高考化學二輪復習 第1部分 核心突破 專題2 基本理論 第6講 化學能與熱能對點規(guī)范訓練
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化學能與熱能 1.(2016河北唐山一中模擬)某反應由兩步反應A→B→C構(gòu)成,它的反應過程中能量變化曲線如圖所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是( C ) A.兩步反應均為吸熱反應 B.加入催化劑會改變反應的焓變 C.三種化合物中C最穩(wěn)定 D.A→C反應中ΔH=E1-E2 解析:B的能量高于C的能量,故B→C的反應為放熱反應,A項錯誤;加入催化劑,只改變反應的活化能,不改變反應的焓變,B項錯誤;物質(zhì)的總能量越低,物質(zhì)越穩(wěn)定,C項正確;整個反應中ΔH=(E1+E3-E2)-E4,D項錯誤。 2.(2016東北師大附中一模)如圖所示是298 K時,N2與H2反應過程中能量變化的曲線圖,下列敘述錯誤的是( D ) A.加入催化劑,不能改變該化學反應的反應熱 B.b曲線是加入催化劑時的能量變化曲線 C.該反應的熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJmol-1 D.在溫度、體積一定的條件下,通入1 mol N2和3 mol H2,反應后放出的熱量為92 kJ 解析:加入催化劑可以降低反應的活化能,但不能改變化學反應的反應熱,A、B項均正確;由圖示可知,該反應的ΔH=508 kJmol-1-600 kJmol-1=-92 kJmol-1,C項正確;由于該反應是可逆反應,反應不能進行到底,故1 mol N2和3 mol H2反應后生成NH3的物質(zhì)的量小于2 mol,故其放出的熱量小于92 kJ,D項錯誤。 3.(2016江西臨川一中模擬)已知下列兩種氣態(tài)物質(zhì)之間的反應: C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)?、? 2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ② 已知在降低溫度時①式平衡向右移動,②式平衡向左移動,則下列三個反應: C(s)+2H2(g)===CH4(g) ΔH=-Q1 Ⅰ C(s)+H2(g)===C2H2(g) ΔH=-Q2?、? C(s)+H2(g)===C2H4(g) ΔH=-Q3?、? (Q1、Q2、Q3均為正值),“Q值”大小比較正確的是( A ) A.Q1>Q3>Q2 B.Q1>Q2>Q3 C.Q2>Q1>Q3 D.Q3>Q1>Q2 解析:降低溫度,①②式平衡分別向右、左移動,則①式ΔH<0,②式ΔH>0;由Ⅲ式2-Ⅱ2得①式,即有2ΔH(Ⅲ)-2ΔH(Ⅱ)<0,可得出Q3>Q2;再由Ⅲ式2-Ⅰ2得②式,有2ΔH(Ⅲ)-2ΔH(Ⅰ)>0,可得:Q1>Q3,故Q1>Q3>Q2,A項正確。 4.(2016河南洛陽聯(lián)考)(雙選)以NA代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值。下列關(guān)于熱化學方程式:C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 300 kJmol-1的說法正確的是( AD ) A.當有10NA個電子轉(zhuǎn)移時,該反應放出1 300 kJ的能量 B.當有NA個水分子生成且為液體時,吸收1 300 kJ的能量 C.當有2NA個碳氧共用電子對生成時,放出1 300 kJ的能量 D.當有8NA個碳氧共用電子對生成時,放出1 300 kJ的能量 解析:1 mol C2H2(g)完全燃燒消耗2.5 mol O2時轉(zhuǎn)移10 mol電子,放出1300 kJ熱量,即當有10NA個電子轉(zhuǎn)移時,該反應放出1300 kJ的能量,A項正確;該反應為放熱反應,B項錯誤;1 mol CO2含有4 mol共用電子對,當有2NA個碳氧共用電子對生成,即有0.5 mol CO2生成時,反應放出的熱量為0.5 mol=325 kJ,C項錯誤;當有8NA個碳氧供用電子對生成,即有2 mol CO2生成時,反應放出1300 kJ的能量,D項正確。 5.(2016浙江舟山一中模擬)下列熱化學方程式或說法正確的是( D ) A.甲烷的燃燒熱為ΔH=-890 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 kJmol-1 B.500 ℃、300 MPa下,將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉容器中充分反應生成NH3(g),放熱19.3 kJ,其熱化學方程式可表示為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6 kJmol-1 C.已知:H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-270 kJmol-1,則1 mol氫氣與1 mol氟氣反應生成2 mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270 kJ D.在C中相同條件下,2 mol HF氣體的能量小于1 mol氫氣與1 mol氟氣的能量總和 解析:表示燃燒熱的熱化學方程式中水的狀態(tài)應為液體,A項錯誤;由于合成氨的反應為可逆反應,故密閉容器中生成的NH3(g)的物質(zhì)的量小于1 mol,即生成1 mol NH3(g)放出的熱量應大于19.3 kJ即N2( g)+3H2(g)2NH3(g)中的ΔH應小于-38.6 kJmol-1,B項錯誤;HF(g)===HF(l)是放熱過程,故1 mol氫氣與1 mol氟氣反應生成2 mol液態(tài)氟化氫放出的熱量大于270 kJ,C項錯誤;由于該反應是放熱反應,故生成物的總能量小于反應物的總能量,即2 mol HF氣體的能量小于1 mol氫氣與1 mol氯氣的能量總和,D項正確。 6.(2016四川成都一中二模)(1)已知C(s,石墨)===C(s,金剛石) ΔH>0,則穩(wěn)定性:金剛石<石墨(填“>”或“<”)。 (2)已知:2C(s)+2O2(g)===2CO2(g) ΔH1 2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2 則ΔH1<ΔH2(填“>”或“<”)。 (3)“嫦娥五號”預計在海南文昌發(fā)射中心發(fā)射,火箭的第一、二級發(fā)動機中,所用的燃料為偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼來制備。用肼(N2H4)作燃料,四氧化二氮作氧化劑,二者反應生成氮氣和氣態(tài)水。已知: ①N2(g)+2O2(g)===N2O4(g) ΔH=+10.7 kJmol-1 ②N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-543 kJmol-1 寫出氣態(tài)肼和N2O4反應的熱化學方程式:2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1096.7 kJmol-1。 (4)25 ℃、101 kPa時,14 g CO在足量的O2中充分燃燒,放出141.3 kJ熱量,則CO的燃燒熱為ΔH=-282.6_kJmol-1。 (5)0.50 L 2.00 molL-1H2SO4溶液與2.10 L 1.00 molL-1KOH溶液完全反應,放出114.6 kJ熱量,該反應的中和熱ΔH=-57.3_kJmol-1。 (6)已知拆開1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 mol N≡N鍵分別需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式是N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJmol-1。 解析:(1)已知C(s,石墨)===C(s,金剛石) ΔH>0,說明該反應是吸熱反應,因此石墨的總能量低于金剛石的總能量,而能量越低,物質(zhì)越穩(wěn)定,故穩(wěn)定性:金剛石<石墨。 (2)ΔH1表示碳完全燃燒的反應熱,ΔH2表示碳不完全燃燒的反應熱,碳完全燃燒放熱多,且放熱越多ΔH越小。因此,ΔH1<ΔH2。 (3)根據(jù)蓋斯定律,由2②-①得:2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=2(-543 kJmol-1)-(+10.7 kJmol-1)=-1 096.7 kJmol-1。 (4)25 ℃、101 kPa時,14 g CO在足量的O2中充分燃燒,放出141.3 kJ熱量,則1 mol CO(即28 g CO)完全燃燒放出的熱量是141.3 kJ2=282.6 kJ,即CO的燃燒熱ΔH=-282.6 kJmol-1。 (5)n(H2SO4)=0.50 L2.00 molL-1=1 mol,n(KOH)=2.10 L1.00 molL-1=2.10 mol,二者反應時,KOH過量,1 mol H2SO4完全反應生成2 mol H2O(l),放出114.6 kJ熱量,故稀硫酸與KOH溶液反應生成1 mol H2O(l)放出的熱量為114.6 kJ=57.3 kJ,故該反應的中和熱ΔH=-57.3 kJmol-1。 (6)N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式可表示為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=E(N≡N)+3E(H—H)-23E(N—H)=946 kJmol-1+3436 kJmol-1-6391 kJmol-1=-92 kJmol-1。- 配套講稿:
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