解密09化学能与热能1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。5.了解焓变(ΔH)与反应热的含义。6.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。一、选择题1.【2020•浙江1月选考】下列说法不正确的是()A.天然气的主要成分甲烷是高效,较洁净的燃料B.石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化C.石油的裂化主要是为了得到更多的轻质油D.厨余垃圾中蕴藏着丰富的生物质能【答案】B【解析】A项,天然气的主要成分为甲烷,燃烧生成二氧化碳和水,是较清洁的燃料,故A正确;B项,煤的气化和液化均为化学变化,故B错误;C项,石油裂化使大分子转化为小分子,提高轻质燃料的产量,则石油裂化的主要目的是为了得到轻质油,故C正确;D项,厨余垃圾中蕴藏着以生物质为载体的能量,故D正确;故选B。2.【2020•浙江1月选考】在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是()A.Ea为逆反应活化能,E为正反应活化能B.该反应为放热反应,ΔH=Ea’-EaC.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量D.温度升高,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡逆移【答案】D【解析】A项,由图可知,Ea为正反应活化能,E为逆反应活化能,故A错误;B项,由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,反应热ΔH=—(Ea’-Ea),故B错误;C项,在相同温度下,分子的能量并不完全相同,有些分子的能量高于分子的平均能量,称为活化分子,则所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量,故C错误;D项,该反应为放热反应,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡向吸热的逆反应方向移动,故D正确;故选D。3.【2020•浙江7月选考】关于下列的判断正确的是()
CO(aq)+H+(aq)HCO(aq)ΔH1CO(aq)+H2O(l)HCO(aq)+OH−(aq)ΔH2OH−(aq)+H+(aq)H2O(l)ΔH3OH−(aq)+CH3COOH(aq)CH3COO−(aq)+H2O(l)ΔH4A.ΔH1<0 ΔH2<0B.ΔH1<ΔH2C.ΔH3<0 ΔH4>0D.ΔH3>ΔH4【答案】B【解析】碳酸氢根的电离属于吸热过程,则CO(aq)+H+(aq)=HCO3-(aq)为放热反应,所以△H10;OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应,为放热反应,所以△H30)【答案】C
【解析】从反应历程图像可以判断1/2molO2(g)+1molH2(g)的能量低于1molOH(g)+H(g),因此1/2O2(g)+H2(g)→OH(g)+H(g)反应为吸热反应,所以C正确。8.【2019•浙江4月选考】MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=CA项,Mg): M2+(g)+CO32-(g) M2+(g)+O2−(g)+CO2(g) 已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是()A.ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0B.ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0C.ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)D.对于MgCO3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3【答案】C【解析】根据盖斯定律,得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,又易知Ca2+半径大于Mg2+半径,所以CaCO3的离子键强度弱于MgCO3,CaO的离子键强度弱于MgO。A.ΔH1表示断裂CO32-和M2+的离子键所吸收的能量,离子键强度越大,吸收的能量越大,因而ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0,A项正确;B.ΔH2表示断裂CO32-中共价键形成O2−和CO2吸收的能量,与M2+无关,因而ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0,B项正确;C.由上可知ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)ΔH3(MgO),ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)>0,C项错误;D.由上分析可知ΔH1+ΔH2>0,ΔH3