1、第5讲化学反应与能量能力提升训练1下列有关能量转化的说法正确的是() A动物体内的葡萄糖被氧化为CO2的过程是热能转化为化学能的过程B植物的光合作用是把太阳能转化为热能的过程C化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能D电解饱和食盐水是把化学能转化为电能解析A项，动物体内的葡萄糖被氧化为CO2的过程是化学能转化为热能的过程；B项，植物的光合作用是把太阳能转化为化学能；C项，大部分燃料燃烧放出的热量来源于太阳能；D项，电解饱和食盐水是把电能转化为化学能。答案C2H2与O2发生反应的过程用模型图示如下(“”表示化学键)，下列说法不正确的是()A过程是吸热过程B过程一定是放热过程C该反应过程所
2、有旧化学键都断裂，且形成了新化学键D该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行解析过程是旧化学键断裂的过程，为吸热过程，而过程为新化学键形成的过程，是放热过程，由图示转化过程知C项叙述符合图示，故A、B、C项均正确；该反应可通过燃料电池实现化学能到电能的转化，D项错误。答案D3氯原子对O3的分解有催化作用：O3(g)Cl(g)=ClO(g)O2(g)H1ClO(g)O(g)=Cl(g)O2(g)H2该反应的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是()A反应O3(g)O(g)=2O2(g)的HE1E2B反应O3(g)O(g)=2O2(g)的HE2E3C反应O3(g)O(g)=2O2(g)是吸热反应D反
3、应O3(g)O(g)=2O2(g)的HH1H2解析将式O3(g)Cl(g)=ClO(g)O2(g)H1与式ClO(g)O(g)=Cl(g)O2(g)H2相加，整理可得：反应O3(g)O(g)=2O2(g)的HH1H2。由于反应物的总能量高于生成物的总能量，所以反应O3(g)O(g)=2O2(g)为放热反应。因此正确选项为D。答案D4根据表中的信息判断下列说法正确的是()物质金刚石石墨外观无色，透明固体灰黑，不透明固体熔点？燃烧热/kJmol1395.4393.5A.表示石墨燃烧热的热化学方程式为C(石墨，s)1/2O2(g)=CO(g)H393.5 kJmol1B由表中信息知C(石墨，s)=C
4、(金刚石，s)H1.9 kJmol1C由表中信息可得如图所示的图像D由表中信息可推知相同条件下金刚石的熔点高于石墨的熔点解析根据燃烧热的定义知C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1，C(金刚石，s)O2(g)=CO2(g)H395.4 kJmol1，选项A错误；由石墨和金刚石燃烧热的热化学方程式可知选项B正确；选项C，1.9 kJmol1表示金刚石和石墨之间的能量差，而不是金刚石转化为石墨的反应过程中中间产物与石墨的能量差，选项C错误；等物质的量的石墨比金刚石的能量低，能量越低越稳定，因此石墨中碳碳键的键能应大于金刚石中碳碳键的键能，所以石墨的熔点应高于金刚石的熔点，
5、选项D错误。答案B5(2015上海化学，8)已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是()A加入催化剂，减小了反应的热效应B加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率CH2O2分解的热化学方程式：H2O2H2OO2QD反应物的总能量高于生成物的总能量解析由图像可知反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放出热量，可写出H2O2分解的热化学方程式：H2O2(l)H2O(l)O2(g)Q，D正确，C错误；加入催化剂，能加快反应速率，对化学平衡移动无影响，因此反应的热效应和H2O2的平衡转化率无变化，A、B错误。答案D6已知热化学方程式：2H2(g)O2(g)
6、=2H2O(g)H1483.6 kJmol1。则对于热化学方程式：2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H2b kJmol1的说法正确的是()A热化学方程式中H2O前面的“2”表示“每2个气态水分子分解，就有b kJmol1的热量变化”Bb483.6C|H2|H1|D|H2|0，S0解析硫粉变为硫蒸气需吸热，故等量硫粉燃烧比硫蒸气放热少，A错误；浓硫酸溶于水时也会放热，B正确；吸热反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量，即石墨能量低，能量越低越稳定，C错误；由反应的化学方程式可判断S0，若能自发进行，则必有H0，H20，H50 DH4H12H3解析乙酸燃烧是放热反应，即H10，A错误；根据盖
7、斯定律，反应可由反应2得到，B正确；氢气燃烧放热，即H3H2C需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 kJmol1，且a、b、c均大于零，则断开1 mol HCl键所需的能量为(abc) kJ解析A项，水分解是吸热反应，生成物总能量大于反应物总能量，使用催化剂会降低活化能，正确；B项，Cl2的氧化性强于Br2的，1 mol Cl2(g)与氢气反应放出的热量多于1 mol Br2(g)与氢气反应放出的热量，H小于零，则放热越多，H越小，错误；C项，反应是否需要加热与吸热、放热反应无关，如金属的燃烧多数需要加热，但为放热
8、反应，错误；D项，设所需能量为x kJ，由键能与H的关系可得：(bc2x)a，解得x，即断开1 mol HCl键所需的能量为 kJ，错误。答案A11已知；SiCl键、HH键、HCl键、SiSi键的键能分别为a kJmol1、b kJmol1、c kJmol1、d kJmol1，1 mol硅晶体含2 mol SiSi键。工业上，提纯硅的热化学方程式是SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(g)H。根据上述数据，H为()A(4a2b4cd) kJmol1B(4a2b4c2d) kJmol1C(2d4c4a2b) kJmol1D(4ab4cd) kJmol1解析根据键能和反应热的关系知，反
9、应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差，C项错误；根据题意知，1 mol硅含2 mol SiSi键，A、D项错误；1 mol四氯化硅含4 mol SiCl键、1 mol氢气含1 mol HH键、1 mol氯化氢含1 mol HCl键，B项正确。 答案B12常温下，0.01 molL1MOH溶液的pH为10。已知：2MOH(aq)H2SO4(aq)=M2SO4(aq)2H2O(l)H124.2 kJmol1；H(aq)OH(aq)=H2O(l)H257.3 kJmol1。则MOH在水溶液中电离的H为()A33.1 kJmol1 B45.2 kJmol1C81.5 kJmol1 D33.1
10、 kJmol1解析根据题中0.01 mol/L MOH溶液的pH10，知MOH为弱碱，MOH溶液与硫酸的中和反应可以看做两个过程：MOH(aq) M(aq)OH(aq)H、H(aq)OH(aq)=H2O(l)H2，根据盖斯定律知H12(HH2)，则HH1H2(24.2 kJmol1)(57.3 kJmol1)45.2 kJmol1，B项正确。答案B13SiO2广泛存在于自然界中，其在工业生产中有着广泛的用途。(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：2Ca3(PO4)2(s)10C(s)=6CaO(s)P4(s)10CO(g)H13 3
11、59.26 kJmol1CaO(s)SiO2(s)=CaSiO3(s)H289.61 kJmol12Ca3(PO4)2(s)6SiO2(s)10C(s)=6CaSiO3(s)P4(s)10CO(g)H3则H3 kJmol1。(2)工业上用石英砂和焦炭可制得粗硅。已知：请将以下反应的热化学方程式补充完整：SiO2(s)2C(s)=Si(s)2CO(g)H 。解析(1)根据反应2Ca3(PO4)2(s)10C(s)=6CaO(s)P4(s)10CO(g)H13 359.26 kJmol1、CaO(s)SiO2(s)=CaSiO3(s)H289.61 kJmol1，运用盖斯定律将6得：2Ca3(PO
12、4)2(s)6SiO2(s)10C(s)=6CaSiO3(s)P4(s)10CO(g)，则H33 359.26 kJmol189.61 kJmol162 821.6 kJmol1。(2)由题图可知Si(s)O2(g)=SiO2(s)H1859.4 kJmol1，2C(s)O2(g)=2CO(g)H2221.0 kJmol1，根据盖斯定律有：HH2H1638.4 kJmol1。答案(1)2 821.6(2)638.4 kJmol114甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。(1)工业上一般采用下列两个反应合成甲醇：反应：CO(g)2H2(g) CH3OH(g)H1反应：CO2(g)3H2
13、(g) CH3OH(g)H2O(g)H2上述反应符合“原子经济”原则的是反应 (填“”或“”)。反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如表所示：温度250 300 350 K2.0410.2700.012由表中数据判断，H1 0(填“”、“”或“”)。某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后测得c(CO)0.2 molL1，则CO的转化率为 ，此时的温度为 (从上表中选择)。(2)已知在常温常压下：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H11 275.6 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2566.0 kJ
14、mol1H2O(g)=H2O(l)H344.0 kJmol1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式： 。解析(1)反应的产物只有甲醇，而反应的产物有两种，故反应符合“原子经济”原则。观察表中数据可得，升温时，K变小，即升温时该反应平衡向逆反应方向移动，说明该反应的逆反应是吸热反应，则正反应为放热反应，即H10。CO的转化率为(2 mol0.2 molL12 L)2 mol100%80%；此时的化学平衡常数K2.041，故此时的温度为250 。(2)将三个热化学方程式进行变形：(4)，可得甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式，即CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H
15、2O(l)H(H1H24H3)442.8 kJmol1。答案(1)80%250 (2)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8 kJmol115氨在工农业生产中应用广泛。在压强为30 MPa时，合成氨时平衡混合气体中NH3的体积分数与温度的关系如表所示：温度/200300400500600氨的体积分数/%89.971.047.026.413.8请回答下列问题：(1)根据表中数据，结合化学平衡移动原理，说明合成氨反应是放热反应的原因： 。(2)根据图写出合成氨的热化学方程式是 。(3)将1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应
16、，测得反应放出的热量 (填“大于”、“等于”或“小于”)92.2 kJ，原因是 ；若加入催化剂，H (填“变大”、“不变”或“变小”)。(4)已知分别破坏1 mol NN键、1 mol HH键时需要吸收的能量为946 kJ、436 kJ，则破坏1 mol NH键需要吸收的能量为 kJ。(5)N2H4可视为NH3分子中的H被NH2取代的产物。发射卫星时以N2H4(g)为燃料、NO2为氧化剂，二者反应生成N2和H2O(g)。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H167.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534 kJmol1则1 mol N2H4与NO2完
17、全反应的热化学方程式为 。解析(1)、(2)见答案。(3)合成氨的热化学方程式表示1 mol氮气与3 mol氢气完全反应生成2 mol NH3时放出92.2 kJ的热量，而合成氨的反应是可逆反应，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不可能完全反应生成2 mol的NH3(g)，故测得反应放出的热量小于92.2 kJ。(4)设破坏1 mol NH键需吸收的能量为x kJ，94643636x92.2，x391。(5)首先依信息反应物为N2H4(g)和NO2(g)，生成物为N2(g)和H2O(g)写出方程式并配平得N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)，依据盖斯定律可得此反应的HH2H1567.85 kJmol1。答案(1)温度升高，氨在混合气体中的体积分数减小，平衡向吸热反应方向移动，故正反应是放热反应 (2)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.2 kJmol1(3)小于由于该反应是可逆反应，反应物不能全部转化为生成物不变(4)391(5)N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)H567.85 kJmol1
