内容正文:
第二十一讲 化学能与热能
【基础巩固】
1.(2022·济南高三月考)下列说法正确的是( )
A.焓的大小受体系的温度、压强等因素的影响
B.化学反应的反应热等于反应前后焓的变化
C.浓硫酸溶于水是放热反应
D.煤的液化有利于实现碳达峰、碳中和
2.“太阳能燃料”国际会议于2019年10月在我国武汉举行,旨在交流和探讨太阳能光催化分解水制氢、太阳能光催化二氧化碳转化为燃料等问题。下列说法错误的是( )
A.太阳能燃料属于一次能源
B.直接电催化CO2制取燃料时,燃料是阴极产物
C.光催化分解水产生的H2是理想的绿色能源
D.研发和利用太阳能燃料,有利于经济的可持续发展
3.(2023·太原检测)分别向1 L 0.5 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,下列关系正确的是( )
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH2<ΔH3
C.ΔH1>ΔH2=ΔH3 D.ΔH1=ΔH2<ΔH3
4.我国学者研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示(其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注)
下列说法不正确的是( )
A.催化剂能够改变反应历程
B.H2O*转化为 H*和OH*时需要吸收能量
C.反应过程中,过渡态1比过渡态2更难达到
D.总反应方程式为CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-0.72NA eV/mol
5.分别取40 mL 的0.50 mol·L-1盐酸与40 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列说法错误的是( )
A.稍过量的氢氧化钠是确保盐酸完全反应
B.仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒
C.在实验过程中,把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度
D.用硫酸和Ba(OH)2溶液代替盐酸和氢氧化钠溶液,结果也是正确的
6.(2022·湖北重点中学高三质检)设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应;
①C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-a kJ·mol-1
②C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=-b kJ·mol-1
其他数据如下表:
化学键
C===O
O===O
C—H
O—H
C===C
键能/(kJ·mol-1)
798
x
413
463
610
下列说法正确的是( )
A.a<b,且C2H4的燃烧热为a kJ·mol-1
B.上表中x=
C.H2O(l)===H2O(g) ΔH=-(b-a) kJ·mol-1
D.当有4NA个C—H键断裂时,该反应放出热量一定为a kJ
7.研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示,下列说法错误的是( )
A.反应总过程ΔH<0
B.Fe+使反应的活化能减小
C.FeO+也是该反应的催化剂
D.Fe++N2O―→FeO++N2、FeO++CO―→Fe++CO2两步反应均为放热反应
8.(2022·包头一模)某种含二价铜微粒[CuⅡ(OH)(NH3)]+的催化剂可用于汽车尾气脱硝,催化机理如图1,反应过程中不同态物质体系所含的能量如图2。下列说法错误的是( )
A.总反应焓变ΔH<0
B.状态③到状态④的变化过程中有O—H键的形成
C.反应过程中只发生了两次氧化还原反应
D.该脱硝过程的总反应方程式为4NH3+4NO+O2===6H2O+4N2
9.(2021·浙江1月选考,20)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键
H—H
H—O
键能/ (kJ·mol-1)
436
463
热化学方程式
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-482 kJ·mol-1
则2O(g)===O2(g)的ΔH为( )
A.428 kJ·mol-1 B.-428 kJ·mol-1
C.498 kJ·mol-1 D.-498 kJ·mol-1
10.燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量,其常用单位为kJ·kg-1。已知下列物质的燃烧热(25 ℃、101 kPa):
燃料
H2
CO
CH4
C8H18(辛烷)
燃烧热/ (kJ·mol-1)
285.8
283.0
890.3
5 518
据上表数据回答下列问题:
(1)试写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式: 。
(2)CH4的热值约为 (保留3位有效数字)。
(3)上表所列燃料的热值最大的是 (填