1、1化学能与热能1(2019合肥质检)化学家格哈德埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下。下列关于合成氨反应的叙述中不正确的是( )A该过程表明，在化学反应中存在化学键的断裂与形成B在催化剂的作用下，反应物的化学键变得容易断裂C过程需吸收能量，过程则放出能量D常温下该反应难以进行，是因为常温下生成物的化学键难以形成解析：由图中可知，每 3 个氢气分子和 1 个氮气分子断键得到原子，然后生成 2 个氨分子，生成氨分子之前是氢原子和氮原子，A 正确；催化剂能改变化学业反应的速率，合成氨的反应在催化剂作用下，反应速度加快，意味着反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成变的更容
2、易，B 正确；化学键的断裂需要吸收能量，而化学键的形成则放出能量，从图中可看出为化学键断裂过程，为新的化学键形成过程，C 正确；化学键的断裂需要吸收能量，所以该反应在常温下难以进行，D 错误；正确选项 D。答案：D2(2019深圳模拟)反应 2SO2(g)O 2(g) 2SO3(g) H a kJ/mol，能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )A2SO 2(g)O 2(g) 2SO3(l) Ha kJ/molB过程可能使用了催化剂，使用催化剂不可以提高 SO2的平衡转化率C反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和D将 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)置于一密闭容器
3、中充分反应后放出或吸收的热量小于| a|kJ解析：根据图象，该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，属于放热反应，ac， H3 H4，故 A 错误；燃烧热应生成稳定氧化物，应 该 是 液 态 水 ， 燃 烧 热 为 d kJmol1 ，故 B 正确；根据盖斯定律，CH 3OH(g)=CO(g)2H 2(g)，由2 得到：CH 3OH(g)=CO(g)2H 2(g) H( b2 c a)kJmol1 ，故 C 错误；设 CO 和 H2物质的量分别为 n、2 n，则 CO 放出的热量是 nb，氢气放出的热量是 2nd，即 nb2 nd Q，解得 n mol，则该混合物Q（ b 2d）中 CO 的
4、物质的量为 mol，故 D 错误。答案选 B。Q（ b 2d）答案：B6(2019武汉一模)已知：2H2(g)O 2(g)=2H2O(g) H13H2(g)Fe 2O3(s)=2Fe(s)3H 2O(g) H22Fe(s) O2(g)=Fe2O3(s) H3322Al(s) O2(g)=Al2O3(s) H4322Al(s)Fe 2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s) H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )A H10， H30 B H50， H4 H3C H1 H2 H3 D H3 H4 H5解析：燃烧反应都是放热反应，故 H30，A 错误；将题述反应分别编号为，反应是铝热反应，显然
5、是放热反应， H50，将反应反应可得反应，即 H5 H4 H30，B 正确，D 错误；将反应反应可得反应 3H2(g) O2(g)324=3H2O(g)，故 H1 ( H2 H3)，C 错误。23答案：B7选择性催化还原法烟气脱硝技术是一种成熟的 NOx控制处理方法，主要反应如下：4NH 3(g)4NO(g)O 2(g) 4N2(g)6H 2O(g) H1 a kJmol14NH 3(g)2NO 2(g)O 2(g) 3N2(g)6H 2O(g) H2 b kJmol1副反应4NH 3(g)5O 2(g) 4NO(g)6H 2O(g) H4 d kJmol1可以计算出反应 2NO(g)O 2(
6、g) 2NO2(g)的 H 为( )A. B.4b 3a d4 4a 3b d4C. D.3b 4a d4 3a 4b d4解析：由题给反应，根据盖斯定律可知：将 即得反应：2NO(g)34 14O 2(g)=2NO2(g) H a b d kJmol1 ，故选 D。34 14 3a 4b d4答案：D8一定条件下，在水溶液中 1 mol Cl 、ClO (x1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小 x如图所示，下列有关说法正确的是( )Ae 是 ClO 3Bbac 反应的活化能为 60 kJmol1Ca、b、c、d、e 中 c 最稳定Dbad 反应的热化学方程式为 3ClO (aq)=ClO
7、(aq)2Cl (aq) H116 3kJmol1解析：A 项，e 中 Cl 元素化合价为7 价，而 ClO 中 Cl 元素化合价为5 价，错误； 3B 项，根据图中数据无法计算 bac 反应的活化能，错误；C 项，a、b、c、d、e 中 a 能量最低，所以最稳定，错误；D 项，bad，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO =ClO 2Cl ，反应热64 kJmol1 20 kJmol1 360 3kJmol1 116 kJmol 1 ，所以该热化学方程式为53ClO (aq)=ClO (aq)2Cl (aq) H116 kJmol 1 ，正确。 3答案：D9参考下表键能数据，估算晶体硅在
8、氧气中燃烧生成二氧化硅晶体的热化学方程式：Si(s)O 2(g)=SiO2(s)中， H 的值为( )化学键 SiO O=O SiSi SiCl SiC键能/kJmol1 460 498.8 176 360 347A.989.2 kJmol 1 B989.2 kJmol 1C61.2 kJmol 1 D245.2 kJmol 1解析：硅和二氧化硅均是原子晶体，其中在晶体硅中每个硅原子形成 2 个 SiSi 键，在二氧化硅晶体中每个硅原子形成 4 个 SiO 键。由于反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则该反应的反应热 H2176 kJmol1 498.8 kJmol1 44
9、60 kJmol 1 989.2 kJmol 1 ，故选 A。答案：A10(2019连云港质检)氨广泛用于生产化肥、制冷剂等方面。回答下列问题：(1)最近斯坦福大学研究人员发明了一种 SUNCAT 的锂循环系统，可持续合成氨，其原理如图所示。图中反应属于_(填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。反应中能量转化的方式是_(填“电能转变为化学能”或“化学能转变为电能”)。(2)液氨可用作制冷剂，液氨气化时_(填“释放”或“吸收”)能量；液氨泄漏遇明火会发生爆炸。已知部分化学键的键能数据如下表所示：共价键 NH O=O NN OH键能/kJmol1 391 498 946 4636则反应 4NH
10、3(g)3O 2(g) 2N2(g)6H 2O(g)的反应热 H_。解析：(1)反应是 Li3N 与水反应生成氨气的过程，反应中没有元素化合价的变化，属于非氧化还原反应；反应中氢氧化锂转变为锂、氧气和水，发生氧化还原反应，属于非自发的氧化还原反应，属于电解池反应，能量转化的方式是电能转变为化学能。(2)液氨可用作制冷剂，是因为液氨气化时吸收能量，导致周围温度降低；反应 NH3(g)3O 2(g)=2N2(g)6H 2(g) H反应物的键能之和生成物的键能之和3913449839462463261 262 kJmol 1 。答案：(1)非氧化还原反应 电能转变为化学能(2)吸收 1 262 kJ
11、mol 111煤炭燃烧过程中会释放出大量的 SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以 CaSO4的形式固定，从而降低 SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的 CO又会与 CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)CO(g) CaO(s)SO 2(g)CO 2(g) H1218.4 kJmol 1 (反应)CaSO4(s)4CO(g) CaS(s)4CO 2(g) H2175.6 kJmol 1 (反应)请回答下列问题：(1)反应是_(填“放热反应”或“吸热反应”)，_(填“能”或“否”)通过反应判断等物质的量的 CO、CO 2具有能量
12、的高低。(2)已知 CO 转化成 CO2的能量关系如图所示。写出该反应的热化学方程式_，则 CO 的燃烧热 H 为_kJmol 1 。(3)依据反应、确定反应 CaO(s)3CO(g)SO 2(g)=CaS(s)3CO 2(g) H_kJmol 1 。解析：(1)反应的 H10，故为吸热反应；通过反应只能判断反应物总能量低于生成物总能量，不能判断某一反应物与某一生成物之间的能量的相对大小。(2)由图可知 2CO(g)O 2(g)=2CO2(g) H566 kJmol1 ，CO 的燃烧热为566 kJmol1 。127(3)利用盖斯定律将反应减去反应可得目标方程式， H(175.6218.4)k
13、Jmol 1 394 kJmol 1 。答案：(1)吸热反应 否(2)2CO(g)O 2(g)=2CO2(g) H566 kJmol 1 283 (3)39412(2019大连模拟)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与贮存是氢能源利用领域的研究特点。.已知：4HCl(g)O 2(g) 2Cl2(g)2H 2O(g) H115.6 kJmol 1CuO/CuCl2 400H2(g)Cl 2(g) 2HCl(g) H184 kJmol 1(1)写出 H2与 O2反应生成气态水的热化学方程式_。(2)断开 1 mol HO 键所需能量为_kJ。.已知：CH 4(g)H 2O(g)=CO(g)3H 2(g
14、) H206.2 kJmol 1 CH4(g)CO 2(g)=2CO(g)2H 2(g) H247.4 kJmol 1 又知 CH4的燃烧热为 890.3 kJmol1 。(3)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式：_。(4)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH 4(g)与 H2O(g)反应生成 CO2(g)和 H2(g)的热化学方程式为_。(5)高温下 H2O 可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中 A、B 表示的物质依次是8_，等物质的量的 A、H 2化学能较低的物质是_。解析：.(1)根据盖斯定律，由第一个热化学方程式第
15、二个热化学方程式2 可得2H2(g)O 2(g)=2H2O(g) H115.6 kJmol1 184 kJmol1 2483.6 kJmol1 。(2)反应 2H2(g)O 2(g)=2H2O(g)发生过程中断裂 2 mol HH 键和 1 mol O=O 键，形成 4 mol HO 键，则 2E(HH) E(O=O)4 E(HO)483.6 kJmol1 ， E(HO) kJmol1 4629 kJmol1 ，即断开 1 mol HO 键所需能4362 496483.64量为 462.9 kJ。.(3)由 CH4的燃烧热为 890.3 kJmol1 可得甲烷完全燃烧的热化学方程式为：CH4(
16、g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H890.3 kJmol 1 。(4)根据盖斯定律，由2可得：CH 4(g)2H 2O(g)=CO2(g)4H 2(g) H165.0 kJmol 1 。(5)观察图象信息知，高温时水先分解生成 H2、O 2，然后两种单质分子可继续分解成氢原子、氧原子，由于氢原子比氧原子多，故 A 是氢原子，B 是氧原子。氢气分子分解成氢原子时需要吸收能量，故化学能较低的物质是氢气分子。答案：.(1)2H 2(g)O 2(g)=2H2O(g) H483.6 kJmol 1 (其他答案合理即可)(2)462.9.(3)CH 4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H890.3 kJmol 1(4)CH4(g)2H 2O(g)=CO2(g)4H 2(g) H165.0 kJmol 1(5)H、O(或氢原子、氧原子) H 29
