灰 C.无水乙醇 D.固体NH4NO3 解析:初中阶段已知NaOH固体、浓H2SO4溶于水会放热,生石灰加入水中发生反应:CaO+H2O===Ca(OH)2,该反应为放热反应,NH4NO3固体溶于水会吸热,乙醇溶于水,溶液温度无显著变化。

答案:AB 4.下列说法正确的是() A.凡有能量变化的过程都是化学变化 B.吸热反应只能在加热条件下才能进行 C.放热反应可能需要加热才能进行 D.天然气在空气中燃烧时,其化学能将全部转化为热能 解析:有能量变化的过程不一定是化学变化,如水的蒸发,NaOH(s)溶于水,两过程都属于物理变化,但前者吸热,后者放热, A不正确;吸热反应不一定加热才能进行,放热反应也不一定不需要 加热才能进行,B不正确,C正确;天然气燃烧时化学能转化为光能 与热能,D不正确。 答案:C 5.由图分析,下列叙述正确的是() A.A―→B+C和B+C―→A两个反应吸收或放出的能量不等 B.A―→B+C是放热反应 C.A具有的能量高于B和C具有的能量总和 D.A―→B+C是吸热反应,B+C―→A是放热反应 解析:由图可以看出,B+C的能量高于A的能量,则反应 B+C―→A一定是放热反应,反之A―→B+C的反应一定是吸热反应,根据能量守恒定律,两反应吸收和放出的热量一定相等。 答案:D 6.(2011?临沂高二检测)下列说法中正确的是() A.干冰蒸发要吸收大量的热,这就是化学反应中的吸热反应 B.酒精常被用作酒精灯和内燃机中的燃料,说明酒精燃烧是放热反应

高考化学专题训练06化学反应与能量(详解版)

化学反应与能量 一、选择题 1.向4.0 L容器中充入0.70 mol SO2和0.40 mol O2,4 s末测得剩余SO2 0.30 mol,则v(O2)为() A.0.10 mol·L-1·s-1 B.0.025 mol·L-1·s-1 C.0.50 mol·L-1·s-1 D.0.012 5 mol·L-1·s-1 答案:D 【解析】Δn (SO2)=0.7 mol-0.3 mol=0.4 mol 则v(SO2)==0.025 mol·L-1·s-1 故v(O2)=1/2v(SO2)=0.012 5 mol·L-1·s-1。 2.下列对化学反应的认识错误的是() A.会引起化学键的变化 B.会产生新的物质 C.必然引起物质状态的变化 D.必然伴随着能量的变化 答案:C 【解析】选C。化学反应的实质为旧化学键的断裂和新化学键的生成,在化学键变化过程中一定会伴随能量的变化和物质的变化,故只有C项错误。 3.下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是() A.该系统中只存在3种形式的能量转化 B.装置Y中负极的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH- C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化 答案:C 【解析】本题主要考查的是电化学知识。A项,在该装置系统中,有四种能量转化的关系,即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化;B项,装置Y为氢氧燃料电池,负极电极反应为H2 -2e-+ 2OH-= 2H2O;C项,相当于用光能电解水,产生H2和O2,实现燃料(H2)和氧化剂(O2)的再生;D项,在反应过程中,有能量的损耗和热效应的产生,不可能实现化学能和电能的完全转化。综上分析可知,本题选C项。 4.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是() ①固体燃料粉碎②液体燃料雾化③煤经气化处理④通入足量的空气

化学反应与能量教学设计

化学反应与能量说课稿 一、教材分析 化学反应与能量的相关内容主要出现在必修2第二章第一节化学能与热能和选修4第一章化学反应与能量,通过认真分析教材的这部分内容,发现主要考点有宏观、微观分析化学反应中能量变化的原因,吸热反应、放热反应的判断,反应热、焓变、燃烧热,中和热等概念的理解,热化学反应方程式的书写和判断,盖斯定律和反应热的计算,以及能源等。 统观整个高中化学教材,除了以物质结构知识统帅整个化学教材外,还以化学变化中的能量变化来组织教材。其原因是化学反应过程的能量变化对人类十分重要。能源是人类生存和发展的重要物质条件。 本部分内容与后面电化学基础形成了一个能量转化的体系,使学生对化学反应中能量的变化有了整体认识。本节通过对化学能与热能相互转化的探讨,使学生感悟到化学反应在人类利用能源的历史过程中充当的关键角色,初步树立起科学的能源观,形成将化学能与热能相互转化的化学知识应用于生产、生活实践的意识,并引导学生形成与环境和谐共处,合理利用自然资源的概念。 考情分析:反应热已成为近几年高考全国卷的必考内容,主要在全国卷非选择题部分某一问中结合化学反应速率、化学平衡及工艺流程进行考查,考查内容常与盖斯定律的应用和反应热的计算有关。随着能源问题的日益突出,与新能源问题相关的考点也引起了关注。 命题趋向:预计在2019年高考中,反应热的考查内容将不断拓宽,对热化学方程式的书写及盖斯定律的应用要求会有所提高,另外试题会更加关注能源问题,以期引导考生形成与环境和谐共处,合理利用自然资源的概念。 三、学情分析 化学反应与能量在必修2和选修4中都有,学生在学习这部分内容时已经基本掌握了化学反应中能量变化的有关概念,能书写和判断简单的热化学方程式,并且可以根据公式计算

高中化学奥林匹克竞赛专题练习专题七化学反应速率与化学平衡

专 题 七 化 学 反 应 速 率 与 化 学 平 衡 学号 姓名 得分 1、高炉炼铁的基本反应之一如下: FeO (s )+ CO (g ) Fe (s )+ CO 2(g ) △H >0 (1)则该反应中平衡常数K = 。 (2)已知1100℃时,K = 0.263,温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO 2和CO 的体积比值 ,平衡常数K 值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)1100℃时,测得高炉中[CO 2]= 0.025mol ·L -1 ,[CO]= 0.1mol ·L -1 ,在这种情况下,该反应是否处于平衡状态 (填“是”、“否”),此时,化学反应速率是正υ 逆υ(填“>”、“=”、“<”),其原因是 。 2、温度对反应速率的影响可用阿伦尼乌斯公式的一种形式表示:() 2 1121 2 303.2lg T RT T T E k k -= 式中k 1、k 2分别为温度T 1、T 2时某反应的速率常数;E 为反应的活化能(单位:kJ ·mol -1 )(假定活化能在温度变化范围不大时是常数)。又对同一反应,在不同温度下反应 速率常数与反应时间的关系如下:1 22 1t t k k = (1)现知在300K ,鲜牛奶5小时后即变酸,但在275K 的冰箱里可保存50小时,牛奶变酸反应的活化能是多少? (2)若鲜牛奶存放2.5小时后即变酸,则此时温度为多少? 3、在水溶液中,反应Hg +22+ Tl 3+= 2Hg 2++ Tl +的速度表达式为υ= k [Hg + 22 ][Tl 3+ ]/[Hg 2+],试推测其反应历程。 4、一定温度下,按下式发生分解反应:N 2O 5(g ) 2NO 2(g )+1/2O 2(g )

化学反应与能量变化总结

化学反应与能量变化单元总结 一、“串联电池”两大题型的解题攻略 原电池和电解池统称为电池,将多个电池串联在一起,综合考查电化学知识是近年来高考命题的热点,该类题目能够考查考生对解题方法的掌握情况,需要考生具有缜密的思维能力及巧妙的数据处理能力。 这类题目对知识点的考查主要包括以下方面:电极名称的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH的变化、电解后电解质溶液的恢复及运用电子守恒处理相关数据等。正确判断电池种类和灵活运用整个电路中各个电池工作时各电极上转移电子数目相等是解决多池“串联”试题相关问题的关键。 二、“串联”类电池的解题流程 题型一:电解池与电解池的“串联”——有外接电源型 与电源负极相连的是阴极,根据“电解池串联时阴、阳极交替出现”原则正推电极,也可以通过装置中某极的变化、现象反推电极。 下图装置中a、b、c、d均为Pt电极。电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重b>d。符合上述实验结果的盐溶液是( )。

选项X Y A MgSO4CuSO4 B AgNO3Pb(NO3)2 C FeSO4Al2(SO4)3 D CuSO4AgNO3 A项中当X为MgSO4时,b极上生成H2,电极质量不增加,错误;C项中,X为FeSO4,Y为Al2(SO4)3,b、d极上均产生气体,错误;D项中,b极上析出Cu,d极上析出Ag,其中d极质量大于b极质量,错误。 B 题型二:原电池与电解池的“串联”——无外接电源型 多个电池“串联”在一起,但没有外接直流电源,其中一个装置是原电池,装置中两个电极活泼性差异较大的装置为原电池,较活泼的作负极,其余均为电解池。 烧杯甲中盛有0.1 mol·L-1的H2SO4溶液,烧杯乙中盛有0.1 mol·L-1的CuCl2溶液(两种溶液均足量),装置如图所示,下列说法不正确 的是( )。 ... A.甲中Fe极质量减少,C极有气体产生

高二化学化学反应与能量的变化

高二化学化学反应与能量的变化 1.下列说法不准确的是 ( ) A .任何化学反应都伴随有能量变化 B .化学反应中的能量变化都表现为热量的变化 C .反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应 D .反应物的总能量低于生成物的总能量时,发生吸热反应 2.下列氧化反应属于吸热反应的是 ( ) A .二氧化碳与赤热的炭反应生成一氧化碳 B .葡萄糖在人体内氧化分解 C .锌粒与稀H 2SO 4反应制取H 2 D .Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 反应 3.下列说法准确的是 ( ) A .热化学方程式中,化学式前面的化学计量数既可表示微粒数,又可表示物质的量。 B .热化学方程式中,如果没有注明温度和压强,则表示在标准状况下测得的数据。 C .书写热化学方程式时,不但要写明反应热的符号和数值,还要注明各物质的聚集状态。 D .凡是化合反应都是放热反应,分解反应都是吸热反应。 4.同温同压下,已知下列各反应为放热反应,下列各热化学方程式中热量数值最小的是( ) A. 2A ( l ) + B ( l ) = 2C (g ) △H 1 B. 2A ( g ) + B ( g ) = 2C (g ) △H 2 C. 2A ( g ) + B ( g ) = 2C ( l ) △H 3 D. 2A ( l ) + B ( l ) = 2C ( l ) △H 4 5.下列热化学方程式中△H 代表燃烧热的是 A. CH 4 ( g ) + 3/2O 2 ( g ) = 2H 2O ( l ) + CO ( g ) △H 1 B. S ( s ) + 3/2O 2 ( g ) = SO 3 ( s ) △H 2 C. C 6H 12O 6 ( s ) + 6O 2 ( g ) = 6CO 2 (g) + 6H 2O ( l ) △H 3 D. 2CO ( g ) + O 2 ( g ) = 2CO 2 ( g ) △H 4 6.已知(l ))g (O 2 1)g (H 22+ =H 2O (g ) △H 1=a kJ·1mol - (2))g (O )g (H 222+ =2H 2O (g ) △H 2=b kJ·1mol - (3))g (O 2 1 )g (H 22+=H 2O (l ) △H 3=c kJ·1mol - (4))g (O )g (H 222+ =2H 2O (l ) △H 4=d kJ·1mol - 下列关系式中准确的是 ( ) A . a <c <0 B .b >d >0 C .2a =b <0 D .2c =d >0 7.已知299 K 时,合成氨反应 N 2 (g ) + 3H 2 3 ( g ) △H = -92.0 kJ/mol ,将此温度下 的1 mol N 2 和3 mol H 2 放在一密闭容器中,在催化剂存有时实行反应,测得反应放出的热量为(忽 略能量损失) ( ) A .一定大于92.0 kJ B. 一定等于92.0 kJ C. 一定小于92.0 kJ D. 不能确定 8.已知葡萄糖的燃烧热是 -2804 kJ/mol ,当它氧化生成1 g 液态水时放出的热量是 ( ) A. 26.0 kJ B. 51.9 kJ C. 155.8 kJ D. 467.3 kJ 9.下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是 ( ) ①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境 ③乙醇是一种再生能源 ④燃烧时放出大量的热 A .①②③ B .①②④ C .①③④ D .②③④ 10.已知H —H 键能为436 KJ/mol ,H —N 键能为391KJ/mol ,根据化学方程式:N 2 + 3H 2 = 2NH 3 ΔH=—92.4 KJ/mol ,则 N≡N 键的键能是 ( ) A .431 KJ/mol B .946 KJ/mol C .649 KJ/mol D .869 KJ/mol 11.氢气是一种高效而没有污染的二级能源。它能够由自然界中大量存有的水来制取: 2H 2O ( g ) = 2H 2 ( g ) + O 2 ( g ) △H = +517.6 kJ/mol 关于用水制取二级能源氢气,以下研究方向不.准确.. 的是 A. 构成水的氢气和氧气都是能够燃烧的物质,所以可研究在水不分解的情况下,使氢能成为 二级能源 B. 设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气 C. 寻找特殊化学物质,使水分解产生氢气,同时释放能量 D. 寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源以分解水制取氢气 12.燃烧a g 乙醇(液态),生成二氧化碳气体和液态水,放出的热量为Q ,经测定,a g 乙醇与足量钠反应,能生成标准状况下的氢气5.6L,则乙醇燃烧的热化学方程式书写准确的是( ) A. C 2H 5OH(1)+3O 2(g)=2CO 2(g)+3H 2O(1) △H = -Q B. C 2H 5OH(1)+3O 2(g)=2CO 2(g)+3H 2O(1) △H = - Q / 2 C. 1/2 C 2H 5OH(1)+3/2O 2(g)=CO 2(g)+3/2H 2O(1) △H = -Q D. C 2H 5OH(1)+3O 2(g)=2CO 2(g)+3H 2O(1) △H = -2Q 13.已知下列两个热化学方程式2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(1) △H= -571.6KJ/mol C 3H 8(g)+5O 2(g)=3CO 2(g)+4H 2O(1) △H=-2220.0kJ/mol 实验测得,5mol 氢气和丙烷的混合气体完全燃烧时放热3847kJ ,则混合气体中氢气与丙烷的体积比是 ( ) A .1:3 B .3:1 C .1:4 D .1:1 14.在同温同压下,下列各组热化学方程式中, △H 1>△H 2的是 ( )

2020届二轮复习 化学反应与能量变化 专题卷(全国通用) (1)

专题突破化学反应与能量变化 一、选择题(本题包括10个小题,每小题6分,共60分) 1.(2019浙江台州中学高三统练)下列有关说法正确的是() A.储热材料芒硝可用于光—化学能的转换 B.发达国家采用的现代化垃圾焚烧处理法不能有效利用生活垃圾中的生物质能 C.利用微生物在光合作用下分解水,是制取氢气的一个重要研究方向 D.太阳能、可燃冰资源丰富,在使用时对环境无污染或很少污染,且可以再生,是最有希望的未来新能源 2.(2019河北衡水安平县安平中学高三期中)下列关于反应与能量的说法正确的是() A.Zn(s)+CuSO4(aq)ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216 kJ·mol-1,E反应物ΔH2

D.已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则0.5 mol H2SO4与0.5 mol Ba(OH)2反应一定放出57.3 kJ热量 4.(2019甘肃静宁一中高三模拟)下列说法正确的是() A.101 kPa时,2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-572 kJ·mol-1,则H2的燃烧热ΔH=-572 kJ·mol-1 D.500 ℃、30 MPa时,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-38.6 kJ·mol-1。在此条件下将1.5 mol H2和过量N2充分反应,放出热量19.3 kJ C.若将等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多 D.已知:2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH1,2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2,则ΔH1<ΔH2 5.(2019北京师大附中高三期中)中国化学家研究的一种新型复合光催化剂[碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C3N4)纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水,其原理如下图所示。 下列说法不正确的是() A.该催化反应实现了太阳能向化学能的转化 B.阶段Ⅰ中,H2O2是氧化产物 C.每生成1 mol O2,阶段Ⅱ中转移2 mol电子 D.反应的两个阶段均为吸热过程 6.(2019山东山师大附中高三模拟)25 ℃、101 kPa时,有以下能量转化图,下列说法不正确的是() A.转化Ⅱ的热化学方程式2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-282.9 kJ·mol-1

高一化学反应与能量知识点总结

高一化学反应与能量知识点总结 一、在化学反应过程中,化学键的断裂需要吸收外界的能量,化学键的形成会向外界释放出能量,因此在化学反应中,参与反应的物质会伴随着能量的变化。 1、化学变化中能量变化的本质原因 ①当化学键键能越大,断开时所需的能量就越多,形成时所释放出的能量也越多。 ②化学反应中,反应物中的化学键(总键能E1)断裂时,吸收能量E1,在形成化学键变成生成物(总键能E2)时,放出能量E2。整个过程中,反应体系从外界吸收的能量为 ΔE=E1-E2 . 2、有的化学反应会吸收能量,有的化学反应会放出能量。 据图可知,一个化学反应是吸收能量 还是放出能量,决定于反应物总能量 与生成物总能量的相对大小。 3、任何化学反应除遵循质量守恒外,同样也遵循能量守恒。反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应(化学能转化成热能)或吸热反应(热能转化成化学能)。 (E反:反应物具有的能量;E生:生成物具有的能量): 4、放热反应和吸热反应 表现形式放热反应吸热反应 键能变化生成物总键能大于反应物总键能生成物总键能小于反应物总键能 由1、2联系得键能越大,物质能量越低,越稳定;反之键能越小,物质能量越高,越不稳定, 图示

5、常见的放热反应和吸热反应 ☆常见的放热反应: ①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。 ④大多数化合反应(特殊:C+CO2△ 2CO是吸热反应)。 注意:有热量放出未必是放热反应,放热反应和吸热反应必须是化学变化。某些常见的热效应:放热:①浓硫酸溶于水②NaOH溶于水③CaO溶于水,其中属于放热反应的是③ ☆常见的吸热反应:①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如: C(s)+H2O(g)△ CO(g)+H2(g)。 ②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O ③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。 [思考]一般说来,大多数化合反应是放热反应,大多数分解反应是吸热反应,放热反应都不需要加热,吸热反应都需要加热,这种说法对吗?试举例说明。 点拔:这种说法不对。如C+O2=CO2的反应是放热反应,但需要加热,只是反应开始后不再需要加热,反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,但反应并不需要加热。 二、化学反应中化学能除了可以转化为热能,还可以转化为电能,因此,可以将化学反应用于电池中电能的生产源,由此制备将化学能转化为电能的装置------原电池。 1、原电池原理 (1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 (2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。(3)构成原电池的条件:①两种活泼性不同的电极 ②电解质溶液(做原电池的内电路,并参与反应) ③形成闭合回路 ④能自发地发生氧化还原反应 (4)电极名称及发生的反应: 负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应, 电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子 负极现象:负极溶解,负极质量减少。 正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应,

2017年高考化学专题复习——化学反应速率与化学平衡(1)

2014高考必备专题——化学反应速率和化学平衡 【考纲解读】 一、化学反应速率 1.定义:单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化(以单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示),用来衡量化学反应进行快慢的物理量。 2.表达方式 t A c v A ??= ) (,式中Δc(A)表示物质A 的物质的量浓度的变化,单位为mol/L ,Δt 表示时间,单位为s (秒)、min (分)、h (时)。v(A)表示物质A 的化学反应速率。单位是mol/(L ·s)或mol/(L ·min)或mol/(L ·h)。 3.化学反应速率的规律 同一化学反应,用不同物质的量浓度变化变化表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的计量数之比。这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。如:对于化学反应:a A(g) + b B(b) = c C(g) + d D(g),则存在v(A):v(B):v(C):v(D) = a :b :c :d 。 注意:⑴化学反应速率均为正值; ⑵化学反应速率通常是指某种物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是指某一时刻的瞬时速率; ⑶由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯固体和纯液体参加的反应,一般不用纯固体或纯液体来表示化学反应速率 ⑷对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其速率的值可能不同,但这些不同的数值表示的是同一个化学反应在同一段时间内的反应,所以为相同的速率。所以比较速率时不能只看速率的数值,还要说明是用那种物质表示的速率。 (5)化学反应速率大小的比较 由于同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。 ①看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。 ②换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。 ③比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应a A +b B===c C +d D ,比较v (A)a 与v (B)b ,若 v (A)a > v (B) b ,则A 表示的反应速率比B 大。 二、影响化学反应速率的因素 主要因素为内因:参加化学反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要原因。反应的类型不同,物质的结构不同,都会导致反应速率的不同。 外因的影响:

专题七化学反应与能量剖析

考点一正确理解反应热的概念 1.理解化学反应热效应的两种角度 (1)从微观的角度说,是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成放出的热量的差值,如 下图所示 a表示旧化学键断裂吸收的热量; b表示新化学键形成放出的热量; c表示反应热。 (2)从宏观的角度说,是反应物自身的能量与生成物的能量差值,在上图中: a表示活化能; b表示活化分子结合成生成物所释放的能量; c表示反应热。 2.反应热的量化参数——键能 反应热与键能的关系 反应热:ΔH=E1-E2或ΔH=E4-E3,即ΔH等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,或生成物具有的总能量减去反应物具有的总能量。 题组一反应热概念的理解 1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×” (1)催化剂能改变反应的焓变(×) (2012·江苏,4B改编) (2)催化剂能降低反应的活化能(√)

(2012·江苏,4C 改编) (3)同温同压下,H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH 不同 (×) (2010·山东理综,10D) 2. 下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是 ( ) A .HCl 和NaOH 反应的中和热ΔH =-57.3 kJ·mol -1,则H 2SO 4和Ca(OH)2反应的中和 热ΔH =2×(-57.3) kJ·mol -1 B .CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol -1,则2CO 2(g)===2CO(g)+O 2(g)反应的ΔH =+2× 283.0 kJ·mol -1 C .氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol -1,则电解水的热化学方程式为2H 2O(l)=====电解 2H 2(g)+O 2(g) ΔH =+285.5 kJ·mol -1 D .1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 答案 B 解析 在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol 液态H 2O 时的反应热叫作中和热,中和热是以生成1 mol 液态H 2O 为基准的,A 项错误;CO(g)的燃烧热是283.0 kJ· mol -1,则CO(g)+12 O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-283.0 kJ·mol -1,则2CO(g)+O 2(g)===2CO 2(g) ΔH =-2×283.0 kJ·mol -1,逆向反应时反应热的数值相等,符号相反,B 项正确;电解2 mol 水吸收的热量和2 mol H 2完全燃烧生成液态水时放出的热量相等,C 项中的ΔH 应为+571.0 kJ·mol -1;在25 ℃、101 kPa 时,1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时(水应为液态)所放出的热量是该物质的燃烧热,D 项错误。 失误防范 (1)化学反应的焓变只与化学反应的计量系数,物质的聚集状态有关,而与反应条件无关。 (2)燃烧热:在101 kPa 时,1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。单位:kJ·mol -1。需注意:①燃烧热是以1 mol 物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写燃烧热的热化学方程式时,一般以燃烧1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数;②燃烧产物必须是稳定的氧化物,如C →CO 2、H 2→H 2O(l)等。 (3)中和热:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol 液态H 2O 时的反应热。需注意:①稀溶液是指物质溶于大量水中;②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应;③中和反应的实质是H +和OH -化合生成H 2O ,

化学反应速率及平衡图像专题训练

2. C% C% T2P2 T1P2 P1P2 T1P1 O t O t (4)(5) (1)p1________p2(2)p1________p2(3)p1_______p2 +_______q m n +______q +______q m n m n (4)p1_________p2,(5)T1与T2大小__________ m n +__________q△H________0 +_______q m n

N M t 1 t 2 t 3 3. ) (\ % ) (/p T C T p O (1) C% T 105 P a 107 P a (2) O C% P 100 ℃500 ℃ (1)△H _________0 (2)△H _________0 m n +________q m n +________q 4. []C t →(如图24—7) 此反应是从何物质开始的:____________; t 2时改变的条件是:____________________。 5. n t →(如图24—8) 则用A 、B 表示的化学方程式是:_______________________。 6. 如m =3,n =1,q =2,试作出C 分解时v 正随时间的变化曲线:(2C 3A +B ) 7. 读图24—9,写出用A 、B 表示的化学方程式。 二、练习 1.在一定温度下,容器内某一反应中M 、N 的物质的量随着反应时间变 化的曲线如图所示,下列表述中正确的是( ) A 、反应的化学方程式为:2M N B 、t 2时,正逆反应速率相等,达到平衡 C 、t 3时, 正反应速率大于逆反应速率 D 、t 1时,N 的浓度是M 浓度的2倍 2.对达到平衡的可逆反应X+Y W+Z ,增大压强则正、逆反应速度(v )的变化如下图,分析可知X ,Y ,Z ,W 的聚集状态正确的是( ) A B C t 1 t 2 t 图24—7 n 1.0 . 0.8 0.6 0.6 0.4 0.2 O 图24—8 t C B A α αA αB O 3 图24—9 n A B

化学反应与能量专题复习

《化学反应与能量》专题复习 一、建构知识网络 化学知识零碎,要注意按照知识得内在联系站在全章得角度,重新审视、整合知识,借组图表把零散得知识结构化、网络化,如本章内容,可以整合成如下框图: 二、整合重点知识 1、常见得吸热反应、放热反应 (1)常见吸热反应 ①大多数分解反应,②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应,③C+H2O 高温 CO+H2,④C+CO2 高温 2CO。 (2)常见放热反应 ①大多数化合反应,②燃烧,③中与反应,④活泼金属与酸反应,⑤铝热反应。 2、化学反应能量变化得原因 (1)微观角度 化学反应得本质就是旧化学键得破裂与新化学键得形成,断开化学键需要吸收能量,形成化学键需要放出能量。若断开化学键吸收得能量大于形成化学键释放得能量,反应为吸热反应;若断开化学键吸收得能量小于形成化学键释放得能量,反应为放热反应。 (2)宏观角度 一个确定得化学反应完成后就是吸收能量还就是放出能量,取决于反应物得总能量与生成物得总能量得大小关系。若E(生成物)>E(反应物) ,反应为吸热反应;若E(生成物)

化学反应与能量课件

第二章化学反应与能量 第一节化学能与热能 2.用化学方程式表示上述反应: Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O [ 步骤一:三组学生各取一套大小相同装置,分别做一个实验并记录实验现象和数据。 步骤二:汇总实验现象和数据并列表比较。 步骤三:对实验进行原理性抽象──为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量? HNO3+NaOH=NaNO3+H2O,H+ + OH- = H2O HCl+NaOH=NaCl+H2O,H+ + OH- = H2O HCl+KOH=KCl+H2O,H+ + OH- = H2O 由此可见,三个反应的化学方程式虽然不同,反应物也不同,但是它们的反应本质相同,都是H+与OH-离子反应生成水的反应,属于中和反应,其离子方程式都是:H+ + OH- = H2O。所以,可提出推测,即中和反应都放热。由于三个反应中H+和OH-离子的量都相等,则生成水的量也相等,故放出的热量也相等(在上述三个实验中,温度上升的幅度接近)。 形成概念──酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。

热量变化是化学反应中能量变化的主要表现形式,有些化学反应表现为向环境放出热量,有些化学反应表现出向环境吸热。 1化学反应在发生过程中是吸热还是放热,决定于E(反应物的总能量)与E(生成物的总能量)的相对大小 总结:物质的燃烧一般是化学能转化成热能;但也有些化学反应相反。 2.化学能与电能、光能也可以相互转化。 第二节化学能与电能 二、化学能直接转化为电能的原理与装置 1.当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时,化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。 2.把氧化剂和还原剂分开,使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。 3.需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。 4.考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境,化学物质的选择。 Cu-Zn原电池实验: ① Cu、Zn分别插入稀硫酸中。② Cu、Zn同时插入稀硫酸中,但不接触。③将Cu、Zn用导线连接起来。 ④在Cu、Zn导线之间接电流表。⑤将Cu、Zn导线互换再接电流表。 [板书] Zn片发生氧化反应, Zn:Zn -2e =Zn2-负极 H+在Cu片上发生还原反应,Cu:2H++ 2e =H2↑正极 师:很好,总的离子反应方程式: Zn 2+ + 2H+ =Zn2++ H2↑ 2. Zn-Zn与稀硫酸进行实验。 3. Cu-石墨与稀硫酸进行实验。(在短时间内,不考虑氧气的作用) 4. Zn-石墨与稀硫酸进行实验。 5. Fe-Zn与稀硫酸进行实验。 6. Cu-Zn与乙醇进行实验。 7. Cu-Zn与一个西红柿进行实验。 8. Cu-Zn与两个西红柿进行实验 上述实验及现象以表格对比的形式呈现出来。 ①两极材料不同的各种现象。 ②不同溶液的各种现象。 ③电极在同一容器和不同容器中的现象。

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档