化学 选择性必修1化学反应原理 配人教版 章末核心素养整合 知识体系构建 定义：化学反应过程中放出或吸收的能量 中和反应反应热的测定 反应热与焓变 从微观角度认识反应热的实质 反应热 定义：能表示参加反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式 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 热化学 方程式 是否注明反应物和生成物的聚集状态 放热用“-” 吸热用“+” 书写及正误 反应热随化学计量数的变化而变化 化学 判断要点 反应 的热 单位：kJ·mol 效应 条件：25C、101kPa(一般不书写) 热化学方程式 盖斯定律 依据 燃烧热数据 反应热的计算 反应物键能总和-生成物键能总和 求反应热 类型 求发生反应的反应物的物质的量 专题归纳突破 专题一反应热的计算方法 E(生成物)， 1.利用热化学方程式进行相关量的求解。 △H=生成物的总能量一反应物的总能量， 先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物 即△H=E(生成物)一E(反应物)。 质与物质间、物质与反应热间的关系直接或间接计算物质的 3.根据化学键变化时吸收或放出的热量计算。 质量或反应热。其注意事项有： △H=反应物的化学键断裂所吸收的总能量一生成物 (1)反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热 的化学键形成所释放的总能量。 化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值需 4.根据物质的燃烧热△H计算。 同时做相应的改变。 一定条件下，可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质 (2)热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全 的量×燃烧热，即Q(放)=n(可燃物)X|△H|。 反应时释放或吸收的热量。 5.根据盖斯定律计算。 (3)一个化学反应与其逆反应的反应热绝对值相等，符 将两个或两个以上的热化学方程式包括其△H相加或 号相反。 相减，得到一个新的热化学方程式。 2.根据反应物和生成物所具有的能量计算。 6根据比热公式计算。 已知反应物的总能量E(反应物)和生成物的总能量 计算中和反应的反应热时，会利用比热公式Q=cm△ 26
化 学 选择性必修1 化学反应原理 配人教版 章末 核心素养整合 知识 体系构建 专题 归纳突破 专题一 反应热的计算方法 1.利用热化学方程式进行相关量的求解。 先写出热化学方程式,再根据热化学方程式所体现的物 质与物质间、物质与反应热间的关系直接或间接计算物质的 质量或反应热。其注意事项有: (1)反应热数值与各物质的化学计量数成正比,因此热 化学方程式中各物质的化学计量数改变时,其反应热数值需 同时做相应的改变。 (2)热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全 反应时释放或吸收的热量。 (3)一个化学反应与其逆反应的反应热绝对值相等,符 号相反。 2.根据反应物和生成物所具有的能量计算。 已知反应物的总能量E(反应物)和生成物的总能量 E(生成物), ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量, 即ΔH=E(生成物)-E(反应物)。 3.根据化学键变化时吸收或放出的热量计算。 ΔH=反应物的化学键断裂所吸收的总能量-生成物 的化学键形成所释放的总能量。 4.根据物质的燃烧热ΔH 计算。 一定条件下,可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质 的量×燃烧热,即Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|。 5.根据盖斯定律计算。 将两个或两个以上的热化学方程式包括其 ΔH 相加或 相减,得到一个新的热化学方程式。 6.根据比热公式计算。 计算中和反应的反应热时,会利用比热公式Q=cmΔt 26
第一章化学反应的热效应 计算中和反应放出的热量。 2.参加反应的物质的量不同，则反应热的数值也会发生 【典型例题1】已知：P,(g)十6Cl2(g)一4PCl3(g) 相应的变化，如：1molH2完全燃烧生成液态水时放出 △H=ak·mol-1,P,(g)+10Cl2(g)=4PCl5(g)△H= 285.8kJ的热量，2molH2完全燃烧生成液态水时则放出 bk·mol1,P,具有正四面体结构，PCl中P一CI的键能 571.6kJ的热量。 为ckJ·mol-1,PCl中P-Cl的键能为1.2ckJ·mol-。 3.对于可逆反应，如：3H2(g)十N2(g)==2NH3(g) 下列叙述中正确的是()。 △H=-92.4kJ·mol-1,是指生成2 mol NH时放出 A.P一P的键能大于P一CI的键能 92.4k的热量，而不是3molH2和1molN2混合，在一定 B.可求C2(g)十PCl,(g)一PCl5(s)的反应热△H 条件下反应就可放出92.4kJ的热量。实际上，3molH2和 CCL-C的键能为-a+5.6cK·mo 1molN2混合，在一定条件下反应放出的热量小于 4 92.4k,因为该反应的反应物不能完全转化为生成物。 D.P-P的键能为a一3站+12zk·m0r 4.反应中物质的聚集状态不同，反应热数值大小也不同。 8 例如：S(g)十O2(g)一SO2(g)△H1=-Q1和S(s)十 答案C O2(g)—SO2(g)△H2=一Q2,前一反应可以理解成后一 解析C的非金属性强于P的非金属性，故P一CI的 反应中的固态硫变成气态硫后再发生反应，而硫由固态到气 键能大于P一P的键能，A项错误；不知道PC5(g)→ 态是需要吸收能量的，所以Q1>Q2、△H1<△H2。故当反 应中只有物质聚集状态不同时，比较反应热的大小，反应物 PCl(s)的热效应，无法求出B项中反应的反应热，B项错 为固态时放出的热量少，当生成物为固态时放出的热量多。 误：根据盖斯定律，消去P4,得到C一CI的健能为 5.稀溶液中强酸与强碱反应生成1molH2O时△H= b-a十5.6c日·molP,C项正确；根据盖新定律，消去 一57.3k·mol1。但当酸为浓硫酸时，由于浓硫酸溶解放 C,得到P-P的键能为50-36+12 热，此时生成1 mol H2O放出的热量大于57.3k。 12 kJ·mol1,D项 【典型例题3】在同温、同压下，下列三个反应放出的 错误。 热量分别用a、b、c表示，则a,b、c的关系是()。 【典型例题2】(1)已知： ①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H= ①2N2O5(g)=2N2O,(g)+O2(g)△H:= -akJ·mol- -4.4kJ·mol- ②2H2(g)十O2(g)=2HzO(1)△H=--bkJ·mol-I ②2NO2(g)=N2O,(g)△H2=-55.3kJ·mol-1 ⑤H,(g)+号0，(g)一H,0(g)AH 则反应N,0,(g）)—2N0,(g)+号0，(g)的△H= -c kI.mol-! k·mol-1。 A.a>b,b=20 B.a=b=c (2)SiHCI3在催化剂作用下发生反应： C.a<b.c-2a D.无法比较 ③2 SiHCI,(g)=SiH2C2(g)+SiCl,(g)△Ha=+48 答案C kI.mol- ④3SiH2CL2(g)—SiH,(g)+2 SiHCI(g)△H,= 解析三个反应虽均表示H2和O2的反应，但由于反 -30kJ·mol- 应物的用量不同，生成物的聚集状态不同，三个反应的反应 则反应4SHC(g)一SiH(g)十3SC,(g)的△H为」 热各不相同。反应①和②分别表示2molH2(g)燃烧生成 kJ·mol-。 2molH2O(g)、2molH2O()放出的热量，由于同温、同压 答案(1)+53.1 下，2molH2O(g)转变成2molH2O(l)时要放出热量，故 a<b。而反应③表示1molH2(g)燃烧生成1mol (2)+114 H2O(g)放出的热量，其化学计量数恰好是反应①的一半，因 1 解析(1)根据盖斯定律，由豆×①-②得N,0(g) 而c= 2a。 一2N0,(g)+0,(g) △H=4H,-2△H2 【典型例题4】(1)已知Fe、A1在氧气中的反应： 2 -4.4+55.3X2k·mo1=+53.1k·molF1. ①2Fe(s)+202(g)-Fe0,(s)△H 2 (2)根据盖斯定律，由③X3十④，可得：4 SiHCI3(g)= @2As+20.(g—AlO,(e)）△H: SiH,(g)+3SiCl(g)△H=3×48kJ·mol-1-30k· 则有△H (填>”“<”或“=”)△H2。 mol1=+114k·mol-1。 (2)已知下列两个反应： 专题二反应热大小的比较 ①CH=CH(g)+H2(g)CH2=CH2(g)△H1<0 比较反应热的大小，一般从以下几个方面考虑。 ②2CH,(g)—2H2(g)+C2H,(g)△H2>0 1.比较“反应热”或△H的大小时，必须带“十”“一 判断以下3个热化学方程式△H3、△H、△H;由大到小 符号。 的顺序是 27
第一章 化学反应的热效应 计算中和反应放出的热量。 【典型例题1】已知:P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g) ΔH=akJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g) ΔH = bkJ·mol-1,P4 具有正四面体结构,PCl5 中 P—Cl的键能 为ckJ·mol-1,PCl3 中P—Cl的键能为1.2ckJ·mol-1。 下列叙述中正确的是( )。 A.P—P的键能大于P—Cl的键能 B.可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反应热ΔH C.Cl—Cl的键能为 b-a+5.6c 4 kJ·mol-1 D.P—P的键能为 5a-3b+12c 8 kJ·mol-1 答案 C 解析 Cl的非金属性强于P的非金属性,故 P—Cl的 键能大于 P—P 的键能,A 项错误;不知道 PCl5 (g) → PCl5(s)的热效应,无法求出 B项中反应的反应热,B项错 误;根 据 盖 斯 定 律,消 去 P4,得 到 Cl—Cl 的 键 能 为 b-a+5.6c 4 kJ·mol-1,C 项正确;根据盖斯 定 律,消 去 Cl2,得 到 P—P 的 键 能 为 5a-3b+12c 12 kJ·mol-1,D 项 错误。 【典型例题2】(1)已知: ①2N2O5 (g)2N2O4 (g)+ O2 (g) ΔH1 = -4.4kJ·mol-1 ②2NO2(g)N2O4(g) ΔH2=-55.3kJ·mol-1 则反应 N2O5(g)2NO2(g)+ 1 2 O2(g)的 ΔH= kJ·mol-1。 (2)SiHCl3 在催化剂作用下发生反应: ③2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH3=+48 kJ·mol-1 ④3SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3(g) ΔH4 = -30kJ·mol-1 则反应4SiHCl3(g)SiH4(g)+3SiCl4(g)的 ΔH 为 kJ·mol-1。 答案 (1)+53.1 (2)+114 解析 (1)根据盖斯定律,由 1 2 ×①-②得 N2O5(g) 2NO2 (g)+ 1 2 O2 (g) ΔH = ΔH1-2ΔH2 2 = -4.4+55.3×2 2 kJ·mol-1=+53.1kJ·mol-1。 (2)根据盖斯定律,由③×3+④,可得:4SiHCl3(g) SiH4(g)+3SiCl4(g) ΔH =3×48kJ·mol-1-30kJ· mol-1=+114kJ·mol-1。 专题二 反应热大小的比较 比较反应热的大小,一般从以下几个方面考虑。 1.比较“反应热”或 ΔH 的大小时,必须带“+”“-” 符号。 2.参加反应的物质的量不同,则反应热的数值也会发生 相应的变化,如:1 molH2 完全燃烧生成液态水时放出 285.8kJ的热量,2molH2 完全燃烧生成液态水时则放出 571.6kJ的热量。 3.对于可逆反应,如:3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH= -92.4kJ·mol-1,是指生成 2 molNH3 时放出 92.4kJ的热量,而不是3molH2 和1molN2 混合,在一定 条件下反应就可放出92.4kJ的热量。实际上,3molH2 和 1molN2 混 合,在 一 定 条 件 下 反 应 放 出 的 热 量 小 于 92.4kJ,因为该反应的反应物不能完全转化为生成物。 4.反应中物质的聚集状态不同,反应热数值大小也不同。 例如:S(g)+O2(g)SO2(g) ΔH1 =-Q1 和 S(s)+ O2(g)SO2(g) ΔH2=-Q2,前一反应可以理解成后一 反应中的固态硫变成气态硫后再发生反应,而硫由固态到气 态是需要吸收能量的,所以Q1>Q2、ΔH1<ΔH2。故当反 应中只有物质聚集状态不同时,比较反应热的大小,反应物 为固态时放出的热量少,当生成物为固态时放出的热量多。 5.稀溶液中强酸与强碱反应生成1molH2O 时 ΔH= -57.3kJ·mol-1。但当酸为浓硫酸时,由于浓硫酸溶解放 热,此时生成1molH2O放出的热量大于57.3kJ。 【典型例题3】在同温、同压下,下列三个反应放出的 热量分别用a、b、c表示,则a、b、c的关系是( )。 ①2H2 (g)+ O2 (g) 2H2O (g) ΔH = -akJ·mol-1 ②2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-bkJ·mol-1 ③ H2 (g)+ 1 2 O2 (g) H2O (g) ΔH = -ckJ·mol-1 A.a>b,b=2c B.a=b=c C.a<b,c= 1 2 a D.无法比较 答案 C 解析 三个反应虽均表示 H2 和 O2 的反应,但由于反 应物的用量不同,生成物的聚集状态不同,三个反应的反应 热各不相同。反应①和②分别表示2mol H2(g)燃烧生成 2mol H2O(g)、2molH2O(l)放出的热量,由于同温、同压 下,2molH2O(g)转变成2molH2O(l)时要放出热量,故 a<b。 而 反 应 ③ 表 示 1mol H2(g)燃 烧 生 成 1mol H2O(g)放出的热量,其化学计量数恰好是反应①的一半,因 而c= 1 2 a。 【典型例题4】(1)已知Fe、Al在氧气中的反应: ①2Fe(s)+ 3 2 O2(g)Fe2O3(s) ΔH1 ②2Al(s)+ 3 2 O2(g)Al2O3(s) ΔH2 则有ΔH1 (填“>”“<”或“=”)ΔH2。 (2)已知下列两个反应: ①CH≡CH(g)+H2(g)CH2CH2(g) ΔH1<0 ②2CH4(g)2H2(g)+C2H4(g) ΔH2>0 判断以下3个热化学方程式ΔH3、ΔH4、ΔH5 由大到小 的顺序是 。 27
化学 选择性必修1化学反应原理 配人教版 ③C(g)+2H(g)=CH,(g)△H2 =Al2O3(s)十2Fe(s),该反应为铝热反应，是放热反应，即 ④cg0+2H,g)—2CH.e)△H, △H2-△H1<0,故△H>△H2。 (2)由热化学方程式之间的关系列式2×（⑤一④）= OCe+le一CH,(gdH, ①，则2（△H-△H,)=△H1<0,即△H<△H4:由2× (⑤-③)=②，则2（△H:一△Hg)=△H2>0,即△H;≥ 答案(1)>(2)△H,>△H>△H3 △Ha0 解析(1)由盖斯定律②一①可得：2AI(s)十Fe2O3(s) 第一章过关检测 (时间：90分钟 满分：100分) 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每 的用量无关，A项错误。△H>0时反应吸热，△H0时 小题只有一个选项符合题意) 反应放热，B项错误。反应放出的热量越多，△H越小，反 1.下列说法中正确的是()。 应吸收的热量越多，△H越大，C项错误。由于反应物的 A.书写热化学方程式时，只要在化学方程式的右端写上 总焓大于生成物的总熔，故由反应物转化为生成物时，该 热量的符号和数值即可 反应为放热反应，△H为“一”，D项正确。 B.凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应 4.已知强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应，生成 C.表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学 1molH2O时的热效应△H=一57.3kJ·mol-1。向1 方程式 0.5mol·L1NaOH溶液中分别加入：①稀醋酸、②浓硫 D.氢气在氧气中燃烧生成H2O(g)的热化学方程式是 酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为△H1、 2H2(g)+O2(g)—2H2O(g)△H=-483.6kJ △H2、△Ha,其关系正确的是()。 答案C A.△H1>△Ha>△H2 B.△H1=△H2=△H C.△H,<△H,<△H2 D.△H1=△H,<AH2 解析热化学方程式需写出物质的聚集状态，A项错误： 答案A 放热反应也可能在加热或点燃条件下进行，B项错误：D 解析相同浓度、相同体积的NOH溶液与稀醋酸、浓硫 项△H的单位错误，应为kJ·mol-1。 酸、稀硝酸拾好完全反应，若不考虑弱酸电离吸热和浓硫 2.下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是()。 酸溶于水放热，应放出相同的热量。但实际反应中，浓硫 A.放热反应的发生无需任何条件 酸溶于水放热：CHCOOH是弱酸，电离过程吸热。比较 B.化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关 △H1、△H2、△H3的大小时，要注意其均为负值。 C,化学反应过程都伴随着能量的变化 5.下列对H2(g)十Cl2(g)—2HC1(g)△H=-184.6k· D.硫酸与NaOH的反应是吸热反应 mol-的叙述正确的是()。 答案C A.1分子H2和1分子C2反应，放出热量184.6kJ 解析放热反应的发生可能需要条件，例如加热、点燃等， B.1molH2(g)完全反应生成2 mol HCI(g),放出的热量 A项错误：化学键的断裂和形成过程中吸收的能量与放出 为184.6kJ 的能量不同，才有化学反应的放热和吸热，B项错误；化学 C.在25℃和101kPa的条件下，1molH2(g)与1molC2(g) 反应过程都伴随着能量的变化，C项正确；酸碱中和反应 完全反应生成2 mol HCI(g),放出的热量为1846k 都是放热反应，D项错误。 D.在25℃和101kPa的条件下，1molH2(g)与1 mol Cl2(g) 3.下列关于△H的说法正确的是( )。 完全反应生成2 mol HCl(g),吸收的热量为184.6kJ 焓H)↑ 答案C 反应物 解析热化学方程式中△H的值与具体化学反应相对 应，在反应中各物质前的化学计量数不再表示粒子数目， 、生成物 只表示物质的“物质的量”，所以A项中分子个数的说法 是错误的。在描述反应时应说明外界条件，而B项中没 A.反应过程中，消耗的反应物越多，△H越大 有温度和压强，该说法也是错误的。△H<0,反应放热而 B.△H>0时反应放热，△H<0时反应吸热 非吸热，D项错误。 C△H越大，说明反应放出的热量越多 6.下列热化学方程式书写正确的是()。 D.能量变化如图所示的化学反应为放热反应，△H为 A.C2HOH+302-2CO2+3H20△H=-1367.0 “一” k·mol- 答案D B.NaOH(aq)+HCI(aq)-NaCl(aq)+H2O(1)AH= 解析△H与化学方程式中的化学计量数有关，与反应物 +57.3kJ·mol-1 28
化 学 选择性必修1 化学反应原理 配人教版 ③C(g)+2H2(g)CH4(g) ΔH3 ④C(g)+ 1 2 H2(g) 1 2 C2H2(g) ΔH4 ⑤C(g)+H2(g) 1 2 C2H4(g) ΔH5 答案 (1)> (2)ΔH4>ΔH5>ΔH3 解析 (1)由盖斯定律②-①可得:2Al(s)+Fe2O3(s) Al2O3(s)+2Fe(s),该反应为铝热反应,是放热反应,即 ΔH2-ΔH1<0,故ΔH1>ΔH2。 (2)由热化学方程式之间的关系列式2×(⑤-④)= ①,则2(ΔH5-ΔH4)=ΔH1<0,即 ΔH5<ΔH4;由2× (⑤-③)=②,则2(ΔH5-ΔH3)=ΔH2>0,即 ΔH5> ΔH3。 第一章过关检测 (时间:90分钟 满分:100分) 一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每 小题只有一个选项符合题意) 1.下列说法中正确的是( )。 A.书写热化学方程式时,只要在化学方程式的右端写上 热量的符号和数值即可 B.凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应 C.表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学 方程式 D.氢气在氧气中燃烧生成 H2O(g)的热化学方程式是 2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6kJ 答案 C 解析 热化学方程式需写出物质的聚集状态,A 项错误; 放热反应也可能在加热或点燃条件下进行,B项错误;D 项ΔH 的单位错误,应为kJ·mol-1。 2.下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是( )。 A.放热反应的发生无需任何条件 B.化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关 C.化学反应过程都伴随着能量的变化 D.硫酸与 NaOH 的反应是吸热反应 答案 C 解析 放热反应的发生可能需要条件,例如加热、点燃等, A项错误;化学键的断裂和形成过程中吸收的能量与放出 的能量不同,才有化学反应的放热和吸热,B项错误;化学 反应过程都伴随着能量的变化,C项正确;酸碱中和反应 都是放热反应,D项错误。 3.下列关于ΔH 的说法正确的是( )。 A.反应过程中,消耗的反应物越多,ΔH 越大 B.ΔH>0时反应放热,ΔH<0时反应吸热 C.ΔH 越大,说明反应放出的热量越多 D.能量变化如图所示的化学反应为放热反应,ΔH 为 “-” 答案 D 解析 ΔH 与化学方程式中的化学计量数有关,与反应物 的用量无关,A 项错误。ΔH>0时反应吸热,ΔH <0时 反应放热,B项错误。反应放出的热量越多,ΔH 越小,反 应吸收的热量越多,ΔH 越大,C项错误。由于反应物的 总焓大于生成物的总焓,故由反应物转化为生成物时,该 反应为放热反应,ΔH 为“-”,D项正确。 4.已知强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应,生成 1molH2O时的热效应ΔH=-57.3kJ·mol-1。向1L 0.5mol·L-1 NaOH 溶液中分别加入:①稀醋酸、②浓硫 酸、③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为 ΔH1、 ΔH2、ΔH3,其关系正确的是( )。 A.ΔH1>ΔH3>ΔH2 B.ΔH1=ΔH2=ΔH3 C.ΔH1<ΔH3<ΔH2 D.ΔH1=ΔH3<ΔH2 答案 A 解析 相同浓度、相同体积的 NaOH 溶液与稀醋酸、浓硫 酸、稀硝酸恰好完全反应,若不考虑弱酸电离吸热和浓硫 酸溶于水放热,应放出相同的热量。但实际反应中,浓硫 酸溶于水放热;CH3COOH 是弱酸,电离过程吸热。比较 ΔH1、ΔH2、ΔH3 的大小时,要注意其均为负值。 5.下列对 H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-184.6kJ· mol-1 的叙述正确的是( )。 A.1分子 H2 和1分子Cl2 反应,放出热量184.6kJ B.1molH2(g)完全反应生成2molHCl(g),放出的热量 为184.6kJ C.在25℃和101kPa的条件下,1molH2(g)与1molCl2(g) 完全反应生成2molHCl(g),放出的热量为184.6kJ D.在25℃和101kPa的条件下,1molH2(g)与1molCl2(g) 完全反应生成2molHCl(g),吸收的热量为184.6kJ 答案 C 解析 热化学方程式中 ΔH 的值与具体化学反应相对 应,在反应中各物质前的化学计量数不再表示粒子数目, 只表示物质的“物质的量”,所以 A 项中分子个数的说法 是错误的。在描述反应时应说明外界条件,而 B项中没 有温度和压强,该说法也是错误的。ΔH<0,反应放热而 非吸热,D项错误。 6.下列热化学方程式书写正确的是( )。 A.C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O ΔH =-1367.0 kJ·mol-1 B.NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH= +57.3kJ·mol-1 28
第一章化学反应的热效应 C.S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-269.8kJ·mol- C.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量 D.2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-116.2kJ D.因该反应为放热反应，故不必加热就可发生反应 答案C 答案C 解析热化学反应方程式要标出物质的聚集状态，A项错 解析该反应为放热反应，所以反应物的总能量大于生 误：酸碱中和反应放热，△H应小于0，B项错误：反应热 成物的总能量，即X和Y的总能量一定高于M和N的 △H的单位是kJ·mo-1,D项错误。 总能量，A、B两项错误，C项正确：反应的放热、吸热与反 7.在一定条件下，CO和CH,燃烧的热化学方程式分别为： 应条件（如加热）无关，某些放热反应也需要加热才能反 2CO(g)+02(g)=2C02(g)△H=-566kJ·mol-1 应，如氢气和氧气的反应，D项错误。 CH,(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(I) △H=-890 11.通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是 kJ·mol-J ()。 由1 mol CO和3 mol CH,组成的混合气体在上述条件下 ①太阳光催化分解水制氢：2H,O(I)一2H2(g)十O2(g) 完全燃烧时，释放的热量为( )。 △H1=+571.6kJ·mol- A.2953kJ B.3236kJ ②焦炭与水反应制氢：C(s)十H2O(g)一CO(g)十 C.2588kJ D.1739kJ H2(g)△H2=+131.3kJ·mol- 答案A ③甲烷与水反应制氢：CH,(g)十H2O(g)=CO(g)十 解析根据热化学方程式可知，1 mol C0完全燃烧放出的 3H2(g).△Ha=+206.1k·mol- 热量是283k,3 mol CH,完全燃烧放出的热量是890kX A.反应①中电能转化为化学能 3=2670kJ,释放的总热量为283kJ+2670kJ= B.反应②为放热反应 2953kJ。 C.反应③使用不同的催化剂，△H。不同 8.已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O1)△H=-571.6kJ· D.反应CH,(g)=C(s)+2H2(g)的△H=+74.8kJ· mol-1;②Ht(aq)+OH(aq)=H2O()△H=-57.3 mol-1 kJ·mol。下列说法中错误的是()。 答案D A.①式表示25℃和101kPa时，2molH2(g)和1molO2(g) 解析太阳光催化分解水制氢气，是光能转化为化学能， 完全燃烧生成2molH2O(1)放热571.6kJ A项错误；反应②的△H2>0,故该反应为吸热反应，B B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)中△H>-571.6k· 项错误；△H:只与反应的始态和终态有关，使用不同的 mol-l 催化剂，△H。相同，C项错误；根据盖斯定律，目标反应 C.将含1 mol NaOH的水溶液与50g98%的浓硫酸混合 CH,(g)=C(s)+2H2(g)相当于③-②，故 后放出的热量为57.3kJ △H=△H3-△H2,△H=206.1kJ·mol-1-131.3kJ- D.将含1 mol NaOH的稀溶液与含1 mol CH,COOH的 mol-1=74.8k·mol1,D项正确。 稀溶液混合后放出的热量小于57.3k 12.将1gH2与4gO2在点燃条件下充分反应，放出71.45k 答案C 热量。在相同条件下，1molH2在足量O2中完全燃烧 解析C项过程还伴随着浓硫酸稀释所放出的热量，故放 放出的热量是( )。 出的热量大于57.3k。 A.71.45kJ B.142.9kJ 9.氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体。已知 C.571.6kJ D.285.8kJ 热化学方程式： 答案D ①4A1(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H1 解析1gH2与4gO2反应时，H2剩余，实际参加反应 ②4A1(s)十2O3(g)=2Al2O3(s)△H2 的H2为0.5g,1molH2的质量为2g,因此 ③3O2(g)=2O3(g)△H3 1molH2在O2中完全燃烧放出的热量为71.45kJ× 下列关系式正确的是( )。 4=285.8kJ。 A.△H1-△H2=△H3 13.已知热化学方程式： B.△H,十△H2=△H 5 C.△H2-△H=△H3 ①C2H2(g)+202(g)=2C02(g)+H,0(I)△H1= D.△H,+△H2十△H,=0 -1301.0kJ·mol- 答案A ②C(s)+02(g)=C02(g)△H2=-393.5 解析根据盖斯定律可知：反应式①一②得③，所以 kJ·mol- △H2=△H1-△H20 1 10.已知反应X+Y一M+N为放热反应，对该反应的下 ③H.(g)+202(g)—H,0(D△H,=-285.8 列说法中正确的是()。 kJ·mol-l A.X的能量一定高于M 则反应④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的△H为( ）。 B.Y的能量一定高于N A.+228.2kJ·mol- 29
第一章 化学反应的热效应 C.S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-269.8kJ·mol-1 D.2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-116.2kJ 答案 C 解析 热化学反应方程式要标出物质的聚集状态,A项错 误;酸碱中和反应放热,ΔH 应小于0,B项错误;反应热 ΔH 的单位是kJ·mol-1,D项错误。 7.在一定条件下,CO和CH4 燃烧的热化学方程式分别为: 2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH =-890 kJ·mol-1 由1molCO和3molCH4 组成的混合气体在上述条件下 完全燃烧时,释放的热量为( )。 A.2953kJ B.3236kJ C.2588kJ D.1739kJ 答案 A 解析 根据热化学方程式可知,1molCO完全燃烧放出的 热量是283kJ,3molCH4 完全燃烧放出的热量是890kJ× 3=2670kJ,释 放 的 总 热 量 为 283kJ+2670kJ= 2953kJ。 8.已知:①2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6kJ· mol-1;②H+ (aq)+OH- (aq)H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。下列说法中错误的是( )。 A.①式表示25℃和101kPa时,2molH2(g)和1molO2(g) 完全燃烧生成2molH2O(l)放热571.6kJ B.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)中 ΔH >-571.6kJ· mol-1 C.将含1molNaOH 的水溶液与50g98%的浓硫酸混合 后放出的热量为57.3kJ D.将含1molNaOH 的稀溶液与含1molCH3COOH 的 稀溶液混合后放出的热量小于57.3kJ 答案 C 解析 C项过程还伴随着浓硫酸稀释所放出的热量,故放 出的热量大于57.3kJ。 9.氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体。已知 热化学方程式: ①4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s) ΔH1 ②4Al(s)+2O3(g)2Al2O3(s) ΔH2 ③3O2(g)2O3(g) ΔH3 下列关系式正确的是( )。 A.ΔH1-ΔH2=ΔH3 B.ΔH1+ΔH2=ΔH3 C.ΔH2-ΔH1=ΔH3 D.ΔH1+ΔH2+ΔH3=0 答案 A 解析 根据盖 斯 定 律 可 知:反 应 式 ① - ② 得 ③,所 以 ΔH3=ΔH1-ΔH2。 10.已知反应X+YM+N 为放热反应,对该反应的下 列说法中正确的是( )。 A.X的能量一定高于 M B.Y的能量一定高于 N C.X和 Y的总能量一定高于 M 和 N的总能量 D.因该反应为放热反应,故不必加热就可发生反应 答案 C 解析 该反应为放热反应,所以反应物的总能量大于生 成物的总能量,即X和 Y的总能量一定高于 M 和 N 的 总能量,A、B两项错误,C项正确;反应的放热、吸热与反 应条件(如加热)无关,某些放热反应也需要加热才能反 应,如氢气和氧气的反应,D项错误。 11.通过以下反应均可获取 H2。下列有关说法正确的是 ( )。 ①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH1=+571.6kJ·mol-1 ②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g)CO(g)+ H2(g) ΔH2=+131.3kJ·mol-1 ③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+ 3H2(g) ΔH3=+206.1kJ·mol-1 A.反应①中电能转化为化学能 B.反应②为放热反应 C.反应③使用不同的催化剂,ΔH3 不同 D.反应CH4(g)C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8kJ· mol-1 答案 D 解析 太阳光催化分解水制氢气,是光能转化为化学能, A项错误;反应②的 ΔH2>0,故该反应为吸热反应,B 项错误;ΔH3 只与反应的始态和终态有关,使用不同的 催化剂,ΔH3 相同,C项错误;根据盖斯定律,目标反应 CH4 (g) C(s)+2H2 (g)相 当 于 ③ - ②,故 ΔH=ΔH3-ΔH2,ΔH=206.1kJ·mol-1-131.3kJ· mol-1=74.8kJ·mol-1,D项正确。 12.将1gH2 与4gO2 在点燃条件下充分反应,放出71.45kJ 热量。在相同条件下,1molH2 在足量 O2 中完全燃烧 放出的热量是( )。 A.71.45kJ B.142.9kJ C.571.6kJ D.285.8kJ 答案 D 解析 1gH2 与4gO2 反应时,H2 剩余,实际参加反应 的 H2 为 0.5 g,1 mol H2 的 质 量 为 2g,因 此 1molH2 在 O2 中完全燃烧放出的热量为71.45kJ× 4=285.8kJ。 13.已知热化学方程式: ①C2H2(g)+ 5 2 O2(g)2CO2(g)+H2O(l) ΔH1= -1301.0kJ·mol-1 ②C(s)+ O2 (g)CO2 (g) ΔH2 = -393.5 kJ·mol-1 ③H2 (g)+ 1 2 O2 (g)H2O(l) ΔH3 = -285.8 kJ·mol-1 则反应④2C(s)+H2(g)C2H2(g)的ΔH 为( )。 A.+228.2kJ·mol-1 29
化学 选择性必修1化学反应原理 配人教版 B.-228.2kJ·mol- △H<-574k·mol1,A项错误；由题给热化学方程 C.+1301.0kJ·mol-1 D.+621.7kJ·mol- 式，根据盖斯定律，由（①+②）×2可以得出CH,将 答案A NO2还原为N2的热化学方程式为CH,(g)+2NO2(g) 解析热化学方程式①②③和④之间存在如下关系： —=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867k· 2X②+③-①=④。所以2△H2十△H,-△H1= mol-,标准状况下4.48LCH,的物质的量为0.2mol, △H=-2×393.5kJ·mol-1-285.8kJ·mol-1+ 则0.2 mol CH,反应放出的热量为867kJ·mol-1X 1301.0kJ·mol-1=+228.2kJ·mol-。 0.2mol=173.4kJ:在此过程中CH中C元素的化合 14.肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变 价由一4价升高到十4价，转化为C02,失去电子的总物 化如图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ) 质的量为0.2mol×8=1.6mol,故转移电子总数为 N三N为942、O=0为500、N-N为154，则断裂1mol L.6VA,C项正确，D项正确。 N一H所需的能量(k)是( )。 二、非选择题（本题共5小题，共55分） 能量 16.(8分)煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用： 假想中间 2N(g)+4H(g)+2O(g) a.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热： 物质的总 b.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到 能量 的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。 这两个过程的热化学方程式为： △H a.①C(s)+O2(g)CO2(g)△H=E △H2=-2752kJ·mol广 b.②C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=E2 反应物的 总能量 1 N2H(g)+O2(g) ③H,(g)+20,(g)—H,0(g)△H=E △H1=-534 kJmol-} 生成物的 ④C0(g)+202(g)C02(g)△H=E, 总能量 N2(g)+2H2O(g) 试回答下列问题。 (1)与途径a相比，途径b有较多的优点，即 A.194 B.391 (2)上述四个热化学方程式中△H>0的反应有 C.516 D.658 答案B (3)等质量的煤分别通过以上两个不同的途径产生的可利 解析利用图示可知1 mol N2 H4和1molO2变成原子 用的总能量关系正确的是 时断键需要的能量为2752kJ-534k=2218kJ。 A.a比b多 1 mol N2 H,和1molO2断键变为原子时要断裂1mol B.a比b少 N-N,4molN-H,1molO=O,所以1×154kJ+4× C.a与b在理论上相同 E(N一H)+1×500k=2218kJ,解得E(N一H)为 D.两者无法比较 391kJ。 (4)根据能量守恒定律，E1、E2、E3、E,之间的关系 15.用CH,催化还原NO,可以消除氮氧化物的污染，例如： 为 ①CH,(g)十4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) 答案(1)煤的利用率高：变成气体燃料后，燃料可充分 △H=-574kJ·mol- 燃烧(2)②(3)C(4)E1=E2十Ea十E ②CH,(g)+4NO(g)—2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) 解析(2)题给四个反应中①③④为放热反应，△H0: △H=-1160kJ·mol1 ②为吸热反应，△H>0。 下列说法不正确的是（设NA表示阿伏加德罗常数的值） (3)根据盖斯定律，等质量的煤分别通过不同的途径 )。 产生的可利用的总能量在理论上相同。 A.由反应①可推知CH,(g)十4NO2(g)=4NO(g)+ (4)根据盖斯定律可知：E1=E2十E:十E40 CO2(g)+2H2O()△H>-574kJ·mol- 17.(12分)(1)已知反应2H1(g)=H2(g)+L2(g)△H= B.反应①②转移的电子数相同 +11kJ·mol-1,1molH2(g)、1mol12(g)分子中化学键 C.若用标准状况下4.48LCH,将NO2还原为N2,同时 断裂时分别需要吸收436k、151k的能量，则1moH(g) 生成气态水，放出的热量为173.4k 分子中化学键断裂时需吸收的能量为 kJ。 D.若用标准状况下4.48LCH,将NO2还原为N2,整个 (2)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原 过程中转移电子总数为1.6N 性气体和一种易水解成TO2·xH2O的液态化合 答案A 物，放热4.28k,该反应的热化学方程式为 解析水蒸气冷渍为液态水雪要释放热量，所以CH,(g)十 4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(1) (3)Si与Cl两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化 30
化 学 选择性必修1 化学反应原理 配人教版 B.-228.2kJ·mol-1 C.+1301.0kJ·mol-1 D.+621.7kJ·mol-1 答案 A 解析 热化学方程式①②③和④之间存在如下关系: 2×②+③-①=④。所以2ΔH2+ΔH3-ΔH1= ΔH = -2×393.5 kJ·mol-1 -285.8kJ·mol-1 + 1301.0kJ·mol-1=+228.2kJ·mol-1。 14.肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变 化如图所示,已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ): N≡N为942、OO为500、N—N为154,则断裂1mol N—H 所需的能量(kJ)是( )。 A.194 B.391 C.516 D.658 答案 B 解析 利用图示可知1molN2H4 和1molO2 变成原子 时断键需要的能量为 2752kJ-534kJ=2218kJ。 1molN2H4 和1molO2 断键变为原子时要断裂1mol N—N,4molN—H,1molOO,所以1×154kJ+4× E(N—H)+1×500kJ=2218kJ,解得 E(N—H)为 391kJ。 15.用CH4 催化还原 NOx 可以消除氮氧化物的污染,例如: ①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol-1 ②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ·mol-1 下列说法不正确的是(设NA 表示阿伏加德罗常数的值) ( )。 A.由反应①可推知 CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+ CO2(g)+2H2O(l) ΔH>-574kJ·mol-1 B.反应①②转移的电子数相同 C.若用标准状况下4.48LCH4 将NO2 还原为N2,同时 生成气态水,放出的热量为173.4kJ D.若用标准状况下4.48LCH4 将NO2 还原为N2,整个 过程中转移电子总数为1.6NA 答案 A 解析 水蒸气冷凝为液态水需要释放热量,所以CH4(g)+ 4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH<-574kJ·mol-1,A 项错误;由题给热化学方程 式,根据盖斯定律,由(①+②)× 1 2 可以得出 CH4 将 NO2 还原为 N2 的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-867kJ· mol-1,标准状况下4.48LCH4 的物质的量为0.2mol, 则0.2molCH4 反应放出的热量为867kJ·mol-1 × 0.2mol=173.4kJ;在此过程中 CH4 中 C元素的化合 价由-4价升高到+4价,转化为CO2,失去电子的总物 质的量 为 0.2mol×8=1.6mol,故 转 移 电 子 总 数 为 1.6NA,C项正确,D项正确。 二、非选择题(本题共5小题,共55分) 16.(8分)煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用: a.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热; b.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳,然后使得到 的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。 这两个过程的热化学方程式为: a.①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=E1 b.②C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=E2 ③H2(g)+ 1 2 O2(g)H2O(g) ΔH=E3 ④CO(g)+ 1 2 O2(g)CO2(g) ΔH=E4 试回答下列问题。 (1)与途径a相比,途径b有较多的优点,即 。 (2)上述四个热化学方程式中 ΔH >0的反应有 。 (3)等质量的煤分别通过以上两个不同的途径产生的可利 用的总能量关系正确的是 。 A.a比b多 B.a比b少 C.a与b在理论上相同 D.两者无法比较 (4)根据能 量 守 恒 定 律,E1、E2、E3、E4 之 间 的 关 系 为 。 答案 (1)煤的利用率高;变成气体燃料后,燃料可充分 燃烧 (2)② (3)C (4)E1=E2+E3+E4 解析 (2)题给四个反应中①③④为放热反应,ΔH<0; ②为吸热反应,ΔH>0。 (3)根据盖斯定律,等质量的煤分别通过不同的途径 产生的可利用的总能量在理论上相同。 (4)根据盖斯定律可知:E1=E2+E3+E4。 17.(12分)(1)已知反应2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH= +11kJ·mol-1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键 断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为 kJ。 (2)0.1molCl2 与焦炭、TiO2 完全反应,生成一种还原 性气体和一种易水解成 TiO2·xH2O 的液态化合 物,放热4.28kJ,该反应的热化学方程式为 。 (3)Si与Cl两元素的单质反应生成1molSi的最高价化 30