1、1题型九 化学反应中的能量变化题型限时训练1.(2018湖北期末联合调研)某反应使用催化剂后,其反应过程中能量变化如图所示。下列说法错误的是( B )A.该反应的总反应为放热反应B.使用催化剂,可以改变反应进行的方向C.反应是吸热反应,反应是放热反应D.H=H 1+H 2解析:反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,A 正确;使用催化剂,不能改变反应进行的方向,B 错误;由图可知,为吸热反应,为放热反应,C 正确;由图可知,H=H 1+H 2,D正确。2.(2018安徽淮北十二中濉溪二中期中联考)下列关于热化学反应的描述中正确的是( B )A.HCl 和 NaOH 反应的中和热 H=-57.
2、3 kJmol-1,则 1 mol 硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热为 114.6 kJB.H2(g)的燃烧热 H 是-285.8 kJmol-1,则 2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)反应的 H=+571.6 kJmol-1C.放热反应比吸热反应容易发生D.1 mol 丙烷燃烧生成水和一氧化碳所放出的热量是丙烷的燃烧热解析:中和热是强酸和强碱稀溶液反应生成 1 mol 液态水放出的能量,和消耗的酸、碱的物质的量之间没有关系,1 mol 硫酸与足量氢氧化钡溶液反应生成 2 mol 液态水,放出的热量为 114.6 kJ,同时硫酸根离子和钡离子生成沉淀也伴随能量变化,所以 1 mol 硫酸与
3、足量氢氧化钡溶液反应放热一定不是 114.6 kJ,A 错误;H 2(g)的燃烧热 H 是-285.8 kJmol-1,则 2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) H=-571.6 kJmol-1,所以反应 2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)的H=+571.6 kJmol-1,B 正确;氢气与氧气常温下不反应,在点燃条件下发生反应,该反应为放热反应,而氢氧化钡晶体与氯化铵常温下发生反应,该反应为吸热反应,所以放热反应不一定比吸热反应容易发生,C 错误;1 mol 丙烷燃烧生成液态水和气态二氧化碳时所放出的热量是丙烷的燃烧热,D 错误。3.(2018天津宝坻区八校联考)已知HH ClCl
4、 HCl键能(kJ/mol) 436 243 431对于反应 H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)的能量变化描述正确的是( D )A.436 kJ/mol 是指断开 1 mol H2中的 HH 键需要放出 436 kJ 的能量B.431 kJ/mol 是指生成 2 mol HCl 中的 HCl 键需要放出 431 kJ 的能量C.由键能数据分析,该反应属于吸热反应D.2 mol HCl(g)的能量比 1 mol H2(g)和 1 mol Cl2(g)的总能量低2解析:436 kJ/mol 是指断开 1 mol H2中的 HH 键需要吸收 436 kJ 的能量,A 错误;431 kJ/mol
5、 是指生成 1 mol HCl 中的 HCl 键需要放出 431 kJ 的能量,B 错误;反应热 H=反应物的化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量=(436+243-2431)kJ/mol=-183 kJ/mol,因此该反应属于放热反应,C 错误;反应是放热反应,则2 mol HCl(g)的能量比 1 mol H2(g)和 1 mol Cl 2(g)的总能量低,D正确。4.(2018四川凉山模拟)2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g)H=-198 kJ/mol,在 V2O5存在时,该反应机理为:V 2O5+SO2 2VO2+SO3(快):4VO 2+O2 2V2O5(慢)。
6、下列说法正确的是( B )A.反应速率主要取决于步反应B.该反应逆反应的活化能大于 198 kJ/molC.2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)在一定条件下充分反应能放出 198 kJ 的热量D.在恒温、恒容条件下,达到平衡后继续加入少量 SO3,平衡将向正反应方向移动,所以 SO3的体积百分数增大解析:对于多步反应,决定总反应速率的应该是较慢的反应,所以反应速率主要取决于步反应,选项 A 错误;该反应为放热反应,其能量变化可以表示为:则 E1为正反应活化能,E 2为逆反应活化能,焓变 H 为-198 kJ/mol,所以该反应逆反应的活化能大于 198 kJ/mol,选项 B 正
7、确;该反应为可逆反应,2 mol SO2(g) 和 1 mol O2(g)在一定条件下反应,但是不能完全反应,所以放热一定小于 198 kJ,选项 C 错误;恒温、恒容加入少量 SO3相当于增大压强,SO 3的体积分数减小,选项 D 错误。5.(2018浙江宁波模拟)固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下:H 2(g)+I2(?) 2HI(g) H l=-9.48 kJ/molH 2(g)+I2(?) 2HI(g) H 2=+26.48 kJ/mol下列判断不正确的是( C )A.中的 I2为气态,中的 I2为固态B.的反应物总能量比的反应物总能量低C.反应的产物比反应的产物热稳定性更好
8、D.1 mol 固态碘升华时将吸热 35.96 kJ解析:根据反应热 H=生成物的总能量-反应物的总能量,说明中反应物的总能量大于中反应物的总能量,由于物质在气态时的能量大于在固态时的能量,则中的 I2为气态,中的 I2为固态,即 A、B 都正确;由于两个反应的产物相同、状态相同,热稳定性也相同,故C 不正确;根据盖斯定律,-即得 I2(s) I2(g) H=H 2-H l=+26.48 kJ/mol-(-9.48 kJ/mol)=+35.96 kJ/mol,说明 1 mol 固态碘升华为碘蒸气需要吸收35.96 kJ 的热量,即 D 正确。6.(2018甘肃白银一中模拟)已知:C 6H12O
9、6(s) 2C2H5OH(l)+2CO2(g) H 16CO 2(g)+6H2O(g) C6H12O6(s)+6O2(g) H 232H 2O(g) 2H2(g)+O2(g) H 32CO 2(g)+6H2(g) C2H5OH(l)+3H2O(g) H 4下列有关说法正确的是( D )A.H2的燃烧热 H 为-B.反应使用催化剂,H 1将减小C.标准状况下,反应生成 1.12 L O2,转移的电子数为 0.16.021023D.2H 4=H 1+H 2-6H 3解析:根据 2H2O(g) 2H2(g)+O2(g)反应可知,H 2(g)+ O2(g) H2O(g) H=- H 3,但是12 12
10、氢气的燃烧热指的是生成液态水,A 错误;催化剂不能改变反应的焓变,B 错误;反应每生成6 mol O2转移电子 24 mol,则在标准状况下,生成 1.12 L O2,转移电子数为4NA=0.21.12 22.4 16.021023,C 错误;根据盖斯定律:+-6,得反应 4CO2(g)+12H2(g) 2C2H5OH(l)+6H2O(g) 2H 4=H 1+H 2-6H 3,D 正确。7.(2018江苏六市调研)在好氧菌和厌氧菌作用下,废液中 N 能转化为 N2(g)和 H2O(l),示意图如下:反应:N (aq)+2O2(g) N (aq)+2H+(aq)+H2O(l) H 1=a kJm
11、ol-1反应:5N (aq)+3N (aq) 4N2(g)+9H2O(l)+2H+(aq) H 2=b kgmol-1下列说法正确的是( D )A.两池发生的反应中,氮元素只被氧化B.两池中投放的废液体积相等时,N 能完全转化为 N2C.常温常压下,反应中生成 22.4 L N2转移的电子数为 3.756.021023D.4N (aq)+3O2(g) 2N2(g)+4H+(aq)+6H2O(l) H=(3a+b)kJmol-112解析:厌氧菌池中发生反应,硝酸根离子中氮元素化合价由+5 价变为 0 价,被还原,选项 A错误;根据反应方程式中铵根离子的量,两池中投放的废液体积比为 35 时,N
12、能完全转4化为 N2,选项 B 错误;标准状况下,反应中生成 22.4 L N2,即 1 mol 氮气,转移的电子数为6.021023=3.756.021023,但题中给定的是常温常压,选项 C 错误;根据盖斯定律,由 + 得反应 4N (aq)+3O2(g)32 122N2(g)+4H+(aq)+6H2O(l) H= (3a+b)kJmol-1,选项 D 正确。128.(2018北京丰台区模拟)如图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。下列说法不正确的是( C )A.反应为反应提供了原料B.反应也是 SO2资源利用的方法之一C.制得等量 H2所需能量较少的是系统
13、()D.系统()制氢的热化学方程式为 H2O(l) H2(g)+ O2(g) H=12+286 kJmol-1解析:由图可以看出,反应为反应提供了原料 HI,故 A 正确;SO 2在反应中实现了再利用,故 B 正确;由已知化学方程式可知+可得系统()制氢的热化学方程式 H2O(l)H2(g)+ O2(g) H=12+286 kJmol-1,+可得系统()制氢的热化学方程式 H2S(g) H2(g)+S(s) H=+20 kJmol-1;由上面的热化学方程式可知:制得等量 H2所需能量较少的是系统(),故 C 错误;+可得系统()制氢的热化学方程式 H2O(l) H2(g)+ O2(g) H=1
14、2+286 kJmol-1,故 D 正确。9.(2018江苏徐州模拟)联氨(N 2H4)常温下为无色液体,可用作火箭燃料。下列说法不正确的是( A )2O 2(g)+N2(g) N2O4(l) H 1N 2(g)+2H2(g) N2H4(l) H 2O 2(g)+2H2(g) 2H2O(g) H 32N 2H4(l)+N2O4(l) 3N2(g)+4H2O(g) H 4=-1 048.9 kJmol-1A.O2(g)+2H2(g) 2H2O(l) H 5,H 5H 3B.H 4=2H 3-2H 2-H 1C.1 mol O2(g)和 2 mol H2(g)具有的总能量高于 2 mol H2O(
15、g)D.联氨和 N2O4作火箭推进剂的原因之一是反应放出大量的热解析:A.O 2(g)+2H2(g) 2H2O(g) H 3;O2(g)+2H2(g) 2H2O(l)H 5;两个反应均为放热反应,H 均为负值,放热越多 H 越小,由于生成液态水放热更多,所以H 5B(g)B(l),结合图像可知,B 正确。3.(2018北京朝阳区模拟)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( D )6A.过程、过程均为放热过程B.过程生
16、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 均参与了反应过程解析:根据反应过程示意图,过程为水分子中的化学键断裂的过程,为吸热过程,故 A 错误;过程中 CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气,H 2中的化学键为非极性键,故 B 错误;催化剂不能改变反应的 H,故 C 错误;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。4.C 和 H2在生产、生活、科技中是重要的燃料。2C(s)+O 2(g) 2CO(g) H=-220 kJ
17、mol -1 2H2O(g)22()2436 1 4()2()496 1 2() 下列推断正确的是( C )A.C(s)的燃烧热为 110 kJmol-1B.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H=+480 kJmol -1C.C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) H=+130 kJmol -1D.欲分解 2 mol H2O(g),至少需要提供 4462 kJ 的热量解析:2C(s)+O 2(g) 2CO(g) H=-220 kJmol-1,C(s)+ O2(g) CO(g) H=-110 12kJmol-1,但 C(s)的燃烧热指 1 mol C(s)完全燃烧产物为稳定的二氧
18、化碳时所放出的热量,则C(s)的燃烧热大于 110 kJmol-1,故 A 错误;水的结构式为 HOH,2 mol 水分子中含有 4 mol HO 键,2H 2(g)+O2(g) 2H2O(g) H=反应物键能之和-生成物键能之和=436 kJmol -12+496 kJmol-1-4462 kJmol-1=-480 kJmol-1,故 B 错误;C(s)+ O2(g) CO(g) 12H=-110 kJmol -1,2H 2(g)+O2(g) 2H2O(g) H=-480 kJmol -1,由- 得:C(s)12+H2O(g) CO(g)+H2(g) H=(-110 kJmol-1)- (-
19、480 kJmol-1)=+130 kJmol-1,故 C 正确;2H 2(g)+O2(g)122H2O(g) H=-480 kJmol-1,将方程式反应物和生成物颠倒,根据盖斯定律,则反应热变换符号,分解 2 mol H2O(g),至少需要提供 480 kJ 热量,故 D 错误。5.(2018江苏盐城模拟)化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一,用 NiO 作载氧体的化学链燃烧示意图和相关热化学反应如下:72Ni(s)+O2(g) 2NiO(s) H=-479.8 kJmol -1CH4(g)+NiO(s) CO(g)+2H2(g)+Ni(s) H=a kJmol -1CH4(g)+2N
20、iO(s) CO2(g)+2H2(g)+2Ni(s) H=b kJmol -1CH4(g)+4NiO(s) CO2(g)+2H2O(g)+4Ni(s) H=156.9 kJmol -1下列说法错误的是( C )A.CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g) H=(2a-b)kJmol -1B.CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) H=-802.7 kJmol -1C.甲烷在“燃料反应器”中反应时产生淡蓝色火焰并放出热量D.含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收解析:已知:2Ni(s)+O 2(g) 2NiO(s) H 1=-479.8 kJmo
21、l-1CH 4(g)+NiO(s) CO(g)+2H2(g)+Ni(s) H 2=a kJmol-1CH 4(g)+2NiO(s) CO2(g)+2H2(g)+2Ni(s) H 3=b kJmol-1CH 4(g)+4NiO(s) CO2(g)+2H2O(g)+4Ni(s) H 4=156.9 kJmol-1根据盖斯定律,由2-得反应 CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g) H=(2a-b)kJmol -1,选项 A 正确;根据盖斯定律,由2+得反应 CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) H=-802.7 kJmol-1,选项 B 正确;甲烷在“燃料反应器”
22、中反应不是甲烷的燃烧反应,不产生淡蓝色火焰,选项 C 错误;含碳燃料利用“化学链燃烧技术”从燃料反应器排放出的 CO2浓度更高,因此有利于二氧化碳的分离与回收,选项 D 正确。6.(2018江苏泰州中学模拟)煤燃烧排放的烟气含有 SO2和 NOx,会污染大气。采用NaClO、Ca(ClO) 2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,下列说法正确的是( A )SO 2(g)+2OH-(aq) S (aq)+H2O(l) 23H 1=a kJ/molClO -(aq)+S (aq) S (aq)+Cl-(aq) H 2=b kJ/mol23 24CaSO 4(s) Ca2+(aq)+S (aq)
23、 24H 3=c kJ/molSO 2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq) CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq) H 4=d kJ/molA.随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的 pH 逐渐减小B.反应、均为氧化还原反应C.反应 Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq) CaSO4(s)+2H2O(l)的 H=-c kJ/molD.d=a+b+c解析:由反应和可知,随着吸收反应的进行,不断消耗 OH-,因此导致吸收剂溶液的 pH 逐渐减小,A 正确;反应没有发生化合价的变化,不是氧化还原反应,B 错误;反应 Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)CaSO4(s)+2H2O(l)的离子方程式为 Ca2+S +2OH-+2H+ CaSO4+2H 2O,该离子反应不是反24应的逆反应,因此 H-c kJ/mol,C 错误;根据盖斯定律可知,=+-,所以 d=a+b-c,D 错误。
