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人教版高二化学选修四第一章 化学反应与能量 测试题含答案

2022-12-24 来源:客趣旅游网
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人教版高二化学选修四第一章 化学反应与能量 测试题

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分。

第Ⅰ卷

一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分) 1.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量 280 kJ,断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则反应S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为( ) A. -1 780 kJ·mol-1 B. -1 220 kJ·mol-1 C. -450 kJ·mol-1 D. +430 kJ·mol-1

2.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程,化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)出的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能

1

(kJ•mol﹣)P﹣P:198 P﹣O:360 O═O:498则反应P4(白磷)+3O2→P4O6的能量变化为

( )

A. 释放1 638 kJ的能量 B. 吸收1 638 kJ的能量 C. 释放126 kJ的能量 D. 吸收126 kJ的能量

3.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO,其过程如下: mCeO2

(m-x)CeO2·xCe+xO2

(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2下列说法不正确的是( )

mCeO2+xH2+xCO

A. 该过程中CeO2没有消耗

B. 该过程实现了太阳能向化学能的转化 C. 图中ΔH1=ΔH2+ΔH3

D. H2(g)+ O2(g)===H2O(g)的反应热大于ΔH3

4.在用HCl和NaOH进行中和热测定实验中,若其他条件不变,用氨水代替NaOH,则会使测定结果ΔH( ) A. 偏大 B. 偏小 C. 不变 D. 无法判断

5.下列关于中和热的说法中正确的是( )

A. 10 L 0.1 mol·L-1NaOH溶液与10 L 0.1 mol·L-1盐酸反应时的反应热是中和热 B. 1 mol HCl气体通入1 L 0.01 mol·L-1NaOH溶液中反应时的反应热是中和热 C. 1 mol CH3COOH与2 mol NaOH溶液反应时的反应热是中和热

D. 只要强酸与强碱在稀溶液中反应生成1 mol水时的反应热就是中和热 6.分析如下能量变化示意图,确定下列选项中正确的是( )

A. 2 A(g)+B(g)====2 C(g) ΔH<0 B. 2 A(g)+B(g)====2 C(g) ΔH>0 C. 2A+B====2 C ΔH<0 D. 2C====2 A+B ΔH<0

7.已知热化学方程式:SO2(g)+ O2(g)

SO3(g) ΔH=-98.32 kJ·mol-1,在一定温度的密闭容

器中充入2 mol SO2和1molO2充分反应,经过一段时间放出的热量为98.32 kJ,则容器中的压强与起始时压强的比值为( ) A. B. C. D. 8.下列四组选项中,全部符合下图阴影部分的能源分类是( )

A. 煤炭、石油、沼气 B. 水能、生物能、天然气 C. 太阳能、风能、沼气 D. 地热能、海洋能、核能 9.反应CO(g)+2H2(g)

CH3OH(g)过程中的能量变化情况如下图所示,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表

示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是( )

A. 该反应的ΔH=91 kJ·mol-1

B. 加入催化剂,正、逆反应的活化能数值均减小 C. 加入催化剂,该反应的ΔH变小

D. 如果该反应生成液态CH3OH,则ΔH变大

10.下列有关反应能量变化图像的判断错误的是( )

A. Ⅰ可表示需加热的放热反应

B. Ⅱ可表示需加热的放热反应 C. Ⅲ可表示爆炸反应

D. Ⅳ可表示醋酸和碱的中和反应

11.25 ℃、101 kPa下,C、H2、CH4和CH3OH等几种燃料的热值(指一定条件下单位质量的物质完g-1、143 kJ·g-1、56 kJ·g-1、23 kJ·g-1。则下列热化学方程式正全燃烧所放出的热量)依次是33 kJ·确的是( )

A. C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-396 kJ·mol-1

B. CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -896 kJ·mol-1 C. 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1

D. CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=736 kJ·mol-1

12.已知热化学方程式:SO2(g)+O2(g)====SO3(g)ΔH=﹣98.32 kJ· ,下列表述正确的是( )

A. 在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应,最终放出的热量等于196.64 kJ B. 在容器中当有2 mol SO2和1 mol O2发生反应时,放出的热量等于196.64 kJ

C. 在容器中当有4 mol SO2和2 mol O2发生反应时,反应SO2(g)+ +O2(g)===SO3(g)的反应热为﹣393.28 kJ•

D. 在容器中当有4 mol SO2和2 mol O2发生反应时,反应SO2(g)+ +O2(g)===SO3(g)的反应热为98.32 kJ· 13.下列说法不正确的是( ) A. 燃烧不一定有火焰产生 B. 物质跟氧气的反应就是燃烧

C. 物质在有限的空间内燃烧,可能会引起爆炸

D. 物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关 14.已知:

①25 ℃、101 kPa时,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1

②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1

又已知稀醋酸电离吸热。下列结论正确的是( ) A. C的燃烧热大于110.5 kJ·mol-1 B. ①的反应热为221 kJ·mol-1

C. 稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3 kJ·mol-1 D. 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量

15.肼(H2N—NH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O===O为500、N—N 为154,则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是( )

A. 194 B. 391 C. 516 D. 658

16.在常温常压下,1 g H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体,放出92.3 kJ 的热量。下列热化学方程式中正确的是( )

A. H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-92.3 kJ·mol B. H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=+92.3 kJ·mol-1 C. H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=+184.6 kJ·mol-1 D. 2HCl(g)===H2(g)+Cl2(g) ΔH=+184.6 kJ·mol-1 17.关于能源,以下说法不正确的是( ) A. 煤、石油、天然气等燃料属于不可再生能源

B. 煤、石油、水煤气可从自然界直接获取,属于一级能源 C. 太阳能是一级能源、新能源、可再生能源 D. 潮汐能来源于月球引力做功

18.下列关于中和热的说法中正确的是( )

A. 10 L 0.05 mol·L-1Ba(OH)2溶液与20 L 0.05 mol·L-1HNO3反应时的反应热是中和热 B. 1 mol HCl气体通入1 L 0.01 mol·L-1NaOH溶液中反应时的反应热是中和热 C. 1 mol HClO与2 mol NaOH溶液反应时的反应热也可能是中和热 D. 只要强酸与强碱在稀溶液中反应生成1 mol水时的反应热就是中和热

19.已知在25 ℃、101 kPa 下,11.4 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出 551.76 kJ 能量。表示上述反应的热化学方程式正确的是( )

A. C8H18(l)+ O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-551.76 kJ·mol-1 B. C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 517.6 kJ·mol-1

C. C8H18(l)+ O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=5 517.6 kJ·mol-1 D. C8H18(l)+ O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-551.76 kJ·mol-1

20.下列热化学方程式中ΔH表示可燃物燃烧热的是( ) A. CO(g)+ O2(g)===CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1

B. CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ·mol-1 C. 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 D. H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1

第Ⅱ卷

二、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分) 21.某化学兴趣小组要完成中和热的测定。

(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5 mol• 盐酸、0.55 mol• NaOH溶液,实验尚缺少的玻璃用品是 、 。

(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒? (填“能”或“否”),其原因是 。 (3)他们记录的实验数据如下:

11已知:Q=cm(t2﹣t1),反应后溶液的比热容c为4.18 J•℃﹣•g﹣,

﹣3

各物质的密度均为1 g•cm。

① 计算完成上表ΔH= (保留2位小数)。

②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式: 。

(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果 (填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,

对测定结果 (填“有”或“无”)影响。

22.现有各种能源:①天然气;②氢气;③风能;④水能;⑤石油;⑥煤;⑦电能;⑧潮汐能;⑨地热能;⑩核能;⑪太阳能;⑫管道煤气;⑬化学能;⑭生物质能。 (1)其中属于一次能源的是________,属于二次能源的是________。 (2)其中属于不可再生能源的是________,属于可再生能源的是________。 (3)属于常规能源的是________,属于新能源的是________。 (4)属于清洁能源的是________,属于非清洁能源的是________。

23.热值指在一定条件下每克物质完全燃烧所放出的热量,燃烧产物在该条件下是一种较为稳定的状态,下表是几种物质在常温常压下的热值数据。

(1)根据以上热值数据,最理想的燃料是__________。

(2)根据以上热值数据,写出在该状态下表达氢气燃烧热的热化学方程式_________________。 (3)若管道煤气(含体积比为1∶1的H2和CO)价格为1.00 元·m-3(按标准状况计算),天然气的价格m-3,使用哪种气体在经济上更为合算?________ 为2.50元·

理由是______________________________________________________。(无需写出计算过程) 24.随着世界工业经济的发展、人口的剧增,全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。

(1)如图为C及其氧化物的变化关系图,若①变化是置换反应,则其化学方程式可以是 。

(2)把煤作为燃料可通过下列两种途径:

途径Ⅰ:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1<0 ①

途径Ⅱ:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH2>0 ② 再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3<0 ③ 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH4<0 ④

则途径Ⅰ放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量;ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是 。

(3)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用如下方法合成甲醇: 方法一 CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)

方法二 CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)

在25℃、101 kPa下,1 克甲醇完全燃料放热22.68 kJ,写出甲醇燃烧热的热化学方程式: 。 (4)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化:TiO2(金红石)+2C+2Cl2TiCl4+2CO 已知:

C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=﹣393.5 kJ•mol﹣1 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH=﹣566 kJ•mol﹣1 TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl(s)+O2(g)ΔH=+141 kJ•mol﹣1

则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 。

(5)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、

1

铱、氟以外的所有单质反应。如:6Ag(s)+O3(g)===3Ag2O(s)ΔH=﹣235.8 kJ•mol﹣

﹣1

已知:2Ag2O(s)===4Ag(s)+O2(g) ΔH=+62.2 kJ•mol则O3转化为O2的热化学方程式

为 。

答案解析

1.【答案】B

【解析】利用ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算。

ΔH=280 kJ·mol-1+3×160 kJ·mol-1-6×330 kJ·mol-1=-1 220 kJ·mol-1,可知B项正确。 2.【答案】A

111【解析】各化学键的键能为P﹣P 198 kJ•mol﹣、P﹣O 360 kJ•mol﹣、O=O 498 kJ•mol﹣,

反应热的焓变ΔH=反应物总键能﹣生成物总键能,则反应P4(白磷)+3O2→P4O6的反应热为ΔH=6×198 kJ•mol﹣1+3×498 kJ•mol﹣1﹣12×360 kJ•mol﹣1=﹣1 638 kJ•mol﹣1,说明该反应为放热反应,释放1 638kJ能量,故选A。 3.【答案】C

【解析】总反应H2O+CO2===H2+CO+O2,CeO2为催化剂,A正确;在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO,太阳能转变成化学能,B正确;由图中转化关系知:由氢气和氧气生成气态水时可探途径进行,转化过程焓变相同,即-ΔH1=ΔH2+ΔH3,C错误;D实为比较H2(g)+

O2(g)===H2O(g)与H2(g)+ O2(g)===H2O(l)的反应热,气态变成液态放出热量,后者放出热量多,

因为ΔH<0,放出热量越多,ΔH越小,所以D正确。 4.【答案】A

mol-1是稀的强酸与强碱生成1 mol H2O(l)和可溶性盐时对应的中和热,当参加反【解析】57.3 kJ·

mol;氨应的酸或碱为弱电解质时,电离时需吸收热量,放出的热量小于57.3 kJ,ΔH>-57.3 kJ·水是弱碱,电离吸热,会使放出的热量减少,而ΔH为“-”,测定结果中ΔH偏大。 5.【答案】A

L-1NaOH溶液中反应的热效应除了中和热外还有【解析】B中1 mol HCl气体通入1 L 0.01 mol·

HCl气体溶解中和电离过程中的热效应,错误;C中醋酸溶液和NaOH溶液不一定是稀溶液,错误;D中如果是硫酸与氢氧化钡反应,它们反应除生成水外还会生成硫酸钡沉淀,放出更多热量,错误。 6.【答案】A

-1

【解析】由图像知,2A+B的能量高于2C的能量,根据化学反应前后能量守恒,如果A、B为反应物,C为生成物,2A(g)+B(g)====2C(g)时该反应放出能量,ΔH< 0;如果C为反应物,A、B为生成物,2C(g)===2A(g)+B(g)时该反应吸收能量,ΔH> 0。 故选A。 7.【答案】D

【解析】物质在参加反应过程中放出或吸收的热量与此消耗的物质的量成正比,依据已知的热化学方程式计算出参加反应的SO2的物质的量进行解答。 最终放出热量98.3 2kJ,说明参加反应的SO2为1mol,则:

容器中的压强与起始时压强的比值为8.【答案】C

= 。

【解析】煤炭、石油、天然气是化石能源,不是新能源,A、B错误;太阳能、风能、沼气都是来自太阳能的可再生能源,C正确;地热能、核能不是来自太阳能,D错误。 9.【答案】B

【解析】反应物总能量大于生成物总能量,该反应放热,A错误;催化剂只改变反应的活化能,使正、逆反应的活化能数值均减小,但ΔH不变,B正确,C错误;如果该反应生成液态CH3OH,放出更多的热量,ΔH减小,D错误。 10.【答案】A

【解析】因为生成物的能量高于反应物的能量,为吸热反应,故A错误;当反应物的能量高于生成物的能量时,为放热反应,可能需要加热引发,故B正确;爆炸是剧烈的燃烧过程,反应物和产物能量差距大,过程表现为放热,故C正确;酸碱中和反应是放热反应,此时生成物的能量低于反应物的能量,故D正确。故选A。 11.【答案】B

【解析】热值是指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量,A中C生成CO,未完全燃g-1,1 mol H2(g)放热286 kJ,热烧,错误;放出热量ΔH为负值,D错误;氢气的热值为143 kJ·

mol-1或2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-化学方程式H2(g)+ O2(g)===H2O(l) ΔH=-286 kJ·572 kJ·mol-1,C中氢气数与放出热量不匹配,错误。 12.【答案】B

【解析】反应是可逆反应不能进行彻底,在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应,最终放出的热量小于196.64 kJ,A错误;热化学方程式的焓变是指对应化学方程式量全部完全反应放出的热量,在容器中当有2 mol SO2和1 mol O2发生反应时,放出的热量等于196.64 kJ,B正确;反应热是表示按照热化学方程式计量数的物质的量反应时吸收或放出的热量,所以方程式的系数不变,反应热不变,仍是﹣98.32 kJ· ,C、D错误。 13.【答案】B

【解析】燃烧不一定有火焰产生,如木炭燃烧没有火焰,A正确;物质与氧气的反应可能属于缓慢氧化,B错误;物质在有限的空间内燃烧,会造成气体的急剧膨胀,有可能会引起爆炸,C正确;物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关,浓度越大,反应越剧烈,D正确。 14.【答案】A

【解析】101 kPa 1 mol C(s)完全燃烧生成CO2放出的热量为C(s)的燃烧热,故C(s)的燃烧热大于110.5 kJ·mol-1,A项正确;①的反应热为-221 kJ·mol-1,B项不正确;稀H2SO4与稀NaOH溶液mol-1,C项不正确;CH3COOH电离时吸热,稀CH3COOH与稀NaOH溶反应的中和热为57.3 kJ·

液反应生成1 mol水,放出热量小于57.3 kJ。 15.【答案】B

【解析】1 mol N2H4和1 mol O2变成原子时断键需要的能量为2 752 kJ-534 kJ=2 218 kJ,肼和154 kJ·mol-氧气断键变为原子时要断裂1 mol N—N、4 mol N—H、1 mol O==O键,所以1 mol×

-1

1

500 kJ·mol=2 218 kJ,解得断裂1 mol N—H键所需能量为391 kJ。 E(N—H)+1 mol×+4 mol×16.【答案】D

【解析】H2在Cl2中燃烧生成HCl气体,1 g H2燃烧放出92.3 kJ的热量,则1 mol (2 g)H2燃烧放出184.6 kJ的热量,化学反应放出热量,ΔH为“-”。则H2在Cl2中燃烧生成HCl气体的热化学方mol-1。一个放热反应的逆反应是吸热反应,并程式为H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·

且在其他条件相同时,ΔH是原ΔH的相反数。则该题的四个选项中只有D是正确的。 17.【答案】B

【解析】煤、石油、天然气等化石燃料在自然界中可直接取得,属于一级能源,但蕴藏量有限,不可再生,最终将会枯竭,A正确;水煤气是由焦炭与H2O(g)在高温下反应制取,属于二级能源,B不正确;太阳能既是一级能源、新能源,还是可再生能源,C正确;潮汐能来自于月球引力,D正确。 18.【答案】A

【解析】中和热是指酸、碱的稀溶液完全反应生成1 mol水和可溶盐时的反应热,不包含生成沉淀、反应物溶解、电离、水合等过程的热效应,A正确;B中除中和热外,还有HCl气体的溶解热,HCl水中电离吸收的热量,错误;C中除中和热外,还包括HClO电离吸收的热量,错误;如硫酸与氢氧化钡反应时,除中和热外,还包括生成沉淀对应放出的热量,D错误。 19.【答案】B

【解析】热化学方程式正误判断时可先简单后复杂,先定性后定量原则进行,可先查看ΔH的正、负号和物质的状态是否符合要求,后查看物质的数量与反应热比例是否匹配。水为气态,A错误;辛烷燃烧是一个放热反应,ΔH<0,C错误;热化学方程式中化学计量数表示的是反应物或生成物的物质的量,ΔH与化学计量数成正比。11.4 g C8H18的物质的量为0.1 mol ,则1 mol C8H18完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出热量为5 517.6 kJ,B正确。 20.【答案】A

【解析】燃烧热指的是25 ℃、101 kPa 时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,C错误;如C(s)生成CO2(g), H生成H2O(l),A正确、B错误;燃烧热指的是生成氧化物,D中无氧化物生成,不属于燃烧热的范畴,不符合题意。

21.【答案】(1)量筒 温度计 (2)否 金属易导热,热量散失导致误差大 (3)①-56.85 ②HCl(aq)+NaOH(aq)====NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8 kJ• (4)无 有

【解析】(1)中和热的测定过程中,需要用量筒量取酸溶液、碱溶液的体积,需要使用温度计测量温度,所以还缺少温度计和量筒。

(2)不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,因为铜丝搅拌棒是热的良导体,热量损失大。 (3)①第1次实验反应前后温度差为3.3 ℃,第2次实验反应前后温度差为3.5 ℃,平均温度差为3.4 ℃,50 mL 0.55 mol• NaOH溶液与50 mL 0.5 mol• HCl溶液的质量和为m=100 mL×1g· =100 g,c=4.18 J· • ,代入公式Q=cmΔT得生成0.05 mol的水放出热量Q=4.18 J·100 g×3.4 ℃=1 421.2 J=1.421 2 kJ,即生成0.025 mol的水放出热量为1.421 2 kJ,所以生 • ×

成1 mol的水放出热量为

=56.85 kJ,即该实验测得的中和热ΔH=﹣56.85 kJ· 。

②稀盐酸和NaOH稀溶液反应生成1 mol水放热56.8 kJ,该反应的热化学方程式为HCl(aq)+NaOH(aq)====NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=﹣56.8 kJ• 。

(4)KOH代替NaOH都是强碱,符合中和热的概念,所以用KOH代替NaOH,对测定结果无影响;醋酸为弱酸,电离过程为吸热过程,所以用醋酸代替HCl做实验,反应放出的热量小于56.8 kJ,ΔH偏大。

⑭⑬22.【答案】(1)①③④⑤⑥⑧⑨⑩⑪ ②⑦⑫(2)①⑤⑥⑩ ②③④⑦⑧⑨⑪⑫⑬⑭ (3)①④⑤⑥⑦⑫⑬⑭ ②③⑧⑨⑩⑪(4)②③④⑦⑧⑨⑪⑬⑭ ①⑤⑥⑩⑫

【解析】按能源的生成方式:一次能源和二次能源;按能源在当代社会中的地位:常规能源和新能源;按能否再生:可再生和非再生能源;按能源对环境的污染程度化:清洁能源和非清洁能源。 (1)①天然气;③风能;④水能;⑤石油;⑥煤;⑧潮汐能;⑨地热能;⑩核能;⑪太阳能;⑭生物质能属于一次能源。②氢气;⑦电能;⑫管道煤气;⑬化学能属于二次能源。

(2)①天然气;⑤石油;⑥煤;⑩核能属于不可再生能源。②氢气;③风能;④水能;⑦电能;⑧潮汐能;⑨地热能;⑪太阳能;⑫管道煤气;⑬化学能;⑭生物质能属于可再生能源。

(3)④水能;⑤石油;⑥煤;⑦电能;⑫管道煤气;⑬化学能属于常规能源。②氢气;③风能;⑧潮汐能;⑨地热能;⑩核能;⑪太阳能;⑭生物质能属于新能源。

(4)②氢气;③风能;④水能;⑦电能;⑧潮汐能;⑨地热能;⑪太阳能;⑬化学能;⑭生物质能属于清洁能源。①天然气;⑤石油;⑥煤;⑩核能;⑫管道煤气属于非清洁能源。 23.【答案】(1)H2

(2)H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1

(3)天然气 相同价格的管道煤气和天然气相比产生的热量后者多

【解析】(1)H2的热值最大,且燃烧产物无污染,是最理想的燃料;(2)“表示氢气燃烧热的热化学方程式”既要符合热化学方程式要求,又要满足燃烧热的条件,1 g H2(g)完全燃烧生成H2O(l)放热143 kJ,1 mol H2(g)放热286 kJ,热化学方程式为H2(g)+ O2(g)===H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1;(3)设均花费2.5元燃料,2.5元管道煤气放出的热量为

×143 kJ·g+

-1

×10 kJ·g-1≈12 634 kJ;

花费2.5元天然气放出的热量为

×56 kJ·g-1=40 000 kJ,则消费相同价格的燃料时天然气放出的热量多,更划算。

24.【答案】(1)C+CuOCu+CO↑

(2)等于 ΔH1=ΔH2+(ΔH3+ΔH4)

(3)CH3OH(l)+mol-1 (4)﹣80 kJ·

O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=﹣725.76 kJ•mol﹣1

mol-1 (5)2O3(g)===3O2(g)ΔH=﹣285 kJ·

【解析】(1)C能将CuO中的铜置换出来,生成铜和CO,故化学方程式为C+CuOCu+CO↑;

(2)根据盖斯定律可知,反应热只与始态和终态有关,而与反应的途径无关,通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的,途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等,两途径最终生成物只有二氧化碳,所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量; 途径Ⅱ:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH2>0 ② 再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH3<0 ③

2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)ΔH4<0 ④

2+③+④得2C(s)+2O2(g)===2CO2(g)ΔH=2ΔH2+ΔH3+ΔH4。 由盖斯定律可知,②×

所以ΔH1=ΔH=(2ΔH2+ΔH3+ΔH4)=ΔH2+(ΔH3+ΔH4)。

(3)在25℃、101 kPa下,1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。32 g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为725.76 kJ则表示甲醇燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=﹣725.76 kJ•mol﹣1;

﹣1

(4)已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=﹣393.5 kJ•mol

②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH=﹣566 kJ•mol﹣1

③TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g)ΔH=+141 kJ•mol﹣1

2﹣②得到, 金红石与氯气、石墨制取TiCl4(s)和CO的化学反应方程式可以通过③+①×

﹣1﹣

所以TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g) ΔH=141 kJ•mol﹣393.5 kJ•mol

1

×2+566 kJ•mol﹣1=-80 kJ•mol﹣1,

1

即TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g) ΔH=﹣80 kJ•mol﹣; 1

(5)Ⅰ、6Ag(s)+O3(g)===3Ag2O(s) ΔH=﹣235.8 kJ•mol﹣,

Ⅱ、2Ag2O(s)===4Ag(s)+O2(g) ΔH=+62.2 kJ•mol﹣1,

2+Ⅱ×3可得到:2O3(g)===3O2(g),则反应热ΔH=(﹣235.8 kJ•mol﹣1)根据盖斯定律可知Ⅰ×

×2+(+62.2 kJ•mol﹣1)×3=﹣285 kJ•mol﹣1。

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