1、训练(二十七)化学能与热能 1(2020四川成都期末)下列变化过程，属于放热反应的是() NaOH 固体溶于水黑火药的爆炸食物因氧化而腐败铝热反应酸碱 中和反应煅烧石灰石制生石灰盐酸溶液中插入打磨过的铝片 AB CD ANaOH 固体溶于水放热，为物理过程，不是放热反应，错误；黑火药的爆炸为放 热反应，正确；食物因氧化而腐败，为放热反应，正确；铝热反应为放热反应，正确； 酸碱中和反应为放热反应，正确；煅烧石灰石制生石灰为吸热反应，错误；盐酸溶液中 插入打磨过的铝片为放热反应，正确。 2(2021河北秦皇岛检测)下列说法正确的是() A在 101 kPa 时，1 mol S(s)和 2 mol
2、S(s)的燃烧热相等 B需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 C已知 H (aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol 1，则稀 H2SO4 溶液和稀 Ba(OH)2溶液反应的反应热H2(57.3)kJmol 1 D已知 2C(s)2O2(g)=2CO2(g)Ha kJmol 1，2C(s)O2(g)=2CO(g) H b kJmol 1，则 b0a A燃烧热与物质的物质的量多少无关，所以在 25 、101 kPa 下，1 mol 硫和 2 mol 硫燃烧热相等， A 项正确；反应热与反应条件无关，如铝热反应为放热反应，但需在高温 下进行，B 项错误；稀 H2SO4溶液和稀 Ba
3、(OH)2溶液反应生成水和 BaSO4沉淀，生成硫酸 钡沉淀会放出热量，则Hba，D 项错误。 3(2021河南焦作检测)等物质的量的 CH2=CHCH=CH2与 HBr 加成生成两种主要 产物 X、Y 的能量与反应进程如下图所示： 下列说法正确的是() A产物 Y 比产物 X 更稳定 BCH2=CHCH=CH2HBrW 的过程放出能量 CWX 正反应的活化能比 WY 正反应的活化能大 DCH2=CHCH=CH2HBrW 的速率比 WX(或 Y)的快 A 物 质 的 能 量 越 低 越 稳 定 ， 则 产 物 Y 比 产 物 X 更 稳 定 ， A 项 正 确 ； CH2=CHCH=CH2与
4、HBr 的总能量比 W 的总能量低，为吸热反应，B 项错误；由图可知 WX 正反应的活化能小，WY 正反应的活化能大，C 项错误；活化能越小，反应速率越 快，则 CH2=CHCH=CH2HBrW 的速率比 WX(或 Y)的慢，D 项错误。 4 (2021湖南长沙一中检测)以 TiO2为催化剂的光热化学循环分解 CO2反应为温室气体 减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。 下列说法正确的是() A过程中钛氧键断裂会释放能量 B该反应中，光能和热能转化为化学能 C使用 TiO2作催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率 DCO2分解反应的热化学方程式为
5、 2CO2(g)= 2CO(g)O2(g)H30 kJ/mol B过程中钛氧键断裂需要吸收能量，A 项错误；由图可知，光热化学循环分解 CO2 反应转化为 CO，故光能和热能转化为化学能，B 项正确；使用 TiO2作催化剂可以降低反应 的活化能，从而提高化学反应速率，但反应焓变(H)不变，C 项错误；结合图中数据，反应 2CO2(g)= 2CO(g)O2(g)的H(1 598 kJ/mol2)(21 072 kJ/mol496 kJ/mol)556 kJ/mol，D 项错误。 5(2021浙江名校协作体联考)十氢萘(C10H18)是具有高储氢密度的氢能载体，经历 “C10H18C10H12C1
6、0H8”的脱氢过程释放氢气。 反应：C10H18(l)C10H12(l)3H2(g)H1 反应：C10H12(l)C10H8(l)2H2(g)H2 在一定温度下，其反应过程对应的能量变化如图。下列说法不正确的是 AH1H20 BH1Ea1Ea2 C该脱氢过程速率的快慢由反应决定 DC10H18脱氢过程中，不会有大量中间产物 C10H12积聚 B由图可知，反应和反应均为吸热反应，且H1H20，A 项正确；图中 Ea1 代表反应中正反应活化能，但 Ea2不是反应逆反应活化能， 故H1Ea1Ea2， B 项错误； 活化能越大，反应速率越慢，反应中正反应活化能大于反应中正反应活化能，则反应 的反应速率
7、慢，故脱氢过程速率的快慢由反应决定，C 项正确；反应的速率比反应的 速率快，因此脱氢过程不会有大量中间产物 C10H12积聚，D 项正确。 6 (2021浙江嘉兴教学测试)2019 年9 月我国科研人员研制出TiHFe 双温区催化剂， 其中 TiH 区域和 Fe 区域的温度差可超过 100 。TiHFe 双温区催化合成氨的反应历 程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是() A在 Fe 区域发生，处于低温区 B过程表示 N 原子由 Fe 区域向 TiH 区域传递 C该历程中能量变化最大的是 2.46 eV，是氮分子中氮氮三键的断裂过程 D使用 TiHFe 双温区催化合
8、成氨，使合成氨反应转化为吸热反应 B合成氨反应是放热反应，过程涉及吸附和断键，应处于高温区，A 项错误； 过程中 TiHFe*N 转化为 TiH*NFe， 则该过程中 N 原子由 Fe 区域向 TiH 区 域传递，B 项正确；由图可知，过程能量变化最大(2.46 eV)，该过程中 N2吸附在催化剂 的表面，氮分子中共价键未断裂，C 项错误；使用催化剂，只能改变活化能，不能改变反应 热(H)，故合成氨反应转化仍为放热反应，D 项错误。 7依据事实，写出下列反应的热化学方程式。 (1)1 g 碳与适量水蒸气反应生成 CO 和 H2， 需要吸收 10.94 kJ 热量， 此反应的热化学方 程式为_
9、_。 (2)已知 2.0 g 燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成 N2和水蒸气时，放出 33.4 kJ 的热量，则 表示肼燃烧的热化学方程式为_。 (3)2 mol Al(s)与适量 O2(g)反应生成 Al2O3(s)，放出 1 669.8 kJ 的热量。此反应的热化学 方程式为_。 (4)2.3 g 某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成 2.7 g 液态水和 2.24 L CO2(标准状况)并放出 68.35 kJ 的热量。写出此反应的热化学方程式：_。 解析(1)1 g 1 12 mol 碳与适量水蒸气反应生成 CO 和 H2，需吸收 10.94 kJ 热量，则 碳与水
10、蒸气反应的热化学方程式为 C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.28 kJmol 1。 (2)2.0 g 1 16 mol 肼气体完全燃烧生成氮气和水蒸气时放出 33.4 kJ 热量，则表示肼燃 烧的热化学方程式为 N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.4 kJmol 1。 (3)2 mol Al(s)与适量 O2(g)反应生成 Al2O3(s)，放出 1 669.8 kJ 的热量，则此反应的热化 学方程式为 4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H1 669.8 kJmol 123 339.6 kJmol1。 (4)通过燃烧的产物可知该有机物中肯定含
11、有碳元素和氢元素， 可能含有氧元素。 n(H2O) 2.7 g 18 gmol 1 0.15 mol，n(H)0.3 mol，m(H)0.3 g，n(CO2) 2.24 L 22.4 Lmol 1 0.1 mol， n(C)0.1 mol，m(C)1.2 g，则碳元素和氢元素的质量之和是 0.3 g1.2 g1.5 g2.3 g，故 该有机物中还含有氧元素，氧元素的质量是 2.3 g1.5 g0.8 g，n(O)0.05 mol，从而可确 定该有机物的分子式为 C2H6O，该液态有机物为 C2H5OH，故该反应的热化学方程式为 C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 367 kJmol 1。 答案(1)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.28 kJmol 1 (2)N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.4 kJmol 1 (3)4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H3 339.6 kJmol 1 (4)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 367 kJmol 1
