基础课时落实(一)　化学反应的焓变

(建议用时：25分钟)

[基础过关练]

1．下列关于吸热反应和放热反应的说法正确的是(　　)

A．需加热才能发生的反应一定是吸热反应

B．任何放热反应在常温条件下一定能发生

C．反应物和生成物分别具有的总能量决定了反应是放热反应还是吸热反应

D．当ΔH＜0时表明反应为吸热反应

C　[放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。反应开始时需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应，如碳的燃烧反应属于放热反应，但需要加热或点燃才能发生，故A、B项错误；吸热反应的ΔH＞0，D项错误。]

2．下列说法中正确的是(　　)

A．化学反应中的能量变化都表现为热量变化

B．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化

C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同

D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓

C　[化学反应的能量变化可以表现为很多方面，如转化为热能、电能、光能等；在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓不一定高于生成物的总焓，但总是不同；焓变是指在一定条件下化学反应的反应热，不仅是指 1 mol 物质参加反应时的能量变化。]

3．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。

Ⅰ　　　　　　　　　　Ⅱ

Ⅲ　　　　　　　　　　Ⅳ

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．白磷比红磷稳定

C．S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1

S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2

D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH>0

A　[由图像可知石墨的能量比金刚石的低，因此由石墨转变为金刚石是吸热反应，正确；白磷具有的能量比红磷的高，根据能量越低越稳定的原理，红磷比白磷稳定，错误；|ΔH1|>|ΔH2|，由于ΔH1、ΔH2均小于零，故ΔH1<ΔH2，错误；反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)为放热反应，ΔH＜0，错误。]

4．化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)

A．每生成2 mol AB(g)吸收b kJ热量

B．反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1

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键和1 mol B—B键，放出a kJ能量

B　[根据图像可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，每生成2 mol  AB(g)吸收(a－b) kJ热量，A、C项错误；根据反应热等于生成物总能量与反应物总能量的差值可知，该反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1，B项正确；化学键断裂吸收能量，D项错误。]

5．标准状态下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O===O键的键焓分别为436 kJ·mol－1、463 kJ·mol－1和495 kJ·mol－1，下列热化学方程式正确的是(　　)

A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)

ΔH＝－485 kJ·mol－1

B．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋485 kJ·mol－1

C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝＋485 kJ·mol－1

D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝－485 kJ·mol－1

D　[根据题中所给数据，可以计算出2 mol H2和1 mol O2完全反应生成2 mol H2O(g)产生的焓变是436 kJ·mol－1×2＋495 kJ·mol－1－463 kJ·mol－1×4＝－485 kJ·mol－1，所以该过程的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－485 kJ·mol－1，D正确。]

6．已知H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－270 kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　)

A．2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收 270 kJ热量

B．1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 kJ

C．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

C　[在热化学方程式中，ΔH的值与具体化学反应相对应，各物质前的计量数不再表示粒子数目，只表示物质的“物质的量”，故A、D错误；HF(g)―→HF(l)会放出热量，故B项中放出热量应大于270 kJ，故B错误；因该反应放热，故C正确。]

[拓展培优练]

7．(易错题)Na2CO3(aq)与盐酸反应过程中的能量变化示意图如图所示，下列选项不正确的是(　　)

A．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应

B．CO(aq)＋ H＋(aq)===HCO(aq)　

ΔH＝－a kJ·mol－1

C．HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)

ΔH＝(c－b) kJ·mol－1

D．CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)

ΔH＝(a＋b－c) kJ·mol－1

D　[根据H2CO3(aq)和CO2(g)、H2O(l)的能量高低可知，H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，A项正确；CO(aq)＋ H＋(aq)===HCO(aq)　ΔH＝－a kJ·mol－1，B项正确；HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)此反应为吸热反应，ΔH＞0，故ΔH＝(c－b) kJ·mol－1，C项正确；CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应，ΔH＜0，故ΔH＝(c－a－b) kJ·mol－1，D项错误。]

8．(素养题)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下：

则下列说法错误的是(　　)

A．生成CH3COOH总反应是化合反应

B．①→②过程形成了C—C键

C．CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂

D．①→②吸收能量

D　[据图可知，甲烷和二氧化碳反应生成乙酸，总反应的原子利用率为100%，所以总反应是化合反应，故A正确；据图可知，①→②的过程有C—C键形成，故B正确；由图中变化可知甲烷在催化剂作用下经过选择性活化，其中甲烷分子中碳原子会与催化剂形成一个新的共价键，必有C—H键发生断裂，故C正确；据图可知，①→②的过程中焓值降低，该过程放出热量，故D错误。]

9．工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，已知下列化学键的键能(拆开或形成1 mol化学键所吸收或放出的热量)：

下列说法正确的是(　　)

A．该反应为吸热反应

B．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量

C．反应热ΔH＝92 kJ·mol－1

D．生成1 mol NH3放出92 kJ热量

B　[反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)过程中，共断裂1 mol N≡N键和3 mol H—H键，形成6 mol N—H键，则断键共吸热为946 kJ·mol－1×1 mol＋436 kJ·mol－1×3 mol＝2 254 kJ，形成N—H键共放热为391 kJ·mol－1×6 mol＝2 346 kJ，由于放出热量＞吸收热量，故反应放热，放热反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，A项错误，B项正确；1 mol N2完全反应生成NH3的反应热为ΔH＝－(2 346－2 254) kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1，C项错误；生成1 mol NH3时放出的热量为ΔE＝92 kJ·mol－1× mol＝46 kJ，D项错误。]

10．化学键的键能是原子间形成(或断裂)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能的数据：H—S：364 kJ·mol－1、S—S：266 kJ·mol－1、S===O：522 kJ·mol－1、H—O：464 kJ·mol－1。

(1)试根据这些数据计算下面这个反应的反应热：2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，反应产物中的S实为S8，实际分子是一个8元环状分子(即)，则Q＝______________________________________。

(2)H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，试写出H2S和SO2反应生成H2O(g)的热化学方程式：_______________________________________________

______________________________________________________________。

[解析]　(1)反应可以改写成：2H2S(g)＋SO2(g)===S8(s)＋2H2O(l)，根据公式：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝4×364 kJ·mol－1＋2×522 kJ·mol－1－3×266 kJ·mol－1－4×464 kJ·mol－1＝－154 kJ·mol－1。

(2)1 mol液态水变成气态水需吸热44 kJ，则由第(1)题可知生成2 mol H2O(g)时共放热(154－2×44) kJ＝66 kJ。

[答案]　(1)154　(2)2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(g)　ΔH＝－66 kJ·mol－1