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专题9 化学能与热能
1.(2019·广州高三调研)过氧化氢分解反应过程中,能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.催化剂可以改变过氧化氢分解反应的焓变
B.MnO2或FeCl3可以催化H2O2分解反应
C.催化剂不能改变反应路径
D.H2O2分解是吸热反应
答案 B
解析 反应的焓变只与反应的始态和终态有关,而与变化路径无关,催化剂能降低反应所需的活化能,但不能改变反应的焓变,故A错误;FeCl3、MnO2、Fe2O3、过氧化氢酶等都可以催化H2O2的分解,故B正确;催化剂通过改变反应的途径降低反应的活化能,故C错误;由题图可知,过氧化氢分解的反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量,则该反应为放热反应,故D错误。
2.(2019·山东济宁高三期末)下列说法正确的是( )
A.吸热反应一定不能自发进行
B.由C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1,可知金刚石比石墨稳定
C.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1,S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
D.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则0.5 mol H2SO4与0.5 mol Ba(OH)2反应一定放出57.3 kJ热量
答案 C
解析 化学反应的热效应与反应物和生成物具有的能量有关,而反应能否自发进行与焓变和熵变有关,故A错误;根据物质能量越高越不稳定,由C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1,可以知道反应是吸热反应,金刚石能量高于石墨,所以石墨更稳定,故B错误;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,故ΔH1>ΔH2,故C正确;中和热是指稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的热量,但生成硫酸钡沉淀的反应还要放出热量,则0.5 mol H2SO4 与0.5 mol Ba(OH)2反应放出的热量大于57.3 kJ,故D错误。
3.(2019·山东济南历城二中高三调研)已知反应2HI(g)((H2(g)+I2(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.常温下,向体积为V L的容器中充入2 mol HI(g)充分反应,可吸收12.5 kJ的热量
B.加入催化剂,分子的能量不变,但单位体积活化分子数增多,速率加快
C.其他条件不变,升高温度,反应速率加快,HI分解率不变
D.H2(g)+I2(g)((2HI(g)的活化能Ea为12.5 kJ·mol-1
答案 B
解析 该反应为可逆反应,充入2 mol HI(g)充分反应,反应不能进行到底,所以吸收的热量小于12.5 kJ,A错误;加入催化剂,单位体积活化分子数增多,有效碰撞增多,速率加快,B正确;从题图可知,该反应为吸热反应,其他条件不变,升高温度,反应速率加快,平衡右移,HI分解率增大,C错误;由于该反应为吸热反应,所以H2(g)+I2(g)((2HI(g)的活化能Ea=(185-12.5) kJ·mol-1=172.5 kJ·mol-1,D错误。
4.(2019·江西师大附中高三期末考试)已知:
①H2O(g)===H2O(l) ΔH=-Q1 kJ·mol-1
②C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH=-Q2 kJ·mol-1
③C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-Q3 kJ·mol-1,下列判断正确是( )
A.C2H5OH(g)的燃烧热ΔH=-Q3 kJ·mol-1
B.由③可知1 mol C2H5OH(g)的能量高于2 mol CO2(g)和3 mol H2O(g)的总能量
C.H2O(g)→H2O(l)释放出了热量,所以该过程为放热反应
D.23 g液体酒精完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),释放热量为(0.5Q3-0.5Q2+1.5Q1) kJ
答案 D
解析 C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-Q3 kJ·mol-1,反应中生成的水是气体,不是稳定氧化物,故燃烧热不是Q3 kJ,故A错误;③C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-Q3 kJ·mol-1,反应是放热反应,1 mol C2H5OH(g)和3 mol O2(g)的总能量高于2CO2(g)和3H2O(g)的总能量,故B错误;H2O(g)→H2O(l)是物理变化,故C错误;据盖斯定律:③-②+①×3得:C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=(-Q3+Q2-3Q1) kJ·mol-1,23 g C2H5OH是0.5 mol,所以释放出的热量为(0.5Q3-0.5