2022年化学反应与能量知识点总结及测试题.docx

名师举荐细心整理学习必备化学反应与能量一. 反应热与焓变1、反应热定义：在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,所吸取或放出的热量成为化学反应的反应热；2、焓变定义：在恒温、恒压条件下的反应热叫反应的焓变,符号是H ,单位常用 KJ/mol ；3、产生缘由：化学键断裂吸热化学键形成放热4、运算方法： H=生成物的总能量- 反应物的总能量=反应物的键能总和- 生成物的键能总和5、放热反应和吸热反应化学反应都相伴着能量的变化,通常表现为热量变化；据此,可将化学反应分为放热反应和吸热反应；放热反应吸热反应定义放出热量的化学反应吸取热量的化学反应形成缘由反应物具有的总能量大于生成物的总能量反应物具有的总能量小于生成物的总能量与化学键的关系生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断裂时吸取的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断裂时吸取的总能量表示方法H 0H 0常见反应类型可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢氧化大多数分解反应；盐的水解；BaOH2 与 NH4Cl 的反应；碳和水蒸气、 C和 CO2 的反应【留意】（ 1）反应放热仍是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小（ 2）反应是否需要加热,只是引发反应的条件,与反应是放热仍是吸热并无直接关系；很多放热反应也需要加热引发反应,也有部分吸热反应不需加热,在常温时就可以进行；【例 1】以下说法正确选项（）A物质发生化学变化都相伴着能量变化B 任何反应中的能量变化都表现为热量变化C伴有能量变化的物质变化都是化学变化D 没有物质的变化,也就没有能量的变化【例 2】以下说法不正确的是（）A. 化学反应除了生成新物质外,仍相伴着能量的变化B. 放热反应都不需要加热就能发生C. 焓变就是反应热,二者没有区分D. 化学反应是放热仍是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量【例 3】1、以下变化属于吸热反应的是液态水汽化将胆矾加热变为白色粉末浓硫酸稀释氯酸钾分解制氧气生石灰跟水反应生成熟石灰A 、B、C、D、 二、热化学方程式（ 1）定义：说明反应放出或吸取的热量的化学方程式叫做热化学方程式；（ 2）意义：热化学方程式不仅表示了化学反应中的物质变化,也说明白化学反应中的能量变化；（ 3）热化学方程式的书写要注明温度、压强,但中学化学中所用的H数据一般都是 25、 101Kpa 下的数据,因此可不特殊注明；必需注明H 的“”与“”；“”表示吸取热量,“”表示放出热量；要注明反应物和生成物的集合状态；g 表示气体, l 表示液体, s 表示固体,热化学方程式中不用气体符号或沉淀符号；热化学方程式各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子或原子数；因此热化学方程式中化学计量数可以是整数也可以是分数；留意热化学方程式表示反应已完成的数量,由于H与反应完成的物质的量有关,所以化学方程式中化学式前面的化学计量数必需与H相对应；即对于相同的物质反应,当化学计量数不同,其H也不同；当化学计量数加倍时,H 也加倍；当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反；对于化学式形式相同的同素异形体,仍必需在化学是后面标明其名称；如C（s ,石墨）【例 4】25、101 kPa 下,2g 氢气燃烧生成液态水, 放出 285.8kJ热量, 表示该反应的热化学方程式正确选项（ ）A 2H2g+O 2g = 2H2O1 H 285.8kJ molB 2H2g+ O 2g = 2H2O1 H +571.6 kJ molC 2H2g+O 2g = 2H2Og H 571.6 kJ molD H2g+1/2O 2g = H2O1 H 285.8kJ mol【例 5】已知反应 X+Y=M+N为放热反应 , 对该反应的以下说法中正确的A. X 的能量肯定高于 MB. Y的能量肯定高于 NC. X和 Y 的总能量肯定高于M和 N的总能量D 因该反应为放热反应 , 故不必加热就可发生【例 6】依据以下 3 个热化学方程式：（）2H2Sg+3O 2g 2SO2g+2H 2Ol HQ1 kJ/mol2H2Sg+O2g 2S s+2H 2Ol HQ2 kJ/mol2H2Sg+O2g 2S s+2H 2Og HQ3 kJ/mol判定 Q1、Q2、Q3 三者关系正确选项A Q1>Q2>Q3B Q1>Q3>Q2C Q3>Q2>Q1D Q2 >Q1>Q3三、燃烧热（ 1）概念： 25、 101Kpa 时, 1mol 纯物质完全燃烧生成稳固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；【留意】对物质的量限制：必需是1mol ：1mol 纯物质是指 1mol 纯洁物（单质或化合物） ；完全燃烧生成稳固的氧化物；如CCO2g ；HH2Ol ；NN2g ；PP2O5s; SSO2g 等；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（ 2）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,所以热化学方程式中常显现分数；（ 3）有关燃烧热运算：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；【例 7】以下热化学方程式中的反应热下划线处表示燃烧热的是A.NH3g+5 O2gNOg+46 H Og ； H=- a kJ·mol -124-1B.C6H12 O6 s+6O 2g6CO2g+6H 2Ol ； H=- b kJ·molC.2COg+O g2COg ； H=- c kJ·mol -122-1D.CH CHOHl+ 1 OgCHCHOl+H Ol ； H=- d kJ·mol322322【例 8】已知充分燃烧 a g 乙炔气体时生成 1 mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ ,就乙炔燃烧的热化学方程式正确选项 A.2C H g+5O g4COg+2H Ol; H =-4 b kJ·mol -12 22225-1B.C2H2g+O2g2CO2g+H 2Ol;H =2b kJ · mol2C.2C2H2g+5O 2g4CO2g+2H 2Ol; H =- 2b kJ ·mol -1D.2C2H2g+5O 2g4CO2g+2H 2Ol; H =b kJ·mol -1【例 9】已知以下热化学方程式： CH4（g）2O2（g）CO2（g）2H2O（l ） H889.5kJ/mol 2C2H6（g）7O2（g）4CO2（g）6H2O（l ） H3116.7kJ/mol C2H4（g）3O2（g）2C2O（g）2H2O（l ） H1409.6kJ/mol2C2H2（g）5O2（g）4CO2（g）2H2O（l ） H2596.7kJ/mol C3H8（g）5O2（g）3C2O（g）4H2O（l ） H2217.8kJ/mol现有由 2mol 上述五种烃中的两种组成的气体混合物,经充分燃烧后放出3037.6kJ热量,就以下哪些组合是不行能的（）A. CH4 和 C2H2B C2H4 和 C3H8C C2H6 和 C3H8D C2H6 和 CH4四、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-1【留意】：稀溶液是指物质溶于大量水,即大量水中物质的溶解热效应忽视不计；一般是指酸、碱的物质量浓度均小于或等于1mol·L ；中和热不包含离子在水中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸热所相伴的热效应；+-中和反应的实质是H和 OH化合生成水； 如反应过程中有其他物质生成（生成沉淀的反应一般为放+-热反应）,这部分反应热也不包含在中和热内；H（ aq） OH（ aq） H2Ol ； H 57.3KJ/mol表示强酸强碱稀溶液反应的中和热+弱酸弱碱由于电离时要吸热或电离出的H 和 OH物质的量小于对应酸碱的物质的量,所以弱酸弱碱参与的中和反应,其中和热 H 57.3KJ/mol ,表示中和热偏小；测定中和热试验关键因素：酸与碱充分反应；防止热量散失,酸碱溶液浓度等；如浓硫酸与碱反应测得中和热偏高；（ 2）书写中和热的热化学方程式时,以生成1molH2O为标准来配平其余物质的化学计量数【例 10】 以下热化学方程式正确选项（注：H 的肯定值均正确） A C2H5OHl+3O 2g=2CO2g +3H 2Og ； H= 1367.0 kJ/mol（燃烧热）B. NaOHaq + HClaq = NaClaq + H2Ol ； H= 57.3kJ/mol（中和热）C Ss + O2g = SO 2g ； H= 269.8kJ/mol（反应热）D 2NO2=O2+2NO； H= +116.2kJ/mol （反应热）2【例 11】已知反应： 2Cs O2g 2COgH 221 kJ mol 稀溶液中, H以下结论正确选项（）aq OH aq H Ol H 57. 3 kJ molA. 碳的燃烧热是 110.5 kJ molB的反应热为 221 kJ mol C稀硫酸与稀 NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ molD稀醋酸与稀 NaOH溶液反应生成 1 mol 水,放出 57.3 kJ热量+-1【例 12】以下酸与碱中和反应热化学方程式可用：H （ aq） +OHaqH2Ol; H=- 57.3 kJ ·mol 来表示的是-1A.CH3COO（H aq） +NaOHaqCH3COONaaq+H2Ol; H=-Q1 kJ·molB. 1/2H 2SO4 浓 +NaOHaq1/2Na 2SO4aq+H 2Ol; H=-Q2 kJ·mol -1C.HNO3aq+NaOHaqNaNO3aq+H 2Ol; H=-Q3 kJ·mol -1D.1/3H 3PO4aq+1/2BaOH2aq1/6Ba 3PO4 2s+H 2Ol; H=-Q4 kJ·mol -1五、盖斯定律（ 1）内容：化学反应不管是一步完成仍是分几步完成,其反应热是相同的；即化学反应热只与其反应的始态和终态有关,而与详细反应进行的途径无关（ 2）、应用： a、利用总反应和一个反应确定另一个反应的热效应b、热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理（ 3）反应热与键能关系键能： 气态的基态原子形成1mol 化学键释放的最低能量；键能既是形成 1mol 化学键所释放的能量, 也是断裂 1mol 化学键所需要吸取的能量；由键能求反应热：反应热等于断裂反应物中的化学键所吸取的能量（为“”）和形成生成物中的化学键所放出的能量（为“”）的代数和；即H反应物键能总和生成物键能总和E反E生常见物质结构中所含化学键类别和数目：1molP4 中含有 6molP P 键；28g 晶体硅中含有 2molSi Si 键；12g 金刚石中含有 2molC C 键； 60g 二氧化硅晶体中含有4molSi O键【例 13】已知：（ 1） Zn（ s） + 12O2（ g）=ZnOs , H= -348.3kJ·mol -1 ,（ 2） 2Ags+12O2（ g）= Ag2Os , H= -31.0kJ·mol,-1就 Zn（s） + Ag 2Os= ZnOs+ 2Ags的 H 等于（）-1-1-1-1A-379.3kJ·molB -317.3kJ·molC.-332.8kJ·molD317.3 kJ·mol六反应热与物质稳固性的关系不同物质的能量（即焓）是不同的,对于物质的稳固性而言,存在着“能量越低越稳固”的规律,因此,对于同素异形体或同分异构体之间的相互转化,如为放热反应, 就生成物能量低, 生成物稳固； 如为吸热反应, 就反应物的能量低,反应物稳固；【例 14】灰锡（常温下以粉末状存在）和白锡是锡的两种同素异形体；已知： Sn（ s,白） +2HCl（ aq）= SnCl 2（ aq） +H2（ g） H1Sn（ s,灰） +2HCl（ aq） = SnCl 2（ aq） +H2（ g） H2-1Sn（ s,灰）Sn（ s,白） H3 = +2.1 kJ ·mol以下说法正确选项（）A H1> H2B锡在常温下以白锡状态存在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【例 15】 S（单斜）和 S（正交）是硫的两种同素异形体；-1已知： S 单斜, s O2g= SO2g H1 297.16 kJ ·mol-1 S 正交, s O2g= SO2 g H2 296.83 kJ ·mol S 单斜, s= S 正交, s H3以下说法正确选项（）-1A. H3 0.33 kJ ·molB单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应C S（单斜, s） = S （正交, s） H3 0,正交硫比单斜硫稳固D S（单斜, s） = S （正交, s） H3 0,单斜硫比正交硫稳固随堂练习224251. 已知 H g 、C H g 和 C H OH1的燃烧热分别是 - 285.8 kJ ·mol -1 、-1411.0kJ·mol -1 和 -1366.8 kJ mol-1 ,就由C2H4g 和 H2Ol 反应生成 C2H5OHl 的 H为A - 44.2 kJ ·mol -1B+44.2 kJ ·mol -1C- 330 kJ ·mol -1D+330 kJ ·mol -12. 以下关于热化学反应的描述中正确选项 1AHCl 和 NaOH反应的中和热 H 57.3 kJ ·mol,就 H2SO4 和 CaOH2 反应的中和热 H2× 57.3kJ/molB. COg 的燃烧热是 283.0 kJ ·mol 1,就 2COg 2COg Og 反应的 H2×283.0 kJ ·mol 122C. 需要加热才能发生的反应肯定是吸热反应D. 1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷燃烧热4. 白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10；已知断裂以下化学键需要吸取的能量分别为：P Pa kJ·molb kJ·mol 1、 P=OckJ·mol 1、O=Od kJ·mol 1； 1依据图示的分子结构和有关数据估算该反应的 H,其中正确选项A（ 6a+5d 4c 12b）kJ·mol B （ 4c+12b 6a 5d）kJ·mol 1C（ 4c+12b 4a 5d）kJ·mol 1D（ 4a+5d 4c 12b）kJ·mol 15. 已知： H2g+F 2g 2HFg+270 kJ ,以下说法正确选项A. 2 L 氟化氢气体分解成1 L 氢气与 1 L 氟气吸取 270 kJ 热量B. 1 mol氢气与 1 mol 氟气反应生成 2mol 液态氟化氢放出热量小于270 kJ1、P OC在相同条件下,1 mol 氢气与 1 mol 氟气的能量总和大于2 mol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 个氟化氢气体分子放出270 kJ热量6已知： 1Zns1/2O 2g = ZnOsH = 348.3 kJ/mol 22Ags 1/2O2g = Ag2OsH = 31.0 kJ/mol就 Zns Ag2Os = ZnOs 2AgsH等于 1A 317.3 kJ/molB 379.3 kJ/molC 332.8 kJ/molD 317.3 kJ/mol 7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CH3OHg H2Og = CO 2g 3H2g ； H = + 49.0 kJ·mol1CH3OHg 1/2O 2g = CO 2g 2H2g ； H =192.9 kJ ·mol能量反应物的总能量生成物的CH 3OHg + H 2gH总能量CO2g + 3H 2g0反应过程以下说法正确选项（） m3A. CHOH的燃烧热为 192.9 kJ ·mol 1B. 反应中的能量变化如下列图C. CH3OH转变成 H2 的过程肯定要吸取能量 1D依据推知反应： CH3OHl+1/2O 2g = CO 2g+2H 2gH 192.9 kJ ·mol 8已知： CH3CH2CH2CH3g 6.5O 2g4CO2g 5H2Ol ； H = 2878 kJCH3 2CHCH3g 6.5O 2g4CO2g 5H2Ol ； H = 2869 kJ以下说法正确选项A A正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子 B正丁烷的稳固性大于异丁烷 C异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程D异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多9. 已知： 1 mol H2 分子中化学键断裂时需要吸取436 kJ的能量1 mol Cl2 分子中化学键断裂时需要吸取243 kJ的能量由 H原子和 Cl 原子形成 1 mol HCl分子时释放 431 kJ的能量以下表达正确选项CA氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H 2g Cl 2g = 2HClg B氢气和氯气反应生成2 mol 氯化氢气体,反应的H = 183 kJ/mol C氢气和氯气反应生成2 mol 氯化氢气体,反应的H = 183 kJ/mol D氢气和氯气反应生成1 mol 氯化氢气体,反应的H = 183 kJ/mol10. 已知 1 g 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ ,且氧气中 1 mol O = O键完全断裂时吸取热量496 kJ ,水蒸气中 1 mol HO键形成时放出热量463 kJ ,就氢气中1 mol H H 键断裂时吸取热量为CA 920 kJB 557 kJC 436 kJD 188 kJ11. 25 、 101 kPa 下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,就以下热化学方程式正确选项（D）1A.Cs+O2g=COg; H=-393.5 kJ/mol2B.2H2g+O 2g=2H 2Og; H=+571.6 kJ/mol C.CH4g+2O2g=CO 2g+2H 2Og; H=-890.3 kJ/mol1D.C6H12 O6 （s） +3O2g=3CO2g+3H 2Ol; H=-1 400 kJ/mol212. 氢气（ H2）、一氧化碳（ CO）、辛烷（ C8H18）、甲烷（ CH4）的热化学方程式分别为：H2 g + 1/2O2g = H2O l；H = 285.8 KJ/molCOg + 1/2O 2g = CO 2g ；H = 283 KJ/molC8H18 l + 25/2O2g = 8CO 2g + 9H2O l； H = 5518 KJ/mol CH4 g + 2O2 g = CO 2g + 2H2O l；H = 890.3 KJ/mol相同质量的 H2、CO、C8H18、 CH4 完全燃烧时,放出热量最少的是A H2 gB COgC C8H18 lD CH4 g13. 以下反应中生成物总能量高于反应物总能量的是A碳酸钙受热分解B乙醇燃烧C铝粉与氧化铁粉末反应D氧化钙溶于水