（江蘇專版）2020版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)（十五）化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)（含解析）.doc

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跟蹤檢測(cè)（十五） 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng) 1．下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．CO2、甲烷都屬于溫室氣體 B．用甘蔗生產(chǎn)的燃料乙醇屬可再生能源，利用乙醇燃料不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體 C．太陽(yáng)能、風(fēng)能和生物質(zhì)能屬于新能源 D．太陽(yáng)能電池可將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能 解析：選B　乙醇作燃料產(chǎn)生CO2氣體，會(huì)引起溫室效應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．利用含碳化合物合成燃料是解決能源危機(jī)的重要方法，已知CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化情況如圖所示，曲線Ⅰ和曲線Ⅱ分別表示不使用催化劑和使用催化劑的兩種情況。下列判斷正確的是(　　) A．該反應(yīng)的ΔH＝＋91 kJmol－1 B．加入催化劑，該反應(yīng)的ΔH變小 C．反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量 D．如果該反應(yīng)生成液態(tài)CH3OH，則ΔH增大 解析：選C　根據(jù)圖示，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，是放熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；加入催化劑只能降低反應(yīng)所需的活化能，而對(duì)ΔH無(wú)影響，B項(xiàng)錯(cuò)誤；生成液態(tài)CH3OH時(shí)，釋放出的能量更多，ΔH更小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．已知H—H鍵鍵能(斷裂時(shí)吸收或生成時(shí)釋放的能量)為436 kJmol－1，N—H鍵鍵能為391 kJmol－1，根據(jù)熱化學(xué)方程式：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJmol－1。則NN鍵的鍵能是(　　) A．431 kJmol－1　　　　　 B．945.6 kJmol－1 C．649 kJmol－1 D．896 kJmol－1 解析：選B　ΔH＝E(NN鍵鍵能)＋3E(H—H鍵鍵能)－6E(N—H鍵鍵能)，則E(NN鍵鍵能)＝ΔH－3E(H—H鍵鍵能)＋6E(N—H鍵鍵能)＝－92.4 kJmol－1－3436 kJ mol－1＋6391 kJmol－1＝945.6 kJmol－1。 4．(2019徐州模擬)下列有關(guān)反應(yīng)熱的說(shuō)法正確的是(　　) A．在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，吸熱反應(yīng)需不斷從外界獲得能量，放熱反應(yīng)不需從外界獲得能量 B．甲烷的燃燒熱ΔH＝－890 kJmol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890 kJmol－1 C．已知常溫常壓下：HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ mol－1，則有：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJmol－1 D．已知：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－Q1 kJmol－1，S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－Q2 kJmol－1，則Q1574；D項(xiàng)，根據(jù)蓋斯定律可得CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH＝－867 kJmol－1，標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4的物質(zhì)的量為0.2 mol，則放出的熱量為0.2 mol867 kJmol－1＝173.4 kJ，正確。 7．已知：101 kPa時(shí)1 mol辛烷燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量為5 518 kJ；強(qiáng)酸和強(qiáng)堿在稀溶液中發(fā)生反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)放出的熱量為57.3 kJ，則下列熱化學(xué)方程式的書寫正確的是(　　) ①2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(g) ΔH＝－11 036 kJmol－1 ②2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－11 036 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：選C　生成的水是液態(tài)而不是氣態(tài)，①錯(cuò)誤、②正確；③中未標(biāo)明反應(yīng)物、生成物的聚集狀態(tài)，錯(cuò)誤。 8．已知HCN(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)生成1 mol正鹽的ΔH＝－12.1 kJmol－1；強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3 kJmol－1。則HCN在水溶液中電離的ΔH等于(　　) A．－69.4 kJmol－1 B．－45.2 kJmol－1 C．＋69.4 kJmol－1 D．＋45.2 kJmol－1 解析：選D　反應(yīng)的熱化學(xué)方程式分別為①HCN(aq)＋OH－(aq)===CN－(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－12.1 kJmol－1、②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，HCN電離方程式為HCN(aq)H＋(aq)＋CN－(aq)，用①－②可得HCN電離的熱化學(xué)方程式為HCN(aq)H＋(aq)＋CN－(aq)　ΔH＝－12.1 kJmol－1－(－57.3 kJmol－1)＝＋45.2 kJ mol－1。 9．已知反應(yīng)： H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1 N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2 N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH3 則反應(yīng)2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH為(　　) A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3 C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 解析：選D　由題意把已知反應(yīng)依次編號(hào)為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，將熱化學(xué)方程式①3＋②2－③2得2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3。 10．已知： ①CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH1 ②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH2 下列推斷正確的是(　　) A．若CO的燃燒熱為ΔH3，則H2的燃燒熱為ΔH3－ΔH1 B．反應(yīng)CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH1 C．若反應(yīng)②的反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，則ΔH2<0 D．若等物質(zhì)的量的CO和H2完全燃燒生成氣態(tài)產(chǎn)物時(shí)前者放熱更多，則ΔH1>0 解析：選B　A．氫氣的燃燒熱是指1 mol氫氣完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物即液態(tài)水時(shí)放出的熱量，反應(yīng)中是氣態(tài)水，錯(cuò)誤；B.根據(jù)蓋斯定律反應(yīng)①－②得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH1，正確；C.若反應(yīng)②的反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，則反應(yīng)吸熱，ΔH2>0，錯(cuò)誤；D.若等物質(zhì)的量的CO和H2完全燃燒生成氣態(tài)產(chǎn)物時(shí)前者放熱更多，則ΔH1<0，錯(cuò)誤。 11．請(qǐng)參考題中圖表，已知E1＝134 kJmol－1、E2＝368 kJmol－1，根據(jù)要求回答下列問(wèn)題： (1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中的能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1的變化是________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，ΔH的變化是________。請(qǐng)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汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下： ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJmol－1 ②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJmol－1 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJmol－1，則甲醇蒸氣燃燒為液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_____________________________________________________________________。 (3)如表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù)。 化學(xué)鍵 P—P P—O O===O P===O 鍵能(kJmol－1) a b c x 已知白磷的燃燒熱為d kJmol－1，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示，則表中x＝________________ kJmol－1(用含a、b、c、d的代表數(shù)式表示)。 解析：(1)觀察圖像，E1應(yīng)為正反應(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和NO的反應(yīng)熱數(shù)值即反應(yīng)物和生成物的能量差，因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ mol－1。 (2)觀察方程式，利用蓋斯定律，將所給熱化學(xué)方程式如下運(yùn)算：②3－①2＋③2，即可得出甲醇蒸汽燃燒的熱化學(xué)方程式。(3)白磷燃燒的化學(xué)方程式為P4＋5O2P4O10，結(jié)合圖Ⅱ中白磷及其完全燃燒產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，根據(jù)“反應(yīng)熱＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和”與燃燒熱概念可得等式：6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，據(jù)此可得x＝(d＋6a＋5c－12b)。 答案：(1)減小　不變　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJmol－1 (2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJmol－1 (3)(d＋6a＋5c－12b) 12．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(wèn)題： (1)有機(jī)物M經(jīng)過(guò)太陽(yáng)光光照可轉(zhuǎn)化成N，轉(zhuǎn)化過(guò)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(guò)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(guò)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(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)，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)中轉(zhuǎn)移12個(gè)電子，故每轉(zhuǎn)移1 mol電子放出的熱量為＝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 13．為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變，并采取相應(yīng)措施。化學(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，也可進(jìn)行理論推算。 (1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得5 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5 kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式：_______________________________________。 (2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵被破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過(guò)程。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，拆開化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量。 化學(xué)鍵 H—H N—H 鍵能/(kJmol－1) 436 391 945 已知反應(yīng)： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝a kJmol－1 試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值為________。 (3)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。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＝－2 599 kJmol－1 根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算298 K時(shí)由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變：________________________________________________________________________。 解析：(1)設(shè)2 mol CH3OH(l)完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出的熱量為Q。則有＝，解得Q＝1 452.8 kJ，所以甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 452.8 kJmol－1。 (2)反應(yīng)熱ΔH＝a＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和＝3436 kJmol－1＋945 kJmol－1－6391 kJmol－1＝－93 kJmol－1。 (3)ΔH＝＝ ＝＋226.7 kJmol－1。 答案：(1)2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1 452.8 kJmol－1 (2)－93　(3)＋226.7 kJmol－1