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考點(diǎn)三十五 化學(xué)反應(yīng)與能量的圖象考查 1．幾種物質(zhì)的能量關(guān)系如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是 A． C(s)+O2(g)=CO2(g) △H =—965.1 kJmol-1 B． 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H =-221.2 kJmol-1 C． 由圖可知，甲烷的燃燒熱為779.7 kJmol-1 D． 通常由元素最穩(wěn)定的單質(zhì)生成生成1mol純化合物時(shí)的反應(yīng)熱稱為該化合物的標(biāo)準(zhǔn)生成焓，由圖可知，CH4(g)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓為+74.8 kJmol-1 【答案】B 2．已知 X + Y M + N 反應(yīng)中的能量變化過(guò)程如圖，則下列推斷一定正確的是（ ） A． X 的能量低于 M 的能量 B． Y 的能量低于 N 的能量 C． X 和 Y 總能量低于 M 和 N 總能量 D． 該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)條件是加熱 【答案】C 【解析】A．由圖可知，M和N的總能量大于X和Y的總能量，不能說(shuō)明X的能量一定低于M的能量，故A錯(cuò)誤；B．同A，由圖可知，M和N的總能量大于X和Y的總能量，Y的能量一定低于N的能量，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，X和Y總能量低于M和N總能量，故C正確；D．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量是吸熱反應(yīng)，但是反應(yīng)放熱還是吸熱與條件沒(méi)有關(guān)系，故D錯(cuò)誤。 3．某反應(yīng)使用催化劑后,其反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A． 該反應(yīng)的總反應(yīng)為放熱反應(yīng) B． 使用催化劑，不可以改變反應(yīng)進(jìn)行的方向 C． 反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)②是放熱反應(yīng) D． △H2═△H1+△H 【答案】D 4．肼(N2H4)是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示。已知斷裂1 mol 化學(xué)鍵所需的能量(kJ)：N≡N為942、O=O為500、N－N為154，則斷裂1 mol N－H鍵所需的能量(kJ)是( ) A． 194 B． 391 C． 516 D． 658 【答案】B 【解析】根據(jù)圖像可知：N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g) △H3=2752kJ/mol-534kJ/mol=+2218kJ/mol，化學(xué)反應(yīng)中，舊鍵斷裂吸收能量，設(shè)斷裂1molN-H鍵所需的能量為x，則舊鍵斷裂吸收的能量=154+4x+500=2218，解得：x=391，故選B。 5．反應(yīng)A+B→C(ΔH﹤0)分兩步進(jìn)行①A+B→X(ΔH＞0)，②X→C(ΔH﹤0)，下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過(guò)程中能量變化的是 A． B． C． D． 【答案】A 6．已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJmol－1 Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋1/2O2(g) ΔH＝－266 kJmol－1 根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷，下列說(shuō)法正確的是( ) A． CO的燃燒熱為283 kJ B． 下圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系 C． CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出549 kJ熱量時(shí)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.021023 D． 2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH>－532 kJmol－1 【答案】D 【解析】A。燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量，由2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJmol－1可知，一氧化碳的燃燒熱為ΔH＝－283 kJmol－1，故錯(cuò)誤；B.熱化學(xué)方程式中為2mol一氧化碳反應(yīng)，但圖上為1mol一氧化碳，故錯(cuò)誤；C. ① 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJmol－1，②Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋1/2O2(g) ΔH＝－266 kJmol－1，結(jié)合蓋斯定律①2+②可知，得到Na2O2(s)＋CO (s)=== Na2CO3(s) ΔH=-566/2-266=-549 kJmol－1，所以當(dāng)反應(yīng)放出549kJ的熱量時(shí)，有2mol電子轉(zhuǎn)移，故錯(cuò)誤；D。Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋1/2O2(g) ΔH＝－266 kJmol－1，二氧化碳?xì)怏w的能量比固體高，所以2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH>－532 kJmol－1，故正確。 7．臭氧在煙氣脫硝中的反應(yīng)為2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)。若此反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，下列選項(xiàng)中有關(guān)圖象對(duì)應(yīng)的分析正確的是( ) A B C D 平衡后升溫，NO2含量降低 0～2 s內(nèi)，v(O3)＝0.2 molL－1s－1 v正：b點(diǎn)>a點(diǎn) b點(diǎn)：v逆>v正 恒溫，t1時(shí)再充入O3 【答案】C 8．高溫條件下，Al和Fe2O3反應(yīng)生成Fe和Al2O3。下列說(shuō)法正確的是 A． 該反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖所示 B． 該反應(yīng)條件下，Al的還原性強(qiáng)于Fe C． 反應(yīng)中每生成1 mol Fe轉(zhuǎn)移66.021023個(gè)電子 D． 實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該反應(yīng)時(shí)常加入KClO3作催化劑 【答案】B 9．已知一定溫度下：①N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH1＝＋180 kJmol－1 ②N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH2＝－92.4 kJmol－1 ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－483.6 kJmol－1下列說(shuō)法正確的是( ) A． 反應(yīng)②中的能量變化如上圖所示，則ΔH＝E1－E3 B． 2 mol H2(g)完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量小于483.6 kJ C． 由反應(yīng)②知在溫度一定的條件下，在一恒容密閉容器中通入1 mol N2和3 mol H2，反應(yīng)后放出的熱量為Q1 kJ，若通入2 mol N2和6 mol H2反應(yīng)后放出的熱量為Q2 kJ，則184.8>Q2>2Q1 D． 氨催化氧化反應(yīng)為4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝＋906 kJmol－1 【答案】C 【解析】A.反應(yīng)熱等于生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量，因此△H2=E1﹣E2，A錯(cuò)誤； B.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－483.6 kJmol－1；H2O(g)= H2O(l) ΔH<0。所以2 mol H2(g)完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量大于483.6 kJ，B錯(cuò)誤；C.在恒容密閉容器中通入1molN2和3molH2，反應(yīng)后放出的熱量為Q1kJ，若通入2molN2和6molH2，相當(dāng)于加壓，平衡右移，Q2＞2Q1，92.4 kJ?mol﹣1為生成2mol氨氣時(shí)放出的熱量，可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，因此184.8＞Q2＞2Q1，C正確；D.已知：①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180kJ?mol﹣1②N2（g）+3H2（g）≒2NH3（g）△H2=﹣92.4kJ?mol﹣1③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H3=﹣483.6kJ?mol﹣1，由蓋斯定律可知，①2-②2+③3得：4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H=-906 kJ?mol﹣1，D錯(cuò)誤。 10．化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量變化如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A． 每生成2 mol AB(g)吸收b kJ熱量 B． 反應(yīng)熱ΔH＝＋(a－b) kJmol－1 C． 該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 D． 斷裂1 mol A—A鍵和1 mol B—B鍵，放出a kJ能量 【答案】B 11．已知熱化學(xué)方程式：①CO（g）+1/2O2（g）＝CO2（g）ΔH=-283.0kJmol-1 ②H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（g）ΔH=-241.8 kJmol-1 則下列說(shuō)法正確的是 A． H2的燃燒熱為241.8kJmol-1 B． 由反應(yīng)①、②可知上圖所示的熱化學(xué)方程式為CO（g）+H2O（g）＝CO2（g）+H2（g）ΔH=-41.2 kJmol-1 C． H2（g）轉(zhuǎn)變成H2O（g）的化學(xué)反應(yīng)一定要吸收能量 D． 根據(jù)②推知反應(yīng)H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（l）ΔH＞-241.8 kJmol-1 【答案】B 【解析】A．氫氣的燃燒熱是1mol氫氣完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物液態(tài)水時(shí)放出熱量，所以H2的燃燒熱要高于241.8kJ?mol-1，A錯(cuò)誤；B．化學(xué)反應(yīng)的焓變等于生成物和反應(yīng)物之間的能量差，根據(jù)圖示知道，該反應(yīng)是放熱的，根據(jù)蓋斯定律可知①－②即可得到反應(yīng)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH＝－283.0kJ?mol-1+241.8kJ?mol-1＝－41.2 kJ?mol-1，B正確；C．氫氣和氧氣在點(diǎn)燃的情況下生成氣態(tài)水時(shí)一定會(huì)釋放能量，如果是氫氣和氧化銅在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成銅和水，則會(huì)吸收能量，C錯(cuò)誤；D．由于氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水是一個(gè)放熱過(guò)程，根據(jù)②推知反應(yīng)H2(g)+l/2O2(g)＝H2O（1）△H＜－241.8 kJ?mol-1，D錯(cuò)誤。 12．已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量變化如圖所示，判斷下列敘述中正確的是 A． 該反應(yīng)熱ΔH＝+(a－b)kJmol－1 B． 每生成2molAB(g)吸收bkJ C． 該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 D． 斷裂1 mol A—A和1 mol B—B鍵，放出akJ能量 【答案】A 13．下列表述中正確的是( ) A． 根據(jù)圖甲可知合成甲醇的熱化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=(b-a)kJmol-1 B． 圖乙表示2mol H2(g)所具有的能量比2mol氣態(tài)水所具有的能量多483.6kJ C． 1mol NaOH分別和1mol CH3COOH、1mol HNO3反應(yīng)，后者比前者△H小 D． 汽油燃燒時(shí)將全部的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 【答案】C 14．依據(jù)如圖判斷，下列說(shuō)法正確的是( ) A． 氫氣的燃燒熱ΔH＝－241.8 kJmol－1 B． 2 mol H2(g)與1 mol O2(g)所具有的總能量比2 mol H2O(g)所具有的總能量低 C． 液態(tài)水分解的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJmol－1 D． H2O(g)生成H2O(l)時(shí)，斷鍵吸收的能量小于成鍵放出的能量 【答案】C 【解析】A.氫氣的燃燒熱是指1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量,故氫氣的燃燒熱為（483.6+88）/2=285.8 kJmol－1, A錯(cuò)誤；B. 2 mol H2(g)與1 mol O2(g)反應(yīng)生成2 mol H2O(g)，放出熱量483.6 kJ，所以2 mol H2(g)與1 mol O2(g)所具有的總能量比2 mol H2O(g)所具有的總能量高，B錯(cuò)誤；C.液態(tài)水分解的熱化學(xué)方程式為:2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)，ΔH＝+（483.6+88）=+571.6 kJmol－1,C正確；D.H2O(g)生成H2O(l)時(shí)，為物理變化,不存在化學(xué)鍵的斷裂和生成，D錯(cuò)誤；正確選項(xiàng)C。 15．298 K、101kPa時(shí)，N2與H2反應(yīng)過(guò)程中能量變化的曲線圖，下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A． 加入催化劑，不能改變?cè)摶瘜W(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 B． b曲線是加入催化劑時(shí)的能量變化曲線 C． 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ/mol D． 在常溫、體積一定的條件下，通入1 mol N2和3 mol H2，反應(yīng)后放出的熱量為92 kJ 【答案】D 16．某反應(yīng)由兩步反應(yīng)ABC構(gòu)成，它的反應(yīng)能量曲線如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是 A． 加入催化劑會(huì)改變兩步反應(yīng)的焓變 B． 兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng) C． A、B、C三種物質(zhì)中B最不穩(wěn)定 D． BC的反應(yīng)的活化能是E4 kJ/mol 【答案】C 【解析】A→B的反應(yīng)，反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，反應(yīng)吸熱，B→C的反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物總能量，反應(yīng)為放熱反應(yīng)。A．加入催化劑，只改變反應(yīng)的活化能，不改變反應(yīng)熱，故A錯(cuò)誤；B．A→B的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，B→C的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．物質(zhì)的總能量越低，越穩(wěn)定，C最穩(wěn)定，B最不穩(wěn)定，故C正確；D．根據(jù)圖像，BC的反應(yīng)的活化能是E3 kJ/mol，故D錯(cuò)誤。 17．下圖是金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)的能量變化示意圖。下列說(shuō)法正確的是( ) A． 由圖可知此溫度下MgBr2(s)與Cl2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方 程式為：MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g) ΔH=+117 kJmol-1 B． 熱穩(wěn)定性: MgI2 > MgBr2 > MgCl2 > MgF2 C． 工業(yè)上可由電解MgCl2溶液冶煉金屬M(fèi)g，該過(guò)程需吸收熱量 D． 金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)的反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行是因?yàn)棣均小于零 【答案】D 18．已知反應(yīng)A+B=C+D的能量變化如圖所示(E1、E2均為正值)，下列說(shuō)法正確的是 A． 破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量 B． 該反應(yīng)只有在加熱條件下才能進(jìn)行 C． A和B的總能量一定高于C和D的總能量 D． 該反應(yīng)吸收的能量為(E1-E2) 【答案】D 19．反應(yīng)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)過(guò)程中的能量變化如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是 A． ?H1<0 B． ?H2為該反應(yīng)的反應(yīng)熱 C． ?H1=?H3-?H2 D． ?H3為氫氣的燃燒熱 【答案】C 【解析】A、△H1是分子拆成原子的過(guò)程，需吸收能量，△H1＞0，故A錯(cuò)誤；B、△H3是該反應(yīng)的反應(yīng)熱，△H2只是原子結(jié)合成分子是釋放的能量，故B錯(cuò)誤；C、一個(gè)反應(yīng)的△H應(yīng)是拆開(kāi)反應(yīng)物的化學(xué)鍵吸收的能量與形成新的化學(xué)鍵釋放的能量之差，從反應(yīng)過(guò)程分析，△H3=△H1+△H2，即△H1=△H3-△H2，故C正確；D、燃燒熱是指1mol可燃物燃燒放出的熱量，△H3是2mol氫氣燃燒放出的熱量，不是氫氣的燃燒熱，故D錯(cuò)誤。 20．某研究小組探究氨基甲酸銨（NH2COONH4）分解的化學(xué)平衡和水解反應(yīng)速率。 （1）將一定量純凈的氨基甲酸銨置于固定容積為 100mL 的密閉真空溶液 A 中，在恒定溫度下使其達(dá)到分解 平衡。實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表： 溫度（℃） 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡氣體總物質(zhì)的量（mol） 0.34 0.48 0.68 0.94 ①氨基甲酸銨分解的化學(xué)方程式為 NH2COONH4(s) ?2NH3(g)+CO2(g)，若 25.0℃時(shí)達(dá)到平衡所用時(shí)間為8min，根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算 NH3 的平均生成速率為_(kāi)_________。 ②可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是_____。 A． 2v(NH3)正=v(CO2)逆 B．密閉容器中總壓強(qiáng)不變 C． 密閉容器中混合氣體的密度不變 D． 密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變 （2）已知：NH2COONH4+2H2O ?NH4HCO3+NH3H2O。該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨 溶液測(cè)定水解反應(yīng)速率，得到 c(NH2COO-)隨時(shí)間變化趨勢(shì)如圖所示。根據(jù)圖中信息，如何說(shuō)明水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大：_____。 （3）合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要意義。工業(yè)合成氨常用的催化劑是_____，氨分子的電子式是_____。 （4）如圖是一定的溫度和壓強(qiáng)下時(shí) N2 和 H2 反應(yīng)生成 1molNH3 過(guò)程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫出工業(yè)合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：__________________________。（熱量 Q 的數(shù)值使用含字母 a、b 的代數(shù)式表示） （5）在催化劑存在下，NH3 可用來(lái)消除 NO 的污染，生成兩種對(duì)環(huán)境無(wú)害的物質(zhì)。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________；該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是_______________。 【答案】0.4mol/(Lmin）BC25℃反應(yīng)物起始濃度較小，但 0～6min 的平均反應(yīng)速率（曲線的斜率）仍比 15℃大鐵觸媒N2(g)+3H2(g)→2NH3(g) H=+(b-a)kJmol－14NH3+6NO 5N2+6H2O2:3 21．人類研究氫能源從未間斷過(guò),而熱化學(xué)循環(huán)分解水制 H2是在水反應(yīng)體系中加入一種中間物,經(jīng)歷不同的反應(yīng)階段,最終將水分解為H2和O2,這是一種節(jié)約能源、節(jié)省反應(yīng)物料的技術(shù),下圖是熱化學(xué)循環(huán)制氫氣的流程: (1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,1 g H2燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ的熱量,則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_(kāi)______。 (2)整個(gè)流程參與循環(huán)的物質(zhì)是________和________(填化學(xué)式),最難進(jìn)行的反應(yīng)是____________(填序號(hào))。 (3)汞雖然有毒,但用途廣泛。用汞和溴化鈣作催化劑,可以在較低溫度下經(jīng)過(guò)下列反應(yīng)使水分解制氫氣和氧氣:①CaBr2+2H2O=Ca(OH)2+2HBr↑；②……③HgBr2+Ca(OH)2=CaBr2+HgO+H2O；④2HgO=2Hg+O2↑。反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________。 (4)合成氨用的H2可以甲烷為原料制得。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示,則CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________。 【答案】H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJmol-1 SO2I2②Hg+2HBr=HgBr2+H2↑CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+161.1 kJmol-1 22．(1)已知:H2(g)+O2(g)H2O(g),反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示,則: ①a、b、c分別代表什么意義?a_; b_; c_。 ②該反應(yīng)是_反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),ΔH_0(填“>”或“<”)。 (2)發(fā)射“天宮”一號(hào)的火箭使用的推進(jìn)劑是液氫和液氧,這種推進(jìn)劑的優(yōu)點(diǎn)是__________。(請(qǐng)寫兩條) (3)已知:H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJmol-1 H2(g)H2(l) ΔH=-0.92 kJmol-1 O2(g)O2(l) ΔH=-6.84 kJmol-1 H2O(l)H2O(g) ΔH=+44.0 kJmol-1 請(qǐng)寫出液氫和液氧生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式:________________ 【答案】1 mol H2分裂為H、0.5 mol O2分裂為O時(shí)吸收的熱量H、O結(jié)合生成1 mol H2O(g)放出的熱量1 mol H2和0.5 mol O2生成1 mol H2O(g)時(shí),反應(yīng)放出的熱量放熱<相同質(zhì)量時(shí),氫氣放出的熱量多,產(chǎn)物為水,無(wú)污染H2(l)+O2(l)H2O(g) ΔH=-237.46 kJmol-1 【解析】（1）①圖象中可以分析判斷，a代表舊鍵斷裂吸收的能量；c為反應(yīng)生成化學(xué)鍵放出的熱量減去反應(yīng)斷裂化學(xué)鍵吸收的熱量，即c代表反應(yīng)熱； 故答案為：a1 mol H2分裂為H、0.5 mol O2分裂為O時(shí)吸收的熱量；H、O結(jié)合生成1 mol H2O（g）放出的熱量；1 mol H2和0.5 mol O2生成1 mol H2O（g）時(shí)，反應(yīng)放出的熱量； ②反應(yīng)物的能量高于生成物的能量，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的能量守恒，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，焓變小于0，故答案為：放熱；＜； （2）氫氣在氧氣中可以燃燒可以放出大量的熱，氫氣的燃燒產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境，故答案為：放熱量高；無(wú)污染； （3）已知：①2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-285.8kJ?mol-1 ②H2（g）═H2（l）△H=-0.92kJ?mol-1 ③O2（g）═O2（l）△H=-6.84kJ?mol-1 ④H2O（l）═H2O（g）△H=+44.0kJ?mol-1 據(jù)蓋斯定律，①-②2-③+④2得：2H2（l）+O2（l）=2H2O（g）△H=-191.12kJ/mol。 23．氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(1) ΔH＝－572 kJmol－1。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)生成物能量總和________(填“大于”“小于”或“等于”)反應(yīng)物能量總和。 (2)若2 mol氫氣燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量________(填“大于”“小于”或“等于”)572 kJ。 (3)H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH＝________。 (4)反應(yīng)2H2＋O22H2O的能量變化如圖所示。已知拆開(kāi)1 mol H2、1 molO2和1 mol H—O中的化學(xué)鍵分別需要消耗436 kJ、496 kJ和463 kJ的能量。則反應(yīng)過(guò)程(Ⅱ)________(填“吸收”或“放出”)________kJ。 【答案】小于小于－286 kJmol－1放出1852 24．反應(yīng)A（g）+B（g）C（g）+D（g）過(guò)程中的能量變化如圖所示，回答下列問(wèn)題。 （1）該反應(yīng)是_________反應(yīng)（填“吸熱”、“放熱”）。 （2）反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響？___（填“有”、“無(wú)”），原因是_______。 （3）在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1和E2的變化是：E1 _______， E2 ______（填“增大”、“減小”、“不變”）。 【答案】放熱無(wú)催化劑不改變反應(yīng)物總能量與生成物總能量之差即反應(yīng)熱不變減小減小 25．2SO2(g)+O2(g)＝2SO3(g)反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。已知1mol SO2(g)氧化為1mol SO3的 ΔH=—99kJmol-1。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）圖中A、C分別表示________、_________，E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響？_______。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低？_________，理由是_________________________。 （2）圖中△H=____________kJmol-1。 （3）如果反應(yīng)速率υ（SO2）為0.05 molL-1min-1，則υ（O2）=________υ(SO3)=_________。 （4）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJmol-1，計(jì)算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H（要求寫出計(jì)算過(guò)程）_______。 【答案】反應(yīng)物總能量生成物總能量無(wú)影響降低催化劑改變反應(yīng)歷程,降低活化能E－1980.025 molL-1min-10.05 molL-1min-1△H=－1185kJ/mol 【解析】（1）根據(jù)圖示，圖中A表示反應(yīng)物能量，C表示生成物能量。E表示反應(yīng)的活化能，反應(yīng)熱只與反應(yīng)物能量和生成物能量的相對(duì)大小有關(guān)，與活化能無(wú)關(guān)，E的大小對(duì)反應(yīng)熱無(wú)影響。V2O5作催化劑，改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能E，從而使圖中B點(diǎn)降低。 （2）1 mol SO2（g）氧化為1 mol SO3（g）的ΔH＝－99 kJ/mol，則反應(yīng)2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）ΔH=－198kJ/mol，即圖中ΔH=－198kJ/mol。 （3）根據(jù)同一反應(yīng)中不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，υ（O2）=0.5υ（SO2）=0.025mol/（Lmin），υ（SO3）=υ（SO2）=0.05mol/（Lmin）。 （4）單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ/mol，則表示S燃燒熱的熱化學(xué)方程式為①：S（s）+O2（g）=SO2（g）ΔH=－296kJ/mol；又因?yàn)棰冢?SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）ΔH=－198kJ/mol，應(yīng)用蓋斯定律可知①+②0.5得，S（s）+3/2O2（g）=SO3（g）ΔH=（－296kJ/mol）+0.5（－198kJ/mol）=－395kJ/mol；因此生成3molSO3（g）的ΔH=（－395kJ/mol）3=－1185kJ/mol。 26．（I）2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。 已知1molSO2（g）氧化為1molSO3（g）的△H=-99kJ?mol-1．請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱______（填“有”或“無(wú)”）影響。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)______（填“升高”還是“降低”）。 （2）完成SO2氧化為SO3的熱化學(xué)方程式______________________。 （II）用 50mL0.50mol/L 鹽酸與 50mL0.55mol/LNaOH 溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉?wèn)題： （1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是_____________。實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替該用品_______(填“能”或“否”) （2）向鹽酸溶液中加入NaOH溶液的正確操作是_______(從下列選出)。 A．沿玻璃棒緩慢倒入 B． —次迅速倒入 C．分三次少量倒入 （3）用相同濃度和體積的氨水(NH3H2O)代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)_____(填“偏大”、“偏小”、“無(wú)影響”)。 （4）小明利用上述裝置做實(shí)驗(yàn)，測(cè)得中和熱的數(shù)值偏低，請(qǐng)你分析可能的原因是__________________。 A．測(cè)量完鹽酸的溫度再次測(cè)最NaOH溶液溫度時(shí)，溫度計(jì)上殘留的酸液未用水沖洗干凈。 B．做本實(shí)驗(yàn)的當(dāng)天室溫較高 C．大小燒杯口不平齊，小燒杯口未接觸硬紙板。 D．在量取鹽酸時(shí)仰視讀數(shù) E.大燒杯的蓋板中間小孔太大 【答案】無(wú)降低2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g) ΔH=-198kJmol-1環(huán)形玻璃攪拌棒否B偏小ACE 27．化學(xué)反應(yīng)都有能量變化，吸熱或放熱是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要形式之一。 （1）反應(yīng)A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，反應(yīng)過(guò)程中能量變化如下圖所示，回答下列問(wèn)題： ①化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生能量變化的本質(zhì)原因是___________________； ②該反應(yīng)是_____反應(yīng)(填“吸熱或放熱”)，ΔH＝__________ (用E1、E2表示)； ③加入催化劑對(duì)該反應(yīng)的ΔH是否有影響？___________。 （2）已知：2CH3OH(l)＋2O2(g)2CO(g)＋4H2O(g) ΔH1＝－a kJ?mol－1，2CO(g)＋O2(g)2CO2(g) ΔH2＝－b kJ?mol－1；H2O(g)H2O(l) ΔH3＝－c kJ?mol－1。則表示CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___________________。 【答案】破壞反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的能量與形成生成物中化學(xué)鍵放出的能量存在差異 放熱E1－E2或－(E2－E1)無(wú)影響CH3OH(l)＋O2(g)CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－(++2c) kJ?mol?1 28．Ⅰ） （1）實(shí)驗(yàn)中能觀察到的現(xiàn)象是____________________。（選填代號(hào)） A．試管中鎂片逐漸溶解 B．試管中產(chǎn)生無(wú)色氣泡 C．燒杯外壁變冷 D．燒杯底部析出少量白色固體 （2）由實(shí)驗(yàn)推知，MgCl2溶液和H2的總能量________（填“大于”“小于”“等于”）鎂片和鹽酸的總能量。 Ⅱ）用50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉?wèn)題： （1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是___________，除此之外還有一處錯(cuò)誤的是____________________。 （2）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值（絕對(duì)值）__________（填“偏大、偏小、無(wú)影響”）。 Ⅲ）（1）煤燃燒的反應(yīng)熱可通過(guò)以下兩個(gè)途徑來(lái)利用：a.利用煤在充足的空氣中直接燃燒產(chǎn)生的反應(yīng)熱；b.先使煤與水蒸氣反應(yīng)得到氫氣和一氧化碳，然后使得到的氫氣和一氧化碳在充足的空氣中燃燒。這兩個(gè)過(guò)程的熱化學(xué)方程式為： a．C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝E1 ① b．C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）ΔH＝E2 ② H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（g）ΔH＝E3 ③ CO（g）＋1/2O2（g）===CO2（g）ΔH＝E4 ④ 請(qǐng)表達(dá)E1、E2、E3、E4之間的關(guān)系為E2＝_________________。 （2）如圖所示在常溫常壓下，1摩爾NO2 和1摩爾CO完全反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：___________________。 （3）化學(xué)反應(yīng)的焓變與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)。已知某些化學(xué)鍵的鍵能如下表所示： 共價(jià)鍵 H—H Cl—Cl H—Cl 鍵能/（kJmol－1） 436 247 434 則反應(yīng)：H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）的焓變?chǔ) ＝ ____________________。 【答案】A B D小于環(huán)形玻璃攪拌棒小燒杯口和大燒杯口沒(méi)有平齊（其它合適答案給分）偏小E2＝E1－E3－E4NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g） ΔH＝－234 kJmol－1ΔH ＝－185 kJmol－1 29．(1)許多運(yùn)動(dòng)會(huì)使用的火炬內(nèi)熊熊大火來(lái)源于丙烷的燃燒，丙烷是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問(wèn)題： ①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O過(guò)程中的能量變化圖，請(qǐng)?jiān)趫D中的括號(hào)內(nèi)填入“＋”或“－”。 ②寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_____________。 (2)2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2（g）氧化為1 mol SO3（g）的ΔH=﹣99 kJ?mol-1。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： ①圖中ΔH=______kJ?mol-1。 ②已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ?mol-1，計(jì)算由S（s）生成1 mol SO3（g）的ΔH=______ kJ?mol-1。 【答案】－C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2215.0 kJmol－1 -198-395 30．依據(jù)事實(shí)，書(shū)寫下列熱化學(xué)方程式： （1）在25℃、101kPa時(shí)，1molC與1mol水蒸氣反應(yīng)生成1molCO和1molH2，吸熱131.5kJ：______________________________________。 （2）根據(jù)下圖寫出熱化學(xué)方程式__________________________________________。 （3）已知稀溶液中，1 mol H2SO4與NaOH溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)，放出114.6 kJ熱量，寫出表示H2SO4與NaOH反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式__________________。 （4）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJmol–1 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH＝－113.0 kJmol–1 請(qǐng)寫出NO2與SO2反應(yīng)生成SO3和NO的熱化學(xué)方程式____________________。 【答案】C(s)+H2O(g)＝CO(g)+H2(g) △H＝+131.5kJ／molN2(g)+3H2(g)＝2NH3(g) △H＝－92kJ／mol1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)＝1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) △H＝－57.3kJ／molNO2(g)+SO2(g)＝SO3(g)+NO(g) △H＝－41.8kJ／mol 31．（1）根據(jù)如圖所示情況，判斷下列說(shuō)法中正確的是________。 A．其熱化學(xué)方程式為：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH＝41 kJmol－1 B．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) C．該反應(yīng)為放熱反應(yīng) D．若當(dāng)H2O為液態(tài)時(shí)反應(yīng)熱為ΔH2，則ΔH2＞ΔH （2）25℃、101 kPa下，已知1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出142.9 kJ的熱量，表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式是_________。 （3）已知反應(yīng)：N2(g) ＋ O2 (g) ＝ 2NO(g) △H1 2H2(g) ＋ O2(g) ＝ 2H2O(g) △H2 N2(g) ＋ 3H2(g) ＝ 2NH3(g) △H3 利用上述三個(gè)反應(yīng)，計(jì)算4NH3(g) + 5O2(g) ＝ 4NO(g) + 6H2O(g) △H4 的反應(yīng)焓變?yōu)開(kāi)_______________(用含△H1、△H2、△H3的式子表示)。 （4）在25 ℃、101 kPa下，一定質(zhì)量的無(wú)水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量Q kJ，其燃燒生成的CO2用過(guò)量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_________________。 【答案】BH2(g) +1/2O2(g) = H2O(1) △H2=-285.8kJmol－12△H1+3△H2—2△H3C2H5OH(l)＋3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2Q kJmol－1 【解析】 (1).根據(jù)圖分析，一氧化碳和水反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣為放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B.圖顯示二氧化碳和氫氣反應(yīng)生成一氧化碳和水為吸熱反應(yīng)，故正確；C.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故錯(cuò)誤；D.從氣態(tài)水變成液態(tài)水需要放熱，所以該反應(yīng)吸收的熱量減少，數(shù)值變小，故錯(cuò)誤。故選B。 (2) 25℃、101 kPa下，已知1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出142.9 kJ的熱量，即1mol氫氣完全反應(yīng)生成液態(tài)水放出的熱量為285.8kJ，熱化學(xué)方程式為：H2(g) +1/2O2(g) = H2O(1) △H2=-285.8kJmol－1；(3) ①N2(g) ＋ O2 (g) ＝ 2NO(g) △H1 ；②2H2(g) ＋ O2(g) ＝ 2H2O(g) △H2 ；③N2(g) ＋ 3H2(g) ＝ 2NH3(g) △H3 ，根據(jù)蓋斯定律分析，①2+②3-③2即可得熱化學(xué)方程式4NH3(g) + 5O2(g) ＝ 4NO(g) + 6H2O(g) △H4=2△H1+3△H2—2△H3 。 (4)100克碳酸鈣的物質(zhì)的量為1mol，則說(shuō)明有0.5mol乙醇反應(yīng)，則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為： C2H5OH(l)＋3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2Q kJmol－1。 32．金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們?nèi)紵龝r(shí)，若氧氣不足生成一氧化碳，若充分燃燒生成二氧化碳，反應(yīng)中放出的熱量如圖所示。 （1）等質(zhì)量的金剛石和石墨完全燃燒，________(填“金剛石”或“石墨”)放出的熱量更多，寫出表示石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式：________________________。 （2）在通常狀況下，________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定，寫出石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式：__________________________________________。 （3）12 g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36 g，該過(guò)程中放出的熱量為_(kāi)___________________。 【答案】金剛石C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJmol－1石墨C(石墨，s)===C(金剛石，s) ΔH＝＋1.9 kJmol－1252.0 kJ 33．當(dāng)前能源危機(jī)是一個(gè)全球性問(wèn)題，開(kāi)源節(jié)流是應(yīng)對(duì)能源危機(jī)的重要舉措。 （1）下列做法有利于能源“開(kāi)源節(jié)流”的是________(填字母)。 A．大力發(fā)展農(nóng)村沼氣，將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源 B．大力開(kāi)采煤、石油和天然氣以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的能源需求 C．開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉?，減少使用煤、石油等化石燃料 D．減少資源消耗，加大資源的重復(fù)使用、資源的循環(huán)再生 （2）金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們?cè)谘鯕獠蛔銜r(shí)燃燒生成一氧化碳，在氧氣充足時(shí)充分燃燒生成二氧化碳，反應(yīng)中放出的熱量如圖所示。則在通常狀況下，金剛石和石墨相比較，________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定，石墨的燃燒熱ΔH＝________。 （3）已知：N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946 kJ/mol、497kJ/mol。N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH＝＋180kJ/mol。NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為_(kāi)_________________kJ/mol。 （4）綜合上述有關(guān)信息，請(qǐng)寫出用CO除去NO生成無(wú)污染氣體的熱化學(xué)方程式：________________。 （5）已知Na2SO410H2ONa2SO4nH2O＋(10－n)H2O。將裝有芒硝(Na2SO410H2O)的密閉聚乙烯管安裝在房屋的外墻內(nèi)就能達(dá)到白天蓄熱，使室內(nèi)保持較低溫度，晚上把白天所蓄的熱量放出，使室內(nèi)保持溫暖的目的。則白天和晚上的能量轉(zhuǎn)化方式是白天將________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能，晚上將________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能。 【答案】ACD石墨－393.5 kJmol-1631.52NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－746 kJmol-1熱化學(xué)化學(xué)熱 【解析】 (1)只要能減少化石燃料等資源的使用都屬于開(kāi)源節(jié)流，ACD能減少化石燃料的使用，B大力開(kāi)采煤、石油和天然氣，不能減少化石燃料的使用，故選 ACD。(2)圖像分析金剛石能量高于石墨，能量越低越穩(wěn)定，所以說(shuō)明石墨穩(wěn)定，圖像分析1mol石墨完全燃燒生成1mol二氧化碳放出的熱量為110.5+283.0=393.5kJ。 (3)根據(jù)氮?dú)夂脱鯕夥肿又谢瘜W(xué)鍵的鍵能分別是946 kJ/mol、497kJ/mol和N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH＝＋180kJ/mol，可設(shè)一氧化氮分子中化學(xué)鍵的鍵能為x，則有946+497-2x=180，x= 631.5； (4). ①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH＝-393.5 kJmol-1②C(石墨，s)+O2(g)=CO(g) ΔH＝+-11.05kJmol-1 ③N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH＝+180 kJmol-1，由蓋斯定律分析，方程式①2-②2-③得2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－746 kJmol-1 。 (5)白天吸收熱量，將熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，晚上再把白天所蓄的熱量放出，即釋放熱量，將化學(xué)能變?yōu)闊崮堋? 34．反應(yīng)A（g）+B（g）═C（g）+D（g）過(guò)程中的能量變化如圖所示，回答下列問(wèn)題． （1）該反應(yīng)是_____反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）， （2）E1表示____________，E2表示_____， △H=______， （3）反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響？_______（填“有影響”“無(wú)影響”）， （4）在反應(yīng)體系中加入催化劑，E1和E2的變化是：E1____，E2____（填“增大”“減小”或“不變”）． 【答案】放熱反應(yīng)為斷鍵吸收的總能量生成物成鍵釋放的總能量E1-E2無(wú)影響減小減小