2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第6章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第18講 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)練習(xí) 魯科版.doc
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第18講 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 課時(shí)作業(yè) 1.能源分類相關(guān)圖如圖所示,下列四組選項(xiàng)中,全部符合圖中陰影部分的能源是 ( ) A.煤炭、石油、沼氣 B.水能、生物能、天然氣 C.太陽能、風(fēng)能、潮汐能 D.地?zé)崮?、海洋能、核? 解析:A中煤炭、石油都是不可再生能源,B中天然氣是不可再生能源,D中核能是不可再生能源。 答案:C 2.巴黎氣候大會(huì)揭開了發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的宏偉序幕,下列有關(guān)說法正確的是( ) A.太陽能、地?zé)崮?、核能、化石燃料等均屬于“新能源? B.減少含碳物質(zhì)做燃料符合“低碳”理念 C.圖中轉(zhuǎn)化途徑不能體現(xiàn)“節(jié)能減排”的思想 D.節(jié)約用電不能減少CO2的排放量 解析:化石燃料屬于傳統(tǒng)能源,A項(xiàng)錯(cuò)誤;減少含碳物質(zhì)做燃料,就可以減少空氣中碳元素的含量,符合“低碳”理念,B項(xiàng)正確;從題圖可知,HCl循環(huán)利用,排出的水無污染,符合“節(jié)能減排”思想,C項(xiàng)錯(cuò)誤;目前發(fā)電主要是火力發(fā)電,節(jié)約用電就能減少CO2的排放量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:B 3.下列反應(yīng)中符合圖示能量變化的是( ) A.電解Al2O3得到Al和O2 B.Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng) C.鋁熱反應(yīng) D.灼熱的炭與CO2反應(yīng) 解析:根據(jù)圖示可知反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,反應(yīng)發(fā)生時(shí)會(huì)釋放能量,故反應(yīng)是放熱反應(yīng)。電解Al2O3得到Al和O2的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),與圖像不符,故A錯(cuò)誤;Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),與圖像不符,故B錯(cuò)誤;鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,與圖像相符,故C正確;灼熱的炭與CO2反應(yīng)產(chǎn)生CO,該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),與圖像不符,故D錯(cuò)誤。 答案:C 4.下列有關(guān)氫原子(用H表示)與氫分子的說法錯(cuò)誤的是( ) A.化學(xué)能:2 mol H>1 mol H2 B.H原子間發(fā)生碰撞就可轉(zhuǎn)化為H2 C.穩(wěn)定性:HΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH2<ΔH3
C.ΔH1>ΔH2=ΔH3 D.ΔH1=ΔH2<ΔH3
解析:混合時(shí)濃硫酸在被稀釋的過程中放熱;濃、稀硫酸在與Ba(OH)2反應(yīng)時(shí)還會(huì)形成BaSO4沉淀,Ba2+、SO之間形成化學(xué)鍵的過程中也會(huì)放出熱量。因放熱反應(yīng)的ΔH取負(fù)值,故ΔH1<ΔH2<ΔH3。
答案:B
8.已知丙烷的燃燒熱ΔH=-2 215 kJmol-1。若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8 g水,則放出的熱量約為( )
A.55 kJ B.220 kJ
C.550 kJ D.1 108 kJ
解析:由丙烷的燃燒熱ΔH=-2 215 kJmol-1,可寫出其燃燒的熱化學(xué)方程式C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 215 kJmol-1,丙烷完全燃燒產(chǎn)生1.8 g水,n(H2O)===0.1 mol,所以反應(yīng)放出的熱量Q=
0.1 mol≈55 kJ,A項(xiàng)正確。
答案:A
9.常溫下,1 mol化學(xué)鍵分解成氣態(tài)原子所需要的能量用E表示。結(jié)合表中信息判斷下列說法不正確的是( )
共價(jià)鍵
H—H
F—F
H—F
H—Cl
H—I
E/(kJmol-1)
436
157
568
432
298
A.432 kJmol-1>E(H—Br)>298 kJmol-1
B.表中最穩(wěn)定的共價(jià)鍵是H—F鍵
C.H2(g)―→2H(g) ΔH=+436 kJmol-1
D.H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-25 kJmol-1
解析:觀察表中數(shù)據(jù)知,氟、氯、碘與氫原子形成的化學(xué)鍵的鍵能逐漸減小,故432 kJmol-1>E(H—Br)>298 kJmol-1,A項(xiàng)正確;表中H—F共價(jià)鍵的鍵能最大,即H—F共價(jià)鍵最穩(wěn)定,B項(xiàng)正確;H2(g)―→2H(g),共價(jià)鍵斷裂要吸收能量,即H2(g)―→2H(g) ΔH=+436 kJmol-1,C項(xiàng)正確;反應(yīng)H2(g)+F2(g)===2HF(g)的反應(yīng)熱ΔH=436+157-2568=-543 kJmol-1,D項(xiàng)不正確。
答案:D
10.常溫下,0.01 molL-1MOH溶液的pH為10。已知:2MOH(aq)+H2SO4(aq)===M2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH1=-24.2 kJmol-1;H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH2=-57.3 kJmol-1。
則MOH在水溶液中電離的ΔH為( )
A.+33.1 kJmol-1 B.+45.2 kJmol-1
C.-81.5 kJmol-1 D.-33.1 kJmol-1
解析:常溫下,0.01 molL-1MOH溶液的pH為10,說明MOH為弱堿。
①2MOH(aq)+2H+(aq)===2M+(aq)+2H2O(l) ΔH1=-24.2 kJmol-1
②H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH2=-57.3 kJmol-1
根據(jù)蓋斯定律,[①-②2]/2可得:MOH(aq)M+(aq)+OH-(aq) ΔH=+45.2 kJmol-1。
答案:B
11.為探究NaHCO3、Na2CO3分別與1 molL-1鹽酸反應(yīng)(設(shè)兩反應(yīng)分別是反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ)過程中的熱效應(yīng),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并測(cè)得如下數(shù)據(jù):
序號(hào)
液體
固體
混合前
溫度
混合后最
高溫度
①
35 mL水
2.5 g NaHCO3
20 ℃
18.5 ℃
②
35 mL水
3.2 g Na2CO3
20 ℃
24.3 ℃
③
35 mL鹽酸
2.5 g NaHCO3
20 ℃
16.2 ℃
④
35 mL鹽酸
3.2 g Na2CO3
20 ℃
25.1 ℃
下列有關(guān)說法正確的是( )
A.僅通過實(shí)驗(yàn)③即可判斷反應(yīng)Ⅰ是吸熱反應(yīng)
B.僅通過實(shí)驗(yàn)④即可判斷反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng)
C.通過實(shí)驗(yàn)可判斷出反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ分別是吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)
D.通過實(shí)驗(yàn)可判斷出反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ分別是放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)
解析:通過實(shí)驗(yàn)①可判斷出NaHCO3溶于水吸熱,通過實(shí)驗(yàn)①③可判斷出NaHCO3與鹽酸反應(yīng)是吸熱反應(yīng);通過實(shí)驗(yàn)②可判斷出Na2CO3溶于水放熱,通過實(shí)驗(yàn)②④可判斷出Na2CO3與鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)。綜上所述,可判斷出反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ分別是吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng),C項(xiàng)正確。
答案:C
12.一定條件下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJmol-1。現(xiàn)有容積固定且相同的甲、乙、丙三個(gè)容器,在上述條件下充入的氣體和反應(yīng)放出的熱量Q如下表所示:
容器
SO2/mol
O2/mol
He/mol
Q/kJ
甲
2
1
0
Q1
乙
1
0.5
0
Q2
丙
1
0.5
1
Q3
根據(jù)以上數(shù)據(jù),下列選項(xiàng)正確的是( )
A.Q1=197 B.Q2=Q3
C.Q1=2Q2 D.Q12Q2。
答案:B
13.碳是形成化合物種類最多的元素,其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)。請(qǐng)回答下列問題:
(1)有機(jī)物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N,轉(zhuǎn)化過程如下:
ΔH=+88.6 kJmol-1。則M、N相比,較穩(wěn)定的是________。
(2)已知CH3OH(l)的燃燒熱ΔH=-726.5 kJmol-1,CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJmol-1,則a________726.5(填“>”“<”或“=”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層,生成HCl和CO2,當(dāng)有1 mol Cl2參與反應(yīng)時(shí)釋放出145 kJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_________________________
___________________________________________________________________。
(4)火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒,所得物質(zhì)可作耐高溫材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)===2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176 kJmol-1,則反應(yīng)過程中,每轉(zhuǎn)移1 mol電子放出的熱量為________。
解析:(1)M轉(zhuǎn)化為N是吸熱反應(yīng),所以N的能量高,不穩(wěn)定。(2)甲醇燃燒生成CO2(g)和H2(g)屬于不完全燃燒,放出的熱量少,故a<726.5。(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2+2H2O+C===4HCl+CO2,當(dāng)有2 mol Cl2參與反應(yīng)時(shí)釋放出290 kJ熱量,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJmol-1。(4)所給反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移12 mol電子,故每轉(zhuǎn)移1 mol電子放出的熱量為1 176 kJ12=98 kJ。
答案:(1)M (2)<
(3)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJmol-1
(4)98 kJ
14.某實(shí)驗(yàn)小組用0.50 molL-1 NaOH溶液和0.50 molL-1硫酸溶液進(jìn)行反應(yīng)熱的測(cè)定。
(1)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式[生成1 mol H2O(l)時(shí)的反應(yīng)熱為-57.3 kJmol-1]:__________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL 硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
①請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?
溫度
次數(shù)
起始溫度t1/℃
終止溫
度t2/℃
溫度差平均值
(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②近似認(rèn)為0.50 molL-1NaOH溶液和0.50 molL-1硫酸溶液的密度都是1.0 gmL-1,中和后生成溶液的比熱容c=4.18 J/(g℃)。則生成1 mol H2O(l)時(shí)的反應(yīng)熱ΔH=________(取小數(shù)點(diǎn)后一位)。
③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與-57.3 kJmol-1有偏差,產(chǎn)生偏差的原因不可能是(填字母)________。
a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差
b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
d.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H2SO4溶液的溫度
解析:(2)①第2組數(shù)據(jù)偏差較大,應(yīng)舍去,其他三組的溫度差平均值為4.0℃。
②ΔH=-=-53.5 kJmol-1。
③放出的熱量小可能是散熱、多次加入堿或起始溫度讀的較高等原因。
答案:(1)H2SO4(aq)+2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l)
ΔH=-114.6 kJmol-1
(2)①4.0?、冢?3.5 kJmol-1?、踒
15.氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn);氫氣也是重要的化工原料。
(1)納米級(jí)的Cu2O可作為太陽光分解水的催化劑。一定溫度下,在2 L密閉容器中加入納米級(jí)Cu2O并通入0.10 mol水蒸氣發(fā)生反應(yīng):2H2O(g)2H2(g)+O2(g) ΔH=+484 kJmol-1,不同時(shí)段產(chǎn)生O2的量見表格:
時(shí)間/min
20
40
60
80
n(O2)/mol
0.001 0
0.001 6
0.002 0
0.002 0
上述反應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化形式為光能轉(zhuǎn)化為________能,達(dá)平衡過程中至少需要吸收光能________kJ(保留三位小數(shù))。
(2)氫氣是合成氨工業(yè)的原料,合成塔中每產(chǎn)生2 mol NH3,放出92.2 kJ熱量。已知:
則1 mol N—H鍵斷裂吸收的能量約等于________。
解析:(1)題述反應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化形式為光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,達(dá)平衡時(shí),生成氧氣0.002 mol,至少需要吸收的光能為0.002 mol484 kJmol-1=0.968 kJ。
(2)3H2(g)+N2(g)2NH3(g),反應(yīng)的焓變=反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵放出的能量=3436 kJmol-1+945.8 kJmol-1-6E(N—H)=-92.2 kJmol-1,E(N—H)=391 kJmol-1。
答案:(1)化學(xué) 0.968
(2)391 kJ
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