化学反应与能量习题

化学反应与能量习题一、单项选择题1．下列说法中正确的是()A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH＞0D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关2．下列叙述中正确的是()A．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照条件下和点燃条件下的ΔH不同B．常温下，反应2A(s)＋B(g)===2C(g)＋D(g)不能自发进行，则该反应的焓变一定大于零C．需要加热的化学反应，生成物的总能量一定高于反应物的总能量D．化学反应中必伴随着能量的变化，其表现形式只有热能3..某学生用如图所示装置进行化学反应X＋2Y===2Z能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂Y时，看到试管中甲处下降，乙处上升。下列关于该反应的叙述正确的是()①该反应为放热反应②生成物的总能量比反应物的总能量高③该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来A．①②③B．①③C．①②D．③4．(2014·东莞高三质检)已知：①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量；②1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量；③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ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2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝183kJ/molC．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183kJ/molD．氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183kJ/mol5.下列说法正确的是()A．(2012·安徽高考)NaHCO3＋H2储氢释氢HCOONa＋H2O反应中，储氢、释氢过程均无能量变化B．(2011·江苏高考)如图表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化C．(2011·浙江高考)化学反应有新物质生成，并遵循质量守恒定律和能量守恒定律D．(2012·福建高考)2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)和4SO2(g)＋2O2(g)===4SO3(g)的ΔH相等6．反应A(g)＋B(g)―→C(g)ΔH分两步进行：①A(g)＋B(g)―→X(g)ΔH1②X(g)―→C(g)ΔH2，反应过程中能量变化如图所示，E1表示A(g)＋B(g)―→X(g)的活化能，下列说法正确的是()A．ΔH1＝ΔH－ΔH20B．X是反应A(g)＋B(g)―→C(g)的催化剂C．E2是反应②的活化能D．ΔH＝E1－E2二、双项选择题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)7．生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：N≡NF—FN—F1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ941.7154.8283.0下列说法中正确的是()A．过程N2(g)―→2N(g)吸收能量B．过程N(g)＋3F(g)―→NF3(g)放出能量C．反应N2(g)＋3F2(g)―→2NF3(g)的ΔH0D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应8．(2014·浙江衢州一中高三期中)单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化图如下图所示，下列说法正确的是()A．S(s，单斜)===S(s，正交)ΔH＝－0.33kJ·mol－1B．正交硫比单斜硫稳定C．相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高D．①表示断裂1molO2中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2中的共价键所放出的能量少297.16kJ9．根据碘与氢气反应的热化学方程式①I2(s)＋H2(g)2HI(g)ΔH1＝＋26.48kJ/mol②I2(g)＋H2(g)2HI(g)ΔH2＝－9.48kJ/mol。下列判断正确的是()A．反应②的产物比反应①的产物稳定B．1molI2(s)比1molI2(g)总能量低35.96kJC．254gI2(g)中通入2gH2(g)充分反应放热9.48kJD．反应②反应物的总能量比反应①反应物的总能量高17kJ10．(2014·哈尔滨市高三模拟)已知：NH3·H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol(NH4)2SO4的ΔH＝－24.2kJ·mol－1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1。则NH3·H2O在水溶液中电离的ΔH等于()A．＋45.2kJ·mol－1B．－45.2kJ·mol－1C．＋69.4kJ·mol－1D．－69.4kJ·mol－111．(2014·湖南三十二校高三联考)已知：①H2O(g)===H2O(l)ΔH1＝－Q1kJ·mol－1②C2H5OH(g)===C2H5OH(l)ΔH2＝－Q2kJ·mol－1③C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH3＝－Q3kJ·mol－1若使23g液态无水酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(单位：kJ)()A．Q1＋Q2＋Q3B．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3C．0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3D．0.5(Q1＋Q2＋Q3)12．(2014·山东潍坊期末)已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧，至反应物耗尽，测得放出热量akJ。又知道12.0g碳完全燃烧，放出热量为bkJ，则热化学方程式C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH，则ΔH等于()A．－(a－b)kJ·mol－1B．－(a＋b)kJ·mol－1C．－(5a－0.5b)kJ·mol－1D．－(10a－b)kJ·mol－1三、非选择题(本大题共4小题，共64分)9．(14分)(2014·许昌模拟)N2与H2反应生成NH3的过程中能量变化曲线如图所示。若在一个固定容积的密闭容器中充入1molN2和3molH2使反应N2＋3H22NH3达到平衡，测得反应放出热量为Q1。填写下列空白：(1)Q1________92kJ(填“”、“”或“＝”)。(2)b曲线是________时的能量变化曲线。(3)上述条件下达平衡时H2的转化率为________。(4)在温度体积一定的条件下，若通入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ，则2Q1与Q2的关系为________。10．(18分)(2014·梅州市三校联考)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－285.8kJ·mol－1、－283.0kJ·mol－1和－726.5kJ·mol－1。请回答下列问题：(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是________kJ。(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________________________________________。(3)在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T1、T2均大于300℃)：下列说法正确的是________(填序号)。①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)＝nAtAmol·L－1·min－1②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小③该反应为放热反应④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时nH2nCH3OH增大(4)在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为________。11．(16分)过渡态理论认为：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是从反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图1是1molNO2与1molCO恰好反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图。图1图2(1)试写出NO2和CO反应的热化学方程式：_______________。该反应的活化能是________kJ·mol－1。(2)在密闭容器中进行的上述反应是可逆反应，则其逆反应的热化学方程式为_______________________________________，该反应的活化能为________kJ·mol－1。(3)图2是某学生模仿图1画出的NO(g)＋CO2(g)===NO2(g)＋CO(g)的能量变化示意图。则图中E3＝________kJ·mol－1，E4＝________kJ·mol－1。12．(16分)断开1molAB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。下表列出了一些化学键的键能E：化学键H—HCl—ClO===OC—ClE/kJ·mol－1436247x330化学键C—HO—HH—ClE/kJ·mol－1413463431请回答下列问题：(1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝________________(用含有a、b的关系式表示)。(2)若图示中表示反应H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1，则b＝_________kJ·mol－1，x＝________。(3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为_______________________。若忽略温度和压强对反应热的影响，根据上题中的有关数据，计算当反应中有1mol电子转移时，反应的能量变化为________________。10．(16分)能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。(1)下列做法有助于能源“开源节流”的是________(填序号)。a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源b．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料d．减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们燃烧氧气不足时生成一氧化碳，充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。①在通常状况下，金刚石和石墨中________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热为________。②12g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36g，该过程放出的热量________。(3)已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ·mol－1、497kJ·mol－1。N2(g)＋O2(g)===2NO(g)ΔH＝180.0kJ·mol－1。NO分子中化学键的键能为________kJ·mol－1。(4)综合上述有关信息，请写出CO和NO反应的热化学方程式__________________________________。