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化學反應(yīng)與能量 1．化學反應(yīng)A2+B2=2AB的能量變化如圖所示，則下列說法正確的是（ ） A．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B．斷裂2molA-B鍵需要吸收ykJ能量 C ．2molAB的總能量高于1molA2和1molB2的總能量 D．斷裂1molA-A鍵和1molB-B鍵可放出xkJ能量 【答案】B 【解析】 試題分析：A．根據(jù)圖示可知反應(yīng)物的能量高于生成物的能量，因此該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，錯誤；B．根據(jù)圖示可知生成物的活化能是ykJ/mol，所以斷裂2molA-B鍵需要吸收ykJ能量，正確；C． 由圖可知，1molA2和1molB2的總能量高于2molAB的總能量，錯誤；D．斷裂1molA-A鍵和1molB-B鍵可吸收xkJ能量，錯誤。 2．已知：C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) △H＝a kJ/mol 2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) △H＝－220 kJ/mol H－H、O＝O和O－H鍵的鍵能分別為436、496和462 kJ/mol，則a為（ ） A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130 【答案】D 【解析】 試題分析：已知熱化學方程式①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) △H=a kJ/mol，②2C(s)＋O2(g)=2CO(g) △H=－220kJ/mol，則根據(jù)蓋斯定律可知②－①2即得到熱化學方程式O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g) △H＝－（220＋2a）kJ/mol。由于反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量與形成新化學鍵所放出的能量的差值，則496 kJ/mol＋2436 kJ/mol－22462 kJ/mol＝－（220＋2a）kJ/mol，解得a＝＋130，答案選D。 3．下列有關(guān)反應(yīng)熱的說法正確的是（ ） A．在化學反應(yīng)過程中，吸熱反應(yīng)需不斷從外界獲得能量，放熱反應(yīng)不需從外界獲得能量 B．甲烷的標準燃燒熱△H=﹣890kJ/mol，則甲烷燃燒的熱化學方程式為 CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣890kJ?mol﹣1 C.已知常溫常壓下HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3 kJ?mol﹣1，則有H2SO4（aq）+Ba（OH）2（aq）=BaSO4（s）+2H2O（l）△H=﹣114.6 kJ?mol﹣1 D．已知S（s）+O2（g）=SO2（g）△H1=﹣Q1 kJ?mol﹣1， S（g）+O2（g）=SO2（g）△H2=﹣Q2kJ?mol﹣1，則Q1＜Q2 【答案】D 【解析】 試題分析：A、很多的放熱反應(yīng)也需要在加熱條件下進行，錯誤，不選A；B、燃燒熱是指生成穩(wěn)定的氧化物，水為液體時穩(wěn)定，錯誤，不選B；C、硫酸和氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和水，沉淀的溶解有熱量的改變，所以不能使用中和熱的數(shù)值，錯誤，不選C；D、固態(tài)硫的能量比氣態(tài)硫的能量低，所以氣態(tài)硫放熱多，正確，選D。 4．已知下列熱化學方程式：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H= -24.8 kJmol-1 3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g） △H= -47.2 kJmol-1 Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO （s）+CO2（g） △H= +640.5 kJmol-1 則14g CO氣體與足量FeO充分反應(yīng)得到Fe單質(zhì)和CO2氣體時的反應(yīng)熱為（ ） A．-109kJ?mol-1 B．-218 kJ?mol-1 C．+109 kJ?mol-1 D． +218 kJ?mol-1 【答案】A 【解析】 試題分析：根據(jù)蓋斯定律分析，①3-③2-②，得到反應(yīng)CO（g）+ FeO （s）= Fe（s）+CO2（g）△H=（-24.83-640.52-47.2 ）/6=-208kJmol-1，則14克一氧化碳反應(yīng)時對應(yīng)的反應(yīng)熱為-109KJ/mol，選A。 5．下列說法正確的是（ 　） A．氫氣的燃燒熱為△Ｈ＝－285.5k?Jmol-1，則電解水的熱化學方程式為2H2O(l)2H2(g)+O2(g) △Ｈ＝+285.5k?Jmol-1 B．密閉容器中，9.6g硫粉與11.2g鐵粉混合加熱生成硫化亞鐵17.6g時，放出19.12kJ熱量。則Fe(s)+S(s)FeS(s) △Ｈ＝－95.6kJ?mol-1 C．500℃、30MPa下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學方程式為：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △Ｈ＝－38.6k?Jmol-1 D．相同條件下，在兩個相同的恒容密閉容器中，1molN2和3molH2反應(yīng)放出的熱量與2molN2和3molH2反應(yīng)放出的熱量一樣多 【答案】B 【解析】A．氫氣的燃燒熱為1mol氧氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量，A錯誤；B．11.2g鐵粉即0.2mol完全反應(yīng)生成硫化亞鐵時，放出19.12kJ熱量，則1mol完全反應(yīng)放出95.6kJ，B正確；C．合成氨是可逆反應(yīng)，0.50.5molN2不可能完全轉(zhuǎn)化為生成物，C錯誤；相同條件下，在兩個相同的恒容密閉容器中，1molN2和3molH2反應(yīng)與2molN2和3molH2反應(yīng)時氫氣的轉(zhuǎn)化率不等，放出熱量不一樣多，D錯誤；答案為B。 6．H2和I2在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)：H2(g) ＋I2(g) 2HI(g) △H= —a kJ/mol 已知：（a、b、c均大于零） 下列說法正確的是 （ ） A．H2、I2和HI分子中的化學鍵都是非極性共價鍵 B．斷開2 mol HI分子中的化學鍵所需能量約為(c+b+a) kJ C．相同條件下，1 mol H2 (g)和1mol I2 (g)總能量小于2 mol HI (g)的總能量 D．向密閉容器中加入2 mol H2 (g)和2 mol I2 (g)，充分反應(yīng)后放出的熱量為2a kJ 【答案】B 【解析】 試題分析：A、HI分子中共價鍵是由不同種非金屬形成的，屬于極性鍵，A錯誤；B、反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量與形成化學鍵說放出的能量的差值，則—a＝b+c—2x，解得x＝，所以斷開2 mol HI分子中的化學鍵所需能量約為(c+b+a) kJ，B正確；C、該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則相同條件下，1 mol H2 (g)和1mol I2 (g)總能量大于2 mol HI (g)的總能量，C錯誤；D、該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，則向密閉容器中加入2 mol H2 (g)和2 mol I2 (g)，充分反應(yīng)后放出的熱量小于2a kJ，D錯誤，答案選B。 7．下列說法正確的是 （ ） A．熱化學方程式C2H2（g）+5/2O2（g）=2CO2（g）+H2O（g） △H=－1256kJ/mol, 表示乙炔的燃燒熱為1256kJ/mol B．—OH與OH-組成元素相同，含有的電子數(shù)也相同 C． H+（aq）+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57．3 kJ /mol，表示含1molNaOH的氫氧化鈉溶液與含0．5mol H2 SO4的濃硫酸混合后放出57．3 kJ的熱量 D．中和熱測定實驗中，不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒 【答案】D 【解析】 試題分析：A、燃燒熱中，H元素對應(yīng)的溫度氧化物是液態(tài)水，所以乙炔的燃燒熱不是1256kJ/mol，錯誤；B、羥基的電子數(shù)是9，而氫氧根離子中的電子數(shù)是10，錯誤；C、濃硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)放出的熱量不表示中和熱，因為濃硫酸溶于水放熱，所以1molNaOH的氫氧化鈉溶液與含0．5mol H2 SO4的濃硫酸混合后放出大于57．3 kJ的熱量，錯誤；D、銅是金屬，易導熱，用銅絲攪拌棒會造成熱量的散失，影響實驗結(jié)果，所以中和熱測定實驗中，不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，正確，答案選D。 8．甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是：（ ） ① CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ/mol ② CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ/mol 則下列說法不正確的是（ ） A．CH3OH的燃燒熱為192. 9 kJ/mol B．CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程不一定要吸收能量 C．根據(jù)①②推知反應(yīng)：H2O(g)== H2(g) ＋1/2O2(g) ΔH＝＋241.9 kJ/mol D．根據(jù)②推知反應(yīng)：CH3OH(l)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9 kJ/mol 【答案】A 【解析】 試題分析：A．反應(yīng)②甲醇反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的焓變是-192.9kJ/mol；而氫氣燃燒生成液態(tài)水要放出熱量，結(jié)合蓋斯定律分析可知1molCH3OH充分燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水的焓變是小于-192.9kJ/mol，CH3OH的燃燒熱大于192.9 kJ?mol-1，故A錯誤；B．CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程按照反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)，按照②反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以不一定要吸收能量，故B正確；C. 根據(jù)蓋斯定律，將②-①可得H2O(g)== H2(g) ＋1/2O2(g) ΔH＝＋241.9 kJ/mol，故C正確；D．同物質(zhì)的量的同種物質(zhì)，氣態(tài)能量最高，其次液態(tài)能量，固態(tài)能量最低，由②推知反應(yīng)：CH3OH(l)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9 kJ/mol，故D正確；故選A。 9．氫氣是一種理想的“綠色能源”，下圖為氫能產(chǎn)生與利用的途徑 （1）上圖中4個過程中能量轉(zhuǎn)化形式有_____________ A．2種 B．3種 C．4種 D．4種以上 （2）電解過程要消耗大量電能，而使用微生物作催化劑在陽光下即可分解 2H2O（1）2H2（g）+O2（g）△H1 2H2O（1）2H2（g）+O2（g）△H2 以上反應(yīng)的△H1_____________△H2 (選填“>"、“<”或“=”) （3）已知H2 O（1）→H2 O(g)△H= +44 molL-1，依據(jù)右圖能量變化寫出氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式________________________________。 【答案】（1）D（2分）（2）=（2分） （3）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJmol－1 （3分） （4）①升高溫度或降低壓強 （2分） ②O2（2分） C7H8＋6H＋＋6e－＝C7H14 （2分） 【解析】 試題分析：（1）根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系可知存在的能量轉(zhuǎn)化有電能轉(zhuǎn)化為化學能，化學能轉(zhuǎn)化為電能，光能轉(zhuǎn)化為化學能，化學能轉(zhuǎn)化為熱能、光能等，答案選D。 （2）焓變只與反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對大小有關(guān)系，與反應(yīng)條件無關(guān)，則以上反應(yīng)的△H1＝△H2。 （3）根據(jù)圖像可知氫氣燃燒生成1mol氣態(tài)水放出的熱量是925.6kJ—683.8kJ＝241.8kJ。又因為H2 O（1）→H2 O(g)△H＝+44 molL-1，氫氣燃燒生成1mol液態(tài)水放出的熱量是241.8kJ＋44kJ＝285.8kJ，則反應(yīng)的熱化學方程式為H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJmol－1。 （4）①由于正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng)，則欲使LaNi5H6 (s)釋放出氣態(tài)氫，則需要平衡向逆反應(yīng)方向進行，所以可改變的條件之一是升高溫度或降低壓強。 ②電解池中陽極失去電子，則應(yīng)該是溶液中的氫氧根離子放電，即電解過程中產(chǎn)生的氣體X為氧氣。電極A與電源的負極相連，作陰極，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以根據(jù)總的反應(yīng)式可知甲苯得到電子，轉(zhuǎn)化為環(huán)烷烴，則發(fā)生的電極反應(yīng)式為C7H8＋6H＋＋6e－＝C7H14。 10．（1）已知：①TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g)　ΔH＝＋140 kJmol－1 ②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJmol－1 寫出TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學方程式：________________。 （2）有一類甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池，需將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣，兩種反應(yīng)原理是： A．CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋49.0 kJmol－1 B．CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－676.7 kJmol－1 由上述方程式可知，CH3OH的標準燃燒熱________(填“大于”“等于”“小于”或“不能確定”)－676.7 kJmol－1。已知水的氣化熱為44 kJmol－1，則氫氣燃燒的熱化學方程式為__________________________。. 【答案】 （1）TiO2(s)＋2C(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋2CO(g)　ΔH＝－81 kJmol－1　 （2）不能確定　H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.9 kJmol－1 【解析】（1）將+可得：TiO2(s)＋2C(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋2CO(g) ΔH＝－81 kJmol－1　（2）由于A產(chǎn)物是氫氣，不是化合物，B產(chǎn)物是氣態(tài)的水，不是穩(wěn)定的化合物的狀態(tài)。所以不能確定CH3OH的標準燃燒熱。將（A─B）3可得：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH＝ -241.9KJ/mol.由于水的氣化熱為44 kJmol－1，所以氫氣燃燒的熱化學方程式為：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.9 kJmol－1