专题十三化学能与热能 习题

专题十三化学能与热能

考点1 化学反应中能量变化的有关概念

1.[2020湖北部分重点中学联考]反应A(g)+B(g)C(g)分两步进行:①A(g)+B(g)X(g),②X(g)C(g),反应过程中能量变化如图所示,E1表示反应A(g)+B(g)X(g)的活化能。下列有关叙述正确的是( )

A.E2表示反应X(g)C(g)的活化能

B.X是反应A(g)+B(g)C(g)的催化剂

C.反应A(g)+B(g)C(g)的ΔH<0

D.加入催化剂可改变反应A(g)+B(g)C(g)的焓变

2.[2020安徽示范高中联考]工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示,下列说法正确的是( )

A.增大压强,①→②之间的能量差值会增大

B.合成氨的正、逆反应的焓变相同

C.合成氨的过程是吸热过程

D.若使用催化剂,生成等量的NH3需要的时间更短

考点2 热化学方程式

3.[2019河北衡水中学期中考试]CO、H2、C2H5OH三种物质燃烧的热化学方程式如下:

O2(g)CO2(g) ΔH1=a kJ/mol;

①CO(g)+1

2

O2(g)H2O(g) ΔH2=b kJ/mol;

②H2(g)+1

2

③C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=c kJ/mol。

下列说法正确的是( )

A.ΔH1>0

B.2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=-2b kJ/mol

C.CO2与H2合成C2H5OH反应的原子利用率为100%

D.2CO(g)+4H2(g)H2O(g)+C2H5OH(l) ΔH=(2a+4b-c) kJ/mol

4.[2019辽宁重点六校期中考试,6分]汽车尾气中排放的NO x和CO会污染环境,通常在汽车尾气系统中安装催化转化器,可有效降低NO x和CO的排放。

已知:①2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ· mol-1

②N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180 kJ· mol-1

③2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-116.5 kJ· mol-1

回答下列问题:

(1)CO的燃烧热为。若1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量,则1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为kJ。

(2)CO将NO2还原为单质的热化学方程式为。

考点3 盖斯定律的应用及反应热的计算和大小比较

5.[2019湖南长沙模拟]已知可分别通过如下两个反应制取氢气:

a.CH3CH2OH(g)+H2O(g)4H2(g)+2CO(g) ΔH=+256.6 kJ·mol-1

b.2CH3CH2OH(g)+O2(g)6H2(g)+4CO(g) ΔH=+27.6 kJ·mol-1

则下列说法正确的是( )

A.乙醇的燃烧热ΔH=-13.8 kJ·mol-1

B.升高反应a的反应温度,乙醇的转化率减小

C.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-229 kJ·mol-1

D.制取等量的氢气,反应b吸收的能量更少

6.[2020湖南四校摸底调研联考节选,7分]CO和NO是汽车尾气的主要成分,它们能缓慢地发生反应

Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。

(1)汽车行驶时,N2和O2在电火花作用下产生NO,各物质所含化学键键能数据如下表:

物质N2O2NO

化学键键能/(kJ·mol-1)946498632

相同条件下,N2、O2、NO三种物质中最稳定的是;N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=。(2)工业上可通过CO和H2化合制备甲醇,反应的化学方程式为CO+2H2CH3OH。

O2(g)CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1

已知:①CO(g)+1

2

O2(g)H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1

②H2(g)+1

2

③CH3OH(g)+3

O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-651 kJ·mol-1

2

写出工业上用CO和H2合成CH3OH(g)的热化学方程式: 。

(3)反应Ⅰ在常温下可以自发进行,则该反应的正反应为(填“吸热”或“放热”)反应。

(4)为减少汽车尾气污染,下列措施合理的有(填字母)。

A.开发氢能源

B.寻找反应Ⅰ的高效催化剂

C.市民大量移居城市郊区

D.戴上呼吸面具

一、选择题

1.[2020福建师范大学附属中学期中考试]1 mol白磷(P4,s)和4 mol红磷(P,s)与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )

A.红磷燃烧的热化学方程式是4P(s,红磷)+5O2(g)P4O10(s) ΔH=-(E2-E3) kJ·mol-1

B.P4(s,白磷)4P(s,红磷) ΔH>0

C.白磷比红磷稳定

D.题述变化中,白磷和红磷所需活化能相等

2.[新题型][2020湖北武汉部分学校质量监测]我国科学家提出了由CO2和CH4转化为CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下:

下列有关说法错误的是( )

A.原料到产品的总反应属于加成反应

B.CH3COOH 分子中最多有7个原子共平面

C.①→②放出热量并形成了C—C键

D.CH4→CH3COOH 过程中,有两种类型的化学键断裂

3.[2020吉林长春第一次质量监测]如图是1 mol金属镁和卤素单质反应的ΔH(单位:kJ·mol-1)示意图,反应物和生成物均为常温时的稳定状态。下列选项不正确的是( )

A.由图可知,MgF2(s)+Br2(l)MgBr2(s)+F2(g) ΔH=+600 kJ·mol-1

B.MgI2与Br2反应的ΔH<0

C.电解MgBr2制Mg是吸热反应

D.化合物的热稳定性顺序:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2