专题六 化学反应与能量
1．“节能减排”是当今社会的热门话题，地球上的能源主要源于太阳，绿色植物的光合作用可以大量吸收CO2以减缓温室效应，主要过程可以用下列三步来描述：
①H2O(l)===2H＋(aq)＋O2(g)＋2e－
ΔH＝＋284 kJ·mol－1
②CO2(g)＋C5(s)＋2H＋(aq)===2C(s)＋H2O(l)＋O2(g)
ΔH＝＋396 kJ·mol－1
③12C(s)＋12e－＋6H2O(l)===C6H12O6(葡萄糖，s)＋6C5(s) ΔH＝－1 200 kJ·mol－1
下面关于绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式正确的是 ( )
A．6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(葡萄糖，s)＋6O2(g)
ΔH＝－1 880 kJ·mol－1
B．6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(葡萄糖，s)＋6O2(g)
ΔH＝＋2 880 kJ·mol－1
C．6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(葡萄糖，s)＋6O2(g)
ΔH＝＋2 560 kJ·mol－1
D．6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(葡萄糖，s)＋6O2(g)
ΔH＝－1 720 kJ·mol－1
2．已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量 ②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量 ③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量。下列叙述正确的是 ( )
A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)
B．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝＋183 kJ·mol－1
C．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183 kJ·mol－1
D．氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝＋183 kJ·mol－1
3．在298 K、1.01×105 Pa下，将22 g CO2通入750 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液中充分反应，测得反应放出x kJ的热量。已知该条件下，1 mol CO2通入1 L 2 mol·L－1 NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热量。则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是 ( )
A．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)
ΔH＝－(2y－x) kJ·mol－1
B．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)
ΔH＝(4x－y) kJ·mol－1
C．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)
ΔH＝－(4x－y) kJ·mol－1
D．2CO2(g)＋2NaOH(aq)===2NaHCO3(aq)
ΔH＝－(8x＋2y) kJ·mol－1
4．已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)
ΔH＝－72 kJ·mol－1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如表所示。
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1 mol分子中化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
436
a
369
则表中a为 ( )
A．404 B．260 C．230 D．200
5．某废水中含有的NH在一定条件下可被O2氧化，反应过程如下：
①NH(aq)＋O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH＝－273 kJ·mol－1
②NO(aq)＋O2(g)===NO(aq)
ΔH＝－73 kJ·mol－1
下列叙述不正确的是 ( )
A．1 mol的NH3和1 mol的NH都有10×6.02×1023个电子
B．室温下，0.1 mol·L－1 HNO2(aq) pH>1，则NaNO2溶液显碱性
C．NH(aq)＋2O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－346 kJ·mol－1
D．在上述两次转化过程中，废水的酸性先增大然后逐渐减弱
6．已知：①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)
ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
下列说法正确的是 ( )
A．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
B．①反应中，反应物的总能量高于生成物总能量
C．根据②推知反应：CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9 kJ·mol－1
D．反应②中的能量变化如下图所示
7．反应A(g)＋2B(g) C(g)＋D(g)过程中的能量变化如图
所示，有关叙述正确的是 ( )
A．该反应是吸热反应
B．当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率增大
C．反应体系中加入催化剂对反应热无影响
D．在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1减小，E2不变
8.已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下所示：
①2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－2 600 kJ·mol－1
②2C6H6(g)＋15O2(g)===12CO2(g)＋6H2O(l)
ΔH＝－6 590 kJ·mol－1
下列说法正确的是 ( )
A．2 mol C2H2(g)完全燃烧生成气态水时放热大于2 600 kJ
B．2 mol C6H6(l)完全燃烧生成液态水时放热大于6 590 kJ
C．相同条件下，等质量的C2H2(g)与C6H6(g)完全燃烧，C6H6(g)放热更多
D．C2H2(g)三聚生成C6H6(g)的过程属于放热反应
9．根据以下三个热化学方程式：
①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－a kJ·mol－1
②2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)
ΔH＝－b kJ·mol－1
③2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)
ΔH＝－c kJ·mol－1(a、b、c均为正数)
对a、b、c三者大小关系的判断正确的是 ( )
A．a>c>b B．c>b>a
C．a>b>c D．b>a>c
10．“氢能”将是未来最理想的新能源。
(1)实验测得，1 g氢气燃烧生成液态水时放出142.9 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为______(填序号)。
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－142.9 kJ·mol－1
B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
(2)根据“绿色化学”思想制备H2，某化学家设计了下列反应步骤：
①CaBr2＋H2OCaO＋2HBr
②2HBr＋HgHgBr2＋H2
③HgBr2＋CaOHgO＋CaBr2
④2HgO2Hg＋O2↑
你认为该方法的主要缺点是_____________________________________________。
(3)利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。如图所示是其中的一种流程，其中用了过量的碘。
请写出反应①的化学方程式：___________________________________________；
用该法制取氢气最大的优点是___________________________________________。
(4)有人认为目前利用氢气作为能源不太现实，请问你认为是否现实？________(填“不现实”或“现实”)，说明能够支持你的观点的两条理由：_________________；
__________________________________________________________________。
11．将煤转化为水煤气的方法是通过化学高温方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要反应为C＋H2O(g)CO＋H2。有关物质的燃烧热数据如下表所示：
物质
C
H2
CO
ΔH/kJ·mol－1
－393.5
－285.8
－283.0
已知：1 mol H2O(g)转化为1 mol H2O(l)放出44.0 kJ的热量。回答下列问题：
(1)写出C完全燃烧的热化学方程式：___________________________________。
(2)写出煤转化为水煤气的主要反应的热化学方程式：
______________________________________________________________________。
(3)现以H2或CO为燃料来提供热能，你认为应该选择________(填写序号)。
a．H2 b．CO c．均可以
理由是_________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)甲同学根据1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量总和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多，认为：“煤燃烧时加少量水，可以使煤燃烧放出更多的热量。”
乙同学根据盖斯定律作出下列循环图：
据此，乙同学认为：“将煤转化为水煤气后燃烧放出的热量与直接燃烧煤放出的热
量一样，而将煤转化为水煤气会增加生产环节、增加消耗，因此将煤转化为水煤气
得不偿失。”请对甲、乙两同学的观点进行评价，并阐述理由
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
12．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ·mol－1，根据上述热化学方程式，回答相关问题：
(1)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧生成二氧化碳和液态水释放的热量为____________。
(2)现有H2和C3H8的混合气体共6 mol，完全燃烧生成液态水和二氧化碳，放出的热量为3 649 kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积之比为__________。
(3)现有氢气和丙烷的混合气体在该条件下完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出的热量为Q kJ，则混合气体的物质的量不小于________mol。
答案
1．B 2．C 3．C 4．D 5．D 6．C 7．C 8．D 9．C
10．(1)BC (2)循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞会产生污染 (3)SO2＋I2＋2H2O2HI＋H2SO4 SO2和I2可循环使用，无污染
(4)不现实 现有的制取氢气的方法耗能大，制取的成本太高 氢气的熔、沸点太低，给储存和运输带来困难(或：现实 制取氢气用水为原料，来源丰富 氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等)
11．(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
(2)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1
(3)a 等质量的H2完全燃烧放出的热量比CO的多，且H2的燃烧产物为H2O，对环境无影响(或b 生产H2的成本比生产CO的成本高 或c 综合考虑生产成本和物质的热效应，二者均可使用)
(4)根据化学反应中的能量守恒，等量的C完全燃烧放出的热量相等，甲同学的观点不正确；煤转化为水煤气的主要目的是将煤转化为洁净燃料，减少煤燃烧时产生的污染，乙同学的观点也不正确
12．(1)4 725.8 kJ (2)5∶1 (3)Q/2 220
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