《(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》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(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(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
跟蹤檢測(cè)(十五) 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)
1.下列說法不正確的是( )
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)熱的說法正確的是( )
A.在化學(xué)反應(yīng)過程中,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Q1
574;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)要求回答下列問題:
(1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過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)回答下列問題:
(1)有機(jī)物M經(jīng)過太陽(yáng)光光照可轉(zhuǎn)化成N,轉(zhuǎn)化過程如下:
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?;瘜W(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)鍵的形成過程。在化學(xué)反應(yīng)過程中,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
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