高中化學(xué)：化學(xué)反應(yīng)與能量變化-化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)

化學(xué)反應(yīng)與能量變化

化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)（一）

班級學(xué)號姓名

一、選擇題

1.下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量變化

B.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)

C.向醋酸鈉溶液中滴入酚隙試液，加熱后若溶液紅色加深，則說明鹽類水解是吸熱的

D.反應(yīng)物和生成物所具有的總能量決定了反應(yīng)是放熱還是吸熱

2.下列與化學(xué)反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正確的是（）

A.生成物總能量一定低于反應(yīng)物總能量

B.等量H?在02中完全燃燒生成H20（g）與生成HzOd）,放出的能量相同

C.應(yīng)用蓋斯定律，可計(jì)算某些難以直接測量的反應(yīng)焰變

D.同溫同壓下，H2（g）+C12（g）=2HCl（g）在光照和點(diǎn)燃條件下的AH不同

3.在生產(chǎn)和生活中，人們廣泛利用著化學(xué)反應(yīng)釋放的能量。下列說法正確的是（）

A.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化并不一定都伴隨著能量變化

B.用實(shí)驗(yàn)方法和理論方法研究反應(yīng)熱的化學(xué)稱為熱化學(xué)

C.有能量變化的都是化學(xué)變化

D.任何反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量變化

4.用02生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCU利用反應(yīng)A：4HC1+O2第9^2C1+2HO,

400?匚22

可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。已知：I.反應(yīng)A中，4moiHC1被氧化，放出115.6kJ的熱量.

/ys.—Xmol/

位運(yùn)>2娛-66

則斷開1molH—0鍵與斷開1moIH—。鍵所需能量相差約為（）

A.16kJB.24kJC.32kJD.48kJ

5.下列說法正確的是()

A.在100℃、101kPa條件下，液態(tài)水的氣化熱為40.69kJmolL

則H2O(g)k=H2。⑴的AH=-40.69kJmol1

B.在25℃、lOlkPa,2molS的燃燒熱是1molS的燃燒熱2倍

1

C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)AH=-akJmor,這里AH代表燃燒熱

共價(jià)鍵c-cc=cC-HH-H

鍵能/kJmor1348610413436

<g,1

則可以計(jì)算出反應(yīng)Q-c”+3H2<g>O-C"（g）的AH為-384kJ.mor

6.啡（H2NNH2）是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示，已知斷裂Imol化學(xué)鍵所需

的能量（kJ）：N三N為942、0=0為500、N-N為154,

故想中問2NlgH4Hf^i*2O(g)

則斷裂ImolN-H鍵所需的能量（kJ）是（）物質(zhì)的總

曲氣

A.194AH1

：AH=-2752kJmol

B.391反應(yīng)物的2

總ABM

C.516AH]=_534kJmol：

生成物的__________i___t

D.658總陋員N^gi+ZHiCXg)

7.已知熱化學(xué)方程式N2（g）+3H2（g）a2NH3（g）+QkJ（Q>0）,下列說法中，正確的是（）

A.ImolN2（g）和3molH?（g）具有的能量之和低于2molNH/g）具有的能量

B,將ImolNz（g）和3molH2（g）置于一密閉容器中充分反應(yīng)后放出QkJ的熱量

C.升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，上述熱化學(xué)方程式中的Q值減小

D.將一定量N2（g）和H2（g）置于某密閉容器中充分反應(yīng)后放熱QkJ,則此過程中有3moi比被氧化

8.反應(yīng)A（g）+B（g）—>C（g）AH,分兩步進(jìn)行：

①A（g）+B（g）—>X（g）AHi；②X（g）―>C（g）AH2o反應(yīng)過程中能量變化如

圖所示，E］表示A+B—>X的活化能，下列說法正確的是（）

A.AHI=AH-AH2>0B.X是反應(yīng)A（g）+B（g）->C（g）的催化劑

C.E2是反應(yīng)②的活化能D.AH=EI-E2

9.氯原子對03分解有催化作用：O3+CI=CIO+O2AH],C1O+O=C1+O2AH2,大氣臭氧層的分

解反應(yīng)是：03+O=2O2AH,該反應(yīng)的能量變化示意圖如圖所示，下列敘述中，正確的是（）

A.反應(yīng)03+0=202的AH=E|一E3

B.反應(yīng)O3+O2O2的AH=E2—E3

C.03+0=202是吸熱反應(yīng)

D.AH=AH,+AH2

10.下表中列出了25℃、lOlkPa時(shí)一些物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)

物質(zhì)

CH4C2H2

燃燒熱/kJ/mol890.31299.6285.8

已知鍵能：C—H鍵：413.4kJ/mol>H—H鍵：436.0kJ/moh則下列敘述正確的是（)

A.OC鍵能為796.0kJ/mol

B.C—H鍵鍵長小于H—H鍵

C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=-571.6kJ/mol

D.2cH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)AH=-376.4kJ/mol

11.在298K、LOlxUPa下，將22gCCh通入1maLNaOH溶液750mL中充分反應(yīng)，測得反應(yīng)

放出xkJ的熱量。已知該條件下，1molCO2通入2mol-L'NaOH溶液1L中充分反應(yīng)放出ykJ

的熱量。則CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCCh的熱化學(xué)方程式正確的是()

A.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)AH=—(2y—x)kJ-mol1

B.CC)2(g)+NaOH(叫)=NaHCCh(aq)AH=(4x-y)kJ-mor'

C.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)△H=-(4x—y)kJ-mori

1

D.2CO2(g)+2NaOH(aq)=2NaHCO3(aq)AH=(8x-2y)kJ-mol

12.下列有關(guān)熱化學(xué)方程式及其敘述正確的是()

A.氫氣的燃燒熱為285.5kJ-molJ,則水分解的熱化學(xué)方程式為：

1

2H2O(l)=2H2+O2(g)AH=+285.5kJmol

1

B.已知2c(石墨，s)+O2(g>2CO(g)AH=-221kJmoF,則石墨的燃燒熱為110.5kJ-mo「

l

C.已知N2(g)+3H2(g)^=s2NH3(g)AH=-92.4kJmol,則在一定條件下將1molN2和3molH2

置于一密閉容器中充分反應(yīng)后最多可放出92.4kJ的熱量

D.己知乙醇和乙烯的燃燒熱分別為1366.8kJmol'1411.0kJ-mol,,則乙烯水化制乙醇的熱

化學(xué)方程式為：C2H4(g)+H2O(l)=C2HQH(1)△H=-44.2kJmoL

13.下列熱化學(xué)方程式正確的是(AH的絕對值均正確)()

A.C2H50H⑴+3O2(g)—2CO2(g)+3H2O(g)AH=-1367.0kJ-mo『(燃燒熱)

B.NaOH(aq)+HCl(aq)-----NaCl(aq)+H2O(l)AH=+57.3kJmol」(中和熱)

C.S(s)+O2(g)-----SO2(g)AH=-269.8kJmoH(反應(yīng)熱)

D.2NO2-----O2+2NOAH=+116.2kJ?mo『(反應(yīng)熱)

14.已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH=-92.4kJ/moL一定條件下，現(xiàn)有容積相同且恒容的密閉

容器甲與乙：①向甲中通入1molN2和3mol以，達(dá)到平衡時(shí)放出熱量QikJ；②向乙中通入

0.5molN2和1.5molH2,達(dá)到平衡時(shí)放出熱量Q2kJ。則下列關(guān)系式正確的是()

A.92.4>QI>2Q2B.92.4=Q!<2Q2C.QI=2Q2=92.4D.Q,=2Q2<92.4

15.下列反應(yīng)中，Q2>QI的是()

11

A.H2(g)+F2(g)=2HF(g)AH=-Q,kJmolH2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)AH=-Q2kJmol

-11

B.2H2(g)+O2(g)=2H2。。)AH=-QikJ-mol2H2(g)+O2(g)-2H2O(g)AH=-Q2kJ-moP

C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)AH=-QikJ-mol'

NaOH(aq)+CH3coOH(aq)=CH3coONa(aq)+H2O(1)AH=-Q2kJ-moP'

-1-1

D.S(s)+O2(g)=SO2(g)AH=-Q,kJ-molS(g)+O2(g)=SO2(g)AH=-Q2kJ-mol

16.下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是()

A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ-moL

則氫氣的燃燒熱為AH=-241.8kJ-mol-'

B.已知C(石墨，s)=C(金剛石，s)；△H=+1.9kJmor1,可知石墨比金剛石更穩(wěn)定

C.已知NaOH(ag)+HC1(叫)=NaC1(叫)+H2O(1)；AH=-57.4kJ-mol—可知：

含ImolCHjCOOH的溶液與含ImolNaOH的溶液混合，放出熱量等于57.4kJ

D.已知2c(s)+2O2(g)=2CO2(g)AH,；2C(s)+O2(g)=2CO(g)△出，

則△H1>AH2

二、填空題

17.根據(jù)四種變化：①Fe(s)-Fe(g)；②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=-482kJ-mol1；

③C(s)+CCh(g)=2CO(g)；④NaOH(s)=Na+(aq)+OH-(aq)。請回答下列問題

(1)上述變化中，需要吸收熱量的是(請?zhí)钭兓拇a①②③④，下同)。

(2)上述變化中，體系的混亂度增大的是。

(3)已知下列兩種鍵能，H-H：436kJmol'sO-H：463kJ-mol1,請計(jì)算斷裂1molO2(g)中的共價(jià)

鍵需要吸收kJ的能量。

(4)下面幾種說法中。正確的是。

A.化合反應(yīng)都大多是放熱反應(yīng)B.凡是需要加熱的反應(yīng)，都是吸熱反應(yīng)

C.體系的混亂度增大的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)D.中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，其化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化成電能

18.在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成生成物，必然發(fā)生能量的變化。

(1)下列說法正確的是。

A.化學(xué)變化中的能量變化主要由化學(xué)鍵變化引起的

B.放熱反應(yīng)發(fā)生時(shí)不一定要加熱，但吸熱反應(yīng)必須要加熱才能發(fā)生

C.鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的負(fù)極反應(yīng)都為Fe—2e=Fe2+

1

D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)AH=+178.5KJ-mol-的意義是表示ImolCaCO3完全分解生成

ImolCaO和ImolCCh氣體要放出178.5KJ的熱量

jImolN+3molH

(2)101kPa條件下，氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)生成氨氣的能量變化能~

AE=akJ

一支助4七*AE=bU

不意圖如下：1—;--------卜二

一molNjCi)"!"-Hjti)”

已知：①a=1127；②b=1219：'西麗廠

則：1molN2和3molH2參與反應(yīng)生成反應(yīng)歷程-

2moiN%(填“吸收”或“放出”)熱量KJo

19.請參考題中圖表，己知E|=134kJ-mol1E?=368kJ-mo「，根據(jù)要求回答問題：

反應(yīng)過程

(1)圖1是1molNCHg)和1molCO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，

E2表示,若從鍵能角度，E2表示o

若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，Ei的變化是(填“增大”、“減小”

或“不變”，下同)，AH的變化是。

請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：?

(2)甲醵質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

①CH3OH(g)+H2O(g)=CC)2(g)+3H2(g)AH=+49.0kJ-moP1

-1

②CH30H(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)AH=-192.9kJ-mol

又知③H2O(g)=H2O(l)AH=-44kJ-mol1,則甲醇蒸汽燃燒為液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為：

(3)如表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù):

化學(xué)鍵P—PP—OO==OP==O

鍵能/kJ?mo「abcX

己知白磷的燃燒熱為dkJmoll白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖H所示，則表中

x=kJ-mo「?(用含a、b、c、d的代表數(shù)式表示)。

20.在微生物作用的條件下，Nd+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO。這兩步的能量變化示意圖如下:

反成過程反枕過程

(笫一步反應(yīng))(第二步反應(yīng))

(1)第一步反應(yīng)的活化能為kJ/mol

(1)第二步反應(yīng)是反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”)，

判斷依據(jù)是____________________________________________________

(2)1molNH4+(aq)全部氧化成NOT(aq)的熱化學(xué)方程式是：

21.LiBH4為近年來儲氫材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

(1)反應(yīng)2LiBH4=2LiH+2B+3H生成22.4L比(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol。

(2)下圖是2LiBH4/MgH?體系放氫焙變示意圖，則：

Mg(s)+2B(s)=MgB2(s)。

200—?-----------------------------------------------2LiH⑸+2&s)+MgH^s)+3HXg)

183------------------------------------------------2UH(s)4-MgB；(s)4-4H，(g)

2LiBH4(s)4-Mg(s>4-

(3)采用球磨法制備Al與LiBH4的復(fù)合材料，并對Al—LiBE體系與水反應(yīng)產(chǎn)氫的特性進(jìn)行下列

研究：

①如圖為25℃水浴時(shí)每克不同配比的

Al-LiBH」復(fù)合材料與水反應(yīng)產(chǎn)生出體積隨0.0:6.15:

時(shí)間變化關(guān)系圖。由圖可知，下列說法正確的

是(填字母)。

a.25℃時(shí)，純鋁與水不反應(yīng)

b.25℃時(shí)，純LiBHU與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣

c.25℃時(shí)，Al-LiBHs復(fù)合材料中LiBH4含量越局，1000s內(nèi)產(chǎn)生氫氣的體積越大

②如圖為250c和75℃時(shí)，Al—LiBFU復(fù)合

材料［s(LiBH4)=25%］與水反應(yīng)一定時(shí)間后

產(chǎn)物的X—射線衍射圖譜(X—射線衍射可

用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在，不同晶態(tài)物

質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。

從圖中分析，25℃時(shí)Al-LiBM復(fù)合材料

中與水完全反應(yīng)的物質(zhì)是(填

化學(xué)式)，產(chǎn)生A1(OH)3的化學(xué)方程式；2x如射的度

為.

22.短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大。A是周期表中原子半徑最小的元素，B是形成

化合物種類最多的元素，C是自然界含量最多的元素，D是同周期中金屬性最強(qiáng)的元素，E的負(fù)

一價(jià)離子與C的某種氫化物W分子含有相同的電子數(shù)。

(1)A、C、D形成的化合物中含有的化學(xué)鍵類型為；W的電子式。

(2)已知：①2E-E—E；A/7——akJ-mol-1②2A-A—A；A/7=~bkJ-mol-1

③E+A—A—E；A//=-ckJ-mol1

寫出298K時(shí)，A?與E?反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

(3)在某溫度下、容積均為2L的三個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫恒容，使之

發(fā)生反應(yīng)：2A2(g)+BC(g)=X(g)；A/7=-aKJmol1(a>0,X為A、B、C三種

元素組成的一種化合物)。初始投料與各容器達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)甲乙丙

初始投料2molA2、1molBC1molX4molA?、2molBC

平衡時(shí)n(X)0.5molH2n3

反應(yīng)的能量變化放出QikJ吸收Q2kJ放出Q3kJ

體系的壓強(qiáng)PiP2P3

反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率a?a2a3

①在該溫度下，假設(shè)甲容器從反應(yīng)開始到平衡所需時(shí)間為4min,則A?的平均反應(yīng)速率

u(A2)為。

②該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為o

③下列現(xiàn)象能說明甲容器中的反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有(填序號)。

A.內(nèi)A2、BC、X的物質(zhì)的量之比為2：1：1B.內(nèi)氣體的密度保持恒定

C.內(nèi)AZ氣體的體積分?jǐn)?shù)保持恒定D.2Vm(A2)=V迪(BC)

④三個(gè)容器中的反應(yīng)分別達(dá)平衡時(shí)各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是(填序號)。

A.ai+a2=lB.Qi+Q2=aC.a3Vai

D.P3V2Pi=2P2E.ri2Vn3Vl.OmolF.Q3=2QI

(4)在其他條件不變的情況下，將甲容器的體系體積壓縮到1L,若在第8min達(dá)到新的平衡時(shí)A2

的總轉(zhuǎn)化率為75%,請?jiān)谏蠄D中畫出第5min到新平衡時(shí)X的物質(zhì)的量濃度的變化曲線。

17.根據(jù)四種變化：①Fe⑸->Fe(g)；②2H2(g)+C)2(g)=2H2O(g)/m=-482kJmol」；

③C(s)+CO2(g)=2CO(g)；④NaOH(s)=Na+(aq)+OH-(aq)。請回答下列問題

(1)上述變化中，需要吸收熱量的是(請?zhí)钭兓拇a①②③④，下同)。

(2)上述變化中，體系的混亂度增大的是.

(3)己知下列兩種鍵能，H-H：436kJ-mol-\O-H：463kJ-mol1,請計(jì)算斷裂1molC^g)中的共價(jià)

鍵需要吸收kJ的能量。

(4)下面幾種說法中。正確的是[

A.化合反應(yīng)都大多是放熱反應(yīng)B.凡是需要加熱的反應(yīng)，都是吸熱反應(yīng)

C.體系的混亂度增大的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)D.中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，其化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化成電能

17.答案(1)①③④(2)①③④(3)498(4)A

【解析】

試題分析：(1)鐵由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)是物理變化，但需要吸熱，氧氣燃燒是放熱反應(yīng)，碳與CCX反應(yīng)

生成CO的是吸熱反應(yīng)，氫氧化鈉電離是吸熱過程，所以需要吸收熱量的是①③④。

(2)同一種物質(zhì)在氣態(tài)是燧值最大，氫氣燃燒燧值減小，碳與CO,反應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng)，電

離過程是燃值增大的，所以上述變化中，體系的混亂度增大的是①③④。

(3)反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能一生成物的鍵能，所以根據(jù)2H,(g)+O,(g)=2HQ(g)AH--482可知,

2x436kJ-mol'+x-4x463kJ-mol'=-482kJ-mol解得x=498kJ-mo「，即斷裂1moKX(g)中的共價(jià)鍵

需要吸收498的能量。

(4)A、化合反應(yīng)都大多是放熱反應(yīng)，A正確；B、反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)與反應(yīng)條件無關(guān)系,

只與反應(yīng)物總能量和生成物總能量的相對大小有關(guān)系，因此凡是需要加熱的反應(yīng)，都是吸熱反應(yīng)是錯(cuò)

誤的，B不正確；C、體系的混亂度增大的反應(yīng)不一定都是吸熱反應(yīng)，C不正確；D、中和反應(yīng)是放熱

反應(yīng)，但不是氧化還原反應(yīng)，因此其化學(xué)能不可以轉(zhuǎn)化成電能，D不正確，答案選A。

考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、反應(yīng)熱計(jì)算以及端值判斷等

18.在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成生成物，必然發(fā)生能量的變化。

(1)下列說法正確的是O

A.化學(xué)變化中的能量變化主要由化學(xué)鍵變化引起的

B.放熱反應(yīng)發(fā)生時(shí)不一定要加熱，但吸熱反應(yīng)必須要加熱才能發(fā)生

C.鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的負(fù)極反應(yīng)都為Fe—2e=Fe2+

1

D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)AH=+178.5KJ-mol-的意義是表示ImolCaCO3完全分解生成

ImolCaO和ImolCCh氣體要放出178.5KJ的熱量

lmolN+3molH

(2)101kPa條件下，氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)生成氨氣的能量變化

能AE=akJ

△E=bkJ

示意圖如下：

:molN2(i)+-yinolH2(f)，t

己知：①a=1127；②b=1219

則：ImolN?和3moiH2參與反應(yīng)生成反應(yīng)歷程

2molNH3(填“吸收”或“放出”)熱量,

18.【答案】(1)AC(2)放出184

【解析】

試題分析：(1)A.化學(xué)變化中反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收能量，生成物的化學(xué)鍵形成放出能量。所以

化學(xué)變化的能量變化主要由化學(xué)鍵變化引起的。正確。B.任何化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)都有斷裂化學(xué)鍵吸收

能量的過程，只是有的反應(yīng)發(fā)生時(shí)吸收的能量較低，有的較高。所以無論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)都

必須在一定條件下才能發(fā)生。錯(cuò)誤。C.鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕都是Fe作負(fù)極，F(xiàn)e失去電子，

21

被氧化。負(fù)極反應(yīng)都為Fe—2e=Fe%正確。D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)AH=+178.5KJ-mol-

的意義是表示ImolCaCCh完全分解生成ImolCaO和ImolCO2氣體要吸收178.5KJ的熱量。錯(cuò)誤。

(2)根據(jù)反應(yīng)物及生成物的能量示意圖可知lmolN2和3molH?參與反應(yīng)生成2moiNH3放出熱量

184KJo

考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)與鍵能、反應(yīng)物與生成物的能量的關(guān)系的知識。

19.請參考題中圖表，已知Ei=134kJ-mol［、E2=368kJ-mol根據(jù)要求回答問題:

(1)圖I是1molNO2(g)和1molCO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應(yīng)

體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，Ei的變化是(填“增大”、“減小”或“不變”，

下同)，AH的變化是。

請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。

(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

①CH30H(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2?AH=+49.0kJmol1

1

(2)CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)AH=-192.9kJ-mol

又知③H2O(g)=H2O⑴AH=-44kJ-molI則甲醇蒸汽燃燒為液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為：

(3)如表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù):

化學(xué)鍵P—PP—OO==OP==0

鍵能/kJ.mol「abcX

已知白磷的燃燒熱為dkJ-mo「i,白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖II所示，則表中

x=(用含a、b、c、d的代表數(shù)式表示)。

1

19.【答案】⑴減小不變NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)AH=-234kJmol

1

(2)CH30H(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)AH=-764.7kJmol

2

(3)2.(d+6a+5c—12b)

4

【解析】(1)觀察圖像,Ei應(yīng)為反應(yīng)的活化能，加入催化劑反應(yīng)的活化能降低，但是AH不變；ImolNO2(g)

和1molCO(g)反應(yīng)生成CO?和NO的反應(yīng)熱數(shù)值即反應(yīng)物和生成物的能量差，因此該反應(yīng)的熱化學(xué)

方程式為NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)AH=-234kJ-morL

⑵觀察方程式，利用蓋斯定律，將所給熱化學(xué)方程式作如下運(yùn)算：②X3一①X2+③X2,即可求出甲

醇蒸汽燃燒的熱化學(xué)方程式。

(3)白磷燃燒的化學(xué)方程式為P4+5O2點(diǎn)燃P4O10,結(jié)合圖H中白磷及其完全燃燒產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，根據(jù)“反

應(yīng)熱=反應(yīng)物鍵能總和一生成物鍵能總和''與燃燒熱概念可得等式：6a+5c-(4x+12b)=-d,據(jù)此可

得x=2.(d+6a+5c-12b)?

4

20.在微生物作用的條件下，NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3、這兩步的能量變化示意圖如下：

(第一步反應(yīng))(第二步反應(yīng))

(1)第一步反應(yīng)的活化能為kJ/rnol

(1)第二步反應(yīng)是反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”),

判斷依據(jù)是____________________________________________________

(2)1molNHJ(aq)全部氧化成NC”(aq)的熱化學(xué)方程式是：

20.【答案】(1)0(2)放熱AH=-73kJ/mol(或反應(yīng)的總能量大于生成物的總能量)

3

(3)NH4+(aq)+-O2(g)=NO2'(aq)+2H(aq)+H2O(l)AH=-273kJ/mol

【解析】(1)由題意知，NHJ第一步氧化為NOr，第二步NOr氧化為NCh、第二步反應(yīng)中，反應(yīng)物的

總能量高于生成物的總能量，故第二步反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

(2)1molNHJ全部氧化成NO?一時(shí)，放出273kJ的熱量，則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：NHJ(aq)+

3

-O2(g)=NO2-(aq)+2H\aq)+H2O(l)AH=-273kJ/moU

21.LiBH4為近年來儲氫材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

(1)反應(yīng)2LiBH4=2LiH+2B+3H2f,生成22.4L氏(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為moU

(2)下圖是2LiBH"MgH2體系放氫焙變示意圖，則：

Mg(s)+2B(s)=MgB2(s)AH=。

200—r-------------------------------------------2LiH(s)+2B(s)+MgH^s)+3H:(g)

183—.................................................2LiH⑸+MgB：⑸+4m(g)

T76.........................1---------2LiBH((s)+Mg(s)4-H^g)

盤0------------------------------------------2LiBH4(s)+MgH:(s)

(3)采用球磨法制備A1與LiBH4的復(fù)合材料，并對Al-LiBFU體系與水反應(yīng)產(chǎn)氫的特性進(jìn)行下列

研究：

①如圖為25℃水浴時(shí)每克不同配比的A1—UBH4復(fù)合材料與水反應(yīng)產(chǎn)生出體積隨時(shí)間變化

關(guān)系圖。由圖可知，下列說法正確的是(填字母)。

MLiBH4M%)：

a.0:6.15：

c.2O：d.25：

e3O：,100：

...二"...?：....丁…士?一

05&0［OJOI3o5~2oo0~2300

Ms

i

a.25℃時(shí):純鋁與水不反應(yīng)b.25℃時(shí)，純LiBN與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣

c.25℃時(shí)，Al-LiBFU復(fù)合材料中LiBM含量越高，1000s內(nèi)產(chǎn)生氫氣的體積越大

②如圖為25℃和75℃時(shí)，Al—LiBEU復(fù)合材料［3(LiBH4)=25%］與水反應(yīng)一定時(shí)間后產(chǎn)物的

X—射線衍射圖譜(X—射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在，不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射

峰的衍射角不同)。

2X桁射弁y度

從圖中分析，25℃時(shí)Al-LiBE復(fù)合材料中與水完全反應(yīng)的物質(zhì)是（填化學(xué)式）,

產(chǎn)生A1（OH）3的化學(xué)方程式為o

（4）如圖是直接硼氫化鈉一過氧化氫燃料電池示意圖。該電池工作時(shí)，正極附近溶液的

pH（填“增大”、“減小”或“不變”），

負(fù)極的電極反應(yīng)式為________________________________________

NaOI（4aq）

21.【答案】

（I）2（2分）

（2）-93kJmo「（2分）

（3）①ab（2分）

@LiBH4（2分）2AI+6H2O=2A1（OH）3+3H2T（2分）

（4）增大（2分）BH4=8e-+8OH=8。2一+6比0（2分）

【解析】

試題分析：（1）LiBM中氫元素化合價(jià)為-1價(jià)，生成1mol氫氣電子轉(zhuǎn)移2mol；（2）能量由上到下分

別為1、2、3、4,則該反應(yīng)的焰變?yōu)橐唬?+3—2—4）=-93kJ-moF*；（3）①a、圖中當(dāng)全為鋁時(shí)氣體

為0,故純鋁與水不反應(yīng)，正確；b、f線代表純LiBHa與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，正確；c、當(dāng)材料含LiBFh

為25%時(shí)（d線），產(chǎn)生氫氣的量最多，錯(cuò)誤。②由圖12得出反應(yīng)后已沒有LiBHt,但存在大量鋁，

故其完全反應(yīng)，；鋁部分反應(yīng)（有氫氧化鋁等鋁的產(chǎn)物）；（4）右室雙氧水得到電子為正極，電極反應(yīng)

式為H2O2+2e=2OH;故該極堿性增強(qiáng)，負(fù)極為BH4-8e.+8OH=BO2+6H2O。

22.短周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大。A是周期表中原子半徑最小的元素，B是形成

化合物種類最多的元素，C是自然界含量最多的元素，D是同周期中金屬性最強(qiáng)的元素，E的負(fù)

一價(jià)離子與C的某種氫化物W分子含有相同的電子數(shù)。

（1）A、C、D形成的化合物中含有的化學(xué)鍵類型為；W的電子式。

（2）已知：①2E—E-E；ZV7=-akJmor'②2A-A-A；A//=-bkJmol1

③E+A-A—E；A//=-ckJ-mol'1

寫出298K時(shí)，A?與E2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

（3）在某溫度下、容積均為2L的三個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫恒容，使之

發(fā)生反應(yīng)：2A2（g）+BC（g）=X（g）；ZV7=-aKJ-mol1（a>0,X為A、B、C三種

元素組成的一種化合物）。初始投料與各容器達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)甲乙丙

初始投料2molA?、1molBC1molX4molA?、2molBC

平衡時(shí)n(X)0.5molH203

反應(yīng)的能量變化放出Q.kJ吸收Q2kJ放出Q3kJ

體系的壓強(qiáng)PiP2P3

反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率a1a2a3

③在該溫度下，假設(shè)甲容器從反應(yīng)開始到平衡所需時(shí)間為4min,則A2的平均反應(yīng)速率

V(A2)為。

④該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為。

③下列現(xiàn)象能說明甲容器中的反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有(填序號)。

A.內(nèi)A?、BC、X的物質(zhì)的量之比為2：1：1B.內(nèi)氣體的密度保持恒定

C.內(nèi)A2氣體的體積分?jǐn)?shù)保持恒定D.2Vm(A2)=V?(BC)

④三個(gè)容器中的反應(yīng)分別達(dá)平衡時(shí)各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是(填序號)。

A.ai+ci2=lB.Qi+Q2=aC.a3<ai

D.P3V2PI=2P2E.n2〈n3Vl.OmolF.Q3=2Q1

(4)在其他條件不變的情況下，將甲容器的體系體積壓縮到1L,若在第8min達(dá)到新的平衡時(shí)A2

的總轉(zhuǎn)化率為75%,請?jiān)谏蠄D中畫出第5min到新平衡時(shí)X的物質(zhì)的量濃度的變化曲線。

H?O：O?H

22.【答案】（1）離子鍵、共價(jià)鍵（1分）（1分）3??

（2）H2（g）+C12（g）=2HCI（g）；AH=（a+b-2c）kJ-moL（2分）

（3）①0.125mol-LLining（2分）②4（2分）③C（2分）④ABD（2分）

(4)0123456789//(min)(2分)

【解析】

試題分析：A是周期表中原子半徑最小的元素，即為H,B是形成化合物種類最多的元素，即為C

，C是自然界含量最多的元素，即為O,D是同周期中金屬性最強(qiáng)的元素，即為Na,E的負(fù)一價(jià)離子

與C的某種氫化物分子W含有相同的電子