第六章化学反应与能量-化学能和热能1．某反应的反应过程中能量变化如图K221所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是(　　)图K221A．该反应为放热反应B．催化剂能改变该反应的焓变C．催化剂能降低该反应的活化能D．逆反应的活化能大于正反应的活化能2．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)(　　)A．C2H5OH(l)＋3O2(g)2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1367.0kJ/mol(燃烧热)B．NaOH(aq)＋HCl(aq)NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝＋57.3kJ/mol(中和热)C．S(s)＋O2(g)SO2(g)　ΔH＝－296.8kJ/mol(反应热)D．2NO2O2＋2NO　ΔH＝＋116.2kJ/mol(反应热)3．25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是(　　)A．2H＋(aq)＋SO(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－57.3kJ/molB．KOH(aq)＋H2SO4(aq)K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3kJ/molC．C8H18(l)＋O2(g)8CO2(g)＋9H2O(g)　ΔH＝－5518kJ/molD．2C8H18(g)＋25O2(g)16CO2(g)＋18H2O(l)　ΔH＝－5518kJ/mol4．[2022·河北衡水中学一摸]已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6kJ·mol－12CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1452kJ·mol－1H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1下列说法正确的是(　　)A．H2(g)的燃烧热为－571.6kJ·mol－1B．同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多C.H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3kJ·mol－1D．3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝＋135.9kJ·mol－15．已知热化学方程式2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9kJ/mol，则关于热化学方程式“N2O4(g)2NO2(g)　ΔH0”的说法中正确的是(　　)A．热化学方程式中的化学计量数表示分子数B．该反应ΔH0>0C．该反应ΔH0＝－56.9kJ/molD．该反应可表示1molN2O4投入容器中分解时的热效应6．[2022·山东潍坊模拟]已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧，至反应物耗尽，测得放出热量akJ。又知道12.0g碳完全燃烧，放出热量为bkJ，则热化学方程式C(s)＋O2(g)CO(g)的ΔH等于(　　)A．－(a－b)kJ·mol－1B．－(a＋b)kJ·mol－1C．－(5a－0.5b)kJ·mol－1D．－(10a－b)kJ·mol－17．[2022·南京调研]甲醇广泛用作燃料电池的燃料，可用天然气来合成。已知：①2CH4(g)＋O2(g)2CO(g)＋4H2(g)ΔH＝－71.0kJ·mol－1；②CO(g)＋2H2(g),ＦCH3OH(l)ΔH＝－90.5kJ·mol－1。下列描述错误的是(　　)A．反应①中的能量变化如图K222所示图K222B．CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH<－90.5kJ·mol－1C．2CH4(g)＋3O2(g)2CO(g)＋4H2O(g)ΔH<－71.0kJ/molD．CH4(g)＋1/2O2(g),ＦCH3OH(l)ΔH＝－126.0kJ·mol－18．已知反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2Oⅰ.反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。ⅱ.①H2O的电子式是________。②反应A的热化学方程式是____________________________________________。③断开1molHO键与断开1molHCl键所需能量相差约为________kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)________。9．[2022·天津和平期末]下列有关热化学方程式书写及对应表述均正确的是(　　)A．密闭容器中，9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6g时，放出19.12kJ热量。则Fe(s)＋S(s)===FeS(s)　ΔH＝－95.6kJ·mol－1B．稀醋酸与0.1mol·L－1NaOH溶液反应：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1C．已知1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5kJ，则水分解的热化学方程式：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋285.5kJ·mol－1D．已知2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221kJ·mol－1，则可知C的燃烧热ΔH＝－110.5kJ·mol－110．[2022·哈尔滨模拟]已知：NH3·H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol(NH4)2SO4的ΔH＝－24.2kJ·mol－1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1。则NH3·H2O在水溶液中电离的ΔH等于(　　)A．＋45.2kJ·mol－1　　　B．－45.2kJ·mol－1C．＋69.4kJ·mol－1D．－69.4kJ·mol－111．[2022·成都模拟]下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是(　　)①C(s)＋O2(g)CO2(g)　ΔH1C(s)＋O2(g)CO(g)　ΔH2②S(s)＋O2(g)SO2(g)　ΔH3S(g)＋O2(g)SO2(g)　ΔH4③H2(g)＋O2(g)H2O(l)　ΔH52H2(g)＋O2(g)2H2O(l)　ΔH6④CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7CaO(s)＋H2O(l),ＦCa(OH)2(s)　ΔH8A．①B．④C．②③④D．①②③12．[2022·北京东城期末]常温下，1mol化学键断裂生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—HF—FH—FH—ClH—IE(kJ·mol－1)436157568432298A.432kJ·mol－1>E(H—Br)>298kJ·mol－1B．表中最稳定的共价键是H—F键C．H2(g)→2H(g)　ΔH＝＋436kJ·mol－1D．H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－25kJ·mol－113．[2022·湖南三十二校高三联考]已知：①H2O(g)H2O(l)　ΔH1＝－Q1kJ·mol－1②C2H5OH(g)C2H5OH(l)ΔH2＝－Q2kJ·mol－1③C2H5OH(g)＋3O2(g)2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝－Q3kJ·mol－1若使23g液态无水酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(单位：kJ)(　　)A．Q1＋Q2＋Q3B．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3C．0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3D．0.5(Q1＋Q2＋Q3)14．[2022·广州模拟]参考下列图表和有关要求回答问题：图K223(1)图K223是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是________，ΔH的变化是________(填“增大”“减小”或“不变”)。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：__________________________________________________________________________。(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0kJ·mol－1②CH3OH(g)＋O2(g)CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1又知③H2O(g)H2O(l)　ΔH＝－44kJ·mol－1则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________。参考答案1．C　[解析]从图中看，反应物的总能量低于生成物的能量，故为吸热反应，A项错；焓变是指反应物与生成物之间的能量差值，与反应过程无关，B项错；加入催化剂之后，改变了反应历程，活化能减小了，C项正确；从图像看出，正反应活化能大于逆反应活化能，D项错误。2．C　[解析]A项，表示燃烧热时，应生成稳定氧化物，这时水的状态应为液态；B项，中和热ΔH为－57.3kJ/mol；D项，没有注明物质的聚集状态。3．B　[解析]选A项不符合中和热的定义；C项中生成物水为气态；D项中辛烷的物质的量不是1mol，所以A、C、D错误。4．B　[解析]燃烧热是以1mol可燃物燃烧生成稳定的氧化物，即H2的燃烧热为285.8kJ/mol，A项错误；根据热化学方程式计算，1gH2、CH3OH完全燃烧放出的热量为142.9kJ、22.69kJ，B项正确；H2SO4和Ba(OH)2反应除生成水外，还生成BaSO4沉淀，放出热量数值大于中和热，C项错误；根据盖斯定律可求得：3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝－131.4kJ·mol－1，D项错误。5．B　[解析]ΔH0＝＋56.9kJ/mol，化学计量数表示物质的量，由于该反应为可逆反应，1molN2O4不可能完全分解，所以D项错误。6．C　[解析]根据题意得两个化学方程式：①3C(s)＋2O2(g)2CO(g)＋CO2(g)ΔH＝－10akJ·mol－1；②C(s)＋O2(g),ＦCO2(g)ΔH＝－bkJ·mol－1；则(①－②)得C(s)＋O2(g)CO(g)　ΔH＝－(5a－0.5b)kJ·mol－1。7．B　[解析]反应①为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，A项正确；CO(g)与H2(g)反应生成CH3OH(g)比生成等量的CH3OH(l)时放出的热量少，ΔH>－90.5kJ·mol－1，B项错误；若生成H2O(g)，放出的热量增大，ΔH变小，即ΔH<－71.0kJ/mol，C项正确；根据盖斯定律，由①÷2＋②即得，D项正确。8．①②4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6kJ/mol③32　强[解析]②4molHCl被氧化放出115.6kJ的热量，ΔH＝－115.6kJ/mol③ΔH＝断键吸收的总能量－成键放出的总能量＝－115.6kJ/mol⇒(4EH—Cl＋EO===O)－(2ECl—Cl＋2×2EO—H)＝－115.6kJ/mol⇒EH—Cl－EO—H＝(－115.6－EO===O＋2ECl—Cl)＝－32kJ/mol⇒H—O键比H—Cl强。9．A　[解析]9.6g硫粉的物质的量9.6g÷32g·mol－1＝0.3mol，11.2g铁粉的物质的量为11.2÷56g·mol－1＝0.2mol，故硫粉过量，以铁粉为依据计算1mol铁粉参加反应放出的热量为×19.12kJ＝95.6kJ，A项正确；醋酸为弱酸，醋酸与NaOH反应发生中和反应时，醋酸继续电离需要吸收热量，其焓变数值大于－57.3kJ/mol，B项错误；2mol水分解吸收的热量应为571，C项错误；碳的燃烧热应以生成CO2(g)放出的热量为标准，D项错误。10．A　[解析]NH3·H2O(aq)与H2SO4(aq)生成1mol(NH4)2SO4同时生成2molH2O，设NH3·H2O在水溶液中电离的ΔH＝x，则由盖斯定律可得2x＋2×(－57.3kJ·mol－1)＝－24.2kJ·mol－1，x＝＋45.2kJ·mol－1。　　11．C　[解析]①中C(s)＋O2(g)CO(g)放出的热量较小，故ΔH1＜ΔH2；②固态硫转变为硫蒸气是吸热反应，故S(g)燃烧生成SO2(g)放热多，故ΔH3＞ΔH4；③2molH2比1molH2燃烧放出的热量多，故ΔH5＞ΔH6；④前者是吸热反应ΔH7＞0，后者是放热反应ΔH8＜0，故ΔH7＞ΔH8。12．D　[解析]观察表中数据知，氟、氯、碘的氢化物键能逐渐减小，故432kJ·mol－1＞E(H—Br)＞298kJ·mol－1，A项正确；表中H—F共价键的键能最大，即H—F共价键最稳定，B项正确；H2(g)→2H(g)，共价键断裂要吸收能量，即H2(g)―→2H(g)　ΔH＝＋436kJ·mol－1，C项正确；反应H2(g)＋F2(g)2HF(g)的反应热ΔH＝436kJ·mol－1＋157kJ·mol－1－2×568kJ·mol－1＝－543kJ·mol－1，D项不正确。13．B　[解析]根据盖斯定律，1mol液态无水酒精完全燃烧的ΔH＝ΔH1×3－ΔH2＋ΔH3＝(－3Q1＋Q2－Q3)kJ·mol－1。23g(0.5mol)液态无水酒精完全燃烧，最后恢复到室温，放出的热量为(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3)kJ，B正确。14．(1)减小　不变　NO2(g)＋CO(g)CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234kJ·mol－1(2)CH3OH(g)＋O2(g)CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7kJ·mol－1[解析](1)由图可知，E1应为反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是ΔH不变；1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该热反应的化学方程式为NO2(g)＋CO(g)CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234kJ·mol－1。　　(2)方程式：3×②－①×2＋③×2得方程式：CH3OH(g)＋O2(g)CO2(g)＋2H2O(l)，ΔH＝3×(－192.9kJ·mol－1)－2×49.0kJ·mol－1＋(－44kJ·mol－1)×2＝－764.7kJ·mol－1。