内容正文:
专题八 化学反应的热效应
第18练 化学反应中的能量变化
真题热身练
1.D A、C项分别是将太阳能转化为电能、热能;B项是锂离子电池将化学能转化为电能;D项燃烧,将化学能转化为热能。
2.A B项、C项属于电化学反应,一定有电子转移,一定发生氧化还原反应;D项营养物质为人类提供能量的过程,是被O2氧化的过程,发生了氧化还原反应;A项光能转化成电能的过程没有新物质生成,没有发生化学反应,故选A。
3.D 燃烧1 kg油酸甘油酯释放出热量3.8×104 kJ,则1 kg该化合物的物质的量为 mol,则油酸甘油酯的燃烧热ΔH=-≈-3.4×104 kJ·mol-1,D选项正确。
4.BC A选项,根据化学反应的实质,由X→Y反应的ΔH1=E3-E2,错误;B选项,由图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,即由X→Z反应的ΔH2<0,正确;C选项,根据化学反应2X(g)3Y(g),该反应是反应前后气体分子数增加的可逆反应,降低压强,平衡正向移动,有利于提高Y的产率,正确;D选项,由B分析可知,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,Z的产率降低,错误。
5.判断吸热或放热反应的方法
一是比较反应物和生成物的总能量相对大小,生成物总能量比反应物总能量高的反应是吸热反应;二是比较反应物和生成物的总键能;三是从常见的分类去判断。
5.C C元素单质有多种,如金刚石、石墨、C60等,A项错误;镁离子半径<镁原子半径,B项错误;Mg在CO2中燃烧,化学能还转化为光能,D项错误。
6.D 根据图示,HCN的相对能量低于HNC的相对能量,故HCN较稳定,A项正确;HCN(g)HNC(g)为吸热反应,ΔH=+59.3 kJ·mol-1,B项正确;根据图示可知,正反应的活化能明显大于逆反应的活化能,C项正确;使用催化剂,可以改变反应的活化能,但不能改变反应热,D项错误。
7.B C与H+的反应为放热反应,ΔH1<0,C与H2O(l)的反应为水解反应,反应吸热,ΔH2>0,则ΔH1<ΔH2,A项错误,B项正确;OH-(aq)与H+(aq)的反应会放出热量,ΔH3<0,CH3COOH是弱酸,与OH-(aq)发生中和反应,也是放热反应,ΔH4<0,但是ΔH3<ΔH4,C、D项错误。
8.B A项,该反应是气体分子数增大的反应,ΔS>0,错误;C项,高温下气体的摩尔体积不一定为22.4 L·mol-1,错误;D项,硅为原子晶体,1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键,则ΔH=4E(Si—Cl)+2E(H—H)-2E(Si—Si键)-4E(H—Cl),错误。
9.CD 从图可知,活化氧分子为放热反应,A项错误;活化氧分子所需的活化能为图的左侧,即水可使活化能降低0.75 eV-0.57 eV=0.18 eV,B项错误;从图上看,该反应中氧气中的共价键被拆开,形成了碳氧键,C项正确;炭黑颗粒活化了氧分子,活化氧可以快速氧化二氧化硫,D项正确。
10.D A项,由示意图可知反应的化学方程式为CO2+CH4CH3COOH,反应中原子的利用率为100%,正确;B项,由示意图可知CH4在催化剂作用下发生C—H键断裂,正确;C项,①的总能量高于②,①→②转化过程放出热量,并形成了C—C键,正确;D项,催化剂不能改变平衡的移动方向,不能提高转化率,错误。
11.CD 本题以反应机理考查微粒的变化历程及能量变化关系。从图可知,该过程的总反应为HCOOHCO2↑+H2↑,A项正确;结合能量图看,H+浓度过大会使HCOO-浓度过低,H+浓度过小则浓度过小,均会降低该反应的反应速率,B项正确;金属氢化物中氢为-1价,据此分析该反应过程中Fe的化合价都是+3价,即反应过程中铁的化合价不发生变化,C项错误;从Ⅳ→Ⅰ的过程活化能最大,决定了总反应的速率,D项错误。
模拟突破练
1.D 由图可知,E1为正反应活化能,E2为逆反应活化能,E1>E2,ΔH=E1-E2>0,为吸热反应,A项错误;加入催化剂时,E1、E2降低,但ΔH不变,B项错误;由于H—H键的键能大于H—Br键,若反应H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH1<0,则Br—Br键的键能应小于H—Br键,即c>b,又a>c,则a>b,C项错误;该反应为吸热反应,升高温度,正反应速率加快的程度大于逆反应速率加快的程度,使平衡向正反应方向移动,D项正确。
2.D 从图1可看出反应物能量低,生成物能量高,是吸热反应,ΔH1>0,故A项错误;失水过程有新物质生成,是化学变化,故B项错误;由图1得①Na2CO3·10H2O(s)Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH1>0,由图2得②Na2CO3·10H2O(s)Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH2>0,②-①得Na2CO3·H2O(