高中化学人教版化学反应原理第一章化学反应与能量 第1章第2节

第一章第二节基础巩固1．下列图示关系不正确的是eq\x(导学号68732080)(B)解析：燃烧热和中和热均属于反应热，二者是并列关系，A项正确；一次能源和二次能源是并列关系，而非交叉关系，B项错误；氧化还原反应既有放热反应又有吸热反应，非氧化还原反应也是既有放热反应又有吸热反应，C项正确；根据能源的分类及关系可知，D项正确。2．中国锅炉燃煤采用沸腾炉逐渐增多，采用沸腾炉的好处在于eq\x(导学号68732081)(D)①增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源②减少炉中杂质气体(如SO2等)的形成③提高煤炭的热效率并减少CO的排放④使得燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率A．①② B．①③④C．②③ D．③④解析：由于大块的固体燃料与空气的接触面积有限，燃烧往往不够充分，采用沸腾炉是将固体燃料粉碎，以增大燃料与空气的接触面积，提高燃烧效率，同时又能防止煤炭不充分燃烧产生CO污染大气。3．下列说法或表示方法正确的是eq\x(导学号68732082)(B)A．反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应一定不能发生B．由石墨比金刚石稳定可知：C(金刚石，s)=C(石墨，s)ΔH<0C．已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－kJ/mol。将1molSO2和molO2充入一密闭容器中充分反应，放出kJ的热量D．在101kPa,25℃时，1gH2完全燃烧生成气态水，放出kJ的热量，解析：A项，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，如铵盐与碱，错；B项，石墨稳定，对应的能量低，由高能量物质转化成低能量物质的反应放热，故ΔH<0，正确；C项，SO2与O2发生的反应为可逆反应，所以1molSO2和molO2不可能完全转化，放出的能量应小于kJ，错；D项，燃烧热是指完全燃烧生成稳定氧化物时放出的能量，101kPa,25℃4．下列表示乙炔(化学式为C2H2)燃烧热的热化学方程式是eq\x(导学号68732083)(B)A．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝akJ·mol－1B．C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝bkJ·mol－1C．C2H2(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=2CO(g)＋H2O(g)ΔH＝ckJ·mol－1D．C2H2(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=2CO(g)＋H2O(l)ΔH＝dkJ·mol－1解析：只有1mol乙炔完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量才能表示乙炔的燃烧热，只有B项正确。5．25℃，101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热ΔH依次是－kJ/mol、－kJ/mol、－kJ/mol、－2800kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是eq\x(导学号68732084)(D)A．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－kJ/molB．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝＋kJ/molC．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－kJ/molD．eq\f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ/mol解析：根据燃烧热的定义，碳完全燃烧生成的稳定氧化物应是CO2，而不是CO；B中ΔH应为－kJ/mol；C中应生成液态水才能与－kJ/mol相对应，故A、B、C都错，应选D。6．化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来，叫做反应热。由于反应热的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热等。eq\x(导学号68732085)(1)下列ΔH表示物质燃烧热的是__ΔH4、ΔH5__；表示物质中和热的是__ΔH6__。(填“ΔH1”“ΔH2”或“ΔH3A．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)__ΔH1B．C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)__ΔH2C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)__ΔH3D．C(s)＋O2(g)=CO2(g)__ΔH4E．C6H12O6(s)＋6O2(g)=6CO2(g)＋6H2O(l)__ΔH5F．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)__ΔH6G．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)__ΔH7(2)根据2.00gC2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：__C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)__ΔH＝－kJ/mol__。解析：(1)根据燃烧热的含义可知ΔH4、ΔH5为燃烧热。根据中和热的含义可知ΔH6为中和热。(2)由2.00gC2H2完全燃烧放出热量为kJ可得1molC2H2气体完全燃烧放出热量为kJ÷(2.00g/26g)＝kJ。故C2H2气体燃烧的热化学方程式为C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)__ΔH7．能源可以划分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需依靠其他形式间接制取的能源称为二级能源。例如自然界中的煤即为一级能源，而H2是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋kJ/mol，根据以上叙述回答：eq\x(导学号68732086)(1)下列叙述中正确的是__ac__。a．电能是二级能源b．水能是二级能源c．天然气是一级能源d．水煤气是一级能源(2)请你再列举一些一级能源和二级能源一级能源：__石油、风能等__；二级能源：__电能、核能等(答案合理即可)__。(3)我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家，下列关于煤作燃料的论点不正确的是__b__(填字母)。a．煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单燃烧掉太可惜，应该综合利用b．煤是发热很高的固体燃料，我国煤炭资源相对集中，开采成本低，用煤作燃料实惠c．煤燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘，对环境污染严重d．通过洁净煤技术，如煤的气化和液化，以及烟气脱硫，不仅减轻了燃煤污染，还能提高煤燃烧的热利用率(4)关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向正确的是__bd__。a．组成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源b．设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气c．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量d．寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气解析：(1)直接获得的为一级能源，例如水、天然气、煤、石油等，需要其他形式间接制取的为二级能源，例如电能、氢能、水煤气等能源。(3)应该充分利用煤，不应过多地把煤作燃料。(4)利用氢，关键是廉价地获得H2。C中H2O的分解是吸热反应，不可能释放能量。素能拓展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eq\x(导学号68732087)(C)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N≡N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。2．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如下：①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋kJ/mol②CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－kJ/mol根据上述反应，下列说法正确的是eq\x(导学号68732088)(D)A．CH3OH充分燃烧放出的热量为kJ·mol－1B．反应①中的能量变化如图所示C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D．根据②可推知反应CH3OH(l)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－kJ/mol解析：反应②中H2(g)不是稳定的氧化物，A项不正确；反应①为吸热反应，而图示反应为放热反应，B项不正确；根据反应①、②可知，CH3OH转变成H2的过程可以吸收能量，也可以放出能量，C项不正确；由于CH3OH在气态时比在液态时能量高，可知等量CH3OH(l)比CH3OH(g)反应时放出热量少，即D项正确。3．已知：CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)→CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝＋190kJ/mol。下列说法正确的是eq\x(导学号68732089)(D)A．CH3OH的燃烧热为190kJ/molB．该反应说明CH3OH比H2稳定C．反应中的能量变化与反应体系的温度和压强无关D．CO2(g)＋2H2(g)→CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－190kJ/mol解析：燃烧热的定义中必须生成稳定的氧化物，而该反应没有生成液态水，A选项错误；该反应为吸热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应物总体的稳定性小于生成物总体的稳定性，不能单一反应物与单一生成物进行比较，B选项错误；反应中的能量变化与压强和温度也有关系，C选项错误；该反应的逆过程为放热反应，且各物质的物质的量无变化，D选项正确。4．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－Q1kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－Q2kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－Q3kJ·mol－1常温下，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常温，放出的热量为eq\x(导学号68732090)(A)A．＋ B．＋C．＋ D．＋解析：标准状况下的混合气体11.2L，其物质的量是mol。其中甲烷mol，氢气mol，又知在常温下，水是液态。所以mol甲烷完全燃烧放出热量：mol×Q1kJ·mol－1＝kJ；mol氢气完全燃烧放出热量：mol×eq\f(1,2)Q3kJ·mol－1＝kJ，所以标准状况下11.2L混合气体燃烧共放出热量：＋5．下列热化学方程式中，正确的是eq\x(导学号68732091)(D)A．甲烷的燃烧热为kJ·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)ΔH＝－kJ·mol－1B．500℃、30MPa下，将molN2(g)和molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热kJ，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－kJ·mol－1C．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－kJ·mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－kJ·mol－1D．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－解析：燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，A项，产物气态水不属于稳定氧化物；B项，合成氨为可逆反应，在放出kJ热量时生成NH3的物质的量小于1mol，因此N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<－kJ·mol－1；C项，中和热是指强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时放出的热量，而与生成水的物质的量的多少无关；D项，2gH2的物质的量为1mol，故2molH2燃烧生成液态水时放出热量应为6．已知25℃、101kPa下，如题图所示，石墨的燃烧热为kJ/mol，金刚石的燃烧热为kJ/mol。下列说法或表达正确的是eq\x(导学号68732092)(B)A．金刚石比石墨稳定B．C(s、石墨)=C(s、金刚石)ΔH＝＋kJ/molC．ΔH1<ΔH2D．如果石墨燃烧产物为CO(g)，则放出热量大于|ΔH1|解析：据图可知1mol金刚石比1mol石墨能量高(据燃烧热知高kJ)，故石墨更稳定，1mol石墨转化为金刚石需吸收kJ热量，故A错，B对；因ΔH1、ΔH2为负值，故ΔH1>ΔH2，C错；若石墨燃烧产物为CO(g)，即不完全燃烧，则放出热量小于|ΔH1|，D错。7．已知下列热化学方程式：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－kJ·mol－1③C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－kJ·mol－1④C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－kJ·mol－1回答下列问题：eq\x(导学号68732093)(1)H2的燃烧热ΔH为__－·mol－1__；C的燃烧热为·mol－1__。(2)燃烧1gH2生成液态水，(3)已知CO的燃烧热为kJ·mol－1，现有CO、H2和CO2组成的混合气体116.8L(标准状况)，完全燃烧后放出总能量为kJ，且生成18g液态水，则混合气体中H2为，解析：(2)热量Q＝n·|ΔH|＝eq\f(1g,2g/mol)×kJ·mol－1＝kJ。(3)m(H2O)＝18g→n(H2O)＝1mol→n(H2)＝1V(H2)＝22.4L→Q(H2)＝