課時規(guī)范練1．2012年10月24日颶風(fēng)“桑迪”襲擊美國，一陣颶風(fēng)過后，海面的巨浪上竟燃燒著熊熊大火。海水會燃燒的原因是()A．颶風(fēng)與海水發(fā)生劇烈摩擦，產(chǎn)生的巨大熱能使水分子分解，引起氫氣燃燒B．颶風(fēng)使海水溫度升高，產(chǎn)生高溫水蒸氣，達(dá)到水的著火點(diǎn)，使海水燃燒C．颶風(fēng)產(chǎn)生高溫，使氮?dú)庠诳諝庵袆×胰紵鼶．以上說法均有可能解析：A.水在通電條件下或者高溫下才分解，一陣颶風(fēng)過后，產(chǎn)生巨大的能量使水分解生成氫氣和氧氣，引起氫氣燃燒，故選A；B.海水不可能燃燒，故不選B；C.高溫氮?dú)庠诳諝庵胁荒苋紵?，故不選C；D.水及氮?dú)饩荒苋紵?，所以B、C兩項均錯誤，故不選D。答案：A2．下列圖示關(guān)系中不正確的是()解析：A.物質(zhì)的燃燒和中和反應(yīng)均為化學(xué)反應(yīng)，故燃燒熱和中和熱均為反應(yīng)熱，故A正確；B.能源分為一次能源、二次能源，一種能源不可能同時是一次能源和二次能源，故B錯誤；C.氧化還原反應(yīng)是有電子得失的反應(yīng)，可能是吸熱反應(yīng)，也可能是放熱反應(yīng)，故C正確；D.生物質(zhì)能是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體能源，即一切有生命的可以生長的有機(jī)能源物質(zhì)通稱為生物質(zhì)能，故生物質(zhì)能是可再生的新能源，故D正確。答案：BA．化學(xué)能 B．熱能C．生物能 D．電能解析：太陽能首先轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，最終轉(zhuǎn)化為熱能。答案：B4．參考下表鍵能數(shù)據(jù)，估算晶體硅在氧氣中燃燒生成的二氧化硅晶體的熱化學(xué)方程式：Si(s)＋O2(g)=SiO2(s)中，ΔH的值為()化學(xué)鍵Si—OO=OSi—SiSi—ClSi—C鍵能/(kJ/mol)460498.8176360347A.－989.2kJ/mol B．＋989.2kJ/molC．－61.2kJ/mol D．－245.2kJ/mol解析：硅和二氧化硅均是原子晶體，其中在晶體硅中每個硅原子形成4÷2＝2個Si—Si鍵。在二氧化硅晶體中每個硅原子形成4個Si—O鍵。由于反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量與形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝2×176kJ/mol＋498.8kJ/mol－4×460kJ/mol＝－989.2kJ/mol，答案選A。答案：A5．黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一，其爆炸的熱化學(xué)方程式為：S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝xkJ·mol－1已知碳的燃燒熱ΔH1＝akJ·mol－1S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－12K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1則x為()A．3a＋b－c B．c＋3aC．a(chǎn)＋b－c D．c＋a－b解析：已知碳的燃燒熱為ΔH1＝akJ·mol－1，則碳燃燒的熱化學(xué)方程式為，①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1，②S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，可得ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c答案：AA．曲線a是使用了催化劑的能量變化曲線B．反應(yīng)物的總鍵能高于生成物的總鍵能C．反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：4HCl(g)＋O2(g)eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(400℃))2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝＋115.6kJ·mol－1D．若反應(yīng)生成2mol液態(tài)水，放出的熱量高于115.6kJ解析：A.曲線b的活化能小，因此屬于使用了催化劑的能量變化曲線，A錯誤；B.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，屬于放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物的總鍵能低于生成物的總鍵能，B錯誤；C.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：4HCl(g)＋O2(g)eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(400℃))2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1，C錯誤；D.由于氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放出熱量，則如果反應(yīng)生成2mol液態(tài)水，放出的熱量高于115.6kJ，D正確，答案選D。答案：D7.X、Y、Z、W四種物質(zhì)之間有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分物質(zhì)未寫全)，且已知反應(yīng)熱之間的關(guān)系為：ΔH＝ΔH1＋ΔH2。則X、Y可能是()①C、CO②AlCl3、Al(OH)3③Fe、Fe(NO3)2④NaOH、Na2CO3A．①②③④ B．①②C．③④ D．①②③解析：①X為C、W為O2時，Y為CO，Z為CO2，且C與O2完全反應(yīng)即生成CO2，符合ΔH＝ΔH1＋ΔH2，故①正確；②若X為AlCl3，W為NaOH，則Y為Al(OH)3，Z為NaAlO2，過量NaOH與AlCl3反應(yīng)生成NaAlO2，符合ΔH＝ΔH1＋ΔH2，故②正確；③若X為Fe、W為HNO3，則Y為Fe(NO3)2，Z為Fe(NO3)3，F(xiàn)e與HNO3反應(yīng)直接生成Fe(NO3)3，符合ΔH＝ΔH1＋ΔH2，故③正確；④若X為NaOH、W為CO2，則Y為Na2CO3，Z為NaHCO3，過量CO2與NaOH反應(yīng)生成NaHCO3，符合ΔH＝ΔH1＋ΔH2，故④正確。答案：A8．已知：①N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝＋67.7kJ·mol－1，②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－1。下列關(guān)于肼和NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式中正確的是()A．2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1135.7kJ·mol－1B．2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1000.3kJ·mol－1C．N2H4(g)＋NO2(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1135.7kJ·mol－1D．2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1135.7kJ·mol－1解析：由2×②－①得2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝2×(－534kJ·mol－1)－(＋67.7kJ·mol－1)＝－1135.7kJ·mol－1。答案：D9．物質(zhì)(t－BuNO)2在正庚烷溶劑中反應(yīng)：(t－BuNO)22(t－BuNO)，測得該反應(yīng)的ΔH＝＋50.5kJ·mol－1，活化能Ea＝90.4kJ·mol－1。能量關(guān)系圖合理的是()解析：由題意可知，(t－BuNO)22(t－BuNO)，測得該反應(yīng)的ΔH＝＋50.5kJ·mol－1，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量，所以B、C錯誤；ΔH＝＋50.5kJ·mol－1，活化能Ea＝90.4kJ·mol－1，數(shù)值上接近2倍的關(guān)系，所以A錯誤。答案：D10．一定條件下，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1?，F(xiàn)有容積固定且相同的甲、乙、丙三個容器，在上述條件下充入的氣體和反應(yīng)放出的熱量Q如下表所示：容器SO2/molO2/molHe/molQ/kJ甲210Q1乙10.50Q2丙10.51Q3根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列選項正確的是()A．Q1＝197 B．Q2＝Q3C．Q1＝2Q2 D．Q1<Q3解析：由于反應(yīng)可逆，甲容器中放出的熱量小于197kJ，故Q1<197kJ；乙和丙容器中平衡狀態(tài)相同，故Q2＝Q3；甲中SO2的轉(zhuǎn)化率大于乙中的，故Q1>2Q2。答案：B11．(2017·南昌月考)在相同溫度和壓強(qiáng)下，將32g硫分別在純氧中和空氣中完全燃燒，令前者放出熱量為Q1，后者放熱為Q2，則關(guān)于Q1和Q2的相對大小正確的判斷是()A．Q1＝Q2 B．Q1>Q2C．Q1<Q2 D．無法判斷解析：兩種情況下反應(yīng)放出的能量相同，但前者較后者以光能形式釋放的能量要多；故前者以熱量形式放出的能量較后者要少些，即Q1<Q2。答案：C(1)丙烷熱值較高，污染較小，是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問題。①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1molH2O(l)過程中的能量變化圖，請在圖中的括號內(nèi)填入“＋”或“－”。②寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_______________________________________________________________________________________________________。③二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料，應(yīng)用前景廣闊。1mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1455kJ熱量。若1mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1645kJ熱量，則混合氣體中，丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為________。(2)蓋斯定律認(rèn)為：不管化學(xué)過程是一步完成或分幾步完成，整個過程的總熱效應(yīng)相同。試運(yùn)用蓋斯定律回答下列問題：①已知：H2O(g)=H2O(l)ΔH1＝－Q1kJ·mol－1C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH2＝－Q2kJ·mol－1C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH3＝－Q3kJ·mol－1若使46g液態(tài)無水酒精完全燃燒，并恢復(fù)到室溫，則整個過程中放出的熱量為________kJ。②碳在氧氣供應(yīng)不充足時，生成CO同時還部分生成CO2，因此無法通過實(shí)驗直接測得反應(yīng)：C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)的ΔH。但可設(shè)計實(shí)驗、利用蓋斯定律計算出該反應(yīng)的ΔH，計算時需要測得的實(shí)驗數(shù)據(jù)有________________________________________________。解析：(1)①通過題圖可知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，則丙烷完全燃燒生成CO2和1molH2O(l)的過程放熱，ΔH為“－”。②燃燒熱是101kPa時，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量，所以表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2215.0kJ·mol－1。③n(二甲醚)×1455kJ·mol－1＋[1mol－n(二甲醚)]×2215.0kJ·mol－1＝1645kJ，解得n(二甲醚)＝0.75mol，n(丙烷)＝0.25mol。(2)①將題中已知三個化學(xué)方程式分別標(biāo)為①、②、③，由①×3＋③－②可得C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH4＝－(3Q1－Q2＋Q3)kJ·mol－1，所以使46g液態(tài)無水酒精完全燃燒，并恢復(fù)到室溫，整個過程中放出的熱量為(3Q1－Q2＋Q3)kJ。②利用蓋斯定律計算反應(yīng)C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)的ΔH，需要測得的實(shí)驗數(shù)據(jù)有碳和CO的燃燒熱。答案：(1)①－②C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2215.0kJ·mol－1③1∶3(2)①3Q1－Q2＋Q3②碳和CO的燃燒熱13．工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。如圖表示反應(yīng)中能量的變化。請回答下列問題：(1)反應(yīng)：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)的活化能為__________，該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝__________。(2)圖中曲線__________(填“a”或“b”)表示使用了催化劑；使用催化劑使反應(yīng)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的反應(yīng)熱__________(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)已知：CH3OH(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1，又知H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1，請寫出32gCH3OH(g)完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：________________________________。解析：(1)活化能是一種物質(zhì)分子由普通分子轉(zhuǎn)化為活化分子所需的能量，由圖可知CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)的活化能為510kJ·mol－1，CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的活化能為419kJ·mol－1，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＝419kJ·mol－1－510kJ·mol－1＝－91kJ·mol－1，熱化學(xué)方程式為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝－91kJ·mol－1，CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋91kJ·mol－1。(2)加入催化劑，活化能減小，但反應(yīng)熱不變，所以圖中曲線b表示使用了催化劑。(3)①CH3OH(g)＋eq\f(3,2)O2=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1，②H2O(l)=H2O(g)ΔH＝44kJ·mol－1，利用蓋斯定律將①－②×2可得CH3OH(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝(－192.9kJ·mol－1)－44kJ·mol－1×2＝－280.9kJ·mol－1。答案：(1)510kJ·mol－1＋91kJ·mol－1(2)b不變(3)CH3OH(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－280.9kJ·mol－1。14．(2017·石家莊模擬)能源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，我國目前使用的能源主要是化石燃料，而氫氣、二甲醚等都是很有發(fā)展前景的新能源。(1)在25℃、101kPa時，1gCH4(2)液化石油氣的主要成分是丙烷，丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220.0kJ·mol－1，已知CO氣體燃燒的熱化學(xué)方程式為2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－565.14kJ·mol－1，試計算相同物質(zhì)的量的C3H8和CO燃燒產(chǎn)生的熱量的比值__________(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。(3)氫氣既能與氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)又能與氧氣發(fā)生反應(yīng)，但是反應(yīng)的條件卻不相同。已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－13H2(g)＋N2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1計算斷裂1molN≡N鍵需要消耗能量__________kJ。(4)由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應(yīng)：甲醇合成反應(yīng)：①CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH1＝－90.1kJ·mol－1②CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2＝－49.0kJ·mol－1水煤氣變換反應(yīng)：③CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH3＝－41.1kJ·mol二甲醚合成反應(yīng)：④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝－24.5kJ·mol－1由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為_____________________________________________