8、1 kJ能量,生成1 mol HI(g)中的H—I鍵能放出299 kJ能量。下列說法正確的是( )
A.1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的總能量為587 kJ
B.H2(g)+I2(s)2HI(g) ΔH=-11 kJ·mol-1
C.HI(g)12H2(g)+12I2(g) ΔH=+5.5 kJ·mol-1
D.I2(g)比H2分子穩(wěn)定
10.(2019河南中原名校高三聯考)已知:①1 mol晶體硅中含有2 mol Si—Si鍵。
②Si(s)+O2(g)SiO2(s) ΔH,其反應過程與能量變化如圖所示。
③
化學鍵
Si—O
OO
Si—Si
9、斷開1mol共價鍵所需能量/kJ
460
500
176
下列說法正確的是( )
A.晶體硅光伏發(fā)電將化學能轉化為了電能
B.二氧化硅穩(wěn)定性小于硅的穩(wěn)定性
C.ΔH=-988 kJ·mol-1
D.ΔH=(a-c) kJ·mol-1
二、非選擇題(本題包括3個小題,共40分)
11.(2019河北唐縣第一中學高三期中)(10分)(1)真空碳熱還原—氧化法可實現由鋁礦制備金屬鋁,其相關的熱化學方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g) ΔH=a kJ·mol-1
3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3(g) ΔH=b
10、 kJ·mol-1
反應Al2O3(s)+3C(s)2Al(l)+3CO(g)的ΔH= kJ·mol-1(用含a、b的代數式表示);?
(2)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH反應過程的能量變化如圖所示,已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3放出99 kJ的熱量,請回答下列問題:
①圖中A表示 ;?
②E的大小對該反應的反應熱 (填“有”或“無”)影響;?
③該反應通常用V2O5作催化劑,加V2O5會使圖中B點 (填“升高”或“降低”)。?
12.(2019江西師大附中高三期末)(15分)氨在工農業(yè)生產
11、中應用廣泛。在壓強為30 MPa時,不同溫度時合成氨平衡混合氣體中NH3的體積分數如下:
溫度/℃
200
300
400
500
600
氨含量/%
89.9
71.0
47.0
26.4
13.8
請回答:
(1)根據圖中所示,合成氨的熱化學方程式為 。?
(2)將1 mol N2(g)和3 mol H2(g)通入一密閉容器中,在催化劑存在時進行反應,測得反應放出的熱量 92.2 kJ(填“大于”“等于”或“小于”),原因是 ;若加入催化劑,ΔH (填“變大”“變小”或“不變”)
12、。?
(3)已知破壞1 mol N≡N鍵、1 mol H—H鍵需要吸收的能量分別為946 kJ、436 kJ,則破壞1 mol N—H鍵需要吸收的能量為 kJ。?
(4)N2H4可視為NH3分子中的一個H被—NH2取代的產物。發(fā)射衛(wèi)星用N2H4(g)為燃料,以NO2為氧化劑發(fā)生反應生成N2和H2O(g)。
已知:N2(g)+2O2(g)2NO2(g)
ΔH1=+67.7 kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)
ΔH2=-534 kJ·mol-1。
則1 mol N2H4與NO2完全反應的熱化學方程式為 。?
13、
13.(15分)(1)(2019安徽合肥高三質量檢測)低碳經濟成為人們一種新的生活理念,二氧化碳的捕捉和利用是能源領域的一個重要研究方向。請你結合下列有關圖示和所學知識回答:
用CO2催化加氫可以制取乙烯:CO2(g)+3H2(g)12C2H4(g)+2H2O(g)。若該反應體系的能量隨反應過程變化關系如圖所示,則該反應的ΔH= (用含a、b的式子表示)。又知:相關化學鍵的鍵能如下表所示,實驗測得上述反應的ΔH=-152 kJ·mol-1,則表中的x= 。?
化學鍵
CO
H—H
CC
C—H
H—O
鍵能(kJ·mol-1)
803
436
14、
x
414
464
(2)鍵能是將1 mol理想氣體分子AB拆開為中性氣態(tài)原子A和B所需的能量。已知下列化學鍵的鍵能如下表:
化學鍵
N≡N
OO
N—N
N—H
O—H
鍵能(kJ·mol-1)
946
497
193
391
463
寫出1 mol氣態(tài)肼(H2N—NH2)燃燒生成氮氣和水蒸氣的熱化學方程式: 。?
(3)(2019重慶南開中學高三適應性考試)二氧化碳的捕集、利用是我國能源領域的一個重要戰(zhàn)略方向。
①科學家提出由CO2制取C的太陽能工藝如圖所示。
若“重整系統(tǒng)”發(fā)生的反應中n(FeO)n(CO2)=6
15、,則FexOy的化學式為 。?
“熱分解系統(tǒng)”中每分解1 mol FexOy,轉移電子的物質的量為 。?
②工業(yè)上用CO2和H2反應合成二甲醚。已知:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH1=-53.7 kJ·mol-1,CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ΔH2=+23.4 kJ·mol-1,則2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH3= kJ·mol-1。?
參考答案
專題突破練6 化學反應與能量變化
1.B 解析 儲熱材料芒硝受熱熔化后可儲熱,結晶后可
16、放熱,故可用于熱能—化學能的轉換,故A錯誤;當前較為有效地利用生物質能的方式是制取沼氣和酒精,垃圾焚燒處理法不能有效利用生活垃圾中的生物質能,故B正確;利用微生物在陽光作用下分解水是制取氫氣的一個重要研究方向,而不是利用光合作用,光合作用不會產生氫氣,故C錯誤;可燃冰資源不可再生,故D錯誤。
2.B 解析 當反應物總能量<生成物總能量,則反應是吸熱反應,但該反應ΔH<0,選項A錯誤;當反應物總能量<生成物總能量,則反應是吸熱反應,該反應ΔH>0,選項B正確;根據熱化學方程式HCl(g)12H2(g)+12Cl2(s) ΔH=+92.3kJ·mol-1可知HCl分解是吸熱反應,選項C錯誤;反應
17、N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是可逆反應,將0.5molN2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應生成NH3(g)小于1.0mol,放熱19.3kJ,則熱化學方程式應為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<-38.6kJ·mol-1,選項D錯誤。
3.C 解析 化學反應的熱效應與反應物和生成物具有的能量有關,而反應能否自發(fā)進行與焓變和熵變有關,故A錯誤;根據物質能量越高越不穩(wěn)定,由C(s,石墨)C(s,金剛石) ΔH=+1.9kJ·mol-1,可知反應吸熱,金剛石能量高于石墨,所以石墨穩(wěn)定,故B錯誤;固體硫變化為氣態(tài)硫需要吸收熱量,所以固體硫燃燒放出的熱量少,故ΔH1>Δ
18、H2,C正確;中和熱是指稀溶液中,強酸和強堿發(fā)生中和反應生成1molH2O所放出的熱量,但生成硫酸鋇沉淀的反應還要放出熱量,則0.5molH2SO4與0.5molBa(OH)2反應放出的熱大于57.3kJ,故D錯誤。
4.D 解析 1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量,叫做該物質的燃燒熱,而題給反應熱為2mol氫氣燃燒放出的熱量,故A錯誤;H2的物質的量為1.5mol,完全消耗1.5mol氫氣時會放出19.3kJ熱量,由于該反應為可逆反應,氫氣不可能完全轉化成氨氣,所以放出的熱量小于19.3kJ,故B錯誤;由固態(tài)硫得到硫蒸氣需要吸收能量,所以若將等質量的硫蒸氣和硫固體分別完全
19、燃燒,后者放出熱量少,故C錯誤;等量的碳完全燃燒生成CO2時放出的熱量比生成CO時放出的熱量多,所以ΔH1<ΔH2,故D正確。
5.D 解析 該過程利用太陽光實現高效分解水,實現了太陽能向化學能的轉化,故A正確;階段Ⅰ中發(fā)生的反應為2H2OH2O2+H2↑,生成H2O2時氧元素化合價從-2價升高到-1價,所以H2O2是氧化產物,故B正確;階段Ⅱ中發(fā)生的反應為2H2O22H2O+O2↑,每生成1molO2,轉移2mol電子,故C正確;過氧化氫不穩(wěn)定,能量較高,分解成的H2O和O2較穩(wěn)定,所以階段Ⅱ發(fā)生的反應為放熱反應,故D錯誤。
6.A 解析 根據能量轉化圖,轉化Ⅱ的熱化學反應方程式為CO(
20、g)+12O2(g)CO2(g) ΔH=-282.9kJ·mol-1或者2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-282.9×2kJ·mol-1=-565.8kJ·mol-1,故A錯誤;C和氧氣反應生成CO,此反應屬于放熱反應,因此相同條件下,1molC(s)和0.5molO2(g)總能量高于1molCO(g)的能量,故B正確;根據能量轉化圖,C→CO的熱化學反應方程式為2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-(393.5-282.9)×2kJ·mol-1=-221.2kJ·mol-1,故C正確;C和O2反應是放熱反應,CO2分解為C和O2是吸熱反應,故D正確。
7.A 解析 固體
21、變?yōu)闅怏w時吸收熱量,若反應②中改用固態(tài)硫,1molS(s)完全反應,放出的熱量小于20.1kJ,所以A選項正確;由熱化學方程式可以知道1mol氫氣與氧氣反應放出的熱量比1mol氫氣與硫反應放出的熱量多221.7kJ,說明單質氧氣與硫相比,更容易與氫氣化合,故B錯誤;放出的熱量越多,說明生成物的總能量越低,物質越穩(wěn)定,故C錯誤;氫氣的燃燒熱是指1molH2完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量,由題給熱化學方程式可以知道1mol氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水時放出241.8kJ,故D錯誤。
8.C 解析 元素的非金屬性越強,對應簡單氫化物的穩(wěn)定性越強,同一主族,從上到下元素非金屬性逐漸減弱,因此穩(wěn)定性H2O>
22、H2S>H2Se,故A項錯誤;Se(g)+H2(g)H2Se(g)對應的ΔH>0,說明該反應正向吸熱,降溫使得反應向放熱的方向進行,即逆向進行,不利于生成H2Se,故B項錯誤;將已知熱化學方程式依次編號為①、②、③,根據蓋斯定律,由2×(①-②)可得O2(g)+2H2S(g)2H2O(g)+2S(g) ΔH=-444kJ·mol-1,故C項正確;隨著核電荷數的減小,ⅥA族元素的非金屬性逐漸增強,與氫原子形成的共價鍵越強,放出的熱量越多,生成物越穩(wěn)定,ⅥA族元素的單質與H2的化合反應越容易發(fā)生,故D項錯誤。
9.C 解析 由題給信息不能計算1molH2(g)和1molI2(g)的總能量,故A錯
23、誤;碘的狀態(tài)為蒸氣,H2(g)+I2(g)2HI(g)
ΔH=-11kJ·mol-1,故B錯誤;碘化氫分解吸熱,HI(g)12H2(g)+12I2(g) ΔH=+5.5kJ·mol-1,故C正確;鍵能越大越穩(wěn)定,H2比I2(g)分子穩(wěn)定,故D錯誤。
10.C 解析 晶體硅光伏發(fā)電是將太陽能轉化為電能,選項A錯誤;根據化學鍵的鍵能判斷,斷裂1mol二氧化硅中的化學鍵需要的能量為4×460kJ=1840kJ,斷裂1mol晶體硅中的化學鍵需要的能量為2×176kJ=352kJ,故二氧化硅穩(wěn)定性大于硅的穩(wěn)定性,選項B錯誤;根據題意Si(s)+O2(g)SiO2(s) ΔH=(+176×2+500-
24、460×4)kJ·mol-1=-988kJ·mol-1,選項C正確;根據圖中信息可知,ΔH=-ckJ·mol-1,選項D錯誤。
11.答案 (1)a+b (2)①反應物總能量?、跓o?、劢档?
解析 (1)①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g) ΔH=akJ·mol-1,②3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3(g) ΔH=bkJ·mol-1,結合蓋斯定律可知,反應①+②得到Al2O3(s)+3C(s)2Al(l)+3CO(g) ΔH=(a+b)kJ·mol-1。
(2)①圖中A、C分別表示反應物總能量、生成物總能量。②E為活化能,反應熱可表示為A、
25、C活化能的差,活化能的大小與反應熱無關。③催化劑能夠降低反應的活化能,不影響反應物和生成物能量高低,因此圖中B點會降低。
12.答案 (1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=-92.2 kJ·mol-1
(2)小于 由于該反應是可逆反應,反應物無法全部轉化為生成物 不變
(3)391
(4)N2H4(g)+NO2(g)32N2(g)+2H2O(g)
ΔH=-567.85 kJ·mol-1
解析 (1)由圖可知,12molN2(g)與32molH2(g)完全反應生成1molNH3(g)的反應熱ΔH=-46.1kJ·mol-1,所以合成氨的熱化學反應方程式為N2(g)+3
26、H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ·mol-1。
(2)合成氨反應是可逆反應,反應物不能完全轉化,3molH2和1molN2參與反應不可能生成2molNH3,故放出的熱量小于92.2kJ,催化劑可改變反應速率但不改變化學平衡,反應熱不變。
(3)已知破壞1molN≡N鍵、1molH—H鍵需要吸收的能量分別為946kJ、436kJ。設破壞1molN—H鍵需要吸收的能量為x,結合反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ·mol-1,根據ΔH=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和=946kJ·mol-1+3×436kJ·mol-1-6x=-92.2kJ·mol-1,
27、x=391kJ·mol-1,即破壞1molN—H鍵需要吸收的能量為391kJ。
(4)已知①N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH1=+67.7kJ·mol-1,②N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534kJ·mol-1。
依據蓋斯定律由②×2-①可得2N2H4(g)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1135.7kJ·mol-1,1molN2H4與NO2完全反應的熱化學方程式為N2H4(g)+NO2(g)32N2(g)+2H2O(g) ΔH=-567.85kJ·mol-1。
13.答案 (1)-(b-a) kJ·mol-1 764
28、
(2)N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-544 kJ·mol-1
(3)①Fe3O4 2 mol ②-130.8
解析 (1)由圖知1molCO2(g)和3molH2(g)具有的總能量大于12molC2H4(g)和2molH2O(g)具有的總能量,該反應為放熱反應,反應的ΔH=生成物具有的總能量-反應物具有的總能量=-(b-a)kJ·mol-1。反應熱ΔH=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和=2×803kJ·mol-1+3×436kJ·mol-1-[12xkJ·mol-1+2×414kJ·mol-1+4×464kJ·mol-1]=-152kJ·mol-1,解得
29、x=764。
(2)氣態(tài)肼和氧氣反應的化學方程式為N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)。根據焓變=反應物總鍵能-生成物總鍵能,1mol氣態(tài)肼(H2N—NH2)燃燒生成氮氣和水蒸氣的焓變=193kJ·mol-1+391kJ·mol-1×4+497kJ·mol-1-946kJ·mol-1-463kJ·mol-1×4=-544kJ·mol-1,所以1mol氣態(tài)肼(H2N—NH2)燃燒生成氮氣和水蒸氣的熱化學方程式是N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-544kJ·mol-1。
(3)①由示意圖可以知道,重整系統(tǒng)中CO2和FeO反應生成FexOy和C,發(fā)生的
30、反應中n(FeO)n(CO2)=6時,根據鐵原子、氧原子守恒可以知道x∶y=6∶(6+2)=3∶4,故FexOy的化學式為Fe3O4。熱分解系統(tǒng)中是Fe3O4分解為FeO與氧氣,分解1molFe3O4轉移電子的物質的量為1mol×3×(83-2)=2mol。②已知:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7kJ·mol-1,Ⅱ.CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)
ΔH2=+23.4kJ·mol-1。
根據蓋斯定律,Ⅰ×2-Ⅱ可得2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),則ΔH3=2ΔH1-ΔH2=2×(-53.7kJ·mol-1)-23.4kJ·mol-1=-130.8kJ·mol-1。
（通用版）高考化學二輪復習 專題突破練6 化學反應與能量變化（含解析）-人教版高三化學試題
