化學反應與能量變化A組1．(·天津耀華中學模擬)未來新能源的特點是資源豐富，在使用時對環境無污染或污染很小，且可以再生。下列能源符合未來新能源上述要求的是(D)①天然氣②煤③核能④石油⑤太陽能⑥生物質能⑦風能⑧氫能A．①②③④B．③④⑤⑥⑦⑧C．③⑤⑥⑦⑧D．⑤⑥⑦⑧[解析]圍繞新能源豐富，污染小，可再生性等特點，分析作答。2．(·山東濟南模擬)下列說法中正確的是(C)A．在化學反應過程中，發生物質變化的同時不一定發生能量變化B．破壞生成物中全部化學鍵所需要的能量大于破壞反應物中全部化學鍵所需要的能量時，該反應為吸熱反應C．放熱反應的ΔH<0D．放熱反應一定不用加熱，吸熱反應一定需要加熱[解析]A項，物質變化和能量變化是化學反應的兩大特征；B項所述反應為放熱反應；C項，放熱反應的焓變為負，ΔH<0；D項，放熱反應或吸熱反應的條件都有可能需要加熱或不需要加熱。3．(·北京門頭溝區檢測)化學反應常常伴隨能量的變化，以下是H2與Cl2反應的能量變化示意圖：根據H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)反應的能量變化示意圖，則下列說法正確的是(B)A．氯化氫分子的電子式：H＋[eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up9(··),\s\do3(··))eq\o\al(·,·)]－B．該反應是工業制取鹽酸的化學反應原理C．形成1molH—Cl鍵要吸收431kJ的能量D．該反應中反應物總能量小于生成物總能量[解析]HCl為共價化合物，A錯誤；形成1molH—Cl鍵要釋放431kJ的能量，C錯誤；1molH2(g)和1molCl2(g)斷鍵吸收的總能量小于2molHCl(g)形成時釋放的總能量，故反應放熱，D錯誤。4．(·貴州貴陽檢測)某化學反應體系中反應物、生成物的能量與活化能的關系如圖所示。下列說法不正確的是(D)A．E1是反應的活化能B．E2是活化分子變成生成物分子放出的能量C．能量差E1－E2是反應熱D．活化能的大小決定了反應熱的大小[解析]本題考查化學反應中的能量變化。活化能的大小不能決定反應熱的大小，反應熱的大小由反應物的總能量與生成物的總能量共同決定，D項錯誤。5．(·北京朝陽模擬)最新報道：科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如下：下列說法中正確的是(C)A．CO和O生成CO2是吸熱反應B．在該過程中，CO斷鍵形成C和OC．CO和O生成了具有極性共價鍵的CO2D．狀態Ⅰ→狀態Ⅲ表示CO與O2反應的過程[解析]由圖示可知CO和O生成CO2是放熱反應，A項錯誤；由狀態Ⅰ、狀態Ⅱ可知CO沒有斷鍵，B項錯誤；CO2中碳氧鍵為極性鍵，C項正確；狀態Ⅰ→狀態Ⅲ表示CO與O反應的過程，過程中未出現O2，D項錯誤。6．(·安徽池州模擬)下列關于化學反應的描述中正確的是(B)A．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則含40.0gNaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和，放出57.3kJ的熱量B．CO燃燒熱是283.0kJ·mol－1，則2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)的ΔH＝＋(2×283.0)kJ·mol－1C．1mol甲烷燃燒生成氣態水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱D．在101kPa時，2gH2完全燃燒生成液態水，放出285.8kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學方程式為2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1[解析]A項，醋酸為弱酸，電離時要吸熱，放出的熱量應小于57.3kJ；C項，甲烷的燃燒熱指的是1molCH4燃燒生成液態H2O和CO2氣體時放出的熱量；D項熱化學方程式中的ΔH應為－285.8×2kJ·mol－1。7．(·福建漳州聯考)科學家發明了一種新型的燃料電池，其原電池總反應2H2(g)＋O2(g)=2H＋(aq)＋2OH－(aq)的ΔH為[已知H2(g)的燃燒熱為285.8kJ·mol－1，中和熱為57.3kJ·mol－1](C)A．＋686.2kJ·mol－1B．＋457.0kJ·mol－1C．－457.0kJ·mol－1D．－686.2kJ·mol－1[解析]根據已知條件可知：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH1＝－57.3kJ·mol－1①，2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2＝＋571.6kJ·mol－1②，根據蓋斯定律，由－(①×2＋②)求得2H2(g)＋O2(g)=2H＋(aq)＋2OH－(aq)ΔH＝－(ΔH1×2＋ΔH2)＝－(－114.6kJ·mol－1＋571.6kJ·mol－1)＝－457.0kJ·mol－1，故C項正確。8．(·四川成都檢測)某實驗小組用0.50mol·L－1NaOH溶液和0.50mol·L－1硫酸溶液進行反應熱的測定，實驗裝置如圖所示。(1)裝置中碎泡沫塑料的作用是__隔熱保溫，防止熱量的損失___。(2)寫出該反應的熱化學方程式[生成1molH2O(l)時的反應熱為－57.3kJ·mol－1]：__H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)__△H＝－114.6__kJ·mol－1____。(3)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液進行實驗，實驗數據如下表所示。①請填寫表格中的空白：溫度次數起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差平均值(t2－t1)/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1__4.0___227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4②近似認為0.50mol·L－1NaOH溶液和0.50mol·L－1硫酸溶液的密度都是1.0g·mL－1，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18J·(g·℃)－1。則生成1molH2O(l)時的反應熱ΔH__－53.5kg·mol－1___(取小數點后一位)。③上述實驗數值結果與－57.3kJ·mol－1有偏差，產生偏差的原因不可能是__b___(填字母)。a．實驗裝置保溫、隔熱效果差b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度(4)若將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液和稀氨水分別和1L1mol·L－1的稀鹽酸恰好完全反應，其反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關系為：__ΔH1＝ΔH2<ΔH3___。[解析](3)①第2組數據偏差較大，應舍去。其他三組的溫度差平均值約為4.0℃。②ΔH＝－eq\f(50＋30mL×1.0g·mL－1×4.0℃×4.18×10－3kJ·g－1·℃－1,0.025mol)≈－53.5kJ·mol－1。③放出的熱量少可能是熱量散失過多、多次加入堿或起始溫度讀得較高等原因。(4)稀氫氧化鈉溶液和稀氫氧化鈣溶液中溶質都完全電離，它們的中和熱相同；稀氨水中的NH3·H2O是弱電解質，在與鹽酸的反應中，NH3·H2O的電離要吸收熱量，故中和熱要小一些(或ΔH偏大)。[易錯警示](1)實驗時用環形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下攪動。不能用銅絲攪拌棒代替環形玻璃攪拌棒，因為銅傳熱快，熱量損失大。(2)中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質的溶解熱、電解質電離時的熱效應。(3)取多次實驗t1、t2的平均值代入公式計算，而不是取結果的平均值，計算時應注意單位的統一。但要注意數據的取舍，離群數據要舍去。B組9．(·安徽皖南名校聯考)化學反應中的能量變化是由化學反應中舊化學鍵斷裂時吸收的能量與新化學鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖所示為N2(g)和O2(g)反應生成NO(g)過程中的能量變化。下列說法正確的是(B)A．1molN2(g)和1molO2(g)反應放出的能量為180kJB．1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量C．通常情況下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOD．NO是一種酸性氧化物，能與NaOH溶液反應生成鹽和水[解析]1molN2和1molO2反應過程中，吸收的能量是946kJ＋498kJ＝1444kJ，放出的能量是1264kJ，所以1molN2(g)和1molO2(g)反應的反應熱ΔH＝＋1444kJ·mol－1－1264kJ·mol－1＝＋180kJ·mol－1，該反應為吸熱反應，A錯誤；根據A中分析可知1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量，B正確；該反應是吸熱反應，通常情況下，N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO，一般需要高溫或放電，C錯誤；NO不能與堿反應生成鹽和水，不是酸性氧化物，D錯誤。10．(·山東青島聯考)已知：H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)ΔH＝－72kJ/mol,1molBr2(g)液化放出的能量為30kJ，其他相關數據如表所示：一定狀態的分子H2(g)Br2(l)HBr(g)1mol該分子中的化學鍵斷裂吸收的能量/kJ436a369則上述表格中的a值為(C)A．404B．344C．260D．200[解析]設1molBr2(g)的化學鍵斷裂吸收的熱量為xkJ，由H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)ΔH＝－72kJ/mol知ΔH＝436kJ/mol＋xkJ/mol－369kJ/mol×2＝－72kJ/mol，解得x＝230。1molBr2(g)液化放出的能量為30kJ，則a＝260。11．(·河南豫南九校聯盟聯考)根據碘與氫氣反應的熱化學方程式：①I2(g)＋H2(g)?

2HI(g)ΔH＝－9.48kJ/mol②I2(g)＋H2(g)?

2HI(g)ΔH＝＋26.48kJ/mol下列判斷正確的是(D)A．254gI2(g)中通入2gH2(g)，反應放熱9.48kJB．1mol固態碘與1mol氣態碘所含的能量相差17.00kJC．反應①的產物比反應②的產物穩定D．反應②的反應物總能量比反應①的反應物總能量低[解析]題中反應為可逆反應，反應時放熱小于9.48kJ，A項錯誤；反應①～②得I2(g)=I2(s)ΔH＝－35.96kJ/mol，B錯誤；①②兩個反應生成相同的產物，產物的狀態相同，則穩定性相同，C錯誤；對于同一物質，物質的量相同時固態物質的能量比氣態物質的能量低，D正確。 12．(·新題預選)下列有關圖像的敘述不正確的是(A)A．圖Ⅰ：H2的燃燒熱為245kJ·mol－1B．圖Ⅱ：b可能為使用催化劑的曲線，活化能降低C．圖Ⅱ：恒溫恒容時，向容器中充入1molN2、3molH2，充分反應后放熱小于92.2kJD．圖Ⅲ：HgO(s)=Hg(l)＋eq\f(1,2)O2(g)?ΔH＝＋90.7kJ·mol－1[解析]根據燃燒熱的概念，H2的燃燒熱為1molH2(g)完全燃燒生成穩定氧化物H2O(l)時所放出的熱量，由圖I可知H2O為氣態，A項敘述錯誤。由圖Ⅱ可知，曲線b的活化能低于a的，b可能使用了催化劑，B項敘述正確。由于N2與H2合成NH3為可逆反應，故充分反應后達到平衡時放熱小于92.2kJ，C項敘述正確。由圖Ⅲ可知，HgO(s)分解為Hg(l)和O2(g)為吸熱反應，熱化學方程式書寫正確，D項敘述正確。13．(·山東濱州檢測)下列關于化學反應中能量變化的敘述正確的是(D)A．由H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol知，中和熱為57.3kJ/molB．一定條件下，0.2molSO2(g)與0.1molO2(g)混合充分反應時放出的熱量的18kJ，則有2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－180kJ/molC．已知H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ/mol，則H2的燃燒熱為241.8kJ/molD．已知S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1，S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2，則ΔH1>ΔH2[解析]本題考查熱化學知識，意在考查考生對化學基本概念與理論的應用能力。有弱堿或弱酸參與的中和反應的中和熱不是57.3kJ/mol，A錯誤；因為SO2(g)與O2(g)的反應是可逆的，0.2molSO2(g)與0.1molO2(g)混合充分反應時消耗的SO2(g)少于0.2mol，故所給熱化學方程式錯誤，B錯誤；與燃燒熱對應的生成物中水應為液態，C錯誤；固態硫所具有的能量低于氣態硫，D正確。[特別提醒]中和熱：在稀溶液中，強酸跟強堿發生中和反應生成1mol液態H2O時的反應熱。需注意：①稀溶液是指物質溶于大量水中；②中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質的溶解熱、電解質電離時的熱效應；③中和反應的實質是H＋和OH－化合生成H2O，即H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。14．(·河北衡水檢測)在25℃、1.01×105Pa下，將22gCO2通入750mL1.0mol·L－1的NaOH溶液中充分反應，放出xkJ熱量。在該條件下，將1molCO2通入2L1.0mol·L－1的NaOH溶液中充分反應，放出ykJ熱量，則CO2與NaOH反應生成NaHCO3的熱化學方程式為(B)A．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(2y－x)kJ·mol－1B．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(4x－y)kJ·mol－1C．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(2x－y)kJ·mol－1D．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(8x－2y)kJ·mol－1[解析]根據題意，將22gCO2通入750mL1.0mol·L－1的NaOH溶液中充分反應，n(CO2)＝eq\f(22g,44g·mol－1)＝0.5mol，n(NaOH)＝1.0mol·L－1×0.75L＝0.75mol，反應產物為碳酸鈉和碳酸氫鈉，反應的化學方程為2CO2＋3NaOH=NaHCO3＋Na2CO3＋H2O，由0.5molCO2參加反應放出熱量為xkJ知，2molCO2參加反應放出的熱量為4xkJ，即熱化學方程式為2CO2(g)＋3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)＋Na2CO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－4xkJ·mol－1①，又將1molCO2通入2L1.0mol·L－1NaOH溶液中充分反應入出ykJ的熱量，則熱化學方程式為2NaOH(aq)＋CO2(g)=Na2CO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－ykJ·mol－1②，根據蓋斯定律，由①－②可得NaOH(aq)＋CO2(g)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(4x－y)kJ·mol－1。15．(·課標Ⅲ理綜)(1)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列問題：SiHCl3在催化劑作用下發生反應：2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)ΔH1＝48kJ·mol－13SiH2Cl2(g)=SiH4(g)＋2SiHCl3(g)ΔH2＝－30kJ·mol－1則反應4SiHCl3(g)=SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH為__114___kJ·mol－1。(2)丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備。回答下列問題：正丁烷(C4H10)脫氫制1－丁烯(C4H8)的熱化學方程式如下：已知：①C4H10(g)=C4H8(g)＋H2(g)ΔH1②C4H10(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=C4H8(g)＋H2O(g)ΔH2＝－119kJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH3＝－242kJ·mol－1反應①的ΔH1為__＋123___kJ·mol－1。[解析](1)給題給兩個熱化學方程式分別編號為①、②，利用蓋斯定律，①×3＋②即可得到4SiHCl3(g)=SiH4(g)＋3SiCl4(g)ΔH＝＋114kJ·mol－1。(2)根據蓋斯定律，由反應②－反應③可得反應①C4H10(g)=C4H8(g)＋H2(g)ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119kJ·mol－1－(－242kJ·mol－1)＝＋123kJ·mol－1。16．(·山西名校聯考)(1)在化工生產過程中，少量CO的存在會引起催化劑中毒。為了防止催化劑中毒，常用SO2將CO氧化，SO2被還原為S。已知：①C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1＝－126.4kJ·mol－1②C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－393.5kJ·mol－1③S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH3＝－296.8kJ·mol－1則SO2氧化CO的熱化學方程式為__SO2(g)＋2CO(g)=S(s)＋2CO2(g)__ΔH＝－237.4__kJ·mol－1____。(2)用O2將HCl轉化為Cl2，可提高效率，減少污染。傳統上該轉化通過下圖所示的催化循環實現。其中，反應①為2HCl(g)＋CuO(s)=H2O(g)＋CuCl2(s)ΔH1反應②生成1molCl2的反應熱為ΔH2，則總反應的熱化學方程式為__2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)＋Cl2(g)________eq\a\vs4\al(ΔH＝ΔH1＋ΔH2)____(反應熱用ΔH1和ΔH2表示)