高中化學人教版化學反應原理第一章化學反應與能量 第1章第2節(jié)

第一章第二節(jié)基礎鞏固1．下列圖示關系不正確的是eq\x(導學號68732080)(B)解析：燃燒熱和中和熱均屬于反應熱，二者是并列關系，A項正確；一次能源和二次能源是并列關系，而非交叉關系，B項錯誤；氧化還原反應既有放熱反應又有吸熱反應，非氧化還原反應也是既有放熱反應又有吸熱反應，C項正確；根據(jù)能源的分類及關系可知，D項正確。2．中國鍋爐燃煤采用沸騰爐逐漸增多，采用沸騰爐的好處在于eq\x(導學號68732081)(D)①增大煤炭燃燒時的燃燒熱并形成清潔能源②減少爐中雜質(zhì)氣體(如SO2等)的形成③提高煤炭的熱效率并減少CO的排放④使得燃料燃燒充分，從而提高燃料的利用率A．①② B．①③④C．②③ D．③④解析：由于大塊的固體燃料與空氣的接觸面積有限，燃燒往往不夠充分，采用沸騰爐是將固體燃料粉碎，以增大燃料與空氣的接觸面積，提高燃燒效率，同時又能防止煤炭不充分燃燒產(chǎn)生CO污染大氣。3．下列說法或表示方法正確的是eq\x(導學號68732082)(B)A．反應物的總能量低于生成物的總能量時，該反應一定不能發(fā)生B．由石墨比金剛石穩(wěn)定可知：C(金剛石，s)=C(石墨，s)ΔH<0C．已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－kJ/mol。將1molSO2和molO2充入一密閉容器中充分反應，放出kJ的熱量D．在101kPa,25℃時，1gH2完全燃燒生成氣態(tài)水，放出kJ的熱量，解析：A項，反應物的總能量低于生成物的總能量，該反應為吸熱反應，如銨鹽與堿，錯；B項，石墨穩(wěn)定，對應的能量低，由高能量物質(zhì)轉化成低能量物質(zhì)的反應放熱，故ΔH<0，正確；C項，SO2與O2發(fā)生的反應為可逆反應，所以1molSO2和molO2不可能完全轉化，放出的能量應小于kJ，錯；D項，燃燒熱是指完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的能量，101kPa,25℃4．下列表示乙炔(化學式為C2H2)燃燒熱的熱化學方程式是eq\x(導學號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乙炔完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出的熱量才能表示乙炔的燃燒熱，只有B項正確。5．25℃，101kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱ΔH依次是－kJ/mol、－kJ/mol、－kJ/mol、－2800kJ/mol，則下列熱化學方程式正確的是eq\x(導學號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：根據(jù)燃燒熱的定義，碳完全燃燒生成的穩(wěn)定氧化物應是CO2，而不是CO；B中ΔH應為－kJ/mol；C中應生成液態(tài)水才能與－kJ/mol相對應，故A、B、C都錯，應選D。6．化學反應過程中發(fā)生物質(zhì)變化的同時，常常伴有能量的變化。這種能量的變化常以熱量的形式表現(xiàn)出來，叫做反應熱。由于反應熱的情況不同，反應熱可以分為許多種，如燃燒熱和中和熱等。eq\x(導學號68732085)(1)下列ΔH表示物質(zhì)燃燒熱的是__ΔH4、ΔH5__；表示物質(zhì)中和熱的是__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)根據(jù)2.00gC2H2氣體完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體，放出kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式：__C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)__ΔH＝－kJ/mol__。解析：(1)根據(jù)燃燒熱的含義可知ΔH4、ΔH5為燃燒熱。根據(jù)中和熱的含義可知ΔH6為中和熱。(2)由2.00gC2H2完全燃燒放出熱量為kJ可得1molC2H2氣體完全燃燒放出熱量為kJ÷(2.00g/26g)＝kJ。故C2H2氣體燃燒的熱化學方程式為C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)__ΔH7．能源可以劃分為一級能源和二級能源，自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能源；需依靠其他形式間接制取的能源稱為二級能源。例如自然界中的煤即為一級能源，而H2是一種高效而沒有污染的二級能源，它可以由自然界中大量存在的水來制?。?H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋kJ/mol，根據(jù)以上敘述回答：eq\x(導學號68732086)(1)下列敘述中正確的是__ac__。a．電能是二級能源b．水能是二級能源c．天然氣是一級能源d．水煤氣是一級能源(2)請你再列舉一些一級能源和二級能源一級能源：__石油、風能等__；二級能源：__電能、核能等(答案合理即可)__。(3)我國是世界上少數(shù)以煤為主要燃料的國家，下列關于煤作燃料的論點不正確的是__b__(填字母)。a．煤是重要的化工原料，把煤作燃料簡單燃燒掉太可惜，應該綜合利用b．煤是發(fā)熱很高的固體燃料，我國煤炭資源相對集中，開采成本低，用煤作燃料實惠c．煤燃燒時產(chǎn)生大量二氧化硫和煙塵，對環(huán)境污染嚴重d．通過潔凈煤技術，如煤的氣化和液化，以及煙氣脫硫，不僅減輕了燃煤污染，還能提高煤燃燒的熱利用率(4)關于用水制取二級能源氫氣，以下研究方向正確的是__bd__。a．組成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可研究在水不分解的情況下，使氫成為二級能源b．設法將太陽光聚焦，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣c．尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時釋放能量d．尋找特殊催化劑，用于開發(fā)廉價能源，以分解水制取氫氣解析：(1)直接獲得的為一級能源，例如水、天然氣、煤、石油等，需要其他形式間接制取的為二級能源，例如電能、氫能、水煤氣等能源。(3)應該充分利用煤，不應過多地把煤作燃料。(4)利用氫，關鍵是廉價地獲得H2。C中H2O的分解是吸熱反應，不可能釋放能量。素能拓展1．化學家借助太陽能產(chǎn)生的電能和熱能，用空氣和水作原料成功地合成了氨氣。下列有關說法正確的是eq\x(導學號68732087)(C)A．該合成中所有的電能和熱能全部轉化為化學能B．該合成氨過程不屬于氮的固定C．空氣、水、太陽能均為可再生資源D．斷裂N2中的N≡N鍵會釋放出能量解析：A項，該合成中的能量轉化效率沒有達到100%；B項，把游離態(tài)的氮轉變?yōu)榛蠎B(tài)的氮的過程都屬于氮的固定；D項，斷裂化學鍵要吸收能量。2．甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理如下：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根據(jù)上述反應，下列說法正確的是eq\x(導學號68732088)(D)A．CH3OH充分燃燒放出的熱量為kJ·mol－1B．反應①中的能量變化如圖所示C．CH3OH轉變成H2的過程一定要吸收能量D．根據(jù)②可推知反應CH3OH(l)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－kJ/mol解析：反應②中H2(g)不是穩(wěn)定的氧化物，A項不正確；反應①為吸熱反應，而圖示反應為放熱反應，B項不正確；根據(jù)反應①、②可知，CH3OH轉變成H2的過程可以吸收能量，也可以放出能量，C項不正確；由于CH3OH在氣態(tài)時比在液態(tài)時能量高，可知等量CH3OH(l)比CH3OH(g)反應時放出熱量少，即D項正確。3．已知：CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)→CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝＋190kJ/mol。下列說法正確的是eq\x(導學號68732089)(D)A．CH3OH的燃燒熱為190kJ/molB．該反應說明CH3OH比H2穩(wěn)定C．反應中的能量變化與反應體系的溫度和壓強無關D．CO2(g)＋2H2(g)→CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－190kJ/mol解析：燃燒熱的定義中必須生成穩(wěn)定的氧化物，而該反應沒有生成液態(tài)水，A選項錯誤；該反應為吸熱反應，反應物的總能量大于生成物的總能量，反應物總體的穩(wěn)定性小于生成物總體的穩(wěn)定性，不能單一反應物與單一生成物進行比較，B選項錯誤；反應中的能量變化與壓強和溫度也有關系，C選項錯誤；該反應的逆過程為放熱反應，且各物質(zhì)的物質(zhì)的量無變化，D選項正確。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常溫下，取體積比為4：1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(標準狀況)，經(jīng)完全燃燒后恢復到常溫，放出的熱量為eq\x(導學號68732090)(A)A．＋ B．＋C．＋ D．＋解析：標準狀況下的混合氣體11.2L，其物質(zhì)的量是mol。其中甲烷mol，氫氣mol，又知在常溫下，水是液態(tài)。所以mol甲烷完全燃燒放出熱量：mol×Q1kJ·mol－1＝kJ；mol氫氣完全燃燒放出熱量：mol×eq\f(1,2)Q3kJ·mol－1＝kJ，所以標準狀況下11.2L混合氣體燃燒共放出熱量：＋5．下列熱化學方程式中，正確的是eq\x(導學號68732091)(D)A．甲烷的燃燒熱為kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－kJ·mol－1B．500℃、30MPa下，將molN2(g)和molH2(g)置于密閉容器中充分反應生成NH3(g)放熱kJ，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－kJ·mol－1C．HCl和NaOH反應的中和熱ΔH＝－kJ·mol，則H2SO4和Ca(OH)2反應的中和熱ΔH＝2×(－kJ·mol－1D．在101kPa時，2gH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學方程式表示為2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－解析：燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量，A項，產(chǎn)物氣態(tài)水不屬于穩(wěn)定氧化物；B項，合成氨為可逆反應，在放出kJ熱量時生成NH3的物質(zhì)的量小于1mol，因此N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<－kJ·mol－1；C項，中和熱是指強酸、強堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成1molH2O時放出的熱量，而與生成水的物質(zhì)的量的多少無關；D項，2gH2的物質(zhì)的量為1mol，故2molH2燃燒生成液態(tài)水時放出熱量應為6．已知25℃、101kPa下，如題圖所示，石墨的燃燒熱為kJ/mol，金剛石的燃燒熱為kJ/mol。下列說法或表達正確的是eq\x(導學號68732092)(B)A．金剛石比石墨穩(wěn)定B．C(s、石墨)=C(s、金剛石)ΔH＝＋kJ/molC．ΔH1<ΔH2D．如果石墨燃燒產(chǎn)物為CO(g)，則放出熱量大于|ΔH1|解析：據(jù)圖可知1mol金剛石比1mol石墨能量高(據(jù)燃燒熱知高kJ)，故石墨更穩(wěn)定，1mol石墨轉化為金剛石需吸收kJ熱量，故A錯，B對；因ΔH1、ΔH2為負值，故ΔH1>ΔH2，C錯；若石墨燃燒產(chǎn)物為CO(g)，即不完全燃燒，則放出熱量小于|ΔH1|，D錯。7．已知下列熱化學方程式：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回答下列問題：eq\x(導學號68732093)(1)H2的燃燒熱ΔH為__－·mol－1__；C的燃燒熱為·mol－1__。(2)燃燒1gH2生成液態(tài)水，(3)已知CO的燃燒熱為kJ·mol－1，現(xiàn)有CO、H2和CO2組成的混合氣體116.8L(標準狀況)，完全燃燒后放出總能量為kJ，且生成18g液態(tài)水，則混合氣體中H2為，解析：(2)熱量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)＝