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第6章第1讲1．(2015·青岛模拟)下列说法正确的是()A．热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示反应热是在标准状况下测得的B．升高温度或加入催化剂，可以改变化学反应的反应热C．据能量守恒定律，反应物的总能量一定等于生成物的总能量D．物质发生化学变化一定伴随着能量变化解析：选D。反应热应该是在常温常压下测定的，A不正确；加入催化剂不能改变化学反应的反应热，B不正确；任何化学反应都伴随着能量的变化，因此反应物的总能量一定不等于生成物的总能量，C不正确，D正确。2．C、H2、CH4都是优质的能源物质，目前对这三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于这三种物质的研究方向中可行的是()A．寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量B．寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成碳与O2C．寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)D．将固态碳合成为C60，以C60作为燃料解析：选C。CH4与O2反应生成CO2和H2O是放热反应，因此CO2与H2O反应生成CH4和O2是吸热反应，A不正确；CO2分解成碳和O2属于吸热反应，常温常压下不能发生，B不正确；利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)是合理的，C正确；将固态碳合成为C60，以C60作为燃料是极不经济的，D不正确。3．(2015·海淀期末)工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－50kJ/mol。下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图，其中正确的是()解析：选A。由于该反应是放热反应，排除选项C和D，由于气态产物转化为液态产物放出能量，排除选项B。4．(2015·东城模拟)下列说法正确的是()A．通常状况下，1gH2燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则表示H2燃烧热的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1B．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)ΔH＝－270kJ·mol－1，则1molH2(g)与1molF2(g)反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJC．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)500℃、30MPa催化剂2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1D．因H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－akJ·mol－1，故1molNaOH固体与足量的稀盐酸反应，放出热量大于akJ解析：选D。表示燃烧热时可燃物应是“1mol”，A错。气态HF转化为液态HF会放出热量，因此选项B中放出的热量应大于270kJ，B错。合成氨反应是可逆反应，因此当1molN2完全转化为NH3时放出的热量大于38.6kJ。5．已知下列反应的能量变化示意图如下：下列有关说法正确的是()A．1molS(g)与O2(g)完全反应生成SO2(g)，反应放出的热量297.0kJB．在相同条件下，SO3(g)比SO2(g)稳定C．1molSO2和12molO2生成1molSO3放出98.7kJ的热量D．由图得S(s)＋32O2(g)SO3(g)ΔH＝－395.7kJ/mol解析：选B。由于相同物质的量的S(g)具有的能量大于S(s)，因此选项A中反应放出的热量大于297.0kJ，A错。由于SO2(g)转化为SO3(g)是放热反应，因此选项B正确。选项C中未注明反应物和生成物的状态，C错。选项D不符合反应实际，硫在O2中的燃烧产物只有SO2，D错。6．已知热化学方程式：SO2(g)＋1/2O2(g)SO3(g)ΔH＝－98.32kJ·mol－1，现有4molSO2参加反应，当放出314.3kJ热量时，SO2的转化率最接近于()A．40%B．50%C．80%D．90%解析：选C。1molSO2完全反应放出98.32kJ的热量，当放出314.3kJ热量时，消耗了3.2molSO2，SO2的转化率为80%。7．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量B．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)ΔH0，则金刚石比石墨稳定C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3kJD．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)ΔH1,2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH2，则ΔH1ΔH2解析：选D。A项说明2molSO2和1molO2的总能量比2molSO3的能量高，但不能说SO2的能量高于SO3的能量，A不正确；石墨转化为金刚石吸收能量，则金刚石的能量高于石墨，能量越高越不稳定，B不正确；酸碱中和反应的热效应不仅与生成H2O的物质的量有关，还与酸、碱的浓度及强弱有关，C不正确；碳完全燃烧比不完全燃烧放出的能量多，但比较ΔH时应带符号比较，故ΔH1ΔH2，D正确。8．已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802kJ·mol－1②H2O(g)===H2O(l)ΔH＝－44kJ·mol－1③则CH4在空气中不完全燃烧时，热化学方程式是()A．2CH4(g)＋3.5O2(g)===CO2(g)＋CO(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1038kJ·mol－1B．4CH4(g)＋7O2(g)===2CO2(g)＋2CO(g)＋8H2O(l)ΔH＝－2642kJ·mol－1C．2CH4(g)＋3.5O2(g)===CO2(g)＋CO(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1497kJ·mol－1D．2CH4(g)＋3.5O2(g)===CO2(g)＋CO(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1497kJ·mol－1解析：选D。根据盖斯定律：②×2－①/2＋③×4得选项D正确。9．(2015·邯郸模拟)已知：H2SO4(aq)与Ba(OH)2(aq)反应的ΔH＝－1584.2kJ·mol－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－55.6kJ·mol－1。则生成BaSO4的焓变ΔH等于()A．－1528.6kJ·mol－1B．－1473kJ·mol－1C．＋1473kJ·mol－1D．＋1528.6kJ·mol－1解析：选B。H2SO4(aq)与Ba(OH)2(aq)的反应：2H＋(aq)＋2OH－(aq)＋Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1584.2kJ/mol可拆分为两个独立的过程：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH1＝－55.6kJ/mol，Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)===BaSO4(s)ΔH2，则ΔH2＝ΔH－2ΔH1＝－1584.2kJ/mol－2×(－55.6kJ/mol)≈－1473kJ/mol。10．生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：化学键N≡NF—FN—F键能/kJ·mol－1941.7154.8283.0下列说法中正确的是()A．过程N2(g)―→2N(g)放出能量B．过程N(g)＋3F(g)―→NF3(g)放出能量C．反应N2(g)＋3F2(g)===2NF3(g)的ΔH0D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应解析：选B。选项A是拆键的过程，吸收能量，A错。选项B是成键的过程，放出能量，B正确。选项C中反应的ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝941.7＋3×154.8－6×283.0＝－291.9(kJ·mol－1)，因此C错。化学反应过程中必有键的断裂与生成，所以D错。若NF3吸收能量后没有化学键的断裂与生成，则只是状态变化。11．已知某反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。(1)该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)，该反应的ΔH＝________kJ·mol－1(用含E1、E2的代数式表示)，1mol气体A和1mol气体B具有的总能量比1mol气体C和1mol气体D具有的总能量________(填“一定高”、“一定低”或“高低不一定”)。(2)若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则E1和E2的变化是：E1________，E2________，ΔH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。解析：(1)从题中图象中可以看出，反应物的能量低，产物的能量高，则该反应为吸热反应。E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，E1与E2的差值就是该反应的焓变。(2)催化剂能通过降低化学反应的活化能来加快化学反应速率，对于可逆反应，催化剂能同时降低正反应和逆反应的活化能，但反应的焓变不会变化。答案：(1)吸热E1－E2一定低(2)减小减小不变12．化工生产中用烷烃和氧气或水蒸气反应可得到以CO和H2为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨。对甲烷而言，有以下两个主要反应：①CH4(g)＋12O2(g)===CO(g)＋2H2(g)ΔH1＝－36kJ·mol－1②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH2＝＋216kJ·mol－1(1)反应②中参加反应的CH4(g)与H2O(g)的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成的CO(g)与H2(g)的总能量。(2)若氧气和水蒸气的混合气体中氧气的物质的量分数为x，请填写下列空白。序号x(O2)反应①的ΔH/(kJ·mol－1)反应②的ΔH/(kJ·mol－1)总反应的ΔH/(kJ·mol－1)Ⅰ0.2－18Ⅱ－36＋72解析：(1)由于反应②吸热，因此反应物的总能量小于生成物的总能量。(2)对于第Ⅰ组反应，当反应①放出18kJ的热量时，n(O2)＝0.25mol，则根据比例关系可知n(H2O)＝1mol，故反应②吸收216kJ的热量，故总反应的ΔH＝－18kJ·mol－1＋216kJ·mol－1＝＋198kJ·mol－1。对于第Ⅱ组反应，由总反应的ΔH＝＋72kJ·mol－1和反应①的ΔH＝－36kJ·mol－1可求得反应②的ΔH＝＋108kJ·mol－1，反应①中消耗O20.5mol，反应②中消耗H2O(g)0.5mol，则氧气的物质的量分数为0.5。答案：(1)小于(2)序号x(O2)反应①的ΔH/(kJ·mol－1)反应②的ΔH/(kJ·mol－1)总反应的ΔH/(kJ·mol－1)Ⅰ＋216＋198Ⅱ0.5＋10813.(1)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－285.8kJ·mol－1、－283.0kJ·mol－1和－726.5kJ·mol－1。请回答下列问题：①用太阳能分解10mol水消耗的能量是________kJ；②甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_______________________________________________________________；(2)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g)ΔH＝＋140kJ·mol－12C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1写出TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：________________________________。解析：(1)①根据氢气的燃烧热写出热化学方程式：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)ΔH1＝－285.8kJ·mol－1则分解10mol水消耗能量为2858kJ。②根据燃烧热再写