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1、2022年高考化學二輪專題復習 專題六 化學能與熱能限時集訓
1.在其他條件相同時,反應N2+O22NO分別在有、無催化劑時的能量變化與反應過程如圖Z6-1所示。下列說法中正確的是 ( )
圖Z6-1
A.該反應為放熱反應
B.加入催化劑可以改變反應的焓變
C.加入催化劑可以改變反應的活化能
D.0.1 mol N2和0.1 mol O2充分反應吸熱18.26 kJ
2.已知:①C6H12O6(s)2C2H5OH(l)+2CO2(g) ΔH1
②6CO2(g)+6H2O(g)C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH2
③2H2O(g)2H2(g)+O2(g) ΔH3
2、④2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(l)+3H2O(g) ΔH4
下列有關說法正確的是 ( )
A.H2的燃燒熱為
B.反應①使用催化劑,ΔH1將減小
C.標準狀況下,反應②生成1.12 L O2,轉移的電子數(shù)為0.1×6.02×1023
D.2ΔH4=ΔH1+ΔH2-6ΔH3
3.工業(yè)上冶煉鈦的有關反應如下所示:
①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH2
③TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g) ΔH3
④TiCl4(s)+2Mg(s)2MgCl2(s)+Ti(s) ΔH4
⑤TiO2(s
3、)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g) ΔH5
下列有關推斷正確的是 ( )
A.2ΔH1=ΔH2
B.ΔH1<0,ΔH2>0
C.ΔH5=ΔH3+2ΔH1-ΔH2
D.2ΔH1-ΔH2>0
4.下列說法或表示方法正確的是 ( )
A.等質量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出的熱量多
B.由C(金剛石,s)C(石墨,s) ΔH=-1.90 kJ·mol-1可知,金剛石比石墨穩(wěn)定
C.氫氣的燃燒熱為285.8 kJ·mol-1,氫氣燃燒的熱化學方程式為2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
D.氫氧化鋇晶體與
4、氯化銨晶體混合吸熱,反應物的總鍵能高于生成物的總鍵能
5.已知通過乙醇制取氫氣通常有如下兩條途徑:
a.CH3CH2OH(g)+H2O(g)4H2(g)+2CO(g) ΔH1=+256.6 kJ·mol-1
b.2CH3CH2OH(g)+O2(g)6H2(g)+4CO(g) ΔH2=+27.6 kJ·mol-1
則下列說法正確的是 ( )
A.升高a的反應溫度,乙醇的轉化率增大
B.由b可知乙醇的燃燒熱為13.8 kJ·mol-1
C.對反應b來說,增大O2濃度可使ΔH2的值增大
D.以上兩種途徑,制取等量的氫氣,無論哪種途徑,消耗的能量均相同
6.圖Z6-2是金屬鎂和鹵素
5、單質(X2)反應的能量變化示意圖。下列說法正確的是 ( )
圖Z6-2
A.金屬鎂和鹵素單質(X2)的反應低溫下能自發(fā)進行是因為ΔH均小于零
B.熱穩(wěn)定性: MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C.工業(yè)上可由電解MgCl2溶液冶煉金屬Mg,該過程需吸收熱量
D.由圖可知此溫度下MgBr2(s)與Cl2(g)反應的熱化學方程式為MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g) ΔH=+117 kJ·mol-1
7.根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算CH4(g)+4F2(g)CF4(g)+4HF(g)的反應熱ΔH為( )
化學鍵
C—H
C—F
H—F
F—F
6、
鍵能/(kJ·mol-1)
414
489
565
155
A.-485 kJ·mol-1 B.+485 kJ·mol-1
C.+1940 kJ·mol-1 D.-1940 kJ·mol-1
8.一定條件下,在水溶液中1 mol Cl-、Cl(x=1,2,3,4)的能量相對大小如圖Z6-3所示。下列有關說法正確的是 ( )
圖Z6-3
A.a、b、c、d、e中,c最穩(wěn)定
B.b→a+c反應的活化能為反應物能量減生成物能量
C.b→a+d反應的熱化學方程式為3ClO-(aq)Cl(aq)+2Cl-(aq) ΔH=+116 kJ·mol-1
D.一定溫度下,Cl2與
7、NaOH溶液反應生成的產(chǎn)物有a、b、d,溶液中a、b、d的濃度之比可能為11∶1∶2
9.(1)在一定條件下,CH4可與NOx反應除去NOx,已知有下列熱化學方程式:
①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890.3 kJ·mol-1
②N2(g)+2O2(g)2NO2(g)
ΔH=+67.0 kJ·mol-1
③H2O(g)H2O(l) ΔH=-41.0 kJ·mol-1
則CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH= kJ·mol-1。?
(2)已知:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)
ΔH=-12
8、8.1 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)2H2O(l)
ΔH=-571.6 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)H2O(g)
ΔH=-241.8 kJ·mol-1
④2CO(g)+O2(g)2CO2(g)
ΔH=-566.0 kJ·mol-1
寫出表示CH3OH燃燒熱的熱化學方程式: 。?
(3)工業(yè)上用炭還原輝銅礦(主要成分是Cu2S) ,可制取金屬銅。
已知反應的熱化學方程式如下:
C(s)+S2(g)CS2(g) ΔH1=+150 kJ·mol-1
Cu2S(s)+H2(g)2Cu(s)+H2S(g)
ΔH
9、2=+59.5 kJ·mol-1
2H2S(g)2H2(g)+S2(g) ΔH3 =+170 kJ·mol-1
通過計算,可知用炭還原Cu2S 制取金屬銅和CS2(g) 的熱化學方程式為 。?
(4)已知:
①2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1 275.6 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)
ΔH=-566.0 kJ·mol-1
③H2O(g)H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式:
10、 。?
(5)在復合組分催化劑作用下,CH4可使SO2轉化為S,同時生成CO2 和H2O。已知CH4和S的燃燒熱分別為890.3 kJ·mol-1和297.2 kJ·mol-1,CH4和SO2反應的熱化學方程式為 。?
(6)用氨水吸收CO2 制化肥(NH4HCO3)。
已知:NH3·H2O(aq)N(aq)+OH-(aq)
ΔH1=a kJ·mol-1
CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq) ΔH2=b kJ·mol-1
H2CO3(aq)+OH- (aq)HC (aq)+H2O(l)
ΔH3=c kJ·mol-1
則利用NH3·H2O吸收
11、CO2 制備NH4HCO3 的熱化學方程式為 。?
10.(1)常溫下1 mol NO2和1 mol CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖如圖Z6-4,請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式: 。?
圖Z6-4
(2)已知:①2Cu2S(s)+3O2(g)2Cu2O(s)+2SO2(g) ΔH=-768.2 kJ·mol-1
②2Cu2O(s)+Cu2S(s)6Cu(s)+SO2(g)
ΔH=+116.0 kJ·mol-1
則Cu2S(s)+O2(g)2Cu(s)+SO2(g)
ΔH= 。?
(3)已知反應CO2(g)+2H2(g)C(s)
12、+2H2O(g)。
①已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分別為-394 kJ·mol-1、-242 kJ·mol-1,上述反應的ΔH= kJ·mol-1。(生成焓指一定條件下由對應單質生成1 mol化合物時的反應熱)?
②一定條件下上述反應必須在高溫下才能進行,原因是 。?
(4)已知部分化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學鍵
CO
OO
CO
C—O
E/(kJ·mol-1)
958.5
497
745
351
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH1
H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)
ΔH2=-4
13、1 kJ·mol-1
CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2O(g)
ΔH3=-660 kJ·mol-1
則ΔH1= kJ·mol-1,反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的ΔH= kJ·mol-1。?
專題限時集訓(六)
1.C [解析] 反應物的總能量低于生成物的總能量,為吸熱反應,A錯誤;加入催化劑,反應的焓變不變,B錯誤;由圖可知催化劑能夠降低反應的活化能,C正確;該反應是可逆反應,則N2和O2不可能完全轉化為NO,吸收的熱量應小于18.26 kJ,D錯誤。
2.D [解析] 根據(jù)2H2O(g)2H2(g)+O2(g)反應可知,H2(g)+
14、O2(g)H2O(g) ΔH=-ΔH3,但是氫氣的燃燒熱指的是生成液態(tài)水,所以ΔH3不是氫氣的燃燒熱,A錯誤;催化劑不能改變反應的焓變,B錯誤;反應②每生成6 mol O2轉移電子24 mol,則在標準狀況下,生成1.12 L O2,轉移電子數(shù)為0.2×6.02×1023,C錯誤;根據(jù)蓋斯定律①+②-6×③得反應4CO2(g)+12H2(g)2C2H5OH(l)+6H2O(g),2ΔH4=ΔH1+ΔH2-6ΔH3,D正確。
3.C [解析] ①×2-②得2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=2ΔH1-ΔH2,已知碳燃燒生成CO是放熱反應,即2ΔH1-ΔH2<0,得2ΔH1<ΔH2,A、D
15、錯誤;碳燃燒生成CO2和CO燃燒生成CO2都是放熱反應,所以ΔH1<0,ΔH2<0,B錯誤;由①×2+③-②即得反應⑤,所以ΔH5=ΔH3+2ΔH1-ΔH2,C正確。
4.D [解析] 等質量的硫固體和硫蒸氣相比,硫蒸氣所具有的能量高,所以等質量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,前者放出的熱量多,A錯誤;由C(金剛石,s)C(石墨,s) ΔH=-1.9 kJ·mol-1 可知,金剛石能量高,石墨更穩(wěn)定,B錯誤;1 mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時放熱285.8 kJ,氫氣燃燒的熱化學方程式為2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,C錯誤;氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的
16、反應是吸熱反應,反應物的總鍵能高于生成物的總鍵能,D正確。
5.A [解析] a為吸熱反應,升高溫度,平衡正向移動,則乙醇的轉化率增大,A項正確;表示燃燒熱的熱化學方程式中生成物應為穩(wěn)定的氧化物,應生成液態(tài)水、二氧化碳,B項錯誤;焓變與增大氧氣濃度沒有關系,C項錯誤;由熱化學方程式可知生成1 mol氫氣,a吸收 kJ熱量、b吸收 kJ熱量,D項錯誤。
6.A [解析] 根據(jù)圖像可知,反應物總能量大于生成物總能量,均為放熱反應, ΔH均小于零,低溫下能自發(fā)進行,A正確。反應放熱越多,生成的物質越穩(wěn)定,比較反應熱大小可知熱穩(wěn)定性順序為MgI2
17、鎂溶液得不到金屬鎂,C錯誤。已知:①Mg(s)+Cl2(g)MgCl2(s) ΔH=-641 kJ·mol-1,②Mg(s)+Br2(g)MgBr2(s) ΔH=-524 kJ·mol-1, ①-②得MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g) ΔH=-117 kJ·mol-1,D錯誤。
7.D [解析] ΔH=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和=414 kJ·mol-1×4+155 kJ·mol-1×4-489 kJ·mol-1×4-565 kJ·mol-1×4=-1940 kJ·mol-1。
8.D [解析] 根據(jù)氯元素的化合價,a、b、c、d、e依次代表Cl-、ClO
18、-、Cl、Cl、Cl。物質能量越低越穩(wěn)定,由圖可得a、b、c、d、e中,a最穩(wěn)定,c最不穩(wěn)定,A錯誤;反應物總能量-生成物總能量=-ΔH,依據(jù)圖中數(shù)據(jù)無法判斷b→a+c反應的活化能,B錯誤;a為Cl-、b為ClO-、d為Cl,b→a+d的方程式為3ClO-Cl+2Cl-,結合曲線提供的數(shù)據(jù),反應熱ΔH=64 kJ·mol-1+2×0 kJ·mol-1-3×60 kJ·mol-1=-116 kJ·mol-1,C錯誤;氧化還原反應遵循得失電子守恒,Cl2與NaOH溶液反應生成的產(chǎn)物有a(Cl-)、b(ClO-)、d(Cl),氯元素化合價由0價降為-1價、升為+1價和+5價,由得失電子守恒得n(Cl
19、-)=n(ClO-)+5n(Cl),當溶液中a、b、d的濃度之比為11∶1∶2時上述得失電子守恒式成立,D正確。
9.(1) -875.3
(2)CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.5 kJ·mol-1
(3)C(s)+2Cu2S(s)4Cu(s)+CS2(g) ΔH=+439 kJ·mol-1
(4)CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l) ΔH=-442.8 kJ·mol-1
(5)CH4(g)+2SO2 (g)CO2 (g)+2S (s)+2H2O(l) ΔH=-295.9 kJ·mol-1
(6)NH3·H2O(aq)+C
20、O2(g)N (aq)+HC (aq) ΔH=(a+b+c) kJ·mol-1
[解析] (1)已知:①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
②N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH=+67.0 kJ·mol-1
③H2O(g)H2O(l) ΔH=-41.0 kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律,由①-②-③×2可得CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH=(-890.3 kJ·mol-1)-(+67.0 kJ·mol-1)-(-41.0 kJ·mol-1)×2=-875.3 kJ·mol-1。(
21、2)根據(jù)蓋斯定律,由②+④×-①得CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=(-571.6 kJ·mol-1)+×(-566.0 kJ·mol-1)-(-128.1 kJ·mol-1)=-726.5 kJ·mol-1,表示CH3OH燃燒熱的熱化學方程式為CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.5 kJ·mol-1。(3)將已知反應標號為①②③,根據(jù)蓋斯定律,由①+②×2+③得C(s)+2Cu2S(s)4Cu(s)+CS2(g),ΔH=ΔH1+ΔH3+2×ΔH2=+439 kJ·mol-1。(4)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)2C
22、O2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 275.6 kJ·mol-1;②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566. 0 kJ·mol-1;③H2O(g)H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1。根據(jù)蓋斯定律,由(①-②+③×4)÷2得甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式,為CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l) ΔH=-442.8 kJ·mol-1。(5)已知CH4和S的燃燒熱分別為890.3 kJ·mol-1和297.2 kJ·mol-1,則有:①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1;②
23、S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-297.2 kJ·mol-1。根據(jù)蓋斯定律,由①-②×2得到CH4和SO2反應的熱化學方程式,為CH4(g)+2SO2(g)CO2(g)+2S(s)+2H2O(l) ΔH=-295.9 kJ·mol-1。(6)①NH3·H2O(aq)N(aq)+OH-(aq) ΔH1=a kJ·mol-1;②CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq) ΔH2=b kJ·mol-1;③H2CO3(aq)+OH-(aq)HC (aq)+H2O(l) ΔH3=c kJ·mol-1。根據(jù)蓋斯定律,由①+②+③得NH3·H2O 吸收CO2 制備NH4HCO3的熱化學方程式,為
24、NH3·H2O(aq)+CO2(g)N(aq)+HC(aq) ΔH=(a+b+c) kJ·mol-1。
10.(1)NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
(2)-217.4 kJ·mol-1
(3)①-90 ②反應的活化能高
(4)-566 -107
[解析] (1)該反應的焓變ΔH=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1,所以熱化學方程式為NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1。(2)①2Cu2S(s)+3O2(g)2Cu2O(s)+2SO2(g) ΔH
25、=-768.2 kJ·mol-1,②2Cu2O(s)+Cu2S(s)6Cu(s)+SO2(g) ΔH=+116.0 kJ·mol-1 ,根據(jù)蓋斯定律,×(①+②)得Cu2S(s)+O2(g)2Cu(s)+SO2(g) ΔH=×(-768.2 kJ·mol-1+116.0 kJ·mol-1)=-217.4 kJ·mol-1。(3)①由已知可得:C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol-1,2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1,所以反應CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)的ΔH=[-484 kJ·mol-1-(-394 kJ·mol-1)]=-90 kJ·mol-1。②該反應為放熱反應,一定條件下必須在高溫下才能進行,說明高溫條件才能引發(fā)此反應開始,故該反應的活化能很高。(4)根據(jù)化學方程式及化學鍵鍵能數(shù)據(jù),ΔH1=958.5 kJ·mol-1×2+497 kJ·mol-1-745 kJ·mol-1×4=-566 kJ·mol-1。把已知反應依次編號為①②③,根據(jù)蓋斯定律,將①×-②×2-③可得反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),則ΔH=ΔH1×-ΔH2×2-ΔH3=-566 kJ·mol-1×+41 kJ·mol-1×2+660 kJ·mol-1=-107 kJ·mol-1。
2022年高考化學二輪專題復習 專題六 化學能與熱能限時集訓
