2019高考化學(xué)二輪沖刺復(fù)習(xí)精講 第一部分 必考部分 第5講 化學(xué)能與熱能跟蹤訓(xùn)練（含解析）.doc

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專題跟蹤訓(xùn)練(五) 能力練(20分鐘　50分) 一、選擇題(每小題6分，共42分) 1．(2018貴州省貴陽市高三監(jiān)測)某化學(xué)反應(yīng)體系中反應(yīng)物、生成物的能量與活化能的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是(　　) A．E1是反應(yīng)的活化能 B．E2是活化分子變成生成物分子放出的能量 C．能量差E1－E2是反應(yīng)熱 D．活化能的大小決定了反應(yīng)熱的大小 [解析]　活化能的大小不能決定反應(yīng)熱的大小，反應(yīng)熱的大小由反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量共同決定，D項錯誤。 [答案]　D 2．(2018山西大同一中月考)為探究NaHCO3、Na2CO3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)，進行實驗并測得如表所示數(shù)據(jù)。 由此得出的結(jié)論正確的是(　　) A．僅通過實驗③即可判斷反應(yīng)Ⅰ是吸熱反應(yīng) B．僅通過實驗④即可判斷反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng) C．通過實驗可判斷出反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ分別是吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng) D．通過實驗可判斷出反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ分別是放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng) [解析]　根據(jù)實驗①可知，碳酸氫鈉溶于水的過程為吸熱過程，不能僅根據(jù)實驗③混合后溶液溫度降低而判斷碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，需結(jié)合實驗①進行綜合分析，A項錯誤；根據(jù)實驗②可知，碳酸鈉溶于水的過程為放熱過程，所以不能僅根據(jù)實驗④碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)后溶液溫度升高判斷反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng)，B項錯誤；根據(jù)實驗①可知，碳酸氫鈉溶于水后溶液溫度從20.0 ℃降低到18.5 ℃，而實驗③中碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)后溶液溫度從20.0 ℃降低到16.2 ℃，證明反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng)，根據(jù)實驗②碳酸鈉溶于水后溶液溫度從20.0 ℃升高到24.3 ℃，而實驗④碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)后溶液溫度從20.0 ℃升高到25.1 ℃，證明反應(yīng)Ⅱ為放熱反應(yīng)，C項正確，D項錯誤。 [答案]　C 3．(2018甘肅天水一中測試)下列說法正確的是(　　) A．在25 ℃、101 kPa下，1 mol S(s)和2 mol S(s)的燃燒熱相等 B．1 mol H2SO4(濃)與1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的熱量為中和熱 C．CO是不穩(wěn)定的氧化物，它能繼續(xù)和氧氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的CO2，所以CO的燃燒反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) D．101 kPa時，1 mol H2燃燒所放出的熱量為氫氣的燃燒熱 [解析]　燃燒熱指25 ℃、101 kPa時1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，因此S的燃燒熱相等，A正確；中和熱是稀強酸與稀強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O放出的熱量，B錯誤；燃燒一般都是放熱反應(yīng)，C錯誤；101 kPa時1 mol氫氣燃燒產(chǎn)生的H2O是液態(tài)時，放出的熱量才是燃燒熱，D錯誤。 [答案]　A 4．已知熱化學(xué)方程式C2H2(g)＋2.5O2(g)===2CO2(g)＋H2O(g)　ΔH＝－1256 kJmol－1，下列說法正確的是(　　) A．乙炔的燃燒熱為1256 kJmol－1 B．若轉(zhuǎn)移10 mol電子，則消耗2.5 mol O2 C．若生成2 mol液態(tài)水，則ΔH＝－2512 kJmol－1 D．若形成4 mol碳氧共用電子對，則放出的熱量為2512 kJ [解析]　燃燒熱強調(diào)生成穩(wěn)定的氧化物，如液態(tài)水，A項錯誤；1 mol C2H2(g)生成2 mol CO2(g)轉(zhuǎn)移10 mol電子，則消耗2.5 mol O2，B正確；由題意，生成2 mol H2O(g)時放出2512 kJ熱量，氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水要放出熱量，若生成2 mol液態(tài)水，則ΔH<－2512 kJmol－1，C項錯誤；一個二氧化碳分子中含有4對共用電子對，當(dāng)形成4 mol碳氧共用電子對時，放出的熱量為628 kJ，D項錯誤。 [答案]　B 5．已知：25 ℃ 101 kPa時1 mol辛烷燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出的熱量為5518 kJ；強酸和強堿在稀溶液中發(fā)生反應(yīng)生成1 mol H2O(l)時放出的熱量為57.3 kJ。則下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(　　) ①2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(g)　 ΔH＝－11036 kJmol－1 ②2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)　 ΔH＝－11036 kJmol－1 ③H＋＋OH－===H2O　ΔH＝－57.3 kJmol－1 ④2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6 kJmol－1 A．①③ B．②③ C．②④ D．只有② [解析]　表示辛烷的燃燒熱時，生成的水應(yīng)是液態(tài)而不是氣態(tài)，故①錯誤、②正確；③中未標(biāo)明反應(yīng)物、生成物的聚集狀態(tài)，錯誤。 [答案]　C 6．下列各組熱化學(xué)方程式的ΔH前者大于后者的是(　　) ①S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4 ③CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH5 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH6 A．只有①③ B．只有①② C．只有②③ D．①②③ [解析]　由固體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w需吸收熱量，又由于反應(yīng)放熱時ΔH為負值，故①中ΔH1>ΔH2；②中ΔH3>ΔH4；③前者為吸熱反應(yīng)，ΔH5>0，后者為放熱反應(yīng)，ΔH6<0，故ΔH5>ΔH6。 [答案]　D 7．(2017江蘇卷)通過以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是(　　) ①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　 ΔH1＝a kJmol－1 ②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　 ΔH2＝b kJmol－1 ③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH3＝c kJmol－1 ④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　 ΔH4＝d kJmol－1 A．反應(yīng)①、②為反應(yīng)③提供原料氣 B．反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一 C．反應(yīng)CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH＝ kJmol－1 D．反應(yīng)2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)kJmol－1 [解析]　反應(yīng)①的產(chǎn)物為CO和H2，反應(yīng)②的產(chǎn)物為CO2和H2，反應(yīng)③的原料為CO2和H2，A項正確；反應(yīng)③將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為燃料CH3OH，B項正確；反應(yīng)④中生成物H2O為氣體，C項中生成物H2O為液體，故C項中反應(yīng)的焓變不等于 kJmol－1，C項錯誤；依據(jù)蓋斯定律，由②2＋③2＋④，可得所求反應(yīng)的焓變，D項正確。 [答案]　C 二、非選擇題(8分) 8．(2018陜西西工大附中模擬)為解決能源短缺問題，工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)合理利用化學(xué)能。 (1)25 ℃、1.01105 Pa時，實驗測得4 g氫氣在O2中完全燃燒生成液態(tài)水，放出572 kJ的熱量，則表示H2的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為______________________________________________________。 (2)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)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程。已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－93 kJmol－1，試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計算a的數(shù)值為________。 化學(xué)鍵 H—H N—H N≡N 鍵能/kJmol－1 436 a 945 當(dāng)可逆反應(yīng)中凈生成N—H物質(zhì)的量為2 mol時，反應(yīng)放熱________。 (3)已知：C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJmol－1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－571.6 kJmol－1 2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH3＝－2599 kJmol－1 根據(jù)蓋斯定律，計算反應(yīng)2C(s，石墨)＋H2(g)===C2H2(g)的ΔH＝________。 [解析]　(1)2 g即1 mol H2在氧氣中燃燒生成液態(tài)水，放出286 kJ熱量，則表示H2的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJmol－1。(2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝945 kJmol－1＋436 kJmol－13－a kJmol－16＝－93 kJmol－1，a＝391；當(dāng)可逆反應(yīng)中凈生成N—H物質(zhì)的量為2 mol時，生成 mol NH3，反應(yīng)放熱31 kJ。(3)將題給熱化學(xué)方程式依次標(biāo)號為①、②、③，利用蓋斯定律，將①2＋②－③可得：2C(s，石墨)＋H2(g)===C2H2(g)　ΔH＝＋226.7 kJmol－1。 [答案]　(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJmol－1 (2)391　31 kJ　(3)＋226.7 kJmol－1 拔高練(25分鐘　50分) 一、選擇題(每小題6分，共24分) 1．下列熱化學(xué)方程式正確的是(　　) A．甲烷的燃燒熱為890.3 kJmol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJmol－1 B．500 ℃、30 MPa下，將0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱19.3 kJ，其熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJmol－1 C．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3 kJmol－1，則1 mol醋酸和1 mol NaOH反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝－57.3 kJmol－1 D．在25 ℃、101 kPa時，2 g H2完全燃燒放出285.8 kJ熱量，則H2燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJmol－1 [解析]　A項，燃燒熱是指1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量，甲烷燃燒生成的水應(yīng)為液態(tài)而非氣態(tài)，所以甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式應(yīng)表示為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJmol－1，錯誤；B項，由于反應(yīng)可逆，0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反應(yīng)生成的NH3(g)的物質(zhì)的量一定小于1 mol，所以該熱化學(xué)方程式對應(yīng)的ΔH一定不等于－38.6 kJmol－1，錯誤；C項，醋酸為弱酸，要先電離，為吸熱過程，中和反應(yīng)放出的熱量小于57.3 kJ，錯誤；D項，25 ℃、101 kPa時，H2、O2為氣態(tài)，H2O為液態(tài)，熱化學(xué)方程式書寫正確。 [答案]　D 2．已知下列熱化學(xué)方程式： 2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－2599.4 kJmol－1 C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2＝－1411 kJmol－1 實驗測得乙炔和乙烯的混合氣體共0.3 mol，完全燃燒時放出的熱量為401.04 kJ，其混合氣體中乙炔和乙烯的體積比是(　　) A．1∶2 B．2∶1 C．1∶1 D．2∶3 [解析]　設(shè)混合氣體中乙炔和乙烯的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol 則x mol C2H2放出的熱量為x kJ；y mol C2H4放出的熱量為1411y kJ，得方程組為 　 解得：x＝0.2，y＝0.1，在同溫同壓下，氣體的體積比等于對應(yīng)的物質(zhì)的量之比。 [答案]　B 3．(2018沈陽模擬)將1 L 0.1 molL－1 BaCl2溶液與足量稀硫酸充分反應(yīng)放出a kJ熱量；將1 L 0.5 molL－1 HCl溶液與足量CH3COONa溶液充分反應(yīng)放出b kJ熱量(不考慮醋酸鈉水解)；將0.5 L 1 molL－1 H2SO4溶液與足量(CH3COO)2Ba(可溶性強電解質(zhì))溶液反應(yīng)放出的熱量為(　　) A．(5a－2b) kJ B．(5a＋2b) kJ C．(2b－5a) kJ D．(10a＋4b) kJ [解析]　由題意可分別寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：①Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)　ΔH＝－10a kJmol－1；②H＋(aq)＋CH3COO－(aq)===CH3COOH(aq)　ΔH＝－2b kJmol－1，利用蓋斯定律，由①＋2②可得：2H＋(aq)＋SO(aq)＋2CH3COO－(aq)＋Ba2＋(aq)===BaSO4(s)＋2CH3COOH(aq)　ΔH＝－(10a＋4b) kJmol－1，則含0.5 mol H2SO4的溶液與足量(CH3COO)2Ba溶液反應(yīng)放出的熱量為(5a＋2b) kJ。 [答案]　B 4．現(xiàn)有容積固定且相同的甲、乙、丙三個容器，均存在如下反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－197 kJmol－1。在一定條件下分別向三個容器中充入的氣體量和ΔH如下表所示： 容器 SO2/mol O2/mol He/mol ΔH/(kJmol－1) 甲 2 1 0 ΔH1 乙 1 0.5 0 ΔH2 丙 1 0.5 1 ΔH3 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列選項正確的是(　　) A．ΔH1＝－197 kJmol－1 B．ΔH2＝ΔH3 C．ΔH1＝2ΔH2 D．ΔH1>ΔH3 [解析]　因反應(yīng)可逆，甲中放出熱量<197 kJ，A錯誤；乙中相當(dāng)于減壓，平衡左移，即乙中生成SO3的量小于甲中的，ΔH1<2ΔH2，C錯誤；|ΔH1|>|ΔH3|，由ΔH為負值，ΔH1<ΔH3，D錯誤；在容器不變時充入He對反應(yīng)無影響，B正確。 [答案]　B 二、非選擇題(26分) 5．(14分)氨在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。在壓強為30 MPa時，合成氨時平衡混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如表所示： 溫度/℃ 200 300 400 500 600 氨的體積分?jǐn)?shù)/% 89.9 71.0 47.0 26.4 13.8 請回答下列問題： (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，結(jié)合化學(xué)平衡移動原理，說明合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)的原因：___________________________________________ __________________________________________________________。 (2)根據(jù)圖寫出合成氨的熱化學(xué)方程式是____________________ __________________________________________________________。 (3)將1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在時進行反應(yīng)，測得反應(yīng)放出的熱量__________(填“大于”、“等于”或“小于”)92.2 kJ，原因是__________________________；若加入催化劑，ΔH____________(填“變大”、“不變”或“變小”)。 (4)已知分別破壞1 mol N≡N鍵、1 mol H—H鍵時需要吸收的能量為946 kJ、436 kJ，則破壞1 mol N—H鍵需要吸收的能量為__________________ kJ。 (5)N2H4可視為NH3分子中的H被—NH2取代的產(chǎn)物。發(fā)射衛(wèi)星時以N2H4(g)為燃料、NO2為氧化劑，二者反應(yīng)生成N2和H2O(g)。 已知：N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH1＝＋67.7 kJmol－1 N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－534 kJmol－1 則1 mol N2H4與NO2完全反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________________________________________。 [解析]　(3)合成氨的熱化學(xué)方程式表示1 mol氮氣與3 mol氫氣完全反應(yīng)生成2 mol NH3時放出92.2 kJ的熱量，而合成氨的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不可能完全反應(yīng)生成2 mol的NH3(g)，故測得反應(yīng)放出的熱量小于92.2 kJ。(4)設(shè)破壞1 mol N—H鍵需吸收的能量為x kJ,946＋4363－6x＝－92.2，x≈391。(5)首先依信息[反應(yīng)物為N2H4(g)和NO2(g)，生成物為N2(g)和H2O(g)]寫出方程式并配平得N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)，依據(jù)蓋斯定律可得此反應(yīng)的ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－567.85 kJmol－1。 [答案]　(1)溫度升高，氨在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)減小，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，故正反應(yīng)是放熱反應(yīng) (2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.2 kJmol－1 (3)小于　由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物　不變 (4)391 (5)N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－567.85 kJmol－1 6．(12分)(2018河北承德聯(lián)考)NH3、N2H4在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用。回答下列問題： (1)①N2H4(g)N2(g)＋2H2(g)　ΔH1 ②N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH2 ③7N2H4(g)8NH3(g)＋3N2(g)＋2H2(g)　ΔH3 ΔH3＝________(用含ΔH1和ΔH2的代數(shù)式表示)。 (2)在納米鈷的催化作用下，N2H4可分解生成兩種氣體，其中一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。當(dāng)反應(yīng)在不同溫度下達到平衡時，混合氣體中各組分的體積分?jǐn)?shù)如圖所示。 該反應(yīng)的ΔH________(填“>”或“<”)0，N2H4發(fā)生分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________ __________________________________________________________。 [解析]　(1)根據(jù)蓋斯定律可知，①7＋②4即得到反應(yīng)③，則ΔH3＝7ΔH1＋4ΔH2。(2)能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體是氨氣。根據(jù)圖象可知，隨溫度升高，生成物體積分?jǐn)?shù)增加，這說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進行，則該反應(yīng)的ΔH>0。兩種生成物的體積之比近似為4∶1，根據(jù)原子守恒可知N2H4發(fā)生分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為3N2H44NH3＋N2。 [答案]　(1)7ΔH1＋4ΔH2 (2)>　3N2H44NH3＋N2