1、化学反应与能量变化化学反应与能量变化 1下列叙述正确的是( ) A生成物总能量一定低于反应物总能量 B酒精可用作燃料，说明酒精燃烧是放热反应 C硝酸铵溶于水温度降低，这个变化是吸热反应 D同温同压下，H2和 Cl2在光照和点燃条件下的 H 不同 【答案】选 B 2对于反应中的能量变化，表述正确的是( ) A放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量 B断开化学键的过程会放出能量 C加热才能发生的反应一定是吸热反应 D氧化反应均为吸热反应 【答案】选 A 【解析】当反应物的总能量大于生成物的总能量时，该反应是放热反应，故 A 正确；断开化学键的过 程会吸收能量，故 B 错误；加热才能发生的反应
2、不一定是吸热反应，故 C 错误；食物的腐败变质是氧化反 应，但该过程是放热的，故 D 错误。 9SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在 SF 键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子时吸收 能量 a kJ，断裂 1 mol FF、1 mol SF 键需吸收的能量分别为 b kJ、c kJ。则 S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应 热 H 为( ) A(cba) kJ mol 1 B(a3b6c) kJ mol 1 C(6ca3b) kJ mol 1 D(abc) kJ mol 1 【答案】选 B 【解析】化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，旧键的断裂吸收能量，新键的形成放出
3、能量， 两个能量变化的总体效应即为反应热。 对于反应 S(s)3F2(g)=SF6(g)， 旧键断裂吸收的能量为 a kJb kJ 3 (a3b) kJ，新键形成放出的能量为 6c kJ，则该反应的反应热 H(a3b6c) kJ mol 1。 10氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体，已知热化学方程式： 4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s) H1 4Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s) H2 3O2(g)=2O3(g) H3 则 H1、H2、H3的关系正确的是( ) AH1H2H3 BH1H2H3 CH2H1H3 DH1H2H30 【答案】选 A 【解析】根据盖斯定
4、律可知，反应可得 3O2(g)=2O3(g)，所以 H3H1H2。 15我国利用合成气直接制取烯烃获重大突破，其原理是 反应：C(s)1 2O2(g)=CO(g) H1 反应：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H2 反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H390.1 kJ mol 1 反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g) H4，能量变化如图所示 反应：3CH3OH(g)CH3CHCH2(g)3H2O(g)H531.0 kJ mol 1 下列说法正确的是( ) A反应使用催化剂，H3减小 B反应中正反应的活化能大于逆反应的活化能 CH1H2”“”或“”)。 (
5、3)将 Cl2和 H2O(g)通过灼热的炭层，生成 HCl 和 CO2，当有 1 mol Cl2参与反应时释放出 145 kJ 热量， 写出该反应的热化学方程式：_。 (4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所 得物质可作耐高温材料，4Al(s)3TiO2(s)3C(s)=2Al2O3(s)3TiC(s) H1 176 kJ/mol，则反应过程 中，每转移 1 mol 电子放出的热量为_。 【答案】(1)M (2) (3)2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g) H290 kJ/mol (4)98 kJ 21(1)已知两
6、种同素异形体 A、B 的燃烧热的热化学方程式： A(s)O2(g)=CO2(g) H393.51 kJ/mol B(s)O2(g)=CO2(g) H395.41 kJ/mol 则两种同素异形体中较稳定的是(填“A”或“B”)_。 (2)工业上用 H2和 Cl2反应制 HCl，各共价键键能数据为 HH：436 kJ/mol，ClCl：243 kJ/mol， HCl：431 kJ/mol。该反应的热化学方程式为_。 (3)合成气(CO 和 H2为主的混合气体)不但是重要的燃料也是重要的化工原料，制备合成气的方法有多 种，用甲烷制备合成气的反应： 2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g)
7、H172 kJ mol 1 CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g) H2216 kJ mol 1 氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式为_。 现有 1 mol 由 H2O(g)与 O2组成的混合气，且 O2的体积分数为 x，将此混合气与足量 CH4充分反应。 若 x0.2 时，反应放出的能量为_kJ。 若 x_时，反应与放出(或吸收)的总能量为 0。 【答案】(1)A (2)H2(g)Cl2(g)=2HCl(g) H183 kJ/mol (3)2H2(g)O2(g)=2H2O(g) 23 (1)已知： .C(s、 金刚石)O2(g)=CO2(g) H1395.4 kJ mol 1；
8、 .C(s、 石墨)O 2(g)=CO2(g) H2393.5 kJ mol 1。 石墨和金刚石相比，石墨的稳定性_金刚石的稳定性(填“大于”“小于”或“等于”)。 石墨中 CC 键键能_金刚石中 CC 键键能(填“大于”“小于”或“等于”)。 (2)0.3 mol 的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出 649.5 kJ 热量，其热化学反应方程式为_；又知 H2 2O(g) H44 kJ mol 1，则 11.2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是 _kJ。 【答案】(1)大于 大于 (2)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)
9、3H2O(l) H2 165 kJ mol 1 1 016.5 24(1)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以 CaSO4的形成固定下来，从而减少 SO2的排放，但产生的 CO 又会与 CaSO4发生化学反应，从而降低脱硫效率。相关的热化学方程式如下： CaSO4(s)CO(g) CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1210.5 kJ mol 1 1 4CaSO4(s)CO(g) 1 4CaS(s)CO2(g) H247.3 kJ mol 1 请回答下列问题： 反应 CaO(s)3CO(g)SO2(g) CaS(s)3CO2(g) H3_kJmol 1； 平衡时增大压强， 此反 应_(填“正向”“
10、逆向”或“不”)移动。 (2)有机物加氢反应中镍是常用的催化剂，但 H2中一般含有微量 CO 会使催化剂镍中毒，在反应过程中 消除 CO 的理想做法是投入少量 SO2，为弄清该方法对催化剂的影响，查得资料如下： 则：不用通入 O2氧化的方法除去 CO 的原因是_。 SO2(g)2CO(g)=S(s)2CO2(g) H_。 (3)汽车发动机工作时会引发 N2(g)O2(g)=2NO(g) H180 kJ mol 1，其能量变化示意图如下： 则 NO 中氮氧键的键能为_kJ mol 1。 【答案】(1)399.7 正向 (2)避免 O2与 Ni 反应再使其失去催化作用 270.0 kJ mol 1
11、 (3)632 25按要求计算下列反应的 H。 (1)二氧化碳的捕集与利用是实现温室气体减排的重要途径之一。 目前工业上用的捕碳剂 NH3和(NH4)2CO3，它们与 CO2发生如下可逆反应： 2NH3(l)H2O(l)CO2(g) (NH4)2CO3(aq)H1 NH3(l)H2O(l)CO2(g) NH4HCO3(aq)H2 (NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g) 2NH4HCO3(aq) H3 则 H3_(用含 H1、H2的代数式表示) (2)已知断裂 1 mol 化学键所需的能量如下： 化学键 HH C=O C=S HS CO E/(kJ mol 1) 436 745 57
12、7 339 1072 H2还原 COS 发生的反应为 H2(g)COS(g) =H2S(g)CO(g)，该反应的 H_kJ mol 1(已知 COS 的电子式。 (3)NH3作为一种重要化工原料，被大量应用于工业生产，与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国 家 863 计划。催化剂常具有较强的选择性，即专一性。已知： 反应：4NH3(g)5O2(g) Pt、Ru 高温 4NO(g)6H2O(g)H1905.0 kJmol1 反应：4NH3(g)3O2(g) Cu/TiO2 高温 2N2(g)6H2O(g)H2 化学键 HO O=O NN NH 键能/(kJ mol 1) 463 496 942
13、 391 H2_。 (4)以甲醇为原料制备氢气的一种原理如下： 反应：CH3OH(g) CO(g)2H2(g) H190 kJ mol 1 反应：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) H241 kJ mol 1 已知：断裂 1 mol 分子中的化学键需要吸收的能量如下表所示。 分子 CH3OH(g) H2(g) H2O(g) CO2(g) 能量/(kJ mol 1) 2 038 436 925 x 表中 x_。 (5)利用 CO2和 CH4重整可制合成气(主要成分为 CO、H2)，已知重整过程中部分反应的热化学方程式为 CH4(g)=C(s)2H2(g)H175.0 kJ mol 1
14、 CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)H241.0 kJ mol 1 CO(g)H2(g)=C(s)H2O(g)H3131.0 kJ mol 1 反应 CO2(g)CH4(g)=2CO(g)2H2(g)的 H_kJ mol 1。 【答案】(1)2H2H1 (2)8 (3)1 260 kJ mol 1 (4)1 606 (5)247.0 【解析】(1)2NH3(l)H2O(l)CO2(g) (NH4)2CO3(aq) H1 NH3(l)H2O(l)CO2(g) NH4HCO3(aq) H2 根据盖斯定律 2可得：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2 4HCO3(aq) H32H2H1。 (2)H(4367455772 3391072)kJ mol 18 kJ mol1。 (3)4NH3(g)3O2(g) Cu/TiO2 高温 2N2(g)6H2O(g) H2反应物的键能总和生成物的键能总和 (4 3 3913 4962 9426 2 463) kJ mol 11 260 kJ mol1。
