1、课时作业18化学能与热能一、单项选择题（本题包括6个小题，每小题只有1个选项符合题意）1已知（g）H2（g）CH3CH2CH3（g）H157 kJmol1。已知环丙烷（g）的燃烧热H2 092 kJmol1，丙烷（g）的燃烧热H2 220 kJmol1，1 mol液态水蒸发为气态水的焓变为H44 kJmol1。则2 mol氢气完全燃烧生成气态水的H （kJmol1）为（）A658 B482C329 D2852下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（）A已知：正丁烷（g）=异丁烷（g）HH23已知：2H2（g）O2（g）=2H2O（g）H483.6 kJmol1；H2（g）S（g）=H2S（g）
2、H20.1 kJmol1，下列判断正确的是（）A若反应中改用固态硫，则消耗1 mol S（s）反应放出的热量小于20.1 kJB从焓变数值知，单质硫与氧气相比，更容易与氢气化合C由知，水的热稳定性弱于硫化氢D氢气的燃烧热为241.8 kJmol14下列关于热化学反应的描述中正确的是（）A已知H（aq）OH（aq）=H2O（l）H57.3 kJmol1，则H2SO4和Ba（OH）2反应：H2SO4（aq）Ba（OH）2（aq）=BaSO4（s）2H2O（l）的反应热H2（57.3） kJmol1B燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH（g）O2（g）=CO2（g）2H2（g）H
3、192.9 kJmol1，则CH3OH（g）的燃烧热为192.9 kJmol1CH2（g）的燃烧热是285.8 kJmol1，则2H2O（g）=2H2（g）O2（g）H571.6 kJmol1D葡萄糖的燃烧热是2 800 kJmol1，则 C6H12O6（s）3O2（g）=3CO2（g）3H2O（l）H1 400 kJmol15以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。下列说法正确的是（）ACO2分解过程中存在所有旧化学键断裂和新化学键的形成B增大TiO2的表面积可提高催化效率C该反应中化学能转化为光能
4、和热能DCO2分解反应的热化学方程式为2CO2（g）=2CO（g）O2（g）H30 kJmol16335 时，在恒容密闭反应器中1.00 mol C10H18（l）催化脱氢的反应过程如下：反应1：C10H18（l）C10H12（l）3H2（g）H1反应2：C10H12（l）C10H8（l）2H2（g）H2测得C10H12和C10H8的产率x1和x2（以物质的量分数计）随时间的变化关系及反应过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是（）A使用催化剂能改变反应历程B更换催化剂后H1、H2也会随之改变C8 h时，反应1、2都未处于平衡状态Dx1显著低于x2，是由于反应2的活化能比反应1的小，反应1生
5、成的C10H12很快转变成C10H8二、不定项选择题（本题包括4个小题，每小题有1个或2个选项符合题意）7一定条件下，在水溶液中1 mol ClO（x0，1，2，3，4）的能量（kJ）相对大小如图所示。下列有关说法错误的是（） A如图离子中结合H能力最弱的是EB如图离子中最稳定的是ACCBD反应的热化学方程式为2ClO（aq）=ClO（aq）ClO（aq）H76 kJmol1DBAD的反应为吸热反应8根据下图所得判断正确的是（）已知：H2O（g）=H2O（l）H44 kJmol1A图1反应为吸热反应B图1反应使用催化剂时，不会改变其HC图2中若H2O的状态为液态，则能量变化曲线可能为D图2中反
6、应为CO2（g）H2（g）=CO（g）H2O（g）H41 kJmol19已知：2H2（g）O2（g）=2H2O（g）H13H2（g）Fe2O3（s）=2Fe（s）3H2O（g）H22Fe（s）O2（g）=Fe2O3（s）H32Al（s）O2（g）=Al2O3（s）H42Al（s）Fe2O3（s）=Al2O3（s）2Fe（s）H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是（）AH10，H30 BH50，H4H3C.H1H2H3 DH3H4H510氮及其化合物的转化过程如图1所示，其中图2为反应过程中能量变化的曲线图。下列分析合理的是（）A.N2和H2被吸附在催化剂a表面发生反应B.反应的热化学方程式为N
7、2（g）3H2（g）=2NH3（g）H92 kJmol1C.反应中，转移1.25 mol电子时消耗NH3的体积为5.6 LD催化剂a、b能提高反应速率和平衡转化率三、非选择题11（1）科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示，对图中线间距离窄小的部分，其能量差用的方式表示。由图可知合成氨反应N2（g）3H2（g）2NH3（g）的H kJmol1，反应速率最慢的步骤的化学方程式为_。（2）已知CH4（g）H2O（g）3H2（g）CO（g）H1FeO（s）H2（g）Fe（s）H2O（g）H2FeO（s）CO（g）Fe（s）CO2（g）H3则CH4（
8、g）4FeO（s）4Fe（s）2H2O（g）CO2（g）的H（用含H1、H2、H3的式子表示）。12氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。（1）上图是N2（g）和H2（g）反应生成1 mol NH3（g）过程中能量变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：_。（2）NO与CO反应的热化学方程式可以表示为2NO（g）2CO（g）2CO2（g）N2（g）Ha kJmol1，但该反应的速率很小，若使用机动车尾气催化转化器，尾气中的NO与CO可以转化成无害物质排出。上述反应在使用“催化转化器”后，a（填“增大”“减小”或“不变”）。（3）用NH3催化还原NO
9、x可以消除氮氧化物的污染。例如：4NH3（g）3O2（g）=2N2（g）6H2O（g） H1a kJmol1N2（g）O2（g）=2NO（g）H2b kJmol1若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热H3 kJmol1（用含a、b的式子表示）。（4）已知下列各组热化学方程式Fe2O3（s）3CO（g）=2Fe（s）3CO2（g）H125 kJmol13Fe2O3（s）CO（g）=2Fe3O4（s）CO2（g）H247 kJmol1Fe3O4（s）CO（g）=3FeO（s）CO2（g）H3640 kJmol1请写出FeO（s）被CO（g）还原成Fe（s）和CO2（g）的热化学
10、方程式：_。课时作业18化学能与热能1解析：已知反应为（g）H2（g）CH3CH2CH3（g）H1157 kJmol1。反应：（g）4.5O2（g）=3CO2（g）3H2O（l）H22 092 kJmol1，反应：CH3CH2CH3（g）5O2（g）=3CO2（g）4H2O（l）H32 220 kJmol1，反应：H2O（l）=H2O（g）H444 kJmol1，则由盖斯定律，反应反应反应反应得到反应：H2（g）0.5O2（g）=H2O（g）H，HH1H2H3H4241 kJmol1，则2 mol氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式为2H2（g）O2（g）=2H2O（g）H482 kJmol1
11、，B正确。答案：B2解析：正丁烷转化为异丁烷的反应为放热反应，说明等物质的量的异丁烷的能量比正丁烷低，物质能量越低越稳定，A项错误；燃烧热为1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，已知热化学方程式中生成物水为气态，则对应的H不是C2H4（g）的燃烧热，B项错误；反应还生成了BaSO4（s），放热应大于57.3 kJ，C项错误；两个反应均是放热反应，S（g）完全燃烧时放热更多，故|H1|H2，D项正确。答案：D3解析：固体变为气体，吸收热量，若反应中改用固态硫，则消耗1 mol S （s）反应放出的热量小于20.1 kJ，A项正确；由热化学方程式可知，1 mol氢气与氧气反应放出的热
12、量比1 mol氢气与硫反应放出的热量多221.7 kJ，说明氧气与单质硫相比更容易与氢气化合，B项错误；无法直接比较热稳定性，C项错误；燃烧热为标准状况下，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，反应生成的是气态水而不是液态水，D项错误。答案：A4解析：反应过程中除了H和OH反应放热，BaSO4沉淀的生成也伴随有反应热的变化，即H2SO4和Ba（OH）2反应的反应热H2（57.3） kJmol1，故A错误；CH3OH（g）的燃烧热为1 mol甲醇蒸气燃烧转化为二氧化碳和液态水放出的热量，不能生成氢气，故B错误；H2（g）的燃烧热是285.8 kJmol1，则2H2（g）O2（g）=
13、2H2O（l）H571.6 kJmol1，2H2O（l）=2H2（g）O2（g）H571.6 kJmol1，故C错误；由葡萄糖的燃烧热是2 800 kJmol1可知，0.5 mol葡萄糖完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为1 400 kJ，即C6H12O6（s）3O2（g）=3CO2（g）3H2O（l）H1 400 kJmol1，故D正确。答案：D5解析：CO2分解生成CO和O2的过程中，过程 CO2中只断裂一个碳氧双键，并不是所有化学键断裂，A错误；增大TiO2的比表面积就增大了TiO2的接触面积和吸附能力，可提高催化效率，B正确；从图示可以看出，光能和热能转化为化学能，C错误；从图中键能数
14、据可计算出，CO2分解反应的焓变H（21 59821 072496） kJmol1556 kJmol1，D错误。答案：B6解析：使用催化剂，降低了反应的活化能，改变了反应历程，A项正确；使用催化剂，不能改变反应物和生成物的总能量，即不能改变反应的焓变（H），B项错误；8 h之后，C10H8的产率还在增加，说明反应2未达平衡，而C10H8是由C10H12转化而来的，且C10H12的产率几乎保持不变，说明反应1也未达平衡，C项正确；由图像可以看出反应2的活化能低于反应1的活化能，故反应1生成的C10H12快速转化为C10H8，从而使x1显著低于x2，D项正确。答案：B7解析：酸根离子对应的酸越弱，
15、结合氢离子能力越强，E对应的是高氯酸根离子，高氯酸是最强的无机酸，酸根离子结合氢离子能力最弱，故A正确；能量越低越稳定，A最稳定，故B正确；H生成物的总能量反应物的总能量6460210076 kJmol1，故C正确；3ClO（aq）=2Cl（aq）ClO（aq）的H生成物的总能量反应物的总能量反应物的键能之和生成物的键能之和064360116 kJmol1，BAD的反应为放热反应，故D错误。答案：D8解析：由图1曲线变化可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，故该反应为放热反应，A项错误；催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应的焓变，B项正确；结合图1和图2可得出热化学方程式：CO2（g）H
16、2（g）=CO（g）H2O（g）H41 kJmol1，D项正确；由已知信息及D项分析中的热化学方程式，结合盖斯定律可得：CO2（g）H2（g）=CO（g）H2O（l）H3 kJmol1，该反应为放热反应，而图2中的曲线表示的是吸热反应，C项错误。答案：BD9解析：根据已学知识，式是燃烧反应，属于典型的放热反应，H10；式式可得式：2Fe（s）O2（g）=Fe2O3（s）H3H1H2，由于H10，所以H30，A正确。H1（H2H3），C错误。式是铝热反应，属于典型的放热反应，则H50，式式可得式：2Al（s）O2（g）=Al2O3（s）H4H3H5，由于H30，H50，则H40，所以H4H3（负
17、值的绝对值大的反而小），B正确。H3H4H5，D错误。答案：AB10解析：由图1可知，N2和H2都被吸附在催化剂a的表面上发生反应，A正确；由图2知反应的热化学方程式中，H（508600） kJmol192 kJmol1，B正确；由图1知，反应是NH3被O2氧化为NO的过程，发生反应4NH35O24NO6H2O，计算知，转移1.25 mol 电子时，消耗标准状况下NH3的体积为5.6 L，C错误；催化剂只能改变化学反应速率，不能提高反应的平衡转化率，D错误。答案：AB11解析：（1）根据图可知N2（g）H2（g） NH3（g）H46 kJmol1，故N2（g）3H2（g）2NH3（g）的H92
18、 kJmol1。活化能越高，反应越慢，从图中可以看出Nad3HadNHad2Had的反应活化能最大。（2）利用盖斯定律可知HH13H2H3。答案：（1）92Nad3HadNHad2Had（2）H13H2H312解析：（1）N2和H2反应的热化学方程式：N2（g）3H2（g）2NH3（g）H92 kJmol1。（2）催化剂只改变反应速率，不改变反应的反应热，所以2NO（g）2CO（g）2CO2（g）N2（g）Ha kJmol1，使用机动车尾气催化转化器后，a不变。（3）3得4NH3（g）6NO（g）=5N2（g）6H2O（g）H13H2（3ba） kJmol1，若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热H3 kJmol1。（4）得FeO（s）被CO（g）还原成Fe（s）和CO2（g）的热化学方程式：FeO（s）CO（g）=Fe（s）CO2（g）H218 kJmol1。答案：（1）N2（g）3H2（g）2NH3（g）H92 kJmol1（2）不变（3）（4）FeO（s）CO（g）=Fe（s）CO2（g）H218 kJmol1
