1、九化学能与热能(限时：45分钟)一、选择题1如图所示，H1393.5 kJmol1，H2395.4 kJmol1，下列说法或表示中，正确的是()A金刚石比石墨稳定性好B石墨和金刚石的转化是物理变化CC(s、石墨)=C(s、金刚石) H1.9 kJmol1D断裂1 mol石墨中的化学键吸收的能量比断裂1 mol金刚石中的化学键吸收的能量多1.9 kJ解析：根据图象可知金刚石的能量高于石墨，能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定性好，A错误；石墨和金刚石是两种结构不同的单质，二者的转化是化学变化，B错误；根据图象可知C(s、石墨)=C(s、金刚石)H395.4 kJmol1393.5 kJmol11.
2、9 kJmol1，C错误；石墨转化为金刚石吸热，则断裂1 mol石墨中的化学键吸收的能量比断裂1 mol金刚石中的化学键吸收的能量多1.9 kJ，D正确。答案：D2下列说法正确的是()A1 g H2和4 g O2反应放出71.45 kJ热量，则氢气的燃烧热为142.9 kJmol1B在稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的氢氧化钠溶液混合，放出的热量大于57.3 kJC需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D相同条件下，在两个相同的恒容密闭容器中，1 mol N2和3 mol H2反应放出的热量比
3、2 mol N2和3 mol H2反应放出的热量多解析：1 g H2和4 g O2反应时，氧气量不足，所以放出的热量小于氢气完全反应时放出的热量，即氢气的燃烧热大于142.9 kJmol1，A错；因为浓硫酸溶于水时放热，所以B正确；反应开始时需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应，C错；1 mol N2和3 mol H2反应产生的氨气要比相同条件下2 mol N2和3 mol H2反应产生的氨气少，即1 mol N2和3 mol H2反应放出的热量少，D错。答案：B3(2016郑州一模)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)=C
4、l(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(2016济南一模)一定条件下，发生反应
5、：M(s)N(g)R(g)HQ1kJmol1，2R(g)N(g)2T(g)HQ2kJmol1。Q1、Q2均为正值。下列说法正确的是()A1 mol R(g)的能量总和大于1 mol M(s)与1 mol N(g)的能量总和B将2 mol R(g)与1 mol N(g)在该条件下充分反应，放出热量Q2kJC当1 mol M(s)完全转化为T(g)时(假定无热量损失)，放出热量(Q1)kJDM(g)N(g)R(g)HQ3kJmol1(Q30)，则Q3”、“”、“”、“”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 molL
6、1，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 kJmol1H2O(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 molL
7、12 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)2H2O(l)H(H1H24H3)442.8 kJmol1。答案：(1)”、“”或“”)890.3 kJ。(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4CO2=2CO2H2,1 g CH4完全反应可释放15.46 kJ的热量，则：下图能表示该反应过程中能量变化的是_(填字母)。若将物质的量均为1 mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出
8、的热量随时间的变化如图所示，则CH4的转化率为_。(3)C(s)与H2(g)不反应，所以C(s)2H2(g)=CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出C(s)2H2(g)=CH4(g)的反应热H_。(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是_(填字母)。A寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量B寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成C与O2C寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)D将固态C合成为C60，以C60作为燃料解析：(1)给定反应的反应热只取决于反
9、应物和生成物的多少和状态，与中间过程无关，故甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量仍等于890.3 kJ。(2)1 g CH4完全反应释放15.46 kJ的热量，则1 mol CH4完全反应放出热量为247.36 kJ，故D图符合题意。CH4的转化率155.8 kJ247.36 kJ100%63%。(3)即得C(s)2H2(g)=CH4(g)H74.8 kJmol1。(4)已知CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1，则CO2与H2O反应生成CH4与O2的反应吸热，故A项不正确；使CO2分解生成C与O2的反应为吸热反应，常温下不能发生，故B项不正确；利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)是合理的，故C项正确；将固态C合成为C60，以C60作为燃料，是极不经济合算的，故D项不正确。答案：(1)(2)D63%(3)74.8 kJmol1(4)C