第二部分 化学基本理论
专题五 化学反应中的能量变化
【考情探究】
内容 课 反应热的有关概念
热化学方程式 盖斯定律及其应用 1.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热1.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化标 解 读 解读 反应、反应热等概念 学方程式 2.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化2.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关学在解决能源危机中的重要作用 反应焓变的计算 “反应热”已成为近几年的必考内容,一般不单独命题,而是作为非选择题的某个设问,常与化学反应考情分析 速率、化学平衡及工艺流程相结合;从考查内容上看,均与盖斯定律有关,试题整体难度虽然较大,但涉及本专题的内容都比较容易。随着能源问题的日益突出,对本专题内容的考查仍将维持较高的热度 考查点主要是运用盖斯定律进行ΔH的计算和热化学方程式的书写,而且考查频率较高。利用键能进行ΔH的计算及化学反应中能量变化的有关概念考查频率较低 备考策略 【真题探秘】
【基础集训】
考点一 反应热的有关概念
1.炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧,活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示,活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法错误的是( )
A.氧分子的活化包括O—O键的断裂与C—O键的生成 B.每活化一个氧分子放出0.29 eV的能量 C.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eV D.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂 答案 C
2.下列说法正确的是( )
A.锂电池使用时,能量只存在由化学能到电能的转化 B.已知P4(白磷,s)
4P(红磷,s) ΔH=-18.4 kJ·mol,故白磷比红磷稳定
2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol,则H2的燃烧热ΔH=-184.6 kJ·mol
-1
-1
-1
C.H2在Cl2中燃烧:H2(g)+Cl2(g)
D.测定中和反应的反应热时,其他不变,用醋酸代替盐酸测得的反应热ΔH偏大 答案 D
3.研究表明CO与N2O在Fe作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示,两步反应分别为①N2O+Fe
+
+
N2+FeO (慢)、②FeO+CO
++
CO2+Fe (快)。下列说法正确的是( )
+
A.反应①是氧化还原反应,反应②是非氧化还原反应
B.两步反应均为放热反应,总反应的化学反应速率由反应②决定 C.Fe使反应的活化能减小,FeO是中间产物
+
+
D.若转移1 mol电子,则消耗11.2 L N2O 答案 C
4.中国学者在水煤气变换[CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH]中突破了低温下高转化率与高反应速率不
能兼得的难题,该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下:
下列说法正确的是( ) A.过程Ⅰ、过程Ⅲ均为放热过程
B.过程Ⅲ生成了具有极性共价键的H2、CO2 C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH D.图示过程中的H2O均参与了反应过程 答案 D 5.2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示(图中E1表示无催化剂时正反应的活化能,E2
表示无催化剂时逆反应的活化能)。下列有关叙述不正确的是( )
A.该反应的逆反应为吸热反应,升高温度可提高活化分子的百分数
B.500 ℃、101 kPa下,将1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热a kJ,其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-2a kJ·mol
-1
C.该反应中,反应物的总键能小于生成物的总键能 D.ΔH=E1-E2,使用催化剂改变活化能,但不改变反应热 答案 B
考点二 热化学方程式 盖斯定律及其应用
6.N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O表面转化为无害气体,其反应原理为N2O(g)+CO(g)
+
CO2(g)+N2(g)
ΔH,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.ΔH=ΔH1+ΔH2 B.ΔH=-226 kJ/mol
C.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 D.为了实现转化需不断向反应器中补充Pt2O和Pt2O+2
+
答案 D
7.一定条件下,在水溶液中1 mol ClO-??(x=0,1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.上述离子中结合H能力最强的是E B.上述离子中最稳定的是A C.CD.B
B+D反应的热化学方程式为2ClO-2(aq)
ClO-3(aq)+ClO(aq) ΔH=-76 kJ·mol
--1
A+D的反应物的键能之和小于生成物的键能之和
答案 A
8.HBr被O2氧化依次由如下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成,1 mol HBr被氧化为Br2放出12.67 kJ热量,其能量与反应过程曲线如图所示。 (Ⅰ)HBr(g)+O2(g)(Ⅱ)HOOBr(g)+HBr(g)(Ⅲ)HOBr(g)+HBr(g)
HOOBr(g)
2HOBr(g) H2O(g)+Br2(g)
下列说法中正确的是( ) A.三步反应均为放热反应 B.步骤(Ⅰ)的反应速率最慢 C.HOOBr比HBr和O2稳定 D.热化学方程式为4HBr(g)+O2(g)
2H2O(g)+2Br2(g) ΔH=-12.67 kJ·mol
-1
答案 B
9.我国利用合成气直接制烯烃获重大突破,其原理是: 反应①:C(s)+O2(g)反应②:C(s)+H2O(g)反应③:CO(g)+2H2(g)反应④:2CH3OH(g)
12
CO(g) ΔH1 CO(g)+H2(g) ΔH2
CH3OH(g) ΔH3=-90.1 kJ·mol CH3OCH3(g)+H2(g) ΔH4,能量变化如下图所示
-1
反应⑤:3CH3OH(g)
CH3CH
CH2(g)+3H2O(g) ΔH5=-31.0 kJ·mol
-1
下列说法正确的是( ) A.反应③使用催化剂,ΔH3减小
B.反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能 C.ΔH1-ΔH2<0 D.3CO(g)+6H2(g)答案 C
CH3CH
CH2(g)+3H2O(g) ΔH=-121.1 kJ·mol
-1
【综合集训】
1.(2019四川成都顶级名校零诊,5)下列有关热化学方程式的叙述正确的是( ) A.2H2(g)+O2(g)B.已知C(石墨,s)
2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol,则H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ/mol C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C.含20.0 g NaOH的稀NaOH溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为NaOH(aq)+CH3COOH(aq)D.2C(s)+2O2(g)答案 A
-2-2.(2019福建漳州一检,12)在含Fe的S2O28和I的混合溶液中,反应S2O8(aq)+2I(aq)
3+
--
CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ/mol
2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)
-2SO24(aq)+I2(aq)的分解机理及反应进程中的能量变化如下:
步骤①:2Fe(aq)+2I(aq)
3+
-
I2(aq)+2Fe(aq)
- 2Fe(aq)+2SO24(aq)
3+
2+
-步骤②:2Fe(aq)+S2O28(aq)
2+
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