1、化学反应与能量专项训练题组1能源及其利用1.下列关于能源和作为能源的物质叙述错误的是()A.化石能源物质内部蕴涵着大量的能量B.绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来C.物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用D.吸热反应没有利用价值答案D解析大多数分解反应是吸热反应，某些吸热反应如由焦炭制水煤气等是可以被人类利用的反应。2.形成节约能源和保护生态环境的产业结构是人类与自然和谐发展的重要保证，你认为下列行为中有悖于这一保证的是()A.开发太阳能、水能、风能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料B.研究采煤、采油新技术，提高产量以满足工业生产的快速发展C.在农村推
2、广使用沼气D.减少资源消耗、增加资源的重复使用和资源的循环再生答案B题组2中和热和燃烧热的概念3.25 、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液中发生中和反应的中和热为57.3 kJmol1，则下列描述正确的是()A.KOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1B.NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1C.H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热为H2(57.3)kJmol1D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量答案A解析根据中和热的定义和题意，A正确；中和反应为放热反应，H为
3、负值，B错误；中和热指生成1 mol H2O(l)时的反应热，C错误；D中醋酸是弱酸，电离要吸收热量，生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ。4.已知反应热：25 、101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1弱电解质电离时吸热。下列结论正确的是()A.C的燃烧热大于110.5 kJmol1B.的反应热为221 kJmol1C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol1D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量答案A解析的反应热为221 kJm
4、ol1；稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol1；稀醋酸是弱电解质，与稀NaOH溶液反应时电离吸热，所以生成1 mol 水放出的热量小于57.3 kJ。题组3热化学方程式书写正误判断5.已知在1.01105 Pa、298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ的热量，下列热化学方程式正确的是()A.H2O(g)=H2(g)O2(g)H242 kJmol1B.2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H484 kJmol1C.H2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJmol1D.2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol1答案A解析2 mol氢
5、气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，则1 mol 氢气燃烧生成水蒸气应放出484 kJ242 kJ热量，放出热量H为“”，各物质的状态分别是H2(g)、O2(g)、H2O(g)。B项中的H2O的状态应为气态；C、D项中H的符号应为“”；A项是逆向进行的反应，H为“”，数值相等，故应选A。6.已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是()A.2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H2b kJmol1B.C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H2b kJmol1C.2C2H2(g)5O2(
6、g)=4CO2(g)2H2O(l)H4b kJmol1D.2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)Hb kJmol1答案C解析放热反应中H0，所以B、D错误；生成1 mol CO2时放出b kJ 的热量，所以，生成4 mol CO2时放出的热量为4b kJ，所以C正确。7.下列热化学方程式正确的是()A.甲烷的燃烧热为890.3 kJmol1，则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1B.500 、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.
7、3 kJ，其热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6 kJmol1C.已知在120 、101 kPa下，1 g H2燃烧生成水蒸气放出121 kJ热量，其热化学方程式为H2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJmol1D.25 、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJmol1，硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)2KOH(aq)=K2SO4(aq)2H2O(l)H57.3 kJmol1答案C解析由燃烧热的定义可知，水应以液态形式存在，A项错误；N2与H2反应生成NH3为可逆反应，不能完全进行，所以19.3 kJ
8、不是0.5 mol N2与1.5 mol H2完全反应放出的热量，B项错误；D选项，反应物的物质的量与H不对应。题组4盖斯定律在反应热计算中的典型应用8.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()A.44.2 kJmol1 B.44.2 kJmol1C.330 kJmol1 D.330 kJmol1答案A解析本题由已知反应的燃烧热计算新反应的反应热。依据燃烧热的概念，写出热化学方程式。C2H4(g)3O2(g)=2CO2
9、(g)2H2O(l)H1 411.0 kJmol1C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 366.8 kJmol1得：C2H4(g)H2O(l)=C2H5OH(l)H44.2 kJmol1，故应选A。9.S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。已知：S(单斜，s)O2(g)=SO2(g)H1297.16 kJmol1S(正交，s)O2(g)=SO2(g)H2296.83 kJmol1S(单斜，s)=S(正交，s)H3下列说法正确的是()A.H30.33 kJmol1B.单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应C.S(单斜，s)=S(正交，s)H30，单斜硫比正交硫稳定答
10、案C解析由题意知，根据盖斯定律，即H3H1H2297.16 kJmol1(296.83 kJmol1)0.33 kJmol1，所以S(单斜，s)=S(正交，s)为放热反应，说明S(单斜，s)能量高，相对不稳定，S(正交，s)能量低，相对稳定，故选C。10.已知胆矾溶于水时溶液温度降低。胆矾分解的热化学方程式为CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)HQ1 kJmol1，室温下，若将1 mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2 kJ，则()A.Q1Q2 B.Q1Q2 C.Q10。HQ1，HQ2。由盖斯定律H总HHQ1(Q2)0，则Q1Q2。题组5化学反应与能量有关知识的综合应用11.
11、为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。(1)实验测得，5 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：_。(2)由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的断裂和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。已知反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)Ha kJmol1。化学键HHNHNN键能(kJmol1)4363919
12、45试根据表中所列键能数据估算a的数值：_。(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知：C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2571.6 kJmol12C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H32 599 kJmol1根据盖斯定律，计算298 K时由C(石墨，s)和H2(g)生成 1 mol C2H2(g)反应的焓变：_。答案(1)2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452.8 kJmol1(2)93(3)H226.7 kJmol1解析(1)
13、5 g CH3OH(l) 充分燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出113.5 kJ的热量，则1 mol CH3OH充分燃烧时，放出的热量为113.5 kJ726.4 kJ，故其燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H726.4 kJmol1，或2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452.8 kJmol1。(2)H反应物的键能之和生成物的键能之和3436 kJmol1945 kJmol16391 kJmol193 kJmol1，故a的值为93。(3)由题意知，需求下述反应的焓变：2C(石墨，s)H2(g)=C2H2(g)H，由
14、盖斯定律，将题给热化学方程式加合，(4)/2得：2C(石墨，s)H2(g)=C2H2(g)H2H1则H2(393.5) kJmol1226.7 kJmol1。12.研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知：CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1S(s)O2(g)=SO2(g)H296.0 kJmol1此反应的热化学方程式是_。(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：CO(g)NO2(g)=NO(g)CO2(g)Ha kJmol1(a0)2CO(g)2NO
15、(g)=N2(g)2CO2(g)Hb kJmol1(b0)若用标准状况下3.36 L CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为_mol，放出的热量为_kJ(用含有a和b的代数式表示)。(3)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H1574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H2？若1 mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，则H2_。答案(1)2CO(g)SO2(g)=S(s)2CO2(g)H270 kJmol1(2
16、)0.33(2ab)/80(3)1 160 kJmol1解析(1)依据题意知，处理烟道气污染的一种方法是将CO、SO2在催化剂作用下转化为单质S，对照反应和，并根据盖斯定律将反应2可得答案。(2)假设两个反应分别为、，由2可得：4CO(g)2NO2(g)=N2(g)4CO2(g)H(2ab)kJmol1，反应中转移电子为8e。因此标准状况下的3.36 L CO还原NO2时，转移电子为8 mol0.3 mol，放出的热量为(2ab)3(2ab)/80 kJ。(3)CH4还原NO2至N2的热化学方程式为CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol1，根据盖斯定律，H(H1H2)，解得H2867 kJmol12(574 kJmol1)1 160 kJmol1。