《2021_2022學(xué)年新教材高中化學(xué)專題提升訓(xùn)練一化學(xué)反應(yīng)熱及計(jì)算含解析魯科版選擇性必修1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2021_2022學(xué)年新教材高中化學(xué)專題提升訓(xùn)練一化學(xué)反應(yīng)熱及計(jì)算含解析魯科版選擇性必修1(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題提升訓(xùn)練(一) 化學(xué)反應(yīng)熱及計(jì)算
(建議用時(shí)30分鐘)
1.(2021西城區(qū)高二檢測)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量不同引起的。N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化如圖所示:
下列說法正確的是( )
A.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的總能量大于2 mol NO(g)具有的總能量
B.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反應(yīng)生成2 mol NO(g)吸收180 kJ熱量
C.通常情況下,N2(g)和O2(g)混合能直接反應(yīng)生成NO(g)
D.?dāng)?shù)據(jù)不足,不能確定反應(yīng)熱的
2、大小
【解析】選B。反應(yīng)熱是斷裂化學(xué)鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵放出的能量的差值。由題意可知,1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反應(yīng)的反應(yīng)熱為946 kJmol-1+
498 kJmol-1-2632 kJmol-1=+180 kJmol-1,所以該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的總能量小于2 mol NO(g)具有的總能量,A選項(xiàng)錯(cuò)誤,B選項(xiàng)正確;N2(g)和O2(g)需要在放電的條件下才能化合生成NO(g),C選項(xiàng)錯(cuò)誤;利用題給鍵能數(shù)據(jù)能計(jì)算出反應(yīng)熱的大小,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.(2021西安高二檢測)根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)CH3CH3(g)→C
3、H2CH2(g)+H2(g)的反應(yīng)熱為( )
化學(xué)鍵
C—H
CC
C—C
H—H
鍵能
(kJmol-1)
414.4
615.3
347.4
435.3
A.125.6 kJmol-1 B.-125.6 kJmol-1
C.46.1 kJmol-1 D.-46.1 kJmol-1
【解析】選A。ΔH=[6E(C—H)+E(C—C)]-[E(CC)+4E(C—H)+E(H—H)]=(6414.4+347.4) kJmol-1-(615.3+4414.4+435.3) kJmol-1=
125.6 kJmol-1。
3.(雙選)已知:①破壞1 m
4、ol A—A鍵、1 mol B—B鍵、1 mol A—B鍵分別需要吸收436 kJ、498 kJ、463 kJ的能量;②反應(yīng)2A2(g)+B2(g)===2A2B(g)的能量變化如圖所示。下列說法中錯(cuò)誤的是( )
A.體系中A2比B2穩(wěn)定
B.E1=1 370 kJmol-1
C.ΔH=482 kJmol-1
D.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
【解析】選A、C。因A—A鍵的鍵能小于B—B鍵的鍵能,故B2比A2穩(wěn)定,A錯(cuò)誤;E1表示斷開反應(yīng)物中化學(xué)鍵所吸收的能量,則E1=2436 kJmol-1+
498 kJmol-1=1 370 kJmol-1,B正確;E2表示形成生成物中化學(xué)鍵所放出
5、的能量,則E2=22463 kJmol-1=1 852 kJmol-1,ΔH=E1-E2=1 370 kJmol-1-
1 852 kJmol-1=-482 kJmol-1,C錯(cuò)誤;由題圖可以看出,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng),D正確。
【加固訓(xùn)練】
1.(雙選)通過以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說法正確的是( )
①太陽光催化分解水制氫:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)ΔH1=571.6 kJmol-1
②焦炭與水反應(yīng)制氫:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH2=131.3 kJmol-1
③甲烷與水反應(yīng)制氫:CH4(g)
6、+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)ΔH3=206.1 kJmol-1
A.反應(yīng)①中光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.反應(yīng)②為放熱反應(yīng)
C.反應(yīng)③使用催化劑,ΔH3減小
D.反應(yīng)CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8 kJmol-1
【解析】選A、D。A項(xiàng),反應(yīng)①是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,正確;B項(xiàng),反應(yīng)②的焓變?yōu)檎?,屬于吸熱反?yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),催化劑不會(huì)改變反應(yīng)的焓變,錯(cuò)誤;D項(xiàng),根據(jù)蓋斯定律,③-②得所求反應(yīng),其焓變?yōu)?06.1 kJmol-1-
131.3 kJmol-1=74.8 kJmol-1,正確。
2.(2021哈爾濱高二檢測)一定條件下,用甲烷可以消除氮的
7、氧化物(NOx)的污染。已知:①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJmol-1,②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1 160 kJmol-1。
下列選項(xiàng)不正確的是( )
A.CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJmol-1
B.CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH3,ΔH3<ΔH1
C.若用0.2 mol CH4還原NO2至N2,則反應(yīng)中放出的熱量一定為173.4
8、kJ
D.若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L CH4還原NO2至N2,整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移的電子為0.8 mol
【解析】選C。A項(xiàng),由得出:CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=kJmol-1=-867 kJmol-1,正確;B項(xiàng),H2O(g)===H2O(l) ΔH<0,因此ΔH3<ΔH1,正確;C項(xiàng),沒有說明H2O的狀態(tài),如果是氣態(tài),則正確,若是液態(tài),則大于173.4 kJ,錯(cuò)誤;D項(xiàng),消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移8 mol e-,則消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L CH4轉(zhuǎn)移電子為0.8 mol,正確。
4.(2021大連高二檢測)通常人們把斷裂1 mol某
9、化學(xué)鍵所吸收的能量或形成
1 mol某化學(xué)鍵所釋放的能量看作該化學(xué)鍵的鍵能,鍵能的大小可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH。已知部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示:
化學(xué)鍵
H—H
Cl—Cl
H—Cl
鍵能/kJmol-1
436
243
431
則下列熱化學(xué)方程式不正確的是( )
A.H2(g)+Cl2(g)===HCl(g) ΔH=-91.5 kJmol-1
B.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-183 kJmol-1
C.H2(g)+Cl2(g)===HCl(g) ΔH=91.5 kJmol-1
D.2HCl===H2(g)+Cl2(g
10、) ΔH=183 kJmol-1
【解析】選C。反應(yīng)熱=反應(yīng)物的總鍵能-反應(yīng)產(chǎn)物的總鍵能,根據(jù)表中的鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算可知,H2(g)和Cl2(g)反應(yīng)生成HCl(g)的反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0,C項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.(2021宣城高二檢測)紅磷P(s)與Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示(圖中的ΔH表示生成1 mol 產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。
根據(jù)圖示回答下列問題:
(1)P與Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式為_________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式為________________
11、_________。
(3)P與Cl2分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl5的ΔH3=________,P與Cl2一步反應(yīng)生成1 mol PCl5的ΔH4________(填“>”“<”或“=”)ΔH3。
【解析】(1)由題圖看出,1 mol P在Cl2中燃燒生成PCl3(g)放出的熱量為306 kJ,所以P與Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式為P(s)+Cl2(g)===PCl3(g) ΔH1=-306 kJmol-1。
(2)中間產(chǎn)物PCl3和未完全反應(yīng)的Cl2的總能量高于最終產(chǎn)物PCl5的能量,其ΔH2=-93 kJmol-1,所以PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g)
12、ΔH=+93 kJmol-1。(3)由蓋斯定律可知,一步生成PCl5和兩步生成PCl5的熱效應(yīng)相等,即ΔH3=ΔH4=ΔH1+ΔH2=-399 kJmol-1。
答案:(1)P(s)+Cl2(g)===PCl3(g) ΔH1=-306 kJmol-1
(2)PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93 kJmol-1
(3)-399 kJmol-1?。?
【加固訓(xùn)練】
(2021九江高二檢測)為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),進(jìn)行化工設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱,并采取相應(yīng)措施。化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱通??梢酝ㄟ^實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測定,也可通過理論進(jìn)行推算。
(1
13、)實(shí)驗(yàn)測得,5 g甲醇(CH3OH)液體在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5 kJ的熱量,則表示甲醇摩爾燃燒焓的熱化學(xué)方程式是什么?
(2)現(xiàn)有如下兩個(gè)熱化學(xué)方程式:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH1=a kJmol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2=b kJmol-1
則a與b的相對大小關(guān)系是什么?
(3)從化學(xué)鍵的角度分析,化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂和生成物的化學(xué)鍵形成的過程。在化學(xué)反應(yīng)過程中,斷裂化學(xué)鍵需要消耗能量,形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量。
化學(xué)鍵
H—H
N—H
N≡N
鍵能/kJmol
14、-1
436
391
945
已知:N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=a kJmol-1,根據(jù)上表中所列鍵能數(shù)據(jù)可計(jì)算出a是多少?
【解析】(1)5 g液態(tài)CH3OH在氧氣中充分燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水時(shí)放出113.5 kJ熱量,故32 g即1 mol液態(tài)CH3OH在氧氣中充分燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水時(shí)放出113.5 kJ=726.4 kJ熱量,則表示甲醇摩爾燃燒焓的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.4 kJmol-1。(2)將兩個(gè)熱化學(xué)方程式進(jìn)行比較,由于H2O由氣態(tài)變成液態(tài)放出熱量,故ΔH1>ΔH2,則a>b。
(3)N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)的ΔH=945 kJmol-1+436 kJmol-13-
391 kJmol-16=-93 kJmol-1,故a=-93。
答案:(1)CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.4 kJmol-1
(2)a>b (3)-93
- 5 -