大题突破综合训练四：化学反应中的能量变化

化学反应中的能量变化

【考点例析】

例1．已知反应A ＋B ＝C ＋D 为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ ） A. A 的能量一定高于C B. B 的能量一定高于D C. A 和B 的总能量一定高于C 和D 的总能量

D. 该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生 例2．关于吸热反应的说法正确的是( )。

A ．凡需加热的反应一定是吸热反应

B ．只有分解反应才是吸热反应

C ．使用催化剂的反应是吸热反应

D ．CO 2与CaO 化合是放热反应，则CaCO 3分解是吸热反应

例3．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H 1＞△H 2的是 （ ） A 2H 2(g)+O 2(g)==2H 2O(g)；△H 1 2H 2(g)+O 2(g)==2H 2O(l)；△H 2 B S(g)+O 2(g)==SO 2(g)；△H 1 S(s)+O 2(g)==SO 2(g)；△H 2

C C(s)+ 1

2

O 2(g)==CO(g)；△H 1 C(s)+ O 2(g)==CO 2 (g)；△H 2

D H 2(g)+ Cl 2(g)==2HCl(g)；△H 1 12H 2(g)+ 1

2Cl 2(g)==HCl(g)；△H 2

例4． 灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：

①Sn(s 、白)＋2HCl(aq)＝SnCl 2(aq)＋H 2(g)；△H 1 ②Sn(s 、灰)＋2HCl(aq)＝SnCl 2(aq)＋H 2(g)；△H 2

③Sn(s 、灰)

Sn(s 、白)；△H 3＝＋2.1kJ/mol

下列说法正确的是

A △H 1＞△H 2

B 锡在常温下以灰锡状态存在

C 灰锡转化为白锡的反应是放热反应

D 锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中，会自行毁坏

例5．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH 前者大于后者的是( ) ①C(s)+O 2(g)====CO 2(g);ΔH 1 C(s)+

2

1

O 2(g)====CO(g);ΔH 2 ②S(s)+O 2(g)====SO 2(g);ΔH 3 S(g)+O 2(g)====SO 2(g);ΔH 4 ③H 2(g)+

2

1

2O 2(g)====H 2O(l);ΔH 5 2H 2(g)+O 2(g)====2H 2O(l);ΔH 6 ④CaCO 3(s)====CaO(s)+CO 2(g);ΔH 7 CaO(s)+H 2O(l)====Ca(OH)2(s);ΔH 8

A.①

B.④

C.②③④

D.①②③ 例6． 已知反应：①101 kPa 时，2C(s)+O 2(g)====2CO(g)；ΔH=-221 kJ·mol -1 ②稀溶液中，H +(aq)+OH -====(aq)H 2O(l)；ΔH=-57.3 kJ·mol -1 下列结论正确的是( ) A.碳的燃烧热大于110.5 kJ·mol -1 B.①的反应热为221 kJ·mol -1

C.稀硫酸与稀NaOH 溶液反应的中和热为-57.3 kJ·mol -1

D.稀醋酸与稀NaOH 溶液反应生成1 mol 水，放出57.3 kJ 热量 例7．25 ℃、101 kPa 下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ·mol -1、285.8 kJ·mol -1、890.3 kJ·mol -1、2 800 kJ·mol -1，则下列热化学方程式正确的是( )

A.C(s)+

2

1

O 2(g)====CO(g);ΔH=-393.5 kJ·mol -1 B.2H 2(g)+O 2(g)====2H 2O(g);ΔH=+571.6 kJ·mol -1

C.CH 4(g)+2O 2(g)====CO 2(g)+2H 2O(g);ΔH=-890.3 kJ·mol -1

D.

2

1

C 6H 12O 6(s)+3O 2(g)====3CO 2(g)+3H 2O(l);ΔH=-1 400 kJ·mol -1 例8．已知充分燃烧ag 乙炔气体时生成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 2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(l)；ΔH ＝－4b kJ ·mol —

1l

B C 2H 2(g)＋5/2O 2(g)＝2CO 2(g)＋ H 2O(l)；ΔH ＝2b kJ ·mol —

1

C 2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(l)；ΔH ＝－2b kJ ·mol —

1

D 2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(l)；ΔH ＝b kJ ·mol —

1 例9．CH 3—CH 3→CH 2＝CH 2＋H 2；有关化学键的键能如下。

化学键

C －H C ＝C C －C H －H 键能（kJ·mol —1）

414.4

615.3

347.4

435.3

试计算该反应的反应热

例10．在氢气与氯气反应生成氯化氢气体的反应中，若断裂1mol H - H 键要吸收436KJ 的能量，断裂1mol Cl- Cl 键要吸收243KJ 的能量，断裂1molH —Cl 键要吸收432KJ 的能量，则在氯气中充分燃烧1mol H 2 的能量变化是 。

例11．将0.3mol 的气态高能燃料乙硼烷（B 2H 6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ 热量，该反应的热化学方程式为_____________。 又已知：H 2O （g ）=H 2O （l ）；△H 2＝－44.0 kJ·mol —1，则11.2L （标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ 。

例12．10 g 硫磺在 O 2中完全燃烧生成气态SO 2，放出的热量能使 500 g H 2O 温度由18℃升至62.4℃，则硫磺的燃烧热为 ，热化学方程式为 。

例13．实验室用50 mL 0.50 mol·L -1盐酸、50 mL 0.55 mol·L -1 NaOH 溶液和下图所示装置进行测定中和热的实验，得到表中的数据： 实验次数

起始温度t 1/℃ 终止温度t 2/℃

盐酸

NaOH 溶液 1 20.2 20.3 23.7 2 20.3 20.5 23.8 3

21.5

21.6

24.9

试完成下列问题：

(1)实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法是

__________________________________________，

不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃棒的理由是________________________________________。

(2)经数据处理，t2-t1=3.4 ℃。则该实验测得的中和热ΔH=_________〔盐酸和NaOH溶液的密度按1 g·cm-3计算，反应后混合溶液的比热容(c)按4.18 J·(g·℃)-1计算〕。

(3)若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水，测得中和热为ΔH1，则ΔH1与ΔH的关系为：ΔH1_________ΔH(填“＜”“＞”或“=”)，理由是____________________________________。

《2013高考化学试题汇编：化学反应中的能量变化》

1、（2013福建卷）11.某科学家利用二氧化铈（CeO2）在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H

2、CO。其过程如下：

2、下列说法不正确的是（）

A．该过程中CeO2没有消耗

B．该过程实现了太阳能向化学能的转化

C．右图中△H1=△H2+△H3

D．以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH——2e—=CO32—+2H2O 3、（2013海南卷）5．已知下列反应的热化学方程式：

6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) △H1

2 H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) △H2

C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H3

则反应4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的△H为

A．12△H3+5△H2-2△H1B．2△H1-5△H2-12△H3

C．12△H3-5△H2-2△H1D．△H1-5△H2-12△H3

4、[2013高考?重庆卷?6]已知：P4(g)+6Cl2(g)＝4PCl3(g) △H＝a kJ?mol—1

P4(g)+10Cl2(g)＝4PCl5(g) △H＝b kJ?mol—1

P4具有正四面体结构，PCl5中P－Cl键的键能为c kJ?mol—1，PCl3中P－Cl键的键能为1.2c kJ?mol—1。

下列叙述正确的是

A．P－P键的键能大于P－Cl键的键能

B．可求Cl2(g)+ PCl3(g)＝4PCl5(g)的反应热△H

C．Cl－Cl键的键能为(b－a+5.6c)/4 kJ?mol—1

D．P－P键的键能为(5a－3b+12c)/8 kJ?mol—1

5、（2013上海卷）9.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见

A. NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应

B.该反应中，热能转化为产物内部的能量

C.反应物的总能量高于生成物的总能量

D.反应的热化学方程式为：NH4HCO3+HC l→NH4Cl+CO2↑+H2O-Q

6、（2013山东卷）12．CO（g）+H2O（g） H2（g）+CO2（g）△H﹤0，在其他条件不变的情况下

A．加入催化剂，改变了反应的途径，反应的△H也随之改变

B．改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变

C．升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变

D．若在原电池中进行，反应放出的热量不变

7、（2013新课标卷2）12.在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应

H2S（g）+ 3

2

错误！未找到引用源。O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H1

2H2S(g)+SO2(g)=错误！未找到引用源。S2(g)+2H2O(g) △H2 H2S(g)+错误！未找到引用源。O2(g)=S(g)+H2O(g) △H3 2S(g) =S2(g) △H4

则△H4的正确表达式为

A.△H4＝3

2

错误！未找到引用源。（△H1＋△H2－3△H3） B.△H4＝

3

2

（3△H3

－△H1－△H2）

C.△H4＝3

2

错误！未找到引用源。（△H1＋△H2＋3△H3） D.△H4＝

3

2

错误！

未找到引用源。（△H1－△H2－3△H3）

8、（2013北京卷）6.下列设备工作时，将化学能转化为热能的是

9、（2013全国新课标卷1）28.二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为H2、CO、和少量CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应：甲醇合成反应：

①CO(g）+ 2H2(g)＝CH3OH(g) △H1=-90.1 kJ·mol-1

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

水煤气变换反应：

③CO(g) + H2O (g)＝CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1 kJ·mol-1

二甲醚合成反应：

④2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=-24.5 kJ·mol-1

⑴Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是（以化学方程式表示）。

⑵分析二甲醚合成反应④对于CO转化率的影响。

⑶由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为。

⑷有研究者在催化剂（含Cu-Zn-Al-O和Al2O3），压强为5.0MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是____________。

⑸二甲醚直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃烧燃料电池（5.93kW·h·kg-1），若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_______________。一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生_______个电子的电量；该电池理论输出电压1.20V，能量密度E=_____（列式计算，能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kW·h=3.6×105J）

10、（2013北京卷）26.（14分）

NO x是汽车尾气中的主要污染物之一。

(1) NO x能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_ .

(2)汽车发动机工作时会引发N2和02反应，其能量变化示意图如下:

①写出该反应的热化学方程式: _ 。

②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是_ 。

（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NO X的排放。

①当尾气中空气不足时，NO X在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_ 。

②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NO X生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO <2o CaO <38SrO<56BaO。原因是，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NO X的吸收能力逐渐增强。

（4）通过NO x传感器可监测NO x的含量，其工作原理示意图如下:

①Pt电极上发生的是反应(填“氧化”或“还原”)。

②写出NiO电极的电极反应式: 。