2020-2021学年高一化学沪科版暑假讲义第18讲 剖析物质变化中的能量变化

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2020-2021学年高一化学沪科版暑假讲义第18讲 剖析物质变化中的能量变化

资源简介

高一年级化学暑假班(教师版)
教师
日期
学生
课程编号
18
课型
同步
课题
剖析物质变化中的能量变化
教学目标
知道物质溶解过程中的扩散过程和水合过程,及溶解吸热放热的原因
理解物质的溶解及结晶
知道化学反应吸、放热的原因
理解热化学反应方程式的意义,热化学反应方程式的书写并会简单计算
教学重点
1.物质溶解过程中的能量变化
2.三态变化中的能量变化
3.热化学方程式的书写及意义
教学安排
版块
时长
1
知识温习
5mins
2
每识每课
5mins
3
新知精讲
40mins
4
课堂小憩
5mins
5
典例解析
40mins
6
师生总结
20mins
7
课后作业
5mins
__________________________________________________叫化学键。通常相邻的金属元素原子与非金属元素原子间形成_______________;相邻的非金属元素原子间形成_______________。
写出下列物质的电子式
氢原子_________
氯原子_________
钠原子_________
镁原子_________
氢离子_________
氯离子_________
氢氧根离子_________
镁离子_________
氯化钠_________
氯化镁_________
氢氧化钠_________
氯化氢_________
下列过程中,共价键被破坏的是


A.碘升华
B.溴蒸气被木炭吸附
C.酒精溶于水
D.HCl气体溶于水
有下列10种晶体:
水晶
B.冰醋酸
C.白磷
D.固态氩
E.氯化铵
F.铝
G.金刚石
H.氢氧化钠
I.
晶体
J.硫黄
用序号回答下列问题:
(1)属于原子晶体的是_________,属于分子晶体是_________,属于离子晶体是_________。
(2)在一定条件下能导电而不发生化学键变化的是_________。
【答案】
1.相邻原子间强烈的相互作用、离子键、共价键
2.
(1)
(2)
(3)
D
(1)AGI,BCDJ,EH
(2)F
“摇摇冰”
市场上有一种名为”摇摇冰”的罐装饮料,在饮料罐的夹层中分别装有硝酸铵和水.喝的时候将底部的旋钮转一下,外壳和内盒中间有个小袋装的液体,旋钮转动将小袋划破,倒过来,摇一摇,使硝酸铵和水混合,
罐内饮料就会变成冷饮.
一、物质变化中的能量变化
1.能量守恒及转化
能量的转变与人类生活息息相关
(1)人类常利用的煤、石油、天然气和食物的能量,归根到底
都是由_________转化而来的,并以__________________的形
式储存下来。
【答案】太阳能、化学能.
2.物质三态变化中的能量变化
能量从高转化到低时,总有能量放出。能量从低转化到高时,总要吸收能量。
物质的三态能量转化如下:
【答案】吸热、吸热、放热、放热
3.溶解过程中的能量变化
(1)溶质溶解在水中通常经过的两个过程:
扩散过程:溶质的分子或离子受到水分子的作用向水中扩散的过程。
水合过程:溶质分子或离子和水
分子结合构成水和分子或水合离子的过程。
扩散过程
_____
-
热量
_____过程
溶解
温度变化取决于吸收热量和放出热量______
水合过程
______热量
_____过程
【答案】吸收、物理、放出、化学、差值
(2)常见物质溶解时的热量变化
常见的溶解时放热的物质:_______________________________等;
吸热的物质:___________________________________________等;
热量无明显变化的:____________________________________等。
【答案】NaOH、浓H2SO4、CaO;
NH4Cl、KNO3、NH4NO3;
NaCl。
(3)物质溶解过程的图解
糖分子在水中的溶解过程
解释:这两个过程对不同的溶质
来说,吸收的热量和放出的热量
并不相等
当扩散过程吸热多于水合过程
放热,就表现为___________,
在溶解时,溶液的温度就
___________
当___________放热多于
吸热,就表现为___________,在溶解时,溶液的温度升高__________。
【答案】
吸热、降低;水合过程、扩散过程、放热、升高
4.溶解平衡:
(1)溶解与结晶
溶解
结晶
涵义
一种物质分散到另一种物质中形成溶液
从溶液中析出晶体的过程
影响因素
溶解速率与物质的溶解度、溶质的表面积,以及加热与否、搅拌等因素有关
溶液温度、溶剂量的变化均影响结晶
变化性质
扩散属于_____过程、水合属于_____过程
不带结晶水属于物理变化,带结晶水属于化学变化
联系
【答案】物理、化学
(2)溶解平衡
溶解和结晶是同时进行的相反的两个过程。在一定条件下,当溶质的溶解速率和结晶速率
_______________时,溶解和结晶也就建立起一个_______________平衡,简称溶解平衡。
表示为:
【答案】
相等、动态
5.结晶水合物
(1)晶体与结晶水合物定义
晶体
-
-
这种自发形成且具有规则几何形状的固体叫做晶体。
结晶水合物
-
-
有些晶体在溶液中析出形成晶体时会结合一定数目的_________,这种含有一定的
结晶水的晶体叫结晶水合物。
注意:
结晶水合物有固定的熔点,∴它们是_________。
【答案】水分子、纯净物
(2)风化与潮解
风化
-
-
有些结晶水合物在室温和干燥空气中会失去一部分或全部结晶水。这种现象叫风化。
注意:
由于风化会失去结晶水,∴风化为化学变化。
潮解
-
-
有些晶体能吸收空气中是水份,在晶体表面逐步形成溶液,这种现象叫潮解。
注意:潮解一般被看作为物理变化。
潮解与风化属于自然形成,并非人们刻意去完成的变化。
(3)几种常见的晶体
①常见的结晶水合物:
胆矾:____________
皓矾:ZnSO4·7H2O
绿矾:____________
芒硝:Na2SO4·10H2O
石碱:Na2CO3·10H2O
泻盐:MgSO4·7H2O
明矾:____________
石膏:____________
熟石膏____________
②不含结晶水的晶体:
食盐NaCl
硝酸钾KNO3
【答案】CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O、Na2CO3·10H2O、KAl(SO4)2·12H2O、生石膏
CaSO4·2H2O、2CaSO4·H2O
二、化学变化中的能量变化
1.化学反应中的热效应
(1)几个基本概念
化学变化中除有新物质生成外,常伴随着能量的变化
光能、电能、热能(主要形式)
①反应的热效应
-
-
人们把反应时所放出或吸收的热量叫做“反应的热效应”。
②放热反应
-
-
释放热量的反应叫做“放热反应”。用+Q表示。
如2H2+O22H2O
+Q是放热反应
CH4+2O2CO2+2H2O
+Q也是放热反应
③吸热反应
-
-
吸收热量的反应叫做“吸热反应”。用
-
Q表示。
如C+CO22CO
-
Q
CaCO3
CaO+CO2
-
Q
④判断方法:放热反应发生后,只要________________,反应就能维持下去;酸碱中和、常见可燃物质的燃烧都是放热反应;而吸热反应不只____________,还要_________________,否则反应就会停止。如大理石分解、实验室制取氯气等。
【答案】补充反应物;补充反应物、维持反应条件
2.化学变化中的能量变化
(1)化学能
-
-
这种潜藏在物质内部,只有在化学反应时释放出来的能量,化学家们称它为化学能。
结论:放热反应的过程,是储存在物质内部的能量转化为热能等释放出来的过程。
吸热反应的过程是热能等转化为物质内部的能量而被储存起来的过程。
“能量守恒”:化学反应过程中,能量没有增加,也没有减少,只是从
___________________。
(2)反应热
-
-
当化学反应过程释放出或吸收的能量表现为热量时,反应物具有的能量和与生
成物具有的能量总和的差值,即为反应热。
______________________________________________________
若Q为正值即为放热反应;若Q为负值即为吸热反应。
(3)反应热与生成物稳定性的关系。
①大量事实表明,当物质化合时,放出能量_________,生成物的热稳定性_________。
②在化合反应中生成相等物质的量的生成物时,放出或吸收热量的大小是生成物热稳定性
的有效标态。(注意比较时一定要等物质的量)
【答案】(1)释放、储存。从一种形式转化为另一种形式
(2)Q反应热=∑Q反应物
-
∑Q生成物
(3)越多、越大
【练一练】氢气和氧气化合生成1mol水蒸气,放热241.8kJ;氢气和硫蒸汽化合生成1mol硫化氢,放热20.1kJ.
水的热稳定性_________硫化氢的热稳定性(填>、<、=)
【答案】
>
3.热化学反应方程式
(1)热化学方程式定义:
表示化学反应所放出或吸收的热量的化学方程式。
(2)热化学方程式意义
热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物,还表明了一定量物质在反应中放出或
吸收的热量。
书写热化学方程式的要领
①计量数可以为_______;
各物质化学式前面的化学计量数只表示其物质的量,不表示微粒个数,因此可以写成整数
或分数;
②必须注明反应物和生成物的_______;
③在方程式的右边要写上反应热(放热用“+”表示,吸热用“
-
”表示);
注意:a、反应热数值要与化学方程式中
____________
对应;
b、反应逆向进行时,其反应热与正向进行时数值相等,但符号相反。
④热化学方程式中的反应热是指某状态的反应物按化学方程式中的计量_____________时放出或吸收的热量,而不论该反应事实上是否完全进行;
例如:C(s)+O2(g)
=
CO2(g)
+393.5k
⑤热化学方程式之间可_____________得到新的热化学反应方程式;
⑥反应热的数据与反应条件有关,通常指25℃、101×105Pa。
【答案】分数、状态、物质的系数、完全反应、进行加减。
【练一练】1.书写1mol
C在空气中燃烧(放热393.5kJ)的热化学方程式
_________________________________________________________________
2.根据热化学方程式N2(g)+O2(g)
2NO(g)
-
180.5kJ,若反应生成8molNO,需______(“吸收”或“放出”)热量_____________。
【答案】1.C(s)
+
O2(g)
=
CO2(g)+
393.5KJ
2.
吸收、
722KJ
4.燃料的充分利用
(1)燃烧热和热
燃烧热
-
-
1mol可燃物充分燃烧生成稳定化合物时的反应热称为燃烧热,单位KJ/mol。
热值
-
-
是燃料质量的重要指数,热值越大,燃料作为热量的价值越高。
(2)燃料的充分利用
燃料的充分燃烧:
①要有足量且适量的空气。
②燃料与空气充分接触:固体=_______;液体=_______。
③发展洁净煤技术、减少污染物的排放、提高煤炭的利用率。煤的_______和_______。将
焦炭在高温下与水蒸气反应,能得到CO和H2(水煤气)
热能的充分利用:
①一般通过改进设备、______________、防止热损失。
②热交换是工业上利用反应热的常用方法。
【答案】
粉状、雾状;
气化、液化;利用余热
道路发电
在不影响车子(包括汽车和火车)正常行驶的情况下将运动着的车子的动能转化为电能的道路发电形式。这是以色列技术研究院下属公司的一个项目,它在普通路面的沥青中植入大量的压电晶体,通过汽车驶过时的压电转换来发电,1公里的路面能产生约100
-
400千瓦的电力
理论上,这些植入沥青的压电晶体能使用至少30年,因此,该技术可以用于任何大流量的道路,包括铁路和公路。其路面改造成本约为每公里65万美元,但在大规模生产启动后,造价还能降低2/3。该发电方法的远期目标是,由该系统产生的电力价格能降到每度3
-
10美分(约合人民币0.2元
-
0.7元)
-
-
-
非常接近民用电价了,甚至还更低,而且由此带来的减碳效应不可估量,尤其是对中国这种严重依赖煤电的国家而言,更是具有相当的意义:截至2008年底,中国共有高速公路4.1万公里,如果全部应用了此种技术,那么它们一年最多将发电1436亿度。
知识点1:三态变化中的能量变化
【例1】有关水从气态变为液态的说法,不正确的是


水蒸气变为液态水要吸收热量
B.当物质的量相同时,液态水的能量比气态水的能量低
C.水蒸气变为液态水,分子的排列有序程度增加
D.水蒸气所具有的内能,应等于液体水的内能与变化过程中放出的热量之和
【难度】★
【答案】A
变式1:处于不同状态下的物质所具有的能量一般为


A.液态>气态>固态
B.气态>液态>固态
C.
固态>气态>液态
D.相等
【难度】★
【答案】B
变式2:物质由一种状态变为另一种状态时放出热量,说明物质的状态后者


A.能量低,稳定
B.能量高,稳定
C.
能量低,不稳定
D.能量高,不稳定
【难度】★
【答案】A
变式3:下列物质变化的过程中,需要吸收热量的是


A.
水分蒸发
B.水凝结成冰
C.氟利昂液化
D.碘蒸气凝华
【难度】★
【答案】A
【解析】液态水吸收热量会汽化,因而水分蒸发是吸热过程。液态水凝固成固态时,会向环境
中释放热量。氟利昂在常温常压下为气体,在液化时也会释放出热量。碘蒸气冷凝后形成固体
碘,也是放热的过程。
【方法提炼】物质在不同的聚集状态时,由于分子之间相互作用力的不同以及分子平均动能的显著差异等原因,使其在能量储存上有显著的差异,即物质在三态(气态、液态、固态)变化中,通常会有明显的热效应。气态物质具备的能量最高,固态物质具备的能量最低。因此,在气态=液态=固态的转化过程中,通过释放热量的形式而降低体系内能;在固态=液态=气态的转化过程中,需要吸收热量而增大体系内能。
知识点2:溶解、结晶与溶解热
【例1】有下列物质:①NaOH固体;②浓硫酸;③NH4NO3晶体;④CaO固体。
现将它们分别装入有水的锥形瓶里,立即塞紧带U形管的塞子,发现U形管
内的滴有红墨水的水面呈形如图所示状态,判断加入的物质可能是(

A.①②③④
B.①②④
C.①②④
D.①②③
【难度】★★
【答案】B
【解析】常见的溶解过程放热的物质有NaOH、浓H2SO4、CaO;溶解过程中吸热的物质有NH4Cl、
KNO3、NH4NO3

变式1:浓硫酸溶解于水时


只有物理过程
B.只有化学过程
C.既有物理过程,又有化学过程
D.没有任何过程
【难度】★
【答案】C
【解析】溶解过程是由两个过程组成,一是扩散过程,是个物理过程,二是溶剂溶化过程,是
个化学过程。硫酸溶于水,也存在上述两个过程,故C正确。
变式2:固体氢氧化钠溶于水使溶液的温度升高是由于____________,氯化钾固体溶于水,溶

的温变变化不显著是由于________。(

A.溶解于水时,只发生扩散过程或溶解于水时只发生水合过程
B.溶解于水时,扩散过程吸收的热量大约等于水合过程放出的热量
C.溶解于水时,扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量
D.溶解于水时,扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量
【难度】★
【答案】C
B
【解析】物质溶解在水里时,都一定同时存在着物理过程和化学过程。物理过程是溶质分子(或
离子)的扩散过程,需要向外界吸收热量。化学过程是形成水合分子(或水合离子)的过程,这种
过程要放出熟量。当扩散过程吸收的热量多于水合过程放出的热量时,溶液的湿度下降;当扩
散过程吸收的热量少于水合过程放出的热量时,溶液的温度上升。
【例2】T℃,将a克无水硫酸铜粉末放入饱和的硫酸铜溶液中,下列叙述正确的是(

得到蓝色晶体,且其质量大于a克
B.溶液中溶质的质量不变
C.溶液的浓度将有所减小,但仍为饱和溶液
D.没有发生任何变化
【难度】★
【答案】A
【解析】
无水硫酸铜粉末放入饱和的硫酸铜溶液中,会与溶液中的水结合生成蓝色的硫酸铜晶
体。由于原溶液是饱和的,不能再溶解硫酸铜,饱和溶液中一部分水与无水硫酸铜结合后又会
析出晶体。则析出硫酸铜晶体的物质的量大于放入的无水硫酸铜的物质的量。硫酸铜晶体的式
量大于硫酸铜的式量,故析出晶体的质量必然大于口克。
变式1:下列各说法正确的是


氯化钠易潮解,所以食盐应密封保存
B.
加热胆矾后颜色由蓝逐渐变白是因为胆矾发生了风化
C.
可用无水硫酸铜检验某酒精中是否含有微量的水
D.
纯碱是一种常用的强碱
【难度】★
【答案】C
【解析】氯化钠潮解不会发生化学性质改变,故不必密封保存;风化是指在室温下和干燥的空
气中,某些结晶水合物逐渐失去部分或全部结晶水的现象,将胆矾加热后由蓝变白不是风化现
象;纯碱是碳酸钠的俗称。碳酸钠是盐而不是碱。
变式2:下列叙述是否正确?
(1)冷却饱和溶液而析出晶体后,不一定是饱和溶液。


(2)从溶液中结晶析出的晶体都含有结晶水。


(3)晶体失去结晶水,一定是风化的结果。


(4)无水氯化钙吸水后表面形成溶液是发生了潮解。


【难度】★
【答案】(1)错(2)错(3)错(4)对
【方法提炼】物质溶解过程分为扩散和水合,扩散过程吸热,水合过程放热。溶解过程的能量变化要看两者的相对大小。通常NaOH、浓硫酸、CaO溶于水时放热,KNO3、NH4NO3溶于水时吸热。
知识点3:化学变化中的热效应
【例1】航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高
氯酸铵反应,其方程式可表示为:2NH4ClO4=N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑
+Q下列对此反应的叙述
述中错误的是


上述反应属于分解反应
上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行
C.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能
D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂的作用
【难度】★
【答案】D
变式1:下列说法不正确的是


A.物质燃烧总是放热的
B.大多数化合反应是放热的,大多数分解反应是吸热的
C.有些放热反应,在引发反应时必须加热
D.放热反应在反应发生时都不需要加热
【难度】★
【答案】D
变式2:下列关于能量转换的认识中不正确的是


A.
电解水生成氢气和氧气时,电能转变成化学能
B.白炽灯工作时电能全部转化成光能
C.绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能
D.煤燃烧时化学能主要转变成热能
【难度】★
【答案】B
知识点4:热化学反应方程式的书写
【例1】:1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94KJ热量,此反应的热化学方程式为


C+H2O=CO+H2
-
131.3KJ
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
-
10.94KJ
C(s)+H2O(g)=CO(g)+
H2(g)
+131.3KJ
C(s)+H2O(g)
=CO(g)+H2(g)
-
131.3KJ
【难度】★
【答案】D
变式1:
根据右图的能量变化示意图,下列选项正确的是


A.2A+B=2C+Q
B.2C=2A+B+Q
C.2A(g)+B(g)=2C(g)-Q
D.2A(g)+B(g)=2C(g)+Q
【难度】★★
【答案】C
变式2:(2009
上海)(双选)已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值):
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+Q1;H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)+Q2
有关上述反应的叙述正确的是


A.Ql>Q2
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Q1热量
D.
1molHBr(g)具有的能量大于ImolHBr(l)具有的能量
【难度】★★★
【答案】AD
【解析】A.氯元素的非金属性较强,生成HCl更稳定,放出的热量更多,所以
Q1>Q2
故A正确;
B.反应均是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,故B错误;
C.根据反应的定量关系,每生成2molHCl放热Q1,所以生成1molHCl放热量Q1/2,故C错误;
D.相同条件下,同物质的量的同物质液态的能量小于气态的能量,故D正确;
变式3:已知:①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量
②1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量
③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时要放出431kJ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H2(g)
+Cl2(g)=2HCl(g)
B.氢气与氯气反应生成2mol氯化氢气体,反应吸收183kJ的热量
C.氢气与氯气反应生成1mol氯化氢气体,反应放出183kJ的热量
D.氢气与氯气反应生成2mol氯化氢气体,反应放出183kJ的热量
【难度】★★★
【答案】D
【方法提炼】Q=反应物总能量
-
生成物总能量;
Q=生成物键能
-
反应物键能(破坏反应物的化学键需要消耗能量,化学键形成时释放能量)
知识点5:热化学反应方程式的意义
【例1】根据热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g)
+
297.23kJ,下列说法正确的是(

A.1molSO2(g)的能量总和大于1mol
S(s)和1molO2(g)的能量总和
B.1个硫分子与1个氧气分子反应生成2个二氧化硫气体分子放出297.23kJ热量
C.S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1kJ;Q1的值小于297.23
D.S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q
kJ;Q1的值大于297.23
【难度】★★
【答案】D
变式1:已知石墨在一定条件下可转化为金刚石:C(石墨,固)
=
C(金刚石,固)-1.9
kJ,则下列判断正确的是


等质量的金刚石与石墨完全燃烧,放出的能量一样多
B.
石墨比金刚石稳定
C.金刚石转化为石墨没有化学键的断裂与生成
D.等质量的石墨比金刚石能量高
【难度】★★
【答案】B
【解析】物质储存的能量越少越稳定
变式2:已知2CO(g)+O2(g)
=
2CO2(g)+565.2KJ
用文字表述上述热化学方程式的含义___________________________________。
(2)根据以上的热化学方程式,在右图的横线上正确填写。
【难度】★
【答案】(1)2mol气态CO与1mol气态O2点燃生成2mol气态CO2,同时放出565.2kJ的热量。
①2CO(g)+O2(g)
②2CO2

吸收热量565.2kJ

人类常利用的煤、石油、天然气和食物的能量,归根到底都是来源于(

太阳能
B.机械能
C.电磁能
D.热能
【难度】★
【答案】A
下列物质加入水中显著放热的是(

A.固体NaCl
B.生石灰
C.无水乙醇
D.固体硝酸铵
【难度】★
【答案】B
下列变化中,只存在放热过程的是(

A.NaCl溶于水
B.NaOH溶于水
C.液态水的气化
D.
水蒸气的液化
【难度】★★
【答案】D
下列说法中,正确的是(

A.物质的溶解过程是吸热过程
B.我国目前使用最多的燃料是酒精
C.煤炭直接燃烧不仅产生大量烟尘,而且生成SO2,导致酸雨的形成
D.将蓝矾加热失去全部结晶水,这个过程叫风化
【难度】★
【答案】C
溶质分子(离子)和水分子结合成水合分子(水合离子)的过程是(

A.物理过程
B.化学过程
C.吸收热量的过程
D.无热量变化的过程
【难度】★
【答案】B
浓硫酸溶于水使溶液的温度升高,是由于(

A.浓硫酸溶于水,只发生扩散过程
B.浓硫酸溶于水,只发生水合过程
C.浓硫酸溶于水,扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量
D.浓硫酸溶于水,扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量
【难度】★
【答案】D
下列说法中,正确的是(

A.物质在溶解时总要放出热量
B.物质溶解的过程实质上就是电离的过程
C.风化是结晶水合物在室温或干燥的空气中失去一部分或全部结晶水的一种变化
D.潮解是结晶水合物在室温或潮湿的空气中得到一部分或全部结晶水的一种变化
【难度】★
【答案】C
下列反应属于放热反应的是(

A.铁跟盐酸反应
B.C和CO2共热
C.碳酸钙的分解
D.Ba(OH)2晶体与NH4Cl晶体反应
【难度】★
【答案】A
下列过程需要吸热的是(

A.O2=O+O
B.H+Cl=HCl
C.CaO+H2O
=
Ca(OH)2
D.浓硫酸稀释
【难度】★
【答案】A
化学反应中一定伴随着能量的变化,下列有关能量的说法错误的是(

A.水的电离是吸热过程
B.饱和食盐水电解时,化学能转变成电能
C.任何中和反应都是放热过程
D.将NH4Cl(s)
投入水中,溶液温度降低
【难度】★
【答案】B
下列说法正确的是(

A.C(石墨,s)=C(金刚石,s)-Q(Q>0),所以石墨比金刚石稳定
B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.放热反应在常温下一定很容易发生
D.能量低的状态更稳定,则自然界的物质都以能量最低的形态存在
【难度】★
【答案】A
已知反应X+Y=M+N为放热反应,对该反应的说法正确的是(

A.X的能量一定高于M
B.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
C.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
D.因为该反应为放热反应,故不必加热就能发生
【难度】★★
【答案】B
在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列热化学方程式正确的是(

A.CH3OH(l)+O2(g)=
CO2(g)+2H2O(l)
+725.8
kJ
B.2CH3OH(l)+3O2(g)=
2CO2(g)+4H2O(l)-1452
kJ
C.2CH3OH(l)+3O2(g)=
2CO2(g)+4H2O(l)-725.8
kJ
D.2CH3OH(l)+3O2(g)=
2CO2(g)+4H2O(l)+1452
kJ
【难度】★★
【答案】D
在同温同压下,下列各组热化学方程式(反应物的物质的量相等)中,热效应Q1>Q2的是(
)(双选题)
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2
B.S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1
S(s)+O2(g)=SO2(g)+Q2
C.C(s)+1/2O2(g)
=
CO(g)+Q1
C(s)+O2(g)=CO2(s)+Q2
D.H2(g)+Cl2(g)
=
2HCl(g)
+Q1
1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCL(g)+Q2
【难度】★★
【答案】BD
通常状况下,单斜硫和正交硫是硫的两种固态的同素异形体。
已知热化学方程式:
①S(s,单斜)
+
O2(g)
=
SO2
(g)
+297.16kJ
②S(s,正交)
+
O2(g)
=
SO2
(g)
+296.83kJ
下列说法错误的是(

A.单斜硫比正交硫稳定
B.将固态的硫单质气化或液化能提高它们的燃烧效率
C.单斜硫升华为气态时要吸收热量
D.每摩单斜硫的燃烧放热为297.16kJ
【难度】★★
【答案】A
已知2H2(g)+O2(g)
=
2H2O(g)
+483.6kJ。下列说法或表达正确的是(

A.在相同的条件下,2mol
氢气与
1
mol
氧气的总能量小于2mol
水蒸气的总能量
B.H2(g)+1/2
O2(g)
=
H2O(1)+Q1;Q1
>241.8kJ
C.H2(g)+
1/2O2(g)
=
H2O(1)+Q2;Q2
<241.8kJ
D.任何条件下,2L水蒸气分解成2L氢气与1L氧气需吸收483.6kJ热量
【难度】★★
【答案】B
有关能量的判断或表示方法正确的是(

A.由:H++OH-
=H2O+57.3KJ,可知:含0.5mol
H2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,
放热量大于57.5KJ
B.从C(石墨)=C(金刚石)
-
1.19KJ,可知:金刚石比石墨更稳定
C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量更多
D.2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8KJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为:
2H2(g)+O2(g)
=2H2O(l)+285.8KJ
【难度】★★
【答案】A
下列叙述正确的是(

A.在化学反应中,需要加热的反应一定是吸热反应
B.
等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
C.由C(石墨)=C(金刚石)-1.19
kJ,可知,石墨比金刚石稳定
D.加热可以促进盐类的水解发生,所以盐类的水解反应属于放热反应
【难度】★
【答案】C
在一定条件下,已知一个氢原子失去一个电子需吸收akJ能量,同一条件下有以下说法:①一
个H2失去2个电子需吸收2akJ能量
②一个H+得到一个电子需吸收akJ的能量
③一个H+得
到一个电子会放出akJ的能量
④H
+
H
=H2,
会放出2akJ的能量。
其中正确的是(

A.①②④
B.②③④
C.③④
D.③
【难度】★★
【答案】D
燃烧1克甲烷生成液态水和CO2,放出55.6kJ热量,写出它的热化学方程式。
______________________________________________________________________
【难度】★
【答案】CH4(g)
+
2O2(g)=CO2(g)
+
2H2O(l)
+
889.6kJ
【解析】先求出1mol甲烷完全燃烧放出的热量Q=55.6×16=889.6
kJ,
甲烷燃烧的热化学方程式如下:
CH4(g)
+
2O2(g)=CO2(g)
+
2H2O(l)
+
890.3kJ
求在标准状况下燃烧1m3甲烷所放出的热量__________________。
【难度】★★
【答案】3.975×104kJ
【解析】设放出的热量为Q,则:Q=1000L/(22.4l/mol)×890.6kj/mol=3.975×104k
根据下列热化学方程式回答问题:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
+
571.6KJ
C3H8(g)
+
5O2(g)
=3CO2(g)+
4H2O(l)+2217.5KJ
(1)燃烧同体积(同温同压)的H2和C3H8,放出热量大的是_______________;
(2)燃烧等质量的H2和C3H8,放出热量大的是_________________________。
【难度】★★
【答案】(1)C3H8
(2)H2
下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是(

①燃烧时发生氧化反应
②充分燃烧的产物不污染环境
③乙醇是一种再生能源
④燃烧时放出大量热量
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
【难度】★★
【答案】D
根据如下热化学方程式:
2H2(g)
+
O2(g)=2H2O(l)
+
571.6kJ

H2(g)
+1/2O2(g)=H2O(g)
+
241.8kJ

求1mol水由液态转化为气态时的热量变化:________________________。
【难度】★★
【答案】吸收44kJ的能量。
【解析】解:热反应方程式①改为:
H2O(l)=H2(g)
+
O2(g)
-
285.8kJ

②③相加。
H2O(l)
=H2O(g)
-
44kJ
答:1mol水由液态变成固态需要吸收热量44KJ。
将12g石墨和氧气充分反应生成CO2放出热量393.15kJ;如果12g金刚石发生同样的反应放出热量395.41kJ。
(1)通过计算说明金刚石和石墨哪一种更为稳定?_______________________________;
(2)并预测如果把石墨转变为金
刚石是放热还是吸热?________________________;
(3)石墨转变为金刚石可能需要什么样的生产条件?_____________________________。
【难度】★★
【答案】(1)C(金刚石)=C(石墨)+
2.26kJ
(2)石墨能量低,较稳定。石墨转变成金刚石是吸热反应。
高温高压
“若是一个反应可以分几步进行,则各步反应的反应热总和与这个反应(在相同条件下)一次发生的反应热相同”,这就是有名的盖斯定律,参照回答。
已知白磷和红磷分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式:
①P4(固、白磷)+5O2(气)=P4O10(固)
+
2983.2kJ
②P(固、红磷)+5/4O2(气)
=1/4P4
O10(固)
+
1738.5kJ
则:(1)白磷转化为红磷的热化学方程式是_________________________________________;
(2)由此热化学方程式看出,更稳定的磷的同素异形体是_________________________。
【难度】★★★
【答案】(1)P4(固、白磷)=
4P
(固、红磷)–3970.8KJ
(2)白磷
已知某些共价键的键能数据如下:
共价键
H
-
H
Cl
-
Cl
H
-
Cl
键能(kJ/mol)
436
247
431
求生成1molHCl时的热效应并写出热化学方程式。(已知化学键断裂需要吸收热量,形成化学
键需要放出热量。)
______________________________________;__________________________________。
【难度】★★★
【答案】生成1mol氯化氢放出89.5kJ热量;2H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)
+179kJ
【解析】Q=生成物键能
-
反应物键能
已知断开1
mol
H2中的化学键需要吸收436KJ的能量,断开1
mol
Cl2中的化学键需要吸收243KJ
的能量,而形成1mol
HCl分子中的化学要释放431KJ的能量,则1mol氢气与1mol氯气反应
时能量变化为(

A.吸收183KJ
B.吸收366KJ
C.放出366KJ
D.放出183KJ
【难度】★★★
【答案】D
已知下列热化学方程式:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2;H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)+Q3
则氢气的热效应为(

A.Q1>Q2

Q2=2Q3
B.Q1=Q2=Q3
C.Q1D.无法比较
【难度】★★★
【答案】C
已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)+
Q1;
2H2((g)+O2(g)=2H2O(g)+
Q2;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
+
Q3。
常温下取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(已折合成标准状况),经完全燃烧后恢复
至常温,则放出的热量为(

A.0.4Q1+
0.05Q3
B.0.4
Q1+0.05Q2
C.0.4
Q1+
0.1Q3
D.0.4
Q1+0.2Q2
【难度】★★★
【答案】A
31.已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)+72kJ,蒸发1mol
Br2(l)需要的能量为30kJ,其他相关数据如下表。
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
键能/kJ
200
369
已知:共价键的强弱可用键能来衡量。键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。则下列说法正确的是___________。
A.
2HBr(g)=H2(g)+Br2(g)-72kJ
B.
Br2(g)=Br2(l)-30kJ
C.
H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)+42kJ
D.
【答案】D
32.
白磷和红磷互为同素异形体,它们都可以在氧气中燃烧,已知:
①P4(白磷,s)+5O2(g)→2P2O5(s)
△Q1;
②4P(红磷,s)+5O2(g)→2P2O5(s)
△Q2;
③P4(白磷,s)→4P(红磷,s)
△Q3=+29.2kJ·mol-1。
下列有关说法正确的是
A.
变化③为物理变化
B.
△Q2>△Q1
C.
△Q1>△Q2
D.
白磷比红磷稳定
【答案】C
33.(2020复旦附中)碳是常见的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:
(1)有以下碳元素或含碳化合物:①金刚石
②C60
③石墨
④干冰
⑤碳酸钠
⑥冰醋酸(CH3COOH)⑦SiC
其中,溶于水形成溶液能导电的是_______________,熔融时破坏共价键的是_____________,熔融时破坏分子间作用力的是______________,请对金刚石、C60、SiC的熔点按从高到低排序_____________。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为726kJ/mol,CH3COH(l)+1/2O2(g)===CO2(g)+2H2(g)+akJ,则a______726.5(填“>”“<”或“=”)。
(3)煤气化制合成气(CO和H2)。
已知:①C(s)+H2O===CO(g)+H2(g)-131.3kJ
②C(s)+2H2O(g)===CO2(g)+2H2(g)-90kJ
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为_______________________。
(4)已知甲烷的燃烧为900
kJ/mol,18g水蒸气变成液态水放出40kJ的热量。其他相关数据如表:则表中x为
O=O
H-H
H-O(g)
C=O
C-H
键能/(kJ/mol)
500
440
x
750
410
表中x=_______kJ/mol。若将甲烷的燃烧反应设计成原电池,则甲烷气体应该通入电池的_______(填“正”或“负”)极。
答案:22.(1)④⑤⑥;①③⑦;②③④⑥
<
(3)CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)+41.3kJ
(4)490;负极
1
/
3__________________________________________________叫化学键。通常相邻的金属元素原子与非金属元素原子间形成_______________;相邻的非金属元素原子间形成_______________。
写出下列物质的电子式
氢原子_________
氯原子_________
钠原子_________
镁原子_________
氢离子_________
氯离子_________
氢氧根离子_________
镁离子_________
氯化钠_________
氯化镁_________
氢氧化钠_________
氯化氢_________
下列过程中,共价键被破坏的是


A.碘升华
B.溴蒸气被木炭吸附
C.酒精溶于水
D.HCl气体溶于水
有下列10种晶体:
水晶
B.冰醋酸
C.白磷
D.固态氩
E.氯化铵
F.铝
G.金刚石
H.氢氧化钠
I.
晶体
J.硫黄
用序号回答下列问题:
(1)属于原子晶体的是_________,属于分子晶体是_________,属于离子晶体是_________。
(2)在一定条件下能导电而不发生化学键变化的是_________。
“摇摇冰”
市场上有一种名为”摇摇冰”的罐装饮料,在饮料罐的夹层中分别装有硝酸铵和水.喝的时候将底部的旋钮转一下,外壳和内盒中间有个小袋装的液体,旋钮转动将小袋划破,倒过来,摇一摇,使硝酸铵和水混合,
罐内饮料就会变成冷饮.
一、物质变化中的能量变化
1.能量守恒及转化
能量的转变与人类生活息息相关
(1)人类常利用的煤、石油、天然气和食物的能量,归根到底
都是由_________转化而来的,并以__________________的形
式储存下来。
2.物质三态变化中的能量变化
能量从高转化到低时,总有能量放出。能量从低转化到高时,总要吸收能量。
物质的三态能量转化如下:
3.溶解过程中的能量变化
(1)溶质溶解在水中通常经过的两个过程:
扩散过程:溶质的分子或离子受到水分子的作用向水中扩散的过程。
水合过程:溶质分子或离子和水
分子结合构成水和分子或水合离子的过程。
扩散过程
_____-热量
_____过程
溶解
温度变化取决于吸收热量和放出热量______
水合过程
______热量
_____过程
(2)常见物质溶解时的热量变化
常见的溶解时放热的物质:_______________________________等;
吸热的物质:___________________________________________等;
热量无明显变化的:____________________________________等。
(3)物质溶解过程的图解
糖分子在水中的溶解过程
解释:这两个过程对不同的溶质
来说,吸收的热量和放出的热量
并不相等
当扩散过程吸热多于水合过程
放热,就表现为___________,
在溶解时,溶液的温度就
___________
当___________放热多于
吸热,就表现为___________,在溶解时,溶液的温度升高__________。
4.溶解平衡:
(1)溶解与结晶
溶解
结晶
涵义
一种物质分散到另一种物质中形成溶液
从溶液中析出晶体的过程
影响因素
溶解速率与物质的溶解度、溶质的表面积,以及加热与否、搅拌等因素有关
溶液温度、溶剂量的变化均影响结晶
变化性质
扩散属于_____过程、水合属于_____过程
不带结晶水属于物理变化,带结晶水属于化学变化
联系
(2)溶解平衡
溶解和结晶是同时进行的相反的两个过程。在一定条件下,当溶质的溶解速率和结晶速率
_______________时,溶解和结晶也就建立起一个_______________平衡,简称溶解平衡。
表示为:
5.结晶水合物
(1)晶体与结晶水合物定义
晶体
-
-这种自发形成且具有规则几何形状的固体叫做晶体。
结晶水合物
-
-有些晶体在溶液中析出形成晶体时会结合一定数目的_________,这种含有一定的
结晶水的晶体叫结晶水合物。
注意:
结晶水合物有固定的熔点,∴它们是_________。
(2)风化与潮解
风化
-
-有些结晶水合物在室温和干燥空气中会失去一部分或全部结晶水。这种现象叫风化。
注意:
由于风化会失去结晶水,∴风化为化学变化。
潮解
-
-有些晶体能吸收空气中是水份,在晶体表面逐步形成溶液,这种现象叫潮解。
注意:潮解一般被看作为物理变化。
潮解与风化属于自然形成,并非人们刻意去完成的变化。
(3)几种常见的晶体
①常见的结晶水合物:
胆矾:____________
皓矾:ZnSO4·7H2O
绿矾:____________
芒硝:Na2SO4·10H2O
石碱:Na2CO3·10H2O
泻盐:MgSO4·7H2O
明矾:____________
石膏:____________
熟石膏____________
②不含结晶水的晶体:
食盐NaCl
硝酸钾KNO3
二、化学变化中的能量变化
1.化学反应中的热效应
(1)几个基本概念
化学变化中除有新物质生成外,常伴随着能量的变化
光能、电能、热能(主要形式)
①反应的热效应
-
-人们把反应时所放出或吸收的热量叫做“反应的热效应”。
②放热反应
-
-释放热量的反应叫做“放热反应”。用+Q表示。
如2H2+O22H2O
+Q是放热反应
CH4+2O2CO2+2H2O
+Q也是放热反应
③吸热反应
-
-吸收热量的反应叫做“吸热反应”。用-Q表示。
如C+CO22CO
-Q
CaCO3
CaO+CO2
-Q
④判断方法:放热反应发生后,只要________________,反应就能维持下去;酸碱中和、常见可燃物质的燃烧都是放热反应;而吸热反应不只____________,还要_________________,否则反应就会停止。如大理石分解、实验室制取氯气等。
2.化学变化中的能量变化
(1)化学能
-
-这种潜藏在物质内部,只有在化学反应时释放出来的能量,化学家们称它为化学能。
结论:放热反应的过程,是储存在物质内部的能量转化为热能等释放出来的过程。
吸热反应的过程是热能等转化为物质内部的能量而被储存起来的过程。
“能量守恒”:化学反应过程中,能量没有增加,也没有减少,只是从
___________________。
(2)反应热
-
-当化学反应过程释放出或吸收的能量表现为热量时,反应物具有的能量和与生
成物具有的能量总和的差值,即为反应热。
______________________________________________________
若Q为正值即为放热反应;若Q为负值即为吸热反应。
(3)反应热与生成物稳定性的关系。
①大量事实表明,当物质化合时,放出能量_________,生成物的热稳定性_________。
②在化合反应中生成相等物质的量的生成物时,放出或吸收热量的大小是生成物热稳定性
的有效标态。(注意比较时一定要等物质的量)
【练一练】氢气和氧气化合生成1mol水蒸气,放热241.8kJ;氢气和硫蒸汽化合生成1mol硫化氢,放热20.1kJ.
水的热稳定性_________硫化氢的热稳定性(填>、<、=)
3.热化学反应方程式
(1)热化学方程式定义:
表示化学反应所放出或吸收的热量的化学方程式。
(2)热化学方程式意义
热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物,还表明了一定量物质在反应中放出或
吸收的热量。
书写热化学方程式的要领
①计量数可以为_______;
各物质化学式前面的化学计量数只表示其物质的量,不表示微粒个数,因此可以写成整数
或分数;
②必须注明反应物和生成物的_______;
③在方程式的右边要写上反应热(放热用“+”表示,吸热用“-”表示);
注意:a、反应热数值要与化学方程式中
____________
对应;
b、反应逆向进行时,其反应热与正向进行时数值相等,但符号相反。
④热化学方程式中的反应热是指某状态的反应物按化学方程式中的计量_____________时放出或吸收的热量,而不论该反应事实上是否完全进行;
例如:C(s)+O2(g)
=CO2(g)+393.5k
⑤热化学方程式之间可_____________得到新的热化学反应方程式;
⑥反应热的数据与反应条件有关,通常指25℃、101×105Pa。
【练一练】1.书写1mol
C在空气中燃烧(放热393.5kJ)的热化学方程式
_________________________________________________________________
2.根据热化学方程式N2(g)+O2(g)
=
2NO(g)
-180.5kJ,若反应生成8molNO,需______(“吸收”或“放出”)热量_____________。
4.燃料的充分利用
(1)燃烧热和热
燃烧热
-
-1mol可燃物充分燃烧生成稳定化合物时的反应热称为燃烧热,单位KJ/mol。
热值
-
-是燃料质量的重要指数,热值越大,燃料作为热量的价值越高。
(2)燃料的充分利用
燃料的充分燃烧:
①要有足量且适量的空气。
②燃料与空气充分接触:固体=_______;液体=_______。
③发展洁净煤技术、减少污染物的排放、提高煤炭的利用率。煤的_______和_______。将
焦炭在高温下与水蒸气反应,能得到CO和H2(水煤气)
热能的充分利用:
①一般通过改进设备、______________、防止热损失。
②热交换是工业上利用反应热的常用方法。
道路发电
在不影响车子(包括汽车和火车)正常行驶的情况下将运动着的车子的动能转化为电能的道路发电形式。这是以色列技术研究院下属公司的一个项目,它在普通路面的沥青中植入大量的压电晶体,通过汽车驶过时的压电转换来发电,1公里的路面能产生约100
-400千瓦的电力
理论上,这些植入沥青的压电晶体能使用至少30年,因此,该技术可以用于任何大流量的道路,包括铁路和公路。其路面改造成本约为每公里65万美元,但在大规模生产启动后,造价还能降低2/3。该发电方法的远期目标是,由该系统产生的电力价格能降到每度3
-10美分(约合人民币0.2元
-0.7元)
-
-
-非常接近民用电价了,甚至还更低,而且由此带来的减碳效应不可估量,尤其是对中国这种严重依赖煤电的国家而言,更是具有相当的意义:截至2008年底,中国共有高速公路4.1万公里,如果全部应用了此种技术,那么它们一年最多将发电1436亿度。
知识点1:三态变化中的能量变化
【例1】有关水从气态变为液态的说法,不正确的是


水蒸气变为液态水要吸收热量
B.当物质的量相同时,液态水的能量比气态水的能量低
C.水蒸气变为液态水,分子的排列有序程度增加
D.水蒸气所具有的内能,应等于液体水的内能与变化过程中放出的热量之和
变式1:处于不同状态下的物质所具有的能量一般为


A.液态>气态>固态
B.气态>液态>固态
C.
固态>气态>液态
D.相等
变式2:物质由一种状态变为另一种状态时放出热量,说明物质的状态后者


A.能量低,稳定
B.能量高,稳定
C.
能量低,不稳定
D.能量高,不稳定
变式3:下列物质变化的过程中,需要吸收热量的是


A.
水分蒸发
B.水凝结成冰
C.氟利昂液化
D.碘蒸气凝华
【方法提炼】物质在不同的聚集状态时,由于分子之间相互作用力的不同以及分子平均动能的显著差异等原因,使其在能量储存上有显著的差异,即物质在三态(气态、液态、固态)变化中,通常会有明显的热效应。气态物质具备的能量最高,固态物质具备的能量最低。因此,在气态=液态=固态的转化过程中,通过释放热量的形式而降低体系内能;在固态=液态=气态的转化过程中,需要吸收热量而增大体系内能。
知识点2:溶解、结晶与溶解热
【例1】有下列物质:①NaOH固体;②浓硫酸;③NH4NO3晶体;④CaO固体。
现将它们分别装入有水的锥形瓶里,立即塞紧带U形管的塞子,发现U形管
内的滴有红墨水的水面呈形如图所示状态,判断加入的物质可能是(

A.①②③④
B.①②④
C.①②④
D.①②③变式1:浓硫酸溶解于水时


只有物理过程
B.只有化学过程
C.既有物理过程,又有化学过程
D.没有任何过程
变式2:固体氢氧化钠溶于水使溶液的温度升高是由于____________,氯化钾固体溶于水,溶

的温变变化不显著是由于________。(

A.溶解于水时,只发生扩散过程或溶解于水时只发生水合过程
B.溶解于水时,扩散过程吸收的热量大约等于水合过程放出的热量
C.溶解于水时,扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量
D.溶解于水时,扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量
【例2】T℃,将a克无水硫酸铜粉末放入饱和的硫酸铜溶液中,下列叙述正确的是(

得到蓝色晶体,且其质量大于a克
B.溶液中溶质的质量不变
C.溶液的浓度将有所减小,但仍为饱和溶液
D.没有发生任何变化
变式1:下列各说法正确的是


氯化钠易潮解,所以食盐应密封保存
B.
加热胆矾后颜色由蓝逐渐变白是因为胆矾发生了风化
C.
可用无水硫酸铜检验某酒精中是否含有微量的水
D.
纯碱是一种常用的强碱
变式2:下列叙述是否正确?
(1)冷却饱和溶液而析出晶体后,不一定是饱和溶液。


(2)从溶液中结晶析出的晶体都含有结晶水。


(3)晶体失去结晶水,一定是风化的结果。


(4)无水氯化钙吸水后表面形成溶液是发生了潮解。


【方法提炼】物质溶解过程分为扩散和水合,扩散过程吸热,水合过程放热。溶解过程的能量变化要看两者的相对大小。通常NaOH、浓硫酸、CaO溶于水时放热,KNO3、NH4NO3溶于水时吸热。
知识点3:化学变化中的热效应
【例1】航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高
氯酸铵反应,其方程式可表示为:2NH4ClO4=N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑
+Q下列对此反应的叙述
述中错误的是


上述反应属于分解反应
上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行
C.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能
D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂的作用
变式1:下列说法不正确的是


A.物质燃烧总是放热的
B.大多数化合反应是放热的,大多数分解反应是吸热的
C.有些放热反应,在引发反应时必须加热
D.放热反应在反应发生时都不需要加热
变式2:下列关于能量转换的认识中不正确的是


A.
电解水生成氢气和氧气时,电能转变成化学能
B.白炽灯工作时电能全部转化成光能
C.绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能
D.煤燃烧时化学能主要转变成热能
知识点4:热化学反应方程式的书写
【例1】:1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94KJ热量,此反应的热化学方程式为


C+H2O=CO+H2
-131.3KJ
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
-10.94KJ
C(s)+H2O(g)=CO(g)+
H2(g)+131.3KJ
C(s)+H2O(g)
=CO(g)+H2(g)
-131.3KJ
变式1:
根据右图的能量变化示意图,下列选项正确的是


A.2A+B
=
2C+Q
B.2C=2A+B+Q
C.2A(g)+B(g)=2C(g)-Q
D.2A(g)+B(g)
=
2C(g)+Q
变式2:(2009
上海)(双选)已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值):
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+Q1;H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)+Q2
有关上述反应的叙述正确的是


A.Ql>Q2
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Q1热量
D.
1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量
变式3:已知:①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量
②1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量
③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时要放出431kJ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H2(g)
+Cl2(g)
=
2HCl(g)
B.氢气与氯气反应生成2mol氯化氢气体,反应吸收183kJ的热量
C.氢气与氯气反应生成1mol氯化氢气体,反应放出183kJ的热量
D.氢气与氯气反应生成2mol氯化氢气体,反应放出183kJ的热量
【方法提炼】Q=反应物总能量-生成物总能量;
Q=生成物键能-反应物键能(破坏反应物的化学键需要消耗能量,化学键形成时释放能量)
知识点5:热化学反应方程式的意义
【例1】根据热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g)
+
297.23kJ,下列说法正确的是(

A.1molSO2(g)的能量总和大于1mol
S(s)和1molO2(g)的能量总和
B.1个硫分子与1个氧气分子反应生成2个二氧化硫气体分子放出297.23kJ热量
C.S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1kJ;Q1的值小于297.23
D.S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q
kJ;Q1的值大于297.23
变式1:已知石墨在一定条件下可转化为金刚石:C(石墨,固)=C(金刚石,固)-1.9
kJ,则下列判断正确的是


等质量的金刚石与石墨完全燃烧,放出的能量一样多
B.
石墨比金刚石稳定
C.金刚石转化为石墨没有化学键的断裂与生成
D.等质量的石墨比金刚石能量高
变式2:已知2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)+565.2KJ
用文字表述上述热化学方程式的含义___________________________________。
(2)根据以上的热化学方程式,在右图的横线上正确填写。
人类常利用的煤、石油、天然气和食物的能量,归根到底都是来源于(

太阳能
B.机械能
C.电磁能
D.热能
下列物质加入水中显著放热的是(

A.固体NaCl
B.生石灰
C.无水乙醇
D.固体硝酸铵
下列变化中,只存在放热过程的是(

A.NaCl溶于水
B.NaOH溶于水
C.液态水的气化
D.
水蒸气的液化
下列说法中,正确的是(

A.物质的溶解过程是吸热过程
B.我国目前使用最多的燃料是酒精
C.煤炭直接燃烧不仅产生大量烟尘,而且生成SO2,导致酸雨的形成
D.将蓝矾加热失去全部结晶水,这个过程叫风化
溶质分子(离子)和水分子结合成水合分子(水合离子)的过程是(

A.物理过程
B.化学过程
C.吸收热量的过程
D.无热量变化的过程
浓硫酸溶于水使溶液的温度升高,是由于(

A.浓硫酸溶于水,只发生扩散过程
B.浓硫酸溶于水,只发生水合过程
C.浓硫酸溶于水,扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量
D.浓硫酸溶于水,扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量
下列说法中,正确的是(

A.物质在溶解时总要放出热量
B.物质溶解的过程实质上就是电离的过程
C.风化是结晶水合物在室温或干燥的空气中失去一部分或全部结晶水的一种变化
D.潮解是结晶水合物在室温或潮湿的空气中得到一部分或全部结晶水的一种变化
下列反应属于放热反应的是(

A.铁跟盐酸反应
B.C和CO2共热
C.碳酸钙的分解
D.Ba(OH)2晶体与NH4Cl晶体反应
下列过程需要吸热的是(

A.O2=O+O
B.H+Cl=HCl
C.CaO+H2OCa(OH)2
D.浓硫酸稀释
化学反应中一定伴随着能量的变化,下列有关能量的说法错误的是(

A.水的电离是吸热过程
B.饱和食盐水电解时,化学能转变成电能
C.任何中和反应都是放热过程
D.将NH4Cl(s)
投入水中,溶液温度降低
下列说法正确的是(

A.C(石墨,s)C(金刚石,s)-Q(Q>0),所以石墨比金刚石稳定
B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.放热反应在常温下一定很容易发生
D.能量低的状态更稳定,则自然界的物质都以能量最低的形态存在
已知反应X+Y=M+N为放热反应,对该反应的说法正确的是(

A.X的能量一定高于M
B.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
C.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
D.因为该反应为放热反应,故不必加热就能发生
在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列热化学方程式正确的是(

A.CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
+725.8
kJ
B.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)-1452
kJ
C.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)-725.8
kJ
D.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)+1452
kJ
在同温同压下,下列各组热化学方程式(反应物的物质的量相等)中,热效应Q1>Q2的是(
)(双选题)
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2
B.S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1
S(s)+O2(g)=SO2(g)+Q2
C.C(s)+1/2O2(g)=CO(g)+Q1
C(s)+O2(g)=CO2(s)+Q2
D.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)
+Q1
1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCL(g)+Q2
通常状况下,单斜硫和正交硫是硫的两种固态的同素异形体。
已知热化学方程式:
①S(s,单斜)
+
O2(g)
=
SO2
(g)
+297.16kJ
②S(s,正交)
+
O2(g)
=SO2
(g)
+296.83kJ
下列说法错误的是(

A.单斜硫比正交硫稳定
B.将固态的硫单质气化或液化能提高它们的燃烧效率
C.单斜硫升华为气态时要吸收热量
D.每摩单斜硫的燃烧放热为297.16kJ
已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+483.6kJ。下列说法或表达正确的是(

A.在相同的条件下,2mol
氢气与
1
mol
氧气的总能量小于2mol
水蒸气的总能量
B.H2(g)+1/2
O2(g)=H2O(1)+Q1;Q1
>241.8kJ
C.H2(g)+
1/2O2(g)=H2O(1)+Q2;Q2
<241.8kJ
D.任何条件下,2L水蒸气分解成2L氢气与1L氧气需吸收483.6kJ热量
有关能量的判断或表示方法正确的是(

A.由:H++OH
-=H2O+57.3KJ,可知:含0.5mol
H2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,
放热量大于57.5KJ
B.从C(石墨)=C(金刚石)
-1.19KJ,可知:金刚石比石墨更稳定
C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量更多
D.2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8KJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为:
2H2(g)+O2(g)
=2H2O(1)+285.8KJ
下列叙述正确的是(

A.在化学反应中,需要加热的反应一定是吸热反应
B.
等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
C.由C(石墨)=C(金刚石)-1.19
kJ,可知,石墨比金刚石稳定
D.加热可以促进盐类的水解发生,所以盐类的水解反应属于放热反应
在一定条件下,已知一个氢原子失去一个电子需吸收akJ能量,同一条件下有以下说法:①一
个H2失去2个电子需吸收2akJ能量
②一个H+得到一个电子需吸收akJ的能量
③一个H+得
到一个电子会放出akJ的能量
④H
+
H
=H2,
会放出2akJ的能量。
其中正确的是(

A.①②④
B.②③④
C.③④
D.③
燃烧1克甲烷生成液态水和CO2,放出55.6kJ热量,写出它的热化学方程式。
______________________________________________________________________
甲烷燃烧的热化学方程式如下:
CH4(g)
+
2O2(g)
=
CO2(g)
+
2H2O(l)
+
890.3kJ
求在标准状况下燃烧1m3甲烷所放出的热量__________________。
根据下列热化学方程式回答问题:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
+
571.6KJ
C3H8(g)
+
5O2(g)
=3CO2(g)+
4H2O(l)+2217.5KJ
(1)燃烧同体积(同温同压)的H2和C3H8,放出热量大的是_______________;
(2)燃烧等质量的H2和C3H8,放出热量大的是_________________________。
下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是(

①燃烧时发生氧化反应
②充分燃烧的产物不污染环境
③乙醇是一种再生能源
④燃烧时放出大量热量
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
24.根据如下热化学方程式:
2H2(g)
+
O2(g)
=
2H2O(l)
+
571.6kJ

H2(g)
+1/2O2(g)
=
H2O(g)
+
241.8kJ

求1mol水由液态转化为气态时的热量变化:________________________。
25.将12g石墨和氧气充分反应生成CO2放出热量393.15kJ;如果12g金刚石发生同样的反应放出热量395.41kJ。
(1)通过计算说明金刚石和石墨哪一种更为稳定?_______________________________;
(2)并预测如果把石墨转变为金
刚石是放热还是吸热?________________________;
(3)石墨转变为金刚石可能需要什么样的生产条件?_____________________________。
26.“若是一个反应可以分几步进行,则各步反应的反应热总和与这个反应(在相同条件下)一次发生的反应热相同”,这就是有名的盖斯定律,参照回答。
已知白磷和红磷分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式:
①P4(固、白磷)+5O2(气)=P4O10(固)
+
2983.2kJ
②P(固、红磷)+5/4O2(气)
=1/4P4
O10(固)
+
1738.5kJ
则:(1)白磷转化为红磷的热化学方程式是_________________________________________;
(2)由此热化学方程式看出,更稳定的磷的同素异形体是_________________________。
27.已知某些共价键的键能数据如下:
共价键
H-H
Cl-Cl
H-Cl
键能(kJ/mol)
436
247
431
求生成1molHCl时的热效应并写出热化学方程式。(已知化学键断裂需要吸收热量,形成化学
键需要放出热量。)
______________________________________;__________________________________。
28.已知断开1
mol
H2中的化学键需要吸收436KJ的能量,断开1
mol
Cl2中的化学键需要吸收243KJ
的能量,而形成1mol
HCl分子中的化学要释放431KJ的能量,则1mol氢气与1mol氯气反应
时能量变化为(

A.吸收183KJ
B.吸收366KJ
C.放出366KJ
D.放出183KJ
29.已知下列热化学方程式:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2;H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)+Q3
则氢气的热效应为(

A.Q1>Q2

Q2=2Q3
B.Q1=Q2=Q3
C.Q1D.无法比较
30.已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)+
Q1;
2H2((g)+O2(g)=2H2O(g)+
Q2;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
+
Q3。
常温下取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(已折合成标准状况),经完全燃烧后恢复
至常温,则放出的热量为(

A.0.4Q1+
0.05Q3
B.0.4
Q1+0.05Q2
C.0.4
Q1+
0.1Q3
D.0.4
Q1+0.2Q2
31.已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)+72kJ,蒸发1mol
Br2(l)需要的能量为30kJ,其他相关数据如下表。
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
键能/kJ
200
369
已知:共价键的强弱可用键能来衡量。键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。则下列说法正确的是___________。
A.
2HBr(g)=H2(g)+Br2(g)-72kJ
B.
Br2(g)=Br2(l)-30kJ
C.
H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)+42kJ
D.
32.
白磷和红磷互为同素异形体,它们都可以在氧气中燃烧,已知:
①P4(白磷,s)+5O2(g)→2P2O5(s)
△Q1;
②4P(红磷,s)+5O2(g)→2P2O5(s)
△Q2;
③P4(白磷,s)→4P(红磷,s)
△Q3=+29.2kJ·mol-1。
下列有关说法正确的是
A.
变化③为物理变化
B.
△Q2>△Q1
C.
△Q1>△Q2
D.
白磷比红磷稳定
33.(2020复旦附中)碳是常见的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:
(1)有以下碳元素或含碳化合物:①金刚石
②C60
③石墨
④干冰
⑤碳酸钠
⑥冰醋酸(CH3COOH)⑦SiC
其中,溶于水形成溶液能导电的是_______________,熔融时破坏共价键的是_____________,熔融时破坏分子间作用力的是______________,请对金刚石、C60、SiC的熔点按从高到低排序_____________。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为726kJ/mol,CH3COH(l)+1/2O2(g)===CO2(g)+2H2(g)+akJ,则a______726.5(填“>”“<”或“=”)。
(3)煤气化制合成气(CO和H2)。
已知:①C(s)+H2O===CO(g)+H2(g)-131.3kJ
②C(s)+2H2O(g)===CO2(g)+2H2(g)-90kJ
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为_______________________。
(4)已知甲烷的燃烧为900
kJ/mol,18g水蒸气变成液态水放出40kJ的热量。其他相关数据如表:则表中x为
O=O
H-H
H-O(g)
C=O
C-H
键能/(kJ/mol)
500
440
x
750
410
表中x=_______kJ/mol。若将甲烷的燃烧反应设计成原电池,则甲烷气体应该通入电池的_______(填“正”或“负”)极。
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