第四章剖析物质变化中的能量变化知识点题库

在25℃、101kPa下，0.1mol甲醇燃烧生成CO₂和液态水时放出72.58kJ，下列热化学方程式正确的是（）

A . CH₃OH(l)+3/2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l) △H=+725.8kJ/mol B . 2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g) △H=-1451.6kJ/mol C . CH₃OH(l)+3/2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l) △H=-725.8kJ/mol D . 2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g) △H=+1451.6kJ/mol

已知热化学方程式：SO₂（g）+ $\text{[math]}$ O₂（g） $\text{[math]}$ SO₃（g） ΔH=﹣98.32 kJ· $\text{[math]}$ ，在容器中充入2 mol SO₂和1 mol O₂充分反应，最终放出的热量为（）

A . 196.64 kJ B . 196.64 kJ· $\text{[math]}$ C . ＜196.64 kJ D . ＞196.64 kJ

一种新型污水处理装置模拟细胞内生物电的产生过程，可将酸性有机废水的化学能直接转化为电能。下列说法中错误的是（）

A . M极作负极，发生氧化反应 B . 电子流向:M→负载→N→电解质溶液→M C . N极的电极反应:O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O D . 当N极消耗5.6L(标况下)气体时，最多有N_A个H⁺通过阳离子交换膜

25℃、101 kPa时，1 g甲醇(CH₃OH)完全燃烧生成CO₂和液态H₂O，同时放出22.68 kJ热量。下列表示该反应的热化学方程式中正确的是( )

A . CH₃OH(l)＋ $\text{[math]}$ O₂(g)=CO₂(g)＋2H₂O(l) ΔH＝－725.8 kJ/mol B . 2CH₃OH(l)＋3O₂(g)=2CO₂(g)＋4H₂O(l) ΔH＝＋1 451.6 kJ/mol C . 2CH₃OH＋3O₂=2CO₂＋4H₂O(l) ΔH＝－22.68 kJ/mol D . CH₃OH(l)＋ $\text{[math]}$ O₂(g)=CO₂(g)＋2H₂O(g) ΔH＝－725.8 kJ/mol

环戊二烯（

）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：

已知： (g) = (g)+H₂(g) ΔH₁=100.3 kJ·mol⁻¹①

H₂(g)+ I₂(g) =2HI(g) ΔH₂=−11.0 kJ·mol⁻¹②

对于反应： (g)+ I₂(g) = (g)+2HI(g) ③ ΔH₃=kJ·mol⁻¹。

MgCO₃和CaCO₃的能量关系如图所示(M=Ca、Mg)：

M²⁺(g)+CO $\text{[math]}$ (g) $\text{[math]}$ M²⁺(g)+O²^-(g)+CO₂(g)

↑△H₁ ↓△H₃

MCO₃(S) $\text{[math]}$ MO(s)+CO₂(g)

已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是( )

A . △H₁(MgCO₃)> △H₁(CaCO₃)>0 B . △H₂(MgCO₃)=△H₂(CaCO₃)>0 C . △H₁(CaCO₃)-△H₁(MgCO₃)=△H₃(CaO)-△H₃(MgO) D . 对于MgCO₃和CaCO₃ ， △H₁+△H₂>△H₃

工业废气H₂S经资源化利用后可回收能量并得到单.质硫。反应原理为：2H₂S(g)+O₂(g)=S₂(s)+2H₂O(l)△H=-632kJ·mol^-1。H₂S燃料电池的工作原理如图所示。下列有关说法错误的是（）

A . 电极a为电池的负极 B . 电极b上的电极反应式为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O C . 若有17gH₂S参与反应，则会有1molH⁺经质子膜进入正极区 D . 若电路中通过2mol电子，则电池内部释放632kJ热能

写出下列反应的热化学方程式：

（1） 1mol甲烷(g)完全燃烧生成CO₂(g)和H₂O(l)，放出890.3kJ热量：；
（2） 1molCO完全转化为CO₂放出283kJ的热量：；
（3） N₂(g)与H₂(g)反应生成17gNH₃(g)，放出46.1kJ热量：；
（4） 24gC(s)与足量H₂O(g)反应生成CO(g)和H₂(g)，吸收262.6kJ热量：。

氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。

（1）氢气的燃烧热值高，H₂(g) + 1/2O₂(g) = H₂O(g) △H = -241.8 kJ.mol^-1.

化学键

H-H

O=O

O-H

键能(kJ·mol^-1)

X

496.4

463

请根据相关数据计算：H-H的键能X=kJ·mol^-1。
（2）根据现代工业技术可以用H和CO反应来生产燃料甲醇，其反应方程式如下：CO₂(g) + H₂(g) =H₂O + CH₃OH(g) △H=-49.00 kJ·mol^-1
一定温度下，在体积为1L的密闭容器中充入 1.00molCO₂和3.00molH₂ ，测得 CO₂ 和CH₃OH 的浓度随时间变化如图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是(填代号)

A CO₂在混合气体中的体积分数保持不变

B 单位时间内每消耗1.2molH₂ ，同时生成 0.4molH₂O

C 混合气体平均相对分子质量不随时间的变化而变化

D 反应中H₂O与CH₃OH的物质的量浓度比为1：1，且保持不变

②从反应开始到平衡的平均反应速率V(H₂)=，达到平衡时氢气的转化率为。

③下列的条件一定能加快反应速率并且提高H₂转化率的是(填代号)。

A 升高反应温度 B 缩小容器的体积

C 保持容器体积不变，充入稀有气体 D 保持容器体积不变，充入CO₂气体

煤的气化、液化是综合利用煤炭的重要途径之一。

（1）已知：①C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH₁=-393.5kJ·mol^-1
②CO(g)+1/2O₂(g)=CO₂(g) ΔH₂=-283.0kJ·mol^-1

③H₂(g)+ 1/2O₂(g)=H₂O(g) ΔH₃=-241.8kJ·mol^-1

焦炭与水蒸气反应是：C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g)△H= kJ·mol^-1
（2）氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的发电装置，其工作原理是2H₂+O₂=2H₂O
①若选用KOH溶液作电解质溶液，则正极通入的气体是，该电极的电极反应式为。

②若选用硫酸作电解质溶液，则负极的电极方程式为。
（3）电解氯化钠溶液时，阳极的电极反应式为。

掺杂硒的纳米氧化亚铜催化剂可用于工业上合成甲醇，其反应为

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。回答下列问题：

（1）已知 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
$\text{[math]}$ $\text{[math]}$

部分化学键的键能如表所示。

化学键

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

436

351

1076

463

x

则 $\text{[math]}$ 。
（2）若按 $\text{[math]}$ 投料，将H与CO充入V L恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。

已知： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为速率常数，只与温度有关。

①压强 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 由小到大的顺序是。

② $\text{[math]}$ 、压强为 $\text{[math]}$ 时，若向该容器中充入 $\text{[math]}$ 和3mol CO发生反应，5min后反应达到平衡(M点)，则0~5min内， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，N点时的 $\text{[math]}$ 。

③X、Y、M、N四点对应的平衡常数从大到小的顺序是。
（3）若向起始温度为325℃的10L恒容密闭容器中充入2mol CO和 $\text{[math]}$ ，发生反应，体系总压强(p)与时间(t)的关系如图2中曲线Ⅰ所示，曲线Ⅱ为只改变某一条件的变化曲线。平衡时温度与起始温度相同。

①曲线Ⅱ所对应的改变的条件可能为。

②体系总压强先增大后减小的原因为。

③该条件下 $\text{[math]}$ 的平衡转化率为%(结果保留三位有效数字)。

四氯化钛是乙烯聚合催化剂的重要成分。已知有如下反应：

①TiO₂(s)+2Cl₂(g)=TiCl₄(g)+O₂(g) ΔH₁>0

②C(s)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=CO(g) ΔH₂<0

③ $\text{[math]}$

下列说法中正确的是（）

A . ΔH₃=ΔH₁+2ΔH₂ B . 反应①中的能量变化如图所示 C . 反应①若使用催化剂，不会改变反应的活化能 D . 反应②中，增加碳的用量，则反应速率加快

燃料电池是一种高效：环境友好的发电装置。下图为氢氧燃料电池示意图，下列有关说法错误的是（）

A . 该电池工作时可将化学能转化为电能 B . 电池工作时，电子从电极b移向电极a C . 负极的电极反应式为 $\text{[math]}$ D . 电池总反应的化学方程式为 $\text{[math]}$

下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是（）

A . 浓硫酸的稀释 B . $\text{[math]}$ 与水反应 C . $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应 D . $\text{[math]}$ 受热分解

回答下列问题

（1）苯甲酸在A、B、C三种溶剂中的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示：
重结晶时，合适的溶剂是。重结晶过程中，趁热过滤的作用是。洗涤时采用的合适洗涤剂是(填字母)。
A．饱和食盐水 B．Na₂CO₃溶液 C．稀硫酸 D．蒸馏水
（2）检验乙烯时可用溴的四氯化碳溶液或用溴水，其现象的不同是。
（3）实验室制取乙炔的反应方程式是。

硫化钠可广泛用于染料、医药行业．工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质．硫化钠易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇。实验室中常用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。回答下列向题：

（1）工业上常用芒硝（ $\text{[math]}$ ）和煤粉在高温下生产硫化钠，同时生成 $\text{[math]}$ ，该反应的化学方程式为。
（2）溶解回流装置如图所示，回流前无需加入沸石，其原因是。回流时，烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的1/3。若气雾上升过高，可采取的措施是。
（3）回流时间不宜过长，原因是。回流结束后，需进行的操作有①停止加热 ②关闭冷凝水 ③移去水浴，正确的顺序为（填标号）。
A. ①②③ B.③①② C.②①③ D.①③②
（4）该实验热过滤操作时，用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液，其原因是。过滤除去的杂质为。若滤纸上析出大量晶体，则可能的原因是。
（5）滤液冷却、结晶、过滤，晶体用少量洗涤，干燥，得到 $\text{[math]}$ 。

已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。相关化学键的键能(指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)如下表所示：下列说法错误的是（）

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
键能/( $\text{[math]}$ )	x	436	391

A . 过程 $\text{[math]}$ 吸收能量 B . 过程 $\text{[math]}$ 放出能量 C . x=945.6 D . 1molN(g)与足量H₂(g)充分反应，放出92.4kJ的热量

如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法正确的是（）

A . 已知S(g)＋O₂(g)=SO₂(g) ∆H₁；S(s)＋O₂(g)=SO₂(g) ∆H₂。则∆H₁＞∆H₂ B . 含0.5molH₂SO₄的浓溶液与足量NaOH反应，放出的热量即为中和热 C . 图中由SO₂(g)催化氧化生成SO₃(g)，反应物断键吸收的总能量大于生成物成键释放的总能量 D . 若∆H₁＜∆H₂+∆H₃ ，则2H₂O₂(aq)=2H₂O (l)+O₂(g)为放热反应

依据事实，写出下列反应的热化学方程式：

（1） 1mol的 $\text{[math]}$ 与适量的 $\text{[math]}$ 反应生成 $\text{[math]}$ ，放出92.2kJ热量。。
（2）其他相关数据如下表：

$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量
436
230
369
写出1mol $\text{[math]}$ 和1mol $\text{[math]}$ 化合时的热化学方程式：。
（3）已知ag乙烯气体充分燃烧时生成1mol $\text{[math]}$ 和液态水，放出bkJ的热量，则表示乙烯燃烧热的热化学方程式为：。
（4）已知CO(g)和 $\text{[math]}$ 的燃烧热分别为283.0kJ/mol和726.5kJ/mol。请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：。