2019版高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量变化学案（打包4套）.zip

1第六章 化学反应与能量变化本章电池电极反应式或总反应式的再书写1．用惰性电极电解下列溶液(1)NaCl 溶液阴极：2H ＋ ＋2e － ===H2↑；阳极：2Cl － －2e － ===Cl2↑；总反应方程式：2NaCl＋2H 2O 2NaOH＋H 2↑＋Cl 2↑。= = = = =电 解 (2)CuSO4溶液阴极：2Cu 2＋ ＋4e － ===2Cu；阳极：4OH － －4e － ===2H2O＋O 2↑；总反应方程式：2CuSO 4＋2H 2O 2Cu＋2H 2SO4＋O 2↑。= = = = =电 解 2．用铜作电极电解下列溶液(1)Na2SO4溶液阴极：2H ＋ ＋2e － ===H2↑；阳极：Cu－2e － ===Cu2＋ ；总反应方程式：Cu＋2H 2O Cu(OH)2＋H 2↑。= = = = =电 解 (2)H2SO4溶液阴极：2H ＋ ＋2e － ===H2↑；阳极：Cu－2e － ===Cu2＋ ；总反应方程式：Cu＋H 2SO4 CuSO4＋H 2↑。= = = = =电 解 2(3)NaOH 溶液阴极：2H 2O＋2e － ===H2↑＋2OH － ；阳极：Cu－2e － ＋2OH － ===Cu(OH)2；总反应方程式：Cu＋2H 2O Cu(OH)2＋H 2↑。= = = = =电 解 3．用 Al 作电极电解下列溶液(1)H2SO4溶液阴极：6H ＋ ＋6e － ===3H2↑；阳极：2Al－6e － ===2Al3＋ ；总反应方程式：2Al＋3H 2SO4 Al2(SO4)3＋3H 2↑。= = = = =电 解 (2)NaOH 溶液阴极：6H 2O＋6e － ===3H2↑＋6OH － ；阳极：2Al－6e － ＋8OH － ===2AlO ＋4H 2O；－ 2总反应方程式：2Al＋2H 2O＋2NaOH 2NaAlO2＋3H 2↑。= = = = =电 解 4．铁镍电池(负极—Fe，正极—NiO 2，电解液—KOH 溶液)已知：Fe＋NiO 2＋2H 2O Fe(OH)2＋Ni(OH) 2，则：放 电 充 电负极：Fe－2e － ＋2OH － ===Fe(OH)2；正极：NiO 2＋2H 2O＋2e － ===Ni(OH)2＋2OH － 。阴极：Fe(OH) 2＋2e － ===Fe＋2OH － ；阳极：Ni(OH) 2－2e － ＋2OH － ===NiO2＋2H 2O。5．LiFePO 4电池(正极—LiFePO 4，负极—Li，含 Li＋ 导电固体为电解质)已知：FePO 4＋Li LiFePO4，则：放 电 充 电负极：Li－e － ===Li＋ ；正极：FePO 4＋Li ＋ ＋e － ===LiFePO4。阴极：Li ＋ ＋e － ===Li；阳极：LiFePO 4－e － ===FePO4＋Li ＋ 。6．高铁电池(负极—Zn，正极—石墨，电解质为浸湿的固态碱性物质)已知：3Zn＋2K 2FeO4＋8H 2O 3Zn(OH)2＋2Fe(OH) 3＋4KOH，则：放 电 充 电负极：3Zn－6e － ＋6OH － ===3Zn(OH)2；正极：2FeO ＋6e － ＋8H 2O===2Fe(OH)3＋10OH － 。2－4阴极：3Zn(OH) 2＋6e － ===3Zn＋6OH － ；阳极：2Fe(OH) 3－6e － ＋10OH － ===2FeO ＋8H 2O。2－437．氢氧燃料电池(1)电解质是 KOH 溶液(碱性电解质)负极：2H 2－4e － ＋4OH － ===4H2O；正极：O 2＋2H 2O＋4e － ===4OH－ ；总反应方程式：2H 2＋O 2===2H2O。(2)电解质是 H2SO4溶液(酸性电解质)负极：2H 2－4e － ===4H＋ ；正极：O 2＋4H ＋ ＋4e － ===2H2O；总反应方程式：2H 2＋O 2===2H2O。(3)电解质是 NaCl 溶液(中性电解质)负极：2H 2－4e － ===4H＋ ；正极：O 2＋2H 2O＋4e － ===4OH－ ；总反应方程式：2H 2＋O 2===2H2O。8．甲烷燃料电池(铂为两极，正极通入 O2和 CO2，负极通入甲烷，电解液有三种)(1)电解质是熔融碳酸盐(K 2CO3或 Na2CO3)正极：2O 2＋8e － ＋4CO 2===4CO ；2－3负极：CH 4－8e － ＋4CO ===5CO2＋2H 2O；2－3总反应方程式：CH 4＋2O 2===CO2＋2H 2O。(2)酸性电解质(电解液为 H2SO4溶液)正极：2O 2＋8e － ＋8H ＋ ===4H2O；负极：CH 4－8e － ＋2H 2O===CO2＋8H ＋ ；总反应方程式：CH 4＋2O 2===CO2＋2H 2O。(3)碱性电解质(电解液为 KOH 溶液)正极：2O 2＋8e － ＋4H 2O===8OH－ ；负极：CH 4－8e － ＋10OH － ===CO ＋7H 2O；2－3总反应方程式：CH 4＋2O 2＋2OH － ===CO ＋3H 2O。2－39．甲醇燃料电池(1)碱性电解质(铂为两极，电解液为 KOH 溶液)正极：3O 2＋12e － ＋6H 2O===12OH－ ；负极：2CH 3OH－12e － ＋16OH － ===2CO ＋12H 2O；2－3总反应方程式：2CH 3OH＋3O 2＋4KOH= ==2K2CO3＋6H 2O。(2)酸性电解质(铂为两极，电解液为 H2SO4溶液)正极：3O 2＋12e － ＋12H ＋ ===6H2O；负极：2CH 3OH－12e － ＋2H 2O===12H＋ ＋2CO 2；4总反应方程式：2CH 3OH＋3O 2===2CO2＋4H 2O。10．CO 燃料电池(总反应方程式均为 2CO＋O 2===2CO2)(1)熔融盐(铂为两极，Li 2CO3和 Na2CO3的熔融盐作电解质，CO 为负极燃气，空气与 CO2的混合气为正极助燃气)正极：O 2＋4e － ＋2CO 2===2CO ；2－3负极：2CO＋2CO －4e － ===4CO2。2－3(2)酸性电解质(铂为两极，电解液为 H2SO4溶液)正极：O 2＋4e － ＋4H ＋ ===2H2O；负极：2CO－4e － ＋2H 2O===2CO2＋4H ＋ 。1第 20 讲 化学能与热能考纲要求 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.了解焓变与反应热的含义。5.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。6.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。考点一 焓变、热化学方程式1．反应热(焓变)(1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。符号：Δ H。单位：kJ·mol －1 或 kJ/mol。(2)表示方法吸热反应：Δ H0；放热反应：Δ H” “＜”或“＝” ，下同)Δ H2。答案 解析 因为 C(g)===C(l) Δ H3＜0则 Δ H3＝Δ H2－Δ H1，Δ H2＜Δ H1。(2)同一反应，反应物状态不同时S(g)＋O 2(g)===SO2(g) Δ H1＜013S(s)＋O 2(g)===SO2(g) Δ H2＜0则 Δ H1____Δ H2。答案 ＜解析 Δ H2＋Δ H3＝Δ H1，则 Δ H3＝Δ H1－Δ H2，又 Δ H3＜0，所以 Δ H1＜Δ H2。(3)两个有联系的不同反应相比C(s)＋O 2(g)===CO2(g) Δ H1＜0C(s)＋ O2(g)===CO(g) Δ H2＜012则 Δ H1____Δ H2。答案 ＜解析 根据常识可知，CO(g)＋ O2(g)===CO2(g) Δ H3＜0，又因为 Δ H2＋Δ H3＝Δ H1，所以12Δ H2Δ H1。利用状态，迅速比较反应热的大小若反应为放热反应(1)当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。(2)当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。(3)在比较反应热(Δ H)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，Δ H 反而越小。题组四 能源的开发和利用5．(2017·天津高三模拟)未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源的是( )①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能A．①②③④ B．③④⑤⑥⑦⑧C．③⑤⑥⑦⑧ D．⑤⑥⑦⑧答案 D解析 新能源要符合污染小，可再生性强等特点，选 D。6．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。14下列说法正确的是( )A．H 2O 的分解反应是放热反应B．氢能源已被普遍使用C．2 mol 液态 H2O 具有的总能量低于 2 mol H2和 1 mol O2的能量D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值答案 C解析 2H 2O(l)===2H2(g)＋O 2(g)是吸热反应，说明 2 mol 液态 H2O 的能量低于 2 mol H2和1 mol O2的能量。因由水制取 H2耗能多且 H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。考点三 盖斯定律及反应热的计算1．盖斯定律(1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。(2)意义：间接计算某些反应的反应热。(3)应用15转化关系 反应热间的关系aA B、A B― ― →Δ H1 ― ― →Δ H2 1a Δ H1＝ aΔ H2A BΔ H1 Δ H2 Δ H1＝－Δ H2Δ H＝Δ H1＋Δ H22.利用盖斯定律计算反应热(1)运用盖斯定律的技巧——“三调一加”一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。二调：根据改写的热化学方程式调整相应 Δ H 的符号。三调：调整中间物质的化学计量数。一加：将调整好的热化学方程式及其 Δ H 相加。(2)运用盖斯定律的三个注意事项①热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。②热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。③将一个热化学方程式颠倒时，Δ H 的“＋” “－”随之改变，但数值不变。1．反应热比较选项判断(1)一个反应一步完成或几步完成，两者相比，经过的步骤越多，放出的热量越少( )(2)H2(g)＋ O2(g)===H2O(g) Δ H1和 2H2(g)＋O 2(g)===2H2O(g) Δ H2中的 Δ H1Δ H2( )(4)C(石墨，s)= ==C(金刚石，s) Δ H0，说明石墨比金刚石稳定( )答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√解析 (1)一个反应的 Δ H 大小只与反应的始态和终态有关，与途径无关。2．已知 Al2O3(s)＋AlCl 3(g)＋3C(s)= ==3AlCl(g)＋3CO(g)Δ H＝ a kJ·mol－1 。判断下列变化过程是否正确(1)3AlCl(g)＋3CO(g)= ==Al2O3(s)＋AlCl 3(g)＋3C(s) Δ H＝ a kJ·mol－1 ( )(2)AlCl(g)＋CO(g)= == Al2O3(s)＋ AlCl3(g)＋C(s) Δ H＝－ a kJ·mol－1 ( )13 1316(3)2Al2O3(s)＋2AlCl 3(g)＋6C(s)= ==6AlCl(g)＋6CO(g) Δ H＝－2 a kJ·mol－1 ( )答案 (1)× (2)× (3)×饮用水中的 NO 主要来自于 NH 。已知在微生物的作用下，NH 经过两步反应被氧化成－ 3 ＋ 4 ＋ 4NO 。两步反应的能量变化示意图如下：－ 31 mol NH 全部被氧化成 NO 的热化学方程式为___________________________________＋ 4 － 3________________________________________________________________________。答案 NH (aq)＋2O 2(g)===NO (aq)＋2H ＋ (aq)＋H 2O(l) Δ H＝－346 kJ·mol －1＋ 4 － 3题组一 利用盖斯定律比较 Δ H 大小1．已知：2H 2(g)＋O 2(g)===2H2O(g) Δ H13H2(g)＋Fe 2O3(s)===2Fe(s)＋3H 2O(g) Δ H22Fe(s)＋ O2(g)===Fe2O3(s) Δ H3322Al(s)＋ O2(g)===Al2O3(s) Δ H4322Al(s)＋Fe 2O3(g)===Al2O3(s)＋2Fe(s) Δ H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )A．Δ H10B．Δ H50，Δ H30，Δ H2＜0所以 Δ H1＜Δ H3。方法二：方程式叠加法。CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋ (aq)＋SO (aq)＋5H 2O(l) Δ H10 ①2－4CuSO4(s)===Cu2＋ (aq)＋SO (aq) Δ H2＜0 ②2－4CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s)＋5H 2O(l) Δ H30 ③= = = = =△ ②＋③：CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋ (aq)＋SO (aq)＋5H 2O(l) Δ H1＝Δ H2＋Δ H32－4由于 Δ H10，Δ H2＜0，Δ H30，所以 Δ H1＜Δ H3。题组二 利用盖斯定律计算反应热3．在 1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：H2S(g)＋ O2(g)===SO2(g)＋H 2O(g) Δ H1322H2S(g)＋SO 2(g)=== S2(g)＋2H 2O(g) Δ H232H2S(g)＋ O2(g)===S(g)＋H 2O(g) Δ H3122S(g)===S2(g) Δ H418则 Δ H4的正确表达式为( )A．Δ H4＝ (Δ H1＋Δ H2－3Δ H3)23B．Δ H4＝ (3Δ H3－Δ H1－Δ H2)23C．Δ H4＝ (Δ H1＋Δ H2－3Δ H3)32D．Δ H4＝ (Δ H1－Δ H2－3Δ H3)32答案 A解析 给题中方程式依次编号为①、②、③、④，由①＋②－③×3 得：3S(g)= == S2(g) 32(Δ H1＋Δ H2－3Δ H3)，故 2S(g)===S2(g) Δ H4＝ (Δ H1＋Δ H2－3Δ H3)。234．(2017·长沙市第一中学高三测试)在 25 ℃、101 kPa 时，C(s)、H 2(g)、CH 3COOH(l)的燃烧热分别为 393.5 kJ·mol－1 、285.8 kJ·mol－1 、870.3 kJ·mol－1 ，则 2C(s)＋2H 2(g)＋O 2(g)===CH3COOH(l)的反应热为( )A．－488.3 kJ·mol －1 B．＋488.3 kJ·mol －1C．－191 kJ·mol －1 D．＋191 kJ·mol －1答案 A解析 由题知表示各物质燃烧热的热化学方程式分别为①C(s)＋O 2(g)===CO2(g) Δ H＝－393.5 kJ·mol－1 ；②H 2(g)＋ O2(g)===H2O(l) Δ H＝－285.8 12kJ·mol－1 ；③CH 3COOH(l)＋2O 2(g)===2CO2(g)＋2H 2O(l) Δ H＝－870.3 kJ·mol－1 。则2C(s)＋2H 2(g)＋O 2(g)===CH3COOH(l)可由反应①×2＋②×2－③得出，则反应热为－393.5 kJ·mol－1 ×2＋(－285.8 kJ·mol －1 ×2)－(－870.3 kJ·mol －1 )＝－488.3 kJ·mol －1 。题组三 利用盖斯定律书写热化学方程式5．LiH 可作飞船的燃料，已知下列反应：①2Li(s)＋H 2(g)===2LiH(s) Δ H＝－182 kJ·mol －1②2H 2(g)＋O 2(g)===2H2O(l) Δ H＝－572 kJ·mol －1③4Li(s)＋O 2(g)===2Li2O(s) Δ H＝－1 196 kJ·mol －1试写出 LiH 在 O2中燃烧的热化学方程式__________________________________________________________________________________________________________________。答案 2LiH(s)＋O 2(g)===Li2O(s)＋H 2O(l) Δ H＝－702 kJ·mol －1解析 2LiH(s)= ==2Li(s)＋H 2(g) Δ H＝＋182 kJ·mol －1192Li(s)＋ O2(g)===Li2O(s) Δ H＝－598 kJ·mol －112H2(g)＋ O2(g)===H2O(l) Δ H＝－286 kJ·mol －112上述三式相加得：2LiH(s)＋O 2(g)===Li2O(s)＋H 2O(l) Δ H＝－702 kJ·mol －1 。6．FeSO 4可转化为 FeCO3，FeCO 3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知 25 ℃、101 kPa 时：4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe2O3(s) Δ H＝－1 648 kJ·mol －1C(s)＋O 2(g)===CO2(g) Δ H＝－393 kJ·mol －1 2Fe(s)＋2C(s)＋3O 2(g)===2FeCO3(s) Δ H＝－1 480 kJ·mol －1FeCO3在空气中加热反应生成 Fe2O3的热化学方程式是_______________________________。答案 4FeCO 3(s)＋O 2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO 2(g) Δ H＝－260 kJ·mol －1解析 将所给热化学方程式标号：4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe2O3(s) Δ H＝－1 648 kJ·mol －1 ①C(s)＋O 2(g)===CO2(g) Δ H＝－393 kJ·mol －1 ②2Fe(s)＋2C(s)＋3O 2(g)===2FeCO3(s) Δ H＝－1 480 kJ·mol －1 ③根据盖斯定律：③×(－2)＋①＋②×4 可得总方程式。1．(2015·北京理综，9)最新报道：科学家首次用 X 射线激光技术观察到 CO 与 O 在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是( )A．CO 和 O 生成 CO2是吸热反应B．在该过程中，CO 断键形成 C 和 OC．CO 和 O 生成了具有极性共价键的 CO2D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示 CO 与 O2反应的过程答案 C解析 A 项，由能量—反应过程图像中状态Ⅰ和状态Ⅲ知，CO 和 O 生成 CO2是放热反应，错20误；B 项，由状态Ⅱ知，在 CO 与 O 生成 CO2的过程中 CO 没有断键形成 C 和 O，错误；C 项，由状态Ⅲ及 CO2的结构式 O==C==O 知，CO 2分子中存在碳氧极性共价键，正确；D 项，由能量—反应过程图像中状态Ⅰ(CO 和 O)和状态Ⅲ(CO 2)分析，状态Ⅰ→状态Ⅲ表示 CO 和 O 原子反应生成 CO2的过程，错误。2．(2016·海南，6)油酸甘油酯(相对分子质量 884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)＋80O 2(g)===57CO2(g)＋52H 2O(l)已知燃烧 1 kg 该化合物释放出热量 3.8×104 kJ，油酸甘油酯的燃烧热为( )A．3.8×10 4 kJ·mol－1 B．－3.8×10 4 kJ·mol－1C．3.4×10 4 kJ·mol－1 D．－3.4×10 4 kJ·mol－1 答案 C解析 燃烧热是指 25 ℃和 101 kPa 下 1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，则 1 mol 油酸甘油酯的燃烧热为 ≈3.4×10 4 kJ·mol－1 。3.8×104 kJ1 000 g÷884 g·mol－ 13．(2017·江苏，8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH 3OCH3)。下列说法不正确的是( )①C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) Δ H1＝ a kJ·mol－1②CO(g)＋H 2O(g)===CO2(g)＋H 2(g) Δ H2＝ b kJ·mol－1③CO 2(g)＋3H 2(g)===CH3OH(g)＋H 2O(g) Δ H3＝ c kJ·mol－1④2CH 3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H 2O(g) Δ H4＝ d kJ·mol－1A．反应①、②为反应③提供原料气B．反应③也是 CO2资源化利用的方法之一C．反应 CH3OH(g)=== CH3OCH3(g)＋ H2O(l)的 Δ H＝ kJ·mol－112 12 d2D．反应 2CO(g)＋4H 2(g)===CH3OCH3(g)＋H 2O(g)的 Δ H＝(2 b＋2 c＋ d) kJ·mol－1答案 C解析 A 项，反应①、②提供 CO2和 H2，正确；B 项，反应③将 CO2转化为有机原料，是 CO2的资源利用，正确；C 项，反应生成液态水，放出热量大于 ，错误；D 项，目标反应可由反d2应②×2＋③×2＋④获得，计算反应热为(2 b＋2 c＋ d) kJ·mol－1 ，正确。4．[2017·全国卷Ⅰ，28(2)]下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。21通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为________________、______________，制得等量 H2所需能量较少的是________。答案 H 2O(l)===H2(g)＋ O2(g) Δ H＝ 286 kJ·mol－ 1 H2S(g)===H2(g)＋S(s) Δ H＝20 12kJ·mol－1 系统(Ⅱ)解析 隔离分析两个系统，分别将每个系统中的三个方程式相加，即可得到所需答案。5．[2016·全国卷Ⅲ，27(4)②]已知下列反应：SO2(g)＋2OH － (aq)===SO (aq)＋H 2O(l) Δ H12－3ClO－ (aq)＋SO (aq)===SO (aq)＋Cl － (aq) Δ H22－3 2－4CaSO4(s)===Ca2＋ (aq)＋SO (aq) Δ H32－4则反应 SO2(g)＋Ca 2＋ (aq)＋ClO － (aq)＋2OH － (aq)===CaSO4(s)＋H 2O(l)＋Cl － (aq)的Δ H＝________________________________________________________________________。答案 Δ H1＋Δ H2－Δ H3解析 将题中的 3 个反应依次标记为①、②、③，根据盖斯定律，①＋②－③即得所求的反应，Δ H＝Δ H1＋Δ H2－Δ H3。6．[2016·全国卷Ⅱ，26(3)]①2O 2(g)＋N 2(g)===N2O4(l) Δ H1②N 2(g)＋2H 2(g)===N2H4(l) Δ H2③O 2(g)＋2H 2(g)===2H2O(g) Δ H3④2N 2H4(l)＋N 2O4(l)===3N2(g)＋4H 2O(g) Δ H4＝－1 048.9 kJ·mol －1上述反应热效应之间的关系式为 Δ H4＝__________________________________________，联氨和 N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为__________________________________________________________________________________________________________________。答案 2Δ H3－2Δ H2－Δ H1 反应放出热量大，产生大量的气体解析 对照目标热化学方程式中的反应物和生成物在已知热化学方程式中的位置和化学计量数，利用盖斯定律，将热化学方程式③×2，减去热化学方程式②×2，再减去热化学方程式①，即可得出热化学方程式④，故 Δ H4＝2Δ H3－2Δ H2－Δ H1；联氨具有强还原性，N 2O4具有强氧化性，两者混合在一起易自发地发生氧化还原反应，反应放出热量大，并产生大量的气体，可为火箭提供很大的推进力。1．(2018·信阳高三模拟)页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，是一种重要的非常规天然气资源。我国的页岩气储量超过其他任何一个国家，可采储量有 1 275 万亿立方英尺。这22些储量足够中国使用 300 多年，有关页岩气的叙述错误的是( )A．页岩气属于一种新能源B．页岩气属于一次能源C．页岩气属于清洁能源D．页岩气属于不可再生能源答案 A解析 页岩气属于天然气，是化石燃料，是不可再生能源。2．(2017·武汉市第二中学高三检测)美国研究人员将 CO 和 O 附着在一种钉催化剂表面，用激光脉冲将其加热到 2 000 K，成功观察到 CO 与 O 形成化学键生成 CO2的全过程。下列说法不正确的是( )A．CO 2属于酸性氧化物B．CO 与 O 形成化学键的过程中放出能量C．钉催化剂可以改变该反应的焓变D．CO 与 O 形成化学键的过程中有电子转移答案 C解析 二氧化碳能和碱反应生成盐和水，说明二氧化碳是酸性氧化物，A 项正确；原子结合形成化学键时放出热量，B 项正确；催化剂只改变反应速率，不改变反应的焓变，C 项错误；一氧化碳转化为二氧化碳时碳的化合价升高，所以一氧化碳和氧形成化学键的过程中有电子转移，D 项正确。3．下列说法正确的是( )A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，还与反应的途径有关B．能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，且以物质为主C．根据盖斯定律，热化学方程式中的 Δ H 直接相加即可得总反应热D．即使运用盖斯定律也无法计算出碳不完全燃烧时的反应热答案 B解析 化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，A 项错误；结合盖斯定律的内涵和应用可知 C 项错误；运用盖斯定律可计算出碳不完全燃烧时的反应热，D 项错误。4．(2017·吉安二模)下列有关热化学方程式的叙述，正确的是( )A．1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热B．由 N2O4(g)2NO2(g) Δ H＝－56.9 kJ·mol－1 ，可知将 1 mol N2O4(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量为 56.9 kJC．由：H ＋ (aq)＋OH － (aq)===H2O(l) Δ H＝－57.3 kJ·mol－1 ，可知：含 1 mol CH3COOH 的溶液与含 1 mol NaOH 的溶液混合，放出热量为 57.3 kJ23D．已知 101 kPa 时，2C(s)＋O 2(g)===2CO(g) Δ H＝－221 kJ·mol－1 ，则 1 mol 碳完全燃烧放出的热量大于 110.5 kJ答案 D解析 A 项，液态的水才是氢的稳定氧化物，错误；B 项，N 2O4(g)2NO2(g) Δ H＝－56.9 kJ·mol－1 ，这是一个可逆反应不可能完全反应，错误；C 项，醋酸是弱电解质，电离的过程要吸收热量，因此 1 mol CH3COOH 的溶液与含 1 mol NaOH 的溶液混合，放出热量要小于57.3 kJ，错误。5．在 25 ℃、101 kPa 下，1 mol 白磷(化学式为 P4)完全燃烧放出的热量和 4 mol 红磷(化学式为 P)完全燃烧放出的热量关系如图所示：由此判断，下列说法正确的是( )A．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定B．由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定C．由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定D．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定答案 D解析 由图像知：白磷比红磷能量高，能量越高越不稳定，故红磷比白磷稳定，红磷转化为白磷时需要吸收能量，属于吸热反应。6．下列各组热化学方程式的 Δ H 前者大于后者的是( )①C(s)＋O 2(g)===CO2(g) Δ H1C(s)＋ O2(g)===CO(g) Δ H212②S(s)＋O 2(g)===SO2(g) Δ H3S(g)＋O 2(g)===SO2(g) Δ H4③H 2(g)＋ O2(g)===H2O(l) Δ H5122H2(g)＋O 2(g)===2H2O(l) Δ H6④CaCO 3(s)===CaO(s)＋CO 2(g) Δ H7CaO(s)＋H 2O(l)===Ca(OH)2(aq) Δ H8A．① B．④ C．②③④ D．①②③24答案 C解析 Δ H 有正、负之分，比较时要连同“＋” “－”在内一起比较，类似数学中的正、负大小的比较。①中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得：CO(g)＋ O2(g)12===CO2(g) Δ H＝Δ H1－Δ H2，该反应为放热反应，即 Δ H1－Δ H2Δ H4；③发生同样的燃烧反应，物质的量越多，放出的热量越多，故 Δ H5Δ H6；④碳酸钙分解吸收热量，Δ H70，CaO 与 H2O 反应放出热量，Δ H8Δ H8。7．(2017·河南中原名校联盟模拟联考)下列图示与对应的叙述相符的是( )A．图甲中的 Δ H1Δ H2B．图乙表示可逆反应 A(s)＋3B(g) 2C(g) Δ H0C．图丙表示充满 NO2气体的试管，倒置于水槽中，向其中缓慢通入氧气直至试管中全部充满水，假设溶质不扩散，溶质的物质的量浓度与通入氧气的体积关系D．由图丁可说明烯烃与 H2加成反应是放热反应，虚线表示在有催化剂的条件下进行答案 C解析 Δ H1、Δ H2、Δ H3均小于零，且 Δ H1＝Δ H2＋Δ H3，故 A 错误；平衡常数不会随压强的改变而改变，故 B 错误；试管中发生的总反应为 4NO2＋O 2＋2H 2O===4HNO3，所以随氧气通入，溶质的物质的量浓度不变，故 C 正确；催化剂会降低反应的活化能，故 D 错误。8．(2017·信阳、三门峡第一次联考)一定条件下，在水溶液中 1 mol Cl－ 、ClO (x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示，下列有关说法正确的是( )－ x25A．e 是 ClO－ 3B．b→a＋c 反应的活化能为 60 kJ·mol－1C．a、b、c、d、e 中 c 最稳定D．b→a＋d 反应的热化学方程式为 3ClO－ (aq)===ClO (aq)＋2Cl － (aq) Δ H＝－116 － 3kJ·mol－1答案 D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；B 项，－ 3b→a＋c 反应的活化能为 40 kJ·mol－1 ，错误；C 项，a、b、c、d、e 中 a 能量最低，所以最稳定，错误；D 项，b→a＋d，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO－ ===ClO ＋2Cl － ，反应热＝64 kJ·mol－1 ＋2×0 kJ·mol－1 －3×60 － 3kJ·mol－1 ＝－116 kJ·mol－1 ，所以该热化学反应方程式为 3ClO－ (aq)===ClO (aq)－ 3＋2Cl － (aq) Δ H＝－116 kJ·mol －1 ，正确。9．常温下，1 mol 化学键分解成气态原子所需要的能量用 E 表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是( )共价键 H—H F—F H—F H—Cl H—IE/kJ·mol－1436 157 568 432 298A.432 kJ·mol－1 E(H—Br)298 kJ·mol－1B．表中最稳定的共价键是 H—F 键C．H 2(g)→2H(g) Δ H＝＋436 kJ·mol －1D．H 2(g)＋F 2(g)===2HF(g) Δ H＝－25 kJ·mol －1答案 D解析 A 项，Br 的非金属性介于 Cl、I 之间，所以 E(H—Br)介于 E(H—Cl)、 E(H—I)之间，即 432 kJ·mol－1 E(H—Br)298 kJ·mol－1 ，正确；B 项，根据表中的数据，H—F 键的键能最大，所以表中最稳定的共价键是 H—F 键，正确；C 项，破坏化学键需要吸收能量，所以 H2(g)→ 2H(g) Δ H＝ ＋ 436 kJ·mol－ 1， 正 确 ； D 项 ， H2(g)＋ F2(g)===2HF(g) Δ H＝436 kJ·mol－1 ＋157 kJ·mol －1 －2×568 kJ·mol －1 ＝－543 kJ·mol －1 ，错误。10．火箭推进器常以联氨(N 2H4)为燃料、过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应的热化学方程式：N2H4(g)＋O 2(g)===N2(g)＋2H 2O(g) Δ H1＝－533.23 kJ·mol －1H2O(g)===H2O(l) Δ H2＝－44 kJ·mol －12H2O2(l)===2H2O(l)＋O 2(g) Δ H3＝－196.4 kJ·mol －1则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为( )26A．N 2H4(g)＋2H 2O2(l)===N2(g)＋4H 2O(l) Δ H＝＋817.63 kJ·mol －1B．N 2H4(g)＋2H 2O2(l)===N2(g)＋4H 2O(g) Δ H＝－641.63 kJ·mol －1C．N 2H4(g)＋2H 2O2(l)===N2(g)＋4H 2O(l) Δ H＝－641.63 kJ·mol －1D．N 2H4(g)＋2H 2O2(l)===N2(g)＋4H 2O(g) Δ H＝－817.63 kJ·mol －1答案 B解析 将题中的反应依次编号为①、②、③，生成液态水时的反应热＝①＋③＋2×②，生成气态水的反应热＝①＋③－2×②，可求出 B 正确。11．(2018·榆林高三调研)N 2与 H2反应生成 NH3的过程中能量变化曲线如图所示。若在一个固定容积的密闭容器中充入 1 mol N2和 3 mol H2，使反应 N2＋3H 22NH3达到平衡，测得反应放出热量为 Q1。填写下列空白：(1)Q1________92 kJ(填“＞” “＜”或“＝”)。(2)b 曲线是________时的能量变化曲线。(3)上述条件下达到平衡时 H2的转化率为________。(4)在温度体积一定的条件下，若通入 2 mol N2和 6 mol H2反应后放出的热量为 Q2 kJ，则2Q1与 Q2的关系为______________。答案 (1)＜ (2)加入催化剂 (3) Q1/92(4)Q22Q1解析 从反应的图示可知，其热化学方程式为 N2(g)＋3H 2(g)2NH3(g) Δ H＝－92 kJ·mol－1 ，且 Q1＜92 kJ；平衡时放出 Q1 kJ 热量，则消耗的 n(H2)＝ mol，则 α (H2)3Q192＝ ＝ ；当相同条件时充入 2 mol N2和 6 mol H2平衡后， α (H2)增大，放出的热量3Q192×3 Q192Q22Q1。12．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) Δ H1＝＋218.4 kJ·mol －1 (反应Ⅰ)CaSO4(s)＋4CO(g) CaS(s)＋4CO 2(g) Δ H2＝－175.6 kJ·mol －1 (反应Ⅱ)27请回答下列问题：(1)反应Ⅰ是放热反应还是吸热反应？________，能否通过反应Ⅰ判断等物质的量的CO、CO 2具有能量的高低？________。(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 Δ H 为________kJ·mol －1 。(3)依据反应Ⅰ、Ⅱ确定反应 CaO(s)＋3CO(g)＋SO 2(g)===CaS(s)＋3CO 2(g) Δ H＝________ kJ·mol－1 。答案 (1)吸热反应 否(2)2CO(g)＋O 2(g)===2CO2(g) Δ H＝－566 kJ·mol －1 －283 (3)－394解析 (1)反应Ⅰ的 Δ H10，故为吸热反应；通过反应Ⅰ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)＋ O2(g)===2CO2(g) Δ H＝ － 566 kJ·mol－ 1， CO 的 燃 烧 热 为 ×566 12kJ·mol－1 。(3)利用盖斯定律将反应Ⅱ减去反应Ⅰ可得目标方程式，Δ H＝(－175.6－218.4)kJ·mol－1 ＝－394 kJ·mol －1 。13．CH 4、H 2、C 都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为①CH 4(g)＋2O 2(g)===CO2(g)＋2H 2O(l) Δ H＝－890.3 kJ·mol －1 ；②2H 2(g)＋O 2(g)===2H2O(l) Δ H＝－571.6 kJ·mol －1 ；③C(s)＋O 2(g)===CO2(g) Δ H＝－393.5 kJ·mol －1 。(1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与 O2作用产生的能量存活。甲烷细菌使1 mol 甲烷生成 CO2气体与液态水，放出的能量________(填“” “”或“＝”)890.3 kJ。(2)甲烷与 CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH 4＋CO 2===2CO＋2H 2,1 g CH4完全反应可释放 15.46 kJ 的热量，能表示该反应过程中能量变化的是________(填字母)。28(3)C(s)与 H2(g)不反应，所以 C(s)＋2H 2(g)===CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出其反应热 Δ H＝________。答案 (1)＝ (2)D (3)－74.8 kJ·mol －1解析 (1)给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的多少和状态，与中间过程无关，故甲烷细菌使 1 mol 甲烷生成 CO2气体与液态水，放出的能量仍等于 890.3 kJ。(2)1 g CH4完全反应释放 15.46 kJ 的热量，则 1 mol CH4完全反应放出的热量为 247.36 kJ，故 D 项符合题意。(3)根据盖斯定律，②＋③－①即得 C(s)＋2H 2(g)===CH4(g) Δ H＝－74.8 kJ·mol －1 。