化学能与热能
突破训练（一）
1.如图是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。若E1>E2，则下列反应符合该示意图的是( )
A．NaOH溶液与稀盐酸的反应
B．锌与稀盐酸的反应
C．氢氧化钡与氯化铵固体的反应
D．一氧化碳在空气中的燃烧反应
2.中国学者在水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH]中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题,该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下:
下列说法正确的是 ( )
A.过程Ⅰ、过程Ⅲ均为放热过程
B.过程Ⅲ生成了具有极性共价键的H2、CO2
C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH
D.图示过程中的H2O均参与了反应过程
3.已知:①H2(g)+O2(g)H2O(g)
ΔH1=-241.8 kJ·mol-1;
②H2(g)+O2(g)H2O(l)
ΔH2=-285.8 kJ·mol-1。
气态分子中的化学键
断开1 mol化学键所
需的能量/kJ
O—H
465
OO
498
下列说法不正确的是 ( )
A.氢气的燃烧热ΔH=-241.8 kJ·mol-1
B.断开1 molH—H键需要吸收439.2 kJ的能量
C.相同条件下,1 mol H2O(g)比1 mol H2O(l)能量高
D.18 g H2O(l)完全分解生成氢气和氧气,需要吸收285.8 kJ的能量
4．在测定中和热的实验中，下列说法正确的是( )
A．使用环形玻璃搅拌棒是为了加大反应速率，减小实验误差
B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C．用0.5 mol·L－1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同
D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有：天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计
5．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )
A．Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2
ΔH＝－24.8 kJ·mol－1(反应热)
B．CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)
ΔH＝－192.9 kJ·mol－1(反应热)
C．C4H10(g)＋13/2O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)
ΔH＝－2 658.0 kJ·mol－1(燃烧热)
D．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)
ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1(中和热)
6．下列变化过程，属于放热过程的是( )
A．酸碱中和反应
B．液态水变成水蒸气
C．弱酸弱碱电离
D．用FeCl3饱和溶液制Fe(OH)3胶体
7．H2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Ⅰ是吸热过程
B．过程Ⅲ一定是放热过程
C．该反应过程所有旧化学键都断裂，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
8．由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．反应生成1 mol N2时转移4 mol e－
B．反应物能量之和大于生成物能量之和
C．N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)
ΔH＝－139 kJ·mol－1
D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和
9.(1)某化学反应的能量变化如图K22-2所示,请写出该反应的热化学方程式: 。
图K22-2 图K22-3
(2)N2和H2反应生成NH3的能量变化如图K22-3所示(假设该反应反应完全),试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式: 。
10.已知:
①CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-a kJ·mol-1
②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-b kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-c kJ·mol-1
则下列叙述中正确的是 ( )
A.由上述热化学方程式可知b>c
B.甲烷的燃烧热为b kJ·mol-1
C.2CH3OH(g)2CH4(g)+O2(g) ΔH=2(b-a)kJ·mol-1
D.当甲醇和甲烷物质的量之比为1∶2,完全燃烧生成CO2和H2O(l)时,放出的热量为Q kJ,则该混合物中甲醇的物质的量为mol
11．航天燃料从液态变为固态，是一项重大的技术突破。铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是( )
A．Be＋O2===BeO ΔH＝－564.3 kJ·mol－1
B．Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝＋564.3 kJ·mol－1
C．Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝－564.3 kJ·mol－1
D．Be(s)＋O2(g)===BeO(g) ΔH＝－564.3 kJ·mol－1
12．(1)101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出890.3 kJ的热量，反应的热化学方程式为
____________________________________________________________。
(2)0.3 mol的气态乙硼烷(分子式B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ的热量，则其热化学方程式为_______________________________________。
(3)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为
________________________________________________________________________。
(4)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_____________________________________。
13．化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧和水汽化的热化学方程式分别为
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－802.3 kJ·mol－1
H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1
则356 g“可燃冰”(分子式为CH4·9H2
O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出的热量为________。
(2)家用液化气中主要成分之一是丁烷(C4H10)。常温常压时，当1 g丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出热量50 kJ。试写出该状态下表示丁烷燃烧热的热化学方程式：______
__________________________________________________________。
(3)环境保护问题正越来越受到关注，二氧化碳是主要的温室气体，而节能减排可以有效地降低二氧化碳的排放量。有效“减碳”的手段之一是节能。下列制氢方法最节能的是________(填字母)。
A．电解水制氢：2H2O2H2↑＋O2↑
B．高温使水分解制氢：2H2O2H2↑＋O2↑
C．太阳光催化分解水制氢：2H2O2H2↑＋O2↑
D．天然气制氢：CH4＋H2OCO＋3H2
14．“氢能”将是未来最理想的新能源。
(1)实验测得，1克氢气燃烧生成液态水时放出142.9 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为________(填选项字母)。
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－142.9 kJ·mol－1
B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
C．2H2O＋O2===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
(2)某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H2的反应步骤：
①CaBr2＋H2OCaO＋2HBr
②2HBr＋HgHgBr2＋H2
③HgBr2＋________________＋________
④2HgO2Hg＋O2↑
请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式：HgBr2＋________________＋________。
请根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点：_________________________________________________________。
(3)利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。下图是其中的一种流程，其中用了过量的碘。
请写出化学方程式：
反应①_________________________________________。
反应②_________________________________________。
该法制取氢气的最大优点是________________________。
15．(1)甲烷重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：
反应
过程
化学方程式
焓变ΔH
(kJ·mol－1)
甲烷
氧化
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH1
CH4(g)＋O2(g)===
CO2(g)＋2H2(g)
－322.0
蒸汽
重整
CH4(g)＋H2O(g)===
CO(g)＋3H2(g)
＋206.2
CH4(g)＋2H2O(g)===
CO2(g)＋4H2(g)
＋165.0
①反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
②甲烷的燃烧热为ΔH2，则ΔH2________ΔH1(填“>”“＝”或“
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