2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第1課時 化學(xué)能與熱能練習(xí).doc

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課時1　化學(xué)能與熱能 一、選擇題 1．下列說法中正確的是(　　) A．熱化學(xué)方程式中，如果沒有注明溫度和壓強(qiáng)，則表示的反應(yīng)熱是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測得的 B．升高溫度或加入催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 C．據(jù)能量守恒定律，反應(yīng)物的總能量一定等于生成物的總能量 D．若生成與斷裂1 mol H—O鍵對應(yīng)放出和吸收的能量分別為a kJ、b kJ，則a＝b 答案　D 2．已知某化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g)(AB2的分子結(jié)構(gòu)為B—A—B)的能量變化如圖所示，下列有關(guān)敘述中正確的是(　　) A．該反應(yīng)是放熱反應(yīng) B．該反應(yīng)的ΔH＝－(E1－E2) kJ mol－1 C．該反應(yīng)中反應(yīng)物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和 D．由2 mol A(g)和4 mol B(g)形成4 mol A—B鍵吸收E2 kJ能量 解析　由圖可知，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，A項錯誤；吸熱反應(yīng)的ΔH＞0，該反應(yīng)的ΔH＝(E1－E2) kJ mol－1，B項錯誤；C項正確；形成化學(xué)鍵需要放出能量，D項錯誤。 答案　C 3．(2017煙臺模擬)關(guān)于如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(X代表鹵素)，說法不正確的是(　　) A．2H(g)＋2X(g)===2HX(g)　ΔH3＜0 B．生成HX的反應(yīng)熱與途徑無關(guān)，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 C．Cl、Br、I的非金屬性依次減弱，所以途徑Ⅱ吸收的熱量依次增多 D．生成HCl放出的熱量比生成HBr的多，說明HCl比HBr穩(wěn)定 解析　C項，非金屬性越弱，X2越不穩(wěn)定，破壞化學(xué)鍵吸收的能量越少，C項錯誤。 答案　C 4．(2017杭州期末)根據(jù)如圖所示的反應(yīng)判斷，下列說法中錯誤的是(　　) A．CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量 B．該反應(yīng)的焓變大于零 C．該反應(yīng)中有離子鍵斷裂也有共價鍵斷裂，化學(xué)鍵斷裂吸收能量，化學(xué)鍵生成放出能量 D．由該反應(yīng)可推出凡是需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng) 解析　碳酸鈣受熱分解的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，焓變大于零，故CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量，A、B項說法正確；在CaCO3中，Ca2＋和CO之間存在離子鍵，CO中C與O之間存在共價鍵，故反應(yīng)中有離子鍵斷裂也有共價鍵斷裂，舊化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量，新化學(xué)鍵形成放出能量，C項說法正確；需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定為吸熱反應(yīng)，如碳的燃燒需要加熱，但該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，D項說法錯誤。 答案　D 5．(2017福建德化三中月考)下列圖像分別表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系。 據(jù)此判斷下列說法中正確的是(　　) A．由圖1知，石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng) B．由圖2知，S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，則ΔH1>ΔH2 C．由圖3知，白磷比紅磷穩(wěn)定 D．由圖4知，CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH>0 解析　金剛石的能量高于石墨，所以石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng)，A正確；固態(tài)S的能量低于氣態(tài)S的能量，所以氣態(tài)S燃燒放出的熱量多，但放熱越多，ΔH越小，B不正確；白磷的能量高于紅磷的能量，所以紅磷比白磷穩(wěn)定，C不正確；D項反應(yīng)應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，D不正確。 答案　A 6．(2017廣東四地六校聯(lián)考)下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是(　　) A．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1；2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2，則ΔH1＞ΔH2 B．已知C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH＞0，則金剛石比石墨穩(wěn)定 C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，若將含0.6 mol H2SO4的稀硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量等于57.3 kJ D．需要加熱的反應(yīng)說明它是吸熱反應(yīng) 解析　碳完全燃燒放出的熱量多，放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱為負(fù)值，所以則ΔH1＜ΔH2，A錯誤；C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH＞0，即金剛石的能量比石墨高，故石墨穩(wěn)定，B錯誤；含0.6 mol H2SO4的稀硫酸中H＋物質(zhì)的量是1.2 mol，與含1 mol NaOH(即OH－是1 mol)的稀溶液混合，硫酸過量，但恰好生成1 mol的水，故放出的熱量等于57.3 kJ，C正確；鋁熱反應(yīng)需要高溫下才能發(fā)生，但是它是放熱反應(yīng)，D錯誤。 答案　C 7．(2017昆明模擬)已知：①H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH1＝－57.3 kJmol－1，②H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH2＝－241.8 kJmol－1，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．向含0.1 mol NaOH的溶液中加入一定體積的0.1 molL－1乙二酸，反應(yīng)中的能量變化如圖所示 B．H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJmol－1 C．氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為241.8 kJmol－1 D．若反應(yīng)②中水為液態(tài)，則同樣條件下的反應(yīng)熱：ΔH>ΔH2 解析　因乙二酸是弱酸，弱酸的電離平衡是一個吸熱過程，故生成0.1 mol H2O(l)時放出的熱量小于5.73 kJ，A項正確；B項中Ba2＋與SO反應(yīng)生成BaSO4沉淀時也會放出熱量，B項錯誤；與物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱對應(yīng)生成的水應(yīng)該是液態(tài)，C項錯誤；水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)是一個放熱過程，故ΔH<ΔH2，D項錯誤。 答案　A 8．(2017廣東粵西四校聯(lián)考)在298 K、100 kPa時，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1 Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3 則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是(　　) A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 解析?、?H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1；②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2；③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3。③＝①＋2②，由蓋斯定律可知，ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，故本題選A。 答案　A 9．根據(jù)以下三個熱化學(xué)方程式： ①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJmol－1， ②2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2＝－Q2 kJmol－1， ③2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)　ΔH3＝－Q3 kJmol－1。 判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是(Q1、Q2、Q3均大于0)(　　) A．Q1>Q2>Q3　　　　　 B．Q1>Q3>Q2 C．Q3>Q2>Q1　　 D．Q2>Q1>Q3 解析　由得：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝(ΔH1－ΔH2)<0，所以(－Q1＋Q2)<0，即Q1>Q2。由得：H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝(ΔH2－ΔH3)<0，所以(－Q2＋Q3)<0，即Q2>Q3。故Q1>Q2>Q3。 答案　A 10．根據(jù)如圖關(guān)系(圖中計量單位為mol)計算2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)的ΔH為(　　) A．(a＋b－c－d)kJmol－1 B．(c＋a－d－b)kJmol－1 C．(c＋d－a－b)kJmol－1 D．(c＋d－a－b)kJmol－1 解析　由圖中轉(zhuǎn)化可知，斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量，2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝(a＋b－c－d)kJmol－1。 答案　A 11．(2017日喀則一中月考)已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJmol－1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJmol－1 H—H鍵、O===O鍵和O—H鍵的鍵能分別為436 kJmol－1、496 kJmol－1和462 kJmol－1，則a為(　　) A．－332　　 B．－118 C．＋350　　 D．＋130 解析　根據(jù)蓋斯定律，由第一個反應(yīng)2－第二個反應(yīng)得，2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH＝(2a＋220)kJmol－1。根據(jù)反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系計算，則2a＋220＝4462－(4362＋496)，解得a＝＋130。本題選D。 答案　D 12．(2017金華十校期末)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　根據(jù)題中0.01 mol/L MOH溶液的pH＝10，知MOH為弱堿，MOH溶液與硫酸的中和反應(yīng)可以看做兩個過程：MOH(aq)M＋(aq)＋OH－(aq)　ΔH、H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2，根據(jù)蓋斯定律知ΔH1＝2(ΔH＋ΔH2)，則ΔH＝ΔH1－ΔH2＝(－24.2 kJmol－1)－(－57.3 kJmol－1)＝＋45.2 kJmol－1，B項正確。 答案　B 二、填空題 13．(2016濟(jì)南模擬)(1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，則E1________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，ΔH________。請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________________________。 (2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是： ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋49.0 kJ mol－1 ②CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ mol－1 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ mol－1 則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________。 解析　(1)觀察圖像，E1為反應(yīng)的活化能，加入催化劑，反應(yīng)的活化能降低，但是ΔH不變。1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2(g)和NO(g)的反應(yīng)熱ΔH＝E1－E2＝－234 kJ mol－1。 (2)由3②－2①＋2③得：CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝3(－192.9 kJ mol－1)－249.0 kJ mol－1＋2(－44 kJ mol－1)＝－764.7 kJ mol－1。 答案　(1)減小　不變　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ mol－1 (2)CH3OH(g)＋3/2 O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7 kJ mol－1 14．按要求回答下列問題 (1)已知在常溫常壓下： ①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 275.6 kJmol－1 ②H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJmol－1 寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式___________________________。 (2)已知：CH3OH(g)＋O2(g)CO2(g)＋2H2(g)　ΔH1＝－192.9 kJmol－1 H2(g)＋O2(g)H2O(g)　ΔH2＝－120.9 kJmol－1 則甲醇與水蒸氣催化重整反應(yīng)的焓變ΔH3＝________________。 (3)苯乙烯是重要的基礎(chǔ)有機(jī)原料。工業(yè)中用乙苯(C6H5—CH2CH3)為原料，采用催化脫氫的方法制取苯乙烯(C6H5—CH===CH2)的反應(yīng)方程式為 C6H5—CH2CH3(g)C6H5—CH===CH2(g)＋H2(g)　ΔH1 已知：3C2H2(g)C6H6(g)　ΔH2 C6H6(g)＋C2H4(g)C6H5—CH2CH3(g)　ΔH3 則反應(yīng)3C2H2(g)＋C2H4(g)C6H5—CH===CH2(g)＋H2(g)的ΔH＝________。 (4)氨的合成是最重要的化工生產(chǎn)之一。 工業(yè)上合成氨用的H2有多種制取的方法： ①用焦炭跟水反應(yīng)：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)； ②用天然氣跟水蒸氣反應(yīng)：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) 已知有關(guān)反應(yīng)的能量變化如下圖所示，則方法②中反應(yīng)的ΔH＝________。 答案　(1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－725.8 kJmol－1 (2)－72.0 kJmol－1 (3)ΔH1＋ΔH2＋ΔH3　(4)(a＋3b－c)kJmol－1 15．(2017石家莊一模)能源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，我國目前使用的能源主要是化石燃料，而氫氣、二甲醚等都是很有發(fā)展前景的新能源。 (1)在25 ℃、101 kPa時，1 g CH4完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量是55.64 kJ，則表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式是_______________________________________________________________。 (2)液化石油氣的主要成分是丙烷，丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220.0 kJ mol－1，已知CO氣體燃燒的熱化學(xué)方程式為2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－565.14 kJ mol－1，試計算相同物質(zhì)的量的C3H8和CO燃燒產(chǎn)生的熱量的比值________(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。 (3)氫氣既能與氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)又能與氧氣發(fā)生反應(yīng)，但是反應(yīng)的條件卻不相同。 已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ mol－1 3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ mol－1 計算斷裂1 mol N≡N鍵需要消耗能量________kJ。 (4)由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應(yīng)： 甲醇合成反應(yīng)： ①CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH1＝－90.1 kJ mol－1 ②CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2＝－49.0 kJ mol－1 水煤氣變換反應(yīng)： ③CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.1 kJ mol　　　　 二甲醚合成反應(yīng)： ④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4＝－24.5 kJ mol－1 由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為________________________。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，分析增大壓強(qiáng)對直接制備二甲醚反應(yīng)的影響：_____________________________________________。 解析　(1)燃燒熱是指25 ℃ 101 kPa下1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量。(2)2 220.0282.57≈7.9。(3)3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)中，斷裂1 mol N≡N鍵和3 mol H—H鍵，形成6 mol N－H鍵，則E(N≡N)＋3E(H—H)－6E(N—H)＝－92.4 kJ mol－1，則E(N≡N)＝1 173.2 kJ mol－1 2－436 kJ mol－13－92.4 kJ mol－1＝946 kJ mol－1。E(N≡N)>E(O＝O)，故氮?dú)夥肿又谢瘜W(xué)鍵比氧氣分子中的化學(xué)鍵強(qiáng)。(4)根據(jù)蓋斯定律，①2＋④得：2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－90.1 kJ mol－12－24.5 kJ mol－1＝－204.7 kJ mol－1。這是一個氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動，有利于提高反應(yīng)速率和二甲醚的生成。 答案　(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.24 kJ mol－1 (2)7.9　(3)946　 (4)2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－204.7 kJ mol－1　該反應(yīng)分子數(shù)減少，壓強(qiáng)升高使平衡右移，CO和H2的轉(zhuǎn)化率增大，CH3OCH3產(chǎn)率增加；壓強(qiáng)升高使CO和H2濃度增加，反應(yīng)速率增大