2009-2010学年第一学期无机化学期末考试试卷
班级:_____________学号:_____________姓名:_____________得分:_____________
(卷面共有38题,总分100分,各大题标有题量和总分,每小题标号后有小分)
一、是非题(25小题,共25分)
[1分](1)氨的沸点是-33℃，可将100kPa、－20℃时的氨气看作理想气体。（）[1分](2)通常，高温低压下的真实气体可被看作理想气体。（）[1分](3)在相同温度和压力下，气体的物质的量与它的体积成反比。（）[1分](4)在理想气体状态方程式中，R为8.314J·mol-1·K-1。若体积的单位为m3，则压力的单位是kPa。（）
[1分](5)在一定温度和压力下，混合气体中某组分的摩尔分数与体积分数不相等。（）
[1分](6)含有N
2和H
2
的混合气体中，N
2
的分体积V(N2)=n(N2)RT/p(总)。（）
[1分](7)气体膨胀或被压缩所做的体积功是状态函数。（）
[1分](8)系统的焓变等于恒压反应热。（）
[1分](9)由于CaCO
3
的分解是吸热的，故它的生成焓为负值。（）
[1分](10)298.15K时由于Na+(g)+Cl-(g)→NaCl(s)的△
r
Θ
m
H=-770.8kJ·mol-1，则
NaCl(s)的标准摩尔生成焓是-770.8kJ·mol-1。（）[1分](11)298K时石墨的标准摩尔生成焓为零。（）
[1分](12)已知在某温度和标准态下，反应2KClO
3(s)→2KCl(s)+3O
2
(g)进行时，有
2.0molKClO
3分解，放出89.5kJ的热量，则在此温度下该反应的△
r
Θ
m
H＝－
89.5kJ·mol-1。（）
[1分](13)物质的量增加的反应不一定是熵增加的反应。
（）
[1分](14)△
r
Θ
m
S为负值的反应均不能自发进行。（）
[1分](15)298K时，C(石墨)+O
2(g)→CO
2
(g)的△
r
Θ
m
S<Θ
m
S (CO2,g)。（）
[1分](16)从过饱和溶液中析出晶体的过程，△
r S
m
<0。（）
[1分](17)从空气中分离出纯氧的过程，△
r S
m
>0。
（）
[1分](18)已知反应CH
4(g)+2O
2
(g)→CO
2
(g)+2H
2
O(l)在298K、标准态下反应向右进
行，则△
r
Θ
m
G>0。（）
[1分](19)已知298K时，反应N
2O
4
(g)→N
2
(g)+2O
2
(g)的△
r
Θ
m
G=-97.8kJ·mol-1，则
△
f
Θ
m
G(N2O4，g)=97.8kJ·mol-1。（）
[1分](20)已知298K时，反应SnO
2(s)→Sn(s)+O
2
(g)的△
r
Θ
m
G=519.7kJ·mol-1，则
△
f
Θ
m
G(SnO2，s)=519.7kJ·mol-1。（）
[1分](21)反应的△
r
Θ
m
G值越负，其自发的倾向就越大，反应速率亦越快。（）
[1分](22)在一定温度下，反应的△
r
Θ
m
G值越小，其θ
K值越大。（）
[1分](23)对于H
2O(l)H
2
O(g)相平衡，在373.15K、101.325kPa时，△
r
G
m
=0kJ·mol-1。
（）
[1分](24)对于H
2O(s)H
2
O(l)，273.15K、101.325kPa时，△
r
G
m
=0kJ·mol-1。（）
[1分](25)某反应的△
r
Θ
m
H和△rΘ
m
S均为负值，当温度升高时，△rΘ
m
G将减小。（）
二、计算题(11小题,共55分)
[5分](1)某化合物中各元素的质量分数分别为：碳64.7％、氢10.77％、氧24.53％。质量为0.1396g的该气态化合物样品在147℃和90.22kPa时占有体积41.56mL，通过计算确定该化合物的化学式。
[5分](2)硼和氯的相对原子质量分别为10.81和35.5。现有含硼、氯的质量分数分别为23％、77％的固体硼氯化物试样0.0516g，在69℃完全蒸发，蒸气在2.96kPa 时占有体积268mL。通过计算确定该化合物的化学式。
[5分](3)将1.0×10－2molPCl
5
充入200mL容器内，加热到473K，发生下列反应：
PCl
5(g)→PCl
3
(g)+Cl
2
(g)；当PCl
5
解离40.0％时，容器内总压力、各组分分压分别
为多少？
[5分](4)已知在25℃、101.325kPa下，含有N
2和H
2
的混合气体的密度为0.500g·L-1。
试计算N
2和H
2
的分压及体积分数。
[5分](5)实验室用排水集气法制取氢气。在23℃、100.5kPa下，收集了480.0mL 气体，已知23℃时水的饱和蒸气压为2.81kPa，试计算：
(1)23℃时该气体中氢气的分压；(2)氢气的物质的量；(3)若在收集氢气前，集气瓶瓶中已充入氮气20.0mL，其温度和压力保持不变，而收集氢气后气体的总体积为500.0mL，问氢气的物质的量是否变化？氢气的分压是多少？
[5分](6)已知298K时反应：
(1)2NH
3(g)+3N
2
O(g)→4N
2
(g)+3H
2
O(l)的△
r
Θ
m
H(1)=-1011.5kJ·mol-1；
(2)N
2O(g)+3H
2
(g)→N
2
H
4
(l)+H
2
O(l)的△
r
Θ
m
H(2)=-317.3kJ·mol-1；
(3)2NH
3(g)+O
2
(g)→N
2
H
4
(l)+H
2
O(l)的△
r
Θ
m
H(3)=-143kJ·mol-1；
(4)H
2(g)+O
2
(g)→H
2
O(l)的△
r
Θ
m
H(4)=-285.8kJ·mol-1；
①确定N
2H
4
(l)生成反应与上述各方程式的关系；
②计算N
2H
4
(l)的△
f
Θ
m
H。
[5分](7)制取水煤气时，将水蒸气通过灼热的煤炭，发生下列反应：
(1)C(s)+H
2O(g)→CO(g)+H
2
(g)（主要的）
(2)CO(g)+H
2O(g)→CO
2
(g)+H
2
(g)（次要的）
将此混合气体冷却到室温(298K)，即得水煤气。设其完全燃烧的产物是CO
2
(g)和
H 2O(g)。已知298K时，△
f
Θ
m
H (CO2,g)=-393.5kJ·mol-1，△fΘ
m
H
(CO,g)=-110.5kJ·mol-1，△
f
Θ
m
H (H2O,g)=-241.8kJ·mol-1。
计算：(1)若水煤气中不含CO
2和H
2
O(g)，则在100.0kPa下1.00m3水煤气完全燃烧
时放出的热量；(2)若水煤气中5%(体积分数）的CO转变为CO
2
，则在100.0kPa下1.00m3水煤气完全燃烧时放出的热量。
[5分](8)已知25℃时，△
f
Θ
m
G(H2O,l)=-237.2kJ·mol-1，△fΘ
m
G
(H
2
O,g)=-228.5kJ·mol-1，计算25℃时水的饱和蒸气压。
[5分](9)已知2100K时，反应：Si(s)+2H
2(g)SiH
4
(g)的θ
K=9.96×10-7。试计算：
(1)该反应在2100K 时的△r Θ
m G ，并判断反应进行的方向；
(2)若反应的△r Θm S =-126.9J ·mol -1·K -1，则△r Θm H 为多少？
[5分](10)已知298K 时，反应：Cr 2O 3(s)+3C(s)→2Cr(s)+3CO(g)，△f Θm H (Cr 2O 3，s)=-1135.0kJ ·mol -1，△f Θm H (CO ，g)=-110.5kJ ·mol -1，△f Θm G (Cr 2O 3，s)=-1053.0kJ ·mol -1，△f Θm G (CO ，g)=-137.3kJ ·mol -1。试问在标准态、600K 及1500K 时，该反应能否分别自发向右进行。
[5分](11)已知反应：H 2(g)+I 2(g)2HI(g)在623K 和723K 时的标准平衡常数分别
为64.8和45.6。试计算：(1)此温度范围内的△r Θ
m H ； (2)在623K ，p (H 2)=p (I 2)=400.0kPa ，p (HI)=200.0kPa 时的△r G m 。
三、计算题(2小题,共20分)
[10分](1)已知298K 时，反应：(1)Fe 2O 3(s)+1.5C(s)→2Fe(s)+1.5CO 2(g)， (2)Fe 2O 3(s)+3H 2(g)→2Fe(s)+3H 2O(g)，
△f Θm H (Fe 2O 3,s)=-824.2kJ ·mol -1，△f Θm H (CO 2，g)=-393.5kJ ·mol -1，△f Θ
m H (H 2O ，g)=-241.8kJ ·mol -1，Θm S (Fe 2O 3，s)=87.4J ·mol -1·K -1，Θm S (C,石墨)=5.7J ·mol -1·K -1，
Θm S (Fe ，s)=27.3J ·mol -1·K -1，Θm S (CO 2，g)=213.7J ·mol -1·K -1，Θm S (H 2，g)=130.6J ·mol -1·K -1，Θm S (H 2O ，g)=188.7J ·mol -1·K -1。计算上述两个反应自发进行的最低温度，并比较其相对大小。
[10分](2)已知反应：C(s)+CO 2(g)2CO(g)在1500K 和1273K 时的标准平衡常数分
别为2.1×103和1.6×102。试计算反应在1000K 时的△r Θm G ，△r Θm H ，△r Θ
m S 及标准平衡常数。
======================================================================== ===============================答案==================================== 一、01(25小题,共25分)
[1分](1)错
[1分](2)对
[1分](3)错
[1分](4)错
[1分](5)错
[1分](6)对
[1分](7)错
[1分](8)对
[1分](9)错
[1分](10)错
[1分](11)对
[1分](12)对
[1分](13)对
[1分](14)错
[1分](15)对
[1分](16)对
[1分](17)错
[1分](18)错
[1分](19)对
[1分](20)错
[1分](21)错 [1分](22)对 [1分](23)对 [1分](24)对 [1分](25)错
二、07(11小题,共55分) [5分](1)解：
1113
0.13968.314(273147)13090.2241.5610mRT g J mol K K M g mol pV kPa L
----????+===??? 1300.1077
()141.0n H ?=
=
1300.2453
()216
n O ?=
=
1300.647
()712
n C ?=
=
所以其化学式为C 7H 14O 2。 [5分](2)解：
1110.05168.314(27369)1852.960.268mRT g J mol K K M g mol pV kPa L
---????+===??
1850.23
() 3.9410.81
n B ?=
=≈
1850.77
() 4.035.5
n Cl ?=
=
则化学式为B 4Cl 4。
[5分](3)解： PCl 5(g)→PCl 3(g)+Cl 2(g)
开始时n i /mol1.0×10-2
反应后n i /mol6.0×10-34.0×10-34.0×10-3
(α
=40.0%) Σn i ＝1.4×10-2mol
21114108.3144732800.200nRT mol J mol K K p kPa V L ---?????===
32
232
4.010 2.810()()801.410
p Cl p PCl kPa kPa --???===? p (PCl 5)=1.2×
102kPa [5分](4)解：
m
pV nRT RT M
==
1110.5008.314298.1512.2/101.325RT
g L J mol K K M g mol p kPa
ρ---?????=
==
M r (N 2)=28.0，M r (H 2)=2.0
设N 2的体积分数为x 28.0x +2.0(1-x )=12.2 x =0.39
p (N 2)=0.39×101.325kPa=40kPa p (H 2)=101.325kPa-40kPa=61kPa ?(N 2)=39% ?(H 2)=61%
[5分](5)解：
(1)p (H 2)=(100.5-2.81)kPa=97.7kPa (2)211
0.48097.7() 1.91108.314296L kPa
n H mol J mol K K
---?=
=???? (3)n (H 2)不变
21122() 1.91108.314296()94.00.500n H RT mol J mol K K
p H kPa V L
---?????===
[5分](6)解：将3×(2)式-(1)式+(3)式-(4)式得： 8H 2(g)+4N 2(g)→4N 2H 4(l) 2H 2(g)+N 2(g)→N 2H 4(l)
△r Θm H =3×△r Θm H (2)-△r Θm H (1)+△r Θm H (3)-△r Θ
m H (4)
=3×(-317.3kJ ·mol -1)-(-1011.5kJ ·mol -1)+ (-143.0kJ ·mol -1)-(-285.8kJ ·mol -1) =202.4kJ ·mol -1
△f Θm H (N 2H 4，l)=0.25×202.4kJ ·mol -1=50.6kJ ·mol -1
[5分](7)解：CO(g)+0.5O 2(g)→CO 2(g) H 2(g)+0.5O 2(g)→H 2O(g)
(1)3
2111000.500()()20.28.314298kPa m n CO n H mol J mol K K
--?==
=??? △H 1=[(-393.5+110.5)+(-241.8)]kJ ·mol -1×20.2mol =-1.06×104kJ (2)n (CO)=20.2mol ×0.950=19.2mol
n (H 2)=20.2mol ×1.050=21.3mol
△H 2=(-393.5+110.5)kJ ·mol -1×19.2mol+(-241.8kJ ·mol -1)×21.3mol=-1.06×104kJ
[5分](8)解：H
2O(l) H
2
O(g)
△
r
Θ
m
G=(-228.5+237.2)kJ·mol-1=8.70kJ·mol-1
lnθ
K=
3
8.7010
3.51 8.314298
-?
=-
?
θ
K=0.0300
θ
K＝
p
pθ
p=0.0300×100kPa=3.0kPa
[5分](9)解：Si(s)+2H
2(g) SiH
4
(g)
(1)△
r
Θ
m
G=-8.314J·mol-1·K-1×2100Kln9.96×10-7
=241kJ·mol-1
△
r
Θ
m
G>0kJ·mol-1；反应向左进行。
(2)△
r
Θ
m
H=△rΘ
m
G+T△rΘ
m
S=[241+2100×10-3×(-126.9)]kJ·mol-1
=-25kJ·mol-1
[5分](10)解：Cr
2O
3
(s)+3C(s)→2Cr(s)+3CO(g)
△
r
Θ
m
H=[3×(-110.5)-(-1135.0)]kJ·mol-1=803.5kJ·mol-1
298K，△
r
Θ
m
G=[3×(-137.3)-(-1053.0)]kJ·mol-1=641.1kJ·mol-1
△
r
Θ
m
G=△rΘ
m
H-T△rΘ
m
S
△
r
Θ
m
S=11
3
(803.5641.1)/
545.0J mol K
29810
kJ mol
K
--
-
-
=??
?
600K，△
r
Θ
m
G=(803.5-600×10-3×545.0)kJ·mol-1
=476.5kJ·mol-1>0kJ·mol-1
所以不能进行
1500K ，△r Θ
m G =(803.5-1500×10-3×545.0)kJ ·mol -1
=-14.0kJ ·mol -1<0kJ ·mol -1 所以能自发进行 [5分](11)解：H 2(g)+I 2(g)
2HI(g)
(1)221221
ln r m H R T T
R R T T θθ
θ?-==?
△r Θ
m H =-13.2kJ ·mol -1
(2)623K 时
△r Θm G =-RT ln θK =-21.6kJ ·mol -1
△r G m =△r Θm G +RT ln Q =(-21.6+8.314×10-3×
623ln 2244
?)kJ ·mol -1 =-28.8kJ ·mol -1
三、08(2小题,共20分)
[10分](1)解：Fe 2O 3(s)+1.5C(s)→2Fe(s)+1.5CO 2(g)
△r Θ
m H =[1.5×（-393.5)-(-824.2)]kJ ·mol -1=234.0kJ ·mol -1
△r Θm S =(1.5×213.7+2×27.3-1.5×5.7-87.4)J ·mol -1·K -1
=279.2J ·mol -1·K -1 31
11
234.010838.1279.2J mol T K J mol K
---??>=??
Fe 2O 3(s)+3H 2(g)→2Fe(s)+3H 2O(g)
△r Θ
m H =[3×（-241.8)-(-824.2)]kJ ·mol -1
=98.8kJ ·mol -1
△r Θm S =(3×188.7+2×27.3-3×130.6-87.4)J ·mol -1·K -1
=141.5J ·mol -1·K -1
31
11
98.810698141.5J mol T K J mol K
---??>=?? 第二个反应所需温度低。 [10分](2)解：C(s)+CO 2(g)
2CO(g)
△r Θ
m G =-RT ln θK
△r Θm G (1500K)=-8.314×1500×10-3
kJ ·mol -1
ln(2.1×
103) =-95.4kJ ·mol -1
△r Θm G (1273K)=-8.314×1273×10-3kJ ·mol -1ln(1.6×102) =-53.7kJ ·mol -1
33(1500)150010(1273)127310r m r m r m r m r m r m
G K H K S G K H K S θθθ
θθθ
--??=?-?????=?-????
解得：
△r Θ
m H 180.2kJ ·mol -1≈△r H m (1000K)
△r Θm S =183.7J ·mol -1·K -1≈△r Θm S (1000K)
△r Θm G (1000K)=(180.2-183.7)kJ ·mol -1=-3.5kJ ·mol -1
ln θ
K (1000K)=31113.5108.314298J mol J mol K K
---?????
θK =1.52
高考化学化学反应与能量培优练习(含答案) 一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析） 1．NiCl2是化工合成中最重要的镍源，在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下： 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH 氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2 开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.77.1 沉淀完全的pH 3.39.7 4.79.2 (1)为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有__________(写一条即可)。 (2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为__________。 (3)“调pH”时，控制溶液pH的范围为__________。 (4)“沉镍”过程中，若滤液A中c(Ni2＋)=1.0mol/L，欲使100mL该滤液中的Ni2＋沉淀完全［即溶液中c(Ni2＋)≤1.0×10-5］，则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_____g。(已知K sp(NiCO3)=6.5×10-6，忽略溶液体积的变化) (5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的实验操作步骤依次为______、过滤、洗涤、干燥。 【答案】将镍废料磨成粉末(或搅拌，或适当升高温度，或提高酸的浓度) H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 4.7≤pH<7.1或［4.7，7.1) 17.5 蒸发浓缩、冷却结晶 【解析】 【分析】 根据流程：金属镍废料(含Fe、Al等杂质)，加盐酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、 Ni2+、Fe2+、Al3+，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，反应为： H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，加入Na2CO3溶液调节溶液的pH范围4.7≤pH<7.1，使Fe3+、Al3+全部沉淀，滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3，滤液主要含有Ni2+，加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+，将得到的NiCO3沉淀用盐酸溶解得到二氧化碳和NiCl2溶液，将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2?6H2O，据此分析作答。 【详解】 (1)为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有将镍废料磨成粉末、搅拌、适当升高温度方法、提高溶液中酸的浓度，都可以提高镍元素的浸出率； (2)H2O2具有氧化性，加入H2O2氧化Fe2+为Fe3+，离子方程式为： H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；
第一章化学反应与能量 一、反应热焓变 1、定义：化学反应过程中放出或吸收的热量叫做化学反应的反应热. 在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变。 2、符号：△H 3、单位：kJ·mol-1 4、规定：吸热反应:△H > 0 或者值为“+”，放热反应:△H < 0 或者值为“-” 常见的放热反应和吸热反应 放热反应吸热反应 燃料的燃烧C+CO2 , H2+CuO 酸碱中和反应C+H2O 金属与酸Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl 大多数化合反应CaCO3高温分解 大多数分解反应 小结： 1、化学键断裂，吸收能量； 化学键生成，放出能量 2、反应物总能量大于生成物总能量，放热反应，体系能量降低，△H为“－”或小于0 反应物总能量小于生成物总能量，吸热反应，体系能量升高，△H为“+”或大于0 3、反应热数值上等于生成物分子形成时所释放的总能量与反应物分子断裂时所吸收的总能量之差 5、燃烧热 （1）概念：25℃、101Kpa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位为KJ/mo。 （2）注①对物质的量限制：必须是1mol：②1mol纯物质是指1mol纯净物（单质或化合物）； ③完全燃烧生成稳定的氧化物。如C→CO2(g)；H→H2O(l)；N→N2(g)；P→P2O5(s);S→SO2(g)等；④物质的燃烧热都是放热反应，所以表示物质燃烧热的△H均为负值，即△H＜0 （3）表示燃烧热热化学方程式的写法 以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，股灾热化学方程式中常出现分数。有关燃烧热计算：Q（放）＝n（可燃物）×△Hc。Q（放）为可燃物燃烧放出的热量，n（可燃物）为可燃物的物质的量，△Hc为可燃物的燃烧热。 6、中和热 （1）定义：稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热 二、热化学方程式 1.概念:表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式. 2.意义:既能表示化学反应中的物质变化,又能表示化学反应中的能量变化. [总结]书写热化学方程式注意事项: （1）反应物和生成物要标明其聚集状态，用g、l、s分别代表气态、液态、固态。 （2）方程式右端用△H 标明恒压条件下反应放出或吸收的热量，放热为负，吸热为正。（3）热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量，因此可以是整数或分数。 （4）对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H 也不同，即△H 的值与计量数成
2017年全国高考化学试题化学反应与能量专题汇编 Ⅰ—化学反应与能量变化 1．（2017?天津-3）下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是 A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能 C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能 D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能 【答案】A 【解析】发生的反应中存在元素的化合价变化，则为氧化还原反应，以此来解答。 A．光能转化为电能，不发生化学变化，与氧化还原反应无关，故A选； B．发生原电池反应，本质为氧化还原反应，故B不选； C．发生电解反应，为氧化还原反应，故C不选； D．发生氧化反应，故D不选． 【考点】氧化还原反应；反应热和焓变；原电池与电解池； 【专题】氧化还原反应专题；化学反应中的能量变化 【点评】本题考查氧化还原反应，为高频考点，把握发生的反应及反应本质为解答关键，注意能量变化的形式，题目难度不大。 2．（2017?江苏-8）通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是 ①C(s) +H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H1=a kJ?mol﹣1 ②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H2=b kJ?mol﹣1 ③CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) △H3=c kJ?mol﹣1 ④2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=d kJ?mol﹣1 A．反应①、②为反应③提供原料气 B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一 C．反应CH3OH(g)═0.5CH3OCH3(g)+0.5H2O(l)的△H=d/2kJ?mol﹣1 D．反应2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=(2b+2c+d ) kJ?mol﹣1 【答案】C 【解析】A．反应③中的反应物为CO2、H2，由反应可知，反应①、②为反应③提供原料气，故A正确；B．反应③中的反应物为CO2，转化为甲醇，则反应③也是CO2资源化利用的方法之一，故B正确； C．由反应④可知，物质的量与热量成正比，且气态水的能量比液态水的能量高，则反应CH3OH(g)═0.5CH3OCH3(g)+0.5H2O(l)的△H≠d/2kJ?mol﹣1，故C错误； D．由盖斯定律可知，②×2+③×2+④得到2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)，则△H=(2b+2c+d) kJ?mol﹣1，故D正确； 【考点】盖斯定律及其应用；反应热和焓变； 【专题】化学反应中的能量变化 【点评】本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应的特点、反应中能量变化、盖斯定律应用为解答的关键，侧重分析能力和应用能力的考查，题目难度中等。 3．（2017?江苏-12）下列说法正确的是 A.反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的△H＜0，△S＞0 B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀 C.常温下，K sp[Mg(OH)2]=5.6×10﹣12，pH=10的含Mg2+溶液中，c(Mg2+)≤5.6×10﹣4 mol?L—1 D.常温常压下，锌与稀H2SO4反应生成11.2 L H2，反应中转移的电子数为6.02×1023 【答案】B C 【分析】A.合成氨反应为放热反应，△H＜0，且为气体体积减小的反应，则△S＜0，故A错误； B.导线连接锌块，构成原电池时Zn为负极，Fe作正极被保护，则可以减缓管道的腐蚀，故B正确； C. pH=10的含Mg2+溶液中，c （OH—）=10﹣4 mol?L—1，c（Mg2+）≤5.6×10—12/(10—4)2=5.6×10—4 mol?L﹣1，故C正确； D.常温常压下，Vm≠22.4L/mol，则不能利用氢气的体积计算物质的量及转移电子数，故D错误； 【考点】反应热和焓变及熵变；原电池；难溶电解质Ksp ；氧化还原反应。 【专题】化学反应中的能量变化 【点评】本题考查较综合，涉及反应热与焓变、原电池、难溶电解质Ksp的计算等，为高频考点，把握化学反应原理为解答的关键，侧重分析能力和应用能力的考查，注意选项④为易错点，题目难度中等。 4．（13分）（2017?北京-26）TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下： 资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质
化学反应与能量 一、选择题 1．向4.0 L容器中充入0.70 mol SO2和0.40 mol O2,4 s末测得剩余SO2 0.30 mol，则v(O2)为() A．0.10 mol·L－1·s－1 B．0.025 mol·L－1·s－1 C．0.50 mol·L－1·s－1 D．0.012 5 mol·L－1·s－1 答案：D 【解析】Δn (SO2)＝0.7 mol－0.3 mol＝0.4 mol 则v(SO2)＝＝0.025 mol·L－1·s－1 故v(O2)＝1/2v(SO2)＝0.012 5 mol·L－1·s－1。 2．下列对化学反应的认识错误的是（） A．会引起化学键的变化 B．会产生新的物质 C．必然引起物质状态的变化 D．必然伴随着能量的变化 答案：C 【解析】选C。化学反应的实质为旧化学键的断裂和新化学键的生成，在化学键变化过程中一定会伴随能量的变化和物质的变化，故只有C项错误。 3．下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是() A．该系统中只存在3种形式的能量转化 B．装置Y中负极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化 答案：C 【解析】本题主要考查的是电化学知识。A项，在该装置系统中，有四种能量转化的关系，即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化；B项，装置Y为氢氧燃料电池，负极电极反应为H2 －2e－+ 2OH－= 2H2O；C项，相当于用光能电解水，产生H2和O2，实现燃料（H2）和氧化剂（O2）的再生；D项，在反应过程中，有能量的损耗和热效应的产生，不可能实现化学能和电能的完全转化。综上分析可知，本题选C项。 4．下列措施可以提高燃料燃烧效率的是() ①固体燃料粉碎②液体燃料雾化③煤经气化处理④通入足量的空气
《化学反应与能量变化》教案 一、教学目标： 知识与技能 1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式； 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系 3、了解反应热和焓变的含义 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式 过程与方法 1、通过化学反应的实质的回顾，逐步探究引起反应热内在原因的方法，引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法 2、通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的分析能力和主动探究能力 情感态度与价值观 激发学生的学习兴趣，培养学生从微观的角度理解化学反应，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度，树立透过现象看本质的唯物主义观点 二、教学重难点： 重点：化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写 难点：焓变，△H的“+”与“-”，热化学方程式的书写 三、教学方法： 教学中充分利用多媒体演示实验、实物感知、图表数据分析和多媒体计算机辅助教学等手段，充分调动学生的参与意识，注意利用图示的方式将抽象的内容形象化。师生共同创设一种民主、和谐、生动活泼的教学氛围，使学生敢于参与教学过程，敢于提出问题，敢于真正成为课堂的主人。 四、教学程序：
五、板书设计 第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化 一、反应热焓变 1、定义：恒压条件下，反应的热效应等于焓变 2、符号：△H 3、单位：kJ/mol或kJmol-1 4、反应热表示方法：△H为“＋”或△H＞0时为吸热反应；△H为“一”或△H ＜0时为放热反应。 5、△H计算的三种表达式： (1) △H == 化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量 (2) △H == 生成的总能量–反应物的总能量 (3) △H == 反应物的键能之和–生成物的键能之和 二、热化学方程式(thermochemical equation) 1．定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。2．书写热化学方程式的注意事项： 4．热化学方程式的应用 六、教学反思： 本节课采用教师提问或学生互相交流的方式创设问题情境，学生以小组为单位进行讨论。这种方式既调动了学生的积极性又增加了内容的趣味性，激发了学生的集体荣誉感，培养了学生交流与合作的能力。学生们主动、积极地参与到活动中来，自由地表达着自己的观点，由此获得了成功的快乐和合作的愉悦。既符合化学学科的特点,也符合学生的心理和思维发展的特点。我认为本节最大的亮点是通过恰当的设计和引导，让学生在实验探究中提高学习兴趣，并轻松的获得知识，还启迪了学生的思维、培养了学生的动手能力和创新能力。让学生在实践中学会交流，学会合作，并认识到合作是学习的有效途径。更重要的是，给学生提供了充分展示自己的机会，实现了课堂围绕学生为中心的教学活动，真正体现了学生的主体地位，大大激发学生学习的积极性。
《化学反应与能量》专题复习 一、建构知识网络 化学知识零碎,要注意按照知识得内在联系站在全章得角度,重新审视、整合知识,借组图表把零散得知识结构化、网络化,如本章内容,可以整合成如下框图: 二、整合重点知识 1、常见得吸热反应、放热反应 (1)常见吸热反应 ①大多数分解反应,②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应,③C+H2O 高温 CO+H2,④C+CO2 高温 2CO。 (2)常见放热反应 ①大多数化合反应,②燃烧,③中与反应,④活泼金属与酸反应,⑤铝热反应。 2、化学反应能量变化得原因 (1)微观角度 化学反应得本质就是旧化学键得破裂与新化学键得形成,断开化学键需要吸收能量,形成化学键需要放出能量。若断开化学键吸收得能量大于形成化学键释放得能量,反应为吸热反应;若断开化学键吸收得能量小于形成化学键释放得能量,反应为放热反应。 (2)宏观角度 一个确定得化学反应完成后就是吸收能量还就是放出能量,取决于反应物得总能量与生成物得总能量得大小关系。若E(生成物)>E(反应物) ,反应为吸热反应;若E(生成物) 第一节 化学反应中的能量 1. 下列反应是吸热反应的是( ) A.灼热的炭与二氧化碳反应 B.铁和稀硫酸的反应 C.氢氧化钡晶体的粉末和氯化铵晶体混合 D.钢铁制品生锈的反应 2．下列说法正确的是( ) A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B.酒精常被用作酒精灯和内燃机中的燃料,说明酒精燃烧是放热反应 C.反应是放热反应还是吸热反应必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D.放热的反应在常温下一定很易发生 3. 已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol 二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ ，则乙 炔燃烧的热化学方程式正确的是 （ ） A. 2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(l)； ΔH ＝－2b kJ / mol B. C 2H 2(g)＋5/2O 2(g)＝2CO 2(g)＋H 2O(l)； ΔH ＝2b kJ / mol C. 2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(l)； ΔH ＝－4b kJ / mol D. 2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(l)； ΔH ＝b kJ / mol 4. 下列变化过程中，是吸热过程的是（ ） A ．H+H→H 2 B ．H+Cl→HCl C ．I 2→I+I D ．S+O 2→SO 2 5. 已知：强酸和强碱的稀溶液的中和热可表示为： H +(aq)+OH －(aq) H 2O(1)；△H=－57.3kJ/mol 。且有： A ．CH 3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH 3COONa(aq)+H 2O(1)；△H=－Q 1kJ/mol B ．1/2H 2SO 4(浓)+NaOH(aq)=1/2Na 2SO 4(aq)+H 2O(1)； △H=－Q 2kJ/mol C ．HNO 3(aq)+NaOH(aq)=NaNO 3(aq)+H 2O(1)； △H=－Q 3kJ/mol 则Q 1、Q 2、Q 3的关系正确的是（ ） A ．Q 3＞Q 2＞Q 1 B ．Q 1＞Q 3＞Q 2 C ．Q 1=Q 2=Q 3 D ．Q 2＞Q 3＞Q 1 6. 120℃，已知2g 氢气点燃后生成水放热235KJ ，下列热化学方程式正确的是（ ） A .)g (O 2 1)g (H 22+＝H 2O （g ） △H 1＝235 kJ·1mol - B.)g (O )g (H 222+＝2H 2O （g ） △H 2＝-235 kJ·1mol - C.)g (O 21)g (H 22+＝H 2O （g ） △H 3＝-235 kJ·1mol - D.)g (O )g (H 222+＝2H 2O （l ） △H 4＝-470 kJ·1mol - 化学反应与能量变化单元总结 一、“串联电池”两大题型的解题攻略 原电池和电解池统称为电池,将多个电池串联在一起,综合考查电化学知识是近年来高考命题的热点,该类题目能够考查考生对解题方法的掌握情况,需要考生具有缜密的思维能力及巧妙的数据处理能力。 这类题目对知识点的考查主要包括以下方面:电极名称的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH的变化、电解后电解质溶液的恢复及运用电子守恒处理相关数据等。正确判断电池种类和灵活运用整个电路中各个电池工作时各电极上转移电子数目相等是解决多池“串联”试题相关问题的关键。 二、“串联”类电池的解题流程 题型一:电解池与电解池的“串联”——有外接电源型 与电源负极相连的是阴极,根据“电解池串联时阴、阳极交替出现”原则正推电极,也可以通过装置中某极的变化、现象反推电极。 下图装置中a、b、c、d均为Pt电极。电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重b>d。符合上述实验结果的盐溶液是( )。 选项X Y A MgSO4CuSO4 B AgNO3Pb(NO3)2 C FeSO4Al2(SO4)3 D CuSO4AgNO3 A项中当X为MgSO4时,b极上生成H2,电极质量不增加,错误;C项中,X为FeSO4,Y为Al2(SO4)3,b、d极上均产生气体,错误;D项中,b极上析出Cu,d极上析出Ag,其中d极质量大于b极质量,错误。 B 题型二:原电池与电解池的“串联”——无外接电源型 多个电池“串联”在一起,但没有外接直流电源,其中一个装置是原电池,装置中两个电极活泼性差异较大的装置为原电池,较活泼的作负极,其余均为电解池。 烧杯甲中盛有0.1 mol·L-1的H2SO4溶液,烧杯乙中盛有0.1 mol·L-1的CuCl2溶液(两种溶液均足量),装置如图所示,下列说法不正确 的是( )。 ．．． A.甲中Fe极质量减少,C极有气体产生 高三一轮复习 化学反应与能量 第 1 页 共 1 页 高考考查主要内容和方向： 化学反应与能量变化，如放热反应、吸热反应的判断、理解、解释（结合图像），及在平衡移动中的应用；反应热大小的比较；热化学方程式的书写与正误判断，包括中和热、燃烧热等概念的考查；盖斯定律及简单计算。 一、焓变与反应热 1、 化学变化中不仅有物质变化，一定伴随着_________变化（热能、光能、电能等）。 化学变化中吸收或放出的_______，称为反应热； _____条件下进行反应的________称为焓变， 焓变的符号为_____、单位为________或________。 ★ 放热反应的△H 为___（+、-）或___0；吸热反应的△H 为____或_____0 2、 化学键与反应中能量变化的关系 发生化学变化时，旧的化学键断裂______（吸收、释放）能量，新的化学键生成______能量。 这两个过程中的能量不相等，因此化学反应中必然伴随着能量的变化 3、吸热反应与放热反应 吸热反应 放热反应 ★ 常见的放热反应：1、可燃物的_____ 2、酸碱的________ 3、大部分的化合反应4、酸与 金属的_______ 5、缓慢氧化 ★ 常见的吸热反应：1、C 和CO 2生成____ 2、C 和______生成水煤气 3、部分分解反应（煅 烧______）4、___类的水解 5、电离过程（旧键断裂） 6、Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应 ★ 反应热（△H ）有“+” “－”；热量只有正值。 【练习1】、已知：H 2(g)＋F 2(g)===2HF(g) ΔH ＝－270 kJ/mol ，下列说法正确的是 ( ) A. 氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应 B. 1 mol H 2与1 mol F 2反应生成2 mol 液态HF 放出 的热量小于270 kJ C. 在相同条件下，1 mol H 2与1 mol F 2的能量总和 大于2 mol HF 气体的能量 D ．该反应中的能量变化可用如右图来表示 【 练习2 】白磷在高压下隔绝空气加热后急速冷却，可得钢灰色固体——黑磷，其转化过程中能量变化如图所示。下列叙述中正确的是 ( ) A. 黑磷比白磷稳定 B. 黑磷与白磷互为同分异构体 C. 白磷转化为黑磷是氧化还原反应 D. 白磷转化为黑磷是吸热反应 吸热反应 放热反应 化学键 反应能中化学键断裂吸收的总能量____ 生成物中化学键形成释放的总能量 反应能中化学键断裂吸收的总能量____ 生成物中化学键形成释放的总能量 内能 反应物的总能量____生成物的总能量 反应物的总能量____生成物的总能量 {{化学反应中能量变化的有关概念及计算}} 一、有关概念 化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化。探讨化学反应放热、吸热的本质时，要注意四点：①化学反应的特点是有新物质生成，新物质和反应物的总能量是不同的，这是因为各物质所具有的能量是不同的（化学反应的实质就是旧化学键断裂和新化学键的生成，而旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键所释放的能量不同导致发生了能量的变化）；②反应中能量守恒实质是生成新化学键所释放的能量大于旧化学键断裂的能量而转化成其他能量的形式释放出来； ⑴燃烧热：在101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。 ⑵中和热：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热。 （3）反应热，通常是指：当一个化学反应在恒压以及不作非膨胀功的情况下发生后，若使生成物的温度回到反应物的起始温度，这时体系所放出或吸收的热量称为反应热。符号ΔH ，单位kJ/mol （4）如果反应物所具有的总能量高于生成的总能量，则在反应中会有一部分能量转变为热能的形式释放，这就是放热反应，反之则是吸热反应； （5）盖斯定律换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，而这可以看出，盖斯定律实际上是“内能和焓是状态函数”这一结论的进一步体现。利用这一定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应。尽管盖斯定律出现在热力学第一定律提出前，但亦可通过热力学第一定律推导出。 由于热力学能（U）和焓（H）都是状态函数，所以ΔU和ΔH只与体系的始、末状态有关而与“历程”无关。 可见，对于恒容或恒压化学反应来说，只要反应物和产物的状态确定了，反应的热效应Qv或Qp也就确定了，反应是否有中间步骤或有无催化剂介入等均对Qv或Qp数值没有影响。 … 使用该定律要注意： 1、盖斯定律只适用于等温等压或等温等容过程，各步反应的温度应相同； 2、热效应与参与反应的各物质的本性、聚集状态、完成反应的物质数量，反应进行的方式、温度、压力等因素均有关，这就要求涉及的各个反应式必须是严格完整的热化学方程式。 3、各步反应均不做非体积功。 4、各个涉及的同一物质应具有相同的聚集状态。 5、化学反应的反应热(△H)只与反应体系的始态或终态有关,而与反应途径无关。 盖斯定律的本质：方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和。 盖斯定律的意义：有些反应的反应热通过实验测定有困难，可以用盖斯定律间接计算出 专题突破化学反应与能量变化 一、选择题(本题包括10个小题,每小题6分,共60分) 1.(2019浙江台州中学高三统练)下列有关说法正确的是() A.储热材料芒硝可用于光—化学能的转换 B.发达国家采用的现代化垃圾焚烧处理法不能有效利用生活垃圾中的生物质能 C.利用微生物在光合作用下分解水,是制取氢气的一个重要研究方向 D.太阳能、可燃冰资源丰富,在使用时对环境无污染或很少污染,且可以再生,是最有希望的未来新能源 2.(2019河北衡水安平县安平中学高三期中)下列关于反应与能量的说法正确的是() A.Zn(s)+CuSO4(aq)ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216 kJ·mol-1,E反应物 D.已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则0.5 mol H2SO4与0.5 mol Ba(OH)2反应一定放出57.3 kJ热量 4.(2019甘肃静宁一中高三模拟)下列说法正确的是() A.101 kPa时,2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-572 kJ·mol-1,则H2的燃烧热ΔH=-572 kJ·mol-1 D.500 ℃、30 MPa时,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-38.6 kJ·mol-1。在此条件下将1.5 mol H2和过量N2充分反应,放出热量19.3 kJ C.若将等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多 D.已知:2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH1,2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2,则ΔH1<ΔH2 5.(2019北京师大附中高三期中)中国化学家研究的一种新型复合光催化剂[碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C3N4)纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水,其原理如下图所示。 下列说法不正确的是() A.该催化反应实现了太阳能向化学能的转化 B.阶段Ⅰ中,H2O2是氧化产物 C.每生成1 mol O2,阶段Ⅱ中转移2 mol电子 D.反应的两个阶段均为吸热过程 6.(2019山东山师大附中高三模拟)25 ℃、101 kPa时,有以下能量转化图,下列说法不正确的是() A.转化Ⅱ的热化学方程式2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-282.9 kJ·mol-1 高考化学化学反应与能量-经典压轴题附详细答案 一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析） 1．NiCl2是化工合成中最重要的镍源，在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下： 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH 氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2 开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.77.1 沉淀完全的pH 3.39.7 4.79.2 (1)为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有__________(写一条即可)。 (2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为__________。 (3)“调pH”时，控制溶液pH的范围为__________。 (4)“沉镍”过程中，若滤液A中c(Ni2＋)=1.0mol/L，欲使100mL该滤液中的Ni2＋沉淀完全［即溶液中c(Ni2＋)≤1.0×10-5］，则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_____g。(已知K sp(NiCO3)=6.5×10-6，忽略溶液体积的变化) (5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的实验操作步骤依次为______、过滤、洗涤、干燥。 【答案】将镍废料磨成粉末(或搅拌，或适当升高温度，或提高酸的浓度) H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 4.7≤pH<7.1或［4.7，7.1) 17.5 蒸发浓缩、冷却结晶 【解析】 【分析】 根据流程：金属镍废料(含Fe、Al等杂质)，加盐酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、 Ni2+、Fe2+、Al3+，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，反应为： H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，加入Na2CO3溶液调节溶液的pH范围4.7≤pH<7.1，使Fe3+、Al3+全部沉淀，滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3，滤液主要含有Ni2+，加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+，将得到的NiCO3沉淀用盐酸溶解得到二氧化碳和NiCl2溶液，将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2?6H2O，据此分析作答。 【详解】 (1)为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有将镍废料磨成粉末、搅拌、适当升高温度方法、提高溶液中酸的浓度，都可以提高镍元素的浸出率； (2)H2O2具有氧化性，加入H2O2氧化Fe2+为Fe3+，离子方程式为： H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O； 高一化学反应与能量知识点总结 一、在化学反应过程中，化学键的断裂需要吸收外界的能量，化学键的形成会向外界释放出能量，因此在化学反应中，参与反应的物质会伴随着能量的变化。 1、化学变化中能量变化的本质原因 ①当化学键键能越大，断开时所需的能量就越多，形成时所释放出的能量也越多。 ②化学反应中，反应物中的化学键（总键能E1）断裂时，吸收能量E1，在形成化学键变成生成物（总键能E2）时，放出能量E2。整个过程中，反应体系从外界吸收的能量为 ΔE=E1-E2 . 2、有的化学反应会吸收能量，有的化学反应会放出能量。 据图可知，一个化学反应是吸收能量 还是放出能量，决定于反应物总能量 与生成物总能量的相对大小。 3、任何化学反应除遵循质量守恒外，同样也遵循能量守恒。反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应（化学能转化成热能）或吸热反应（热能转化成化学能）。 (E反：反应物具有的能量；E生：生成物具有的能量)： 4、放热反应和吸热反应 表现形式放热反应吸热反应 键能变化生成物总键能大于反应物总键能生成物总键能小于反应物总键能 由1、2联系得键能越大，物质能量越低，越稳定；反之键能越小，物质能量越高，越不稳定， 图示 5、常见的放热反应和吸热反应 ☆常见的放热反应： ①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。 ④大多数化合反应（特殊：C＋CO2△ 2CO是吸热反应）。 注意：有热量放出未必是放热反应，放热反应和吸热反应必须是化学变化。某些常见的热效应：放热：①浓硫酸溶于水②NaOH溶于水③CaO溶于水，其中属于放热反应的是③ ☆常见的吸热反应：①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如： C(s)＋H2O(g)△ CO(g)＋H2(g)。 ②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O ③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。 [思考]一般说来，大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，放热反应都不需要加热，吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。 点拔：这种说法不对。如C＋O2＝CO2的反应是放热反应，但需要加热，只是反应开始后不再需要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，但反应并不需要加热。 二、化学反应中化学能除了可以转化为热能，还可以转化为电能，因此，可以将化学反应用于电池中电能的生产源，由此制备将化学能转化为电能的装置------原电池。 1、原电池原理 （1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 （2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。（3）构成原电池的条件：①两种活泼性不同的电极 ②电解质溶液（做原电池的内电路，并参与反应） ③形成闭合回路 ④能自发地发生氧化还原反应 （4）电极名称及发生的反应： 负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应， 电极反应式：较活泼金属－ne－＝金属阳离子 负极现象：负极溶解，负极质量减少。 正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应， 《化学反应与能量》单元复习与巩固 要点一、化学能与热能 要点诠释： 1．化学反应中能量变化的本质是化学键的断裂和形成。其中断键吸收能量，成键放出能量。 2．化学反应中能量变化与反应物、生成物能量的关系： 反应物的总能量＞生成物的总能量，反应放出能量（放热反应）。 反应物的总能量＜生成物的总能量，反应吸收能量（吸热反应）。 3．反应中化学能与热能的相互转化 （1）化学能转化为热能——放热反应 常见的放热反应： ①所有的燃烧与缓慢氧化 ②酸碱中和反应 ③金属与酸反应制取氢气 ④大多数化合反应（特殊：C ＋CO 2 △ 2CO 是吸热反应） （2）热能转化为化学能——吸热反应 常见的吸热反应： ①以C 、H 2、CO 为还原剂的氧化还原反应如：C(s)＋H 2O(g) △ CO(g)＋H 2(g) ②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H 2O ＋2NH 4Cl ＝BaCl 2＋2NH 3↑＋10H 2O ③大多数分解反应如KClO 3、KMnO 4、CaCO 3的分解等 （3）化学能与热能的相互转化 4．中和热：酸与碱发生中和反应生成1mol H 2O 时所释放的热量称为中和热。 5．能源的分类： 形成条件 利用历史 性质 一次能源 常规能源 可再生资源 水能、风能、生物质能 不可再生资源 煤、石油、天然气等化石能源 新能源 可再生资源 太阳能、风能、地热能、潮汐能、沼气 不可再生资源 核能 二次能源 （一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源） 电能（水电、火电、核电）、蒸气、工业余热、酒精、汽油、焦炭等 要点二、化学能与电能 1．原电池 要点诠释： 能量变化 化学能 转化为热能 放热反应 吸热反应 类型 反应物的总能量大于生 成物的总能量 反应物的总能量小于生成物的总能量 遵循能量守恒原理 能量利用 燃料充分燃烧 减少污染 新能源的开发 化学反应与能量习题 一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分) 1．下列说法中正确的是( ) A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量 变化 B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部 化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应 C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH＞0 D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关 【解析】 化学反应发生物质变化的同时一定伴随着能量的变化，A错误；反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和， 即ΔH＜0，该反应为放热反应，B错误；生成物的总焓大于反应物的 总焓，该反应需要吸收热量，则ΔH＞0，C正确；反应热不仅与反应物、生成物的状态有关，还与热化学方程式的化学计量数成正比，D错误。 【答案】 C 2．下列叙述中正确的是( ) A．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照条件下和点燃条件下的ΔH不同 B．常温下，反应2A(s)＋B(g)===2C(g)＋D(g)不能自发进行， 则该反应的焓变一定大于零 C．需要加热的化学反应，生成物的总能量一定高于反应物的 总能量 D．化学反应中必伴随着能量的变化，其表现形式只有热能 【解析】 ΔH只与反应的始末态有关，与反应的过程无关，A 选项错误；加热的目的只是促进反应发生，与反应吸热放热无关，如 C 燃烧是放热反应，但反应需加热才能发生，C 选项错误；化学反应中 的能量变化有多种表现形式，如光能、热能、电能等，D 选项错误。 【答案】 B 3..某学生用如图所示装置进行化学反应 X ＋2Y===2Z 能量变化情况的研究。当往试管中滴加 试剂Y 时，看到试管中甲处下降，乙处上升。下列关 于该反应的叙述正确的是( ) ①该反应为放热反应 ②生成物的总能量比反应物的总能量高 ③该反应过程可以看成是“贮存”于X 、Y 内部的能量转化为 热量而释放出来 A ．①②③ B ．①③ C ．①② D ．③【解析】 甲处下降，乙处上升，瓶内压强增大，温度升高，说明 反应为放热反应。 【答案】 B 4．(2014·东莞高三质检)已知：①1 mol H 2分子中化学键断裂时 需要吸收436 kJ 的能量；②1 mol Cl 2分子中化学键断裂时需要吸收 243 kJ 的能量；③由H 原子和Cl 原子形成1 mol HCl 分子时释放 431 kJ 的能量 下列叙述正确的是( ) A ．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H 2(g) ＋Cl 2(g)===2HCl(g) B ．氢气和氯气反应生成2 mol 氯化氢气体，反应的ΔH ＝ 183 质量检测(四) (化学反应与能量电化学基础) 测试时间：90分钟满分：100分 一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分) 1．下列过程通电后才能进行的是() ①电离②电解③电镀④电泳⑤电化学腐蚀 A．①②③B．①②④ C．②③④D．全部 解析：电解质溶于水或在熔融状态下即可电离，①不需要通电；电化学腐蚀是自发进行的过程，⑤不需要通电；②③④通电后才能进行，故选项C正确。 答案：C 2．(2012年辽宁六校联考)下列说法错误的是() A．化学反应中的能量变化都表现为热量变化 B．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应 C．向醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后若溶液红色加深，则说明盐类水解是吸热的 D．反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热 解析：化学反应中的能量变化也可以表现为电能和光能的变化。 答案：A 3.氯原子对O3分解有催化作用：O3＋Cl===ClO＋O2ΔH1，ClO＋O===Cl ＋O2ΔH2。大气臭氧层的分解反应：O3＋O===2O2ΔH，该反应的能量变化示意图如图所示，下列叙述中正确的是() A．反应O3＋O===2O2的ΔH＝E1－E3 B ．反应O 3＋O===2O 2的ΔH ＝E 2－E 3 C ．O 3＋O===2O 2是吸热反应 D ．ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2 解析：从能量关系图来看，ΔH ＝E 3－E 2，故A 、B 项错；从图中还可以看出反应物的总能量大于生成物的总能量，因此该反应是一个放热反应，故C 项错。 答案：D 4．(2012年九江模考)氢气的制取、储存和利用一直是化学领域研究的热点。H 2O 热分解可以得到H 2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。下列有关说法正确的是 ( ) A ．图中A 、 B 表示的粒子依次是O 和H B ．图中A 、B 表示的粒子依次是H ＋和O 2－ C ．图中A 、B 重新生成水时的活化能等于0 D ．图中A 、B 重新生成水时的活化能大于0 解析：水分解时首先断裂化学键形成氢原子和氧原子，然后原子再重新组合生成氧气和氢气，由于生成氢原子的物质的量是氧原子的两倍，所以A 是氢原子，B 是氧原子，氢原子与氧原子组合成水，不需断裂化学键，即活化能为0。 答案：C 5．(2013年东北三市联考)已知在25℃下，101 kPa 下，1 g 辛烷C 8H 18燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40 kJ 热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是 ( ) A ．C 8H 18(l)＋252O 2(g)===8CO 2(g)＋9H 2O(g) ΔH ＝－48.40 kJ·mol －1 B ．2 C 8H 18(l)＋25O 2(g)===16CO 2(g)＋18H 2O(g) ΔH ＝＋11035.2 kJ·mol －1 C ．C 8H 18(l)＋252O 2(g)===8CO 2(g)＋9H 2O(l) ΔH ＝＋5517.6 kJ·mol －1 D ．C 8H 18(l)＋252O 2(g)===8CO 2(g)＋9H 2O(l) ΔH ＝－5517.6 kJ·mol －1 2009-2010学年第一学期无机化学期末考试试卷 班级:_____________学号:_____________姓名:_____________得分:_____________ (卷面共有38题,总分100分,各大题标有题量和总分,每小题标号后有小分) 一、是非题(25小题,共25分) [1分](1)氨的沸点是-33℃，可将100kPa、－20℃时的氨气看作理想气体。（）[1分](2)通常，高温低压下的真实气体可被看作理想气体。（）[1分](3)在相同温度和压力下，气体的物质的量与它的体积成反比。（）[1分](4)在理想气体状态方程式中，R为8.314J·mol-1·K-1。若体积的单位为m3，则压力的单位是kPa。（） [1分](5)在一定温度和压力下，混合气体中某组分的摩尔分数与体积分数不相等。（） [1分](6)含有N 2和H 2 的混合气体中，N 2 的分体积V(N2)=n(N2)RT/p(总)。（） [1分](7)气体膨胀或被压缩所做的体积功是状态函数。（） [1分](8)系统的焓变等于恒压反应热。（） [1分](9)由于CaCO 3 的分解是吸热的，故它的生成焓为负值。（） [1分](10)298.15K时由于Na+(g)+Cl-(g)→NaCl(s)的△ r Θ m H=-770.8kJ·mol-1，则 NaCl(s)的标准摩尔生成焓是-770.8kJ·mol-1。（）[1分](11)298K时石墨的标准摩尔生成焓为零。（） [1分](12)已知在某温度和标准态下，反应2KClO 3(s)→2KCl(s)+3O 2 (g)进行时，有 2.0molKClO 3分解，放出89.5kJ的热量，则在此温度下该反应的△ r Θ m H＝－ 89.5kJ·mol-1。（） [1分](13)物质的量增加的反应不一定是熵增加的反应。 （） [1分](14)△ r Θ m S为负值的反应均不能自发进行。（） [1分](15)298K时，C(石墨)+O 2(g)→CO 2 (g)的△ r Θ m S<Θ m S (CO2,g)。（）化学反应中的能量
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