2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化專題輔導(dǎo)教案.doc

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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化專題輔導(dǎo)教案 【考點(diǎn)突破】 考點(diǎn)1 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 1.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) 由于各物質(zhì)所具有的能量不同，如果反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量，那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，有一部分能量就會(huì)轉(zhuǎn)變成熱能等形式釋放出來，這就是放熱反應(yīng)。 表示：ΔH為“-”或“ΔH＜0”，單位：kJmol-1。 如果反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量，那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物就需要吸收能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，這就是吸熱反應(yīng)。 表示：ΔH為“+”或“ΔH＞0”，單位：kJmol-1。 2.燃燒熱：在101 kPa時(shí)，1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該反應(yīng)的燃燒熱。 3.中和熱：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)生成1 mol H2O，這時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱。單位kJmol-1。 方法點(diǎn)擊 反應(yīng)熱ΔH=反應(yīng)物總能量-生成物總能量或者反應(yīng)熱ΔH=反應(yīng)物鍵能之和-生成物鍵能之和。此處常以計(jì)算題的形式出現(xiàn)。 例如：通常人們把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可以用于估計(jì)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)，化學(xué)反應(yīng)ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。 化學(xué)鍵 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 鍵能/kJmol-1 460 360 436 431 176 347 工業(yè)上高純硅可通過下列反應(yīng)制?。? SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g) 該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=_________kJmol-1 此題是結(jié)合晶體硅(金剛石)的立體空間構(gòu)型計(jì)算反應(yīng)熱。首先分析1 mol Si中含Si—Si的物質(zhì)的量(一個(gè)Si原子與四個(gè)Si原子形成四個(gè)Si—Si，一個(gè)Si—Si歸屬于兩個(gè)Si原子，所以1 mol Si中含Si—Si的物質(zhì)的量是2mol)。 ΔH=(4Si—Cl+2H—H)-(2Si—Si+4H—Cl) ΔH=+236 kJmol-1 考點(diǎn)2 熱化學(xué)方程式 能表示反應(yīng)過程中熱量變化的化學(xué)方程式叫熱化學(xué)方程式。 書寫熱化學(xué)方程式的注意點(diǎn) (1)注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)：氣體(g)、固體(s)、液體(l)、稀溶液(aq)及晶型。 (2)注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(若是101 kPa和25 ℃可不注明)，注明ΔH的“-”和“+”及單位(kJmol-1)。 (3)熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示的是物質(zhì)的量，所以可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。 對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，ΔH也不同。聚集狀態(tài)不同，ΔH也不同，所以書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，首先注明物質(zhì)聚集狀態(tài)，然后再根據(jù)化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)熱的正比關(guān)系確定ΔH的值。 方法點(diǎn)擊 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化在高考中經(jīng)常涉及的內(nèi)容有：書寫熱化學(xué)方程式、判斷熱化學(xué)方程式的正誤及反應(yīng)熱的大小比較等等。 1.書寫熱化學(xué)方程式及判斷熱化學(xué)方程式的正誤 同學(xué)們經(jīng)常出錯(cuò)及常設(shè)錯(cuò)的方式： (1)丟掉或?qū)戝e(cuò)反應(yīng)物及生成物的聚集狀態(tài)。 (2)丟掉ΔH的“-”和“+”及單位(kJmol-1)，特別是“+”。 (3)反應(yīng)熱的數(shù)值與聚集狀態(tài)的關(guān)系搞錯(cuò)。 (4)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱數(shù)值表示反應(yīng)物按方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)反應(yīng)進(jìn)行到底時(shí)的熱量值，若反應(yīng)存在化學(xué)平衡，則熱量值小于對(duì)應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值。 2.比較反應(yīng)熱的大小 (1)同一反應(yīng)生成物狀態(tài)不同時(shí) A(g)+B(g)====C(g)；ΔH1＜0；A(g)+B(g)====C(l)；ΔH2＜0 因?yàn)镃(g)====C(l)；ΔH3＜0，則ΔH3=ΔH2-ΔH1，所以|ΔH2|＞|ΔH1|。 (2)同一反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí) S(g)+O2(g)====SO2(g)；ΔH1＜0 S(s)+O2(g)====SO2(g)；ΔH2＜0 ΔH3+ΔH1=ΔH2，固S(s)S(g)吸熱，ΔH3>0，所以|ΔH1|＞|ΔH2| (3)兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比 C(s)+O2(g)====CO2(g)；ΔH1＜0 C(s)+1/2O2(g)====CO(g)；ΔH2＜0 ΔH3+ΔH2=ΔH1，所以ΔH1<ΔH2(或|ΔH1|>|ΔH2|) 化學(xué)反應(yīng)不管是一步還是幾步完成，其總的反應(yīng)熱是相同的，即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)與終態(tài)(各生成物)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)，這就是蓋斯定律。正因?yàn)槿绱?，所以熱化學(xué)方程式可以進(jìn)行數(shù)學(xué)處理。 考點(diǎn)3 中和熱的實(shí)驗(yàn)測(cè)定 1.實(shí)驗(yàn)原理及儀器裝置(如下圖) 在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水，此時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱。 2.中和熱的計(jì)算公式： ΔH=kJmol-1，其中(m1+m2) 表示溶液質(zhì)量，c為比熱容：c=4.18 J(g℃)-1。常使c10-3變成kJ(g℃)-1。 3.誤差分析 若熱量損失，中和熱數(shù)值偏小。 方法點(diǎn)擊 中和熱實(shí)驗(yàn)的測(cè)定是高中階段比較重要的一個(gè)定量實(shí)驗(yàn)。無論從能量的角度，還是從實(shí)驗(yàn)的角度，中和熱實(shí)驗(yàn)的測(cè)定都將會(huì)是今后高考考查的熱點(diǎn)。除掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1.為了保證實(shí)驗(yàn)中鹽酸完全反應(yīng)，使用的堿稍微過量，計(jì)算中和熱時(shí)按酸來算。 2.做好保溫工作是本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，如為什么用環(huán)形玻璃棒，不能用鐵質(zhì)或銅質(zhì)環(huán)形棒，還應(yīng)注意環(huán)形玻璃棒的使用方法。 3.實(shí)驗(yàn)中若用弱酸、弱堿代替強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，因弱酸、弱堿電離過程吸熱，會(huì)使中和熱數(shù)值偏小。 【精題精講】 1. N2H2是一種高效清潔的火箭燃料。0.25 mol N2H2(g)完全燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水時(shí)，放出133.5 kJ熱量。則下列熱化學(xué)方程式正確的是( ) A.N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g)；ΔH=+133.5 kJmol-1 B.N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g)；ΔH=-133.5 kJmol-1 C.N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g)；ΔH=+534 kJmol-1 D.N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g)；ΔH=-534 kJmol-1 答案：D 解析：本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫及簡(jiǎn)單計(jì)算。熱化學(xué)反應(yīng)方程式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)，放熱用“-”號(hào)，-133.54 kJmol-1=-534 kJmol-1。 2.燃燒1 g乙炔生成二氧化碳和液態(tài)水，放出熱量50 kJ，則這一反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為( ) A.2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=+50 kJmol-1 B.C2H2(g)+5/2O2(g)====2CO2(g)+H2O；ΔH=-1 300 kJ C.2C2H2+5O2====4CO2+2H2O；ΔH=-2 600 kJ D.2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=-2 600 kJmol-1 答案：D 解析：本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫及簡(jiǎn)單計(jì)算。熱化學(xué)方程式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的量。反應(yīng)熱單位是kJmol-1,B和C均錯(cuò)。 2 mol C2H2燃燒放出的熱量為-22650 kJmol-1=-2 600 kJmol-1。 3.下列敘述中正確的是( ) A.熱化學(xué)方程式2H2(g)+O2(g)====H2O(l);ΔH=-571.6 kJmol-1中ΔH表示H2的燃燒熱 B.分子晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)隨共價(jià)鍵增強(qiáng)而升高 C.非金屬元素呈現(xiàn)的最高化合價(jià)不超過該元素原子的最外層電子數(shù) D.陰離子的核外電子排布一定與上一周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同 答案：C 解析：A中1 mol H2完全燃燒的反應(yīng)熱表示H2的燃燒熱。B中分子晶體的熔沸點(diǎn)與分子間作用力有關(guān)，與共價(jià)鍵強(qiáng)弱無關(guān)。D項(xiàng)如：簡(jiǎn)單陰離子的核外電子排布應(yīng)與本周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同。 4.已知1 g CH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出55.6 kJ的熱量，則下列甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是( ) A.CH4+2O2====CO2+2H2O；ΔH=-889.6 kJmol-1 B.CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(g)；ΔH=-889.6 kJmol-1 C.CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=889.6 kJmol-1 D.CH4 (g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=-889.6 kJmol-1 答案：D 解析：本題考查熱化學(xué)方程式書寫應(yīng)注意的問題。①要注明狀態(tài)；②注意吸放熱符號(hào)；③注意化學(xué)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)熱的正比關(guān)系；④注意反應(yīng)熱的單位是kJmol-1 5. 0.3 mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷B2H6在O2中燃燒，生成固態(tài)B2O3和液態(tài)H2O，放出649.5 kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式中正確的是( ) A.B2H6(g)+3O2(g)====B2O3(s)+3H2O(l)；ΔH=+2 165 kJmol-1 B.B2H6(g)+3O2(g)====B2O3(s)+3H2O(l)；ΔH=-2 165 kJmol-1 C.B2H6+3O2====B2O3+3H2O；ΔH=-2 165 kJmol-1 D.B2H6(g)+O2(g)====B2O3(s)+H2O(g)；ΔH=-2 165 kJmol-1 答案：B 解析：本題考查熱化學(xué)方程式書寫應(yīng)注意的問題及簡(jiǎn)單計(jì)算。注意熱化學(xué)方程式與普通的化學(xué)方程式的區(qū)別。二者均要配平。 6.可逆反應(yīng)aA(s)+bB(g)cC(g)+dD(g)；ΔH=Q，在反應(yīng)過程中，當(dāng)其他條件不變時(shí)，某物質(zhì)在混合物中的含量與溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如下圖所示： 根據(jù)上圖分析，以下正確的是( ) A.T1>T2，Q>0 B.T2>T1，Q<0 C.p1>p2，a+b=c+d D.p10 D．ΔH的大小與熱化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)無關(guān) 解析：　化學(xué)反應(yīng)中一定有能量變化，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)中，ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和，得ΔH<0，故為放熱反應(yīng)． 答案：C 2．(2011溫州月考)參照反應(yīng)Br＋H2HBr＋H的能量對(duì)反應(yīng)歷程的示意圖，下列敘述中正確的是(　　) A．正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B．加入催化劑，該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱變大 C．反應(yīng)物總能量高于生成物總能量 D．升高溫度可增大正反應(yīng)速率，降低逆反應(yīng)速率 解析：對(duì)比反應(yīng)歷程示意圖的能量變化，可知反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，故生成HBr需要吸熱，A正確，C錯(cuò)誤；催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，與反應(yīng)熱無關(guān)，B錯(cuò)誤；升高溫度，對(duì)于正逆反應(yīng)速率都起到了促進(jìn)作用，D錯(cuò)誤． 答案：A　 3．N2H4是一種高效清潔的火箭燃料0.25 mol N2H4(g)完全燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水時(shí)，放出133.5 kJ熱量．則下列熱化學(xué)方程式中正確的是(　　) A.N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋H2O(g) ΔH＝＋267 kJmol－1 B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－133.5 kJmol－1 C．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋534 kJmol－1 D．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJmol－1 解析：熱化學(xué)方程式中ΔH>0表示吸熱，ΔH<0表示放熱，選項(xiàng)A、C中ΔH的符號(hào)錯(cuò)誤．熱化學(xué)方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示物質(zhì)的量，0.25 mol N2H4(g)燃燒放熱133.5 kJ，故1 mol N2H4(g)燃燒放熱4133.5 kJ，選項(xiàng)D正確，B錯(cuò)誤． 答案：D　 4．(2011淄博檢測(cè))已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝－546.6 kJmol－1，下列說法不正確的是(　　) A．44.8 L氟化氫氣體分解成22.4 L的氫氣和22.4 L的氟氣吸收546.6 kJ熱量 B．1 mol 氫氣與1 mol氟氣反應(yīng)生成2 mol液態(tài)氟化氫放出的熱量大于546.6 kJ C．相同條件下， 1 mol 氫氣與1 mol氟氣的能量總和高于2 mol氟化氫氣體的能量 D．2 mol H—F鍵的鍵能比 1 mol H—H 鍵和1 mol F—F鍵的鍵能之和大546.6 kJ 解析：只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，A才正確；1 mol H2(g)和1 mol F2(g)反應(yīng)生成2 mol HF(g)放出546.6 kJ熱量，而HF(g)→HF(l)是放熱過程，B對(duì)；因反應(yīng)是放熱反應(yīng)，C對(duì)；ΔH＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和＝－546.6 kJmol－1，D對(duì)． 答案：A　 5．(2011湛江市檢測(cè))下列變化為放熱反應(yīng)的是(　　) A．H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44.0 kJmol－1 B．2HI(g) H2(g)＋I(xiàn)2(g) ΔH＝＋14.9 kJmol－1 C．形成化學(xué)鍵時(shí)共放出能量863 kJ的化學(xué)反應(yīng) D．能量變化如圖所示的化學(xué)反應(yīng) 解析： H2O(g)―→H2O(l)是一個(gè)放熱過程，但不是化學(xué)反應(yīng)，A錯(cuò)．HI(g)分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，B錯(cuò)．一個(gè)化學(xué)反應(yīng)放熱還是吸熱，取決于破壞化學(xué)鍵時(shí)吸收的總能量和形成化學(xué)鍵時(shí)放出的總能量的相對(duì)大小，C錯(cuò)．反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)放熱，D對(duì)． 答案：D　 二、不定項(xiàng)選擇題(本題包括5小題，每小題6分，共30分，每小題有1～2個(gè)選項(xiàng)正確) 6．(xx上海高考)已知氯氣、溴蒸氣分別跟氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下(Q1、Q2均為正值)； H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－Q1 kJmol－1 H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH＝－Q2 kJmol－1 有關(guān)上述反應(yīng)的敘述正確的是(　　) A．Q1>Q2 B．生成物總能量均高于反應(yīng)物總能量 C．生成1 mol HCl氣體時(shí)放出Q1熱量 D．1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量D 解析： A項(xiàng)，因?yàn)镃l2比Br2活潑，所以Q1>Q2；B項(xiàng)，因?yàn)榉磻?yīng)為放熱反應(yīng)，所以生成物總能量要低于反應(yīng)物總能量；C項(xiàng)，生成1 mol HCl氣體時(shí)放出Q1熱量；D項(xiàng)，因?yàn)镠Br(g)→HBr(l)為放熱反應(yīng)，所以1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量． 答案：AD　 7．下列變化過程，屬于放熱過程的是(　　) ①液態(tài)水變成水蒸氣?、谒釅A中和反應(yīng)　③濃H2SO4稀釋?、芄腆w氫氧化鈉溶于水　⑤H2在Cl2中燃燒?、奕跛犭婋x　⑦NH4Cl晶體與Ba(OH)28H2O混合攪拌 A．②③④⑤　　　　　　　　B．①⑥⑦ C．②③④ D．①③⑤ 解析：　弱電解質(zhì)的電離是吸熱過程． 答案：A 8．如圖，a曲線是198 K、101 kPa時(shí)N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖，下列敘述正確的是(　　) A．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N2＋3H22NH3　ΔH＝－92 kJmol－1 B．b曲線是升高溫度時(shí)的能量變化曲線 C．加入催化劑，該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱改變 D．在198 K、體積一定的條件下，通入1 mol N2和3 mol H2反應(yīng)后放出的熱量為Q1 kJ，若通入2 mol N2和6 mol H2反應(yīng)后放出的熱量為Q2 kJ則184>Q2>2Q1 解析：熱化學(xué)方程式表示198 K,101 kPa條件下的反應(yīng)熱，各物質(zhì)要標(biāo)聚集狀態(tài)，故A不正確；由圖可知b曲線情況下，活化能降低，應(yīng)是加入催化劑，因升高溫度不能改變活化能，故B不正確；加入催化劑，反應(yīng)的反應(yīng)熱不變，故C不正確；題圖表示的是1 mol N2和3 mol H2完全反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)熱，實(shí)際上N2和H2的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，該條件下放出的熱量小于92 kJ，故2 mol N2和6 mol H2，在該條件下放出的熱量為184>Q2>2Q1，故D正確． 答案：D　 9．下列關(guān)于反應(yīng)能量的說法正確的是(　　) A．Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s) ΔH＝－216 kJmol－1，E反應(yīng)物>E生成物 B．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.5 kJmol－1，E生成物>E反應(yīng)物 C．HI(g) H2(g)＋I(xiàn)2(s) ΔH＝＋26.5 kJmol－1,1 mol HI 在密閉容器中分解達(dá)平衡后吸收26.5 kJ的能量 D．H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1,1 L 1 molL－1的NaOH溶液與1 L 1 molL－1的CH3COOH溶液混合后放熱57.3 kJ 解析：　當(dāng)E反應(yīng)物0，反之，反應(yīng)放出能量，ΔH<0，則A對(duì)，B對(duì)；C中為可逆反應(yīng)，1 mol HI不可能在密閉容器中完全分解；D中CH3COOH分子電離吸熱，與NaOH溶液反應(yīng)放出熱量小于57.3 kJ. 答案：AB 10．已知：①101 kPa 時(shí)，C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH1＝－110.5 kJmol－1；②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2＝－57.3 kJmol－1. 下列結(jié)論正確的是(　　) A．若碳的燃燒熱用ΔH3 來表示，則ΔH3<ΔH1 B．若碳的燃燒熱用ΔH3 來表示，則ΔH3>ΔH1 C．濃硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為ΔH4，則ΔH4<ΔH2 D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol 水，放出57.3 kJ熱量 解析：ΔH本身有正負(fù)之分，放熱為負(fù)值，吸熱為正值．燃燒熱是指生成穩(wěn)定氧化物所放出的熱量，碳燃燒生成的穩(wěn)定氧化物為CO2，因?yàn)镃O燃燒生成CO2是放熱反應(yīng)，因此，ΔH3<ΔH1，A對(duì)B錯(cuò)；C項(xiàng)濃硫酸溶于水要放熱，因此，濃硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱要小于－57.3 kJmol－1；D項(xiàng)醋酸是弱電解質(zhì)，電離過程要吸熱，故稀醋酸與烯NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水，放出的熱量要小于57.3 kJ. 答案： AC　 三、非選擇題(本題包括4個(gè)小題，共50分) 11．(12分)(2011安徽巢湖高三四校聯(lián)考)已知某反應(yīng)A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)，反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題． (1)該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)，該反應(yīng)的ΔH＝________kJmol－1(用含E1、E2的代數(shù)式表示)，1 mol氣體A和1 mol氣體B具有的總能量比1 mol氣體C和1 mol氣體D具有的總能量________(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)． (2)若在反應(yīng)體系中加入催化劑使逆反應(yīng)速率增大，則E1和E2的變化是：E1________，E2__________，ΔH________(填“增大”“減小”或“不變”)． 解析：(1)從圖象中看出反應(yīng)物的能量低，生成物的能量高，該反應(yīng)一定為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)焓變 ΔH＝E生成物－E反應(yīng)物． (2)催化劑是通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來加快化學(xué)反應(yīng)速率的，對(duì)于可逆反應(yīng)，催化劑能同等程度的降低正反應(yīng)和逆反應(yīng)的活化能． 答案：(1)吸熱　E1－E2　一定低　(2)減小　減小　不變 12．(13分)(2011蕪湖一次聯(lián)考)金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們?nèi)紵龝r(shí)若氧氣不足則生成一氧化碳，充分燃燒時(shí)生成二氧化碳，反應(yīng)中放出的熱量如圖所示． (1)等量金剛石和石墨完全燃燒________(填“金剛石”或“石墨”)放出熱量更多，寫出表示石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式_______________________________________________． (2)在通常狀況下，金剛石和石墨________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定，寫出石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式_________________________________________________ ________________________________________________________________________. (3)12 g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36 g，該過程放出的熱量 ________________________________________________________________________． 解析：(1)從圖象上可以看出金剛石能量比石墨高，所以等量金剛石和石墨完全燃燒金剛石放出熱量更多．根據(jù)燃燒熱定義，石墨完全燃燒生成二氧化碳，根據(jù)圖象反應(yīng)放出的總熱量為110.5＋283.0＝393.5 kJ，所以表示石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJmol－1. (2)因?yàn)榻饎偸芰勘仁撸鶕?jù)能量越低越穩(wěn)定，所以在通常狀況下石墨更穩(wěn)定，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石要吸收熱量，1 mol 石墨轉(zhuǎn)化為金剛石吸收熱量為395.4－393.5＝1.9 kJ，熱化學(xué)方程式為：C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH＝＋1.9 kJmol－1. (3)12 g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36 g，根據(jù)碳原子守恒，氣體總物質(zhì)的量為1 mol，所以生成氣體平均摩爾質(zhì)量為36 g/mol，利用十字交叉法求算混合氣體中CO和CO2的物質(zhì)的量之比，所以混合氣體中CO和CO2各0.5 mol，該過程放出熱量為(110.5＋393.5)2＝252.0(kJ)． 答案：(1)金剛石　C(石墨，s)＋O2===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJmol－1 (2)石墨　C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH＝＋1.9 kJmol－1 (3)252.0 kJ 13．(12分)測(cè)定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示． (1)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(中和熱為57.3 kJmol－1)： ___________________________________________________ ____________________________________________________ (2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表． ①請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝? 溫度 實(shí)驗(yàn) 次數(shù) 起始溫度T1/℃ 終止溫度T2/℃ 溫度差平均值(T2－T1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 ________ 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 ②近似認(rèn)為0.50 molL－1 NaOH溶液和0.50 molL－1硫酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18 J/(g℃)．則中和熱ΔH＝________(取小數(shù)點(diǎn)后一位)． ③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3 kJmol－1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是________(填字母)． a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差 b．量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù) c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中 d．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H2SO4溶液的溫度 解析：(1)寫熱化學(xué)方程式時(shí)除注意方程式配平外，還要注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)，ΔH的符號(hào)和單位． (2)①實(shí)驗(yàn)2的誤差太大要舍去 ②ΔH＝－ ＝ ＝－53500 J/mol＝－53.5 kJmol－1. ③a、c項(xiàng)易使部分熱量損失，導(dǎo)致結(jié)果偏低，b項(xiàng)仰視讀數(shù)，V(NaOH)偏大，會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏高．d項(xiàng)會(huì)使溫差變小、導(dǎo)致結(jié)果偏低． 答案：(1)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1 (2)①4.0?、冢?3.5 kJmol－1?、踑、c、d 14．(13分)通常把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能．已知部分化學(xué)鍵的鍵能如下： 化學(xué)鍵 N—H N—N O===O N≡N O—H 鍵能 (kJmol－1) 386 167 498 946 460 (1)發(fā)射神舟飛船的長(zhǎng)征火箭用了肼(N2H4，氣態(tài))為燃料，若它在氧氣(氣態(tài))中燃燒，生成N2(氣態(tài))和H2O(液態(tài)).1 mol肼完全燃燒時(shí)放出的熱量為________． (2)為了提高肼(N2H4)燃燒過程中釋放的能量，常用二氧化氮作氧化劑代替氧氣，這兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵猓阎? ①N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH1＝＋67.7 kJmol－1 ②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－534 kJmol－1 試寫出肼和NO2完全反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_________________________________ ________________________________________________________________________. (3)隨著中國(guó)空間技術(shù)的發(fā)展，尋找更高效的火箭推進(jìn)劑也被提到了議事日程．在實(shí)驗(yàn)室我國(guó)科研人員應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)模擬出具有高能量的物質(zhì)N60，它的結(jié)構(gòu)與C60十分相似．已知N60分子中每個(gè)N原子均以氮氮鍵結(jié)合三個(gè)氮原子，且N60分子結(jié)構(gòu)中每個(gè)氮原子均形成8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．試推測(cè)1個(gè)N60的結(jié)構(gòu)含有________個(gè)N—N鍵． 解析：(1)據(jù)題意，肼燃燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)為N2H4(g)＋O2(g)== =N2(g)＋2H2O(l), 故ΔH＝[(3864＋167)＋498]－(946＋22460)＝－577(kJmol－1)，即1 mol肼完全燃燒時(shí)放出的熱量為577 kJ. (2)根據(jù)題意，要求計(jì)算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱的值：③N2H4(g)＋NO2(g)===3/2N2(g)＋2H2O(g) ΔH3.根據(jù)蓋斯定律，一個(gè)反應(yīng)僅與其始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與其過程無關(guān)，則存在：②－①2＝③，即：ΔH3＝ΔH2－ΔH12＝－567.85 kJmol－1. (3)由于氮原子最外層電子數(shù)為5，而已知N60分子中每個(gè)N原子均以氮氮鍵結(jié)合三個(gè)氮原子，故N60分子中只存在著N—N鍵，再根據(jù)原子的均攤思想，在N60分子中應(yīng)共有90個(gè)N—N鍵． 答案：(1)577 kJ　(2)N2H4(g)＋NO2(g)===3/2N2(g)＋2H2O(g) ΔH3＝－567.85 kJmol－1　(3)90