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專題跟蹤檢測 化學(xué)反應(yīng)與能量 1.(2018佛山模擬)如圖表示H2和Br2反應(yīng)的歷程，其中虛線表示的是使用催化劑的反應(yīng)歷程，下列說法正確的是(　　) A．正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B．正反應(yīng)為放熱反應(yīng) C．加入催化劑，該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱增大 D．從圖中可以看出，該反應(yīng)的反應(yīng)熱與反應(yīng)途徑有關(guān) 解析：選A　由圖像可知反應(yīng)物(Br2＋H2)總能量低于生成物(2HBr)的總能量，所以此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤；加入催化劑時只是加快反應(yīng)速率，并不影響反應(yīng)熱，反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)途徑無關(guān)，C、D項(xiàng)錯誤。 2．(2018中山模擬)甲烷是一種高效清潔的新能源，0.25 mol 甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時放出222.5 kJ熱量，則下列熱化學(xué)方程式中正確的是(　　) A．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋890 kJmol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋890 kJmol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJmol－1 D．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890 kJmol－1 解析：選C　1 mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時放出222.5 kJ4＝890 kJ熱量，則熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJmol－1。 3．BeCl2是有機(jī)反應(yīng)的催化劑，鈹和氯氣反應(yīng)的能量變化如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．E2是正反應(yīng)的活化能　　　 　B．該反應(yīng)的ΔH<0 C．加入催化劑，ΔH減小 D．ΔH＝E2－E1 解析：選B　A項(xiàng)，E1是正反應(yīng)活化能，E2是逆反應(yīng)活化能，錯誤；B項(xiàng)，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，正確；C項(xiàng)，加入催化劑，E1和E2減小，不改變ΔH，錯誤；D項(xiàng)，ΔH＝E1－E2，錯誤。 4．(2018廣安模擬)已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋130 kJmol－1；2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJmol－1。斷開1 mol H—H鍵、O===O鍵分別需要吸收436 kJ、496 kJ的熱量，則斷開 1 mol O—H 鍵需要吸收的熱量為(　　) A．332 kJ B．118 kJ C．462 kJ D．360 kJ 解析：選C　將第一個熱化學(xué)方程式乘以2，再減去第二個熱化學(xué)方程式，得2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋480 kJmol－1，故斷開1 mol O—H鍵需要吸收的熱量為＝462 kJ，C項(xiàng)正確。 5．(2018潮州模擬)下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是(　　) A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJmol－1，則氫氣的燃燒熱為241.8 kJmol－1 B．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，則含40.0 g NaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和，放出熱量小于57.3 kJ C．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝a kJmol－1,2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝b kJmol－1，則a>b D．已知C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH>0，則金剛石比石墨穩(wěn)定 解析：選B　該熱化學(xué)方程式中水是氣體，依據(jù)燃燒熱概念可知，氫氣的燃燒熱大于241.8 kJmol－1，故A錯誤；醋酸是弱酸，電離吸熱，NaOH的物質(zhì)的量為1 mol，與稀醋酸完全中和，放出的熱量小于57.3 kJ，故B正確；碳完全燃燒放出的熱量多，焓變?yōu)樨?fù)值，則a0，此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量，B、C項(xiàng)錯誤；再根據(jù)Ea和ΔH的比例關(guān)系可知D項(xiàng)正確。 7．(2018大慶模擬)在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中，ΔH2>ΔH1的是(　　) A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1； 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2 B．S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1； S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2 C．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1； C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 D．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1； H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH2 解析：選D　A項(xiàng)，物質(zhì)的燃燒反應(yīng)是放熱的，所以焓變是負(fù)值，液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水的過程是吸熱的，故ΔH1>ΔH2，錯誤；B項(xiàng)，物質(zhì)的燃燒反應(yīng)是放熱的，所以焓變是負(fù)值，固體硫變?yōu)闅鈶B(tài)硫需要吸收熱量，所以ΔH1>ΔH2，錯誤；C項(xiàng)，碳單質(zhì)完全燃燒生成二氧化碳放出的熱量多于不完全燃燒生成一氧化碳放出的熱量，反應(yīng)的焓變是負(fù)值，故ΔH1>ΔH2，錯誤；D項(xiàng)，方程式的化學(xué)計量數(shù)加倍，焓變數(shù)值加倍，該化合反應(yīng)是放熱的，所以焓變值是負(fù)值，2ΔH2＝ΔH1，ΔH1<ΔH2，正確。 8．(2018日照模擬)已知CaSO42H2O脫水過程的熱化學(xué)方程式如下： ①CaSO42H2O(s)===CaSO4H2O(s)＋H2O(g)　ΔH1＝＋83.2 kJmol－1 ②CaSO4H2O(s)===CaSO4(s)＋H2O(g)　ΔH2 又知：③CaSO42H2O(s)===CaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH3＝＋26 kJmol－1 ④H2O(g)===H2O(l)　ΔH4＝－44 kJmol－1 則ΔH2等于(　　) A．＋30.8 kJmol－1　　　 　B．－30.8 kJmol－1 C．＋61.6 kJmol－1 D．－61.6 kJmol－1 解析：選A　根據(jù)蓋斯定律，③－①－④2得CaSO4H2O(s)===CaSO4(s)＋H2O(g)　ΔH2＝＋30.8 kJmol－1，A正確。 9．已知：①M(fèi)n(s)＋O2(g)===MnO2(s)　ΔH1 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2 ③Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s)　ΔH3 則下列表述正確的是(　　) A．ΔH2>0 B．ΔH3>ΔH1 C．Mn＋SO2===MnO2＋S　ΔH＝ΔH1－ΔH2 D．MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)ΔH＝ΔH3－ΔH2－ΔH1 解析：選D　反應(yīng)②為放熱反應(yīng)，所以ΔH2<0，A項(xiàng)錯誤；①、③無法直接聯(lián)系，不能判斷ΔH3與ΔH1的大小關(guān)系，B項(xiàng)錯誤；未標(biāo)注物質(zhì)的聚集狀態(tài)，C項(xiàng)錯誤；依據(jù)蓋斯定律，由③－②－①得反應(yīng)MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)　ΔH，則ΔH＝ΔH3－ΔH2－ΔH1，D項(xiàng)正確。 10．(2018濟(jì)寧模擬)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： ①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJmol－1 ②CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2＝－870.3 kJmol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJmol－1 則反應(yīng)2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的ΔH為(　　) A．488.3 kJmol－1 B．－488.3 kJmol－1 C．－244.15 kJmol－1 D．244.15 kJmol－1 解析：選B　根據(jù)蓋斯定律，①2－②＋③2，得2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)　ΔH＝－393.5 kJmol－12＋870.3 kJmol－1－285.8 kJmol－12＝－488.3 kJmol－1。 11．(2018延邊模擬)已知：①CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－a kJmol－1 ②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－b kJmol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH3＝－c kJmol－1 ④H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH4＝－d kJmol－1 下列敘述正確的是(　　) A．由上述熱化學(xué)方程式可知ΔH3<ΔH4 B．H2的燃燒熱為d kJmol－1 C．CH3OH(g)===CO(g)＋2H2(g) ΔH＝(a－b－2c)kJmol－1 D．當(dāng)CO和H2的物質(zhì)的量之比為1∶2時，其完全燃燒生成CO2和H2O(l)時，放出Q kJ熱量，則混合氣中CO的物質(zhì)的量為 mol 解析：選B　A項(xiàng)，氣態(tài)水到液態(tài)水繼續(xù)放熱，所以d>c，ΔH3>ΔH4，錯誤；B項(xiàng)，燃燒熱應(yīng)生成穩(wěn)定氧化物，應(yīng)該是液態(tài)水，燃燒熱為d kJmol－1，正確；C項(xiàng)，根據(jù)蓋斯定律，由①－②－③2得到：CH3OH(g)===CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝(b＋2c－a)kJmol－1，錯誤；D項(xiàng)，設(shè)CO和H2物質(zhì)的量分別為n、2n，則CO放出的熱量是nb ，氫氣放出的熱量是2nd，即nb＋2nd＝Q，解得n＝ mol，則該混合物中CO的物質(zhì)的量為 mol，錯誤。 12．(2018郴州模擬)根據(jù)如圖所給信息，得出的結(jié)論正確的是(　　) A．48 g碳完全燃燒放出的熱量為1 574 kJmol－1 B．2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJmol－1 C．2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)　ΔH＝＋283.0 kJmol－1 D．C(s)＋O2(g)===CO2(s)　ΔH＝－393.5 kJmol－1 解析：選B　48 g碳完全燃燒生成CO2，放出的熱量為1 574 kJ，A項(xiàng)錯誤；根據(jù)圖像可知，C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJmol－1，故2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJmol－1，B項(xiàng)正確；根據(jù)圖像可知，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJmol－1，故2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)　ΔH＝＋566.0 kJmol－1，C項(xiàng)錯誤；根據(jù)圖像可知，C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJmol－1，D項(xiàng)錯誤。 13．(1)已知：Ⅰ.C(s、金剛石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－395.4 kJmol－1； Ⅱ.C(s、石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH2＝－393.5 kJmol－1。 ①石墨和金剛石相比，石墨的穩(wěn)定性________金剛石的穩(wěn)定性(填“大于”“小于”或“等于”，下同)。 ②石墨中C—C鍵鍵能________金剛石中C—C鍵鍵能。 (2)0.3 mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5 kJ熱量，其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為__________________________________；又知H2O(l)H2O(g)　ΔH＝＋44 kJmol－1，則11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時，放出的熱量是________kJ。 解析：(1)①Ⅰ－Ⅱ 得出C(s，金剛石)===C(s，石墨)　ΔH＝－1.9 kJmol－1，石墨的能量比金剛石能量低，能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定，即石墨的穩(wěn)定性大于金剛石；②石墨比金剛石穩(wěn)定，說明石墨中C—C鍵的鍵能大于金剛石中的C—C鍵鍵能。(2)1 mol B2H6完全燃燒放出的熱量為649.5 kJ＝2 165 kJ，因此熱化學(xué)反應(yīng)方程式為B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l)　ΔH＝－2 165 kJmol－1；①B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l)　ΔH1＝－2 165 kJmol－1，②H2O(l)===H2O(g)　ΔH2＝＋44 kJmol－1，根據(jù)蓋斯定律，①＋3②得出 B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(g)　ΔH＝－2 033 kJmol－1，因此消耗11.2 L的B2H6放出的熱量為 1 016.5 kJ。 答案：(1)①大于　②大于 (2)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l)　ΔH＝－2 165 kJmol－1　1 016.5 14．按要求計算下列反應(yīng)的ΔH。 (1)二氧化碳的捕集與利用是實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排的重要途徑之一。 目前工業(yè)上用的捕碳劑NH3和(NH4)2CO3，它們與CO2發(fā)生如下可逆反應(yīng)： 2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1 NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2 (NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)　ΔH3 則ΔH3＝______________(用含ΔH1、ΔH2的代數(shù)式表示)。 (2)已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量如表： 化學(xué)鍵 H—H C===O C===S H—S C≡O(shè) E/(kJmol－1) 436 745 577 339 1072 H2還原COS發(fā)生的反應(yīng)為H2(g)＋COS(g) ===H2S(g)＋CO(g)，該反應(yīng)的ΔH＝________ kJmol－1(已知COS的電子式為)。 (3)NH3作為一種重要化工原料，被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，與其有關(guān)性質(zhì)反應(yīng)的催化劑研究曾被列入國家863計劃。催化劑常具有較強(qiáng)的選擇性，即專一性。已知： 反應(yīng)Ⅰ：4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－905.0 kJmolˉ1 反應(yīng)Ⅱ：4NH3(g)＋3O2(g) 2N2(g)＋6H2O(g) ΔH2 化學(xué)鍵 H—O O===O N≡N N—H 鍵能/(kJmol－1) 463 496 942 391 ΔH2＝__________________。 (4)以甲醇為原料制備氫氣的一種原理如下： 反應(yīng)Ⅰ：CH3OH(g) CO(g)＋2H2(g)　ΔH1＝＋90 kJmol－1 反應(yīng)Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－41 kJmol－1 已知：斷裂1 mol分子中的化學(xué)鍵需要吸收的能量如表所示。 分子 CH3OH(g) H2(g) H2O(g) CO2(g) 能量/(kJmol－1) 2 038 436 925 x 表中x＝________。 (5)利用CO2和CH4重整可制合成氣(主要成分為CO、H2)，已知重整過程中部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 ①CH4(g)===C(s)＋2H2(g)ΔH1＝＋75.0 kJmol－1 ②CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41.0 kJmol－1 ③CO(g)＋H2(g)===C(s)＋H2O(g)ΔH3＝－131.0 kJmol－1 反應(yīng)CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝__________kJmol－1。 解析：(1)①2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) (NH4)2CO3(aq)　ΔH1 ②NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)　ΔH2 根據(jù)蓋斯定律②2－①可得：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)　ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。 (2)ΔH＝(436＋745＋577－2339－1072)kJmol－1＝＋8 kJmol－1。 (3)4NH3(g)＋3O2(g) 2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和＝(43391＋3496－2942－62463) kJmol－1＝－1 260 kJmol－1。 (4)根據(jù)蓋斯定律Ⅰ＋Ⅱ可得：CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋49 kJmol－1，因?yàn)棣＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和＝(2 038＋925－x－4363) kJmol－1＝49 kJmol－1，解得x＝1 606，所以表中x＝1 606。 (5)根據(jù)蓋斯定律①＋②－③可得反應(yīng)：CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝75.0 kJmol－1＋41.0 kJmol－1－(－131.0 kJmol－1)＝＋247.0 kJmol－1。 答案：(1)2ΔH2－ΔH1　(2)＋8 (3)－1 260 kJmol－1　(4)1 606　(5)＋247.0