专题七化学能与热能第1练化学反应与能量变化1．设N A为阿伏加德罗常数的值。

已知反应：①CH4（g）＋2O2（g）=CO2（g）＋2H2O（l）ΔH1＝－a kJ·mol－1②CH4（g）＋2O2（g）=CO2（g）＋2H2O（g）ΔH2＝－b kJ·mol－1其他数据如下表：下列说法正确的是（）A．b＜a，且甲烷的燃烧热为b kJ·mol－1B．上表中x＝1796-b2C．H2O（g）=H2O（l）ΔH＝－（a－b）kJ·mol－1D．当有4N A个C—H键断裂时，该反应放出热量一定为b kJ【答案】B【详解】A.燃烧热所生成的产物一定是稳定的，水为液态，故选项A错误；B.根据反应热键能计算，ΔH2＝（413 kJ·mol-1⨯4+2x kJ·mol-1）-（798kJ·mol-1⨯2+463 kJ·mol-1⨯4）=-b，则有x=1796-b2，故选项B正确；C.根据盖斯定律，②-①得，H2O（g）=H2O（l）ΔH＝12（a－b）kJ·mol-1故选项C错误；D.当有4N A个C—H键断裂时，1molCH4反应，若生成H2O(l)放出aKJ热量，若生成H2O(g)放出bKJ热量，故选项D错误。

故答案为B。

2．下列说法正确的是（）A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多B．已知C（石墨，s）=C（金刚石，s）ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定C．标准燃烧热指在101 kPa下,1 mol物质完全燃烧的反应热,故S（s）+32O2（g）=SO3（g）ΔH=-315 kJ·mol-1即为硫的燃烧热D ．含20.0 g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ 的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH （aq ）＋HCl （aq ）=NaCl （aq ）＋H 2O （l ） ΔH ＝－57.4 kJ·mol －1【答案】D 【详解】A.硫蒸气转换成硫固体放热，硫蒸气放热多，A 选项错误；B.能量越低越稳定，故石墨比金刚石稳定，B 选项错误；C.标准燃烧热指在101 kPa 下，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，应生成气态的二氧化硫，选项C 错误；D.中和热指强酸与强碱的稀溶液反应生成1mol 水所放出的热量，符合中和热概念，选项D 正确 故答案为D 。

3．金属插入4CH 的C -H 键形成高氧化态过渡金属化合物的反应频繁出现在光分解作用、金属有机化学等领域，如图是4CH 与Zr 形成过渡金属化合物的过程。

下列说法不正确的是A ．在中间产物中3CH Zr H -状态最稳定B ．-143Zr+CH CH-ZrLH ΔH=+39.54kJ mol −−→⋅C ．43Zr CH CH Zr H +→-活化能为1201.84kJ mol -⋅D ．整个反应快慢，由22CH Zr H -→状态2反应决定【答案】C 【详解】A ．由图可知，CH 3-Zr···H 状态时具有的内能最低，所以CH 3-Zr··H 状态最稳定，故A 正确；B ．由图可知，Zr+CH 4→CH─Zr··H 3的△H=39.54kJ/mol -0.00kJ/mol═+39.54kJ/mol ，故B 正确；C ．由图可知，Zr+CH 4→CH─Zr··H 3活化能为95.69kJ/mol ，故C 错误；D．反应速率取决于反应活化能的大小，活化能越大的那步反应的反应速率越小，整个反应的反应速率由其决定，由图可知，CH2-Zr··H2→状态2反应的活化能最大，反应速率最慢，所以整个反应快慢，由CH2-Zr··H2→状态2反应决定，故D正确；故答案为C。

4．下列说法正确的是A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量更多B．甲烷的标准燃烧热为890.3 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=-890.3 kJ·mol-1C．同温同压下，H2(g)+ Cl2(g)=2HCl(g)在光照条件和点燃条件下的ΔH相同D．500℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N 2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH = -38.6 kJ·mol- 1【答案】C【详解】A.硫蒸气的能量高于硫固体，则等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，硫蒸气放出热量更多，故A错误；B.1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出的热量为燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+ 2O2(g) =CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1，故B错误；C.反应热的大小与反应条件无关，则同温同压下，H2(g)+ Cl2(g)=2HCl(g)在光照条件和点燃条件下的ΔH相同，故C正确；D.合成氨的反应为可逆反应，500℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3的物质的量小于1mol，则生成2mol NH3放出的热量应大于38.6 kJ，故D错误；故选C。

5．通过以下反应均可获取H2。

下列有关说法正确的是( )①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH1=571.6 kJ·mol-1②焦炭与水反应制氢：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2=131.3 kJ·mol-1③甲烷与水反应制氢：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH3=206.1 kJ·mol-1A．反应①中电能转化为化学能B．反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8 kJ·mol-1C．反应③使用催化剂，ΔH3减小D．H2的燃烧热为571.6 kJ·mol-1【答案】B【详解】A.太阳光催化分解水制氢气，是光能转化为化学能，故A错误；B.根据盖斯定律：由②焦炭与水反应制氢：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2=131.3 kJ·mol-1，③甲烷与水反应制氢：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH3=206.1 kJ·mol-1反应，③-②得：CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH=74.8 kJ·mol-1，该反应的△H＞0为吸热反应，故B正确；C.催化剂不能改变反应热的大小，只能改变化学反应速率，故C错误；D.H2的燃烧热指1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量，由①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH1=571.6 kJ·mol-1反应可知，H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，故D错误；故答案：C。

6．理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN⇌HNC异构化反应过程的能量变化如图所示。

下列说法错误的是( )A．HCN比HNC稳定B．该异构化反应的ΔH=59.3kJ·mol-1C．使用催化剂，不能改变反应的反应热D．升高温度，该反应正反应速率增大的程度大于逆反应速率增大的程度【答案】B【详解】A．根据图像，HCN具有的能量比HNC低，能量越低越稳定，则HCN比HNC稳定，A正确；B．根据图像，该异构化反应为吸热反应，异构化反应的ΔH=+59.3kJ·mol-1，B错误；C．使用催化剂，能改变反应的活化能，但不能改变反应的反应热，C正确；D．由于该异构化反应为吸热反应，升高温度，正反应速率增大的程度大于逆反应速率增大的程度，平衡正向移动，D正确；答案选B。

7．著名的Vanviel反应为：12H2S+6CO2hυ光合硫细菌C6H12O6+6H2O+12S↓，下列说法错误的（）A．该反应将光能转变为化学能B．该反应原理应用于废气处理，有利于环境保护和资源再利用C．每生成1molC6H12O6转移24×6.02×1023个电子D．H2S、CO2均属于弱电解质【答案】D【详解】A．反应需要光能，反应过程中，光能转化为化学能，故A正确；B．硫化氢属于有毒气体，反应消耗硫化氢，该反应原理应用于废气处理，有利于环境保护和资源再利用，故B正确；C．反应消耗12mol硫化氢，转移24mol电子生成1molC6H12O6，即每生成1molC6H12O6转移24×6.02×1023个电子，故C正确；D．硫化氢属于弱酸，是弱电解质，二氧化碳属于非电解质，不是弱电解质，故D错误；故选：D。

8．下列说法或表示方法中正确的是（）A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多B．由C（金刚石）=C（石墨）ΔH= －1.9 kJ·mol－1可知，金刚石比石墨稳定C．稀溶液中：HCl（aq）+NH3·H2O（aq）=NH4Cl（aq）+ H2O（l）ΔH = －57.3 kJ·mol－1D．常温下，反应C（s）＋CO2（g）=2CO（g）不能自发进行，则该反应的ΔH>0【答案】D【详解】A.硫蒸气的能量高于硫固体，则等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，硫蒸气放出的热量多，故A错误；B.金刚石转化为石墨的反应为放热反应，说明金刚石的能量高于石墨，能量越高越不稳定，则石墨比金刚石稳定，故B错误；C.稀的强酸和强碱在溶液中生成1mol水放出的热量为57.3 kJ，氨水是弱碱，电离时会吸收热量，与稀盐酸反应生成1mol水放出的热量小于57.3 kJ，故C错误；D.由方程式可知，该反应为熵增的反应，ΔS>0，由常温下反应不能自发进行可知，ΔH—TΔS>0，则该反应的ΔH>0，故D正确；故选D。

9．下列说法正确的是( )A．CO能继续和氧气反应生成稳定的CO2，所以CO的燃烧反应一定是吸热反应B．1 mol硫酸与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热C．相同条件下，2mol氢原子所具有的能量大于1mol氢分子所具有的能量D．101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热【答案】C【详解】A. CO能继续和氧气反应生成稳定的CO2，所以CO的燃烧反应一定是放热反应，故A错误；B. 1 mol 硫酸与1mol Ba(OH)2完全中和生成硫酸钡沉淀和2molH2O，同时SO24 和Ba2＋反应生成BaSO4，需要放出热量，所以放出的热量不是中和热，故B错误；C. 相同条件下，2个氢原子易反应生成更稳定的氢分子，并放出热量，2mol氢原子所具有的能量大于1mol 氢分子所具有的能量，故C正确；D. 101 kPa时，1 mol碳完全燃烧生成稳定的氧化物即二氧化碳所放出的热量为碳的燃烧热，故D错误；故选C。