化学反应中的热效应是化学反应的一个重要方面,它涉及到反应过程中能量的转移和转化。热效应通常通过反应的焓变(ΔH)来衡量,这是一个关键的化学概念,用于理解和预测化学反应的能量变化。
1. **可再生能源与氢气**:
在选择题的第一题中,提到了氢气是一种可再生能源。这是因为氢气燃烧产生的热量高,而且其唯一的副产品是水,无污染。通过电解水可以再次制取氢气,因此氢气被认为是清洁能源和可再生资源的代表。
2. **热化学方程式**:
第二题讨论了热化学方程式的书写。当1摩尔的甲烷(CH₄)完全燃烧生成二氧化碳(CO₂)和液态水(H₂O)时,放出890.3 kJ的热量。正确的热化学方程式应当体现这一信息,即ΔH为负值表示放热反应,且数值与化学方程式中的摩尔数对应。正确答案是B,显示反应的放热性质和具体热量。
3. **反应能量变化**:
第三题通过能量变化图,展示了N₂和O₂生成NO的过程。图中显示该反应需要吸收能量,因此是吸热反应,但C选项正确地指出1 mol NO分子中化学键断裂需要632 kJ能量。
4. **反应热与能量转换**:
第四题提到Zn与硫酸的反应是放热反应(ΔH<0),这意味着反应物的总能量高于生成物的总能量。这种反应可以转化为电能,如在原电池中。D选项错误地表示断键放出能量,实际上断键是吸热的,而形成新键则是放热的。
5. **物质状态与能量**:
第五题涉及不同物质状态的能量差异。因为固态转变为液态通常会放出能量,所以相同质量的物质,气态的能量高于液态。题目中,两个反应都是放热的,但由于生成物的状态不同,反应的能量变化示意图也不同,正确选项B展示了这一现象。
6. **键能与反应热**:
第六题给出了H-H、O=O以及H-O键的键能,从而计算化学反应的ΔH。根据键能和反应热的关系,可以计算2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)的反应热ΔH,正确答案是B,显示了反应的放热特性。
7. **盖斯定律应用**:
最后一题通过盖斯定律( Hess's Law)分析了多个热化学方程式间的联系。通过组合方程式可以得到液体酒精完全燃烧生成CO₂(g)和H₂O(l)的反应热,从而得出释放的热量。选项D正确地计算了这个热量差值。
这些题目涉及了化学反应中的基本概念,包括可再生能源、热化学方程式、反应能量变化、键能计算以及盖斯定律的应用。这些知识点对于理解化学反应中的能量流动至关重要,尤其是在高中化学复习中。