2019高考化學總復習 第六章 化學反應(yīng)與能量 課時作業(yè)17 化學能與熱能 新人教版.doc
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課時作業(yè)17 化學能與熱能 一、選擇題 1.如圖為1 mol SO2Cl2(g)和1 mol SCl2(g)反應(yīng)生成SOCl2(g)的能量變化示意圖,已知E1=x kJmol-1、E2=y(tǒng) kJmol-1,下列有關(guān)說法中正確的是( ) A.若在反應(yīng)體系中加入催化劑,E1不變 B.若在反應(yīng)體系中加入催化劑,ΔH減小 C.反應(yīng)活化能等于y kJmol-1 D.1 mol SO2Cl2(g)和1 mol SCl2(g)反應(yīng)生成SOCl2(g)的ΔH=(x-y) kJmol-1 解析:本題考查了反應(yīng)熱知識,意在考查考生的圖象分析能力。觀察題給圖象,E1為反應(yīng)的活化能,加入催化劑改變反應(yīng)的活化能,但是ΔH不變;1 mol SO2Cl2(g)和1 mol SCl2(g)反應(yīng)生成SOCl2(g)的反應(yīng)熱數(shù)值為反應(yīng)物和生成物的能量差,即ΔH=(x-y) kJmol-1,故選D。 答案:D 2.已知熱化學方程式2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ/mol,則關(guān)于熱化學方程式“N2O4(g)2NO2(g) ΔH0”的說法中正確的是( ) A.熱化學方程式中的化學計量數(shù)表示分子數(shù) B.該反應(yīng)ΔH0>0 C.該反應(yīng)ΔH0=-56.9 kJ/mol D.該反應(yīng)可表示1 mol N2O4投入容器中分解時的熱效應(yīng) 解析:ΔH0=+56.9 kJ/mol,化學計量數(shù)表示物質(zhì)的量,由于該反應(yīng)為可逆反應(yīng),1 mol N2O4不可能完全分解,所以D項錯誤。 答案:B 3.已知化學方程式2AB(g)===A2(g)+B2(g)所代表的化學反應(yīng)的能量變化如圖所示: 則下列說法正確的是( ) A.2AB(g)===A2(g)+B2(g)為放熱反應(yīng) B.2 mol AB(g)的能量高于1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的能量之和 C.斷裂2 mol AB(g)吸收的熱量為y kJ D.斷裂1 mol A2(g)和1 mol B2(g)放出的能量和為x kJ 解析:本題考查化學反應(yīng)中的能量變化,意在考查考生對化學反應(yīng)中能量變化原理的理解及通過圖象獲取信息的能力。選項A,由題給圖象可知生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量,故為吸熱反應(yīng),錯誤。選項B,吸熱反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量低,錯誤。選項D,斷裂化學鍵要吸收能量,錯誤。 答案:C 4.已知一定條件下斷裂或形成某些化學鍵的能量關(guān)系如下表: 斷裂或形成的化學鍵 能量數(shù)據(jù) 斷裂1 mol H2分子中的化學鍵 吸收能量436 kJ 斷裂1 mol Cl2分子中的化學鍵 吸收能量243 kJ 形成1 mol HCl分子中的化學鍵 釋放能量431 kJ 對于反應(yīng):H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g),下列說法正確的是( ) A.該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH>0 B.生成1 mol HCl時反應(yīng)放熱431 kJ C.氫氣分子中的化學鍵比氯氣分子中的化學鍵更牢固 D.相同條件下,氫氣分子具有的能量高于氯氣分子具有的能量 解析:由于436 kJ+243 kJ=679 kJ<431 kJ2=862 kJ,所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH<0,A錯誤;生成1 mol HCl時放出熱量91.5 kJ,B錯誤;氫氣的鍵能大于氯氣的鍵能,所以氫氣分子中的化學鍵更牢固,C正確;相同條件下,氫氣穩(wěn)定,氫氣分子具有的能量低于氯氣分子具有的能量,D錯誤。 答案:C 5.肼(H2N—NH2)是一種高能燃料,有關(guān)化學反應(yīng)的能量變化如圖所示。已知斷裂1 mol化學鍵所需的能量(kJ):N≡N為942、O===O為500、N—N為154,O—H為452.5,則斷裂1 mol N—H所需的能量(kJ)是( ) A.194 B.391 C.516 D.658 解析:ΔH=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能,由圖可知N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJmol-1。設(shè)斷裂1 mol N—H所需能量為x kJ,則154 kJ+4x kJ+500 kJ-(942+22452.5) kJ=-534 kJ,可求得x=391,答案選B。 答案:B 6.下列有關(guān)說法正確的是( ) A.已知:HI(g)H2(g)+I2(s) ΔH=-26.5 kJ/mol,由此可知1 mol HI氣體在密閉容器中充分分解后可以放出26.5 kJ的熱量 B.已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol,則氫氣的燃燒熱為ΔH=-285.8 kJ/mol C.肼(N2H4)是一種用于火箭或燃料電池的原料,已知2H2O(g)+O2(g)===2H2O2(l) ΔH=+108.3 kJ/mol① N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.0 kJ/mol② 則有反應(yīng):N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(l) ΔH=-642.3 kJ/mol D.含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.7 kJ的熱量,則稀醋酸和稀NaOH溶液反應(yīng)的熱化學方程式為NaOH(aq)+CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ/mol 解析:A項,反應(yīng)為可逆反應(yīng),HI不能完全轉(zhuǎn)化為H2和I2,放出的熱量小于26.5 kJ;C項,②-①得:N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-642.3 kJ/mol,當H2O為液態(tài)時,ΔH應(yīng)小于-642.3 kJ/mol;D項,醋酸為弱酸,醋酸和NaOH溶液的反應(yīng)不但有中和反應(yīng),還有醋酸的電離過程,而電離過程是吸熱的,故醋酸和NaOH溶液反應(yīng)的ΔH大于-57.4 kJ/mol。 答案:B 7.已知: (1)CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1 (2)C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2 (3)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH3 (4)2CO2(g)+4H2(g)===CH3COOH(l)+2H2O(l) ΔH4 (5)2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l) ΔH5 下列關(guān)于上述反應(yīng)的焓變的判斷正確的是( ) A.ΔH1>0,ΔH2<0 B.ΔH5=2ΔH2+ΔH3-ΔH1 C.ΔH3>0,ΔH5<0 D.ΔH4=ΔH1-2ΔH3 解析:反應(yīng)(1)和(2)都屬于燃燒反應(yīng),都是放熱反應(yīng),ΔH1<0,ΔH2<0,A項錯誤;根據(jù)蓋斯定律,(2)2+(3)-(1)=(5),即ΔH5=2ΔH2+ΔH3-ΔH1,B項正確;(3)中2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)是放熱反應(yīng),ΔH3<0,C項錯誤;根據(jù)蓋斯定律,應(yīng)該是ΔH4=2ΔH3-ΔH1,D項錯誤。 答案:B 8.下列說法正確的是( ) A.如圖可以表示水分解過程中的能量變化 B.若2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol,則碳的燃燒熱為110.5 kJ/mol C.需要加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng),常溫下能發(fā)生的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) D.已知Ⅰ:反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-a kJ/mol Ⅱ: 且a、b、c均大于零,則斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量為(-a-b-c) kJ/mol 解析:本題考查化學反應(yīng)過程中的能量變化,意在考查考生對化學反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念的理解以及對圖象的分析能力。A項,水的分解為吸熱反應(yīng),生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量,且催化劑可有效降低反應(yīng)的活化能,正確;B項,燃燒熱的概念中強調(diào)完全反應(yīng)生成穩(wěn)定的氧化物,而該項反應(yīng)中生成物為CO,錯誤;C項,常溫下能發(fā)生的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng),如在常溫下Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),需要加熱的反應(yīng)也不一定是吸熱反應(yīng),錯誤;D項,根據(jù)化學反應(yīng)的過程為舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程,且斷裂化學鍵吸收能量,形成化學鍵放出能量,可知斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量為(a+b+c) kJ/mol。 答案:A 9.已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJmol-1 2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 452 kJmol-1 H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1 下列說法中正確的是( ) A.H2(g)燃燒熱的ΔH為-571.6 kJmol-1 B.同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒,H2(g)放出的熱量多 C.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1 D.3H2(g)+CO2(g)===CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=+135.9 kJmol-1 解析:H2(g)燃燒熱的ΔH為-571.6 kJmol-1;由 kJ、可知B正確;C選項,除生成水之外還有BaSO4沉淀生成,錯誤;D選項,①式-②式可知ΔH=-131.4 kJmol-1,錯誤。 答案:B 10.已知3.6 g碳在6.4 g氧氣中燃燒,至反應(yīng)物耗盡,測得放出熱量a kJ。又知道12.0 g碳完全燃燒,放出熱量為b kJ,則熱化學方程式C(s)+O2(g)===CO(g)的ΔH等于( ) A.-(a-b) kJmol-1 B.-(a+b) kJmol-1 C.-(5a-0.5b) kJmol-1 D.-(10a-b) kJmol-1 解析:根據(jù)題意得兩個熱化學方程式: ①3C(s)+2O2(g)===2CO(g)+CO2(g) ΔH=-10a kJmol-1; ②C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-b kJmol-1; 則(①-②)得C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-(5a-0.5b) kJmol-1。 答案:C 二、非選擇題 11.(1)甲烷自熱重整是先進的制氫方法,包含甲烷氧化和蒸氣重整。向反應(yīng)系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣,發(fā)生的主要化學反應(yīng)有 ①反應(yīng)CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)的ΔH= ________kJmol-1。 ②甲烷的燃燒熱為ΔH2,則ΔH2________ΔH1(填“>”“=”或“<”)。 (2)物質(zhì)(t-BuNO)2在正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應(yīng): (t-BuNO)22(t-BuNO) ΔH。實驗測得該反應(yīng)的ΔH=+50.5 kJmol-1,活化能Ea=90.4 kJmol-1。下列能量關(guān)系圖合理的是________。 (3)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO,已知CH4、H2和CO的燃燒熱(ΔH)分別為-890.3 kJmol-1、-285.8 kJmol-1和-283.0 kJmol-1,則生成1 m3(標準狀況)CO所需的熱量為________。 解析:(1)①由蒸氣重整的兩個反應(yīng)可知,利用第二個反應(yīng)減去第一個反應(yīng)則得出該反應(yīng)的反應(yīng)熱為ΔH=(165.0-206.2) kJmol-1=-41.2 kJmol-1。②表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式為CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH2。生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水釋放出的熱量多,故ΔH2<ΔH1。 (2)由實驗測得該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=+50.5 kJmol-1,可知該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),則反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量,可排除能量關(guān)系圖B和C。又依據(jù)活化能Ea=90.4 kJmol-1,Ea-ΔH<50.5 kJmol-1,能量關(guān)系圖A中,Ea-ΔH>50.5 kJmol-1,Ea與ΔH的比例不對。而能量關(guān)系圖D是合理的。 (3)首先寫出熱化學方程式: CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJmol-1?、? CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJmol-1?、? H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJmol-1?、? ①-(②+③)2得 CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.3 kJmol-1 故標準狀況下生成1 m3 CO所需熱量為 247.3 kJmol-1 ≈5.52103 kJ。 答案:(1)①-41.2?、? (2)D (3)5.52103 kJ 12.(1)全國很多地區(qū)都曾陷入嚴重的霧霾和污染天氣中,冬季取暖排放的CO2、汽車尾氣等都是形成霧霾的因素。 已知:①N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+179.5 kJmol-1 ②2NO(g)+O2(g)===2NO2(g) ΔH=-112.3 kJmol-1 ③2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=-759.8 kJmol-1 下圖是在101 kPa,298 K條件下1 mol NO2和1 mol CO反應(yīng)生成1 mol CO2和1 mol NO過程中能量變化的示意圖。則a=________。 (2)利用反應(yīng)A可將釋放的CO2轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)利用價值的產(chǎn)品。 反應(yīng)A:CO2+H2OCO+H2+O2 已知: ①反應(yīng)Ⅱ是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),其原因是________________________________________________。 ②反應(yīng)A的熱化學方程式是__________________。 (3)一定條件下,在容積為3 L的密閉容器中反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)達到化學平衡狀態(tài)。 根據(jù)題目有關(guān)信息,請在右下坐標圖中標示出該化學反應(yīng)過程的能量變化(標明信息)。 答案:(1)368 (2)①吸熱 反應(yīng)物總能量低于生成物總能量(或ΔH>0) ②CO2(g)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)+O2(g) ΔH=+524.8 kJmol-1 (3)- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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