2.1化学能与热能的相互转化（2）1、下列说法不正确的是（）A．焦炭在高温下与水蒸气的反应是吸热反应B．吸热反应一定是反应物总能量低于生成物总能量C．电能是经过一次能源加工转换得到的能源，因此，属于二次能源。D．断开旧的化学键放出的能量与形成新化学键吸收的能量之差通常以热量的形式释放。【答案】D2、已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－Q1kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH3＝－Q2kJ·mol－1取体积比2∶3的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况下)，经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为（）A．0.4Q1＋0.15Q2 B．0.2Q1＋0.05Q2C．0.2Q1＋0.15Q2D．0.2Q1＋0.3Q2【答案】C3、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)；△H=+49.0kJ·mol－1②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)；△H=－192.9kJ·mol－1下列说法正确的是()A．反应①中的能量变化如右图所示B．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量C．根据①推知反应：CH3OH(l)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)的△H＞+49.0kJ·mol－1D．根据②推知反应：CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H＜－192.9kJ·mol－1【答案】C4、下列说法或表示法正确的是（）A．由“C（石）→C（金）；△H=+1.9kJ/mol”可知金刚石比石墨稳定B．在101KPa时，1mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热C．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；△H=-571.6kJ/molD．HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热为△H=－(2×57.3)kJ/mol【答案】C5、已知700K时，N2+3H22NH3ΔH＝－QkJ/mol，现有甲、乙两个容积相等的密闭容器。保持700K条件下，向密闭容器甲中通入1molN2和3molH2，达平衡时放出热量Q17\nkJ；向密闭容器乙中通入0.5molN2和1.5molH2，达平衡时放出热量Q2kJ。则Q、Q1、Q2的大小关系是（）A．Q=Q1=1/2Q2B．Q＞Q1＞2Q2C．Q＞2Q2＞Q1D．Q=Q1=Q2【答案】B6、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)===Ca(OH)2(s) ΔH8A．①B．④C．②③④D．①②③【答案】C7、已知常温、常压下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ/mol。在同温同压下向密闭容器中通入1molN2和3molH2，反应达到平衡时放出热量为Q1kJ；向另一体积相同的密闭容器中通人0.5molN2、1.5molH2和1molNH3，相同条件下达到平衡时放出热量为Q2kJ。则下列关系式正确的是（）A．2Q2＝Q1＝92.4B．Ql<Q2<92.4C．Q2<Q1<92.4D．Ql＝Q2<92.4【答案】C8、下列说法中正确的是（）A．凡是物质的化学变化都伴随着能量的变化B．凡是物质的化学变化就一定只伴随着化学能与热能的转化C．凡是吸热反应都需要人为加热D.任何放热反应在常温下一定能发生【答案】A9、关于吸热反应的说法正确的是()。A．凡需加热的反应一定是吸热反应B．相同条件下，2molH2(g)与1molO2(g)完全化合生成2molH2O(g)，放出akJ热量，2molH2(g)与1molO2(g)完全化合生成2molH2O(l)，放出bkJ热量，则a>bC．若CO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解是吸热反应D．相同条件下，1molH2O(l)与1molCaO完全化合，放出akJ热量，2molH2O(l)与2molCaO完全化合，也放出akJ热量【答案】C10、下列解释过程或事实的方程式不正确的是()A．熔融烧碱时，不能使用普通石英坩埚：SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OB．表示中和热的热化学方程式：H+(aq)+OH—(aq)H2O(l)△H=—57.3kJ·mol-lC．高锰酸钾酸性溶液与草酸反应的离子方程式：2MnO4—十5H2C2O4+6H+2Mn2++5CO2↑+8H2OD．甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ·mol-17\n【答案】D11、下列反应属于吸热反应的是()A．C6H12O6(葡萄糖)+6O2==6CO2+6H2OB．CH3COOH+KOH==CH3COOK+H2OC．所有高温条件下发生的反应D．破坏生成物全部化学键所需能量小于破坏反应物全部化学键的能量【答案】D12、请根据下面信息，判断下列叙述中正确的是（）A．1molH2O分解为H2与O2需吸收930kJ热量B．H与O反应生成1molH2O放出930kJ热量C．2molH的能量小于1molH2的能量D．H结合成H2放出436kJ的热量【答案】B13、已知反应X+Y＝M+N为放热反应，对该反应的说法正确的是()。A．X的能量一定高于MB.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量C．Y的能量一定高于ND．因为该反应为放热反应，故不必加热就可发生【答案】B14、下列变化中属于吸热反应的是（）A．葡萄糖在人体内缓慢氧化B．灼热的炭和二氧化碳气体化合C．铝粉与氧化铁粉末反应D．过氧化钠与水的反应【答案】B15、已知：（1）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H1=-Q1kJ/mol（2）2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=-Q2kJ/mol（3）2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H3=-Q3kJ/mol（Q1、Q2、Q3均大于0）室温下，取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（标准状况），经完全燃烧后恢复到室温时放出的热量为()A．0.4Q1+0.05Q3B．0.4Q1+0.05Q2C．0.4Q1+0.1Q3D．0.4Q1+0.2Q2【答案】A16、(1)在101kPa、25℃时,1.0g甲烷完全燃烧生成CO2和水蒸气,放出热量50.1kJ。①该反应的热化学方程式为 。又1.0g液态水转化为水蒸气吸收热量2.444kJ。②CH4的燃烧热为 。(2)充分燃烧一定量的丁烷放出的热量大小为Q,生成的CO2恰好与100mL浓度为5mol·L-1的KOH溶液完全反应生成单一产物。则完全燃烧1mol丁烷放出的热量为 。【答案】(1)①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)7\nΔH=-801.6kJ/mol②889.6kJ/mol(2)8Q或16Q(2)考虑生成K2CO3或KHCO3两种情况。17、城市使用的燃料,现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气,它由煤炭与水蒸气反应制得,故又称水煤气。(1)试写出制取煤气的主要的化学方程式: 。(2)液化石油气的主要成分是丙烷,丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2219.9kJ/mol已知CO气体燃烧的热化学方程式为:CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-283kJ/mol试比较同物质的量的C3H8和CO燃烧,产生的热量比值约为 。(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol比较同质量的氢气和丙烷燃烧,产生的热量比值约为 。(4)氢气是未来的能源,除产生的热量大之外,还具有的优点是 。【答案】(1)C+H2O(g)CO+H2(2)7.844∶1(3)14∶5(4)来源丰富,产物无污染【解析】(1)由题意“煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气,它由煤炭与水(蒸气)反应制得……”,可知反应的化学方程式为C+H2O(g)CO+H2。(2)同物质的量的C3H8和CO燃烧,产生的热量比值为:=7.844∶1。(3)等质量的氢气和丙烷燃烧,产生的热量比值为:=14∶5。18、从能量的角度看，断开化学键要，形成化学键要。化学反应是释放能量还是吸收能量取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小，当反应物的总能量高于生成物时，该反应为__反应；当反应物的总能量低于生成物时，该反应为__反应。【答案】吸收能量放出能量放热吸热7\n19、铁和铝是我们日常生活中应用最广泛的金属材料。(1)已知：2Fe(s)＋3/2O2(g)===Fe2O3(s)；ΔH＝－823.7kJ·mol－12Al(s)＋3/2O2(g)===Al2O3(s)；ΔH＝－1675.7kJ·mol－1写出铝热反应的热化学方程式，该反应常用于焊接铁轨，理由是。(2)工业上用AlSiFe合金在一定条件下还原白云石[主要成分为CaMg(CO3)2]可制取金属镁。实际生产中镁的还原率在不同条件下的变化曲线如图a、图b所示。图a 不同氟盐添加量与还原率的关系图b不同还原温度下氟盐对还原过程的影响①实际生产中通过添加氟盐来提高镁的还原率，选择最佳的氟盐及添加量是。②温度一般控制在1140℃，原因是。③若将一定质量的AlSiFe合金投入100mLamol·L－1硫酸(过量)，充分反应后过滤，向滤液中加入5mol·L－1的氢氧化钠溶液，当加到200mL时生成的沉淀量最大，则a的值为。(3)大功率AlH2O2动力电池原理如下图所示，电池放电时负极的Al转化为Al(OH)。透过离子交换膜的离子为，该电池反应的离子方程式为。【答案】(1)2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)；ΔH＝－852.0kJ·mol－1 反应放出大量的热使生成的铁熔化(2)①CaF2 3%②该温度时，镁的还原率已近90%，温度低还原率低，温度太高能耗高③5(3)OH－ 2Al＋3H2O2＋2OH－===2Al(OH)20、已知：①CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)ΔH=+178.2kJ·mol-1②2Na(s)+Cl2(g)2NaCl(s)ΔH=－822.0kJ·mol-1③H-H、Cl-Cl和H-Cl的键能分别为436kJ·mol-1、243kJ·mol-1和431kJ·mol-1则：（1）上述反应①②中属于放热反应的是（填序号）。（2）根据②计算生成1molNaCl(s)时，ΔH=kJ·mol-1。7\n（3）根据③推算：Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)的ΔH=kJ·mol-1。（4）已知在101kPa时，CH4完全燃烧生成1mol液态水，放出的热量为QkJ，则CH4完全燃烧反应的热化学方程式是：。【答案】（1）②（填序号）。（2）ΔH=-411.0kJ·mol-1。（3）ΔH=-183.0kJ·mol-1。（4）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=－2QkJ·mol-1。21、沼气是一种廉价能源，农村存在大量的秸秆、杂草等废弃物，它们经微生物发酵之后，便可产生沼气，可用来点火做饭。在农村推广建造沼气池，不仅能有效地利用能，还能为农业生产提供优良的肥料。已知：标准状况下的112.0LCH4气体完全燃烧，生成CO2和液态水，放出4448kJ的热量。①写出CH4完全燃烧的热化学方程式为。②如果上述反应生成的是水蒸气，则反应放出的热量4448kJ。（填“＞”或“＜”或“＝”）【答案】生物质CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-889.6KJ·mol-1＜22、某同学设计了如下实验流程：在一个小烧杯里，加入20gBa(OH)2·8H2O晶体和10gNH4Cl晶体，然后将小烧杯放在事先已滴有3滴～4滴水的玻璃片上，并立即用玻璃棒迅速搅拌。实验流程示意图如下，回答下列问题：⑴实验中玻璃棒的作用是。⑵浸有稀硫酸的棉花的作用是。⑶通过现象，说明该反应为（填“吸热”或“放热”）反应，这是由于反应物的总能量（填“小于”、“大于”或“等于”）生成物的总能量。【答案】⑴搅拌使混合物充分接触并反应⑵吸收反应中产生的氨气⑶结冰吸热小于23、(1)制取水煤气反应中，反应物具有的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物所具有的总能量，那么在反应时，反应物需要________(填“吸收”或“放出”)能量才能转化为生成物。(2)简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义_________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)小于 吸收 (2)固体煤经处理变为气体燃料后，不仅在燃烧时可以大大减少SO2和烟尘对大气造成的污染，而且燃烧效率高24、煤作为燃料，可以有下列两种途径(把煤看成由碳组成)：途径Ⅰ：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－akJ·mol－17\n途径Ⅱ：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝bkJ·mol－12CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－ckJ·mol－12H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－dkJ·mol－1试回答下列问题：(1)燃烧等质量的煤，途径Ⅰ放出的热量________途径Ⅱ放出的热量(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)b的数学关系式是______________(用a、c、d表示)。【答案】(1)等于 (2)b＝－a＋(c＋d)/2 25、实验室用50mL0.50mol·L－1盐酸、50mL0.55mol·L－1NaOH溶液和下图所示装置进行测定中和热的实验，得到表中的数据：实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸NaOH溶液120.220.323.7220.320.523.8321.521.624.9试完成下列问题：(1)实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法是__________________________________________________________________________________________。不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃棒的理由是_________________________。(2)经数据处理，t2—t1＝3.4℃。则该实验测得的中和热ΔH＝________[盐酸和NaOH溶液的密度按1g·cm－3计算，反应后混合溶液的比热容(c)按4.18J·(g·℃)－1计算]。(3)若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水，测得中和热为ΔH1，则ΔH1与ΔH的关系为：ΔH1________ΔH(填“＜”、“＞”或“＝”)，理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)上下搅动(或轻轻搅动) Cu传热快，防止热量损失 (2)－56.8kJ·mol－1 (3)＞ NH3·H2O 属于弱电解质，电离吸热7
