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专题7 化学反应与能量变化
第一部分 专题通关练
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解析 燃烧放热,所以,ΔH2<0,B错误;从上到下依次给热化学方程式编号为①、②、③、④、⑤,反应①=③-2×②,所以有:ΔH1=ΔH3-2ΔH2,C正确;反应⑤-2×④可得反应①,所以:ΔH1=ΔH5-2×ΔH4,而反应①是吸热反应,即ΔH1>0,则2ΔH4<ΔH5,A、D错误。
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2.N2O和CO是环境污染性气体,可在催化剂条件下转化为无害气体,反应进程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.加入催化剂使反应的ΔH变小
B.该反应的热化学方程式为N2O(g)+CO(g)===CO2(g)+N2(g) ΔH=-226 kJ·mol-1
C.反应物的总键能大于生成物的总键能
D.该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能
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解析 对于特定化学反应,加入催化剂只是改变化学反应途径,不改变化学反应的反应热,A错误;Ea1=134 kJ·mol-1,Ea2=360 kJ·mol-1,则该反应的热化学方程式为N2O(g)+CO(g)===CO2(g)+N2(g) ΔH=134 kJ·mol-1-360 kJ·mol-1=-226 kJ·mol-1,B正确;该反应为放热反应,该反应的反应物总键能小于生成物的总键能,C错误;该反应正反应的活化能为134 kJ·mol-1,逆反应的活化能为360 kJ·mol-1,即该反应逆反应的活化能大于正反应的活化能,D错误。
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解析 元素的非金属性越强,对应简单气态氢化物的稳定性越强,同一主族,从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,因此稳定性:H2O>H2S>H2Se,故A错误;Se(g)+H2(g) H2Se(g)对应的ΔH>0,说明该反应正向吸热,降温使得反应向放热的方向移动,即逆向移动,不利于生成H2Se,故B错误;将已知热化学方程式依次编号为①、②、③,根据盖斯定律,由2×(①-②)可得:O2(g)+2H2S(g)===2H2O(g)+2S(g) ΔH=-444 kJ·mol-1,故C正确;随着核电荷数的减小,ⅥA族元素的非金属性逐渐增强,与氢原子形成的共价键越强,放出的热量越多,生成物越稳定,ⅥA族元素的单质与H2的化合反应越容易发生,故D错误。
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4.文献报道:在45 ℃、0.1 MPa时,科学家以铁粉为催化剂,通过球磨法合成氨。部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注),下列说法正确的是( )
A.由此历程可知:N*+3H*===NH*+2H* ΔH>0
B.铁粉改变了合成氨的反应历程和反应热
C.图示过程中有极性共价键的生成
D.用不同催化剂合成氨,反应历程均与上图相同
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解析 由历程图可知,N*+3H*===NH*+2H* ΔH<0,A错误;催化剂能改变反应历程,缩短达到平衡的时间,不能改变反应热,B错误;不同元素之间形成的共价键为极性共价键,图示过程中有N—H键的形成,故C正确;使用不同催化剂,反应历程不同,D错误。
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5.(1)二甲醚作为燃料电池的原料,可通过以下途径制取:
Ⅰ.2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH
Ⅱ.2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH
已知:①CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH1=-41.0 kJ·mol-1
②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0 kJ·mol-1
③CH3OCH3(g)+H2O(g) 2CH3OH(g) ΔH3=+23.5 kJ·mol-1
则反应Ⅰ的ΔH=________ kJ·mol-1。
-203.5
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(2)在一定条件下氨气和氧气能发生反应生成氮气和水蒸气:
4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g) ΔH。
查阅资料可得有关的化学键键能数据如下:
由此计算上述反应的反应热ΔH=________ kJ·mol-1。
-1268
化学键 N≡N H—O N—H O===O
E/(kJ·mol-1) 946 463 391 496
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解析 (1)根据盖斯定律,①×2+②×2-③得反应Ⅰ,则ΔH=(-41.0 kJ·mol-1)×2+(-49.0 kJ·mol-1)×2-(+23.5 kJ·mol-1)=-203.5 k