1、- 1 -专题 21 化学反应与能量综合应用（满分 60 分 时间 25 分钟）姓名：_ 班级：_ 得分：_1根据能量变化示意图，下列说法不正确的是( ) A 相同质量的 和 ，前者具有的能量较高B 相同物质的量的 和 ，后者含有的总键能较高C D ；则【答案】D【解析】【详解】【点睛】本题考查化学反应中的能量变化，键能与反应热的关系及盖斯定律的应用，题目难度较小，应用盖斯定律计算反应热是解题关键。2下列说法正确的是A 将 NaOH 溶液分多次缓慢注入盐酸中，还是一次性快速注入盐酸中，都不影响中和热测定B 已知反应的中和热为 H=-57.3 kJmol-1，则稀 H2SO4和稀 Ca(OH)2
2、溶液反应的中和热 H=-257.3 kJmol -1- 2 -C 燃烧热是指在 101 kPa 时可燃物完全燃烧时所放出的热量，故 S(s)+3/2O2(g)SO3(g)H=-315 kJmol -1即为硫的燃烧热D 已知冰的熔化热为 6.0 kJmol-1，冰中氢键键能为 20.0 kJmol-1，假设 1 mol 冰中有 2 mol 氢键，且熔化热完全用于破坏冰中的氢键，则最多只能破坏 1 mol 冰中 15%氢键【答案】D【解析】【详解】【点睛】燃烧热是指 1mol 可燃物完全燃烧的反应热，完全燃烧是指物质中含有的氮元素转化为气态氮气，氢元素转化为液态水，碳元素转化为气态二氧化碳，硫元素
3、变为气态二氧化硫。 3已知：2H 2(g)O 2(g)=2H2O(l) H571.6kJmol 1CO(g)1/2O 2(g)=CO2(g) H282.8kJmol 1现有 CO、H 2、CO 2组成的混合气体 67.2L(标准状况)，经完全燃烧后放出的总热量为710.0kJ，并生成 18g 液态水，则燃烧前混合气体中 CO 的体积分数为( )A 80% B 50% C 60% D 20%【答案】B【解析】【分析】由水算出氢气的物质的量及燃烧放出的热量，总热量减去氢气燃烧放出的热量，得- 3 -CO 放出的热量，从而算出 CO 的物质的量。4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。
4、据此判断下列说法正确的是A 石墨转变为金刚石的反应是吸热反应B 白磷比红磷稳定C S(g)S(s) H0D H 2(g)I 2(g) 2HI(g) H0【答案】A【解析】【详解】A由图象可知金刚石能量高于石墨，石墨转变为金刚石是吸热反应，A 正确；B由图象可知白磷能量高于红磷，能量越高越活泼，白磷比红磷活泼，红磷较稳定，B错误；C由图象可知气态 S 的能量比固态 S 的能量高，则 S(g)S(s) H0，C 错误；D由图象可知反应物 H2(g)与 I2(g)的能量总和高于生成物 HI(g)的能量总和，所以H2(g)I 2(g) 2HI(g)是放热反应， H0，D 错误； - 4 -答案选 A。
5、5一定条件下，在水溶液中 1mol Cl-、ClO x- (x=1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是A 这些离子中结合 H 能力最强的是 EB A、B、C、D、E 五种微粒中 C 最稳定C CB+D，反应物的总键能大于生成物的总键能D BA+D 反应的热化学方程式为： 3ClO(aq) = ClO3(aq) + 2Cl(aq) H = 116kJmol -1【答案】D点睛：反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，反应为吸热反应；反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量，反应为放热反应；反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能。6下列关于反应能量的说法
6、正确的是A Zn(s)CuSO 4(aq)=ZnSO4(aq)Cu(s) H216 kJmol1 ，则反应物总能量- 5 -生成物总能量B 相同条件下，如果 1mol 氢原子所具有的能量为 E1，1 mol 氢分子的能量为 E2，则2E1E 2C 101 kPa 时，2H 2(g)O 2(g)=2H2O(l) H572 kJmol1 ，则 H2的燃烧热为572 kJmol 1D H (aq)OH (aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1 ，含 1 mol NaOH 的氢氧化钠溶液与含 0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合后放出 57.3kJ 的热量【答案】A【解析】点睛：中和热是在稀
7、溶液中强酸和强碱发生中和反应生成 1mol 水时，所放出的热量。7中国学者在水煤气变换CO(g)+H 2O(g)=CO2(g)+H2(g) H中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂（能吸附不同粒子）催化实现的。反应过程示意图如下：下列说法正确的是A 过程、过程均为放热过程B 过程生成了具有极性共价键的 H2、CO 2C 使用催化剂降低了水煤气变换反应的 HD 图示过程中的 H2O 均参与了反应过程【答案】D【解析】A. 根据反应过程示意图，过程中水分子中的化学键断裂的过程，为吸热过程，- 6 -故 A 错误；B. 过程中 CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化
8、碳、水、和氢气，H 2中的化学键为非极性键，故 B 错误；C.催化剂不能改变反应的 H，故 C 错误；D. 根据反应过程示意图，过程中水分子中的化学键断裂，过程也是水分子中的化学键断裂的过程，过程中形成了水分子，因此 H2O 均参与了反应过程，故 D 正确；故选 D。8CH 4、H 2、C 都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式为：CH 4(g)2O 2(g) CO2(g)2H 2O(l) H890.3kJmol 12H 2(g)O 2(g) 2H2O(l) H571.6kJmol 1C(s)O 2(g) CO2(g) H393.5kJmol 1（1）在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使
9、甲烷与 O2作用产生的能量存活，甲烷细菌使 1mol 甲烷生成 CO2气体与液态水，放出的能量_(填“” “”或“”)890.3kJ。（2）甲烷与 CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4CO 2 2CO2H 2，1gCH 4完全反应可释放 15.46kJ 的热量，则：能表示该反应过程中能量变化的是_(填字母)。若将物质的量均为 1mol 的 CH4与 CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随着时间的变化如图所示，则 CH4的转化率为_。（3）C(s)与 H2(g)不反应，所以 C(s)2H 2(g) CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出 C(s)2H
10、2(g) CH4(g)的反应热 H_。- 7 -（4）目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是_(填字母)。A寻找优质催化剂，使 CO2与 H2O 反应生成 CH4与 O2，并放出热量B寻找优质催化剂，在常温常压下使 CO2分解生成碳与 O2C寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的 CO2与海底开采的 CH4合成合成气(CO、H 2)D将固态碳合成为 C60，以 C60作为燃料【答案】D63% 74.8kJmol 1 C【解析】【分析】【详解】(1)给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的多少和状态，与中间过程无关，故甲烷细菌使 1 mol 甲烷生成
11、CO2气体与液态水，放出的能量仍等于 890.3 kJ。(2)1 g CH4完全反应释放 15.46 kJ 的热量，则 1 mol CH4完全反应放出热量为 247.36 kJ，故D 图符合题意；CH 4的转化率155.8/247.36 100%63%。(3)即得 C(s)2H 2(g)=CH4(g) H74.8 kJmol1 。(4)已知 CH4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H890.3 kJmol 1 ，则 CO2与 H2O 反应生成 CH4与 O2的反应吸热，故 A 项不正确；使 CO2分解生成碳与 O2的反应为吸热反应，常温下不能发生，故 B 项不正确；利用太阳能使大气中的 CO2与海底开采的 CH4合成合成气(CO、H 2)是合理的，C 项正确；将固态碳- 8 -合成为 C60，以 C60作为燃料，极不经济合算，故 D 项不正确，故选 C。【点睛】本题考查了热化学方程式书写、盖斯定律计算、反应热与能源，侧重分析与应用能力的考查，把握物质的性质、反应中的能量变化、化学研究等为解答的关键。
