2017-2018學(xué)年中等難度高一人教版化學(xué)必修2《常見的能量換化形式》專題2_第1頁
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文檔簡介

20172018學(xué)年中等難度高一人教版化學(xué)必修2《常見的能量換化形式》專題2(有答案解析)一.選擇題(共20小題)1.下列屬于不可再生能源的是()A.氫氣 B.石油 C.沼氣 D.酒精2.下列反應(yīng)中能量變化與其它不同的是()A.鋁熱反應(yīng)B.燃料燃燒C.酸堿中和反應(yīng)D.Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl固體混合A.A B.B C.C D.D3.下列說法正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)除了生成新的物質(zhì)外,只伴隨著熱量的變化B.物質(zhì)燃燒不一定是放熱反應(yīng),放熱的化學(xué)反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生C.太陽能、氫能、生物質(zhì)能屬于新能源D.化石燃料是一次能源,乙醇是不可再生能源4.下列有關(guān)能量的說法正確的是()A.原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷.原電池將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能C.中和反應(yīng)放熱說明中和反應(yīng)前后能量不守恒D.吸熱反應(yīng)中生成物的總能量低于反應(yīng)物的總能量5.化學(xué)能與熱能、電能等能相互轉(zhuǎn)化.關(guān)于化學(xué)能與其他能量相互轉(zhuǎn)化的說法正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因是物質(zhì)狀態(tài)的改變B.鋁熱反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高C.圖I所示的裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹.圖II所示的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)6.下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說法中正確的是()A.給手機(jī)充電時(shí):化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.鉛蓄電池的放電過程:電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.氫氣在氧氣中燃燒:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能D.植物的光合作用:生物質(zhì)能(化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為光能(太陽能)7.下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)識不正確的是()A.燃料燃燒,只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能B.人類使用照明設(shè)備,將電能轉(zhuǎn)化為光能C.通過植物的光合作用,太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D.生物體內(nèi)化學(xué)變化過程在能量轉(zhuǎn)化上比在體外發(fā)生的一些能量轉(zhuǎn)化更為合理、有效8.下列裝置工作時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是()A.煤氣灶 B.鉛蓄電池 C.風(fēng)力發(fā)電 D.光伏發(fā)電9.目前,我市電能的主要來源是火力發(fā)電.下列關(guān)于火力發(fā)電過程中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的描述,正確的是()A.化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能在轉(zhuǎn)化成電能B.化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能在轉(zhuǎn)化成電能C.化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能在轉(zhuǎn)化成熱能在到機(jī)械能D.化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能在轉(zhuǎn)化成機(jī)械能在到電能10.下列過程中,把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是()A.風(fēng)力發(fā)電 B.干電池產(chǎn)生電流C.木炭燃燒 D.用電取暖器取暖11.下列物質(zhì)中,屬于可再生的能源是()A.氫氣 B.石油 C.煤 D.天然氣12.下列有關(guān)說法正確的是()A.同時(shí)改變兩個(gè)變量來研究反應(yīng)速率的變化,能更快得出有關(guān)規(guī)律B.植物的光合作用使得太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.燃料燃燒時(shí)只將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了熱能D.使用太陽能熱水器、沼氣的利用、玉米制乙醇都涉及到生物質(zhì)能的利用13.化學(xué)反應(yīng)中通常伴隨著能量變化,下列說法中不正確的是()A.工業(yè)制備金屬鋁時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.太陽能電池在放電時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C.煤氣泄露爆炸時(shí)將部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能D.煙花燃燒時(shí)將部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能14.下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的認(rèn)識中不正確的是()A.白熾燈工作時(shí),電能全部轉(zhuǎn)化為光能B.綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí),太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.電解水生成氫氣和氧氣時(shí),電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D.煤燃燒時(shí),化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能15.下列說法正確的是()A.汽油車在行駛過程中,熱能首先轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,化學(xué)能再轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B.炸藥發(fā)生爆炸時(shí)化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為熱能C.炭燃燒時(shí)化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為光能D.柴草燃燒時(shí),部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能16.模擬植物的光合作用,利用太陽能將H2O和CO2化合生成二甲醚(CH3OCH3),裝置如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是()A.H+由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移B.催化劑a表面發(fā)生的反應(yīng)是2CO2+12e﹣+12H+═CH3OCH3+3H2OC.該過程是太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程D.消耗CO2與生成O2體積比為1:117.化學(xué)與科學(xué)技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展息息相關(guān),下列有關(guān)說法不正確的是()A.環(huán)保太陽能公廁已在多地投入使用,其頂部的太陽能電池板可將太陽能轉(zhuǎn)變成電能和熱能B.我國已能利用3D打印技術(shù),以鈦合金粉末為原料,通過激光熔化逐層堆積,來制造飛機(jī)鈦合金結(jié)構(gòu)件,高溫時(shí)可用金屬鈉還原相應(yīng)的氯化物來制取金屬鈦C.汽車尾氣中的氮氧化物和碳?xì)浠衔镌诖髿猸h(huán)境中受強(qiáng)烈的太陽紫外線照射后產(chǎn)生一種新的二次污染物﹣光化學(xué)煙霧也會(huì)引起霧霾,汽車尾氣中含有氮氧化物,原因是汽油燃燒不充分D.生物煉銅法就是利用某種能耐受銅鹽毒性的細(xì)菌,利用空氣中的氧氣把不溶性的硫化銅轉(zhuǎn)化為可溶性的銅鹽,從而使銅的冶煉變得成本低,污染小,反應(yīng)條件十分簡單18.2016年3月新疆理化技術(shù)研究所首先發(fā)現(xiàn):在光、堿性CeO2修飾TiO2的復(fù)合納米材料的催化作用下,二氧化碳和水可轉(zhuǎn)化為甲烷和一氧化碳.下列說法不正確的是()A.此反應(yīng)可將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.CO2和CH4均含極性共價(jià)鍵C.產(chǎn)物可能還有O2D.CO2溶于水呈酸性的原因:CO2+H2O?H2CO3H2CO3?2H++CO32﹣19.化學(xué)與生產(chǎn)、生活、環(huán)境關(guān)系密切,下列說法正確的是()A.提倡使用太陽能、風(fēng)能、天然氣、地?zé)崮艿刃履茉?,以保護(hù)環(huán)境B.“玉兔號”的太陽能電池板主要由二氧化硅制成C.為除去鍋爐水垢中的CaSO4,可先用飽和Na2CO3溶液浸泡,再加鹽酸溶解D.堿性洗滌劑的去污能力比中性洗滌劑弱,是由于油脂在中性溶液中更易水解20.未來清潔能源﹣﹣納米金屬.如納米鐵可作為發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料,那時(shí)我們將迎來一個(gè)新的“鐵器時(shí)代”.有一些專家也曾經(jīng)指出,如果利用太陽能使燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等重新組合的構(gòu)想能夠?qū)崿F(xiàn)(如圖),那么,不僅可以消除大氣的污染,還可以節(jié)約燃料,緩解能源危機(jī),在此構(gòu)想的物質(zhì)循環(huán)中太陽能最終轉(zhuǎn)化為()A.化學(xué)能 B.熱能 C.生物能 D.電能二.填空題(共4小題)21.從能量形式上看,化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為的變化,所有的燃燒反應(yīng)都要熱量.22.氫能源是21世紀(jì)極具發(fā)展前景的新能源之一,它既是綠色能源,又可循環(huán)使用.請?jiān)谌鐖D中的兩個(gè)空格中填上循環(huán)過程中反應(yīng)物和生成物的分子式,以完成理想的氫能源循環(huán)體系圖(循環(huán)中接受太陽能的物質(zhì)在自然界中廣泛存在).(1)從能量轉(zhuǎn)換的角度看,過程Ⅱ上應(yīng)是能轉(zhuǎn)化為能.(2)過程Ⅱ的完成可以在不同的電解質(zhì)溶液中進(jìn)行,試分別寫出符合下列要求的電極反應(yīng)式:①以稀硫酸為電解質(zhì):正極:.②以氫氧化鈉溶液為電解質(zhì):負(fù)極:.③當(dāng)電解質(zhì)為熔融ZrO2(摻雜有Y2O3)的晶體(在高溫下電離,以金屬陽離子和O2﹣導(dǎo)電)時(shí),正極:,負(fù)極:.23.在化學(xué)反應(yīng)中不僅有物質(zhì)的變化,還伴隨著能量的變化.人們對化學(xué)反應(yīng)的利用也主要表現(xiàn)在這兩個(gè)方面:制備新物質(zhì)和獲取能量.請?zhí)顚懴铝斜砀瘢蛱柛鞣N化學(xué)變化制備新物質(zhì)或能量轉(zhuǎn)化(主要)示例實(shí)驗(yàn)室點(diǎn)燃酒精燈化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苁纠脷錃夂吐葰夂铣甥}酸制備新物質(zhì)(1)從銅礦中提煉銅(2)冬天,居民燒木炭取暖(3)鎂燃燒制照明彈(4)Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O(5)6nH2O+6nCO2(C6H12O6)n+6nO224.所有的化學(xué)反應(yīng)均有熱能的變化(判斷對錯(cuò))三.解答題(共10小題)25.化學(xué)一選修化學(xué)與技術(shù)]現(xiàn)代化工廠的設(shè)計(jì)理念是依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論和工業(yè)生態(tài)學(xué)原理建立生態(tài)工業(yè)園區(qū).如圖是某企業(yè)設(shè)計(jì)的硫酸一磷銨一水泥聯(lián)產(chǎn)、海水﹣淡水多用、鹽一熱一電聯(lián)產(chǎn)的三大生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈流程圖.根據(jù)上述產(chǎn)業(yè)流程回答下列問題:(1)從原料、能源、交通角度考慮該企業(yè)應(yīng)建在A西部山區(qū)B沿海地區(qū)C發(fā)達(dá)城市D東北內(nèi)陸(2)該流程①、②、③、④、⑤為能量或物質(zhì)的輸送,請分別寫出輸送的主要物質(zhì)的化學(xué)式或能量形式:①、②、③、④、⑤.(3)沸騰爐發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:;磷肥廠的主要產(chǎn)品是普鈣,其主要成分是(填化學(xué)式).(4)熱電廠的冷卻水是,該流程中濃縮鹽水除提取鹽以外還可提取的物質(zhì)有(寫出一種即可).(5)根據(jù)現(xiàn)代化工廠設(shè)計(jì)理念請?zhí)岢龈郀t煉鐵廠廢氣、廢渣及多余熱能的利用設(shè)想.,(寫出兩點(diǎn)即可).26.如圖所示,把試管放入盛有25℃飽和石灰水的燒杯中,試管中開始放入幾小塊鎂片,再滴入5mL稀鹽酸,試完成下列問題.(1)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是.(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是.(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式(4)由實(shí)驗(yàn)推知,MgCl2溶液和H2的總能量(填“大于”“小于”或“等于”)鎂片和鹽酸的總能量.(5)寫出下列物質(zhì)的電子式:MgHClNH4+NaOHNa2O2.27.開源節(jié)流是應(yīng)對能源危機(jī)的重要舉措.(1)下列做法有助于能源“開源節(jié)流”的是(填字母).a(chǎn).大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求b.大力發(fā)展農(nóng)村沼氣,將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源c.開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)岬刃履茉础p少使用煤、石油等化石燃料d.減少資源消耗,增加資源的重復(fù)使用、資源的循環(huán)再生(2)氫能是理想的清潔能源.下列制氫的方法中,最節(jié)能的是(填字母).a(chǎn).電解水制氫:2H2O2H2↑+O2↑b.高溫使水分解制氫:2H2O2H2↑+O2↑c(diǎn).太陽光催化分解水制氫:2H2O2H2↑+O2↑d.天然氣制氫:CH4+H2OCO+3H2(3)利用MnFe2O4通過兩步反應(yīng)使水分解制氫氣,第一步反反應(yīng)為:MnFe2O4MnFe2O4﹣X+O2則第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式為(不寫條件).(4)圖是以SO2、I2、H2O為原料,利用核能使水分解制氫氣的一種流程.反應(yīng)X的化學(xué)方程式為,該流程中循環(huán)使用的原料有.從理論上講,該流程中,1mol原料水制得molH2.28.氫氣被公認(rèn)是21世紀(jì)替代礦物燃料的理想能源.請回答下列問題(1)若用水制取氫氣,以下研究方向不正確的是A.構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì),因此可以研究在水不分解的情況下,使氫元素成為一種能源B.設(shè)法使太陽光聚焦,產(chǎn)生高溫,使水分解產(chǎn)生氫氣C.尋找高效催化劑,使水分解產(chǎn)生氫氣,同時(shí)釋放能量D.尋找特殊化學(xué)物質(zhì)用于開發(fā)廉價(jià)能源,以分解水制取氫氣(2)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)概念的新型發(fā)電裝置.其構(gòu)造如圖所示:a、b兩個(gè)極均由多孔性碳制成,通入的氣體由孔隙中逸出,并在電極表面放電.在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)椋ㄓ胊、b表示).B電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為.若消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6LH2,則通過導(dǎo)向中的電子數(shù)為(3)若氫氣的燃燒過程中,破壞1molH2中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1KJ,破壞1molO2中的化學(xué)鍵為Q2KJ,形成1molH2O中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ,下列關(guān)系式正確的是A.Q1+Q2>Q3B.Q1+Q2<Q3C.2Q1+Q2>2Q3D.2Q1+Q2<2Q3.29.氨在化肥生產(chǎn)、貯氫及燃煤煙氣脫硫脫硝等領(lǐng)域用途非常廣泛.(1)尿素CO(NH2)2]與氰酸銨(NH4CNO)互為;氰酸銨屬于化合物(選填:“離子”或“共價(jià)”).(2)液氨是一種貯氫材料,氣態(tài)氨轉(zhuǎn)變?yōu)橐喊睂⒛芰浚ㄟx填:“吸收”或“釋放”).液氨可通過圖1裝置釋放氫氣,該過程中能量轉(zhuǎn)化方式為.(3)氨氣可作為脫硝劑,在恒溫恒容密閉容器中充入一定量的NO和NH3,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):6NO(g)+4NH3(g)?5N2(g)+6H2O(g).①能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(不定項(xiàng)選擇).a(chǎn).反應(yīng)速率ν(NH3)=ν(N2)b.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而發(fā)生變化c.容器內(nèi)N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再隨時(shí)間而發(fā)生變化d.容器內(nèi)n(NO):n(NH3):n(N2):n(H2O)=6:4:5:6②某次實(shí)驗(yàn)中測得容器內(nèi)NO及N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖2所示,圖中ν(正)與ν(逆)相等的點(diǎn)為(選填字母).(4)已知:斷開1mol共價(jià)鍵吸收的能量或形成1mol共價(jià)鍵釋放的能量數(shù)據(jù)如表共價(jià)鍵H﹣HN﹣HN≡N能量變化/kJ?mol﹣1436390.8946則合成氨反應(yīng):N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=kJ?mol﹣1(5)工業(yè)上用氨水吸收硫酸工業(yè)尾氣中的SO2,既可消除污染又可獲得NH4HSO3等產(chǎn)品.若用1000kg含NH3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%的氨水吸收SO2且全部轉(zhuǎn)化為NH4HSO3,不考慮其它成本,則可獲得的利潤為元(參照下面的價(jià)格表).NH3質(zhì)量分?jǐn)?shù)17%的氨水無水NH4HSO3價(jià)格(元/kg)1.01.830.氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗蕴柲転闊嵩?,熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法.其反應(yīng)過程如圖所示:(1)反應(yīng)I的化學(xué)方程式是.(2)反應(yīng)I得到的產(chǎn)物用I2進(jìn)行分離.該產(chǎn)物的溶液在過量I2的存在下會(huì)分成兩層﹣含低濃度I2的H2SO4層和含高濃度I2的HI層.①根據(jù)上述事實(shí),下列說法正確的是(選填序號).a(chǎn).兩層溶液的密度存在差異b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶②辨別兩層溶液的方法是.③經(jīng)檢測,H2SO4層中c(H+):c(SO)=2.06:1.其比值大于2的原因是.31.(1)為了有效發(fā)展民用氫能源,必須制得廉價(jià)的氫氣.下列制取氫氣的方法中,符合經(jīng)濟(jì)且資源科持續(xù)利用的是A.電解水B.鋅和稀硫酸反應(yīng)C.光解海水D.以石油、天然氣為原料(2)1L1mol/H2SO4溶液與2L1mol/LNaOH溶液完全反應(yīng),放出114.6kJ的熱量,表示該反應(yīng)中和熱化學(xué)方程式為(3)向1L1mol/L的NaOH溶液中加入下列物質(zhì):①濃H2SO4②稀硝酸③稀醋酸,恰好完全反應(yīng)的熱效應(yīng)△H1、△H2、△H3的大小關(guān)系為(4)已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱:①CH3COOH(l)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△=﹣870.3kJ/mol②C(S)+O2(g)═CO2(g)△=﹣393.5kJ/mol③2C(S)+2H2(g)+O(g)═CH3COOH(l)△=﹣488.3kJ/mol請寫出H2燃燒熱化學(xué)方程式.32.隨著世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的劇增,全球能源緊張及世界氣候面臨越來越嚴(yán)重的問題,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視.(1)如圖為C及其氧化物的變化關(guān)系圖,①是置換反應(yīng),②③④均為化合反應(yīng),則①的化學(xué)方程式可為;圖中變化過程是吸熱反應(yīng)的是(填序號).(2)用電子式表示CO2的形成過程.(3)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)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℃、101kPa下,1克甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水,放熱akJ,寫出甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式:;(4)工業(yè)金屬鈦冶煉過程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化其反應(yīng)方程式為:(1)TiO2(金紅石)+2C+2Cl2=TiCl4+2CO已知:(2)C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJ?mol﹣1;(3)2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=﹣566kJ?mol﹣1(4)TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(s)+O2(g)△H=+141kJ?mol﹣1①CO的燃燒熱是.②1molC燃燒,轉(zhuǎn)化為molCO和molCO2,與1molC完成燃燒相比,損失的熱量是kJ.③請寫出(1)的熱化學(xué)方程式為.33.“氫能”是未來最理想的新能源.(1)某化學(xué)家根據(jù)“原子經(jīng)濟(jì)”的思想,設(shè)計(jì)了如下制備H2的反應(yīng)步驟:①CaBr2+H2OCaO+2HBr②2HBr+HgHgBr2+H2↑③HgBr2+④2HgO2Hg+O2↑⑤2H2+O22H2O請你根據(jù)“原子經(jīng)濟(jì)”的思想完成上述步驟③的化學(xué)方程式:.并根據(jù)“綠色化學(xué)”的思想評估該方法制H2的主要缺點(diǎn):.(2)利用核能把水分解制氫氣,是目前正在研究的課題.如圖是其中的一種流程,其中用了過量的碘.完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:反應(yīng)①;反應(yīng)②.此法制取氫氣的最大優(yōu)點(diǎn)是.34.氫氣是一種理想的“綠色能源”,圖1為氫能產(chǎn)生與利用的途徑(1)圖1中4個(gè)過程中能量轉(zhuǎn)化形式有A.2種B.3種C.4種D.4種以上(2)電解過程要消耗大量電能,而使用微生物作催化劑在陽光下即可分解2H2O(l)2H2(g)+O2(g)△H12H2O(l)2H2(g)+O2(g)△H2以上反應(yīng)的△H1△H2(選填“>“、“<”或“=”)(3)已知H2O(1)→H2O(g)△H=+44mol?L﹣1,依據(jù)右圖能量變化寫出氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式(4)氫能利用需要選擇合適的儲氫材料①鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣形成氫化物:LaNi5(s)+3H2(g)?LaNi5H6(s)△H<0,欲使LaNi5H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動(dòng)原理,可改變的條件之一是′②一定條件下,如圖3所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲氫,總反應(yīng):2C7H8+6H2O(1)2C7H14+3O2(g)電解過程中產(chǎn)生的氣體X為,電極A發(fā)生的電極反應(yīng)式為.

20172018學(xué)年中等難度高一人教版化學(xué)必修2《常見的能量換化形式》專題2(有答案解析)參考答案與試題解析一.選擇題(共20小題)1.下列屬于不可再生能源的是()A.氫氣 B.石油 C.沼氣 D.酒精【解答】解:A.水可在錳的絡(luò)合物催化作用下分解成氧氣和氫氣,因此氫氣是可再生能源,故A不選;B.石油在短時(shí)間內(nèi)不能形成,屬于非可再生能源,故B選;C.沼氣是有機(jī)物經(jīng)微生物作用產(chǎn)生的可燃?xì)怏w,屬于可再生能源,故C不選;D.酒精通過谷物、秸稈等發(fā)酵可以再生使用,屬于可再生能源,故D不選;故選B.2.下列反應(yīng)中能量變化與其它不同的是()A.鋁熱反應(yīng)B.燃料燃燒C.酸堿中和反應(yīng)D.Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl固體混合A.A B.B C.C D.D【解答】解:A.鋁粉與氧化鐵的反應(yīng)是放熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.燃料燃燒是放熱反應(yīng),故B錯(cuò)誤;C.酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),故C錯(cuò)誤;D.氯化銨晶體與Ba(OH)2?8H2O的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故D正確.故選D.3.下列說法正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)除了生成新的物質(zhì)外,只伴隨著熱量的變化B.物質(zhì)燃燒不一定是放熱反應(yīng),放熱的化學(xué)反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生C.太陽能、氫能、生物質(zhì)能屬于新能源D.化石燃料是一次能源,乙醇是不可再生能源【解答】解:A、化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí)還伴隨著能量的變化,其中能量包括熱量、光能等能量,故A錯(cuò)誤;B、燃燒都是放熱反應(yīng),但必須加熱到物質(zhì)的著火點(diǎn),故B錯(cuò)誤;C、太陽能、氫能、生物質(zhì)能都屬于新能源,故C正確;D、化石能源使用完后不可能在短時(shí)間內(nèi)形成,是不可再生能源,屬于一次能源,乙醇是可再生能源,故D錯(cuò)誤.故選C.4.下列有關(guān)能量的說法正確的是()A.原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷.原電池將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能C.中和反應(yīng)放熱說明中和反應(yīng)前后能量不守恒D.吸熱反應(yīng)中生成物的總能量低于反應(yīng)物的總能量【解答】解:A.原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,故A正確;B.原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,故B錯(cuò)誤;C.中和反應(yīng)遵循能量守恒,為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,故C錯(cuò)誤;D.反應(yīng)物和生成物所具有的總能量決定了反應(yīng)是放熱還是吸熱,當(dāng)反應(yīng)物總能量大于生成物總能量時(shí),反應(yīng)放熱,反之吸熱,故D錯(cuò)誤.故選A.5.化學(xué)能與熱能、電能等能相互轉(zhuǎn)化.關(guān)于化學(xué)能與其他能量相互轉(zhuǎn)化的說法正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因是物質(zhì)狀態(tài)的改變B.鋁熱反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高C.圖I所示的裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹.圖II所示的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)【解答】解:A.化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂吸收的能量與新化學(xué)鍵生成放出的能量不同導(dǎo)致此反應(yīng)為吸熱或者是放熱,故A錯(cuò)誤;B.鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng),故B正確;C.該裝置不能構(gòu)成閉合回路,所以不能形成原電池,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)圖象知,反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,則該反應(yīng)是放熱反應(yīng),故D錯(cuò)誤;故選B.6.下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說法中正確的是()A.給手機(jī)充電時(shí):化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.鉛蓄電池的放電過程:電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.氫氣在氧氣中燃燒:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能D.植物的光合作用:生物質(zhì)能(化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為光能(太陽能)【解答】解:A.手機(jī)電池在充電時(shí),為電解池,電解池是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能裝置,故A錯(cuò)誤;B.鉛蓄電池的放電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故B錯(cuò)誤;C.氫氣在氧氣中燃燒是放熱反應(yīng),發(fā)生化學(xué)反應(yīng),發(fā)出亮光,過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能,故C正確;D.植物的光合作用是把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,吸入二氧化碳呼出氧氣,故D錯(cuò)誤.故選C.7.下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)識不正確的是()A.燃料燃燒,只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能B.人類使用照明設(shè)備,將電能轉(zhuǎn)化為光能C.通過植物的光合作用,太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D.生物體內(nèi)化學(xué)變化過程在能量轉(zhuǎn)化上比在體外發(fā)生的一些能量轉(zhuǎn)化更為合理、有效【解答】解:A、燃燒是劇烈的發(fā)光放熱的氧化還原反應(yīng),過程中可以變?yōu)楣饽?、熱能等,燃料燃燒產(chǎn)生能量最終帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故A錯(cuò)誤;B、照明設(shè)備是將電能轉(zhuǎn)化為了光能,故B正確;C、植物的光合作用是綠色植物和藻類利用葉綠素等光合色素和某些細(xì)菌利用其細(xì)胞本身,在可見光的照射下,將二氧化碳和水(細(xì)菌為硫化氫和水)轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,并釋放出氧氣(細(xì)菌釋放氫氣)的生化過程,太陽能轉(zhuǎn)化為了化學(xué)能,故C正確;D、人體內(nèi)的能量變化是一個(gè)能量均衡的轉(zhuǎn)化過程,生物體內(nèi)的化學(xué)變化過程在能量轉(zhuǎn)化上比體外發(fā)生的一些能量轉(zhuǎn)化更為合理、有效,故D正確;故選A.8.下列裝置工作時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是()A.煤氣灶 B.鉛蓄電池 C.風(fēng)力發(fā)電 D.光伏發(fā)電【解答】解:A、燃?xì)庠顬榛瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置,不是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故A錯(cuò)誤;B、鉛蓄電池是原電池,是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,故B正確;C、利用空氣在流動(dòng)的過程中具有風(fēng)能,利用風(fēng)對外做功,將動(dòng)能傳遞給發(fā)電機(jī),利用風(fēng)力帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,由此發(fā)電機(jī)發(fā)的電供路燈使用,所以風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能,故C錯(cuò)誤;D、光伏發(fā)電是太陽能轉(zhuǎn)化為電能,所以不屬于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故D錯(cuò)誤;故選B.9.目前,我市電能的主要來源是火力發(fā)電.下列關(guān)于火力發(fā)電過程中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的描述,正確的是()A.化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能在轉(zhuǎn)化成電能B.化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能在轉(zhuǎn)化成電能C.化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能在轉(zhuǎn)化成熱能在到機(jī)械能D.化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能在轉(zhuǎn)化成機(jī)械能在到電能【解答】解:火力發(fā)電是通過煤、石油等燃料的燃燒,將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,水蒸氣膨脹做功轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)的機(jī)械能,汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能.故選D.10.下列過程中,把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是()A.風(fēng)力發(fā)電 B.干電池產(chǎn)生電流C.木炭燃燒 D.用電取暖器取暖【解答】解:A.風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的過程,故A錯(cuò)誤;B.干電池產(chǎn)生電流是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故B錯(cuò)誤;C.木炭燃燒是放熱反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,故C正確;D.用電取暖器取暖是將電能轉(zhuǎn)化為熱能,故D錯(cuò)誤;故選C.11.下列物質(zhì)中,屬于可再生的能源是()A.氫氣 B.石油 C.煤 D.天然氣【解答】解:A.氫氣可以用分解水來制取,屬于可再生能源,故A正確;B.石油屬于化石燃料,不能短時(shí)期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充,屬于不可再生能源,故B錯(cuò)誤;C.煤屬于化石燃料,不能短時(shí)期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充,屬于不可再生能源,故C錯(cuò)誤;D.天然氣屬于化石能源,屬于不可再生能源,故D錯(cuò)誤.故選A.12.下列有關(guān)說法正確的是()A.同時(shí)改變兩個(gè)變量來研究反應(yīng)速率的變化,能更快得出有關(guān)規(guī)律B.植物的光合作用使得太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.燃料燃燒時(shí)只將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了熱能D.使用太陽能熱水器、沼氣的利用、玉米制乙醇都涉及到生物質(zhì)能的利用【解答】解:A、研究外界條件對反應(yīng)速率的影響,應(yīng)注意控制變量,即同時(shí)只能改變一個(gè)變量,故A錯(cuò)誤;B、植物的光合作用能利用太陽能來合成糖類,故能將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故B正確;C、燃料燃燒會(huì)發(fā)光放熱,故除了轉(zhuǎn)化為熱能,還轉(zhuǎn)化為光能,故C錯(cuò)誤;D、太陽能熱水器是把太陽能直接轉(zhuǎn)化為熱能,不存在生物質(zhì)能的應(yīng)用,沼氣的利用、玉米制乙醇都涉及到生物質(zhì)能的利用,故D錯(cuò)誤;故選B.13.化學(xué)反應(yīng)中通常伴隨著能量變化,下列說法中不正確的是()A.工業(yè)制備金屬鋁時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.太陽能電池在放電時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C.煤氣泄露爆炸時(shí)將部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能D.煙花燃燒時(shí)將部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能【解答】解:A、工業(yè)制備金屬鋁時(shí)采用電解法制備,將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故A正確;B、太陽能電池在放電時(shí)是將光能轉(zhuǎn)化為電能的過程,故B錯(cuò)誤;C、煤氣泄露爆炸時(shí)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),將部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,故C正確;D、煙花燃燒時(shí)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),放光、放熱,即化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和少量熱能,故D正確.故選B.14.下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的認(rèn)識中不正確的是()A.白熾燈工作時(shí),電能全部轉(zhuǎn)化為光能B.綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí),太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.電解水生成氫氣和氧氣時(shí),電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D.煤燃燒時(shí),化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能【解答】解:A.白熾燈工作時(shí),電能轉(zhuǎn)化為光能,且伴隨熱能,則能量不能全部轉(zhuǎn)化為光能,故A錯(cuò)誤;B.光合作用時(shí),利用太陽能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),可知太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故B正確;C.電解水生成氫氣和氧氣時(shí),為電解原理,則電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故C正確;D.燃燒為放熱反應(yīng),則化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能,故D正確;故選A.15.下列說法正確的是()A.汽油車在行駛過程中,熱能首先轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,化學(xué)能再轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B.炸藥發(fā)生爆炸時(shí)化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為熱能C.炭燃燒時(shí)化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為光能D.柴草燃燒時(shí),部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能【解答】解:A.汽油車在行駛過程中,化學(xué)能首先轉(zhuǎn)化為熱能再轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故A錯(cuò)誤;B.炸藥發(fā)生爆炸時(shí)化學(xué)能除了轉(zhuǎn)化為熱能外,還有部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故B錯(cuò)誤;C.炭燃燒時(shí)化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能,故C錯(cuò)誤;D.柴草燃燒時(shí),有光能、熱能等形式的能量變化,部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,故D正確;故選D.16.模擬植物的光合作用,利用太陽能將H2O和CO2化合生成二甲醚(CH3OCH3),裝置如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是()A.H+由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移B.催化劑a表面發(fā)生的反應(yīng)是2CO2+12e﹣+12H+═CH3OCH3+3H2OC.該過程是太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程D.消耗CO2與生成O2體積比為1:1【解答】解:依據(jù)這裝置圖中電子流向可知催化劑a電極為正極,催化劑b電極為負(fù)極,正極上二氧化碳得到電子分析還原反應(yīng)生成甲醚,水失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,原電池中陽離子移向正極,能量變化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,依據(jù)電子守恒計(jì)算電極上消耗二氧化碳和生成氧氣物質(zhì)的量之比,A.分析可知原電池中陽離子移向正極,H+由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移,故A正確;B.催化劑a表面發(fā)生的反應(yīng)是二氧化碳得到電子在酸性溶液中生成甲醚,電極反應(yīng)是2CO2+12e﹣+12H+═CH3OCH3+3H2O,故B正確;C.模擬植物的光合作用,利用太陽能將H2O和CO2化合生成二甲醚(CH3OCH3),該過程是太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程,故C正確;D.原電池中電子守恒,CO2~CH3OCH3~6e﹣,O2~H2O~4e﹣,2CO2~3O2~12e﹣,則消耗CO2與生成O2體積比為2:3,故D錯(cuò)誤;故選D.17.化學(xué)與科學(xué)技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展息息相關(guān),下列有關(guān)說法不正確的是()A.環(huán)保太陽能公廁已在多地投入使用,其頂部的太陽能電池板可將太陽能轉(zhuǎn)變成電能和熱能B.我國已能利用3D打印技術(shù),以鈦合金粉末為原料,通過激光熔化逐層堆積,來制造飛機(jī)鈦合金結(jié)構(gòu)件,高溫時(shí)可用金屬鈉還原相應(yīng)的氯化物來制取金屬鈦C.汽車尾氣中的氮氧化物和碳?xì)浠衔镌诖髿猸h(huán)境中受強(qiáng)烈的太陽紫外線照射后產(chǎn)生一種新的二次污染物﹣光化學(xué)煙霧也會(huì)引起霧霾,汽車尾氣中含有氮氧化物,原因是汽油燃燒不充分D.生物煉銅法就是利用某種能耐受銅鹽毒性的細(xì)菌,利用空氣中的氧氣把不溶性的硫化銅轉(zhuǎn)化為可溶性的銅鹽,從而使銅的冶煉變得成本低,污染小,反應(yīng)條件十分簡單【解答】解:A.太陽能電池板可將太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能,化學(xué)能再轉(zhuǎn)化為電能和熱能,因此太陽能電池板可將太陽能轉(zhuǎn)變成電能和熱能,故A正確;B.鈉與熔融的鹽反應(yīng)發(fā)生置換反應(yīng),生成相應(yīng)的單質(zhì),所以高溫時(shí)可用金屬鈉還原相應(yīng)的氯化物來制取金屬鈦,故B正確;C.汽油的成分為烴,無論燃燒是否充分,燃燒產(chǎn)物中不可能有氮的氧化物,故C錯(cuò)誤;D.利用生物煉銅法把不溶性的硫化銅氧化,硫從負(fù)二價(jià)被氧化成正六價(jià),最后轉(zhuǎn)化成可溶的硫酸銅,成本低,污染小,反應(yīng)條件十分簡單,故D正確;故選C.18.2016年3月新疆理化技術(shù)研究所首先發(fā)現(xiàn):在光、堿性CeO2修飾TiO2的復(fù)合納米材料的催化作用下,二氧化碳和水可轉(zhuǎn)化為甲烷和一氧化碳.下列說法不正確的是()A.此反應(yīng)可將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.CO2和CH4均含極性共價(jià)鍵C.產(chǎn)物可能還有O2D.CO2溶于水呈酸性的原因:CO2+H2O?H2CO3H2CO3?2H++CO32﹣【解答】解:A.在光、堿性CeO2修飾TiO2的復(fù)合納米材料的催化作用下,二氧化碳和水可轉(zhuǎn)化為甲烷和一氧化碳,該反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故A正確;B.CO2和CH4中分別含有C=O、C﹣H,都是不同種元素的原子之間形成的共價(jià)鍵,都是極性共價(jià)鍵,故B正確;C.水在光照、催化劑條件下分解氫氣和氧氣,所以產(chǎn)物可能有O2,故C正確;D.碳酸電離方程式為H2CO3?H++HCO3﹣,HCO3﹣?H++CO32﹣,故D錯(cuò)誤;故選D.19.化學(xué)與生產(chǎn)、生活、環(huán)境關(guān)系密切,下列說法正確的是()A.提倡使用太陽能、風(fēng)能、天然氣、地?zé)崮艿刃履茉?,以保護(hù)環(huán)境B.“玉兔號”的太陽能電池板主要由二氧化硅制成C.為除去鍋爐水垢中的CaSO4,可先用飽和Na2CO3溶液浸泡,再加鹽酸溶解D.堿性洗滌劑的去污能力比中性洗滌劑弱,是由于油脂在中性溶液中更易水解【解答】解:A.天然氣是傳統(tǒng)能源,不屬于新能源,故A錯(cuò)誤;B.太陽能電池板是由高純度的硅單質(zhì)制成的,故B錯(cuò)誤;C.要除去鍋爐水垢中的CaSO4,先用飽和Na2CO3溶液浸泡,硫酸鈣可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的碳酸鈣,再加鹽酸后碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣而溶解,即可除去,故C正確;D.堿性洗滌劑的去污能力比中性洗滌劑強(qiáng),油脂在堿性條件下更易水解,故D錯(cuò)誤.故選C.20.未來清潔能源﹣﹣納米金屬.如納米鐵可作為發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料,那時(shí)我們將迎來一個(gè)新的“鐵器時(shí)代”.有一些專家也曾經(jīng)指出,如果利用太陽能使燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等重新組合的構(gòu)想能夠?qū)崿F(xiàn)(如圖),那么,不僅可以消除大氣的污染,還可以節(jié)約燃料,緩解能源危機(jī),在此構(gòu)想的物質(zhì)循環(huán)中太陽能最終轉(zhuǎn)化為()A.化學(xué)能 B.熱能 C.生物能 D.電能【解答】解:在此構(gòu)想的物質(zhì)循環(huán)中,太陽能將CO2、H2O、N2等氣體重新組合成燃料,此過程為太陽能→化學(xué)能;燃料燃燒,化學(xué)能→熱能,故在此構(gòu)想的物質(zhì)循環(huán)中太陽能最終轉(zhuǎn)化為熱能,故選B.二.填空題(共4小題)21.從能量形式上看,化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化,所有的燃燒反應(yīng)都要放出熱量.【解答】解:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化可以表現(xiàn)為熱量變化、光能的變化和電能的變化等,但通常表現(xiàn)為熱量的變化;所有發(fā)光放熱的氧化還原反應(yīng)均為燃燒,故燃燒反應(yīng)都要放出熱量,故答案為:熱量;放出.22.氫能源是21世紀(jì)極具發(fā)展前景的新能源之一,它既是綠色能源,又可循環(huán)使用.請?jiān)谌鐖D中的兩個(gè)空格中填上循環(huán)過程中反應(yīng)物和生成物的分子式,以完成理想的氫能源循環(huán)體系圖(循環(huán)中接受太陽能的物質(zhì)在自然界中廣泛存在).(1)從能量轉(zhuǎn)換的角度看,過程Ⅱ上應(yīng)是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能.(2)過程Ⅱ的完成可以在不同的電解質(zhì)溶液中進(jìn)行,試分別寫出符合下列要求的電極反應(yīng)式:①以稀硫酸為電解質(zhì):正極:O2+4H++4e﹣═2H2O.②以氫氧化鈉溶液為電解質(zhì):負(fù)極:H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O.③當(dāng)電解質(zhì)為熔融ZrO2(摻雜有Y2O3)的晶體(在高溫下電離,以金屬陽離子和O2﹣導(dǎo)電)時(shí),正極:O2+4e﹣=2O2﹣,負(fù)極:H2﹣2e﹣+O2﹣=H2O.【解答】解:轉(zhuǎn)化關(guān)系可知?dú)淠茉囱h(huán)體系圖中,燃料電池是氫氣和氧氣反應(yīng)燃燒生成水的過程,水在太陽能和催化劑作用下分解有生成氧氣和氫氣,兩個(gè)框中為循環(huán)過程中反應(yīng)物和生成物的分子式為:左為H2O;右為H2、O2;故答案為:H2O;H2、O2;(1)過程Ⅱ是發(fā)生的原電池反應(yīng),能量變化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程;故答案為:化學(xué);電;(2)氫氧燃料電池工作時(shí),氫氣失電子是還原劑,發(fā)生氧化反應(yīng);氧氣得電子是氧化劑,發(fā)生還原反應(yīng).①以稀硫酸為電解質(zhì),正極上是O2得到電子在酸溶液中生成水,正極的電極反應(yīng)式為:O2+4H++4e﹣═2H2O,故答案為:O2+4H++4e﹣═2H2O;②電解質(zhì)溶液是KOH溶液(堿性電解質(zhì)),正極是O2得到電子,正極的電極反應(yīng)式為:O2+H2O+4e﹣═4OH﹣,負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為:H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O;故答案為:H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O;③當(dāng)電解質(zhì)為熔融ZrO2(摻雜有Y2O3)的晶體(在高溫下電離,以金屬陽離子和O2﹣導(dǎo)電)時(shí),正極電極反應(yīng)是氧氣得到電子生成氧離子,電極反應(yīng)為:O2+4e﹣=2O2﹣,負(fù)極是氫氣失電子生成水,電極反應(yīng)為:H2﹣2e﹣+O2﹣=H2O;故答案為:O2+4e﹣=2O2﹣,H2﹣2e﹣+O2﹣=H2O;23.在化學(xué)反應(yīng)中不僅有物質(zhì)的變化,還伴隨著能量的變化.人們對化學(xué)反應(yīng)的利用也主要表現(xiàn)在這兩個(gè)方面:制備新物質(zhì)和獲取能量.請?zhí)顚懴铝斜砀瘢蛱柛鞣N化學(xué)變化制備新物質(zhì)或能量轉(zhuǎn)化(主要)示例實(shí)驗(yàn)室點(diǎn)燃酒精燈化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苁纠脷錃夂吐葰夂铣甥}酸制備新物質(zhì)(1)從銅礦中提煉銅(2)冬天,居民燒木炭取暖(3)鎂燃燒制照明彈(4)Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O(5)6nH2O+6nCO2(C6H12O6)n+6nO2【解答】解:(1)從銅礦中提煉銅制備新物質(zhì)銅;(2)冬天,居民燒木炭取暖是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽唬?)鎂燃燒制照明彈是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?;?)Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?;?)6nH2O+6nCO2(C6H12O6)n+6nO2是光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能;故答案為:序號各種化學(xué)變化制備新物質(zhì)或能量轉(zhuǎn)化(主要)示例實(shí)驗(yàn)室點(diǎn)燃酒精燈化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苁纠脷錃夂吐葰夂铣甥}酸制備新物質(zhì)(1)從銅礦中提煉銅制備新物質(zhì)(2)冬天,居民燒木炭取暖化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽?)鎂燃燒制照明彈化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽埽?)Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?)6nH2O+6nCO2(C6H12O6)n+6nO2光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能24.所有的化學(xué)反應(yīng)均有熱能的變化×(判斷對錯(cuò))【解答】解:任何化學(xué)反應(yīng)在物質(zhì)變化的同時(shí)均伴隨著能量的變化,而能量變化可以表現(xiàn)為熱能、光能或電能,故化學(xué)反應(yīng)不一定表現(xiàn)為熱能的變化,故此說法錯(cuò)誤.故答案為:×;三.解答題(共10小題)25.化學(xué)一選修化學(xué)與技術(shù)]現(xiàn)代化工廠的設(shè)計(jì)理念是依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論和工業(yè)生態(tài)學(xué)原理建立生態(tài)工業(yè)園區(qū).如圖是某企業(yè)設(shè)計(jì)的硫酸一磷銨一水泥聯(lián)產(chǎn)、海水﹣淡水多用、鹽一熱一電聯(lián)產(chǎn)的三大生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈流程圖.根據(jù)上述產(chǎn)業(yè)流程回答下列問題:(1)從原料、能源、交通角度考慮該企業(yè)應(yīng)建在BA西部山區(qū)B沿海地區(qū)C發(fā)達(dá)城市D東北內(nèi)陸(2)該流程①、②、③、④、⑤為能量或物質(zhì)的輸送,請分別寫出輸送的主要物質(zhì)的化學(xué)式或能量形式:①Fe2O3、②電能、③熱能、④SO2、⑤濃H2SO4.(3)沸騰爐發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:4FeS2+11022Fe2O3+8SO2;磷肥廠的主要產(chǎn)品是普鈣,其主要成分是Ca(H2PO4)2、CaSO4(填化學(xué)式).(4)熱電廠的冷卻水是海水,該流程中濃縮鹽水除提取鹽以外還可提取的物質(zhì)有鎂或溴(寫出一種即可).(5)根據(jù)現(xiàn)代化工廠設(shè)計(jì)理念請?zhí)岢龈郀t煉鐵廠廢氣、廢渣及多余熱能的利用設(shè)想.廢氣(主要是高爐煤氣)經(jīng)除塵后可作為熱風(fēng)爐、加熱爐和鍋爐等燃料,廢渣(主要成分是硅酸鈣等),可用作水泥生產(chǎn)原料(寫出兩點(diǎn)即可).【解答】解:(1)該產(chǎn)業(yè)鏈需要大量的水、NaCl等所以應(yīng)建在沿海地區(qū),故答案為:B;(2)①中冶煉鋼鐵的原料是Fe2O3,②中熱電廠中向外提供的能量為電能,③沸騰爐中FeS2與氧氣反應(yīng)放出大量的熱,④制硫酸時(shí)接觸室中二氧化硫被氧化,⑤硫酸工業(yè)中生成的硫酸,可用于制磷肥,故答案為:①Fe2O3②電能③熱能④SO2⑤濃H2SO4;(3)沸騰爐中FeS2與氧氣反應(yīng)生成Fe2O3和SO2,其反應(yīng)方程式為:4FeS2+11022Fe2O3+8SO2;用硫酸與磷酸鈣反應(yīng)生成磷酸,磷酸與磷酸鈣反應(yīng)生成磷酸二氫鈣,故答案為:4FeS2+11022Fe2O3+8SO2;Ca(H2PO4)2、CaSO4;(4)沿海地區(qū)有豐富的海水資源;海水中含有豐富的Mg元素、溴元素等可以制取Mg或溴,故答案為:海水;鎂或溴;(5)根據(jù)工廠的廢氣、廢渣的成分可知,廢氣(主要是高爐煤氣)經(jīng)除塵后可作為熱風(fēng)爐、加熱爐和鍋爐等燃料;廢渣(主要成分是硅酸鈣等),可用作水泥生產(chǎn)原料,故答案為:廢氣(主要是高爐煤氣)經(jīng)除塵后可作為熱風(fēng)爐、加熱爐和鍋爐等燃料;廢渣(主要成分是硅酸鈣等),可用作水泥生產(chǎn)原料.26.如圖所示,把試管放入盛有25℃飽和石灰水的燒杯中,試管中開始放入幾小塊鎂片,再滴入5mL稀鹽酸,試完成下列問題.(1)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是溶液變渾濁,冒氣泡.(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是該反應(yīng)放熱,溫度升高,Ca(OH)2的溶解度變小而析出.(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式Mg+2H+═Mg2++H2↑(4)由實(shí)驗(yàn)推知,MgCl2溶液和H2的總能量<(填“大于”“小于”或“等于”)鎂片和鹽酸的總能量.(5)寫出下列物質(zhì)的電子式:MgHClNH4+NaOHNa2O2?Mg?、、、、.【解答】解:(1)金屬鎂和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱,冒氣泡,該熱量能使氫氧化鈣的溶解度降低,所以飽和石灰水中溶液變渾濁,故答案為:溶液變渾濁,冒氣泡;(2)金屬鎂和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱,該熱量能使氫氧化鈣的溶解度降低,所以飽和石灰水中溶液變渾濁,故答案為:該反應(yīng)放熱,溫度升高,Ca(OH)2的溶解度變小而析出;(3)金屬鎂和鹽酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是:Mg+2H+═Mg2++H2↑,故答案為:Mg+2H+═Mg2++H2↑;(4)金屬鎂和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱,反應(yīng)物的能量高于生成物的能量,故答案為:<;(5)鎂原子最外層有2個(gè)電子,電子式為?Mg?;原子與氯原子之間形成1對共用電子對,HCl電子式為;NH4+是多原子構(gòu)成的陽離子,電子式要加中括號和電荷,其電子式為:;氫氧化鈉中存在鈉離子和氫氧根離子,電子式需要標(biāo)出陰陽離子所帶電荷,氫氧化鈉的電子式為;Na2O2是離子化合物,由Na+離子和O2﹣離子構(gòu)成,Na2O2的電子式為,故答案為:?Mg?、、、、.27.開源節(jié)流是應(yīng)對能源危機(jī)的重要舉措.(1)下列做法有助于能源“開源節(jié)流”的是bcd(填字母).a(chǎn).大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求b.大力發(fā)展農(nóng)村沼氣,將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源c.開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)岬刃履茉?、減少使用煤、石油等化石燃料d.減少資源消耗,增加資源的重復(fù)使用、資源的循環(huán)再生(2)氫能是理想的清潔能源.下列制氫的方法中,最節(jié)能的是c(填字母).a(chǎn).電解水制氫:2H2O2H2↑+O2↑b.高溫使水分解制氫:2H2O2H2↑+O2↑c(diǎn).太陽光催化分解水制氫:2H2O2H2↑+O2↑d.天然氣制氫:CH4+H2OCO+3H2(3)利用MnFe2O4通過兩步反應(yīng)使水分解制氫氣,第一步反反應(yīng)為:MnFe2O4MnFe2O4﹣X+O2則第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnFe2O4﹣X+xH20=MnFe2O4+xH2↑(不寫條件).(4)圖是以SO2、I2、H2O為原料,利用核能使水分解制氫氣的一種流程.反應(yīng)X的化學(xué)方程式為SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4,該流程中循環(huán)使用的原料有SO2、I2.從理論上講,該流程中,1mol原料水制得1molH2.【解答】解:(1)只要能減少自然資源的運(yùn)用都屬于“開源節(jié)流”.a(chǎn)、不能減少自然資源的運(yùn)用,故錯(cuò)誤.b、c、d能減少自然資源的運(yùn)用,故正確.故選bcd;(2)最節(jié)能的方法是運(yùn)用太陽能,高溫、電解都需要其它自然資源,故選C;(3)第二步MnFe2O4﹣X和水反應(yīng)生成MnFe2O4和氫氣,反應(yīng)方程式為MnFe2O4﹣X+xH20=MnFe2O4+xH2↑,故答案為:MnFe2O4﹣X+xH20=MnFe2O4+xH2↑;(4)在100﹣120℃條件下,碘、二氧化硫和水反應(yīng)生成硫酸和氫碘酸,反應(yīng)方程式為SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4;根據(jù)流程圖知,該流程中循環(huán)使用的原料有SO2、I2;一個(gè)H2O中含有2個(gè)氫原子,所以水分子和氫分子的個(gè)數(shù)之比是1:1,故從理論上講,該流程中,1mol原料水制得1mol氫氣,故答案為:SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4;SO2、I2;1.28.氫氣被公認(rèn)是21世紀(jì)替代礦物燃料的理想能源.請回答下列問題(1)若用水制取氫氣,以下研究方向不正確的是ACA.構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì),因此可以研究在水不分解的情況下,使氫元素成為一種能源B.設(shè)法使太陽光聚焦,產(chǎn)生高溫,使水分解產(chǎn)生氫氣C.尋找高效催化劑,使水分解產(chǎn)生氫氣,同時(shí)釋放能量D.尋找特殊化學(xué)物質(zhì)用于開發(fā)廉價(jià)能源,以分解水制取氫氣(2)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)概念的新型發(fā)電裝置.其構(gòu)造如圖所示:a、b兩個(gè)極均由多孔性碳制成,通入的氣體由孔隙中逸出,并在電極表面放電.在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)閍流向b(用a、b表示).B電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣.若消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6LH2,則通過導(dǎo)向中的電子數(shù)為0.5NA(3)若氫氣的燃燒過程中,破壞1molH2中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1KJ,破壞1molO2中的化學(xué)鍵為Q2KJ,形成1molH2O中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ,下列關(guān)系式正確的是DA.Q1+Q2>Q3B.Q1+Q2<Q3C.2Q1+Q2>2Q3D.2Q1+Q2<2Q3.【解答】解:(1)A、水不分解也就是物質(zhì)不變化,物質(zhì)不變化也就不會(huì)產(chǎn)生新物質(zhì),不產(chǎn)生新物質(zhì)就沒有氫氣,故A錯(cuò)誤;B.通過水分解產(chǎn)生氫氣,這是可行的.故B正確;C.水分解產(chǎn)生氫氣,但需要吸收能量,故C錯(cuò)誤;D.開發(fā)廉價(jià)能源,以分解水制氫氣,這是可行的,故D正確;故選AC.(2)氫氧燃料電池中,通入氫氣的一極a為電源的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O,通入氧氣的一極b為原電池的正極,電極反應(yīng)式為O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣,原電池工作時(shí),電子由負(fù)極a經(jīng)外電路流向正極b;消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6L即0.25molH2,則通過導(dǎo)向中的電子為0.5mol,數(shù)目為:0.5NA.故答案為:a流向b;O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣;0.5NA;(3)破壞1molH﹣H消耗的能量為Q1kJ,則H﹣H鍵能為Q1kJ/mol,破壞1molO═O鍵消耗的能量為Q2kJ,則O═O鍵鍵能為Q2kJ/mol,形成1mol水中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ,每摩爾H2O中含有2molH﹣O鍵,1molH﹣O鍵釋放的能量為Q3kJ,則H﹣O鍵能為Q3kJ/mol,對于反應(yīng)2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物的總鍵能﹣生成物的總鍵能,故:反應(yīng)熱△H=2Q1kJ/mol+Q2kJ/mol﹣4×Q3kJ/mol=(2Q1+Q2﹣2Q3)KJ/mol,由于氫氣在氧氣中燃燒,反應(yīng)熱△H<0,即(2Q1+Q2﹣2Q3)<0,所以2Q1+Q2<2Q3,故選D.29.氨在化肥生產(chǎn)、貯氫及燃煤煙氣脫硫脫硝等領(lǐng)域用途非常廣泛.(1)尿素CO(NH2)2]與氰酸銨(NH4CNO)互為同分異構(gòu)體;氰酸銨屬于離子化合物(選填:“離子”或“共價(jià)”).(2)液氨是一種貯氫材料,氣態(tài)氨轉(zhuǎn)變?yōu)橐喊睂⑨尫拍芰浚ㄟx填:“吸收”或“釋放”).液氨可通過圖1裝置釋放氫氣,該過程中能量轉(zhuǎn)化方式為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能.(3)氨氣可作為脫硝劑,在恒溫恒容密閉容器中充入一定量的NO和NH3,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):6NO(g)+4NH3(g)?5N2(g)+6H2O(g).①能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是bc(不定項(xiàng)選擇).a(chǎn).反應(yīng)速率ν(NH3)=ν(N2)b.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而發(fā)生變化c.容器內(nèi)N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再隨時(shí)間而發(fā)生變化d.容器內(nèi)n(NO):n(NH3):n(N2):n(H2O)=6:4:5:6②某次實(shí)驗(yàn)中測得容器內(nèi)NO及N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖2所示,圖中ν(正)與ν(逆)相等的點(diǎn)為cd(選填字母).(4)已知:斷開1mol共價(jià)鍵吸收的能量或形成1mol共價(jià)鍵釋放的能量數(shù)據(jù)如表共價(jià)鍵H﹣HN﹣HN≡N能量變化/kJ?mol﹣1436390.8946則合成氨反應(yīng):N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=﹣90.8kJ?mol﹣1(5)工業(yè)上用氨水吸收硫酸工業(yè)尾氣中的SO2,既可消除污染又可獲得NH4HSO3等產(chǎn)品.若用1000kg含NH3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%的氨水吸收SO2且全部轉(zhuǎn)化為NH4HSO3,不考慮其它成本,則可獲得的利潤為782元(參照下面的價(jià)格表).NH3質(zhì)量分?jǐn)?shù)17%的氨水無水NH4HSO3價(jià)格(元/kg)1.01.8【解答】解:(1)氰酸銨(NH4OCN)與尿素CO(NH2)2]的分子式相同但結(jié)構(gòu)不同,所以屬于同分異構(gòu)體;氰酸銨屬于鹽,是離子化合物,故答案為:同分異構(gòu)體;離子;(2)氣態(tài)氨轉(zhuǎn)化為液態(tài)釋放能量,圖1裝置為電解裝置,電解是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故答案為:釋放;電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;(3)①a.該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),5v(NH3)正=4v(N2)逆,故a錯(cuò)誤;b.該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積增大的可逆反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化,所以能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),故b正確;c.容器內(nèi)N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再隨時(shí)間而發(fā)生變化說明濃度不在改變,故c正確;d.物質(zhì)的量之比不能說明正逆反應(yīng)速率相等或者濃度不變,故d錯(cuò)誤;故答案為:bc;②達(dá)到平衡時(shí)ν(正)與ν(逆)相等,cd點(diǎn)物質(zhì)的量不再改變,故答案為:cd;(4)化學(xué)反應(yīng)中的反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能﹣生成物總鍵能=946+436×3﹣390.8×6=:﹣90.8kJ?mol﹣1,故答案為:﹣90.8;(5)1000kg×17%=170kg,設(shè)無水NH4HSO3的質(zhì)量為X.SO2+NH3+H2O=NH4HSO31799170kgX=解得X=990kg990×1.8﹣1000=782,故答案為:782.30.氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗蕴柲転闊嵩矗瑹峄瘜W(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法.其反應(yīng)過程如圖所示:(1)反應(yīng)I的化學(xué)方程式是SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI.(2)反應(yīng)I得到的產(chǎn)物用I2進(jìn)行分離.該產(chǎn)物的溶液在過量I2的存在下會(huì)分成兩層﹣含低濃度I2的H2SO4層和含高濃度I2的HI層.①根據(jù)上述事實(shí),下列說法正確的是ac(選填序號).a(chǎn).兩層溶液的密度存在差異b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶②辨別兩層溶液的方法是觀察顏色,顏色深的為HI層,顏色淺的為硫酸層.③經(jīng)檢測,H2SO4層中c(H+):c(SO)=2.06:1.其比值大于2的原因是硫酸層中含少量的I,且HI電離出氫離子.【解答】解:(1)由圖可知,反應(yīng)I為二氧化硫與碘發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和HI,該反應(yīng)為SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI,故答案為:SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI;(2)①a.兩層溶液的密度存在差,才出現(xiàn)上下層,故a正確;b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液互溶,與分層無關(guān),故b錯(cuò)誤;c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶,則碘在不同溶劑中溶解性不同,類似萃取,與分層有關(guān),故c正確;故答案為:ac;②辨別兩層溶液的方法是觀察顏色,顏色深的為HI層,顏色淺的為硫酸層,故答案為:觀察顏色,顏色深的為HI層,顏色淺的為硫酸層;③H2SO4層中c(H+):c(SO42﹣)=2.06:1.其比值大于2的原因是硫酸層中含少量的HI,且HI電離出氫離子,故答案為:硫酸層中含少量的I,且HI電離出氫離子;31.(1)為了有效發(fā)展民用氫能源,必須制得廉價(jià)的氫氣.下列制取氫氣的方法中,符合經(jīng)濟(jì)且資源科持續(xù)利用的是CA.電解水B.鋅和稀硫酸反應(yīng)C.光解海水D.以石油、天然氣為原料(2)1L1mol/H2SO4溶液與2L1mol/LNaOH溶液完全反應(yīng),放出114.6kJ的熱量,表示該反應(yīng)中和熱化學(xué)方程式為H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ∕mol(3)向1L1mol/L的NaOH溶液中加入下列物質(zhì):①濃H2SO4②稀硝酸③稀醋酸,恰好完全反應(yīng)的熱效應(yīng)△H1、△H2、△H3的大小關(guān)系為△H1<△H2<△H3(4)已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱:①CH3COOH(l)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△=﹣870.3kJ/mol②C(S)+O2(g)═CO2(g)△=﹣393.5kJ/mol③2C(S)+2H2(g)+O(g)═CH3COOH(l)△=﹣488.3kJ/mol請寫出H2燃燒熱化學(xué)方程式H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.8kJ∕mol.【解答】解:(1)A.電解水需要大量的電能,不符合廉價(jià)的要求,故A錯(cuò)誤;B.鋅和稀硫酸反應(yīng),消耗大量的鋅和硫酸,不符合廉價(jià)的要求,故B錯(cuò)誤;C.光解海水,可充分利用光能,廉價(jià)而又低碳,符合要求,故C正確;D.石油、天然氣不是可持續(xù)能源,故D錯(cuò)誤;故選C;(2)中和熱是指強(qiáng)酸、強(qiáng)堿生成1mol水放出的熱量,1molH2SO4與NaOH溶液恰好完全反應(yīng)時(shí),生成2mol水,放出114.6kJ熱量,則生成1mol水時(shí)放出57.3kJ的熱量,所以H2SO4與NaOH反應(yīng)的中和熱化學(xué)方程式為:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ∕mol,故答案為:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ∕mol;(3)濃硫酸溶于水放熱,醋酸為弱電解質(zhì),溶于水吸熱,因反應(yīng)熱為負(fù)值,放出的熱量越多,則△H越小,則△H1<△H2<△H3,故答案為:△H1<△H2<△H3;(4)①CH3COOH(l)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣870.3kJ?mol﹣1,②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJ?mol﹣1,③2C(s)+2H2(g)+O2(g)═CH3COOH(l)△H=﹣488.3kJ?mol﹣1,由蓋斯定律可知,①﹣②×2+③得2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=﹣571.6kJ?mol﹣1,H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.8kJ∕mol;故答案為:H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.8kJ∕mol.32.隨著世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的劇增,全球能源緊張及世界氣候面臨越來越嚴(yán)重的問題,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視.(1)如圖為C及其氧化物的變化關(guān)系圖,①是置換反應(yīng),②③④均為化合反應(yīng),則①的化學(xué)方程式可為C+H2OCO+H2;圖中變化過程是吸熱反應(yīng)的是①③(填序號).(2)用電子式表示CO2的形成過程.(3)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)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℃、101kPa下,1克甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水,放熱akJ,寫出甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣32akJ?mol﹣1;(4)工業(yè)金屬鈦冶煉過程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化其反應(yīng)方程式為:(1)TiO2(金紅石)+2C+2Cl2=TiCl4+2CO已知:(2)C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJ?mol﹣1;(3)2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=﹣566kJ?mol﹣1(4)TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(s)+O2(g)△H=+141kJ?mol﹣1①CO的燃燒熱是283kJ/mol.②1molC燃燒,轉(zhuǎn)化為molCO和molCO2,與1molC完成燃燒相比,損失的熱量是141.5kJ.③請寫出(1)的熱化學(xué)方程式為TiO2(s,金紅石)+2C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+2CO(g)△H=﹣80kJ/mol.【解答】解:(1)①是置換反應(yīng)可以是碳好水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣,或與金屬氧化物反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:C+H2OCO+H2,其中碳和水蒸氣反應(yīng),碳和二氧化碳反應(yīng)為吸熱反應(yīng)即①③為吸熱反應(yīng);故答案為:C+H2OCO+H2;①③;(2)二氧化碳是氧原子和碳原子之間通過共價(jià)鍵形成的共價(jià)化合物,形成過程為:,故答案為:;(3)在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱akJ.32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量為32QKJ;則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣32akJ?mol﹣1,故答案為:CH3O

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