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2017化学反应与能量变化复习

时间:2016-10-04


第一章 化学反应与能量变化 放热反应 定义 放出热量的化学反应 ΔH<0 E(反应物)>E(生成物) 宏观 理解 吸热反应 吸收热量的化学反应 ΔH>0 E(反应物)<E(生成物)

微观 理解 类型

形成新化学键放出热量>断裂旧化学键吸收热量 ①燃烧②中和反应 ③大多数化合反应 ④金属与酸(水)的置换反应⑤铝热反应

形成新化学键放出热量<断裂旧化学键吸收热量 ①稳定物(CO2、H2O)生成易燃物(H2、CO)的反应 ②大多数分解反应③铵盐与碱反应 ④电解水等持续供能反应

E(反应物)、E(生成物)分别代表反应物、生成物的总能量。 特别提醒: 1.反应热与物质能量、化学稳定性、键能之间的关系 (1)键能越大→化学键越难拆分→化学性质越稳定→物质本身能量越低。 (2)等量同种物质在不同状态下能量:气态>液态>固态 2.如何计算某反应的反应热(ΔH)? a.ΔH=生成物所具有的总能量(E2)-反应物所具有的总能量(E1); b. ΔH=断裂化学键吸收的能量(反应物的总键能 I1)-形成化学键放出的能量(生成物的总 键能 I2)。 典型例题和习题 例 1 SF6 是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在 S—F 键。已知:1 mol S(s)转化为 气态硫原子吸收能量 280 kJ, 断裂 1 mol F—F、 S—F 键需吸收的能量分别为 160 kJ、 330 kJ。 则 S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反应热 ΔH 为( A.-1 780 kJ· mol
-1

)
-1

B.-1 220 kJ· mol

C.-450 kJ· mol

-1

D.+430 kJ· mol )

-1

1.(双选)(2014· 海南高考)某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是(

1

A.反应过程 a 有催化剂参与 B.该反应为放热反应,热效应等于 ΔH C.改变催化剂,可改变该反应的活化能 D.有催化剂的条件下,反应的活化能等于 E1+E2 2.(2015· 大连模拟)已知化学反应 A2(g)+B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示,则下列叙述 中正确的是 ( )

A.每生成 2 分子 AB 吸收 b kJ 热量 B.该反应的反应热 ΔH=+(a-b)kJ/mol C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D.断裂 1 mol A—A 和 1 mol B—B 键,放出 a kJ 能量 4.已知: 化学键 拆开该键吸收 能量(kJ/mol) H—H 436 N≡N 946 N—H 391

试计算 N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)的 ΔH 是多少?__________。 7.2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示。已知 1 mol SO2(g)氧化 为 1 mol SO3(g)的 ΔH=-99 kJ· 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________(填“有”或“无”)影 响。该反应通常用 V2O5 作催化剂,加 V2O5 会使图中 B 点________(填“升高”还是“降低”), ΔH________(填“变大”、“变小”或“不变”),理由是____。 (2)图中 ΔH=________kJ· mol 1。


4.根据下列叙述写出相应的热化学方程式: (1)已知 16 g 固体硫完全燃烧时放出 148.4 kJ 的热量,写出表示硫的燃烧的热化学方程 式________________________。 (2)如图是 298 K、101 kPa 时,N2 与 H2 反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化 学方程式为____。
2

8.化学反应 N2+3H2===2NH3 的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是(

)

A.N2(g)+3H2(g) =2NH3(l) B.N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) 1 3 C. N2(g)+ H2(g) =NH3(l) 2 2 1 3 D. N2(g)+ H2(g) =NH3(g) 2 2

ΔH=2(a-b-c)kJ· mol ΔH=2(b-a)kJ· mol
-1

-1

ΔH=(b+c-a)kJ· mol ΔH=(a+b)kJ· mol
-1

-1

13.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: ①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) 1 ②CH3OH(g)+ O2(g)===CO2(g)+2H2(g) 2 下列说法正确的是( ) ΔH=+49.0 kJ/mol ΔH=-192.9 kJ/mol

A.CH3OH 的燃烧热为 192.9 kJ/mol B.反应①中的能量变化如上图所示 C.CH3OH 转变成 H2 的过程一定要吸收能量 1 D.根据②推知反应 CH3OH(l)+ O2(g)===CO2(g)+2H2(g)的 ΔH>-192.9 kJ/mo 2 例 3 氮是地球上含量丰富的一种元素, 氮及其化合物在工农业生产、 生活中有着重要作用。

(1)上图是 N2(g)和 H2(g)反应生成 1 mol NH3(g)过程中能量变化示意图,请写出 N2 和 H2
3

反应的热化学方程式:_ 知下列数据 化学键 键能/kJ· mol
-1

_。


(2)已知化学键键能是形成或拆开 1 mol 化学键放出或吸收的能量,单位 kJ· mol 1。若已 H—H 435 _kJ· mol 。
-1 -1

N≡N 943

试根据表中及图中数据计算 N—H 的键能_ 4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g) N2(g)+O2(g)===2NO(g) b 的式子表示)。

(3)用 NH3 催化还原 NOx 还可以消除氮氧化物的污染。例如: ΔH1=-a kJ· mol ΔH2=-b kJ· mol
-1






若 1 mol NH3 还原 NO 至 N2, 则该反应过程中的反应热 ΔH3=________kJ· mol 1(用含 a、

11.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。

据此判断下列说法中正确的是( A.石墨转变为金刚石是吸热反应 B.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1,

)

S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2,则 ΔH1>ΔH2 C.白磷比红磷稳定 D.CO(g)+H2O(g) ===CO2(g)+H2(g) ΔH>0 6.(2014· 福建高考节选)一定条件下,在水溶液中 1 mol Cl ,ClOx (x=1,2,3,4)的能 量(kJ)相对大小如右图所示。 (1)D 是________(填离子符号)。 (2)B―→A+C 反应的热化学方程式为_____ ___(用离子符号表示)。
- -

4


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