1、跟踪检测（三十二） 化学能与热能（1）基本概念一课过（过基础）1最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法中正确的是()ACO和O生成CO2是吸热反应B在该过程中，CO断键形成C和OCCO和O形成了具有极性共价键的CO2D状态状态表示CO与O2反应的过程解析：选C由题图可知，CO和O生成CO2是放热反应，A错误；由状态、状态可知，CO没有断键，B错误；CO2中碳氧键为极性共价键，C正确；状态状态表示CO与O反应生成CO2的过程，不是CO与O2反应的过程，D错误。2. 已知2X(g)2Y(g)3Z(g)W(g)H，反应过程能量变
2、化如图所示，下列说法正确的是()AHE2E1B正反应的活化能等于E3C加入高效催化剂，H减小D恒压下充入一定量的氦气，n(Z)不变解析：选DH生成物的总能量反应物的总能量E1E2，故A错误；正反应的活化能E3E2，故B错误；催化剂对反应的热效应无影响，故C错误；恒压条件下充入一定量的氦气，该反应平衡不移动，n(Z)不变，故D正确。3(2021永州联考)反应N23H22NH3的能量变化如图所示，其热化学方程式正确的是()AN2(g)3H2(g)2NH3(l) H2(bca)kJmol1BN2(g)3H2(g)2NH3(g)H2(ba)kJmol1CN2(g)3H2(g)2NH3(l)H2(bca
3、)kJmol1DN2(g)3H2(g)2NH3(g)H(ab)kJmol1解析：选C由题图可知，反应物的能量高，则合成氨的反应为放热反应，由于 mol N2(g)和 mol H2(g)的总能量比1 mol NH3(g)的能量大(ba) kJ，故热化学方程式为N2(g)H2(g)NH3(g)H(ba)kJmol1，则N2(g)3H2(g)2NH3(g)H2(ba)kJmol1，故B、D错误；由于 mol N2(g)和 mol H2(g)的总能量比1 mol NH3(l)的能量大(bca)kJ，故热化学方程式为N2(g)H2(g)NH3(l)H(bca) kJmol1，则N2(g)3H2(g)2N
4、H3(l)H2(bca)kJmol1，故A错误，C正确。4将V1 mL 1.0 molL1HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1V250 mL)。下列叙述正确的是()A做该实验时环境温度为22 B该实验表明热能可转化为化学能CNaOH溶液的浓度约为1.5 molL1D该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析：选C温度为22 时加入盐酸5 mL，则不是做该实验时的环境温度，故A错误；该实验表明HCl溶液与NaOH溶液反应是放热的反应，即表明化学能可转化为热能，故B错误；恰好反应时参加反应的盐酸的体积是30 mL，由V1V25
5、0 mL可知，消耗的NaOH溶液的体积为20 mL，恰好反应时NaOH溶液中溶质的物质的量是n，由HClNaOH=NaClH2O可知，n1.0 molL10.03 L0.03 mol，所以浓度c1.5 molL1，故C正确；只是该反应放热，其他有水生成的反应不一定是放热反应，如氯化铵和氢氧化钡晶体的反应，故D错误。5(江苏高考)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是()太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H1571.6 kJmol1焦炭与水反应制氢：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H2131.3 kJmol1甲烷与水反应制氢：CH4(g)H2O(g)=
6、CO(g)3H2(g)H3206.1 kJmol1A反应中电能转化为化学能B反应为放热反应C反应使用催化剂，H3减小D反应CH4(g)=C(s)2H2(g)的H74.8 kJmol1解析：选D反应是太阳能转化为化学能，A不正确；反应中H20，是吸热反应，B不正确；反应使用催化剂不能改变反应的焓变，H不变，C不正确；D项中，由盖斯定律，反应可得CH4(g)=C(s)2H2(g)H74.8 kJmol1，正确。6下列有关能量的判断和表示方法正确的是()A由C(s，石墨)=C(s，金刚石)H1.9 kJmol1，可知：石墨比金刚石更稳定B等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多C由H(
7、aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，可知：含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出热量等于57.3 kJD2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJ解析：选A石墨转化为金刚石的过程是吸热反应，金刚石能量高，石墨比金刚石更稳定，A正确；等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，固体硫变为蒸气需要吸收热量，前者放出热量更多，B错误；含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，醋酸为弱酸，溶于水电离需要吸热，放出热量小于57.3
8、kJ，C错误；2 g H2的物质的量为1 mol，此反应为放热反应，H0，说明反应是吸热反应，需要从外界吸收能量，热能转化为化学能，A项错误；液态铝转化成固态铝，放出热量，H0，因此生成液态铝的反应热大于H2，B项正确；根据盖斯定律，由，则H3(1 344.11 169.2)kJmol1174.9 kJmol1，因此生成1 mol AlCl3(g)吸收的热量是174.9 kJ287.45 kJ，C项错误；该生产工艺中可以循环使用的物质是AlCl3和Cl2，D项错误。101 mol石墨在一定条件下完全转化为金刚石，其能量变化如图所示，E1393.5 kJ、E2395.4 kJ，下列说法正确的是(
9、)A石墨完全转化为金刚石需吸收能量B石墨转化为金刚石属于物理变化C金刚石比石墨稳定D1 mol金刚石的能量大于1 mol CO2的能量解析：选A由题图可知物质的量均为1 mol的石墨与金刚石燃烧变成CO2时，金刚石放出热量多，则金刚石能量高，石墨完全转化为金刚石需吸收能量，A正确；石墨转化为金刚石发生的是化学反应，属于化学变化，B错误；金刚石的能量大于石墨的能量，物质的能量越大越不稳定，则石墨比金刚石稳定，C错误；根据以上分析可知，1 mol金刚石和1 mol氧气的总能量高于1 mol CO2的能量，D错误。11发射航天器用的运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知：
10、H2(g)=H2(l)H10.92 kJmol1O2(g)=O2(l)H26.84 kJmol1下列说法正确的是()AH2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)放热483.6 kJmol1B氢气的燃烧热H241.8 kJmol1C火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)O2(l)=2H2O(g)H474.92 kJmol1DH2O(g)=H2O(l)H88 kJmol1解析：选C由题图可知，每2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)放热483.6 kJ，选项中未指明反应物的物质的量，故A错误；氢气的燃烧热H kJmol1285.8 kJmol1，故B错误
11、；由盖斯定律可知，火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)O2(l)=2H2O(g)H(483.620.926.84)kJmol1474.92 kJmol1，故C正确；H2O(g)=H2O(l)H kJmol144 kJmol1，故D错误。12已知：1 g C(s)燃烧生成一氧化碳放出9.2 kJ的热量；氧化亚铜与氧气反应的能量变化如图所示。下列叙述正确的是()A碳C(s)的燃烧热H110.4 kJmol1B1 mol CuO分解生成Cu2O放出73 kJ的热量C反应2Cu2O(s)O2(g)=4CuO(s)的活化能为292 kJmol1D足量炭粉与CuO反应生成Cu2O的热化学方程式为C(
12、s)2CuO(s)=Cu2O(s)CO(g)H35.6 kJmol1解析：选D1 g C(s)燃烧生成CO放出9.2 kJ的热量，则1 mol C(s)燃烧生成CO(g)放出的热量为9.2 kJ12110.4 kJ，根据燃烧热的概念可知，碳C(s)的燃烧热H不等于110.4 kJmol1，A错误；由图可得2Cu2O(s)O2(g)=4CuO(s)H292 kJmol1，故1 mol CuO分解生成Cu2O吸收73 kJ的热量，B错误；由题图可知，反应2Cu2O(s)O2(g)=4CuO(s)的活化能为348 kJmol1，C错误；C(s)燃烧生成CO(g)的热化学方程式为2C(s)O2(g)=
13、2CO(g)H220.8 kJmol1，根据盖斯定律，由可得C(s)2CuO(s)=Cu2O(s)CO(g)的H(220.8 kJmol1)(292 kJmol1)35.6 kJmol1，D正确。13依据事实写出下列反应的热化学方程式。(1)1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需要吸收10.94 kJ 热量，此反应的热化学方程式为_。(2)已知2.0 g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4 kJ的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为_。(3)2 mol Al(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s)，放出1 669.8 kJ的热量。此反应的热化学方程式为_。(4
14、)2.3 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7 g液态水和2.24 L CO2(标准状况)并放出68.35 kJ的热量。写出此反应的热化学方程式：_。解析：(1)1 g 碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94 kJ热量，则碳与水蒸气反应的热化学方程式为C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.28 kJmol1。(2)2.0 g 肼气体完全燃烧生成氮气和水蒸气时放出33.4 kJ热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.4 kJmol1。(3)2 mol Al(s)与适量O2(g)反应生成Al2
15、O3(s)，放出1 669.8 kJ的热量，则此反应的热化学方程式为4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H1 669.8 kJmol123 339.6 kJmol1。(4)通过燃烧的产物可知该有机物中肯定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素。n(H2O)0.15 mol，n(H)0.3 mol，m(H)0.3 g，n(CO2)0.1 mol，n(C)0.1 mol，m(C)1.2 g，则碳元素和氢元素的质量之和是0.3 g1.2 g1.5 g”“”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 kJmol1，活
16、化能Ea90.4 kJmol1。下列能量关系图合理的是_。解析：(1)由蒸汽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H(165.0206.2)kJmol141.2 kJmol1。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H2H1。(2)由实验测得该反应的H50.5 kJmol1，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 kJmol1，EaH50.5 kJmol1，Ea与H的比例不正确。而能量关系图D是合理的。答案：(1)41.2(2)D
