1、第一章 化學反應與能量（三）考點五能源1概念: 能提供能量的自然資源。2發展階段: 柴草時期化石能源時期多能源結構時期。3分類 (1)化石燃料種類：煤、石油、天然氣。 特點：蘊藏量有限，且不能再生。(2)新能源種類：太陽能、氫能、風能、地熱能、海洋能和生物質能等。特點：資源豐富，可以再生，沒有污染或污染很小。4能源問題(1)我國目前使用的主要能源是化石燃料，它們的蘊藏量有限，而且不能再生，最終將會枯竭。(2)化石燃料的大量使用帶來嚴重的環境污染問題。5解決能源問題的措施(1)提高能源的使用效率改善開采、運輸、加工等各個環節。科學控制燃燒反應，使燃料充分燃燒。一是保證燃燒時有適當過量的空氣，如鼓

2、入空氣、增大O2濃度等。二是保證燃料與空氣有足夠大的接觸面積，如將固體粉碎成粉末，使液體噴成霧狀等。(2)開發新的能源開發資源豐富、可以再生、沒有污染或污染很小的新能源。深度思考12009年哥本哈根氣候大會，是被稱作“人類拯救地球的最后一次機會”的聯合國氣候變化大會。下列措施有利于節能減排、改善環境質量的是()回收再利用廢棄的塑料、金屬、紙制品及玻璃等資源發展低碳經濟、循環經濟，開發推廣太陽能、水能、風能等能源，減少煤、石油等化石燃料的使用使用填埋法處理未經分類的生活垃圾推廣使用燃煤脫硫技術，防治SO2污染研制開發新型燃料電池汽車，減少機動車尾氣污染A B C D答案A解析未經分類的生活垃圾使

3、用填埋法處理的措施不僅污染環境，還造成資源浪費，不正確。2能源分類相關圖如右圖所示，下列四組選項中，全部符合圖中陰影部分的能源是()A煤炭、石油、沼氣 B水能、生物能、天然氣C太陽能、風能、潮汐能 D地熱能、海洋能、核能答案C1判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“×”(1)使用太陽能熱水器、沼氣的利用、玉米制乙醇都涉及到生物質能的利用(×)(2009·浙江理綜，7C)解析太陽能熱水器的使用不屬于生物質能的利用。(2)石油、煤、天然氣、可燃冰、植物油都屬于化石燃料(×)(2009·浙江理綜，7D)解析植物油不屬于化石燃料。(3)開發核能、太陽能等新

4、能源，推廣甲醇汽油，使用無磷洗滌劑都可直接降低碳排放(×)(2010·浙江理綜，7B)解析無磷洗滌劑與碳的排放不相關。(4)甲烷的標準燃燒熱為890.3kJ·mol1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJ·mol1(×)(2010·浙江理綜，12A)解析水的狀態錯誤。(5)500 、300 MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉容器中充分反應生成NH2(g)，放熱19.3 kJ，其熱化學方程式為N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6kJ&

5、#183;mol1(×)(2010·浙江理綜，12B)解析合成氨反應為可逆反應，并不能完全轉化。(6)化學反應有新物質生成，并遵循質量守恒定律和能量守恒定律()(2011·浙江理綜，7A)解析化學變化遵循能量和質量守恒。(7)實驗測得環己烷(l)、環己烯(l)和苯(l)的標準燃燒熱分別為3 916 kJ·mol1、3 747 kJ·mol1和3 265 kJ·mol1，可以證明在苯分子中不存在獨立的碳碳雙鍵()(2011·浙江理綜，12C)解析由蓋斯定律，根據環己烷和環己烯的燃燒熱，則1 mol環己烷失去2 mol H即1

6、mol H2燃燒的反應熱之和為3 916 kJ·mol13 747 kJ·mol1169 kJ·mol1；根據環己烷和苯的燃燒熱，則1 mol環己烷失去6 mol H即3 mol H2燃燒的反應熱之和為3 916 kJ·mol13 265 kJ·mol1651 kJ·mol1，若苯分子中存在獨立的碳碳雙鍵，則兩處的反應熱之比為13；而顯然二者的反應熱之比不為13，說明苯分子中不存在獨立的碳碳雙鍵。(8)已知：Fe2O3(s)3C(石墨)=2Fe(s)3CO(g) H489.0 kJ·mol1CO(g)O2(g)=CO2(g)

7、 H283.0 kJ·mol1C(石墨)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ·mol1則4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s) H1 641.0 kJ·mol1()(2011·浙江理綜，12D)解析運用蓋斯定律，將第三個反應×6第一個反應×2第二個反應×6，可得目標反應，則H393.5 kJ·mol1×6489.0 kJ·mol1×2(283.0 kJ·mol1)×61 641.0 kJ·mol1。(9)利用太陽能在催化劑參與下分解水制氫是把

8、光能轉化為化學能的綠色化學方法()(2012·浙江理綜，7A)解析利用太陽能分解水制氫，氫氣是清潔能源，符合綠色化學要求。2(2012·重慶理綜，12)肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關化學反應的能量變化如下圖所示。已知斷裂1 mol化學鍵所需的能量(kJ)：NN為942、O=O為500、NN為154，則斷裂1 mol NH鍵所需的能量(kJ)是()A194 B391 C516 D658答案B解析由題圖可知H3(H2H1)2 752 kJ·mol1(534 kJ·mol1)2 218 kJ·mol1，斷裂1 mol NH鍵所需能量(2 21

9、8 kJ500 kJ154 kJ)×391 kJ。3(2012·大綱全國卷，9)反應 ABC(H0)分兩步進行：ABX (H 0)，XC(H0)。下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是()答案D解析根據反應物和生成物能量的高低來分析、解決問題。化學反應都伴隨能量變化，當反應物的總能量高于生成物的總能量時，該反應為放熱反應；當反應物的總能量低于生成物的總能量時，該反應為吸熱反應。反應的H>0，為吸熱反應，故可排除A項和C項。反應的H<0，為放熱反應，B項錯誤，故選D。4(2010·課標全國卷，11)已知：HCN(aq)與NaOH(aq)反應的H

10、12.1 kJ·mol1；HCl(aq)與NaOH(aq)反應的H55.6 kJ·mol1。則HCN在水溶液中電離的H等于()A67.7 kJ·mol1 B43.5 kJ·mol1C43.5 kJ·mol1 D67.7 kJ·mol1答案C解析根據題意可得如下熱化學方程式：HCN(aq)OH(aq)=CN(aq)H2O(l)H12.1 kJ·mol1，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H55.6 kJ·mol1，依據蓋斯定律得到：HCN(aq)=H(aq)CN(aq)H(12.1 kJ·mol1)(55

11、.6 kJ·mol1)43.5 kJ·mol1。52012·北京理綜，26(1)已知反應A：4HClO22Cl22H2O.反應A中， 4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的熱量。. H2O的電子式是_。反應A的熱化學方程式是_。斷開1 mol HO 鍵與斷開 1 mol HCl 鍵所需能量相差約為_kJ，H2O中HO 鍵比HCl中HCl鍵(填“強”或“弱”)_。答案HH4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJ·mol1 32強解析H2O為共價化合物，其電子式為HH。根據4 mol HCl被氧化放出115.6 kJ的

12、熱量又結合反應條件為400 ，故其熱化學方程式為4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJ·mol1。根據的熱化學反應方程式和O2、Cl2的鍵能可知，斷裂4 mol HCl鍵與1 mol O=O鍵需吸收的能量比生成2 mol ClCl鍵和4 mol HO鍵放出的能量少115.6 kJ，故4 mol HO鍵的鍵能比4 mol HCl鍵的鍵能大：115.6 kJ498 kJ2×243 kJ127.6 kJ，故斷開1 mol HO鍵與斷開1 mol HCl鍵所需能量相差約為127.6 kJ÷432 kJ；根據HO鍵鍵能大于HCl鍵鍵能可知，H

13、O鍵比HCl鍵強。62011·四川理綜，29(1)已知1 g FeS2完全燃燒放出7.1 kJ熱量，FeS2燃燒反應的熱化學方程式為_。答案4FeS2(s)11O2(g)=8SO2(g)2Fe2O3(s)H3 408 kJ·mol1解析根據1 g FeS2完全燃燒放出7.1 kJ的熱量，可求得1 mol FeS2完全燃燒放出的熱量為852 kJ，則該反應的熱化學方程式為4FeS2(s)11O2(g)=8SO2(g)2Fe2O3(s)H3 408 kJ·mol1。72012·廣東理綜，31(4)碘也可用作心臟起搏器電源鋰碘電池的材料。該電池反應為2Li(s

14、)I2(s)=2LiI(s)H已知：4Li(s)O2(g)=2Li2O(s)H14LiI(s)O2(g)=2I2(s)2Li2O(s)H2則電池反應的H_；碘電極作為該電池的_極。答案(H1H2)正解析已知：4Li(s)O2(g)=2Li2O(s)H14LiI(s)O2(g)=2I2(s)2Li2O(s)H2據蓋斯定律，由()可得：2Li(s)I2(s)=2LiI(s) H(H1H2)。由電池反應可知，I2得電子被還原，則碘電極作為該電池的正極。82011·山東理綜，28(2)已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJ·mol12NO(g)O2(g)2N

15、O2(g)H113.0 kJ·mol1則反應NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)的H_kJ·mol1。答案41.8解析設所給的兩個反應方程式分別標注為2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H1196.6 kJ·mol1、2NO(g)O2(g)2NO2(g)H2113.0 kJ·mol1，所求總反應方程式的H為H3，H341.8 kJ·mol1。1下列有關焓變與反應熱的說法，正確的是()A反應熱和焓變的單位都是kJB如果反應是在恒溫恒壓條件下進行的，此時的反應熱與焓變相等C如果反應是在恒溫恒容條件下進行的，此時的反應熱與焓變相等D任何化

16、學反應的反應熱均可通過實驗直接測定答案B解析反應熱和焓變的單位都是kJ·mol1，A錯誤；恒溫恒壓時的反應熱與焓變相等，B正確，C錯誤；有些反應的反應熱不能通過實驗直接測定，如C不完全燃燒生成CO，故D錯誤。2對熱化學方程式C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJ·mol1最準確的理解是A碳和水反應吸收131.3 kJ熱量B1 mol碳和1 mol水反應生成一氧化碳和氫氣，同時放出131.3 kJ熱量C1 mol碳和1 mol水蒸氣反應生成1 mol CO和1 mol H2，同時吸收131.3 kJ熱量D1個固態碳原子和1分子水蒸氣反應吸熱131.1 k

17、J答案C 解析熱化學方程式的系數表示物質的量，故A、D錯誤；B的說法不準確，未強調“水蒸氣”，且應為吸收熱量。3已知下列各反應均為放熱反應，同溫同壓下，下列各熱化學方程式中的H最小的是A2A(l)B(l)=2C(g)H1 B2A(g)B(g)=2C(g)H2C2A(g)B(g)=2C(l)H3 D2A(l)B(l)=2C(l)H4答案C 解析等物質的量的反應物，氣態時所具有的能量高于液態時所具有的能量。根據H生成物的總能量反應物的總能量，可知選項C的H數值最小。4已知熱化學方程式(Q1、Q2均為正值)：C(s)O2(g)=CO(g)HQ1 kJ·mol1，C(s)O2(g)=CO2(

18、g)HQ2 kJ·mol1，有關上述反應的敘述錯誤的是()AQ1<Q2 B生成物總能量均高于反應物總能量C由1 mol C反應生成1 mol CO氣體時放出Q1 kJ熱量D1 mol CO2氣體具有的能量大于1 mol干冰具有的能量答案B 解析1 mol碳完全燃燒生成CO2放出的熱量大于1 mol碳不完全燃燒生成CO放出的熱量，Q1、Q2均為正值，故Q2>Q1，A項正確；兩反應均為放熱反應，故生成物總能量均低于反應物總能量，B項錯誤；生成1 mol CO氣體時放出Q1 kJ熱量，C項正確；等物質的量的同種物質，氣態時所具有的能量高于固態時所具有的能量，D項正確。5下列說法

19、正確的是()A已知a g乙烯氣體充分燃燒時生成1 mol CO2和液態水，放出b kJ的熱量，則表示乙烯燃燒熱的熱化學方程式為2C2H4(g)6O2(g)=4CO2(g)4H2O(l)H4b kJ·mol1B已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJ·mol1，則1 mol氫氣與1 mol氟氣反應生成2 mol液態氟化氫放出的熱量小于270 kJC500 、30 MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉的容器中充分反應生成NH3(g)，放熱19.3 kJ，其熱化學方程式為N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6 kJ·mol

20、1D已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ·mol1，C(s，金剛石)O2(g)=CO2(g)H395.0 kJ·mol1，則C(s，金剛石)=C(s，石墨)H1.5 kJ·mol1答案D解析表示乙烯燃燒熱的熱化學方程式中C2H4(g)的化學計量數應為1，A錯；氣體變為液體時要放出熱量，所以1 mol氫氣與1 mol氟氣反應生成2 mol液態氟化氫放出的熱量大于270 kJ，B錯；此反應為可逆反應，投入0.5 mol的氮氣，最終參加反應的氮氣一定小于0.5 mol，因此熱化學方程式中H應小于38.6 kJ·mol1，選項C不正確；

21、D中由可知正確。6已知：N2(g)O2(g)=2NO(g)H1180 kJ·mol1N2(g)3H2(g)2NH3(g)H292.4 kJ·mol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H3483.6 kJ·mol1下列說法正確的是A反應中的能量變化如圖所示，則H2E1E3BH2的燃燒熱為241.8 kJ·mol1C由反應知在溫度一定的條件下，在一恒容密閉容器中通入1 mol N2和3 mol H2，反應后放出的熱量為Q1 kJ，若通入2 mol N2和6 mol H2反應后放出的熱量為Q2 kJ，則184.8>Q2>2Q1D氨的催化氧化反應

22、為4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H906 kJ·mol1答案C7氧氣(O2)和臭氧(O3)是氧元素的兩種同素異形體，已知熱化學方程式：4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H14Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s)H23O2(g)=2O3(g)H3 則()AH1H2H3 BH1H2H3 CH2H1H3 DH1H2H30答案A 解析根據蓋斯定律可知，所以H1H2H3。8已知：常溫下，0.01 mol·L1 MOH溶液的pH為10，MOH(aq)與H2SO4(aq)反應生成1 mol正鹽的H24.2 kJ·mol1，強酸與強堿的稀溶

23、液的中和熱為H57.3 kJ·mol1。則MOH在水溶液中電離的H為()A69.4 kJ·mol1 B45.2 kJ·mol1 C69.4 kJ·mol1 D45.2 kJ·mol1答案D解析依題意，MOH是弱堿：MOH(aq)H(aq)=M(aq)H2O(l)H112.1 kJ·mol1，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H257.3 kJ·mol1，根據蓋斯定律，由得：MOH(aq)M(aq)OH(aq)H(12.157.3) kJ·mol145.2 kJ·mol1。9甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇

24、蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g) H149.0 kJ·mol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g) H2192.9 kJ·mol1根據上述反應，下列說法正確的是A反應中的能量變化如圖所示BCH3OH轉變成H2的過程一定要吸收能量C1 mol CH3OH充分燃燒放出的熱量為192.9 kJD可推知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.8 kJ·mol1答案D 解析A項，反應為吸熱反應，圖示能量變化關系錯誤；B項，從題中反應來看，CH3OH轉變成H2可能吸熱，也可能放熱；反應中生成物H2可以

25、繼續燃燒，即1 mol CH3OH充分燃燒放出的熱量要大于192.9 kJ；根據蓋斯定律可判斷D項正確。10碳是形成化合物種類最多的元素，其單質及化合物是人類生產生活的主要能源物質。請回答下列問題：(1)有機物M經過太陽光光照可轉化成N，轉化過程如下：H88.6 kJ·mol1則M、N相比，較穩定的是_。(2)已知CH3OH(l)的燃燒熱為238.6 kJ·mol1，CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2(g)Ha kJ·mol1，則a_238.6(填“>”、“<”或“”)。(3)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層，生成HCl和CO2，當有1

26、 mol Cl2參與反應時釋放出145 kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：_。(4)火箭和導彈表面的薄層是耐高溫物質。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒，所得物質可作耐高溫材料，4Al(s)3TiO2(s)3C(s)=2Al2O3(s)3TiC(s)H1 176 kJ·mol1，則反應過程中，每轉移1 mol電子放出的熱量為_。答案(1)M(2)< (3)2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g)H290 kJ·mol1 (4)98 kJ解析(1)M轉化為N是吸熱反應，所以N的能量高，不穩定。(2)甲醇燃燒生成CO2(g)和H2(

27、g)屬于不完全燃燒，放出的熱量少，故a<238.6。(4)所給反應中轉移12個電子，故每轉移1 mol電子放出的熱量為1 176 kJ÷1298 kJ。11過渡態理論認為：化學反應并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是從反應物到生成物的過程中經過一個高能量的過渡態。如圖1是1 mol NO2與1 mol CO恰好反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖。(1)試寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：_。該反應的活化能是_kJ·mol1。(2)在密閉容器中進行的上述反應是可逆反應，則其逆反應的熱化學方程式為_，該反應的活化能為_kJ·mol1。(3)圖2是某學生

28、模仿圖1畫出的NO(g)CO2(g)=NO2(g)CO(g)的能量變化示意圖。則圖中E3_kJ·mol1，E4_kJ·mol1。答案(1)NO2(g)CO(g)=NO(g)CO2(g) H234 kJ·mol1134(2)NO(g)CO2(g)=NO2(g)CO(g) H234 kJ·mol1368(3)368234解析(1)圖中E1是活化能，即該反應的活化能為134 kJ·mol1。生成物和反應物之間的能量差即為反應熱。(2)可逆反應的逆反應的反應熱應該與正反應的數值相等，但符號相反。(3)E3即為逆反應的活化能，E4是反應物與生成物的能量之

29、差。12斷開1 mol AB(g)分子中的化學鍵使其分別生成氣態A原子和氣態B原子所吸收的能量稱為AB鍵的鍵能。下表列出了一些化學鍵的鍵能E：化學鍵HHClClO=OCClCHOHHClE/kJ·mol1436247x330413463431請回答下列問題：(1)如圖表示某反應的能量變化關系，則此反應為_(填“吸熱”或“放熱”)反應，其中H_(用含有a、b的關系式表示)。(2) 若圖示中表示反應H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJ·mol1，則b_kJ·mol1，x_。(3)歷史上曾用“地康法”制氯氣，這一方法是用CuCl2作催化劑，在450 利用

30、空氣中的氧氣跟氯化氫反應制氯氣。反應的化學方程式為_。若忽略溫度和壓強對反應熱的影響，根據上題中的有關數據，計算當反應中有1 mol電子轉移時，反應的能量變化為_。答案(1)放熱(ab) kJ·mol1(2)926496.4(3)O24HCl2Cl22H2O放出能量31.4 kJ解析(1)反應物的能量高于生成物，因此是放熱反應。反應熱為反應物與生成物的能量之差，即H(ab)kJ·mol1。(2)b表示H、O原子結合為氣態水時的能量變化，其數值為463×2926；436x926241.8，則x496.4。(3)根據題意易寫出方程式。反應的H(496.4431×4247×2463×4) kJ·mol1125.6 kJ·mol1，則轉移1 mol電子時反應放出的能量為31.4 kJ。13(1)已知單質硫在通常條件下以S8(斜方硫)的形式存在，而在蒸氣狀態時，含有S2、S4、S6及S8等多種同素異形體，其中S4、S6和S8具有相似的結構特點，其結構如下圖所示：在一定溫度下，測得