1、课时作业17化学能与热能时间：45分钟1(2019山东临沂模拟)下列有关能量的判断和表示方法正确的是(A)A由C(s，石墨)=C(s，金刚石) H1.9 kJ，可知：石墨比金刚石更稳定B等质量的硫蒸气和固体硫分别完全燃烧，后者放出的热量更多C由H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1，可知：含1 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量等于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) H571.6 kJ解析：石墨转化为金刚石是吸热反应，金刚石能量高，
2、石墨比金刚石稳定，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，故前者放出热量更多，B错误；含1 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，由于浓硫酸溶解放热，故放出的热量大于57.3 kJ，C错误；2 g H2的物质的量为1 mol，此反应为放热反应，H574，C项错误；根据盖斯定律()可得CH4(g)2NO2(g)=CO2(g)2H2O(g)N2(g) H867 kJmol1，标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol，则放出的热量为0.2 mol867 kJmol1173.4 kJ，D项正确。3(2019河北邯郸教学质量检测)工
3、业上，在一定条件下利用乙烯和水蒸气反应制备乙醇。化学原理：CH2CH2(g)H2O(g)=CH3CH2OH(g) H。已知几种共价键的键能如下表所示：化学键CHC=CHOCCCO键能/kJmol1413615463348351下列说法中错误的是(D)A上述合成乙醇的反应是加成反应B相同时间段内，反应中用三种物质表示的反应速率相等C碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍D上述反应式中，H96 kJmol1解析：题述反应式中，H615 kJmol1413 kJmol14463 kJmol12348 kJmol1413 kJmol15463 kJmol1351 kJmol134 kJmol1，D项错误
4、。4(2019湖北监利实验高中模拟)甲烷的燃烧热为H1，氢气的燃烧热为H2，且H1H2。若甲烷和氢气的混合物1 mol完全燃烧生成稳定的化合物时，反应热为H3，则甲烷和氢气的物质的量之比为(B)A. B.C. D.解析：设甲烷的物质的量为x mol，则有n(H2)(1x)mol，甲烷的燃烧热为H1，氢气的燃烧热为H2，且H1H2,1 mol混合气体完全燃烧生成稳定的化合物时，反应热为H3，则有H1xH2(1x)H3，解得x，n(H2)(1x)，故有n(CH4)n(H2)。5(2019湖南十四校联考)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示(图中E1表示无催化剂时正反应
5、的活化能，E2表示无催化剂时逆反应的活化能)。下列有关叙述不正确的是(B)A该反应的逆反应为吸热反应，升高温度可提高活化分子的百分数B500 、101 kPa下，将l mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热a kJ，其热化学方程式为2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H2a kJmol1C该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能DHE1E2，使用催化剂改变活化能，但不改变反应热解析：根据图中信息可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应的正反应为放热反应，则逆反应为吸热反应，A项正确；SO2与O2反应是可逆反应，1 mol SO2(
6、g)和0.5 mol O2(g)不可能反应完全，B项错误；该反应是放热反应，故反应物的总键能小于生成物的总键能，C项正确；使用催化剂能改变反应的活化能，但不会影响反应热，D项正确。6(2019河南中原名校第五次联考)已知：1 mol晶体硅中含有2 mol SiSi键。Si(s)O2(g)=SiO2(s) H，其反应过程与能量变化如图所示。化学键SiOO=OSiSi断开1 mol共价键所需能量/kJ460500176下列说法中正确的是(C)A晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能B二氧化硅稳定性小于硅的稳定性CH988 kJmol1DHac解析：晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能，A项错误；根据化学
7、键的键能判断，断裂1 mol二氧化硅中的SiO键需要的能量为4460 kJ1 840 kJ，断裂1 mol晶体硅中的SiSi键需要的能量为2176 kJ352 kJ，故二氧化硅的稳定性大于硅的稳定性，B项错误；Si(s)O2(g)=SiO2(s) H(17625004604)kJmol1988 kJmol1，C项正确；根据图中信息可知，Hc，D项错误。7(2019昆明模拟)已知：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H157.3 kJmol1，H2(g)O2(g)=H2O(g)H2241.8 kJmol1，下列有关说法正确的是(A)A向含0.1 mol NaOH的溶液中加入一定体积的0.1 mo
8、lL1乙二酸，反应中的能量变化如图所示BH2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H114.6 kJmol1C氢气的标准燃烧热为241.8 kJmol1D若反应中水为液态，则同样条件下的反应热：HH2解析：因乙二酸是弱酸，弱酸的电离平衡是一个吸热过程，故生成0.1 mol H2O(l)时放出的热量小于5.73 kJ，A项正确；B项中Ba2与SO反应生成BaSO4沉淀时也会放出热量，B项错误；与物质标准燃烧热对应生成的水应该是液态，C项错误；水由气态变为液态是一个放热过程，故HH2，D项错误。8(2019安徽蚌埠二中月考)重晶石(BaSO4)与碳在高温下焙烧可制得B
9、aS。BaSO4(s)4C(s)=4CO(g)BaS(s)H1571.2 kJmol1BaSO4(s)2C(s)=2CO2(g)BaS(s)H2226.2 kJmol1下列说法中正确的是(C)A上述反应都是放热反应B反应中有NA个C=O键形成时，吸收113.1 kJ的热量C反应CO2(g)C(s)=2CO(g)的H172.5 kJmol1D重晶石与碳反应同时生成1 mol CO(g)和1 mol CO2(g)时吸收的热量为398.7 kJ解析：反应和的H均大于0，则两个反应均为吸热反应，A错误。反应中有NA个C=O键形成时，生成0.5 mol CO2，则吸收的热量为56.55 kJ，B错误。根
10、据盖斯定律，由可得CO2(g)C(s)=2CO(g)，则有H(571.2 kJmol1)(226.2 kJmol1)172.5 kJmol1，C正确。由可知生成1 mol CO(g)吸收的热量为142.8 kJ，由可知生成1 mol CO2(g)吸收的热量为113.1 kJ，故吸收的总热量为255.9 kJ，D错误。9(2019河南汝阳实验高中月考)设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1a kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H2b kJmol1其他数据如下表：化学键C=OO=OCHOH键能/(kJmol1)7
11、98x413463下列说法正确的是(A)A上表中xBH2O(g)=H2O(l) S0，H(ab)kJmol1C当有4NA个CH键断裂时，该反应放出热量一定为a kJD利用反应设计的原电池电解精炼铜时，当负极输出0.2NA个电子时，电解槽的阳极质量一定减轻6.4 g解析：根据反应热与键能的关系可知，反应的反应热为H2(413 kJmol142x kJmol1)(798 kJmol12463 kJmol14)b kJmol1，则有x，A正确。根据盖斯定律，由可得H2O(g)=H2O(l)，则有H kJmol1，B错误。当有4NA个CH键断裂时，反应中消耗1 mol CH4(g)，若生成H2O(l)
12、则放出a kJ热量，若生成H2O(g)则放出b kJ热量，C错误。当负极输出0.2NA个(即0.2 mol)电子时，电解槽的阳极上通过0.2 mol电子，由于粗铜作阳极，Fe等活泼金属优于Cu先放电，故电解槽的阳极质量不一定减轻6.4 g，D错误。10(2019广东汕头金山中学模拟)(1)综合治理NO和CO污染时，涉及的反应有.2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H746.5 kJmol1.C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)H172.5 kJmol1高温下，C(s)与CO2反应生成CO的热化学方程式为_。(2)天然气的主要成分为甲烷(CH4)，部分氧化的热化学方程式为CH4
13、(g)O2(g)=CO(g)2H2(g)H35.6 kJmol1。有人认为甲烷部分氧化的机理为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1890.3 kJmol1CH4(g)十CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H2247.3 kJmol1CH4(g)H2O(l)=CO(g)3H2(g)H3则H3_。(3)N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂。已知：16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ的热量；2H2O2(l)=O2(g)2H2O(l) H196.4 kJmol1。则反应N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)的H_kJmo
14、l1；N2H4和H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为_(4)已知：2Mo(s)3O2(g)=2MoO3(s)H1MoS2(s)2O2(g)=Mo(s)2SO2(g)H22MoS2(s)7O2(g)=2MoO3(s)4SO2(g) H3则H3_(用含H1、H2的代数式表示)，在反应中若有0.2 mol MoS2参加反应，则转移电子为_mol。解析：(1)分析热化学方程式、，根据盖斯定律，由可得C(s)CO2(g)=2CO(g)，则有H(172.5 kJmol1)(746.5 kJmol1)919 kJmol1。(2)将(2)题题干中的反应编号为，根据盖斯定律，由2可得CH4(
15、g)H2O(l)=CO(g)3H2(g)，则有H32(35.6 kJmol1)(890.3 kJmol1)(247.3 kJmol1) 250.3 kJmol1。(3)16 g液态N2H4的物质的量为0.5 mol，与足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ的热量，据此写出热化学方程式：N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H621.2 kJmol1。又已知2H2O2(l)=O2(g)2H2O(l)H196.4 kJmol1，根据盖斯定律，由可得N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)，则有H(621.2 kJmol1)(196.4 kJmol
16、1)817.6 kJmol1。(4)分析热化学方程式，根据盖斯定律，由2可得2MoS2(s)7O2(g)=2MoO3(s)4SO2(g)，则有H3H12H2。反应中，MoS2是还原剂，被氧化生成MoO3和SO2,1 mol MoS2被氧化生成MoO3和SO2，转移14 mol电子，若有0.2 mol MoS2参加反应，则转移电子为2.8 mol。答案：(1)C(s)CO2(g)=2CO(g)H919 kJmol1(2)250.3 kJmol1(3)621.2N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H817.6 kJmol1(4)H12H22.811(2019广东台山华侨中学模拟
17、)(1)下列三个反应在某密闭容器中进行：反应：Fe(s)CO2(g)=FeO(s)CO(g)H1a kJmol1反应：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2b kJmol1反应：2Fe(s)O2(g)=2FeO(s)H3_kJmol1(用含a、b的代数式表示)。(2)焦炭与CO、CO2、H2均是重要的化工原料，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H149.58 kJmol1反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H241.19 kJmol1反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g) H3则反应的H3_kJmol1。
18、(3)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1210.5 kJmol1CaSO4(s)CO(g)CaS(s)CO2(g)H247.3 kJmol1反应：CaO(s)3CO(g)SO2(g)CaS(s)3CO2(g)的H_ kJmol1。(4)现根据下列3个热化学方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H124.8 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H247.2 kJmol1Fe3O4(s
19、)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H319.4 kJmol1写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学方程式：_。解析：(1)分析反应和，根据盖斯定律，由2可得2Fe(s)O2(g)=2FeO(s)，则有H32H1H22a kJmol1b kJmol1(2ab) kJmol1。(2)分析反应、及，根据盖斯定律，由反应可得CO(g)2H2(g)CH3OH(g)，则有H3H1H2(49.58 kJmol1)(41.19 kJmol1)90.77 kJmol1。(3)根据盖斯定律，由4可得CaO(s)3CO(g)SO2(g)CaS(s)3CO2(g)，则有H4H2H1(47.3 kJmol1)4(210.5 kJmol1)399.7 kJmol1。(4)分析已知的三个热化学方程式，根据盖斯定律，由32可得6CO(g)6FeO(s)=6Fe(s)6CO2(g)，则有H(24.8 kJmol1)3(47.2 kJmol1)(19.4 kJmol1)266 kJmol1，从而可得热化学方程式：CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g) H11 kJmol1。答案：(1)2ab(2)90.77(3)399.7(4)CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)H11 kJmol1