1、对点特训 (六) 化学能与热能1(2018南昌质检)同温同压下，已知下列各反应为放热反应，下列各热化学方程式中焓变绝对值数值最小的是( A )A2H 2(l)O 2(l)=2H2O(g) H1B2H 2(g)O 2(g)=2H2O(g) H2C2H 2(g)O 2(g)=2H2O(l) H3D2H 2(l)O 2(l)=2H2O(l) H4解析 相同质量的同种物质，气态时的能量液态时的能量固态时的能量，氢气的燃烧为放热反应，所以当反应物全为液态，生成物为气态时，反应放出的热量最少，即焓变的绝对值最小，选项 A 正确。2(2018北京卷)我国科研人员提出了由 CO2 和 CH4 转化为高附加值产
2、品 CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是( D )A生成 CH3COOH 总反应的原子利用率为 100%BCH 4CH 3COOH 过程中，有 CH 键发生断裂C放出能量并形成了 CC 键D该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率解析 根据图示 CH4与 CO2在催化剂存在时生成 CH3COOH，总反应为 CH4CO 2CH3COOH，只有 CH3COOH 一种生成物，原子利用率为 100%，选项 A 正确；CH 4 催 化 剂 选择性活化变为过程中，有 1 个 CH 键发生断裂，选项 B 正确；根据图示，的总能量高于的总能量，放出能量，对比和，形成 CC 键，选项
3、C 正确；催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，选项 D 错误。3(2018江苏百校联盟)H 2 与 ICl 的反应分、两步进行，其能量曲线如下图所示，下列有关说法错误的是( C )A反应、反应均为放热反应B反应、反应均为氧化还原反应C反应比反应的速率慢，与相应正反应的活化能无关D反应、反应的焓变之和为 H218 kJmol 1解析 根据图像可知，反应和反应中反应物总能量都大于生成物，则反应、均为放热反应，选项 A 正确；反应 、中都存在元素化合价变化，所以反应、都是氧化还原反应，选项 B 正确；反应 比反应的速率慢，是因为反应中正反应的活化能较大，反应中正反应
4、的活化能较小，选项 C 错误；反应 、反应总的能量变化为 218 kJ，根据盖斯定律可知，反应、反应的焓变之和为 H218 kJmol 1 ，选项 D 正确。4(2018丰台期末)N 2O 和 CO 是环境污染性气体，可在 Pt2O 表面转化为无害气体，其反应原理为 N2O(g)CO(g) CO2(g)N 2(g) H ，有关化学反应的物质变化过程及能量如下。下列说法不正确的是( D )AHH 1H 2B H 226 kJ/molC该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能D为了实现转化需不断向反应器中补充 Pt2O 和 Pt2O 2解析 N 2OPt 2O =Pt2O N 2 H1，Pt 2O
5、CO= =Pt2O CO 2 H2，结合 2 2盖斯定律计算得到 N2O(g)CO(g) =CO2(g)N 2(g) H H1H 2，选项 A 正确；图示分析可知，反应物能量高于生成物，反应为放热反应，反应焓变 H生成物总焓反应物总焓134 kJmol1 360 kJmol1 226 kJmol1 ，选项 B 正确；正反应活化能E1134 kJmol1 小于逆反应活化能 E2360 kJmol1 ，选项 C 正确；N 2OPt 2O =Pt2O N 2 H1，Pt 2O CO= =Pt2O CO 2 H2，反应过程中 2 2Pt2O 和 Pt2O 参与反应后又互相生成不需要补充，选项 D 错误
6、。 25(2018邢台模拟)近年来发现用铈 (Ce)的氧化物可高效制取 H2，制备原理如图所示，已知 0 2，下列说法不正确的是( B )A太阳能最终转变为化学能BTMgBr2MgCl2MgF2C工业上可由电解 MgCl2 溶液冶炼金属 Mg，该过程需吸收热量D由图可知此温度下 MgBr2(s)与 Cl2(g)反应的热化学方 程式为：MgBr 2(s)Cl 2(g)=MgCl2(s)Br 2(g) H117 kJmol 1解析 金属镁和卤素单质 X2(g)反应生成 MgX2(s)，S0 ，反应自发进行，H TS0，必须 H0，选项 A 正确；能量越低越稳定。比较图中物质能量大小可知热稳定顺序为
7、：MgI 2MgBr2MgCl2MgF2，选项 B 错误；已知由 Mg 制取 MgCl2是放热过程，电解熔融的氯化镁制取镁是吸热过程，而电解氯化镁溶液得不到金属镁，选项 C 错误；已知Mg(s)Cl 2(s)MgCl 2(s) H641 kJmol1 ，Mg(s) Br 2(s)MgBr 2(s) H524 kJmol1 ，得 MgBr2(s)Cl 2(g)=MgCl2(s)Br 2(g) H117 kJmol1 ，选项 D 错误。11(2018江苏四市联考)在一定条件下， S8(s)和 O2(g)发生反应依次转化为 SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用如图简单表示 (图中的 H
8、 表示生成 1 mol 含硫产物的数据)。(1)由图得出的结论正确的是_A _AS 8(s)的燃烧热 H8a kJmol 1B2SO 3(g)2SO2(g)O 2(g) H2b kJmol 1CS 8(s)8O 2(g)=8SO2(g) Ha kJmol 1D由 1 mol S8(s)生成 SO3 的反应热 H(ab) kJmol1(2)写出表示 S8 燃烧热的热化学方程式： S8(s)8O 2(g)=8SO2(g) H8a kJ/mol 1_。(3)写出 SO3 分解生成 SO2 和 O2 的热化学方程式：_SO 3(g)=SO2(g) O2(g) 12H b kJ/mol；_。解析 (1)
9、根据燃烧热的概念和图像数据可求出 S8(s)的燃烧热为 H8a kJ/mol，选项 A 正确；三氧化硫分解生成二氧化硫和氧气的反应为吸热反应，用“”表示，选项 B 错误；反应热应为 H8a kJ/mol，选项 C 错误；反应热应为 H8( ab) kJ/mol，选项D 错误。(2)S 8(s)和 O2(g)发生反应转化为 SO2(g)时放热为燃烧热，由图可知生成 1 mol SO2(g)放出热量为 a kJ，则燃烧热的 S8(s)8O 2(g)=8SO2(g)H8a kJ/mol，(3)依据图像分析结合反应能量变化，写出化学方程式，标注物质聚集状态和反应热，SO 3分解生成SO2和 O2的热化
10、学方程式为：SO 3(g)=SO2(g) O2(g)Hb kJ/mol 。1212依据信息书写热化学方程式(1)(2018湖北八校联考)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_C 2H5OH(l)3O 2(g)=2CO2(g)3H 2O(l) H2Q kJ mol1 _。(2)(广东卷经典)用 O2 将 HCl 转化为 Cl2，可提高效益，减少污染。传统上该转化通过如下图所示的催化循环实现。其中，反应为 2HCl(g)CuO(s) H2O(g)CuC
11、l 2(s) H1反应生成 1 mol Cl2 的反应热为 H2，则总反应的热化学方程式为_2HCl(g) O2(g)12H2O(g)Cl 2(g) H H1H 2_(反应热用 H1 和 H2 表示) 。(3)(2018长沙三模)已知 25 ，101 kPa 时：4Fe(s) 3O2(g)=2Fe2O3(s) H 1 648 kJ/molC(s)O 2(g)=CO2(g) H393 kJ/mol2Fe(s) 2C(s)3O 2(g)=2FeCO3(s) H1 480 kJ/molFeCO3 在空气中加热反应生成 Fe2O3 的热化学方程式是_4FeCO 3(s)O 2(g) =2Fe2O3(s
12、) 4CO2(g) H260 kJ/mol_。(4)(2018江淮十校联考)化合物 AX3 和单质 X2 在一定条件下反应可生成化合物 AX5。已知 AX3 的熔点和沸点分别为93.6 和 76 ，AX 5 的熔点为 167 。室温时 AX3 与气体 X2 反应生成 1 mol AX5，放出热量 123.8 kJ。该反应的热化学方程式为_AX 3(l) X2(g)=AX5(s) H123.8 kJmol 1 _。解析 (1)因生成的 CO2用过量饱和石灰水完全吸收，可得 100 克 CaCO3沉淀，CaCO3的物质的量是 1 mol，由碳元素守恒可知，二氧化碳的物质的量也为 1 mol，即生成
13、1 mol 二氧化碳放出的热量为 Q，而完全燃烧 1mol 无水乙醇时生成 2 mol 二氧化碳，则放出的热量为 Q22Q，热化学方程式为：C 2H5OH(l)3O 2(g)2CO 2(g)3H 2O(l) H 2Q kJ/mol， (2)总反应为，据此可写出热化学方程式；(3) 发生反应：4FeCO3O 2=2Fe2O34CO 2，根据盖斯定律，由已知热化学方程式依序编号、， 2得目标热化学方程式。(4) 据题意，先写出反应方程式并标12出各物质的状态 AX3(l)X 2(g)=AX5(s)，然后确定其反应热 H123.8 kJmol1 ，综上便可写出完整的热化学方程式。13(1)(2018
14、芜湖三模)根据化学反应的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与中间步骤无关，结合下列反应方程式回答问题。已知：NH 3(g)HCl(g)= =NH4Cl(s) H176 kJmol 1NH 3(g)H 2O(l)=NH3H2O(aq) H35.1 kJmol 1HCl(g)= =HCl(aq) H 72.3 kJmol1NH 3H2O(aq)HCl(aq)= =NH4Cl(aq)H 2O(l)；H52.3 kJmol 1则 NH4 Cl(s)NH4Cl(aq)的 H 为_16.3_kJmol 1 。(2)(2016年浙江卷)催化还原 CO2 是解决温室效应及能源问题的重要手段之
15、一。研究表明，在 Cu/ZnO 催化剂存在下， CO2 和 H2 可发生两个平衡反应，分别生成 CH3OH 和 CO。反应的热化学方程式如下：CO2(g) 3H2(g)CH3OH(g)H 2O(g)H153.7kJmol 1 CO2(g) H2(g)CO(g)H 2O(g) H 2 某实验室控制 CO2 和 H2 初始投料比为 12.2，经过相同反应时间测得如下实验数据：T(K) 催化剂 CO2 转化率(%) 甲醇选择性(%)543 Cat.1 12.3 42.3543 Cat.2 10.9 72.7553 Cat.1 15.3 39.1553 Cat.2 12.0 71.6【备注】Cat.1
16、Cu/ZnO 纳米棒；Cat.2Cu/ZnO 纳米片；甲醇选择性：转化的 CO2 中生成甲醇的百分比已知：CO 和 H2 的标准燃烧热分别为283.0 kJmol 1 和285.8 kJmol 1H 2O(l)=H2O(g) H 3 44.0 kJmol1请回答(不考虑温度对 H 的影响)： 反应的 H2_+41.2_kJmol 1 。 在图中分别画出在无催化剂、有 Cat.1 和有 Cat.2 三种情况下生成甲醇的“反应过程能量”示意图。见解析解析 (1)根据盖斯定律 NH4Cl(s)=NH4Cl(aq) 的 H 可以由得出；(2)由题意有热化学方程式a：CO(g) O2(g)=CO2(g) H283.0 kJmol 112b：H 2(g) O2(g)H 2O(l) H 285.8 kJmol1 c：H 2O(l)=H2O(g) H 344.0 12kJmol1根据盖斯定律分析，bac 即可得热化学方程式为：CO 2(g)H 2(g)CO(g)H 2O(g) H2285.8 kJmol 1 283.0 kJmol 1 44 kJmol 1 41.2 kJmol 1 。从表中数据分析，在催化剂 Cat.2 的作用下，甲醇的选择性更大，说明催化剂 Cat.2对反应的催化效果更好，催化剂能降低反应的活化能，说明使用催化剂 Cat.2 的反应过程中活化能更低，故图为：
