2019高考化學二輪沖刺復習精講 第一部分 必考部分 第5講 化學能與熱能跟蹤訓練（含解析）.doc

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專題跟蹤訓練(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)某化學反應體系中反應物、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是反應熱 D．活化能的大小決定了反應熱的大小 [解析]　活化能的大小不能決定反應熱的大小，反應熱的大小由反應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(設(shè)兩反應分別是反應Ⅰ、反應Ⅱ)過程中的熱效應，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Ⅰ是吸熱反應 B．僅通過實驗④即可判斷反應Ⅱ是放熱反應 C．通過實驗可判斷出反應Ⅰ、Ⅱ分別是吸熱反應、放熱反應 D．通過實驗可判斷出反應Ⅰ、Ⅱ分別是放熱反應、吸熱反應 [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為吸熱反應，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碳酸鈉與鹽酸反應后溶液溫度升高判斷反應Ⅱ是放熱反應，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后溶液溫度從20.0 ℃降低到16.2 ℃，證明反應Ⅰ為吸熱反應，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碳酸鈉與鹽酸反應后溶液溫度從20.0 ℃升高到25.1 ℃，證明反應Ⅱ為放熱反應，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)和氧氣反應生成穩(wěn)定的CO2，所以CO的燃燒反應一定是吸熱反應 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)生中和反應生成1 mol H2O放出的熱量，B錯誤；燃燒一般都是放熱反應，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)生反應生成1 mol H2O(l)時放出的熱量為57.3 kJ。則下列熱化學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，生成的水應是液態(tài)而不是氣態(tài)，故①錯誤、②正確；③中未標明反應物、生成物的聚集狀態(tài)，錯誤。 [答案]　C 6．下列各組熱化學方程式的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，又由于反應放熱時ΔH為負值，故①中ΔH1>ΔH2；②中ΔH3>ΔH4；③前者為吸熱反應，ΔH5>0，后者為放熱反應，ΔH6<0，故ΔH5>ΔH6。 [答案]　D 7．(2017江蘇卷)通過以下反應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①、②為反應③提供原料氣 B．反應③也是CO2資源化利用的方法之一 C．反應CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH＝ kJmol－1 D．反應2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)kJmol－1 [解析]　反應①的產(chǎn)物為CO和H2，反應②的產(chǎn)物為CO2和H2，反應③的原料為CO2和H2，A項正確；反應③將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為燃料CH3OH，B項正確；反應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)中應合理利用化學能。 (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的燃燒熱的熱化學方程式為______________________________________________________。 (2)從化學鍵的角度分析，化學反應的過程就是反應物的化學鍵的破壞和生成物的化學鍵的形成過程。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________。 化學鍵 H—H N—H N≡N 鍵能/kJmol－1 436 a 945 當可逆反應中凈生成N—H物質(zhì)的量為2 mol時，反應放熱________。 (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；當可逆反應中凈生成N—H物質(zhì)的量為2 mol時，生成 mol NH3，反應放熱31 kJ。(3)將題給熱化學方程式依次標號為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生成NH3(g)，放熱19.3 kJ，其熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJmol－1 C．HCl和NaOH反應的中和熱ΔH＝－57.3 kJmol－1，則1 mol醋酸和1 mol NaOH反應的反應熱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為液態(tài)而非氣態(tài)，所以甲烷燃燒的熱化學方程式應表示為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJmol－1，錯誤；B項，由于反應可逆，0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反應生成的NH3(g)的物質(zhì)的量一定小于1 mol，所以該熱化學方程式對應的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)，熱化學方程式書寫正確。 [答案]　D 2．已知下列熱化學方程式： 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的熱化學方程式：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：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]　因反應可逆，甲中放出熱量<197 kJ，A錯誤；乙中相當于減壓，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的體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如表所示： 溫度/℃ 200 300 400 500 600 氨的體積分數(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)合化學平衡移動原理，說明合成氨反應是放熱反應的原因：___________________________________________ __________________________________________________________。 (2)根據(jù)圖寫出合成氨的熱化學方程式是____________________ __________________________________________________________。 (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，測得反應放出的熱量__________(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完全反應的熱化學方程式為______________________________________________。 [解析]　(3)合成氨的熱化學方程式表示1 mol氮氣與3 mol氫氣完全反應生成2 mol NH3時放出92.2 kJ的熱量，而合成氨的反應是可逆反應，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不可能完全反應生成2 mol的NH3(g)，故測得反應放出的熱量小于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數(shù)減小，平衡向吸熱反應方向移動，故正反應是放熱反應 (2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.2 kJmol－1 (3)小于　由于該反應是可逆反應，反應物不能全部轉(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)中都有廣泛應用?；卮鹣铝袉栴}： (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。當反應在不同溫度下達到平衡時，混合氣體中各組分的體積分數(shù)如圖所示。 該反應的ΔH________(填“>”或“<”)0，N2H4發(fā)生分解反應的化學方程式為_______________________________________________ __________________________________________________________。 [解析]　(1)根據(jù)蓋斯定律可知，①7＋②4即得到反應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，生成物體積分數(shù)增加，這說明升高溫度平衡向正反應方向進行，則該反應的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)生分解反應的化學方程式為3N2H44NH3＋N2。 [答案]　(1)7ΔH1＋4ΔH2 (2)>　3N2H44NH3＋N2