- 化学反应与能量的变化
- 共3280题
下列说法正确的是（ ）
ANa与H2O 的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行
B相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化，途径途径a比途径b放出更多热能途径途径a：C 
CFeCl3和MnO2均可 加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同
DMg在CO2中燃烧生成MgO和C的反应中，化学能全部转化为热能
正确答案
解析
解：A、Na与水反应为固体与液态反应生成气体，该反应为熵增反应，即△S＞O，反应中钠熔化为小球，说明反应放出大量的热，即△H＜0，则△G=△H-T△S＜0，故该反应自发进行，故A正确；
B、化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，故ab两种途径，放出的热量一样多，故B错误；
C、不同的催化剂的催化效果不一定相同，所以同等条件下二者对H2O2分解速率的改变不一定相同，故C错误；
D、Mg在CO2中燃烧生成MgO和C的反应中，化学能全部转化为化学能和热能，故D错误；
故选A．
正确答案
解析
解：A、图象中反应物能量低于生成物能量，故反应是吸热反应，故A正确；
B、催化剂不能改变该反应的焓变，只能改变反应速率，故B错误；
C、催化剂改变化学反应速率是降低了反应的活化能，故C正确；
D、图象分析逆反应的活化能E2小于正反应的活化能E1，故D错误；
故选AC．
（2015春•内蒙古校级期末）金刚石与石墨是碳元素的两种结构不同的单质，彼此互称同素异形体．在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石要吸收1.895kJ的热能．据此判断在100kPa压强下，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的能量，石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，石墨稳定，故A错误；
B、1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的能量，说明石墨的能量低于金刚石的能量，石墨比金刚石更稳定，故B正确；
C、金刚石的能量高，1mol金刚石转变为石墨时释放的能量，金刚石比石墨能量高，故C错误；
D、石墨的能量低于金刚石的能量，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的能量，故D错误；
故选B．
（2015秋•沈阳校级月考）在一定条件下的恒容密闭容器中发生反应：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g），
图1表示反应过程中能量的变化，图2表示反应过程中物质浓度的变化．下列有关说法正确的是（ ）
A该反应在高温下才能自发进行
B再加入一定量CO2，则
C温度降低，CH3OH（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+3H2（g）的平衡常数K增大
D从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为0.225 mol/（L•min）
正确答案
解析
解：A、反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，即△H＜0；正反应方向的气体分子数减少，气体分子数减少的反应为熵减的反应，即△S＜0，所以在低温下能自发，故A错误；
B、再加入一定量CO2，平衡右移，以二氧化碳的量增加为主，则
C、此反应为放热反应，逆反应是吸热反应，降低温度，平衡左移，K减小，故C错误；
D、从反应开始到平衡，用CH3OH表示的平均反应速率V（CH3OH）=
故选D．
已知2H2+O2
正确答案
解析
解：A、氢气在氧气中点燃发生燃烧，是放热反应，故A正确；
B、反应是放热反应，依据反应前后能量守恒得到，反应物总能量高于生成物，故B正确；
C、氢气和氧气反应是放热反应，逆向反应是吸热反应，水分解需要吸收能量，故C正确；
D、反应是放热反应，所以反应中断裂化学键吸收的能量低于形成化学键放出的能量，故D错误；
故选D．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、放热反应有利于反应的自发进行，但是并不是自发反应都是放热反应，有的吸热反应也能自发进行，故A错误；
B、有的反应在一定的条件下能自发进行，有的不能，自发反应不是在任何条件下都能实现，故B错误；
C、熵增反应有利于反应的自发进行，但是自发反应不一定是熵增大的反应，故C错误；
D、铁在潮湿的空气中生锈属于自发过程，故D正确．
故选D．
下列说法正确的是（ ）
A实验测得石墨（s）、金刚石（s）的燃烧热△H（kJ•mol-1）分别为-393.5、-395.0，
则C（s石墨）═C（s金刚石）△H=+1.5kJ•mol-1
B500℃、30MPa下，将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）
C在某些化学反应使用催化剂能改变该反应的焓变
D吸热反应一定需要加热才能使反应进行
正确答案
解析
解：A、将石墨和金刚石燃烧的热化学方程式作差，可以得到C（s石墨）═C（s金刚石）的反应，据盖斯定律计算焓变C（s石墨）═C（s金刚石）△H=-393.5kJ/mol-（-395.0kJ/mol）=+1.5kJ•mol-1，故A正确；
B、根据可逆反应的特点：反应物不能完全转化为产物，0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放热19.3kJ，1mol N2和3molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放热小于38.6kJ，故B错误；
C、使用催化剂能改变该反应的速率，不会引起平衡的移动，不会引起焓变的变化，故C错误；
D、有的吸热反应不需加热就可发生，如氯化铵和氢氧化钡之间的反应是吸热反应，但是无需任何条件就可以发生，故D错误．
故选A．
（1）某学习兴趣小组利用H2SO4溶液与 NaOH溶液反应来测中和热，将V1 mL 0.4mol/L 的H2SO4溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持V1+V2=50mL）．
①所用NaOH溶液物质的量浓度为______ mol/L
②实验测得中和热△H=-57.3kJ•mol-1，写出用H2SO4溶液与 NaOH溶液反应表示中和热的热化学方程式______．
（2）据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂．下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是______
（3）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点．
已知：
CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kJ•mol-1
CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=-247.4kJ•mol-1
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢气方法．写出CH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式______．
（4）利用水蒸气分解也可以制得氢气，下表为几种常见化学键的键能数据：
根据上表数据计算，利用水蒸气分解制得2gH2所需要吸收的能量______kJ．
正确答案
解：（1）①恰好反应时参加反应的硫酸溶液的体积是30mL，由V1+V2=50mL，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量为n，
H2SO4 +2NaOH═Na2SO4 +2H2O
1 2
0.4mol•L-1×0.03L n
则n=0.4mol•L-1×0.03L×2=0.024mol，
所以浓度C=
故答案为：1.2；
②实验测得中和热△H=-57.3kJ•mol-1，稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量，稀硫酸和氢氧化钡钠稀溶液都是强酸和强碱的稀溶液，则反应的热化学方程式为：
故答案为：
（2）A．水的分解为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，与图不符，故A错误；
B．加入催化剂反应热不变，并且图象符合反应物的总能量小于生成物的总能量，故B正确；
C．化学反应一定伴随着能量变化，反应物的总能量与生成物的总能量不相等，故C错误；
D．加入催化剂降低反应的活化能，图象不符合，故D错误；
故选B；
（3）①CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kmol-1
②CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=-247.4kJmol-1
据盖斯定律，①×2-②得：CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=+659.8kmol-1，
故答案为：CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=+659.80kmol-1；
（4）1mol水中含有2molH-O键，△H=反应物的总键能-生成物的总键能，所以2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）△H=4×464kJ/mol-2×436kJ/mol-498kJ/mol=+486kJ/mol，2gH2的物质的量为
解析
解：（1）①恰好反应时参加反应的硫酸溶液的体积是30mL，由V1+V2=50mL，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量为n，
H2SO4 +2NaOH═Na2SO4 +2H2O
1 2
0.4mol•L-1×0.03L n
则n=0.4mol•L-1×0.03L×2=0.024mol，
所以浓度C=
故答案为：1.2；
②实验测得中和热△H=-57.3kJ•mol-1，稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量，稀硫酸和氢氧化钡钠稀溶液都是强酸和强碱的稀溶液，则反应的热化学方程式为：
故答案为：
（2）A．水的分解为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，与图不符，故A错误；
B．加入催化剂反应热不变，并且图象符合反应物的总能量小于生成物的总能量，故B正确；
C．化学反应一定伴随着能量变化，反应物的总能量与生成物的总能量不相等，故C错误；
D．加入催化剂降低反应的活化能，图象不符合，故D错误；
故选B；
（3）①CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kmol-1
②CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=-247.4kJmol-1
据盖斯定律，①×2-②得：CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=+659.8kmol-1，
故答案为：CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=+659.80kmol-1；
（4）1mol水中含有2molH-O键，△H=反应物的总键能-生成物的总键能，所以2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）△H=4×464kJ/mol-2×436kJ/mol-498kJ/mol=+486kJ/mol，2gH2的物质的量为
下列热化学方程式中△H表示可燃物燃烧热的是（ ）
AC（s）+
B2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H═-571.6kJ/mol
CCH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H═-802.3kJ/mol
DC6H12O6（s）+6O2（g）═6CO2（g）+6H2O（I）△H═-2800kJ/mol
正确答案
解析
解：A、CO不是碳元素的稳定的氧化物，应该是产生二氧化碳，故A错误；
B、气态水不是稳定的氧化产物，应该是液态水，故B错误；
C、1mol甲烷燃烧生成稳定的二氧化碳气体和液态水，符合燃烧热的概念要求，放出的热量为燃烧热，故C正确；
D、1mol葡萄糖燃烧生成稳定的二氧化碳气体和液态水，符合燃烧热的概念要求，放出的热量为燃烧热，故D正确；
故选CD．
尿素[CO（NH2）2]是首个由无机物人工合成的有机物．工业上合成尿素的反应如下：
2NH3（g）+CO2（g）⇌CO（NH2）2（I）+H2O（I）△H＜0．回答下列问题：
（1）已知工业上合成尿素分两步进行，相关反应如下：
反应Ⅰ.2NH3（g）+CO2（g）⇌NH2COONH4（s）△H1＜0
反应Ⅱ．NH2COONH4（s）⇌CO（NH2）2（I）+H2O（I）△H2＞0
下列示意图1中[a表示2NH3（g）+CO2（g），b表示NH3COONH4（s），c表示CO（NH2）2（l）+H2O（l）]，能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线是（填序号）______．
（2）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在恒定温度下，将氨气和二氧化碳按2：1的物质的量之比充入一体积为10L的密闭容器中（假设容器体积不变，生成物的体积忽略不计），经20min达到平衡，各物质浓度的变化曲线如下图2所示．
①在上述条件下，从反应开始至20min时，二氧化碳的平均反应速率为______．
②为提高尿素的产率，下列可以采取的措施有______．
A．缩小反应容器的容积B．升高温度
C．平衡体系中及时分离出CO（NH2）2D．使用合适的催化剂
③该反应的平衡常数表达式K=______；若升高体系的温度，容器中NH3的体积分数将______（填“增加”、“减小”或“不变”）．
④若保持平衡的温度和压强不变，再向容器中充入3mol的氨气，则此时v正______v逆（填“＞”“=”或“＜”），判断理由______．
若保持平衡的温度和体积不变，25min时再向容器中充入2mol氨气和1mol二氧化碳，在40min时重新达到平衡，请在上图中画出25～50min内氨气的浓度变化曲线．
正确答案
解：（1）当反应物的能量高于生成物的能量时，反应是放热反应，当反应物的能量低于生成物的能量时，反应是吸热反应，据反应Ⅰ：2NH3（g）+CO2（g）⇌NH2COONH4（s）△H1＜0
反应Ⅱ：NH2COONH4（s）⇌CO（NH2）2（I）+H2O（I）△H2＞0，可以知道2NH3（g）和CO2（g）的能量和高于NH2COONH4（s）的能量，NH2COONH4（s）的能量低于CO（NH2）2（I）+H2O（I）的能量，故选C．
（2）①从反应开始至20min时，二氧化碳的平均反应速率=
②为提高尿素的产率，可以是化学平衡向着正反应方向进行，
A．缩小反应容器的容积，即增大压强，化学平衡正向移动，故A正确；
B．升高温度，化学平衡2NH3（g）+CO2（g）⇌NH2COONH4（s）△H1＜0逆向移动，故B错误；
C．平衡体系中及时分离出CO（NH2）2会增大产率，故C正确
D．使用合适的催化剂，不会引起平衡的移动，故D错误．
故选AC．
③该反应的平衡常数表达式K=
④若保持平衡的温度和压强不变，再向容器中充入3mol的氨气，体系的体积变大，氨气和二氧化碳的浓度会改变，分别为0.25mol/Lhe 0.05mol/L，此时
解析
解：（1）当反应物的能量高于生成物的能量时，反应是放热反应，当反应物的能量低于生成物的能量时，反应是吸热反应，据反应Ⅰ：2NH3（g）+CO2（g）⇌NH2COONH4（s）△H1＜0
反应Ⅱ：NH2COONH4（s）⇌CO（NH2）2（I）+H2O（I）△H2＞0，可以知道2NH3（g）和CO2（g）的能量和高于NH2COONH4（s）的能量，NH2COONH4（s）的能量低于CO（NH2）2（I）+H2O（I）的能量，故选C．
（2）①从反应开始至20min时，二氧化碳的平均反应速率=
②为提高尿素的产率，可以是化学平衡向着正反应方向进行，
A．缩小反应容器的容积，即增大压强，化学平衡正向移动，故A正确；
B．升高温度，化学平衡2NH3（g）+CO2（g）⇌NH2COONH4（s）△H1＜0逆向移动，故B错误；
C．平衡体系中及时分离出CO（NH2）2会增大产率，故C正确
D．使用合适的催化剂，不会引起平衡的移动，故D错误．
故选AC．
③该反应的平衡常数表达式K=
④若保持平衡的温度和压强不变，再向容器中充入3mol的氨气，体系的体积变大，氨气和二氧化碳的浓度会改变，分别为0.25mol/Lhe 0.05mol/L，此时
扫码查看完整答案与解析