高考化学专题突破练(六) 化学能与热能
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专题突破练(六)化学能与热能1．化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水作原料成功地合成了氨气。
下列有关说法正确的是()A．该合成中所有的电能和热能全部转化为化学能B．该合成氨过程不属于氮的固定C．空气、水、太阳能均为可再生资源D．断裂N2中的NN键会释放出能量解析：A项，该合成中的能量转化效率没有达到100%；B项，把游离态的氮转变为化合态的氮的过程都属于氮的固定；D项，断裂化学键要吸收能量。
答案：C2．(潍坊期末)某化学反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()A．E1为反应物的总能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能B．正反应的热效应ΔH＝E2－E1>0，所以正反应为吸热反应C．升高温度活化分子百分数会增大D．使用合适的催化剂可以降低反应的活化能解析：A项，E1为反应物的总能量与过渡态的能量差，是正反应的活化能，正确；B 项，正反应的热效应ΔH＝E1－E2<0，所以正反应为放热反应，错误；C项，升高温度，一部分普通分子吸收能量成为活化分子，活化分子百分含量增大，正确；D项，加入催化剂可以降低反应的活化能，正确。
答案：B3．(西安八校联考)某反应由两步反应A→B→C构成，它的反应能量曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。
下列有关叙述正确的是()A．两步反应均为吸热反应B．加入催化剂会改变反应的焓变C ．三种化合物中C 最稳定D ．A →C 反应中ΔH ＝E 1－E 2解析： 能量越低越稳定，C 项正确。
由题图可知，A →B 为吸热反应，B →C 为放热反应，A 项错误；催化剂不能改变反应的焓变，B 项错误；A →C 反应中ΔH ＝E 1＋E 3－E 2－E 4，D 项错误。
答案： C4．(清华大学附中模拟)关于如图所示转化关系(X 代表卤素)，说法不正确的是( ) A ．2H(g)＋2X(g)===2HX(g) ΔH 3<0B ．生成HX 的反应热与途径无关，所以ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3C ．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： C5．(大连双基测试)已知：①2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 1＝－571.6 kJ·mol －1 ②2CH 3OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋4H 2O(l) ΔH 2＝－1 452 kJ·mol －1 ③H ＋(aq)＋OH －(aq)===H 2O(l) ΔH 3＝－57.3 kJ·mol －1 下列说法正确的是( )A ．H 2(g)的燃烧热为571.6 kJ·mol －1B ．同质量的H 2(g)和CH 3OH(l)完全燃烧，H 2(g)放出的热量多C.12H 2SO 4(aq)＋12Ba(OH)2(aq)===12BaSO 4(s)＋H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1 D ．3H 2(g)＋CO 2(g)===CH 3OH(l)＋H 2O(l) ΔH ＝＋131.4 kJ·mol －1解析： 燃烧热一定是1 mol 可燃物完全燃烧，生成稳定的氧化物所放出的热量，而①是2 mol 氢气燃烧，A 错误；1 g 氢气完全燃烧放出热量是142.9 kJ,1 g 甲醇完全燃烧放出热量是22.69 kJ ，同质量的H 2(g)和CH 3OH(l)完全燃烧，H 2(g)放出的热量多，B 正确；生成硫酸钡沉淀还要放出热量，而57.3 kJ 只是中和热所释放的能量，C 错误；利用盖斯定律，①×3－②2即得目标方程式，3H 2(g)＋CO 2(g)===CH 3OH(l)＋H 2O(l) ΔH ＝－131.4 kJ·mol －1，D 错误。
答案： B6．(唐山质检)下图是金属镁和卤素单质(X 2)反应的能量变化示意图。
下列说法正确的是()A．由MgCl2制取Mg是放热过程B．热稳定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C．金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应D．由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g)，ΔH＝＋117 kJ·mol－1解析：分析图象可知，MgCl2的能量低于Mg与Cl2的能量之和，依据能量守恒定律知由MgCl2制取Mg的反应为吸热反应，A项错误；物质的能量越低越稳定，化合物的稳定性顺序为MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2，B项错误；根据图象分析，金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应，C项正确；分析图象可知反应的焓变等于－117 kJ·mol－1，D项错误。
答案：C7．H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH＝－a kJ·mol－1。
已知：下列说法正确的是()A．H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键B．断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c＋b＋a)kJC．相同条件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的总能量小于2 mol HI(g)的总能量D．向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量为2a kJ解析：A项，HI分子中的化学键是极性键；B项，由热化学方程式可知，反应放出a kJ的能量，其中断开1 mol I2和1 mol H2中的化学键共吸收(b＋c) kJ的能量，则形成2 mol HI分子中的化学键需放出(a＋b＋c) kJ的能量，那么断开2 mol HI分子中的化学键就需吸收(a＋b＋c) kJ的能量；C项，反应是放热反应，所以1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的总能量高于2 mol HI(g)的总能量；D项，反应是可逆反应，放出的热量应小于2a kJ。
答案：B8．(湖南六校联盟联考)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH22CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH 3 4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe 2O 3(s) ΔH 43CO(g)＋Fe 2O 3(s)===3CO 2(g)＋2Fe(s) ΔH 5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) A ．2ΔH 1>ΔH 3 B ．ΔH 3＝ΔH 4＋ΔH 5 C ．ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3D ．ΔH 2<0，ΔH 4<0解析： 根据盖斯定律，由②＋③得到①，故ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3，C 项正确；2 mol 碳完全燃烧放出的热量比2 mol CO 完全燃烧放出的热量多，放出的热量越多，ΔH 越小，所以2ΔH 1<ΔH 3，A 项错误；将题给热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤，根据盖斯定律，由(④＋2×⑤)×13得到③，故ΔH 3＝ΔH 4＋2ΔH 53，B 项错误；ΔH 2>0，D 项错误。
答案： C9．(豫北名校联考)下面给出了一些常见反应的热化学方程式： 2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol －12CH 3OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝－1 452 kJ·mol －1 H ＋(aq)＋OH －(aq)===H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1 据此分析有关说法正确的是( )A ．该条件下H 2(g)的燃烧热为571.6 kJ·mol －1B ．1 mol CH 3OH(l)完全燃烧生成气态水时放出的热量少于726 kJC ．CH 3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH 3COONa(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1 D ．2CH 3OH(l)＋O 2(g)===2CO 2(g)＋4H 2(g) ΔH ＝＋308.8 kJ·mol －1解析： 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量是该物质的燃烧热，该条件下H 2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol －1，A 错误；根据热化学方程式，可知1 mol CH 3OH(l)完全燃烧生成液态水时放出的热量为726 kJ ，因液态水变成气态水时要吸热，故生成气态水时放出的热量少于726 kJ ，B 正确；CH 3COOH 是弱电解质，电离时吸热，1 mol CH 3COOH 和1 mol NaOH 反应时放出的热量小于57.3 kJ ，C 错误；根据盖斯定律，可求得2CH 3OH(l)＋O 2(g)===2CO 2(g)＋4H 2(g) ΔH ＝－308.8 kJ·mol －1，D 错误。
答案： B10．在一定条件下，S 8(s)和O 2(g)发生反应依次转化为SO 2(g)和SO 3(g)。
反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的ΔH 表示生成1 mol 含硫产物的数据)。
由图得出的结论正确的是( )A ．S 8(s)的燃烧热ΔH ＝－8a kJ·mol －1 B ．2SO 3(g)2SO 2(g)＋O 2(g)ΔH ＝－2b kJ·mol －1C ．S 8(s)＋8O 2(g)===8SO 2(g) ΔH ＝－a kJ·mol －1 D ．由1 mol S 8(s)生成SO 3的反应热ΔH ＝ －(a ＋b ) kJ·mol －1解析： 根据燃烧热的概念和图象数据可求出S 8(s)的燃烧热为ΔH ＝－8a kJ/mol ，A 项正确；三氧化硫分解生成二氧化硫和氧气的反应为吸热反应，用“＋”表示，B 项错误；C 项反应热应为ΔH ＝－8a kJ/mol ，错误；D 项反应热应为ΔH ＝－8(a ＋b ) kJ/mol ，错误。
答案： A11．保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。
为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃烧循环使用的构想，如下图所示：过程Ⅰ可用如下反应表示：①2CO 2=====光能2CO ＋O 2 ②2H 2O=====光能2H 2↑＋O 2↑ ③2N 2＋6H 2O=====光能4NH 3＋3O 2 ④2CO 2＋4H 2O ――→光能2CH 3OH ＋3O 2 ⑤2CO ＋4H 2O ――→光能________＋3O 2请回答下列问题：(1)过程Ⅰ的能量转化形式为________能转化为________能。
