化学反应与能量1.小烧杯放在一块沾有水的玻璃片上,加入氯化铵固体与氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],并用玻璃棒搅拌,玻璃片上的水结成了冰。由此可知()A.该反应中,化学能转变成热能B.反应物的总能量低于生成物的总能量C.氯化铵与氢氧化钡的反应为放热反应D.反应的热化学方程式为2NH4Cl+Ba(OH)2===BaCl2+2NH3·H2OΔH>0答案B解析根据实验现象,该反应为吸热反应,B项正确;D项未标明状态;A项,该反应从环境吸收热量,转变成化学能。2.(2014·海南,8改编)某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是()A.反应过程a有催化剂参与B.该反应为放热反应,热效应等于ΔHC.改变催化剂,不能改变该反应的活化能D.有催化剂的条件下,反应的活化能等于E1+E2答案B解析A项,由图可知,反应过程a需要的活化能比b要高,所以a没有催化剂参与,错误;B项,由图可知,该反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以该反应属于放热反应,反应的热效应等于反应物与生成物能量之差,即ΔH,正确;C项,改变催化剂,改变了反应进行的途径,可改变了反应的活化能,错误。3.关于下图所示转化关系(X代表卤素),说法不正确的是()A.2H(g)+2X(g)===2HX(g)ΔH3<0B.生成HX的反应热与途径无关,所以ΔH1=ΔH2+ΔH3C.Cl、Br、I的非金属性依次减弱,所以途径Ⅱ吸收的热量依次增多D.生成HCl放出的热量比生成HBr的多,说明HCl比HBr稳定答案C解析C项,非金属性越弱,X2越不稳定,破坏化学键吸收的能量越少,错误。4.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1向1L0.5mol·L-1的NaOH溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸,则恰好完全反应时的热效应ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是()A.ΔH1<ΔH2<ΔH3B.ΔH1>ΔH3>ΔH2C.ΔH2>ΔH1>ΔH3D.ΔH1<ΔH3<ΔH2答案B解析与浓硫酸反应放出的热量最多,ΔH最小,与稀醋酸反应放出的热量最少,ΔH最大,所以ΔH1>ΔH3>ΔH2,B项正确。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),反应放出的热量小于297.0kJB.在相同条件下,SO3(g)比SO2(g)稳定C.1molSO2(g)和12molO2(g)生成1molSO3(g)吸收98.7kJD.S(s)与O2(g)反应生成SO3(g)的热化学方程式S(s)+32O2(g)SO3(g)ΔH=+395.7kJ·mol-1答案B解析A项,S(g)燃烧生成SO2(g)放出的热量多,错误;B项,由于SO2和O2反应生成SO3,放出热量,所以SO3稳定,正确;C项,应放出98.7kJ热量,错误;D项,该反应为放热反应,错误。6.已知:Cu(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2(g)ΔH12H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g)ΔH22H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH3则反应Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+2H2O(l)的ΔH是()A.ΔH=ΔH1+12ΔH2+12ΔH3B.ΔH=ΔH1+12ΔH2-12ΔH3C.ΔH=ΔH1+2ΔH2+2ΔH3D.ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3答案A解析Cu(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2(g)ΔH1H2O2(l)===H2O(l)+12O2(g)ΔH22H2(g)+12O2(g)===H2O(l)ΔH32由盖斯定律三式相加得Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+2H2O(l)ΔH=ΔH1+12ΔH2+12ΔH3。7.一些烷烃的燃烧热(kJ·mol-1)如下:化合物燃烧热化合物燃烧热甲烷891.0正丁烷2878.0乙烷1560.8异丁烷2869.6丙烷2221.52甲基丁烷3531.3下列推断正确的是()A.热稳定性:正丁烷>异丁烷B.乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(g)ΔH=-1560.8kJ·mol-1C.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量就越多D.正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol-1答案D解析A项,由于正丁烷燃烧比异丁烷放出热量多,所以异丁烷稳定;B项,化学计量系数与ΔH的数值不对应且应生成液态水;C项,相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越少;D项,正戊烷放出的热量比2甲基丁烷放出的热量多。8.已知热化学方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0)。下列说法中,正确的是()A.1molN2(g)和3molH2(g)具有的能量之和低于2molNH3(g)具有的能量B.将1molN2(g)和3molH2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出QkJ的热量C.升高温度,平衡向逆反应方向移动,上述热化学方程式中的Q值减小D.将一定量N2(g)和H2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热QkJ,则此过程中有3molH2被氧化答案D解析A项,反应物总能量大于生成物总能量;B项,该反应为可逆反应;C项,Q是完全反应时所对应的反应热的数值;D项,1molN2和3molH2完全反应放出的热量为QkJ。9.已知H2(g)+Br2(l)===2HBr(g)ΔH=-72kJ·mol-1,蒸发1molBr2(l)需要的能量为30kJ,其他相关数据如下表。则表中a的值为()H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369A.200B.230C.260D.404答案A解析H2(g)+Br2(l)===2HBr(g)ΔH=-72kJ·mol-1Br2(g)===Br2(l)ΔH=-30kJ·mol-1所以H2(g)+Br2(g)===2HBr(g)ΔH=-102kJ·mol-1436kJ·mol-1+akJ·mol-1-369kJ·mol-1×2=-102kJ·mol-1a=200。10.按要求回答下列问题(1)已知在常温常压下:①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-1275.6kJ·mol-1②H2O(l)===H2O(g)ΔH=+44.0kJ·mol-1写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式________________________________________。(2)已知:CH3OH(g)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g)ΔH1=-192.9kJ·mol-1H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH2=-120.9kJ·mol-1则甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变ΔH3=__________________。(3)苯乙烯是重要的基础有机原料。工业中用乙苯(C6H5—CH2CH3)为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H5—CH===CH2)的反应方程式为C6H5—CH2CH3(g)C6H5—CH===CH2(g)+H2(g)ΔH1已知:3C2H2(g)C6H6(g)ΔH2C6H6(g)+C2H4(g)C6H5—CH2CH3(g)ΔH3则反应3C2H2(g)+C2H4(g)C6H5—CH===CH2(g)+H2(g)的ΔH=____________。(4)氨的合成是最重要的化工生产之一。工业上合成氨用的H2有多种制取的方法:①用焦炭跟水反应:C(s)+H2O(g)=====高温CO(g)+H2(g);②用天然气跟水蒸气反应:CH4(g)+H2O(g)=====高温催化剂CO(g)+3H2(g)已知有关反应的能量变化如下图所示,则方法②中反应的ΔH=____________。(5)甲醇是一种用途广泛的化工原料。工业上常用下列两种反应制备甲醇:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1=-90.1kJ·mol-1②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)ΔH2已知:CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.1kJ·mol-1H2O(l)===H2O(g)ΔH4=+44.0kJ·mol-1则ΔH2=__________。答案(1)CH3OH(g)+32O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-725.8kJ·mol-1(2)-72.0kJ·mol-1(3)ΔH1+ΔH2+ΔH3(4)(a+3b-c)kJ·mol-1(5)-93.0kJ·mol-111.(2014·高考试题组合)(1)[2014·新课标全国卷Ⅰ,28(1)(2)]乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:①间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________。②已知:甲醇脱水反应2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH1=-23.9kJ·mol-1甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)===C2H4(g)+2H2O(g)ΔH2=-29.1kJ·mol-1乙醇异构化反应C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)ΔH3=+50.7kJ·mol-1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH=______________kJ·mol-1。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是________________________________________________________________________________________________________。(2)[2014·四川理综,11(3)]已知:25℃、101kPa时,Mn(s)+O2(g)===MnO2(s)ΔH=-520kJ·mol-1S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH=-297kJ·molMn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s)ΔH=-1065kJ·mol-1SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是________________________________________________________________________。(3)[2014·浙江理综,27(3)]煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)ΔH1=218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ)CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g)ΔH2=-175.6kJ·mol-1(反应Ⅱ)假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是________。答案(1)①CH2===CH2+H2SO4(浓)===C2H5OSO3H,C2H5OSO3H+H2O===C2H5OH+H2SO4②-45.5污染小,腐蚀性小等(2)MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s)ΔH=-248kJ·mol-1(3)C12.请参考题中图表,已知E1=134kJ·mol-1、E2=368kJ·mol-1,根据要求回答下列问题:(1)图Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是________(填“