1、【 精品教育资源文库 】 第 20讲 化学能与热能 一、选择题 1 (2018 镇江模拟 )2SO2(g) O2(g) 2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示 (图中 E1表示正反应的活化能， E2表示逆反应的活化能 )。下列有关叙述正确的是 ( ) A该反应为吸热反应 B升高温度，不影响活化分子百分数 C使用催化剂使该反应的反应热发生改变 D E1 E2 H 解析： 图象分析反应物能量高于生成物能量，反应是放热反应， A 错误；升高温度，活化分子百分数增大， B 错误；催化剂对反应的始态和终态无影响，只改变活化能，则对反应的焓变无影响， C 错误；故选 D。 答案： D 2 (2018
2、龙岩模拟 )把一套以液化石油气 (主要成分为 C3H8和 C4H10)为燃料的炉灶，现改用天然气 (主要成分为 CH4)为燃料，需要调整进入炉灶的燃料气和空气的量。正确方法为( ) A同时调大燃料气和空气的量 B同时调小燃料气和空气的量 C只需调大燃料气的进气量 D只需调大空气的进气量 解析： 由 CH4 2O2 点燃CO2 2H2O， C3H8 5O2 点燃3CO2 4H2O可知，同体积 的两种燃气，液化石油气耗氧量多，甲烷燃烧消耗的氧气少，把液化石油气为燃料的灶具改用天然气为燃料时，需要减少空气的量，或增大天然气的进入量。 答案： C 【 精品教育资源文库 】 3 (2018 临沂校级模
3、拟 )有关能量的判断或表示方法正确的是 ( ) A由 H (aq) OH (aq)=H2O(l) H 57.3 kJ/mol，可知：含 1 mol CH3COOH的溶液与含 1 mol NaOH的溶液混合，放出热量等于 57.3 kJ B等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量更多 C从 C(s，石墨 )=C(s，金刚石 ) H 1.9 kJ/mol，可知石墨比金刚石更稳定 D 2 g H2完全燃烧生成液态水放出 285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为： 2H2(g) O2(g)=2H2O(l)H 285.8 kJ/mol 解析： 乙酸是弱酸，电离过程是吸热过程，故放出热量小
4、于 57.3 kJ， A错误；硫固体转化为硫蒸气的过程是吸热过程，故硫蒸气放出热量更多， B 错误；从 C(s，石墨 )=C(s，金刚石 ) H 1.9 kJ/mol，可知石墨具有的能量较低，物质具有的能量越低越稳定，所以石墨比金刚石更稳定，故 C 正确； 2 mol H2完全燃烧生成 H2O(l)放出的热量 285.8 kJ2 571.6 kJ，即 H 571.6 kJ/mol， D错误。 答案： C 4室温下，将 1 mol 的 CuSO45H 2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为 H 1，将 1 mol 的 CuSO4(s) 溶于水会使溶液温度升高，热效应为 H 2， CuSO45
5、H 2O受热分解的化学方程式为 CuSO45H 2O(s)=CuSO4(s) 5H2O(l)，热效应为 H 3，则下列判断正确的是 ( ) A H 2 H 3 B H 1 H 3 C H 1 H 3 H 2 D H 1 H 2 H 3 解析： 由题干信息知， CuSO 45H 2O(s)=Cu2 (aq) SO24 (aq) 5H2O(l) H 1 0；CuSO 4(s)=Cu2 (aq) SO24 (aq) H 2 0。依据盖斯定律 得： H 3 H 1 H 2； H 2 0， H 1 0，则 H 3 0，上述分析可知 H 2 H 3， A错误；分析可知 H 2 H 1 H 3，由于 H 2
6、 0， H 3 H 1， B正确； H 3 H 1 H 2， C错误； H 2 0， H 1 0、 H 3 H 1 H 2， D错误。 答案： B 5 (2018 陕西三模 )如图是金属镁和卤素反应的能量变化图 (反应物和产物均为 298 K时的稳定状态 )。下列选项中不正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A Mg与 F2反应的 S 0 B MgF2(s) Br2(l)=MgBr2(s) F2(g) H 600 kJmol 1 C MgBr2与 Cl2反应的 H 0 D化合物的热稳定顺序： MgI2 MgBr2 MgCl2 MgF2 解析： Mg与 F2反应生成了固体 MgF2，气体
7、参加反应，生成物只有固体，故 S 0，故 A正确； Mg(s) F2(g)=MgF2(s) H 1 124 kJ/mol， Mg(s) Br2(l)=MgBr2(s) H 524 kJ/mol，第二个方程式与第一个方程式相减得 MgF2(s) Br2(l)=MgBr2(s) F2(g) H 600 kJmol 1，故 B正确；由盖斯定律可知 MgBr2与 Cl2反应是放热反应，即 H 0，故 C正确；能量越小的物质越稳定，所以化合物的热稳定性顺序 为 MgI2 MgBr2 MgCl2 MgF2，故 D错误。 答案： D 6已知： H2(g) F2(g)=2HF(g) H 546.6 kJ/mo
8、l，下列说法正确的是 ( ) A在相同条件下， 1 mol H2与 1 mol F2的能量总和大于 2 mol HF气体的能量 B 1 mol H2与 1 mol F2反应生成 2 mol液态 HF 放出的热量小于 546.6 kJ C该反应的逆反应是放热反应 D该反应过程的能量变化可用下图来表示 解析： 该反应为放热反应，在相同条件下， 1 mol H2与 1 mol F2的能量总和大于 2 mol HF【 精品教育资源文库 】 气体的能量， A项正确； 1 mol H2与 1 mol F2反应生成 2 mol液态 HF放出的热量大于 546.6 kJ， B项错误；该反应的逆反应是吸热反应
9、， C项错误； D项表示的是吸热反应，故 D项错误。 答案： A 7 (2018 阳泉二模 )已知 H2(g) Br2(g)=2HBr(g) H 72 kJ/mol。 1 mol Br2(g)液化放出的能量为 30 kJ，其他相关数据如下表： H2(g) Br2(l) HBr(g) 1 mol 分子中的化学键断裂 时需要吸收的能量 /kJ 436 a 369 则上述表格中的 a 值为 ( ) A 404 B 344 C 260 D 200 解析： 由题干信息可知， Br2(g)=Br2(l) H 30 kJ/mol，则 H2(g) Br2(l)=2HBr(g) H 72 ( 30)kJ/mol
10、 42 kJ/mol， 即 42 436 a 2369 ， a 260。 答案： C 8 (2018 甘肃一诊 )已知： CH 3OH(g) 32O2(g)=CO2(g) 2H2O(l) H a kJmo l 1 CH 4(g) 2O2(g)=CO2(g) 2H2O(g) H b kJmol 1 CH 4(g) 2O2(g)=CO2(g) 2H2O(l) H c kJmol 1 则下列叙述正确的是 ( ) A由上述热化学方程式可知 b c B甲烷的燃烧热为 b kJmol 1 C 2CH3OH(g)=2CH4(g) O2(g) H 2(c a)kJmol 1 D当甲醇和甲烷物质的量之比为 12
11、 时，其完全燃烧生成 CO2和 H2O(l)时，放出的热量为 Q kJ，则该混合物中甲烷的物 质的量为 Q mol 解析： 气态水到液态水继续放热，所以 b c，故 A错误；燃烧热应生成稳定氧化物，不能是水蒸气，应该是液态水，故 B 错误；根据盖斯定律，将 、 两个反应都乘以 2，再相减，得到： 2CH3OH(g)=2CH4(g) O2(g) H 2(c a) kJmol 1，故 C 正确；设：甲醇和【 精品教育资源文库 】 甲烷物质的量分别为 n、 2n，则甲醇放出的热量是 na，甲烷放出的热量是 2nc，即 na 2nc Q，解得 n Qa 2c，则该混合物中甲烷的物质的量为 2Q ，故
12、 D错误。 答案： C 9已知： P4(g) 6Cl2(g)=4PCl3(g) H a kJmol 1， P4(g) 10Cl2(g)=4PCl5(g) H b kJmol 1， P4具有正四面体结构， PCl5中 P Cl键的键能为 c kJmol 1， PCl3中 P Cl键的键能为 1.2c kJmol 1。 下列叙述正确的是 ( ) A P P 键的键能大于 P Cl 键的键能 B可求 Cl2(g) PCl3(g)=PCl5(s)的反应热 H C Cl Cl键的键能为 b a 5.6c4 kJmol 1 D P P 键的键能为 5a 3b 12c8 kJmol 1 解析： 选项 A，由
13、于 P P 键的键长大于 P Cl 键的键长，键长越短键能越大，故 P P键的键能小于 P Cl键的键能， A错误；选项 B，由于不知道 PCl5(g)=PCl5(s)的反应热 H ，所以不能求得 Cl2(g) PCl3(g)=PCl5(s)的反应热 H ， B 错误；选项 C，设 Cl Cl 键的键能为 x，将题中已知的两个式子按顺序依次编号为 、 ，将 可得 4Cl2(g)4PCl3(g)=4PCl5(g) H (b a)kJmol 1，由于化学反应中断键吸热、成键放热，可得4x 431.2c kJmol 1 45c kJmol 1 (b a)kJmol 1，解得 x b a 5.6c4
14、kJmol 1， C 正确； D 项，设 P P 键的键能为 y，将 5 3 可得： 2P4(g)12PCl5(g)=20PCl3(g) H (5a 3b)kJmol 1，根据盖斯定律，可得 26y 125c kJmol 1 2031.2c kJmol 1 (5a 3b)kJmol 1，解得 y 5a 3b 12c12 kJmol 1，故 D错误。 答案： C 10 (2018 云南二检 )已知： CO(g) H2O(g)=CO2(g) H2(g) H 1， CH 4(g)H2O(g)=CO(g) 3H2(g) H 2 下列推断正确的是 ( ) A若 CO 的燃烧热为 H 3，则 H2的燃烧热
15、为 H 3 H 1 B反应 CH4(g) CO2(g)=2CO(g) 2H2(g)的 H H 2 H 1 C若反应 的反应物总能量低于生成物总能 量，则 H 2 0 D若等物质的量的 CO和 H2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则 H 1 0 解析： 燃烧热是生成 H2O(l)，而 H 1中的水为气态水，故 A错误；根据盖斯定律 【 精品教育资源文库 】 得， CH4(g) CO2(g)=2CO(g) 2H2(g)的 H H 2 H 1，故 B 正确；若反应 的反应物总能量低于生成物总能量，则该反应为吸热反应，所以 H 2 0，故 C 错误；根据 CO(g) 12O2(g)=CO2(g) H 3， H2(g) 12O2(g)=H2O(g) H 4，若等物质的量的 CO 和 H2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，所以 H 3 H 4，又根据盖斯定律 CO(g) H2O(g)=CO2(g)H2(g) H 1 H 3 H 4 0，故 D错误。 答案： B 二、非选择题 11 (1)(2018 河南郑州二模节选 )甲醇可以补充和部分替代石油燃料，缓解能源紧张。利用 CO 可
