2019屆高考化學一輪復習 第六章 化學反應與能量轉化 第1講 化學能與熱能練習 新人教版.doc

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第六章 第1講 化學能與熱能 1．(導學號27346654)(2018深圳寶安區(qū)期末)化學反應都伴隨著能量變化，下列反應中屬于吸熱反應的是(　　) A．氯化銨的水解 B.SO2的催化氧化 C．工業(yè)合成氨 D．生石灰吸收水 解析：A　[水解反應均屬于吸熱反應，A正確；SO2的催化氧化、工業(yè)合成氨、生石灰吸收水的反應均屬于放熱反應，B、C、D均錯誤。] 2．(導學號27346655)反應A＋B―→C(ΔH＜0)分兩步進行：①A＋B―→X(ΔH＞0)；②X―→C(ΔH＜0)。下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是(　　) 解析：D　[A＋B―→C的ΔH＜0，說明生成物C的能量應低于反應物A、B的能量之和，A、B兩項均錯誤；由于A＋B―→X的ΔH＞0，說明生成物X的能量應高于反應物A、B的能量之和，故C項錯誤，D項正確。] 3．(導學號27346656)(2018河南豫南九校聯(lián)考)根據(jù)碘與氫氣反應的熱化學方程式 (ⅰ)I2(s)＋H2(g)2HI(g)　ΔH＝＋9.48 kJ/mol (ⅱ)I2(g)＋H2(g)2HI(g)　ΔH＝－26.48 kJ/mol 下列判斷正確的是(　　) A．254 g I2(s)中通入2 g H2(g)，反應放熱9.48 kJ B．1 mol固態(tài)碘與1 mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00 kJ C．反應(ⅰ)的產(chǎn)物比反應(ⅱ)的產(chǎn)物穩(wěn)定 D．反應(ⅱ)的反應物總能量比反應(ⅰ)的反應物總能量高 解析：D　[A項中反應為可逆反應，反應不完全，放熱小于9.48 kJ；B項中能量相差35.96 kJ；C項中產(chǎn)物的狀態(tài)相同，穩(wěn)定性相同；同一物質，固態(tài)時能量最低，所以D項正確。] 4．(導學號27346657)已知反應：①101 kPa時，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ/mol；②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol。下列結論正確的是(　　) A．碳的燃燒熱ΔH＜－110.5 kJ/mol B．①的反應熱為221 kJ/mol C．稀硫酸與稀NaOH溶液反應的中和熱ΔH＝－257.3 kJ/mol D．稀醋酸和稀NaOH溶液反應生成1 mol H2O，放出57.3 kJ的熱量 解析：A　[ 對于強酸、強堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成1 mol H2O的中和熱ΔH＝－57.3 kJ/mol，C錯誤；由于2C(s)＋O2(g)===2CO(g)生成的CO不是穩(wěn)定的氧化物，因此ΔH＝－＝－110.5 kJ/mol不是碳的燃燒熱，由于CO轉化為CO2放出熱量，故碳的燃燒熱ΔH＜－110.5 kJ/mol，A正確。] 5．(導學號27346658)(2018福建八縣聯(lián)考)工業(yè)生產(chǎn)硫酸過程中，SO2在接觸室中被催化氧化為SO3氣體，已知該反應為放熱反應?，F(xiàn)將2 mol SO2、1 mol O2充入一密閉容器充分反應后，放出熱量98.3 kJ，此時測得SO2的轉化率為50%，則下列熱化學方程式正確的是(　　) A．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJmol－1 B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－98.3 kJmol－1 C．SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝＋98.3 kJmol－1 D．SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJmol－1 解析：A　[由題意可知，若2 mol SO2(g)和1mol O2(g)完全反應生成2 mol SO3(g)，反應放出的熱量為＝196.6 kJ，故該反應的熱化學方程式為2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJmol－1。] 6．(導學號27346659)(2018河南信陽、三門峽二市聯(lián)考，6)一定條件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相對大小如圖所示。下列有關說法正確的是(　　) A．e是ClO B．b→a＋c反應的活化能為60 kJmol－1 C．a(chǎn)、b、c、d、e中c最穩(wěn)定 D．b→a＋d反應的熱化學方程式為3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－116 kJmol－1 解析：D　[由圖可知，a為Cl－，b為ClO－，c為ClO，d為ClO，e為ClO，A項錯誤；無法確定活化能的大小，B項錯誤；a、b、c、d、e中a的能量最低，所以a最穩(wěn)定，C項錯誤；b→a＋d的化學方程式為3ClO－===ClO＋2Cl－，所以熱化學方程式為3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－116 kJmol－1，故D項正確。] 7．(導學號27346660)根據(jù)以下熱化學方程式： 2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ/mol 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－Q2 kJ/mol 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH＝－Q3 kJ/mol 判斷Q1、Q2、Q3三者關系正確的是(　　) A．Q1＞Q2＞Q3B.Q1＞Q3＞Q2 C．Q3＞Q2＞Q1 D．Q2＞Q1＞Q3 解析：A　[等質量的H2S完全燃燒比不完全燃燒放出的熱量多，故Q1＞Q2；等質量的H2O(l)比H2O(g)能量低，所以Q2＞Q3，則有Q1＞Q2＞Q3，故A項正確。] 8．(導學號27346661)(2018云、貴、川百校第一次聯(lián)考)由N2O(g)和NO(g)反應生成N2(g)和NO2(g)的能量變化如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．當反應生成1 mol N2時，轉移電子的物質的量為4 mol B．該反應的活化能為384 kJmol－1 C．N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g) ΔH＝＋139 kJmol－1 D．使用催化劑能使該反應的活化能減小 解析：D　N2O(g)和NO(g)反應生成N2(g)和NO2(g)的反應為N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)，根據(jù)氧化還原反應中價態(tài)轉化規(guī)律可知，N2O被還原生成N2(g)，NO(g)被氧化生成NO2(g)，故生成1 mol N2時轉移2 mol電子，A錯誤；由圖可知，該反應的正反應的活化能為209 kJmol－1，逆反應的活化能為348 kJmol－1，B錯誤；反應N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)的ΔH＝(209 kJmol－1－348 kJmol－1)＝－139 kJmol－1，C錯誤；使用催化劑能降低反應的活化能，從而加快反應速率，D正確。] 9．(導學號27346662)已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH2 4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH3 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH4 2NH3(g)＋3Cl2(g)N2(g)＋6HCl(g)　ΔH5 下列關于上述反應焓變的判斷正確的是(　　) A．ΔH1＞0，ΔH2＞0 B．ΔH3＞0，ΔH4＞0 C．ΔH2＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 解析：D　[將所給反應從上到下依次編號為①、②、③、④、⑤，反應①、②、④均為中學化學常見的放熱反應，則ΔH1＜0，ΔH2＜0，ΔH4＜0；由①－②2可得③，則ΔH3＝ΔH1－2ΔH2，由于ΔH1和ΔH2的具體值不知道，故對ΔH3是大于0還是小于0無法作出判斷；由②3－④可得⑤，則ΔH5＝3ΔH2－ΔH4，即ΔH2＝，由此可見，只有選項D正確。] 10．(導學號27346663)已知4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－x kJmol－1。蒸發(fā)1 mol H2O(l)需要吸收的能量為44 kJmol－1，其他相關數(shù)據(jù)如下表： NH3(g) O2(g) NO(g) H2O(g) 1 mol分子中 的化學鍵斷裂 時需要吸收的 能量/kJ a b z d 則表中z(用x、a、b、d表示)的大小為(　　) A．(x＋4a＋5b－6d－264)/4 B．(x＋12a＋5b－12d－264)/4 C．(x＋4a＋5b－6d－44)/4 D．(x＋12a＋5b－12d－44)/4 解析：A　[由題意知當反應生成氣態(tài)水時，ΔH＝(－x＋446)kJmol－1，根據(jù)ΔH＝反應物的總鍵能－生成物的總鍵能，得ΔH＝4a＋5b－4z－6d＝－x＋446，解得z＝(x＋4a＋5b－6d－264)/4。] 11．(導學號27346664)(2018長沙質檢)(1)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知： Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g) ΔH＝＋64.39 kJmol－1 2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH＝－196.46 kJmol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.84 kJmol－1 在H2SO4溶液中Cu與H2O2反應生成Cu2＋和H2O的熱化學方程式為：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)甲醇燃料電池(DNFC)被認為是21世紀電動汽車最佳候選動力源。 ①101 kPa時，1 mol CH3OH完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出熱量726.51 kJ，則甲醇燃燒的熱化學方程式為 ________________________________________________________________________。 ②甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是： a．CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH1＝＋49.0 kJmol－1 b．CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH2 已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH3＝－241.8 kJmol－1 則反應②的ΔH2＝　________　kJmol－1。 解析：(1)將題中3個熱化學方程式依次標為①、②、③，由①＋②＋③得：Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝[64.39＋(－196.46)＋(－285.84)]kJmol－1＝－319.68 kJmol－1 (2)②由CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH1＝＋49.0 kJmol－1和H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH3＝－241.8 kJmol－1相加可得：CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH2＝(－241.8＋49.0)kJmol－1＝－192.8 kJmol－1。 答案：(1)Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－319.68 kJmol－1 (2)①CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－726.51 kJmol－1?、冢?92.8 12．(導學號27346665)(2018河北衡水中學三調)(1)在一定條件下，N2與H2反應生成NH3，請回答下列問題： ①若反應物的總能量為E1，生成物的總能量為E2，且E1>E2，則該反應為　________　(填“吸熱”或“放熱”)反應： ②已知拆開1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 molN≡N鍵需要的能量分別為436 kJ、391 kJ和946 RJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)N2H4和H2O2混合可作火箭推進劑。已知：16 g液態(tài)N2H4和足量氧氣反應生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ的熱量，且已知：2H2O2(l)===O2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－196.4 kJmol－1。反應N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)的ΔH＝　________　kJmol－1。N2H4和H2O2反應生成N2(g)和H2O(l)的熱化學方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)實驗室用50 mL 0.50 molL－1鹽酸與50 mL某濃度的NaOH溶液在如圖所示裝置中反應，通過測定混合液溫度升高的情況計算中和反應的反應熱。 該裝置有兩處明顯的錯誤，其中一處是缺少一種玻璃儀器，該儀器的名稱為　________　；實驗室提供了0.50 molL－1和0.55 molL－1兩種濃度的NaOH溶液，應選擇　________　molL－1的溶液進行實驗。 解析：(1)①若反應物的總能量為E1，生成物的總能量為E2，且E1>E2，即反應物具有的總能量高于生成物具有的總能量，則該反應為放熱反應。 ②N2與H2反應生成NH3的反應為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，則反應熱ΔH＝(3436 kJmol－1＋946 kJmol－1)－(6391 kJmol－1)＝－92 kJmol－1。 (2)16 g液態(tài)N2H4的物質的量為0.5 mol，與足量氧氣反應生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ的熱量，據(jù)此寫出熱化學方程式：①N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－621.2 kJmol－1。又知：②2H2O2(l)===O2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－196.4 kJmol－1，根據(jù)蓋斯定律，由①＋②可得：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝(－621.2 kJmol－1)＋(－196.4 kJmol－1)＝－817.6 kJmol－1。 (3)圖中裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒；為使鹽酸完全反應，要加入稍過量的NaOH溶液，50 mL 0.50 molL－1鹽酸與50 mL NaOH溶液反應時，應選擇0.55 molL－1NaOH溶液。 答案：(1)①放熱 ②N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJmol－1 (2)－621.2　N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－817.6 kJmol－1 (3)環(huán)形玻璃攪拌棒　0.55 13．(導學號27346666)2017年12月26日，2018年全國能源工作會議在北京召開。能源危機當前仍是一個全球性問題，開源節(jié)流是應對能源危機的重要舉措。 (1)下列做法有助于“開源節(jié)流”的是　________　(填序號)。 a．大力發(fā)展農(nóng)村沼氣，將廢棄的秸稈轉化為清潔高效的能源 b．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 c．開發(fā)太陽能、水能、風能、地熱能等新能源、減少使用煤、石油等化石燃料 d．減少資源消耗，注重資源的重復使用、資源的循環(huán)再生 (2)金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們在氧氣不足時燃燒生成一氧化碳，在氧氣充足時充分燃燒生成二氧化碳，反應中放出的熱量如圖所示。 ①在通常狀況下，金剛石和石墨相比較，　________　(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定，石墨的燃燒熱為　________　。 ②12 g石墨在一定量的空氣中燃燒，生成氣體36 g，該過程放出的熱量為　________　。 (3)已知：N2、O2分子中化學鍵的鍵能分別是946 kJmol－1、497 kJmol－1。 N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.0 kJmol－1NO分子中化學鍵的鍵能為　________　kJmol－1。 (4)綜合上述有關信息，請寫出用CO除去NO的熱化學方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)開源節(jié)流的主要措施是減少化石燃料的使用、提高燃料的燃燒效率、開發(fā)新能源等。(2)①由圖知，石墨具有的能量比金剛石的低，而物質所具有的能量越低越穩(wěn)定，故石墨更穩(wěn)定。計算標準燃燒熱時，要求燃燒產(chǎn)物位于穩(wěn)定狀態(tài)，即C應生成CO2氣體，故石墨的燃燒熱為110.5 kJmol－1＋283.0 kJmol－1＝393.5 kJmol－1。②12 g石墨在一定量的空氣中燃燒，生成氣體36 g，此氣體應為CO和CO2的混合氣體。設生成CO的物質的量為x，則CO2的物質的量為(1 mol－x)，故有28 gmol－1x＋44 gmol－1(1 mol－x)＝36 g，解得x＝0.5 mol。因此該過程放出的熱量為110.5 kJmol－10.5 mol＋393.5 kJmol－10.5 mol＝252.0 kJ。(3)ΔH＝＋180.0 kJmol－1＝946 kJmol－1＋497 kJmol－1－2E(N－O)，則E(N－O)＝631.5 kJmol－1。(4)由圖得CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJmol－1，此式乘以2再與N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.0 kJmol－1相減即得2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.0 kJmol－1。 答案：(1)acd　(2)①石墨　393.5 kJmol－1?、?52.0 kJ (3)631.5　(4)2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.0 kJmol－1