专题七化学反应与能量变化1 2 3 4 5 6 7 8一、单项选择题1.反应A+B―→C(ΔH<0)分两步进行:①A+B―→X(ΔH>0);②X―→C(ΔH<0)。
下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )解析:本题为图象题,主要考查了物质的能量分析应用,化学反应的能量变化、分析。
由反应A+B―→C(ΔH<0)分两步进行①A+B―→X(ΔH>0),②X―→C(ΔH<0)可以看出,A +B―→C(ΔH<0)是放热反应,A和B的能量之和大于C,由①A+B―→X(ΔH>0)可知这步反应是吸热反应,X―→C(ΔH<0)是放热反应,故X的能量大于A+B;A+B的能量大于C,X的能量大于C。
答案:D2.(2013·海南卷)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) ΔH12 H2(g)+ O2(g)=== 2H2O(g) ΔH2C(s)+ O2(g)===CO2(g) ΔH3则反应4C3H5(ONO2)3(l)=== 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的ΔH为( ) A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH3解析:已知:①6C(s)+5H 2(g)+3N 2(g)+9O 2(g)=== 2C 3H 5(ONO 2)3(l) ΔH 1②2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 2 ③C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 3由盖斯定律:5×②+12×③-2×①得:4C 3H 5(ONO 2)3(l)===12CO 2(g)+10H 2O(g)+O 2(g)+6N 2(g) ΔH =12ΔH 3+5ΔH 2-2ΔH 1。
答案:A3.(2013·重庆卷)已知:P 4(g)+6Cl 2(g)===4PCl 3(g) ΔH =a kJ·mol -1P 4(g)+10Cl 2(g)===4PCl 5(g) ΔH =b kJ·mol -1P 4具有正四面体结构,PCl 5中P -Cl 键的键能为c kJ ·mol -1,PCl 3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Cl 2(g)+ PCl 3(g)=4PCl 5(s)的反应热ΔHC .Cl -Cl 键的键能为(b -a +5.6c)/4 kJ·mol -1D .P -P 键的键能为(5a -3b +12c)/8 kJ·mol -1解析:原子半径P >Cl ,因此P -P 键键长大于P -Cl 键键长,则P -P 键键能小于P -Cl 键键能,故A 错误;利用“盖斯定律”,结合题中给出两个热化学方程式可求出Cl 2(g)+PCl 3(g)===PCl 5(g)ΔH =b -a 4 kJ ·mol -1,但不知PCl 5(g)===PCl 5(s)的ΔH ,因此无法求出Cl 2(g)+PCl 3(g)===PCl 5(s)的ΔH ,故B 错误;利用Cl 2(g)+PCl 3(g)===PCl 5(g)ΔH =b -a4kJ ·mol -1可得E(Cl -Cl)+3×1.2c-5c =b -a 4,因此可得E(Cl -Cl)=b -a +5.6c 4kJ ·mol-1,故C 正确;由P 4是正四面体可知P 4中含有6个P -P 键,由题意得6E(P -P)+10×b -a +5.6c 4-4×5c =b ,解得E(P -P)=2.5a -1.5b +6c 6kJ ·mol -1,故D 错误。
答案:C4.为了探索外界条件对反应a X(g)+b Y(g)c Z(g)的影响,以X和Y物质的量比为a b开始反应,通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数(设Z的物质的量比为c),实验结果如下图所示。
以下判断正确的是( )A.ΔH>0,a+b>cB.ΔH>0,a+b<cC.ΔH<0,a+b>cD.ΔH<0,a+b<c解析:依题意可知,当压强一定时,温度越高,Z的含量越低,表明反应向逆方向移动,表明正反应是放热反应,故ΔH<0;当温度一定时,压强越大,Z的含量越高,表明反应向正方向移动,表明a+b>c。
答案:C5.(2013·上海卷改编)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+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O ΔH=+Q kJ/mol解析:醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低,即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应,故A错误;因反应为吸热反应,即吸热的热量转化为产物内部的能量,故B 正确;因反应为吸热反应,则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量,故C错误;书写热化学方程式时,应注明物质的状态,故D错误。
答案:B6.(2013·山东卷)CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH<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ΔH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解析:催化剂虽然改变了反应途径,反应物、生成物的状态不变,所以ΔH不变,故A 错误;这是一个反应前后气体物质的量不变的反应,改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量也不变,故B正确;该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移,反应放出的热量减小,故C错误;若在原电池中进行,反应不放出热量,而是将化学能转换为电能,故D错误。
答案:B二、双项选择题7.下列说法正确的是( )A.任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O的过程中,能量变化均相同B.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同C.已知:①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-a kJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-b kJ·mol-1,则a>bD.已知:①C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5 kJ·mol-1,②C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-395.0 kJ·mol -1,则C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH=+1.5 kJ·mol-1解析:A项,弱酸与弱碱发生中和反应生成1 mol H2O释放的能量小于强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水释放的能量,不正确;B项,不论是在光照还是在点燃条件下的ΔH均相同,正确;C 项,生成液态水放出的热量多,故a <b ,不正确;D 项,根据盖斯定律,用两个热化学方程式相减即得,正确。
答案:BD8.红磷(P)和Cl 2发生反应生成PCl 3和PCl 5,反应过程和能量的关系如下图所示,图中的ΔH 表示生成1 mol 产物的数据。
已知PCl 5分解生成PCl 3和Cl 2,该分解反应是可逆反应。
下列说法正确的是( )A .其他条件不变,升高温度有利于PCl 5的生成B .反应2P(s)+5Cl 2(g)===2PCl 5(g)对应的反应热 ΔH =-798 kJ/molC . P 和Cl 2反应生成PCl 3的热化学方程式为: 2P(s)+3Cl 2(g)===2PCl 3(g) ΔH =-306 kJ/molD .其他条件不变,对于PCl 5分解生成PCl 3和Cl 2的反应,增大压强,PCl 5的转化率减小,平衡常数K 不变解析:由图可知,P 和Cl 2反应生成PCl 5的热化学方程式是:P(s)+52Cl 2(g)===PCl 5(g)ΔH =-399 kJ/mol ,则A 项错误,B 项正确;图中的ΔH 表示生成1 mol 产物的数据,C 项错误;温度不变,平衡常数不变,D 项正确。
答案:BD三、非选择题9.热化学方程式中的ΔH 实际上是热力学中的一个物理量,叫做焓变,其数值和符号与反应物和生成物的总能量有关,也与反应物和生成物的键能有关。
(1)如图1所示表示的是NO 2和CO 反应生成CO 2和NO 过程中能量变化示意图,请写出NO 2和CO反应的热化学方程式:________________________________________________________________________。
(2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。
①已知:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-185 kJ·mol-1,H298(H2)=436 kJ·mol-1;H298(Cl2)=247 kJ·mol-1,则H298(HCl)=________________________________________________________________________。
②图2表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氢化物时的焓变数据,根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素,试写出硒化氢在热力学标准态下,发生分解反应的热化学方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)已知:①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25 kJ·mol-1,②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47 kJ·mol-1,③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19 kJ·mol-1。
请写出CO还原FeO的热化学方程式:__________________________________。