课时作业17　化学能与热能

1、.第六章化学反应与能量课时作业17化学能与热能一、选择题1如图为1 mol SO2Cl2(g)和1 mol SCl2(g)反应生成SOCl2(g)的能量变化示意图，已知E1x kJ·mol1、E2y kJ·mol1，下列有关说法中正确的是()A若在反应体系中加入催化剂，E1不变B若在反应体系中加入催化剂，H减小C反应活化能等于y kJ·mol1D1 mol SO2Cl2(g)和1 mol SCl2(g)反应生成SOCl2(g)的H(xy) kJ·mol1解析：本题考查了反应热知识，意在考查考生的图象分析能力。观察题给图象，E1为反应的活化能，加入催化剂改

2、变反应的活化能，但是H不变；1 mol SO2Cl2(g)和1 mol SCl2(g)反应生成SOCl2(g)的反应热数值为反应物和生成物的能量差，即H(xy) kJ·mol1，故选D。答案：D2已知热化学方程式2NO2(g)N2O4(g)H56.9 kJ/mol，则关于热化学方程式“N2O4(g)2NO2(g)H0”的说法中正确的是()A热化学方程式中的化学计量数表示分子数B该反应H0>0C该反应H056.9 kJ/molD该反应可表示1 mol N2O4投入容器中分解时的热效应解析：H056.9 kJ/mol，化学计量数表示物质的量，由于该反应为可逆反应，1 mol N2O

3、4不可能完全分解，所以D项错误。答案：B3已知化学方程式2AB(g)=A2(g)B2(g)所代表的化学反应的能量变化如图所示：则下列说法正确的是()A2AB(g)=A2(g)B2(g)为放热反应B2 mol AB(g)的能量高于1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的能量之和C断裂2 mol AB(g)吸收的热量为y kJD断裂1 mol A2(g)和1 mol B2(g)放出的能量和为x kJ解析：本题考查化学反应中的能量变化，意在考查考生对化学反应中能量变化原理的理解及通过图象获取信息的能力。选项A，由题给图象可知生成物的总能量高于反应物的总能量，故为吸热反应，错误。选项B，吸热反

4、应中，反应物的总能量比生成物的总能量低，错误。选项D，断裂化学键要吸收能量，错误。答案：C4已知一定条件下断裂或形成某些化学键的能量关系如下表：断裂或形成的化学键能量数据断裂1 mol H2分子中的化学键吸收能量436 kJ断裂1 mol Cl2分子中的化学键吸收能量243 kJ形成1 mol HCl分子中的化学键释放能量431 kJ对于反应：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)，下列说法正确的是()A该反应的反应热H>0B生成1 mol HCl时反应放热431 kJC氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固D相同条件下，氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量解析：由于436 k

5、J243 kJ679 kJ<431 kJ×2862 kJ，所以该反应的反应热H<0，A错误；生成1 mol HCl时放出热量91.5 kJ，B错误；氢气的键能大于氯气的键能，所以氢气分子中的化学键更牢固，C正确；相同条件下，氢气稳定，氢气分子具有的能量低于氯气分子具有的能量，D错误。答案：C5肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为500、NN为154，OH为452.5，则断裂1 mol NH所需的能量(kJ)是()A194B391C516D658解析：H反应物的总键能生成物的总键

6、能，由图可知N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJ·mol1。设断裂1 mol NH所需能量为x kJ，则154 kJ4x kJ500 kJ(9422×2×452.5) kJ534 kJ，可求得x391，答案选B。答案：B6下列有关说法正确的是()A已知：HI(g)H2(g)I2(s)H26.5 kJ/mol，由此可知1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5 kJ的热量B已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol，则氢气的燃烧热为H285.8 kJ/molC肼(N2H4)是一种用于火箭或燃料电

7、池的原料，已知2H2O(g)O2(g)=2H2O2(l)H108.3 kJ/molN2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.0 kJ/mol则有反应：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H642.3 kJ/molD含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为NaOH(aq)CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l)H57.4 kJ/mol解析：A项，反应为可逆反应，HI不能完全转化为H2和I2，放出的热量小于26.5 kJ；C项，得：N2H4(l)2H2O2(l)

8、=N2(g)4H2O(g)H642.3 kJ/mol，当H2O为液态时，H应小于642.3 kJ/mol；D项，醋酸为弱酸，醋酸和NaOH溶液的反应不但有中和反应，还有醋酸的电离过程，而电离过程是吸热的，故醋酸和NaOH溶液反应的H大于57.4 kJ/mol。答案：B7已知：(1)CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1(2)C(s)O2(g)=CO2(g)H2(3)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H3(4)2CO2(g)4H2(g)=CH3COOH(l)2H2O(l)H4(5)2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)H5下列关于上述反应的焓变的判

9、断正确的是()AH1>0，H2<0BH52H2H3H1CH3>0，H5<0DH4H12H3解析：反应(1)和(2)都属于燃烧反应，都是放热反应，H1<0，H2<0，A项错误；根据盖斯定律，(2)×2(3)(1)(5)，即H52H2H3H1，B项正确；(3)中2H2(g)O2(g)=2H2O(l)是放热反应，H3<0，C项错误；根据盖斯定律，应该是H42H3H1，D项错误。答案：B8下列说法正确的是()A如图可以表示水分解过程中的能量变化B若2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJ/mol，则碳的燃烧热为110.5 kJ/molC需

10、要加热的反应一定是吸热反应，常温下能发生的反应一定是放热反应D已知：反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)Ha kJ/mol且a、b、c均大于零，则断开1 mol HCl键所需的能量为(abc) kJ/mol解析：本题考查化学反应过程中的能量变化，意在考查考生对化学反应中能量变化的有关概念的理解以及对图象的分析能力。A项，水的分解为吸热反应，生成物的总能量大于反应物的总能量，且催化剂可有效降低反应的活化能，正确；B项，燃烧热的概念中强调完全反应生成稳定的氧化物，而该项反应中生成物为CO，错误；C项，常温下能发生的反应不一定是放热反应，如在常温下Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl

11、的反应为吸热反应，需要加热的反应也不一定是吸热反应，错误；D项，根据化学反应的过程为旧化学键断裂和新化学键形成的过程，且断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，可知断开1 mol HCl键所需的能量为(abc) kJ/mol。答案：A9已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol12CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452 kJ·mol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol1下列说法中正确的是()AH2(g)燃烧热的H为571.6 kJ·mol1B同质量的H2(g)和CH3O

12、H(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多C.H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)H2O(l)H57.3 kJ·mol1D3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H135.9 kJ·mol1解析：H2(g)燃烧热的H为571.6 kJ·mol1×；由 kJ、可知B正确；C选项，除生成水之外还有BaSO4沉淀生成，错误；D选项，式×式×可知H131.4 kJ·mol1，错误。答案：B10已知3.6 g碳在6.4 g氧气中燃烧，至反应物耗尽，测得放出热量a kJ。又知道12.0 g碳完全燃烧，放

13、出热量为b kJ，则热化学方程式C(s)O2(g)=CO(g)的H等于()A(ab) kJ·mol1B(ab) kJ·mol1C(5a0.5b) kJ·mol1D(10ab) kJ·mol1解析：根据题意得两个热化学方程式：3C(s)2O2(g)=2CO(g)CO2(g)H10a kJ·mol1；C(s)O2(g)=CO2(g)Hb kJ·mol1；则()得C(s)O2(g)=CO(g)H(5a0.5b) kJ·mol1。答案：C二、非选择题11(1)甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸气重整。向反应系统同时通入甲

14、烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有反应CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)的H_kJ·mol1。甲烷的燃烧热为H2，则H2_H1(填“>”“”或“<”)。(2)物质(tBuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(tBuNO)22(tBuNO)H。实验测得该反应的H50.5 kJ·mol1，活化能Ea90.4 kJ·mol1。下列能量关系图合理的是_。(3)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(H)分别为890.3 kJ·mol1、285.8 kJ·mol1和28

15、3.0 kJ·mol1，则生成1 m3(标准状况)CO所需的热量为_。解析：(1)由蒸气重整的两个反应可知，利用第二个反应减去第一个反应则得出该反应的反应热为H(165.0206.2) kJ·mol141.2 kJ·mol1。表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H2。生成液态水比生成气态水释放出的热量多，故H2<H1。(2)由实验测得该反应的反应热H50.5 kJ·mol1，可知该反应是吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，可排除能量关系图B和C。又依据活化能Ea90.4 kJ·mol

16、1，EaH<50.5 kJ·mol1，能量关系图A中，EaH>50.5 kJ·mol1，Ea与H的比例不对。而能量关系图D是合理的。(3)首先写出热化学方程式：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ·mol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJ·mol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ·mol1()×2得CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247.3 kJ·mol1故标准状况下生成1 m3 CO所需热量为××2

17、47.3 kJ·mol15.52×103 kJ。答案：(1)41.2<(2)D(3)5.52×103 kJ12(1)全国很多地区都曾陷入严重的雾霾和污染天气中，冬季取暖排放的CO2、汽车尾气等都是形成雾霾的因素。已知：N2(g)O2(g)=2NO(g)H179.5 kJ·mol12NO(g)O2(g)=2NO2(g)H112.3 kJ·mol12NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H759.8 kJ·mol1下图是在101 kPa,298 K条件下1 mol NO2和1 mol CO反应生成1 mol CO2和1 mol NO过程中能量变化的示意图。则a_