内容正文:
第六章 化学反应与能量
第1节 化学能与热能
[基础对点练]
1.炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧,活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示,活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法错误的是( )
A.氧分子的活化包括O—O键的断裂与C—O键的生成
B.每活化一个氧分子放出0.29 eV的能量
C.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eV
D.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂
解析:C [由题图可知,氧分子的活化是O—O键的断裂与C—O键的生成过程,A项正确;由题图可知反应物的总能量高于生成物的总能量,因此每活化一个氧分子放出的能量为0.29 eV,B项正确;无水时相对活化能为0.75 eV,有水时相对活化能为0.57 eV,活化能降低0.18 eV,C项错误;炭黑颗粒可以活化氧分子,而生成的活化氧可以快速氧化SO2,因此炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂,D项正确。]
2.(2022·山东省实验中学第一次诊断)N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应原理为N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g) ΔH,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.ΔH=ΔH1+ΔH2
B.ΔH=-226 kJ/mol
C.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.为了实现转化需不断向反应器中补充Pt2O+和Pt2O
解析:D [根据盖斯定律可知,ΔH=ΔH1+ΔH2,A项正确;由题图可知,ΔH=134 kJ/mol-360 kJ/mol=-226 kJ/mol,B项正确;该反应为放热反应,正反应的活化能小于逆反应的活化能,C项正确;反应过程中Pt2O+和Pt2O参与反应后又生成,不需要补充,D项错误。]
3.(2023·扬州市高三开学考)关于下图所示转化关系(X代表卤素)的说法不正确的是( )
A.2H(g)+2X(g)===2HX(g) ΔH3<0
B.途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关,所以ΔH1=ΔH2+ΔH3
C.Cl、Br、I的非金属性依次减弱,所以途径Ⅱ吸收的热量依次增多
D.途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多,说明HCl比HBr稳定
解析:C [A.原子结合成分子放热,所以2H(g)+2X(g)===2HX(g) ΔH3<0,A正确;B.遵循盖斯定律,反应热与途径无关,B正确;C.Cl、Br、I的非金属性依次减弱,键能Cl—Cl>Br—Br>I—I,所以途径Ⅱ吸收的热量依次减小,C错误;D.途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多,说明HCl的能量低,HCl比HBr稳定,D正确;答案选C。]
4.已知热化学方程式(Q1、Q2均为正值):
C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-Q1 kJ·mol-1,C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-Q2 kJ·mol-1,有关上述反应的叙述错误的是( )
A.Q1<Q2
B.生成物总能量均高于反应物总能量
C.由1 mol C(s)反应生成1 mol CO(g)时放出Q1 kJ热量
D.1 mol CO2气体具有的能量大于1 mol干冰具有的能量
解析:B [1 mol碳完全燃烧生成CO2放出的能量大于1 mol碳不完全燃烧生成CO放出的能量,Q1、Q2均为正值,故Q2>Q1,A项正确;两反应均为放热反应,故生成物总能量均低于反应物总能量,B项错误;生成1 mol CO气体时放出Q1kJ热量,C项正确;等物质的量的同种物质,气态时所具有的能量高于固态时所具有的能量,D项正确。]
5.(2023·鹤岗市一中高三开学考)人体内的血红蛋白(Hb)可与O2结合,但更易与CO结合而使人体中毒,涉及原理如下:
①Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq) ΔH1<0
②Hb(aq)+CO(g)HbCO(aq) ΔH2<0
③HbO2(aq)+CO(g)HbCO(aq)+O2(g) ΔH3<0
下列说法错误的是( )
A.ΔH3=ΔH2-ΔH1
B.从平原到高原时,人体血液中c(HbO2)将降低,使人体因缺氧而感到不适
C.ΔH1/ΔH2的数值范围是大于1
D.将CO中毒的人转至高压氧仓中治疗,反应③的平衡逆向移动而缓解症状
解析:C [A.根据盖斯定律,反应③=反应②-反应①,则ΔH3=ΔH2-ΔH1,A正确;B.从平原到高原时,空气中的氧气含量减少,使反应①的平衡逆向移动,则人体血液中c(HbO2)降低,使人体因缺氧而感到不适,B正确;C.由A项分析及题中条件得ΔH3=ΔH2-ΔH1<0,则ΔH2<ΔH1<0,故0<ΔH1/ΔH2<1,C错误;D.CO中毒的人的血液中c(HbCO)较大而c(HbO2)较小,转到高压氧仓中治疗,氧气