2019屆高考化學一輪復習 第六章 化學反應與能量轉(zhuǎn)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(zhì)，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(jié)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(guān)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(guān)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(zhì)量的H2S完全燃燒比不完全燃燒放出的熱量多，故Q1＞Q2；等質(zhì)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(zhuǎn)移電子的物質(zhì)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(guān)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(guān)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(zhì)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(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　②－192.8 12．(導學號27346665)(2018河北衡水中學三調(diào))(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(zhì)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(zhuǎn)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(guān)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(zhì)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(shè)生成CO的物質(zhì)的量為x，則CO2的物質(zhì)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　②252.0 kJ (3)631.5　(4)2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.0 kJmol－1