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课时提能演练(二)
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括5小题，每小题5分，共25分)
1.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A.反应产物总能量确定低于反应物总能量
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C.应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变
D.同温同压下，H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
2.(2022·济宁高二检测)已知铝与O2、O3在确定条件下均能反应，且都生成Al2O3。反应的热化学方程式如下
4Al(s)+3O2(g)====2Al2O3(s) ΔH=-Q1 kJ·mol-1
4Al(s)+2O3(g)====2Al2O3(s) ΔH=-Q2 kJ·mol-1。
Q1 、Q2均大于0，且Q1 ＜Q2，下列说法正确的组合是( )
①上述两个反应均为吸热反应；
②4 mol固态Al和3 mol气态O2所具有的总能量大于2 mol固态Al2O3所具有的能量；
③等质量的O2、O3，O2的能量高；
④等物质的量的O2、O3，O3的能量高；
⑤由O2生成O3的反应为放热反应；
⑥由O2生成O3的反应为吸热反应。
A．①②④ B．②④⑥ C．②③⑤ D．③④⑥
3.下列说法正确的是( )
A．已知反应X+Y====M+N为放热反应，则该反应不必加热就可发生
B．能源是供应能量的资源，它包括化石燃料(煤、石油、自然气)，不包括阳光、海水
C．对于同一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变相同
D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总高于生成物的总能量
4.在25 ℃、1.01×105 Pa下，将22 g CO2通入1 mol·L-1 NaOH溶液750 mL中充分反应，测得反应放出x kJ热量。在该条件下，1 mol CO2通入2 mol·L-1 NaOH溶液1 L中充分反应放出y kJ热量。则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式是( )
A．CO2(g)+NaOH(aq)====NaHCO3(aq) ΔH=-(2y－x) kJ·mol－1
B．CO2(g)+NaOH(aq)====NaHCO3(aq) ΔH=-(2x－y) kJ·mol－1
C．CO2(g)＋NaOH(aq)====NaHCO3(aq) ΔH=－(4x－y) kJ·mol－1
D．CO2(g)＋NaOH(l)====NaHCO3(l) ΔH=－(8x－2y) kJ·mol－1
5.化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是
( )
A．N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1
B．N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=2(b-a) kJ·mol-1
C．1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(l) ΔH=(b+c-a) kJ·mol-1
D．1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g) ΔH=(a+b) kJ·mol-1
二、非选择题(本题包括2小题，共25分)
6．(10分)甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO(CO的结构式为
C≡O)和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为
①CO(g)＋2H2(g)====CH3OH(g) ΔH1
该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料供应动力，已知这两种物质燃烧的热化学方程式为
②CO(g)＋1/2O2(g)====CO2(g) ΔH2＝－283 kJ·mol-1
③H2(g)＋1/2O2(g)====H2O(g) ΔH3＝－242 kJ·mol-1
断开1 mol某些化学键所需的最低能量数据如下表，请回答下列问题：
(1)反应①的焓变ΔH1＝_________。
(2)CH3OH(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为CH3OH(g)＋3/2O2(g)
====CO2(g)＋2H2O(g) ΔH4，该反应的焓变ΔH4=______________________。
与CO和H2相比，甲醇作为汽车动力燃料的优点是_______________________。
7.(15分)把煤作为燃料可通过下列两种途径。
途径Ⅰ：C(s)+O2(g)====CO2(g) ΔH=-Q1 kJ·mol-1
途径 Ⅱ：先制水煤气： C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g) ΔH=+Q2 kJ·mol-1
再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g)====2CO2(g)；2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)
ΔH=-Q3 kJ·mol-1
试回答下列问题：
(1)途径Ⅰ放出的热量________(填“>”“=”或“<”)途径Ⅱ放出的热量。
(2)Q1、Q2、Q3的数学关系式是_______________。
(3)由于制取水煤气的反应里，反应物所具有的总能量____________(填“>”“=”或“<”)产物所具有的总能量，因此在化学反应里，反应物就需要_______能量才能转化为产物，因此其反应条件为___________________________________。
答案解析
1.【解析】选C。本题考查化学反应能量变化，意在考查考生的分析推理力气和实际运用学问的力气。放热反应的特点是反应产物总能量低于反应物总能量，吸热反应的特点是反应产物总能量高于反应物总能量，A选项错误；反应速率受反应物本身的性质、压强、温度、浓度、催化剂等因素影响，与反应放热或吸热无直接关系，B选项错误；盖斯定律表明：焓变与反应过程无关，只与反应始态和终态有关，C选项正确；同一反应的ΔH不因反应条件的转变而转变，D选项错误。
2.【解析】选B。两个反应的ΔH均小于零，则反应为放热反应，①错；放热反应中，反应物能量之和高于产物能量之和，②对;已知Q1＜Q2，则3 mol O2的能量低于2 mol O3的能量， 3 mol O2与2 mol O3质量相当，③错;④对;O3的能量高，由O2生成O3的反应为吸热反应，⑤错，⑥对。
3.【解析】选C。化学反应是吸取能量还是释放能量，与反应条件无关，A错。阳光、海水也可供应能量，B错。化学反应有的会吸取能量，有的会释放能量，当反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应会释放能量，反之则吸取能量，D错。
4.【解析】选C。0.5 mol CO2与0.75 mol NaOH反应生成0.25 mol Na2CO3和
0.25 mol NaHCO3，反应所放出的热量为x kJ，则生成1 mol Na2CO3和1 mol NaHCO3放出4x kJ的热量，1 mol CO2通入含2 mol NaOH溶液中生成1 mol Na2CO3，放出y kJ的热量，则1 mol CO2与含1 mol NaOH的溶液反应所放出的热量为(4x－y) kJ，A项、B项均错；D项中NaOH与NaHCO3的状态未标对；只有C正确。
【方法技巧】“五看”法推断热化学方程式的正误
(1)看化学方程式是否配平；(2)看各物质的聚集状态是否正确；(3)看ΔH的“+”“-”是否正确；(4)看反应热的单位是否为kJ·mol-1;(5)看反应热的数值与化学计量数是否对应。
5.【思路点拨】解答本题要留意以下两点：
(1)反应物和产物的状态;
(2)热化学方程式的化学计量数与焓变的关系。
【解析】选A。由图可以看出，1/2 mol N2(g)和3/2 mol H2(g)的键能为a kJ，1 mol NH3(g)的键能为b kJ，所以1/2 N2(g)＋3/2 H2(g)NH3(g)
ΔH＝(a－b) kJ·mol-1，而1 mol的NH3(g)转化为1 mol的NH3(l)放出的热量为c kJ，所以有：1/2 N2(g)＋3/2 H2(g)NH3(l) ΔH＝(a－b－c) kJ·mol-1，即N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1。
【误区警示】
本题易误选B，主要缘由是弄不清反应后能量的变化关系而错误地推断了ΔH的符号。
6．【解析】依据表格中数据：ΔH1=1 072+2×436-3×413-358-463
=-116 (kJ·mol-1)；依据盖斯定律：ΔH4=-ΔH1+ΔH2 +2ΔH3=116+(-283)+(-2×242)=-651 (kJ·mol-1)。
答案：(1)-116 kJ·mol-1
(2)-651 kJ·mol-1 单位体积供能多、密度大、易于运输
7.【思路点拨】精确推断反应途径之间的关系，是解题的关键。
【解析】途径Ⅰ和Ⅱ的反应物和产物相同，则放出的热量相同。一步反应的能量等于各步反应能量的加和。
答案：(1)=(2) (3)< 吸取 高温
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