江西省分宜县高三化学 第二章 化学反应与能量 第一节 化学能与热能能力达标练习题 新人教版必修2.doc

化学能与热能一、选择题1、下列说法或表示方法正确的是a等质量的硫蒸气和硫固体分别在氧气中完全燃烧，后者放出的热量多b由c(石墨)=c(金刚石) h= +11.9 kj/mol，可知金刚石比石墨稳定c水力（水能）按不同的分类可看成可再生能源和一级能源d可表示氢气燃烧热的热化学方程式为h2(g)+1/2o2(g)=h2o(g) h= -241.8 kj/mol 2、已知zn（s）o2（g）=zno（s）；h1=351.1kj/molhg（s）o2（g）= hg o（s）；h2=90.7kj/mol zn（s）hg o（s）= hg（s）zno（s）；h3则h3的值是 ( )a441.8kj/mol b254.6kj/mol c438.9kj/mol d260.4kj/mol3、对于平衡体系ma(气)+nb(气) pc(气)十qd(气) h 0,有下列判断，其中正确的是 （ ）a.若温度不变，将容器的体积缩小1倍，此时a的浓度变为原来的1 .8倍，则m+np+qd.加催化剂或增大压强，可实现右图ab的变化4、已知：2h2(g)+o2(g)=2h2o(l) h=-5716kj/mol c3h8(g)+5o2(g)=3co2(g)+4h2o(l) h=-2220 kj/mol7molh2与c3h8混合物完全燃烧，共放热5869kj，则二者的体积比v(h2)：v(c3h8)为 a1：1 b2：5 c3：4 d5：25、燃烧热是指1 mol可燃物充分燃烧生成稳定氧化物时放出的热量。已知h2(g)、c2h4(g)和c2h5oh(l)的燃烧热分别是285.8 kjmol1、1 411.0 kjmol1和1 366.8 kjmol1，则由c2h4(g)和h2o(l)反应生成c2h5oh(l)的h为()a44.2 kjmol1 b44.2 kjmol1c330 kjmol1 d330 kjmol16、能源问题是人类社会面临的重大课题，h2、co、ch3oh都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为285.8 kjmol1、282.5 kjmol1、726.7 kjmol1。已知co和h2在一定条件下可以合成甲醇co(g)2h2(g)=ch3oh(l)。则co与h2反应合成甲醇的热化学方程式为()aco(g)2h2(g)=ch3oh(l) h127.4 kjmol1bco(g)2h2(g)=ch3oh(l) h127.4 kjmol1cco(g)2h2(g)=ch3oh(g) h127.4 kjmol1dco(g)2h2(g)=ch3oh(g) h127.4 kjmol17、已知25、100 kpa条件下：4al(s)3o2(g)=2al2o3(s) h2 834.9 kjmol14al(s)2o3(g)=2al2o3(s) h3 119.1 kjmol1由此得出的正确结论是()a等质量的o2比o3能量低，由o2变为o3为吸热反应b等质量的o2比o3能量低，由o2变为o3为放热反应co3比o2稳定，由o2变为o3为吸热反应do2比o3稳定，由o2变为o3为放热反应8、已知n2和h2合成氨的反应是放热反应,破坏1 mol nn键消耗的能量为q1kj,破坏1 mol hh键消耗的能量为q2kj,形成1 mol nh键放出的能量为q3kj,下列关系式中正确的是()a.q1+3q26q3 b.q1+3q26q3c.q1+q2q3 d.q1+q2=q39、已知298 k时，合成氨反应n2(g)3h2(g)=2nh3(g)h92.0 kjmol1，将此温度下的1 mol n2和3 mol h2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量为(假定测量过程中没有能量损失)()a一定小于92.0 kj b一定大于92.0 kjc一定等于92.0 kj d无法确定10、已知在1105 pa、298 k条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kj热量，下列热化学方程式正确的是()ah2o(g)=h2(g)o2(g) h242 kjmol1b2h2(g)o2(g)=2h2o(l) h484 kjmol1ch2(g)o2(g)=h2o(g) h242 kjmol1d2h2(g)o2(g)=2h2o(g) h484 kjmol111、已知c(石墨，s)=c(金刚石，s)(吸热反应)，p4(白磷，s)=4p(红磷，s)(放热反应)，下列判断正确的是()a说明金刚石的内能比石墨低b说明红磷比白磷稳定c说明红磷比金刚石稳定d此种变化为物理变化12、已知hh键键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为436 kjmol1，nh键键能为391 kjmol1，根据热化学方程式：n2(g)3h2(g)=2nh3(g)h92.4 kjmol1。则nn键的键能是()a431 kjmol1 b945.6 kjmol1c649 kjmol1 d896 kjmol1二、非选择题13、水煤气（co 和h2）是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得：c (s) + h2o(g) co (g) +h2 (g) h +131.3 kjmol1（1）该反应的平衡常数k随温度的升高而_（增大 / 减小 / 不变）。（2）上述反应达到平衡后，将体系中的c (s)全部移走，平衡_（向左移 / 向右移 / 不移动）。（3）下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有_（填序号）。a单位体积内每消耗1 mol co的同时生成1molh2b混合气体总物质的量保持不变c生成h2o(g)的速率与消耗co的速率相等dh2o(g)、co、h2的浓度相等（4）上述反应在t0时刻达到平衡（如右图），若在t1时刻改变某一条件，请在右图中继续画出t1时刻之后c(co)随时间的变化。 缩小容器体积（用实线表示）。 降低温度（用虚线表示）。（5）某温度下，将4.0 mol h2o(g)和足量的炭充入2 l的密闭容器中，发生如下反应，c (s) + h2o(g) co (g) +h2 (g)，达到平衡时测得k= 1，求此温度下h2o(g)的转化率。（在答题卷上写出详细的计算过程）（6）己知： c (s) + h2o(l) co (g) +h2 (g) h1 2co(g) + o2(g) 2co2 (g) h 2 h2o (l) h2 (g) +1/2 o2 (g) h 3则2c (s) + 2o2 (g) 2co2 (g)的h _ _。14、二甲醚（ch3och3）是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气（组成为h2、co和少量的co2）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应： 甲醇合成反应：（i）co(g) + 2h2(g) = ch3oh(g) h1 = -90.1kjmol-1（ii）co2(g) + 3h2(g) = ch3oh(g) + h2o(g) h2 = -49.0kjmol-1水煤气变换反应：（iii）co(g) + h2o(g) = co2(g) + h2 (g) h3 = -41.1kjmol-1二甲醚合成反应：（iv）2 ch3oh(g) = ch3och3(g) + h2o(g) h4 = -24.5kjmol-1（1）分析二甲醚合成反应（iv）对于co转化率的影响 。（2）由h2和co直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为 。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响： 。（3）有研究者在催化剂（含cuznalo和al2o3）、压强为5.0mpa的条件下，由h2和co直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中co转化率随温度升高而降低的原因是： 。15、火力发电厂释放出大量氮氧化物（nox）、so2和co2等气体会造成环境问题对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的（1）脱硝利用甲烷催化还原nox：ch4（g）+4no2（g）4no（g）+co2（g）+2h2o（g）h1=574kjmol1ch4（g）+4no（g）=2n2（g）+co2（g）+2h2o（g）h2=1160kjmol1甲烷直接将no2还原为n2的热化学方程式为l（2）脱碳将co2转化为甲醇：co2（g）+3h2（g）ch3oh（g）+h2o（g）在一恒温恒容密闭容器中充入1mol co2和3mol h2进行上述反应测得co2和ch3oh（g）浓度随时间变化如图1所示回答：010min 内，氢气的平均反应速率为（lmin）；第10min 后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1mol co2（g）和1mol h2o（g），则平衡（填“正向”、“逆向”或“不”）移动如图2，25时以甲醇燃料电池（电解质溶液为稀硫酸）为电源来电解300ml某nacl溶液，正极反应式在电解一段时间后，nacl溶液的ph值变为13（假设nacl 溶液的体积不变），则理论上消耗甲醇的物质的量为mol取五份等体积的co2和h2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数（ch3oh）与反应温度t的关系曲线如图3所示，则上述co2转化为甲醇的反应的h30（填“”、“”或“=”）（3）脱硫燃煤废气经脱硝、脱碳后，与一定量氨气、空气反应，生成硫酸铵硫酸铵水溶液呈酸性的原因是（用离子方程式表示）；室温时，向（nh4）2so4，溶液中滴人naoh 溶液至溶液呈中性，则所得溶液中微粒浓度大小关系c（na+）c（nh3h2o）（填“”、“”或“=”）16、（1）根据如图所示情况，判断下列说法中正确的是 。a其热化学方程式为：co(g)+h2o(g)=co2(g)+h2(g)h41 kjmol1b该反应为吸热反应c该反应为放热反应d若当h2o为液态时反应热为h2，则h2h（2）25、101 kpa下，已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9 kj的热量，该反应的热化学方程式是 。（3）已知反应： n2(g) o2 (g) 2no(g) h1 2h2(g) o2(g) 2h2o(g) h2 n2(g) 3h2(g) 2nh3(g) h3 利用上述三个反应，计算4nh3(g) + 5o2(g) 4no(g) + 6h2o(g) h4 的反应焓变为 (用含h1、h2、h3的式子表示)。参考答案1、c2、d3、b4、【答案】d；【命题立意】本题考查热化学方程式的应用及反应热的计算；【解析】由题意，7molh2与c3h8混合物完全燃烧，共放热5869kj，可设h2和c3h8的物质的量分别为xmol和ymol，可建立以下关系式：x+y=7，(571.6/2)x+2220y=5869；解得：x=5mol，y=2mol；相同条件下，气体的体积比等于物质的量之比，故v(h2)：v(c3h8)=5：2，d正确；5、答案a解析解决本题要抓住两点：燃烧热的意义和盖斯定律。合理运用方程式的加减进行计算，注意改变反应方向时相应的反应热的符号也要改变。依据题意：h2(g)o2(g)=h2o(l) h285.8 kjmol1，c2h4(g)3o2(g)=2co2(g)2h2o(l) h1 411.0 kjmol1，c2h5oh(l)3o2(g)=2co2(g)3h2o(l) h1 366.8 kjmol1，则后两个方程式相减，便得到c2h4(g)h2o(l)=c2h5oh(l) h44.2 kjmol1。6、答案a解析根据题给三种物质的燃烧热可以写出：h2(g)o2(g)=h2o(l) h1285.8 kjmol1co(g)o2(g)=co2(g) h2282.5 kjmol1ch3oh(l)o2(g)=co2(g)2h2o(l) h3726.7 kjmol1运用盖斯定律进行计算，即2可得：co(g)2h2(g)=ch3oh(l)h2h1h2h32(285.8 kjmol1)(282.5 kjmol1)(726.7 kjmol1)127.4 kjmol1。7、答案a解析将两个热化学方程式，经叠加处理得：3o2(g)2o3(g)h284.2 kjmol1，所以o2变为o3的反应是吸热反应，o2的能量低，o2更稳定。8、选b。n2+3h2=2nh3,反应物中拆开1 mol nn键和3 mol hh键,吸收能量为(q1+3q2)kj;生成物中2 mol nh3中有6 mol nh键,所以共放出6q3kj能量,由于该反应放热,所以q1+3q26q3。9、答案a解析反应热是指反应完全进行时放出或吸收的热量。1 mol n2和3 mol h2放在密闭容器中，在催化剂存在时进行的反应为可逆反应，是不能进行到底的，因此反应放出的热量一定小于92.0 kj。10、答案a解析氢气燃烧是放热反应，其h应为负值，故c、d错误；2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kj热量，而b是生成液态水，所以b也是错误的；反应逆向进行，h符号相反，因此a是正确的。11、答案b12、答案b解析h反应物键能总和生成物键能总和h3e(hh)e(nn)6e(nh)3436 kjmol1e(nn)6391 kjmol192.4 kjmol1，所以e(nn)92.4 kjmol16391 kjmol13436 kjmol1945.6 kjmol1。13、（1）增大（1分）。（2）向左移（2分）。（3）a b（2分、漏一个扣1分、错选1个扣1分）（4）2+2=4分 （6）2h1+h2-2h3（2分）（5）（4分）解：假设h2o(g)转化了x mol/l，依题意有：c (s) + h2o(g) co (g) +h2 (g)初始浓度（mol/l） 2.0 0 0转化浓度（mol/l） x x x平衡浓度（mol/l） 2.0 - x x x （2分）k= c( co )（c(h2)/ （c(h2o)=1，解得x=1（1分）所以（h2o）=50%（1分）14、（1）消耗甲醇，促进甲醇合成反应（i）平衡右移，co转化率增大；（2分）生成的h2o，通过水煤气变换反应（iii）使co转化率增大。（2分）（3）2co(g) + 4h2(g) = ch3och3 + h2o(g) h = -204.7kjmol-1 （3分）该反应分子数减少，压强升高使平衡右移，co和h2转化率增大，ch3och3产率增加。（2分）压强升高使co和h2浓度增加，反应速率增大。（2分）（没有指明着重号相关的内容不计分）（4）该反应放热，温度升高，平衡左移。（2分）15、【考点】化学平衡的影响因素；用盖斯定律进行有关反应热的计算；原电池和电解池的工作原理；离子浓度大小的比较 【分析】（1）根据盖斯定律，利用已知化学反应方程式乘以某个系数相加或相减，构造出目标化学反应方程式，该化学反应的焓变即为已知化学反应方程式的焓变乘以某个系数相加或相减得到（2）先根据图表，利用v=计算v（co2），再利用各物质的反应速率之比等于计量数之比，确定v（h2）；该温度下该反应的k=，并据此判断；在甲醇燃料电池中，在正极放点的为氧气，结合酸性的电解质溶液，即写出正极反应；nacl溶液的ph值变为13，即可求出电解池中放电的h+的物质的量为0.03mol，即电解池的阴极得0.03mol电子，根据流经四个电极的电量相等，从而得出消耗甲醇的量由图可知最高点反应到达平衡，到达平衡后，温度越高，（ch3oh）越小，升高平衡向逆反应进行，据此判断；（3）（nh4）2so4为强酸弱碱盐，水解显酸性滴人naoh溶液至溶液呈中性，根据物料守恒和电荷守恒列式即得出na+和nh3h2o浓度的关系【解答】解：（1）因盖斯定律，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的两式相加除2，可得ch4（g）+2no2（g）=n2（g）+co2（g）+2h2o（g）h=867 kj/mol 故答案为：ch4（g）+2no2（g）=n2（g）+co2（g）+2h2o（g）h=867 kj/mol （2）由图可知，10min时，反应已经达平衡，c（co2）=1.00mol/l0.25mol/l=0.75mol/l，所以10min内，v（co2）=0.075mol/（lmin），反应速率之比等于计量数之比，故v（h2）=3v（co2）=30.075mol/（lmin）=0.225mol/（lmin），根据图象可知：c（co2）平衡=0.25mol/l，c（ch3oh）平衡=0.75mol/l，因为co2的起始浓度为1mol/l而加入的物质的量为1mol，所以可知容器的体积为1l，再根据反应co2（g）+3h2（g）ch3oh（g）+h2o可求得，c（h2）平衡=30.75=0.75mol/l，c（h2o）平衡=c（ch3oh）平衡=0.75mol/l，该温度下该反应的k=，保