- 化学反应与能量
- 共8781题
（2015秋•汉中校级期末）下列说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、煤的燃烧是放热反应，但需要加热到着火点，故A错误；
B、很多可燃物的燃烧，需要加热到较高的温度，故B正确；
C、反应热决定于反应物和生成物能量的相对高低，△H=生成物的能量和-反应物的能量和，故C正确；
D、氯化铵和氢氧化钡反应是吸热反应，在常温下就能发生，故D正确．
故选A．
正确答案
解析
解：A．反应O3+O═2O2的△H=E2-E3，故A错误；
B．由盖斯定律可知△H=△H1+△H2，故B正确；
C．由图象可知，反应物总能量大于生成物总能量，O3+O═2O2应为放热反应，故C错误；
D．在放电条件下，氧气可生成臭氧，故D错误．
故选B．
（1）已知C（s、金刚石）+O2═CO2（g）；△H=-395.4kJ/mol，C（s、石墨）+O2═CO2（g）；△H=-393.5kJ/mol．
①石墨和金刚石相比，石墨的稳定性______金刚石的稳定性．
②石墨中C-C键键能______金刚石中C-C键键能．（均填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）肼（N2H4）和NO2是一种双组分火箭推进剂．两物质混合发生反应生成N2和H2O（g），已知8g气体肼在上述反应中放出142kJ热量，其热化学方程式为：______．
（3）0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学反应方程式为：______；又知H2O（l）⇌H2O（g）；△H=+44kJ/mol，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是______ kJ．
正确答案
解：（1）①通过分析已知热化学方程式可知，金刚石所含能量高，能量越低越稳定，所以石墨比较稳定，故答案为：大于；
②△H=反应物键能-生成物键能，两反应中只要石墨和金刚石不同，从△H的值可分析出，石墨的键能大，故答案为：大于；
（2）8gN2H4的物质的量为
2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1136KL/mol，故答案为：2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1136KL/mol；
（3）0.3mol的气态乙硼烷燃烧放出的热量为649.5KJ，则1mol气态乙硼烷燃烧放出的热量为
B2H6（g）+3O2（g）=B2O3（g）+3H2O（l）；△H=-2165KJ/mol，故答案为：B2H6（g）+3O2（g）=B2O3（g）+3H2O（l）；△H=-2165KJ/mol；
标准状况下11.2L乙硼烷为0.5mol，完全燃烧生成1.5mol液态水放热2165KJ÷2=1082.5KJ，又知H2O（l）⇌H2O（g）；△H=+44kJ/mol，则1.5mol液态水变为水蒸气需吸热1.5mol×44KJ/mol=66KJ，则放热1082.5KJ-66KJ=1016.5KJ，故答案为：1016.5．
解析
解：（1）①通过分析已知热化学方程式可知，金刚石所含能量高，能量越低越稳定，所以石墨比较稳定，故答案为：大于；
②△H=反应物键能-生成物键能，两反应中只要石墨和金刚石不同，从△H的值可分析出，石墨的键能大，故答案为：大于；
（2）8gN2H4的物质的量为
2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1136KL/mol，故答案为：2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1136KL/mol；
（3）0.3mol的气态乙硼烷燃烧放出的热量为649.5KJ，则1mol气态乙硼烷燃烧放出的热量为
B2H6（g）+3O2（g）=B2O3（g）+3H2O（l）；△H=-2165KJ/mol，故答案为：B2H6（g）+3O2（g）=B2O3（g）+3H2O（l）；△H=-2165KJ/mol；
标准状况下11.2L乙硼烷为0.5mol，完全燃烧生成1.5mol液态水放热2165KJ÷2=1082.5KJ，又知H2O（l）⇌H2O（g）；△H=+44kJ/mol，则1.5mol液态水变为水蒸气需吸热1.5mol×44KJ/mol=66KJ，则放热1082.5KJ-66KJ=1016.5KJ，故答案为：1016.5．
《化学反应原理》模块从不同的视角对化学反应进行了探究、分析．以下观点中不正确的是（ ）
①放热反应在常温下均能自发进行； ②电解过程中，化学能转化为电能而“储存”起来；
③原电池工作时所发生的反应一定有氧化还原反应； ④加热时，放热反应的v（正）会减小；
⑤盐类均能发生水解反应； ⑥化学平衡常数的表达式与化学反应方程式的书写无关．
正确答案
解析
解：①放热反应是指：反应物的总能量大于生成物的总能量，与常温下能自发进行无关，如：碳在空气中燃烧，须加热达到碳的着火点才可进行，故①不正确；
②电解过程中，需要消耗电能，是将电能转化为化学能，故②不正确；
③原电池工作时，是将化学能转化电能，有电流产生，则有电子的定向移动，所以所发生的反应一定有氧化还原反应，故③正确；
④加热时，提供能量，无论是吸热反应，还是放热反应，反应速率都要加快，故④不正确；
⑤盐类水解的规律为：无弱不水解，有弱才水解，越弱越水解，谁强显谁性，弱是指弱酸或弱碱的离子，故⑤不正确；
⑥化学平衡常数的表达式为：化学平衡常数K=
故选A．
美国亚利桑那州大学（ASU）和阿贡国家实验室的科学家最近设计出生产氢气的人造树叶，原理为：2H2O（g）
正确答案
解析
解：氢气和氧气燃烧生成水时放热，△H＜0，上述反应是氢气燃烧的逆反应，△H＞0，且2mol气体生成3mol，熵值增加，△S＞0，太阳能转化为化学能，氢气燃烧无污染，是绿色能源，故选：D．
下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、化学反应都伴有能量变化，伴有能量变化的未必都是化学反应，物质的三态变化有能量变化，但是物理变化，故A正确；
B、化学反应都伴有能量变化，故B错误；
C、氯化铵和氢氧化钡反应吸热，此反应在常温下进行，故C错误；
D、燃烧都是放热反应，但需要加热到着火点，故D错误．
故选A
对于放热反应2H2+O2
正确答案
解析
解：反应2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）是放热反应，则说明反应物氢气和氧气的总能量高于生成物水的总能量，无法判断H2和O2具有的能量高低．
故选B．
（2014•青岛模拟）2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区．其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一．
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+CO（g）
①该反应是______反应（填“放热”、“吸热”）．
②在T2温度下，0～2s内的平均反应速率v（N2）=______．
③若该反应在恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是______（填代号）．
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题．
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染．
例如：CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-867kJ/mol
2NO2（g）⇌N2O4（g）△H2=-56.9kJ/mol
写出CH4（g）催化还原N2O4（g）生成N2（g）和H2O（g）的热化学方程式______．
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的．如图2是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图．催化剂b表面发生的电极反应式为______．
③常温下，0.1mol/L的HCOONa溶液pH为10，则HCOONa的水解常数Kh=______
④Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为______
向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液PH______（填“增大”“减小”或“不变”）．Na2S溶液长期放置有硫析出，原因是______（用离子方程式表示）
正确答案
解：（1）①由图1可知，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，温度越高平衡时，二氧化碳的浓度越低，说明升高温度平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，
故答案为：放热；
②由图可知，T2温度时2s到达平衡，平衡时二氧化碳的浓度变化量为0.1mol/L，故v（CO2）=
故答案为：0.025mol/（L•s）；
③a、到达平衡后正、逆速率相等，不再变化，t1时刻V正最大，之后随反应进行速率发生变化，未到达平衡，故a错误；
b、该反应正反应为放热反应，随反应进行温度升高，化学平衡常数减小，到达平衡后，温度为定值，达最高，平衡常数不变，为最小，图象与实际符合，故b正确；
c、t1时刻后二氧化碳、NO的物质的量发生变化，t1时刻未到达平衡状态，故c错误；
d、NO的质量分数为定值，t1时刻处于平衡状态，故d正确，
故答案为：bd；
（2）①已知：Ⅰ、CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-867kJ/mol，
Ⅱ、2NO2（g）⇌N2O4（g）△H2=-56.9kJ/mol，
根据盖斯定律，Ⅰ-Ⅱ得CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g），故△H=-867kJ/mol-（-56.9kJ/mol）=-810.1kJ/mol，
即CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-810.1kJ/mol，
故答案为：CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-810.1kJ/mol；
②由图可知，左室投入水，生成氧气与氢离子，催化剂a表面发生氧化反应，为负极，右室通入二氧化碳，酸性条件下生成HCOOH，电极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOH，
故答案为：CO2+2H++2e-=HCOOH；
③常温下，0.1mol/L的HCOONa溶液pH为10，溶液中存在HCOO-水解HCOO-+H2O⇌HCOOH+OH-，故Kh=
故答案为：10-7；
④硫化钠电离出的离子有钠离子和硫离子，理论上钠离子浓度是硫离子的2倍，故c（Na+）＞c（S2-），但少量的硫离子水解，第一步水解强于第二步，两步水解均生成氢氧根，故c（S2-）＞c（OH-）＞c（HS-），溶液显碱性，故氢离子浓度最小，加硫酸铜后，溶液由碱性硫化钠溶液变为中性硫酸钠溶液，故pH 减小，
硫离子有很强还原性，很容易被空气氧化，反应方程式为：2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-，
故答案为：c（Na+）＞c（S2-）＞c（OH-）＞c（HS-）＞c（H+）；减小；2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-．
解析
解：（1）①由图1可知，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，温度越高平衡时，二氧化碳的浓度越低，说明升高温度平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，
故答案为：放热；
②由图可知，T2温度时2s到达平衡，平衡时二氧化碳的浓度变化量为0.1mol/L，故v（CO2）=
故答案为：0.025mol/（L•s）；
③a、到达平衡后正、逆速率相等，不再变化，t1时刻V正最大，之后随反应进行速率发生变化，未到达平衡，故a错误；
b、该反应正反应为放热反应，随反应进行温度升高，化学平衡常数减小，到达平衡后，温度为定值，达最高，平衡常数不变，为最小，图象与实际符合，故b正确；
c、t1时刻后二氧化碳、NO的物质的量发生变化，t1时刻未到达平衡状态，故c错误；
d、NO的质量分数为定值，t1时刻处于平衡状态，故d正确，
故答案为：bd；
（2）①已知：Ⅰ、CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-867kJ/mol，
Ⅱ、2NO2（g）⇌N2O4（g）△H2=-56.9kJ/mol，
根据盖斯定律，Ⅰ-Ⅱ得CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g），故△H=-867kJ/mol-（-56.9kJ/mol）=-810.1kJ/mol，
即CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-810.1kJ/mol，
故答案为：CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-810.1kJ/mol；
②由图可知，左室投入水，生成氧气与氢离子，催化剂a表面发生氧化反应，为负极，右室通入二氧化碳，酸性条件下生成HCOOH，电极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOH，
故答案为：CO2+2H++2e-=HCOOH；
③常温下，0.1mol/L的HCOONa溶液pH为10，溶液中存在HCOO-水解HCOO-+H2O⇌HCOOH+OH-，故Kh=
故答案为：10-7；
④硫化钠电离出的离子有钠离子和硫离子，理论上钠离子浓度是硫离子的2倍，故c（Na+）＞c（S2-），但少量的硫离子水解，第一步水解强于第二步，两步水解均生成氢氧根，故c（S2-）＞c（OH-）＞c（HS-），溶液显碱性，故氢离子浓度最小，加硫酸铜后，溶液由碱性硫化钠溶液变为中性硫酸钠溶液，故pH 减小，
硫离子有很强还原性，很容易被空气氧化，反应方程式为：2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-，
故答案为：c（Na+）＞c（S2-）＞c（OH-）＞c（HS-）＞c（H+）；减小；2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-．
下列推论正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．固体硫变化为气态硫需要吸收热量，所以固体硫燃烧放出的热量少，但△H1＜△H2 故B正确；
B．石墨在一定条件下转化成金刚石是吸热反应，说明石墨的能量低于金刚石的能量，石墨比金刚石稳定，故B错误；
C．由NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H=-57.4kJ/mol可知40gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为57.4kJ，所以含20gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJ，故C错误；
D．该反应的△H＞0，△S＞0，△G=△H-T△S在低温下大于零，故D错误；
故选：C；
正确答案
解析
解：A、热化学方程式必须标注物质的聚集状态反应的焓变，该反应的热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g），△H=-92kJ•mol-1，故A错误；
B、催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低，但不改变化学平衡，反应的热效应不变，故图象中的b曲线是加入正催化剂时的能量变化曲线，故B错误；
C、催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低，但不改变化学平衡，反应的热效应不变，所以该化学反应的反应热不变，故C正确；
D、在相同温度的条件下，通入1mol N2和3 mol H2反应后放出的热量为Q1kJ，若通入 2 mol N2和6mol H2反应后放出的热量为Q2kJ，如果平衡不移动，则Q2=2Q1，但是增大反应物物质的量器压强增大，平衡正移，所以放出的热量增多，Q2＞2Q1，故D错误；
故选：C．
（2014秋•漳州校级期末）下列反应中符合下列图象的是（ ）
正确答案
解析
解：由图可知温度越高，生成物浓度越大，则升高温度平衡正移，该反应为吸热反应，由第二个图可知增大压强逆速率增大的快，则增大压强平衡逆移，则该反应正方向为体积增大的方向，
A．N2（g）+3H2（g）⇌2NH5（g）△H=-Q1kJ•mol-1（Q1＞0）该反应为放热反应，不符合，故A不选；
B．2SO5（g）⇌2SO2（g）+O2（g）△H=+Q2kJ•mol-1（Q2＞0）该反应为吸热反应，反应正方向为体积增大的方向，符合题意，故B选；
C．4NH5（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）△H=-Q3kJ•mol-1（Q3＞0）该反应为放热反应，不符合题意，故C不选；
DH2（g）+CO（g）⇌C（g）+H2O（g）△H=+Q4kJ•mol-1（Q4＞0）该反应为吸热反应，反应正方向为体积减小的方向，故D不选．
故选B．
（2015秋•天水校级期末）下列反应在任何温度下均能自发进行的是（ ）
A2N2（g）+O2（g）═2N2O（g）△H=+163 kJ•mol-1
BFe（s）+
C2HgO（s）═2Hg（l）+O2（g）△H=+182 kJ•mol-1
DH2O2（l）═
正确答案
解析
解：A、反应是吸热反应△H＞0，△S＜0，△H-T△S＞0，任何温度下不能自发进行，故A错误；
B、反应是放热反应△H＜0，△S＜0，高温下不能自发进行，故B错误；
C、反应是吸热反应△H＞0，△S＞0，低温下不能自发进行，故C错误；
D、反应是放热反应△H＜0，△S＞0，△H-T△S＜0，任何温度下都能自发进行，故D正确；
故选：D．
（2013秋•烟台期末）已知2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g），△H=-197.8kJ•mol-1，则反应：SO3 （g）═
正确答案
解析
解：已知2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g），△H=-197.8kJ•mol-1；
则反应：SO3 （g）═
故选B．
把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径ⅠC（s）+O2（g）═CO2（g）△H1＜0
途径Ⅱ先制水煤气：
C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H2＞0
再燃烧水煤气：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H3＜0
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H4＜0
请回答下列问题：
（1）判断两种途径放热：途径Ⅰ放出的热量______途径Ⅱ放出的热量（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（2）△H1与△H2、△H3、△H4的数学关系式是______．
（3）由于制取水煤气的反应里，反应物具有的总能量______生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要______能量才能转化为生成物．
（4）已知：Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g）△H1=-25kJ/mol ①
3Fe2O3（s）+CO（g）═2Fe3O4（s）+CO2（g）△H2=-47kJ/mol ②
Fe3O4（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO2（g）△H3=+19kJ/mol ③
请写出CO还原FeO的热化学方程式：______．
（5）下列图象能正确反映CO还原FeO的变化过程的是______．（填序号）
正确答案
解：（1）根据盖斯定律，煤作为燃料不管是一步完成还是分两步完成，反应物和产物的焓值是一定的，所以两途径的焓变值一样，放出的热量一样，
故答案为：等于；
（2）根据盖斯定律，反应1=反应2+反应3×
故答案为：△H1=
（3）制水煤气 C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）；△H2＞0，该反应是吸热反应，反应物具有的总能量小于生成物的总能量，反应条件是加热，
故答案为：小于；吸收；
（4）①Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）；△H=-25kJ/mol
②3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g）；△H=-47kJ/mol
③Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2（g）；△H=+19kJ/mol
依据盖斯定律①×3-（③×2+②）得到：
6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（g）+6CO2（g）△H=-66kJ/mol；
得到热化学方程式为：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO2（g）△H=-11kJ/mol，
故答案为：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO2（g）△H=-11kJ/mol；
（5）由（4）可知CO还原FeO的反应为放热反应，△H＜0，反应物的总能量大于生成物的总能量，同时符合这两条的图为A，
故答案为：A．
解析
解：（1）根据盖斯定律，煤作为燃料不管是一步完成还是分两步完成，反应物和产物的焓值是一定的，所以两途径的焓变值一样，放出的热量一样，
故答案为：等于；
（2）根据盖斯定律，反应1=反应2+反应3×
故答案为：△H1=
（3）制水煤气 C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）；△H2＞0，该反应是吸热反应，反应物具有的总能量小于生成物的总能量，反应条件是加热，
故答案为：小于；吸收；
（4）①Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）；△H=-25kJ/mol
②3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g）；△H=-47kJ/mol
③Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2（g）；△H=+19kJ/mol
依据盖斯定律①×3-（③×2+②）得到：
6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（g）+6CO2（g）△H=-66kJ/mol；
得到热化学方程式为：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO2（g）△H=-11kJ/mol，
故答案为：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO2（g）△H=-11kJ/mol；
（5）由（4）可知CO还原FeO的反应为放热反应，△H＜0，反应物的总能量大于生成物的总能量，同时符合这两条的图为A，
故答案为：A．
由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视．目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g），如图1表示该反应进行过程中能量（单位为kJ•mol-1）的变化．
（1）关于该反应的下列说法中，正确的是______．（填字母）
A．△H＞0，△S＞0 B．△H＞0，△S＜0
C．△H＜0，△S＜0 D．△H＜0，△S＞0
（2）为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时问变化如图2所示．
该反应平衡常数K的表达式为______．温度降低，平衡常数K______（填“增大”、“不变”或“减小”）．
（3）下列措施中能使（2）中
A．升高温度 B．加入催化剂
C．将H2O（g）从体系中分离 D．充入He（g），使体系总压强增大．
正确答案
C
K=
增大
C
解析
解：（1）在反应CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）中，反应物有4mol气体，生成物有2mol气体，△S＜0，据图1分析，反应物能量高于生成物，反应放热，△H＜0，故选：C；
（2）化学平衡常数的表达式中要列入气体和溶液的浓度，为K=
故答案为：K=
（3）A、升温时，平衡逆向移动，n（CH3OH）减少，n（CO2）增多，
B、加入催化剂不影响平衡的移动，
C、将H2O（g）从体系中分离，导致n（CH3OH）增大，n（CO2）减小，则
D、充入He（g），使体系总压强增大，但各反应物和生成物的分压没变，平衡不发生移动，
故选C．
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