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2019-2020年高中化学专题2化学反应与能量转化第二单元化学反应中的热量教学案苏教版必修2[课标要求]1.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化2.知道吸热反应和放热反应的涵义和常见的放热反应、吸热反应3.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因1.吸热反应和放热反应吸收热量的化学反应叫吸热反应,有热量放出的化学反应叫放热反应2.反应吸热或放热的原因1微观上断开化学键吸收的能量与形成化学键放出的能量不同,若前者大为吸热反应,后者大为放热反应;2宏观上反应物的总能量与生成物的总能量不同,若前者小于后者为吸热反应,前者大于后者为放热反应3.常见的放热反应和吸热反应1放热反应
①燃烧
②中和反应
③活泼金属与H2O或酸的反应
④大多数化合反应2吸热反应
①CO、H2还原金属氧化物的反应
②BaOH2·8H2O与NH4Cl的反应
③大多数分解反应4.书写热化学方程式的“三步骤”1写出配平的化学方程式;2标明物质的状态;3计算并写出对应的反应热ΔH化学反应中的热量变化1.化学反应中的能量变化1化学反应的基本特征都有新物质生成,常伴随着能量变化及发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象
①能量的变化主要表现为热量的放出或吸收
②在化学反应中,反应前后能量守恒2反应热
①含义在化学反应中放出或吸收的热量通常叫做反应热
②符号与单位反应热用符号ΔH表示,单位一般采用kJ·mol-12.放热反应与吸热反应1化学能与热能转化的实验探究
①镁与盐酸反应实验操作实验现象实验结论产生大量气泡、温度计指示温度升高镁与盐酸反应的离子方程式为Mg+2H+===Mg2++H2↑,该反应放出热量
②BaOH2·8H2O与NH4Cl晶体反应实验操作实验现象实验结论a.有刺激性气味气体产生b.用手摸烧杯底部有冰凉感觉c.用手拿起烧杯,玻璃片黏结到烧杯的底部d.烧杯内反应物成糊状化学方程式为BaOH2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O,该反应吸收热量由上述实验可知,化学反应都伴随着能量变化,有的放出能量,有的吸收能量2放热反应有热量放出的化学反应;吸热反应吸收热量的化学反应[特别提醒] 需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应如炭的燃烧,不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应[如BaOH2·8H2O与NH4Cl的反应]3.化学反应中能量变化的原因1从化学键角度分析化学反应中的能量变化
①请根据下列信息分析氢气燃烧生成水蒸气时,为什么会发生能量变化?从给出的信息可知,在化学反应过程中,反应物分子中旧键断裂需吸收能量,生成物分子中新键形成放出能量断裂1molH2和molO2中化学键吸收的能量总和为436_kJ+249_kJ=685_kJ形成1molH2O中的共价键释放的能量为930_kJ因此反应放出的能量大于填“大于”或“小于”吸收的能量,故该反应放出能量
②化学反应中的能量变化可以用右图形象地表示出来a.若E1E2,反应吸收能量;b.若E1E2,反应放出能量2从物质总能量高低角度分析化学反应中的能量变化
①从物质内部能量分析化学反应过程化学反应的过程可看作“储存”在物质内部的能量化学能转化为热能、电能或光能等形式释放出来,或者是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量化学能被“储存”起来的过程
②物质总能量与化学反应能量变化的关系a.图Ⅰ中反应物的总能量大于生成物的总能量,反应释放能量;b.图Ⅱ中反应物的总能量小于生成物的总能量,反应吸收能量1.化学反应的本质是什么?断裂化学键、形成化学键与物质能量之间有什么关系?提示化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成;断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量2.已知下列物质的键能H—HCl—ClH—Cl键能/kJ·mol-
1436.
4242.
7431.8对于反应H2+Cl2===2HCl,若生成2molHCl,反应过程中断裂化学键共吸收的能量是多少?形成化学键共放出的能量是多少?依据以上两个数据判断该反应是放出还是吸收能量,并确定放出或吸收能量的多少?提示反应过程中断裂化学键共吸收的能量是
436.4kJ+
242.7kJ=
679.1kJ,形成化学键共放出的能量是
431.8kJ×2=
863.6kJ,由于
863.6>
679.1,故该反应放出能量,放出的能量为
863.6kJ-
679.1kJ=
184.5kJ1.放热反应与吸热反应的比较 类型比较 放热反应吸热反应概念有热量放出的化学反应,放热反应的ΔH为“-”或ΔH0吸收热量的化学反应,吸热反应的ΔH为“+”或ΔH0形成原因反应物的总能量生成物的总能量反应物的总能量生成物的总能量与断键、成键中能量变化关系断键吸收的总能量成键放出的总能量断键吸收的总能量成键放出的总能量图示实例
①绝大多数化合反应,如CaO+H2O===CaOH2
②所有的燃烧反应,如CH4+2O2CO2+2H2O
③酸碱中和反应,如NaOH+HCl===NaCl+H2O
④活泼金属与酸或水的反应,如2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
⑤部分特殊反应,如铝热反应、过氧化钠与水或CO2的反应、氨的催化氧化等
①绝大多数分解反应,如CaCO3CaO+CO2↑
②铵盐与碱的反应,如2NH4Cls+BaOH2·8H2Os===BaCl2+2NH3↑+10H2O
③以C、CO和H2为还原剂的氧化还原反应,如Cs+H2OgCOg+H2g
2.注意事项1并非所有的分解反应都为吸热反应,如双氧水的分解为放热反应2并非所有的化合反应都为放热反应,如CO2+C2CO为吸热反应1.判断正误正确的打“√”,错误的打“×”1只要有化学键的断裂,一定发生化学反应 2断裂化学键释放出能量而生成新化学键则吸收能量 3当反应物的总能量大于生成物的总能量时,化学反应吸收能量 4化学反应的过程实际上是一个旧键断裂的过程 答案1× 2× 3× 4×2.下列变化一定是放热的化学反应的是 A.H2Og===H2OlB.2HIg===H2g+I2gC.形成化学键时共放出能量862kJ的化学反应D.能量变化如图所示的化学反应解析选D A项,气态水变成液态水放出热量,但属于物理变化;B项,该反应为分解反应,是吸热反应;C项,未告诉断裂化学键吸收的能量,不能判断该反应是吸热反应还是放热反应;D项,反应物的总能量大于生成物的总能量,故该反应为放热反应热化学方程式1.概念表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式2.意义不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化3.实例8gCH4气体完全燃烧生成CO2和液态水,放出445kJ的热量,则反应的热化学方程式为CH4g+2O2g===CO2g+2H2Ol ΔH=-890kJ·mol-1氢气在氧气中燃烧的热量变化,可用下列热化学方程式分别表示
①2H2g+O2g===2H2OlΔH=-
571.6kJ·mol-1
②H2g+O2g===H2OlΔH=-
285.8kJ·mol-1
③H2g+O2g===H2OgΔH=-
241.8kJ·mol-1[问题思考]1.
①与化学方程式2H2+O22H2O相比较,有何特点?提示注明了反应物、生成物的状态;在化学方程式的右边注明了反应热ΔH的正负、数值和单位2.
①与
②相比较,ΔH不同的原因是什么?提示化学计量数不同,参加反应H2的物质的量不同,ΔH不同3.
②和
③相比较,ΔH不同的原因是什么?提示参加反应H2的物质的量相同,生成H2O的状态不同,ΔH不同4.
③表示的意义是什么?提示在一定条件下,1mol氢气与mol氧气完全反应,生成1mol气态水放出
241.8kJ的热量1.书写热化学方程式的“三步骤”2.理解热化学方程式的“四注意”1反应条件书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件,一般情况下ΔH是在25℃、
1.01×105Pa下测定的,可不注明温度和压强2能量变化ΔH表明反应放出或吸收的能量,ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,并用空格隔开若为放热反应,ΔH0;若为吸热反应,ΔH0ΔH的单位一般为kJ·mol-13物质状态反应物和生成物的聚集状态不同,ΔH不同因此,必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义热化学方程式中不标“↑”和“↓”4化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,因此化学计量数可以是整数,也可以是分数,且ΔH与化学计量数对应成比例1.判断正误正确的打“√”,错误的打“×”1Cs+O2g===CO2g ΔH=-
393.6kJ 22CO+O2===2CO2 ΔH=-
565.2kJ·mol-1 3CH4g+2O2g===CO2g+2H2OlΔH=
889.6kJ·mol-1 4H2g+Cl2g===2HClgΔH=-
184.5kJ·mol-1 解析ΔH的单位是kJ·mol-1,1错误;热化学方程式必须注明物质的状态,2错误;CH4燃烧为放热反应,ΔH0,3错误;4正确答案1× 2× 3× 4√2.请写出298K101kPa时,下列反应的热化学方程式11molC与1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2,吸热
131.5kJ____________2用COg还原1molFe2O3s,放热
24.8kJ______________________________________________________________________________________________________解析1物质反应中的热量变化与能量变化相对应1molC与1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2,吸热
131.5kJ,则该反应的热化学方程式是Cg+H2Og===COg+H2g ΔH=
131.5kJ·mol-12用COg还原1molFe2O3s,放热
24.8kJ,则反应的热化学方程式是3COg+Fe2O3s===3CO2g+2Fes ΔH=-
24.8kJ·mol-1答案1Cg+H2Og===COg+H2gΔH=
131.5kJ·mol-123COg+Fe2O3s===3CO2g+2FesΔH=-
24.8kJ·mol-1[方法技巧]判断热化学方程式正误的方法——“四看法”1看各物质的聚集状态是否正确2看ΔH变化的“+”、“-”是否正确3看ΔH的单位是否正确4看ΔH数值与化学计量数是否相对应燃料燃烧释放的热量1.热值已知下列几种燃料的热值物质天然气焦炭氢气乙醇热值/kJ·g-1563314330其热化学方程式分别为
①Cs+O2g===CO2g ΔH=-396kJ·mol-1
②CH4g+2O2g===CO2g+2H2OlΔH=-896kJ·mol-1
③H2g+O2g===H2OlΔH=-286kJ·mol-1
④C2H5OHl+3O2g===2CO2g+3H2OlΔH=-1380kJ·mol-11完全燃烧相等物质的量的上述物质,放出热量的大小顺序是
④②①③2完全燃烧等质量的上述物质,放出热量的大小顺序是
③①②④3我国实施的“西气东输”工程中的“气”是指天然气,主要成分是甲烷,与煤等燃料相比较其优点是热值高,使用起来更经济,对环境污染小4燃料燃烧放出热量的大小常用热值来衡量燃料的热值是指在一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量,单位是kJ·g-12.以煤为例,探究提高燃料燃烧效率问题1煤燃烧时,将煤块粉碎成煤粉的依据是与空气中O2的接触面积增大,煤粉燃烧更充分,反应速率加快2通入适当过量空气的依据是空气充足,煤粉燃烧充分,生成CO2,放出热量多;若空气不足,煤燃烧不完全,生成CO,产生热量减少,且会造成污染3选择保温隔热且耐热的炉灶膛材料的主要目的是防止热量散失4充分利用煤燃烧后的废气中的热量可采取的措施是将燃烧后的废气通过交换装置,供其他方面使用1.煤、石油、天然气是可再生能源吗?提示是不可再生能源2.氢气作为一种新型能源,未来发展潜力很大,请分析H2作为新型能源有哪些优点?提示
①生产H2的原料来源广如水;
②H2的热值高,即单位质量的H2完全燃烧放出的热量多;
③H2的燃烧产物是水,无污染3.可燃物燃烧必须具备的条件是什么?提示一是温度达到着火点以上;二是可燃物与O2充分接触1.燃料燃烧释放的热量1特点质量相同的不同燃料,由于它们的热值不同,完全燃烧后放出的热量不相同2计算方法燃料燃烧放出的热量=形成生成物中的化学键放出的总能量-断裂反应物中的化学键吸收的总能量2.提高燃料的使用效率1当今世界上使用最多的能源化石燃料,即煤、石油、天然气2化石燃料需亟待解决的问题3解决燃料燃烧存在问题的研究方向
①研究化石燃料完全燃烧的条件和减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术,研究提高燃料利用率的措施;
②防止燃料燃烧造成的环境污染;
③通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为洁净燃料;
④开发氢能、核能、太阳能等洁净、高效的新能源1.下列说法不正确的是
①化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
②化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
③直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好
④固体煤变为气体燃料后,燃烧效率更低A.
①④ B.
②③④C.
②③D.
①③④解析选A 化石燃料充分燃烧的条件是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触,且空气或氧气要适当过量,
①不正确;固体煤变为气体燃料后,接触面积增大,燃烧更充分,燃烧效率更高,
④不正确2.已知反应N2g+3H2g2NH3g,有关物质的化学键键能拆开1mol化学键所需要的能量如下化学键NNN—HH—H键能/kJ·mol-
1945.
0391.
0436.0计算该反应生成2molNH3时吸收或放出的热量是多少?解析旧键断裂需要吸收的能量Q吸=EN≡N+3×EH—H=
945.0kJ·mol-1+3×
436.0kJ·mol-1=
2253.0kJ·mol-1因为1molNH3中含有3molN—H键,化学反应中生成2molNH3,共含有6molN—H键,所以新键形成放出的能量Q放=6EN—H=6×
391.0kJ·mol-1=
2346.0kJ·mol-1,Q吸Q放,所以该反应为放热反应ΔQ=Q吸-Q放=
2253.0kJ·mol-1-
2346.0kJ·mol-1=-
93.0kJ·mol-1即当生成2molNH3时放出的热量为
93.0kJ答案放出
93.0kJ的热量[三级训练·节节过关] 1.下列说法正确的是 A.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应C.放热反应在常温下一定很容易发生D.反应是吸热还是放热必须看旧键断裂时吸收能量和新键形成时释放能量的相对大小解析选D A项,化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,但不一定就只有热量变化,有时有电能、光能产生,错误;B项,任何反应都需要在一定条件下才能反应,需要加热才能发生的反应可能是吸热反应,也可能是放热反应,错误;C项,放热反应在常温下也不一定很容易发生,错误;D项,化学反应是原子重新组合的过程,化学反应吸热还是放热必须看旧键断裂时吸收能量和新键形成时释放能量的相对大小,正确2.下列属于氧化还原反应,且为吸热反应的是 A.CaO+H2O===CaOH2B.C+H2OCO+H2C.Zn+2H+===Zn2++H2↑D.2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O解析选B CaO+H2O===CaOH2和2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O为非氧化还原反应;Zn+2H+===Zn2++H2↑是放热的氧化还原反应;C+H2O===CO+H2是吸热的氧化还原反应3.下列图示变化为吸热反应的是 解析选A A项中生成物的总能量高于反应物的总能量,只能通过吸收能量才能实现;B项则恰好相反;C项中浓硫酸溶于水要放出热量,但此过程是物理变化,没有发生化学反应;D项是放热反应4.已知充分燃烧ag乙炔C2H2气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 A.2C2H2g+5O2g===4CO2g+2H2OlΔH=-2bkJ·mol-1B.C2H2g+5/2O2g===2CO2g+H2OlΔH=2bkJ·mol-1C.2C2H2g+5O2g===4CO2g+2H2OlΔH=-4bkJ·mol-1D.2C2H2g+5O2g===4CO2g+2H2OlΔH=bkJ·mol-1解析选C 由于乙炔C2H2分子中含有2个C原子,所以若产生1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则燃烧的乙炔的物质的量是
0.5mol所以乙炔燃烧的热化学方程式是2C2H2g+5O2g===4CO2g+2H2Ol ΔH=-4bkJ·mol-
15.120世纪30年代,Eyring和Pzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,说明这个反应是 填“吸热”或“放热”反应,NO2和CO的总能量 填“大于”“小于”或“等于”CO2和NO的总能量2已知在高温、高压、催化剂作用下,1mol石墨转化为金刚石,吸收
1.9kJ的热量
①该反应 填“是”或“不是”吸热反应
②石墨和金刚石相比, 能量高, 更稳定
③推测石墨与金刚石各1mol在相同条件下燃烧, 放出的热量多解析1根据图像可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热;21mol石墨转化为金刚石吸收
1.9kJ的热量,属于吸热反应,金刚石的能量高,石墨的能量低,故石墨更稳定,石墨与金刚石各1mol在相同条件下燃烧时金刚石放出的热量多答案1放热 大于 2
①是
②金刚石 石墨
③金刚石1.下列变化过程需要吸收能量的是 A.氢气球发生爆炸B.向污染的河水中投放生石灰C.D.解析选D 氢气的燃烧爆炸、CaO与水的反应、形成化学键的过程都要放出能量,断裂化学键时需要吸收能量2.下列说法中正确的是 A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化B.生成物全部化学键形成时所释放的能量大于破坏反应物全部化学键所吸收的能量时,反应为吸热反应C.反应产物的总能量大于反应物的总能量时,反应吸热,ΔH0D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关解析选C 化学反应过程中,既有物质的变化,又有能量的变化,A错误;B项反应为放热反应,错误;ΔH的大小与化学计量数对应成正比,D错误3.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 A.氢氧化钠溶液与稀盐酸混合B.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合搅拌C.乙醇燃烧D.锌与稀硫酸的反应解析选B 生成物的总能量高于反应物的总能量,说明此反应是吸热反应A项,反应属于放热反应,错误;B项,属于吸热反应,正确;C项,燃烧是放热反应,错误;D项,锌与稀硫酸的反应属于放热反应,错误4.下图为某化学反应的能量—反应进程图,由此可判断该反应 A.为放热反应 B.为吸热反应C.属于燃烧反应D.属于中和反应解析选B 由图像可知,该反应反应物的总能量低于生成物的总能量,是吸热反应,而物质的燃烧反应、酸碱中和反应是放热反应5.热化学方程式2H2g+O2g===2H2Og ΔH=-
483.6kJ·mol-1中,化学式前面的化学计量数表示 A.分子数B.体积C.质量D.物质的量解析选D 热化学方程式中,化学式前面的化学计量数表示物质的量,因此可以是整数,也可以是分数6.已知2SO2+O22SO3为放热反应,对该反应的下列说法正确的是 A.O2的能量一定高于SO2的能量B.SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量C.SO2的能量一定高于SO3的能量D.因该反应为放热反应,故不必加热就可发生解析选B 反应2SO2+O2===2SO3为放热反应,所以SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量,A错误,B正确,C错误;反应放热或吸热与反应是否需要加热没有必然联系,D错误7.下列热化学方程式书写正确的是 A.2SO2+O2===2SO3 ΔH=-
196.6kJ·mol-1B.2H2g+O2g===2H2OlΔH=-
517.6kJ·mol-1C.H2g+1/2O2g===H2Ol ΔH=-
285.8kJD.Cs+O2g===CO2g ΔH=
393.5kJ·mol-1解析选B A项,未注明物质状态,错误;B项正确;C项,ΔH的单位是kJ·mol-1,错误;D项,Cs+O2g===CO2g是放热反应,ΔH0,错误8.已知一定条件下断裂或生成某些化学键的能量关系如下表断裂或生成的化学键能量数据断裂1molH2分子中的化学键吸收能量436kJ断裂1molI2分子中的化学键吸收能量151kJ形成1molHI分子中的化学键释放能量299kJ对于反应H2+I2===2HI,下列说法正确的是 A.该反应为放热反应B.该反应中反应物总能量低于生成物总能量C.HI分子中的化学键比H2分子中的化学键更牢固D.无法判断解析选A A项,断键吸收的能量总和为Q吸=436kJ+151kJ=587kJ,成键放出的能量总和Q放=2×299kJ=598kJ,Q吸Q放,因此为放热反应,正确;B项,反应放热,则该反应中反应物总能量高于生成物总能量,错误;C项,键能越大,分子越稳定根据表中数据可判断H2分子中的化学键比HI分子中的化学键更牢固,错误;D项错误9.在一定条件下A与B反应可生成C和D,其能量变化如下图体系反应前体系反应后1若E1E2,反应体系的总能量________填“升高”或“降低”,为________填“吸热”或“放热”反应2若E1E2,反应体系的总能量________填“升高”或“降低”,为________填“吸热”或“放热”反应解析当反应物的总能量大于生成物的总能量时,该反应为放热反应,反应后体系的能量降低;当反应物的总能量小于生成物的总能量时,该反应为吸热反应,反应后体系的能量升高答案1降低 放热 2升高 吸热10.甲硅烷SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃1甲硅烷中含有的化学键是________,其在固态时属于__________晶体2已知室温下1g甲硅烷自燃生成SiO2和液态水放出热量
44.6kJ,则其热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________解析1甲硅烷是非金属和非金属形成的化合物,属于共价化合物,其中只含共价键,在固态时依靠分子间作用力结合成分子晶体21molSiH4完全燃烧,生成液态水放出的热量为
44.6kJ·g-1×32g=
1427.2kJ因此热化学方程式为SiH4g+2O2g===SiO2s+2H2OlΔH=-
1427.2kJ·mol-1答案1共价键 分子2SiH4g+2O2g===SiO2s+2H2OlΔH=-
1427.2kJ·mol-
11.有下列物质
①NaOH固体;
②浓硫酸;
③NH4NO3晶体;
④CaO固体现将它们分别装入有水的锥形瓶里,立即塞紧带U形管的塞子,发现U形管内滴有红墨水的液面呈现如图所示状态,判断加入的物质可能是 A.
①②③④B.
①②④C.
②③④D.
①②③解析选B U形管内右侧液面高于左侧,说明锥形瓶中气体受热膨胀,NaOH固体、浓硫酸溶于水放热,NH4NO3晶体溶于水吸热,CaO与水反应放热
2.下列反应或过程中能量的变化如图所示的是 A.H+H―→H—HB.2NH4Cl+BaOH2·8H2O===BaCl2+2NH3↑+10H2OC.Mg+2HCl===MgCl2+H2↑D.H2SO4+2KOH===K2SO4+2H2O解析选B 图像中,生成物的总能量大于反应物的总能量,说明是吸热反应或吸热过程A项,属于形成化学键,过程中放出能量,错误;B项,属于铵盐和碱的反应,是吸热反应,正确;C项,属于金属与酸的反应,是放热反应,错误;D项,属于酸碱中和反应,是放热反应,错误3.热化学方程式Cs+H2Og===COg+H2gΔH=
131.3kJ·mol-1表示 A.炭和水反应吸收
131.3kJ能量B.1mol炭和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收
131.3kJ热量C.1mol固态炭和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热
131.3kJD.1个固态炭原子和1分子水蒸气反应吸热
131.3kJ解析选C 热化学方程式的含义是1mol固体炭与1mol水蒸气完全反应生成CO气体和H2时,吸收
131.3kJ的热量4.下列能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢过程中能量变化的示意图是 解析选B 氢气与氯气的反应是放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,反应物断键先吸收能量,能量增大,然后形成化学键时放出能量,能量降低
5.如右图所示,对A生成C的反应,下列所得结论正确的是 A.该反应为吸热反应B.该反应进行时,一定有能量放出C.A物质比C物质稳定D.该反应肯定很容易,不需要加热就可以进行解析选B 据图可知,反应物A的能量高于生成物C的能量,为放热反应,反应进行时,一定有能量放出,A错误,B正确;A物质的能量高于C,则A不如C稳定,C错误;放热反应并不一定很容易进行,也可能需要加热,D错误6.1克氢气燃烧生成液态水放出
142.9kJ热量,该反应的热化学方程式正确的是 A.2H2g+O2g===2H2OlΔH=-
142.9kJ·mol-1B.H2g+1/2O2g===H2OlΔH=-
285.8kJ·mol-1C.2H2+O2===2H2O ΔH=-
571.6kJ·mol-1D.H2g+1/2O2g===H2OgΔH=-
285.8kJ·mol-1解析选B 1克氢气燃烧生成液态水放出
142.9kJ热量,则1mol氢气燃烧生成液态水放出
285.8kJ热量,所以该反应的热化学方程式为H2g+1/2O2g===H2Ol ΔH=-
285.8kJ·mol-1或2H2g+O2g===2H2Ol ΔH=-
571.6kJ·mol-1;C中没有注明状态,D中水应是液态7.化学反应A2+B2===2AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是 A.该反应是吸热反应B.断裂1molA—A键和1molB—B键共放出xkJ能量C.断裂2molA—B键需要吸收ykJ能量D.2molAB的总能量大于1molA2和1molB2的总能量解析选C A项,该反应反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应,错误;B项,断键时吸收能量,所以断裂1molA—A键和1molB—B键应吸收xkJ能量,错误;C项,据图可知,断裂2molA—B键成为2molA和2molB吸收ykJ能量,正确;D项,2molAB的总能量小于1molA2和1molB2的总能量,错误8.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的如图为N2g和O2g反应生成NOg过程中的能量变化下列说法中正确的是 A.1molN2g和1molO2g完全反应放出的能量为180kJB.通常情况下,N2g和O2g混合能直接生成NOC.1molN2g和1molO2g具有的总能量小于2molNOg具有的总能量D.NO是一种酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水解析选C A项,1molN2g和1molO2g完全反应,产生2mol气态NO时,断键吸收能量Q吸=946kJ+498kJ=1444kJ,成键放出能量Q放=2×632kJ=1264kJ,Q吸Q放,反应吸收能量,吸收的能量为Q吸-Q放=180kJ,错误;B项,通常情况下,N2g和O2g混合不能直接生成NO,错误;C项,由于反应吸热,所以反应物1molN2g和1molO2g具有的总能量小于2molNOg具有的总能量,正确;D项,NO是一种不成盐氧化物,不能与NaOH溶液反应生成盐和水,错误9.如图是某同学设计的放热反应的观察装置其实验操作步骤如下
①按图所示将实验装置连接好;
②在U形管内加入少量红墨水或品红溶液,打开T形管活塞,使U形管内两边的液面处于同一水平面,再关闭T形管活塞;
③在盛有
1.0g氧化钙的小试管里滴入2mL左右的蒸馏水,观察现象试回答1实验前必须进行的一步实验操作是_______________________________________2实验中观察到的现象是__________________________________________________3实验中发生反应的化学方程式____________________________________________4说明CaO、H2O的能量与CaOH2的能量之间的关系_________________________5若该实验中CaO换成NaCl,实验还能否观察到相同现象?________填“能”或“否”解析1由于实验要通过装置中气压的变化来确定反应是放热反应,所以实验装置要密封,为了确定装置是否密封,实验前要检查装置气密性2由于氧化钙和水的反应是放热反应,反应时试管内温度升高,气体压强增大,导致U形管内红墨水或品红溶液的液面左低右高3CaO和水反应的化学方程式为CaO+H2O===CaOH24氧化钙和水的反应是放热反应,放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,故CaO和H2O的总能量大于CaOH2的总能量5由于氯化钠和水不反应,混合时能量变化不明显,试管内气体压强变化不明显,故看不到相同的现象答案1检查装置的气密性 2U形管液面左低右高 3CaO+H2O===CaOH2 4CaO和H2O所具有的总能量高于CaOH2的总能量 5否10.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼N2H4和强氧化剂液态双氧水当它们混合反应时即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热已知
0.4mol液态肼与足量的双氧水反应,生成氮气和水蒸气,并放出
256.65kJ的热量1该反应的热化学方程式为________________________________________________2又已知H2Ol===H2Og ΔH=+44kJ·mol-1,则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是________3此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是________________________________________________________________________解析1当有1mol液态肼和双氧水反应生成氮气和水蒸气时,放出的热量为
256.65kJ×1mol÷
0.4mol=
641.625kJ,所以,ΔH=-
641.625kJ·mol-1,热化学方程式为N2H4l+2H2O2l===N2g+4H2Og ΔH=-
641.625kJ·mol-1216g液态肼为
0.5mol,当反应后生成的水为液态时,放出的总热量为
641.625kJ÷2+44kJ×2≈
408.8kJ3燃料反应后的生成物是水和氮气,不对环境造成污染答案1N2H4l+2H2O2l===N2g+4H2OgΔH=-
641.625kJ·mol-
12408.8kJ3燃料反应后的生成物是水和氮气,不对环境造成污染。