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1第二节化学反应能源反应热的计算一、选择题（包括8小题。1~6小题只有一个选项符合题意，7~8小题有两个选项符合题意。）1.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是()A.碳酸铵受热分解B.乙烷燃烧C.铝粉与硫酸反应D.氧化钠溶于水2.环境是人类生存和活动的场所。下列有关人类满足生活和生产活动需求做法的说法中，不正确的是()A.第29届奥运会的火炬燃料丙烷燃烧产物为二氧化碳和水，符合中国政府办一个“绿色奥运”的承诺B.“长征”系列火箭为我国的航天事业立下了汗马功劳，其推进剂（偏二甲肼/四氧化二氮）属于环保燃料C.2007年在太湖发生的蓝藻“水华”现象是该区域的生活污水、工业废水等造成水域富营养化的结果D.研究人员用植物碳水化合物制造出了柴油燃料，属清洁的可再生能源3.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应：H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）;ΔH=-57.3kJ·mo-1L分别向1L0.5mol·-1L的NaOH溶液中加入：①稀醋酸，②浓硫酸，③稀硝酸，恰好完全反应的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,它们的关系正确的是()A.ΔH1ΔH2ΔH3B.ΔH2ΔH1ΔH3C.ΔH1=ΔH2=ΔH3D.ΔH1ΔH3ΔH24.半导体工业用石英砂做原料通过三个重要反应生产单质硅生产1.00kg纯硅的总反应热为()A.-21435.71kJB.-600.20kJC.+21435.71kJ2D.+1965.10kJ5.（2009年四川卷）25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是()A.2H+（aq）+SO42-（aq）+Ba2+（aq）+2OH-（aq）=BaSO4（s）+2H2O（l）;ΔH=-57.3kJ/molB.KOH（aq）+1/2H2SO4（aq）=1/2K2SO4（aq）+H2O（l）;ΔH=-57.3kJ/molC.C8H18（l）+25/2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（g）;ΔH=-5518kJ/molD.2C8H18（g）+25O2（g）=16CO2（g）+18H2O（l）;ΔH=-5518kJ/mol6.（2009年珠海模拟）在一定条件下发生化学反应：2SO2（g）+O2（g）=2SO23（g）；ΔH=-197kJ·mo-1L现有容积相同的甲、乙、丙三个容器，在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量（Q）如下表所列：容器SO2（mol）O2（mol）N2（mol）Q（kJ）甲210Q1乙210Q2丙10.51Q3根据以上数据，下列叙述不正确的是()A.在上述条件下反应生成1molSO23气体放热98.5kJB.上述条件下每摩尔该反应进行到底时放出的热量为197kJC.Q1=2Q2=2Q3=197kJD.2Q2=2Q3Q1197kJ7.分析下面的能量变化示意图，确定下列选项中正确的是()A.2A（g）+B（g）=2C（g）；ΔH0B.2A（g）+B（g）=2C（g）；ΔH0C.2A+B=2C；ΔH0D.2C（g）=2A（g）+B（g）；ΔH038.（2009年云浮质检）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）=SnCl2（aq）+H2（g）；ΔH1②Sn（s,灰）+2HCl（aq）=SnCl2（aq）+H2（g）；ΔH2③Sn（s,灰）〖FY（KN〗13.2℃/13.2℃Sn（s,白）；ΔH3=+2.1kJ·mo-1L下列说法正确的是()A.ΔH1ΔH2B.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.锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏二、非选择题9.近20年来，对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展，像电一样，氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的所谓“二级能源”，而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为一级能源，如煤、石油、太阳能和原子能等。（1）为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是()A.电解水B.锌和稀硫酸反应C.光解海水D.以石油、天然气为原料（2）氢气燃烧时耗氧量小，发热量大。已知，热化学方程式为：C（s）+O2（g）=CO2（g）;ΔH=-393.5kJ·mo-1L2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）;ΔH=-571.6kJ·mo-1L试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是______________。（3）氢能源有可能实现能源的贮存，也有可能实现经济、高效的输送。研究表明过渡金属型氢化物（又称间充氢化物），在这类氢化物中，氢原子填充在金属的晶格间隙之间，其组成不固定，通常是非化学计量的，如:LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.85、TaH0.78。已知标准状况下，1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气（钯粉的密度为10.64g/cm3，相对原子质量为106.4），试写出钯（Pd）的氢化物的化学式____________。10.丙烷燃烧可以通过以下两种途径：4请回答下列问题：（1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径Ⅰ放出的热量____________（填“大于”、“等于”或“小于”）途径Ⅱ放出的热量。（2）由于C3H8（g）=C3H6（g）+H2（g）的反应中，反应物具有的总能量____________（填“大于”、“等于”或“小于”）生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要____________（填“放出”或“吸收”）能量才能转化为生成物，因此其反应条件是____________。（3）b与a、c、d的数学关系式是____________。11.（2009年苏州调研）A~G是中学化学常见物质，A、D为单质，G是含A元素的酸性气体。已知：A（s）+B（g）=C（g）+D（g）；ΔH=+131.4kJ·mo-1L，某同学实验测知，4gA发生上述反应吸收43.8kJ的热量。（1）写出A元素的名称____________。（2）另外知：A（s）+O2（g）=G（g）；ΔH=-393.6kJ·mo-1LC（g）+1/2O2（g）=G（g）；ΔH=-283kJ·mo-1LD（g）+1/2O2（g）=B（g）；ΔH=-242kJ·mo-1L由此判断“因为283kJ·mo-1L+242kJ·mo-1L393.6kJ·mo-1L，所以A燃烧时加少量B可以放出更多的热量”这种说法是否正确？并说明理由________________________。（3）写出A+O2→C的热化学方程式：____________。512.（2008年全国卷Ⅱ改编）红磷P（s）和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量关系如下图所示（图中的ΔH表示生成1mol产物的数据）根据下图回答下列问题：（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式________________________；（2）PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式________________________；（3）工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是________________________；（4）P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的ΔH3=____________;P和Cl2一步反应生成1molPCl5的ΔH4__________ΔH3（填“大于”，“小于”或“等于”）；（5）PCl5与足量水反应，最终生成两种酸，其化学方程式是____________。参考答案：1.解析:生成物总能量高于反应物总能量的化学反应必为吸热反应。B、C、D三项均为放热反应，A为吸热反应。结合平时对反应的认识即可判断。答案:A2.解析:A项中丙烷燃烧产物是H2O和CO2，无污染，正确；B中偏二甲肼是一种剧毒物质，且偏二甲肼与四氧化二氮反应后的产物也对人体有害，污染环境，故B错；C、D正确。答案:B3.解析:等物质的量的NaOH与稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量。但在实际反应中，浓硫酸溶解放热，醋酸是弱电解质，电离要吸热，故选D。注意放热越多，ΔH的值越小。答案:D4.解析:首先将由石英制纯硅的不同途径图示如下：6根据盖斯定律：ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-600.20kJ·mol-1，生成1.00kg纯硅反应热总量为：1000g/28g·mol-1×（-600.20kJ·mol-1)=-21435.71kJ。答案:A5.解析:A项，生成的是2molH2O及BaSO4沉淀；C项，应生成液态水；D项，辛烷应为1mol。答案:B6.解析:甲容器中实际生成的SO3少于2mol,故放热少于197kJ,又因压强减小，乙丙两容器生成的SO3分别少于甲容器中生成SO3的一半，故有2Q2=2Q3Q1197kJ。答案:C7.解析:若A（g)和B（g)为反应物，C（g)为产物，反应为放热，则热化学方程式为A选项；若C（g)为反应物，A（g)和B（g)为产物，则反应为吸热，热化学方程式为D选项。答案:AD8.解析:根据盖斯定律，②-①，得Sn（s,灰)=Sn（s,白)ΔH3=ΔH2-ΔH1=+2.1kJ·mol-1，因此很容易判断出，B、C是错误的；由③可看出，在低于13.2℃的环境，锡易变成粉末状的灰锡，自行毁灭。答案:AD9.解析:（1)光解海水，充分利用太阳和水资源，可开发又较经济且资源可持续利用。（2)等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比=（571.6kJ/4)∶393.5kJ/12=4.36∶1。（3)Pd∶H=n（Pd)∶2n（H2)=（1cm3×10.64g/cm3÷106.4g/mol)∶2（896×10-3L÷22.4L/mol)=1∶0.8。答案:（1)C（2)4.36∶1（3)PdH0.810.解析:（1)由盖斯定律可知，反应物的反应热与反应的途径无关，故途径Ⅰ、Ⅱ放出的热量相等。（2)因C3H8（g)=C3H6（g)+H2（g)；ΔH=+bkJ/mol0是吸热反应，则反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量，因此在化学反应时，就需要对反应物加热。（3)若途径Ⅰ、Ⅱ中从上至下四式依次为①、②、③、④式则2②+③+④=2①,即2b+（-c)+（-d)=2（-a)整理得：2b=c+d-2a。答案:（1)等于（2)小于吸收加热（3)2b=c+d-2a11.解析:（1)由A（s)+B（g)=C（g)+D（g)；ΔH=+131.4kJ·mol-1，7知n（A)=43.8kJ/131.4kJ·mol-1=mol。M（A)=4g/mol=12g·mol-1，故A为碳，B为H2O，C为CO,D为H2，G为CO2，E为浓H2SO4或浓HNO3。（2)可把3个热化学方程式具体写为：C（s)+O2（g)=CO2（g)；ΔH=-393.6kJ·mol-1CO（g)+1/2O2（g)=CO2（g)；ΔH=-283kJ·mol-1H2（g)+1/2O2（g)=H2O（g)；ΔH=-242kJ·mol-1两种途径反应热分别为：-283kJ·mol-1-242kJ·mol-1+131.4kJ·mol-1=-393.6kJ·mol-1和-393.6kJ·mol-1，可见是相等的。（3)将C（s)+O2（g)=CO2（g)；ΔH=-393.6kJ·mol-1和CO（g)+1/2O2（g)=CO2（g)；ΔH=-283kJ·mol-1两式相减即得C+O2=CO的热化学方程式。答案:（1)碳（2)不正确，因为1molA与O2直接燃烧放出的热量为393.6kJ，而1molA先与B反应生成C和D，C和D再与O2反应，共放热量-131.4kJ+283kJ+242kJ=393.6kJ,两者相同（3)C（s)+1/2O2（g)=CO（g