1、【 精品教育资源文库 】 课时梯级作业 十七 化学能与热能 (45分钟 100 分 ) 一、选择题 (本题包括 9小题 ,每题 6分 ,共 54分 ) 1.(2018十堰模拟 )根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是 ( ) A.CO2(g)和 CaO(s)的总能量大于 CaCO3(s)的总能量 B.该反应的焓变大于零 C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂 ,化学键断裂吸收能量 ,化学键生成放出能量 D.由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应 【解析】 选 D。因为碳酸钙受热分解是吸热反应 ,CO2(g)和 CaO(s)的总能量大于 CaCO3(s)的总能量 ,焓变大于零 ,
2、A、 B正确 ;在 CaCO3中 ,Ca2+和 C 之间存在离子键 ,C 中 C与 O之间存在共价键 ,故反应中有离子键断裂也有共价键断裂 ,断键吸收能量 ,成键放出能量 ,C 正确 ;需要加热才发生的反应不一定为吸热反应 ,如碳的燃烧反应就是放热反应 ,D 错误。 2.H2与 ICl的反应分 、 两步进行 ,其能量曲线如图所示 ,下列有关说法错误的是 ( ) A.反应 、反应 均为放热反应 B.反应 、反应 均为氧化还原反应 C.反应 比反应 的速率慢 ,与相应正反应的活化能无关 D.反应 、反应 的焓变之和为 H=-218 kJ mol-1 【解析】 选 C。根据图象可知 ,反应 和反应
3、中反应物总能量都大于生成物 ,则反应 、 均为放热反应 ,A正确 ;反应 、 中都存在元素化合价变化 ,所以反应 、 都是氧化还原反应 ,B 正确 ;反应 比反应 的【 精品教育资源文库 】 速率慢 ,说明反应 中正反应的活化能较大 ,反应 中正反应的活化能较小 ,C错误 ;反应 、反应 总的能量变化为 218 kJ,根据盖斯定律可知 ,反应 、反应 的焓变之和为 H=-218 kJ mol-1,D 正确。 3.(2018盐城模拟 )利用 CO2和 CH4重整可制合成气 (主要成分为 CO、 H2)。下列有关说法正确的是( ) CH 4(g) C(s)+2H2(g) H1 =+75.0 kJ
4、 mol-1 CO 2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H2=+ 41.0 kJ mol-1 CO(g)+H 2(g) C(s)+H2O(g) H3=-131.0 kJ mol-1 A.反应 为放热反应 B.反应 中化学能转化为热能 C.反应 使用催化剂 , H3减小 D.反应 CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)的 H4=+247 kJ mol-1 【解析】 选 D。反应 H0,都是吸热反应 ,吸收的热量转变成物质的内能 ,即热能转变成化学能 ,A、 B均错误 ;催化剂不能改变反应的焓变 ,C 错误 ;利用盖斯定律 ,D选项可以将已知三个反应 + -, 则 H4
5、= H1+ H2- H3 =75.0+41.0-(-131.0)=+247 (kJ mol-1),D正确。 4.已知 X、 Y、 Z、 W有如图所示的转化关系 ,已知焓变 : H= H1+ H2,则 X、 Y不可能是 ( ) A.C、 CO B.AlCl3、 Al(OH)3 C.Fe、 Fe(NO3)2 D.Na2O、 Na2O2 【解析】 选 D。根据 H= H1+ H2分析 X、 Y、 Z之间的转化符合图示即可。 ,A正确 ; ,B正确 ; 【 精品教育资源文库 】 ,C正确 ;Na2O、 Na2O2不符合上述转化关系 ,D 错误。 5.已知热化学方程式 :2SO2(g)+O2(g) 2
6、SO3(g) H=-Q kJ mol-1(Q0)。下列说法正确的是 ( ) A.相同条件下 ,2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)所具有的能量小于 2 mol SO3(g)所具有的能量 B.将 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后 ,放出的热量为 Q kJ C.若使用催化剂 ,该反应的 | H|减小 D.如将一定量 SO2(g)和 O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热 Q kJ,则此过程中有 2 mol SO2(g)被氧化 【解析】 选 D。由于 SO2和 O2反应放热 ,所以相同条件下 ,2 mol SO2(g)和 1 mol O2(
7、g)所具有的能量大于 2 mol SO3(g)所具有的能量 ,A项错误 ;SO2和 O2的反应是可逆反应 ,将 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后 ,转化掉的 SO2小于 2 mol ,放出的热量小于 Q kJ,B项错误 ;催化剂只改变活化能不改变 H,C项错误。 6.硫酸是基础化学工业的重要产品 ,下列为接触法制硫酸的反应 : 4FeS 2(s)+11O2(g) 2Fe2O3(s)+8SO2(g) H=-3 412 kJ mol-1 2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-196.6 kJ mol-1 SO 3(g)+H2O(l) H2S
8、O4(l) H=-130.3 kJ mol-1 下列说法正确的是 ( ) A.反应 中使用催化剂越多释 放出的热量越大 B.反应 中 1 mol FeS2(s)参与反应放出的热量为 3 412 kJ C.64 g SO2与 1 mol O2在密闭容器中发生反应释放出 98.3 kJ热量 D.FeS2生成 H2SO4的热化学方程式可表示为 2FeS2(s)+ O2(g)+4H2O(l) Fe2O3(s)+4H2SO4(l) H=-2 620.4 kJ mol-1 【 精品教育资源文库 】 【解析】 选 D。催化剂不影响反应热大小 ,A错误 ;反应 中 1 mol FeS2(s)参与反应放出的热
9、量为 kJ=853 kJ,B错误 ;由于反应 属于可逆反应 ,故 1 mol SO2不能完全转化为 SO3,释放出的热量小于 98.3 kJ,C错误 ;根据盖斯定律 ,由 +2+4 可得 :2FeS2(s)+ O2(g)+4H2O(l) Fe2O3(s)+4H2SO4(l) H=-2 620.4 kJ mol-1,D 正确。 7.(2018佳木斯模拟 )已知 :NaHCO3在水溶液中水解的热化学方程式为NaHCO3(aq)+H2O(l) H2CO3(aq)+NaOH(aq) H=a kJ mol-1;稀盐酸和稀 NaOH的中和热为 b kJ mol-1。则等物质的量的 NaHCO3(aq)与稀
10、盐酸 (aq)反应的 H等于 ( ) A.(a+b) kJ mol-1 B.(a-b) kJ mol-1 C.-(a-b) kJ mol-1 D.-(a+b) kJ mol-1 【解析】 选 B。理解中和热的特点 ,抓住盖斯定律的原理。根据中和热的定义 ,可以写出 :H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) H=-b kJ mol-1? ;NaHCO 3水解的离子方程式为HC (aq)+H2O(l) H2CO3(aq)+OH-(aq) H=a kJ mol-1? 。由盖斯定律可知 ,所求反 应可通过+ 得 HC (aq)+H+(aq) H2CO3(aq) H=(a-b) kJ mol-1,B
11、项正确。 【 加固训练】 燃煤烟气脱硫可用生物质热解气 (主要成分 :CO、 CH4、 H2)将 SO2在一定条件下还原为单质硫。已知 : C(s)+O 2(g) CO2(g) H1=-393.5 kJ mol-1 CO 2(g)+C(s) 2CO(g) H2=+172.5 kJ mol-1 S(s)+O 2(g) SO2(g) H3=-296.0 kJ mol-1 则反应 2CO(g)+SO2(g) S(s)+2CO2(g)的 H为 ( ) A.+270 kJ mol-1 B.+862 kJ mol-1 C.-270 kJ mol-1 D.-862 kJ mol-1 【解析】 选 C。根据盖
12、斯定律 ,由 - - 可得 ,2CO(g)+SO2(g) S(s)+2CO2(g) H= H1- H2- H3=-393.5 kJ mol-1-172.5 kJ mol-1-(-296.0 kJ mol-1) =-270 kJ mol-1,本题选 C。 【 精品教育资源文库 】 8.(2018长春模拟 )火箭燃料肼 (H2N NH2)在燃烧过程中的能量变化如图所示。 已知 : 化学键 N N O O N N O H N H 断开 1 mol共价键所 需的能量 /kJ 159 498 943 460 a 下列判断错误的是 ( ) A.表中的 a=389 B.图示中的 H3=2 249 kJ m
13、ol-1 C.N2比 O2稳定 D.N2H4在氧气中燃烧的热化学方程式为 N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) H=-534 kJ mol-1 【解析】 选 A。 H3=(498+159+4a)kJ mol-1=(2 783-534)kJ mol-1=2 249 kJ mol-1,解得 a=398,A错误、B 正确 ;N2中键能大 ,因此比 O2稳定 ,C正确 ;根据图象可知 N2H4在氧气中燃烧的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) H= -534 kJ mol-1,D 正确。 9.(能力挑战题 )已知 : CH 3OH(g)+H2O(g)
14、CO2(g)+3H2(g) H=+49.0 kJ mol-1 CH 3OH(g)+ O2(g) CO2(g)+2H2(g) H=-192.9 kJ mol-1 下列说法正确的是 ( ) A.由反应 可计算 CH3OH 的燃烧热 B.反应 中的能量变化可以如图表示 ,且 H=E1-E2 【 精品教育资源文库 】 C.可推知 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H=-483.8 kJ mol-1 D.可推知 CH3OH(l)+ O2(g) CO2(g)+2H2(g) H0,可推知 CH3OH(l)+ O2(g) CO2(g)+2H2(g) H-192.9 kJ mol-1,D 错误。 二、
15、非选择题 (本题包括 3小题 ,共 46分 ) 10.(14 分 )催化剂是化工技术的核心 ,绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。 (1) 人们常用催化剂来选择反应进行的方向。图 1所示为一定条件下 1 mol CH3OH与 O2发生反应时 ,生成CO、 CO2或 HCHO的能量变化图反应物 O2(g)和生成物 H2O(g)略去。在催化剂作用下 ,CH3OH与 O2反应主要生成 _(填“ CO”“ CO2”或“ HCHO” )。 2HCHO(g)+O 2(g) 2CO(g)+2H2O(g) H=_。 (2)反应 A(g)+B(g) C(g)+D(g)过程中的能量变化如图 2所示 ,回答下列问题
16、 : 【 精品教育资源文库 】 该反应是 _(填“吸热”或“放热” )反应。 在反应体系中加入催化剂 ,反应速率增大 ,E1和 E2的变化 :E1_(填“增大”“减小”或“不变” ,下同 ),E2_。 反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响 ?_,原因是 _ _。 【解析】 (1) 使用催化剂可以降低反应的活化能 ,活化能越低 ,普通分子越容易转化成活化分子 ,反应越容易 ,反应速率越快 ,生成 HCHO的活化能最低。 根据图可知 2HCHO(g)+O2(g) 2CO(g)+2H2O(g)中反应物能量高 ,生成物能量低 ,故该反应为放热反应 ,然后依据图中给出数据可得 H=-(676-158-283) 2 kJ mol-1=-470 kJ mol-1。 (2)反应物总能量高于生成物总能量 ,为放热反应。 反应体系中加入催化剂 ,降低反应所需的活化能 ,所以 E1、 E2均减小 , 但 H不变。 答案 :(1) HCHO -470 kJ mol-1 (2)放热 减小 减小 否 反应物和生成物的能量差是不变的 11.(15 分 )(2018大连模拟 )氢气是一种清洁能源 ,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究特点。 . 已知 :4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) H=-115.6 kJ mol-1 H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)
