高中化学化学反应的能量变化.doc

化学反应的能量变化一、课前小练习1． （09 上海 19）已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下( lQ、 2均为正值)： 2212Hg)+Cll(g)+Q H(g)+Brr(g)+有关上述反应的叙述正确的是A． 12Q>； B．生成物总能量均高于反应物总能量；C．生成 1molHCl 气体时放出 l热量D．1mol HBr(g)具有的能量大于 1mol HBr(1)具有的能量2． (09 天津卷 6)已知：2CO(g)+O 2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/molNa2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ 1O(g)ΔH=-226 kJ/mol根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是A.CO 的燃烧热为 283 kJ ；B.右图可表示由 CO 生成 CO2 的反应过程和能量关系；C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH＞-452 kJ/mol；D.CO(g) 与 Na2O2(s)反应放出509 kJ 热量时，电子转移数为 6.02×10233. （ 09 四川卷 9）25 ℃，101 k Pa 时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为 57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为 5518 kJ/mol。

下列热化学方程式书写正确的是A.2H+(aq) + 24S(aq)+ 2Ba(aq)+2 O (aq)=BaSO4(s)+2H 2O(1);H=57.3 kJ/molB.KOH(aq)+ 1H SO4(aq)= 1K SO4(aq)+H 2O(I); H= 57.3kJ/molC.C8H18(I)+ 52 O (g)=8CO 2 (g)+ 9H O; H= 5518 kJ/molD.2C8H18(g)+25O (g)=16CO (g)+18H 2O(1); H=5518 kJ/mol4． （09 全国卷Ⅱ11） 已知：2H 2（g）+ O2(g)=2H2O(l) ΔH= -571.6KJ· mol-1 CH4（g）+ 2O 2(g)＝CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH= -890KJ· mol-1现有 H2 与 CH4 的混合气体 112L（标准状况） ，使其完全燃烧生成 CO2 和 H2O(l),若实验测得反应放热 3695KJ，则原混合气体中 H2 与 CH4 的物质的量之比是A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3【例 1】 （08 海南卷）白磷与氧可发生如下反应：P 4+5O2=P4O10。

已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P akJ·mol—1、P —O bkJ·mol—1、P=O ckJ·mol —1、O=O dkJ·mol—1根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的 △ H，其中正确的是（ ）A． （6a+5d－4c－12b）kJ·mol —1 B（4c+12b－6a－5d）kJ·mol —1C． （4c+12b－4a －5d）kJ·mol —1 D． （4a+5d－4c－12b）kJ·mol —1解析与评价：由图可以看出：P 4 中有 6mol 的 P－P，5mol 的 O2 中含有5molO＝O，1mol 的 P4O10 中含有 4mol 的 P＝O，12mol 的 P－O，所以△H＝(6a＋ 5d－4c－12b)kJ·mol －1 A【变式训练 1】 （08 上海卷）已知：H 2(g)＋F 2(g) 2HF(g)＋270kJ，说法正确的是( ) A．2L 氟化氢气体分解成 1L 的氢气和 1L 的氟气吸收 270kJ 热量B．1mol 氢气与 1mol 氟气反应生成 2mol 液态氟化氢放出的热量小于 270kJC．在相同条件下，1mol 氢气与 1mol 氟气的能量总和大于 2mol 氟化氢气体的能量D．1 个氢气分子与 1 个氟气分子反应生成 2 个氟化氢分子放出 270kJ∆H＝E （生成物的总能量）－E（反应物的总能量）∆H＝E （反应物 的 键能）－E（生成物的键能）【例 2】 （09 宁夏卷 28） （14 分）2SO 2(g)+O2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。

已知 1mol SO2(g)氧化为 1mol SO3 的 ΔH=-99kJ·mol-1.请回答下列问题：（1）图中 A、C 分别表示 、 ，E 的大小对该反应的反应热有无影响？ 该反应通常用 V2O5作催化剂，加V2O5会使图中 B 点升高还是降低？ ，理由是 ；（2）图中△H= KJ·mol-1；（3）V 2O5的催化循环机理可能为：V 2O5氧化 SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化写出该催化循环机理的化学方程式 ；（4）如果反应速率 υ（SO 2）为 0.05 mol·L-1·min-1,则 υ（O 2）= mol·L-1·min-1、υ(SO 3)= mol·L-1·min-1；（5）已知单质硫的燃烧热为 296 KJ·mol-1，计算由 S(s)生成 3 molSO3(g)的△H 解析与评价： (1)反应物总能量高于生成物总能量为放热反应， E 为活化能与反应热无关，但是用催化剂可以降低活化能；（2）图中表示的是 2molSO2 的反应，因此△H=-99×2KJ·mol-1；（4）依据速率之比等于化学计量数之比答 案：（1）反应物能量 生成物能量 无 降低 因为催化剂改变了反应的历程使活化能 E 降低 （2）-198 (3) SO2 +V2O5=SO3+2VO2 4VO2+ O2=2V2O5 (4)0.025 0.05 (5) S(s)+O2(g) =2SO2(g)△H 1=-296 KJ·mol-1 , SO2(g)+1/2O2(g) =SO3(g) △H 2=-99 KJ·mol-1 3 S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g) △H=3(△H 1+△H 2)=-1185 KJ·mol-1 【变式训练 2】甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH 3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)； △H = + 49．0 kJ·mol －1②CH 3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)；△H=－192．9 kJ·mol －1下列说法正确的是A．CH 3OH 的燃烧热为 192．9 kJ·mol －1B．反应①中的能量变化如右图所示C．CH 3OH 转变成 H2 的过程一定要吸收能量D．根据②推知反应： CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>－ 192．9kJ·mol －1【例 3】 （08 四川卷）下列关于热化学反应的描述中正确的是( ) A．HCl 和 NaOH 反映的中和热△H＝－57.3kJ/mol，则 H2SO4 和 Ca(OH)2 反映的中和热△H＝2×(－57.3)kJ/molB．CO(g)的燃烧热是 283.0kJ/mol，则 2CO2(g)===2CO(g)＋O 2(g)反应△H＝2×283.0kJ/molC．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D．1mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热解析与评价：选项 A 中中和热是指在一定条件下强酸于强碱的稀溶液反应生成 1molH2O所放出的热量，与酸和碱的元数无关；选项 C 中加热是化学反应的条件，与反应是为否放热和吸热无关，如：Fe＋S △ FeS，它属于放热反应；选项 D 中燃烧热是指 1mol 的物质完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量，这里的稳定化合物包含两层意思，一是化合物稳定，如 C 燃烧可生成 CO 和 CO2，其中 CO2 比 CO 稳定，二是化合物的状态稳定，如气态的水就不如液态的水稳定。

答案：B【例 4】 （08 全国Ⅱ卷）红磷 P(s)和 Cl2(g)发生反应生成 PCl3(g)和 PCl5(g)反应过程和能量关系如图所示(图中的 △H 表示生成 1mol 产物的数据) 根据上图回答下列问题：(1)P 和 Cl2 反应生成 PCl3 的热化学方程式_________________2)PCl5 分解成 PCl3 和 Cl2 的热化学方程式 _______________，上述分解反应是一个可逆反应，温度 T1 时，在密闭容器中加入0.80molPCl5，反应达到平衡时 PCl5 还剩 0.60mol，其分解率 α1 等于_________；若反应温度由 T1 升高到 T2，平衡时 PCl5 的分解率为 α2，α 2_______α1(填“大于”、 “小于”或“等于”)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△H 3＝_________，P 和 Cl2 一步反应生成 1molPCl5的△H 4______△H 3(填“大于”、 “小于” 或“等于”)。

5)PCl5 与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是_______________解析（1）由图可以看出，1molP 在 Cl2 中完全燃烧放出的热量为 306kJ·mol－1 ，所以 P 与Cl2 反应生成 PCl3 的热化学反应方程式为 P(s)＋ Cl2(g)===PCl3(g)；△H ＝－306kJ·mol －1 32(2）中间产物 PCl3 和未完全反应的 Cl2 的总能量高于最终产物 PCl5 的能量，其△H＝－93kJ·mol －1 ，所以 PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl 2(g)；△H＝93kJ·mol －1 ；分解率 α1＝×100％＝25％，由热化学反应方程式可知，此反应的正反应为吸热反应，0.80mol－ 0.60mol0.80mol所以升高温度，平衡向正反应方向移动，PCl 5 的分解率增大即：α 2＞α 13）由图可知，P 与 Cl2 反应生成 PCl3，PCl 3 和 Cl2 进一步反应生成 PCl5，都是放热反应，分两步进行且第二步降低温度，有利于 PCl5 的生成，防止 PCl5 的分解4）由盖斯定律可知，一步生成生成 PCl5 和两步生成 PCl5 的总热效应相等，即△H3＝－399kJ·mol －1 。

答案：（1）P(s)＋ Cl2(g)===PCl3(g)；△H ＝－306kJ·mol －1 32(2）PCl 5(g)===PCl3(g)＋Cl 2(g)；△H ＝93kJ·mol －1 25％；大于3）两步反应均为放热反应，降低温度有利于提高产率，防止产物分解4）－399kJ·mol －1 ；等于 (5）PCl 5＋4H 2O===H3PO4＋5HCl变式训练 3】(09 重庆卷 12)下列热化学方程式数学正确的是（ 的绝对值均正确）A．C 2H5OH（l）+3O 2（g）==2CO 2（g）+3H 2O（g） ；△H=—1367.0 kJ/mol（燃烧热）B． NaOH（aq）+HCl （aq）==NaCl（aq）+H 2O（l） ；△H=+57.3kJ/mol（中和热）C．S（ s）+O 2（g）===SO 2（g） ；△H=—269.8kJ/mol （反应热）D． 2NO2==O2+2NO；△H=+116.2kJ/mol（反应热）【变式训练 4】已知在 25℃，101kPa 下，lgC 8H18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出 48.40kJ 热量表示上述反应的热化学方程式正确的是 ( ) 。