1、1化学能与热能1下列反应中，反应物总能量低于生成物总能量的是( )A2COO 2=2CO2 BCO 2=CO2C2CO 2=2CO DCaCO 3=CO2CaO【解析】选 D 反应中反应物总能量低于生成物总能量，说明该反应是一个吸热反应。A、B、C 三项是 CO、C 的燃烧反应，均属于放热反应，故均不符合题意；D 项为 CaCO3的分解反应，属吸热反应，符合题意。2下列有关能量的判断和表示方法正确的是( )A由 C(s，石墨)=C(s，金刚石) H1.9 kJ，可知：石墨比金刚石更稳定B等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多C由 H (aq)OH (aq)=H2O(l) H57
2、.3 kJ，可知：含 1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出热量等于 57.3 kJD2 g H 2完全燃烧生成液态水放出 285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为 2H2(g)O 2(g)=2H2O(l) H285.8 kJ3某反应的反应过程中能量的变化如图所示，图中 E1表示正反应的活化能， E2表示逆反应的活化能，下列有关叙述正确的是( )A该反应为放热反应 B催化剂能改变该反应的焓变C E1也可表示反应物断键需要吸收的总能量D H E2 E1【解析】 选 C 图像分析反应物能量低于生成物能量，反应是吸热反应，故 A不符合题意；催化剂对反应的始态
3、和终态无影响，只改变活化能，则对反应的焓变无影响，故 B不符合题意；E1为正反应的活化能，可表示反应物断键需要吸收的总能量，故 C符合题意； H断键吸收的能量成键放出的能量 E1 E2，故 D不符合题意。4在相同 温度和压强下，将 32 g硫分别在纯氧中和空气中完全燃烧，令前者放出热量为Q1，后者放热为 Q2，则关于 Q1和 Q2的相对大小正确的判断是( )2A Q1 Q2 B Q1Q2C Q1bD已知 P(白磷，s)=P(红磷，s) H0， H20 B H30， H40C H2 H4 H5 D H3 H12 H238已知：2H 2(g)O 2(g)=2H2O(l) H1571.6 kJmol
4、 12CH 3OH(l)3O 2(g)=2CO2(g)4H 2O(l) H21 452 kJmol 1H (aq)OH (aq)=H2O(l) H357.3 kJmol 1下列说法正确的是( )AH 2(g)的燃烧热为 571.6 kJmol1B同质量的 H2(g)和 CH3OH(l)完全燃烧，H 2(g)放出的热量多CError!H 2SO4(aq)Error!Ba(OH) 2(aq)=Error!BaSO4(s)H 2O(l) H57.3 kJmol1D3H 2(g)CO 2(g)=CH3OH(l)H 2O(l) H131.4 kJmol 1 【解析】选 B A项，氢气的化学计量数不是 1
5、，所以其燃烧热不是 571.6 kJmol1 ，错误；B 项，由热化学方程式可知，4 g H 2燃烧时放热 571.6 kJ，而 4 g CH3OH(l)燃烧时放热90.75 kJmol1 ，正确；C 项，生成 BaSO4沉淀时也有热效应，错误；D 项， HError! H1Error! H2131.4 kJmol 1 ，错误。9已知反应：H2(g)Error!O 2(g)=H2O(g) H1Error!N2(g)O 2(g)=NO2(g) H2Error!N2(g)Error!H 2(g)=NH3(g) H3则反应 2NH3(g)Error!O 2(g)=2NO2(g)3H 2O(g)的 H
6、为( )A2 H12 H22 H3 B H1 H2 H3C3 H12 H22 H3 D3 H12 H22 H3【解析】选 D 由题意把已知反应依次编号为、，根据盖斯定律将方程式222 得 2NH3(g)Error!O 2(g)=2NO2(g)3H 2O(g) H3 H12 H22 H3。10用 H2可将工业废气中的 NO催化还原成 N2，其能量转化关系如图(图中计量单位为 mol)，则：NO(g)H 2(g)=0.5N2(g)H 2O(g)的 H为( )A0.5( a b c d)kJmol1B0.5( c a d b)kJmol14C0.5( c d a b)kJmol1D0.5( c d
7、a b)kJmol111常温下，0.01 molL 1 MOH溶液的 pH为 10。已知：2MOH(aq)H 2SO4(aq)=M2SO4(aq)2H 2O(l) H124.2 kJmol 1 ；H (aq)OH (aq)=H2O(l) H257.3 kJmol 1 。则 MOH在水溶液中电离的 H为( )A33.1 kJmol 1 B45.2 kJmol 1C81.5 kJmol 1 D33.1 kJmol 1【解析】根据题中 0.01 mol/L MOH溶液的 pH10，知 MOH为弱碱，MOH 溶液与硫酸的中和反应可以看做两个过程：MOH(aq)M (aq)OH (aq) H、H (aq
8、)OH (aq)=H2O(l) H2，根据盖斯定律知 H12( H H2)，则 HError! H1 H2(24.2 kJmol 1 )Error!(57.3 kJmol 1 )45.2 kJmol 1 ，B 项正确。 【答案】B12已知某化学反应 A2(g)2B 2(g)=2AB2(g)(AB2的分子结构为 BAB)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是( )A该反应是放热反应B该反应的 H( E1 E2) kJ mol1C该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和D由 2 mol A(g)和 4 mol B(g)形成 4 mol AB键吸收 E2 kJ能量【答案】C13关于如图所示转
9、化关系(X 代表卤素)，说法不正确的是( )5A2H(g)2X(g)=2HX(g) H30B生成 HX的反应热与途径无关，所以 H1 H2 H3CCl、Br、I 的非金属性依次减弱，所以途径吸收的热量依次增多D生成 HCl放出的热量比生成 HBr的多，说明 HCl比 HBr稳定【解析】C 项，非金属性越弱，X 2越不稳 定，破坏化学键吸收的能量越少，C 项错误。【答案】C14根据如图所示的反应判断，下列说法中错误的是( )ACO 2(g)和 CaO(s)的总能量大于 CaCO3(s)的总能量B该反应的焓变大于零C该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量D由该反
10、应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应【解析】碳酸钙受热分解的反应是吸热反应，焓变大于零，故 CO2(g)和 CaO(s)的总能量大于 CaCO3(s)的总能量，A、B 项说法正确；在 CaCO3中，Ca 2 和 CO Error!之间存在离子键，CO Error!中 C与 O之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂，旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成放出能量，C 项说法正确；需要加热才能发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧需要加热，但该反应是放热反应，D 项说法错误。 【答案】D15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。6据此判断下列说法中正确的是( )
11、A由图 1知，石墨转变为金刚石是吸热反应B由图 2知，S(g)O 2(g)=SO2(g) H1，S(s)O 2(g)=SO2(g) H2，则 H1 H2C由图 3知，白磷比红磷稳定D由图 4知，CO(g)H 2O(g)=CO2(g)H 2(g) H0【答案】A16下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )A已知 2C(s)2O 2(g)=2CO2(g) H1；2C(s)O 2(g)=2CO(g) H2，则 H1 H2B已知 C(石墨，s)=C(金刚石，s) H0，则金刚石比石墨稳定C在稀溶液中：H (aq)OH (aq)=H2O(l) H57.3 kJ/mol，若将含 0.6 mol H2SO4
12、的稀硫酸与含 1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量等于 57.3 kJD需要加热的反应说明它是吸热反应【解析】碳完全燃烧放出的热量多，放热反应的反应热为负值，所以则 H1 H2，A 错误；C(石墨，s)=C(金刚石，s) H0，即金 刚石的能量比石墨高，故石墨稳定，B 错误；含 0.6 mol H2SO4的稀硫酸中 H 物质的量是 1.2 mol，与含 1 mol NaOH(即 OH 是 1 mol)的稀溶液混合，硫酸过量，但恰好生成 1 mol的水，故放出的热量等于 57.3 kJ，C 正确；铝热反应需要高温下才能发生，但是它是放热反应，D 错误。【答案】C17已知：H (aq)OH
13、(aq)=H2O(l) H157.3 kJmol 1 ，H 2(g)Error!O 2(g)=H2O(g) H2241.8 kJmol 1 ，下列有关说法正确的是( )7A向含 0.1 mol NaOH的溶液中加入一定体积的 0.1 molL1 乙二酸，反应中的能量变化如图所示BH 2SO4(aq)Ba(OH) 2(aq)=BaSO4(s)2H 2O(l) H114.6 kJmol 1C氢气的标准燃烧热为 241.8 kJmol1D若反应中水为液态，则同样条件下的反应热： H H2【答 案】A18在 298 K、100 kPa 时，已知：2H 2O(g)=O2(g)2H 2(g) H1Cl2(
14、g)H 2(g)=2HCl(g) H22Cl2(g)2H 2O(g)=4HCl(g)O 2(g) H3则 H3与 H1和 H2间的关系正确的是( )A H3 H12 H2B H3 H1 H2C H3 H12 H2D H3 H1 H2【解析】2H 2O(g)=O2(g)2H 2(g) H1；Cl 2(g)H 2(g)=2HCl(g) H2；2Cl 2(g)2H 2O(g)=4HCl(g)O 2(g) H3。2，由盖斯定律可知， H3 H12 H2，故本题选 A。【答案】A19根据以下三个热化学方程式：2H 2S(g)3O 2(g)=2SO2(g)2H 2O(l) H1 Q1 kJmol1 ，2H
15、 2S(g)O 2(g)=2S(s)2H 2O(l) H2 Q2 kJmol1 ，2H 2S(g)O 2(g)=2S(s)2H 2O(g) H3 Q3 kJmol1 。判断 Q1、 Q2、 Q3三者关系正确的是( Q1、 Q2、 Q3均大于 0)( )A Q1Q2Q3 B Q1Q3Q2C Q3Q2Q1 D Q2Q1Q3【解析】由Error!得：S(s)O 2(g)=SO2(g) HError!( H1 H2)Q2。由Error!得：H 2O(g)=H2O(l) HError!( H2 H3)Q3。故 Q1Q2Q3。【答案】A820根据如图关系(图中计量单位为 mol)计算 2NO(g)2H 2
16、(g)=N2(g)2H 2O(g)的 H为( )A( a b c d)kJmol1 B( c a d b)kJmol1C( c d a b)kJmol1 D( c d a b)kJmol1【答案】A21已知：C(s)H 2O(g)=CO(g)H 2(g) H a kJmol12C(s)O 2(g)=2CO(g) H220 kJmol 1HH键、O=O 键和 OH键的键能分别为 436 kJmol1 、496 kJmol 1 和 462 kJmol1 ，则 a为( )A332 B118C350 D130【解析】根据盖斯定律，由第一个反应2第二个反应得，2H 2O(g)=O2(g)2H 2(g)
17、H(2 a220)kJmol 1 。根据反应热与键能的关系计算，则2a2204462(4362496)，解得 a130。本题选 D。 【答案】D22 (1)如图是 1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2和 NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中 加入催化剂，则 E1_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)， H_。请写出 NO2和 CO反应的热化学方程式：_。(2)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：CH 3OH(g)H 2O(g)=CO2(g)3H 2(g) H49.0 kJ mol 1CH 3OH(g)1/2O 2(g)=CO2(
18、g)2H 2(g) H192.9 kJ mol 1又知H 2O(g)=H2O(l) H44 kJ mol 1则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为9_。【答案】(1)减小 不变 NO 2(g)CO(g)=CO 2(g)NO(g) H234 kJ mol 1(2)CH3OH(g)3/2 O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H764.7 kJ mol 123能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料，而氢气、二甲醚等都是很有发展前景的新能源。(1)在 25 、101 kPa 时，1 g CH 4完全燃烧生成液态水时放出的热量是 55.64 kJ，则表示甲烷燃烧热的
19、热化学方程式是_。(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为 C3H8(g)5O 2(g)=3CO2(g)4H 2O(l) H2 220.0 kJ mol 1 ，已知 CO气体燃烧的热化学方程式为 2CO(g)O 2(g)=2CO2(g) H565.14 kJ mol 1 ，试计算相同物质的量的 C3H8和 CO燃烧产生的热量的比值_(保留小数点后一位)。(3)氢气既能与氮气发生反应又能与氧气发生反应，但是反应的条件却不相同。已知：2H 2(g)O 2(g)=2H2O(g) H483.6 kJ mol 13H2(g)N 2(g)2NH 3(g) H92.4 kJ mol 1计算
20、断裂 1 mol NN 键需要消耗能量_kJ。 (4)由合成气(组成为 H2、CO 和少量的 CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：甲醇合成反应：CO(g)2H 2(g)=CH3OH(g) H190.1 kJ mol 1CO 2(g)3H 2(g)=CH3OH(g)H 2O(g) H249.0 kJ mol 1水煤气变换反应：CO(g)H 2O(g)=CO2(g)H 2(g) H341.1 kJ mol 二甲醚合成反应：2CH 3OH(g)=CH3OCH3(g)H 2O(g) H424.5 kJ mol 110由 H2和 CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为
21、_。根据化学反应原理，分析增大压强对直接制备二甲醚反应的影响：_。【答案】(1)CH 4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H890.24 kJ mol 1(2)7.9 (3)946 (4)2CO(g)4H 2(g)=CH3OCH3(g)H 2O(g) H204.7 kJ mol 1 该反应分子数减少，压强升高使平衡右移，CO 和 H2的转化率增大，CH 3OCH3产率增加；压强升高使 CO和 H2浓度增加， 反应速率增大24(1)用 CaSO4代替 O2与燃料 CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯 CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术。反应为主反应，反应和为副反应
22、。Error!CaSO 4(s)CO(g) Error!CaS(s)CO 2(g) H147.3 kJmol 1CaSO 4(s)CO(g) CaO(s)CO 2(g)SO 2(g) H2210.5 kJmol 1CO(g) Error!C(s)Error!CO 2(g) H386.2 kJmol 1 反应 2CaSO4(s)7CO(g) CaS(s)CaO(s)6CO 2(g) C(s)SO 2(g)的 H_(用 H1、 H2和 H3表示)。(2)已知：25 、101 kPa 时，Mn(s)O 2(g)=MnO2(s) H520 kJmol 1S(s)O 2(g)=SO2(g) H297 k
23、Jmol 1Mn(s)S(s)2O 2(g)=MnSO4(s) H1 065 kJmol 1 SO2与 MnO2反应生成无水 MnSO4的热化学方程式是_。(3)捕碳技术(主要指捕获 CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前 NH3和(NH 4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与 CO2可发生如下可逆反应：反应：2NH 3(l)H 2O(l)CO 2(g) (NH4)2CO3(aq) H1反应：NH 3(l)H 2O(l)CO 2(g) NH4HCO3(aq) H2反应：(NH 4)2CO3(aq)H 2O(l)CO 2(g) 2NH4HCO3(aq) H3 H3与 H1、 H2之间
24、的关系是： H3_。(4)已知：温度过高时，WO 2(s)转变为 WO2(g)：WO 2(s)2H 2(g) W(s)2H 2O(g) H66.0 kJmol 111WO 2(g)2H 2(g) W(s)2H 2O(g) H137.9 kJmol 1则 WO2(s) WO2(g)的 H_ _。【答案】(1)4 H1 H22 H3 (2)MnO2(s) SO 2 (g)=MnSO4(s) H248 kJmol1(3)2 H2 H1 (4)203.9 kJmol 1 25为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行
25、理论推算。(1)实验测得 5 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 113.5 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：_。(2)由气态基态原子形成 1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角 度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。化学键 HH NH NN键能/(kJmol1 ) 436 391 945已知反应：N2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H a kJmol1试根据表中所列键能数据估算 a的值为_。(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学
26、反应的焓变进行推算。已知：C(s，石墨)O 2(g)=CO2(g) H1393.5 kJmol 12H2(g)O 2(g)=2H2O(l) H2571.6 kJmol 12C2H2(g)5O 2(g)=4CO2(g)2H 2O(l) H32 599 kJmol 1根据盖斯定律，计算 298 K时由 C(s，石墨)和 H2(g)生成 1 mol C2H2(g)反应的焓变：_。12(3) HError!226.7 kJmol 1 。【答案】(1)2CH 3OH(l)3O 2(g)=2CO2(g)4H 2O(l) H1 452.8 kJmol 1(2)93 (3)226.7 kJmol 126参考下
27、列图表和有关要求回答问题： (1)图是 1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2和 NO过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大， E1的变化是_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)， H的变化是_。请写出 NO2和 CO反应的热化学方程式：_。(2)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：CH 3OH(g)H 2O(g)=CO2(g)3H 2(g) H49.0 kJmol 1CH 3OH(g)Error!O 2(g)=CO2(g)2H 2(g) H192.9 kJmol 1又知H 2O(g)=H2O(l) H44 kJmol 1则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式：_。(3)下表是部分化学键的键能数据：化学键 PP PO O=O P=O键能(kJmol1 ) a b c x已知 1 mol白磷(P 4)完全燃烧放热为 d kJ，白磷及其完全燃烧的产物结构如图所示，则表中 x_ kJmol 1 (用含有 a、 b、 c、 d的代数式表示)。13【答案】(1)减小 不变 NO 2(g)CO(g)=CO 2(g)NO(g) H234 kJmol 1(2)CH3OH(g)Error!O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H764.7 kJmol 1(3) Error!
