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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題檢測(cè)五 化學(xué)鍵與熱能 一、選擇題(每小題6分，共60分) 1．(xx廊坊統(tǒng)考)如圖表示某反應(yīng)的能量變化，對(duì)于該圖的理解，你認(rèn)為一定正確的是(　　) A．曲線Ⅰ和曲線Ⅱ分別表示兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)的能量變化 B．曲線Ⅱ可表示反應(yīng)2KClO32KCl＋3O2↑的能量變化 C．該反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生 D．該反應(yīng)的ΔH＝E2－E1 解析：本題考查了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，意在考查考生對(duì)化學(xué)反應(yīng)中能量變化本質(zhì)的理解以及分析化學(xué)圖象的能力。曲線Ⅰ(表示沒有使用催化劑)和曲線Ⅱ(表示使用了催化劑)是同一個(gè)反應(yīng)的能量變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；曲線Ⅱ可以表示使用了催化劑的放熱反應(yīng)的能量變化，但二氧化錳催化氯酸鉀分解的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；放熱反應(yīng)不一定不需要加熱，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)的ΔH等于生成物的總能量減去反應(yīng)物的總能量，D項(xiàng)正確。 答案：D 2．(xx河北五校聯(lián)考)下圖是298 K、101 kPa時(shí)，N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．加入催化劑，不能改變?cè)摶瘜W(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 B．b曲線是加入催化劑時(shí)的能量變化曲線 C．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ/mol D．在常溫、體積一定的條件下，通入1 mol N2和3 mol H2，反應(yīng)后放出的熱量為92 kJ 解析：本題主要考查了熱化學(xué)知識(shí)，意在考查考生的判斷能力。催化劑能改變反應(yīng)的路徑，降低反應(yīng)的活化能，但不能改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)正確；根據(jù)圖象可知，1 mol N2和3 mol H2完全反應(yīng)生成2 mol NH3時(shí)放出的熱量為92 kJ，C項(xiàng)正確；因?yàn)樵摲磻?yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)不能進(jìn)行到底，所以通入1 mol N2和3 mol H2，反應(yīng)后放出的熱量小于92 kJ，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 3．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：本題考查了化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化，意在考查考生對(duì)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念的理解以及對(duì)圖象的分析能力。A項(xiàng)，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(xiàng)，燃燒熱的概念中強(qiáng)調(diào)完全反應(yīng)，而該項(xiàng)反應(yīng)中生成物為CO，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，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(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的過程為舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程，且斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)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 4．(xx石家莊質(zhì)檢)物質(zhì)(t－BuNO)2在正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應(yīng)：(t－BuNO)22(t－BuNO)　ΔH＝＋50.5 kJmol－1，Ea＝90.4 kJmol－1。下列圖象合理的是(　　) 解析：ΔH＞0，此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；再根據(jù)Ea和ΔH的比例關(guān)系可知D項(xiàng)正確。 答案：D 5．室溫下，將1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為ΔH1，將1 mol的CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為ΔH2；CuSO45H2O受熱分解的化學(xué)方程式為：CuSO45H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是(　　) A．ΔH2＞ΔH3　　　　　B．ΔH1＜ΔH3 C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3 解析：CuSO45H2O(s)CuSO4(aq)＋5H2O(l)，ΔH1>0 CuSO4(s)CuSO4(aq)　ΔH2<0 CuSO45H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH3 由蓋斯定律：ΔH3＝ΔH1－ΔH2，則ΔH3>0。 則ΔH3>ΔH2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；ΔH3>ΔH1，B項(xiàng)正確；ΔH2＝ΔH1－ΔH3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；ΔH1＋ΔH2<ΔH3，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：B 6．強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱效應(yīng)：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1。向1 L 0.5 molL－1的NaOH溶液中加入：①稀醋酸、②濃硫酸、③稀硝酸，恰好完全反應(yīng)時(shí)的熱效應(yīng)ΔH1、ΔH2、ΔH3的關(guān)系正確的是(　　) A．ΔH1>ΔH2>ΔH3　　　B．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2 C．ΔH1<ΔH2<ΔH3 D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2 解析：醋酸是弱酸，在溶液中存在電離平衡，而電離是吸熱過程，所以NaOH溶液與稀醋酸反應(yīng)過程中放出的熱量較少 。濃硫酸溶于水放出熱量，所以NaOH溶液與濃硫酸反應(yīng)過程中放出的熱量較多，故ΔH1＞ΔH3＞ΔH2。 答案：D 7．單斜硫和正交硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫的能量變化圖如下圖所示，下列說法正確的是(　　) A．S(s，單斜)===S(s，正交)　ΔH＝＋0.33 kJmol－1 B．相同物質(zhì)的量的正交硫比單斜硫所含有的能量高 C．正交硫比單斜硫穩(wěn)定 D．①表示斷裂1 mol O2中的共價(jià)鍵所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共價(jià)鍵所放出的能量少297.16 kJ 解析：根據(jù)圖示可知，相同物質(zhì)的量的單斜硫的能量比正交硫的能量高，S(s，單斜)===S(s，正交)　ΔH＝－0.33 kJ/mol，A、B均錯(cuò)誤；物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，故正交硫比單斜硫穩(wěn)定，C正確；①表示斷裂1 mol O2中的共價(jià)鍵和1 mol單斜硫的化學(xué)鍵所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共價(jià)鍵所放出的能量少297.16 kJ，D錯(cuò)誤。 答案：C 8．已知下列熱化學(xué)方程式： ①CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－870.3 kJmol－1； ②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJmol－1； ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－285.8 kJmol－1。 則反應(yīng)2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的ΔH為(　　) A．＋488.3 kJmol－1 B．－244.15 kJmol－1 C．＋244.15 kJmol－1 D．－488.3 kJmol－1 解析：根據(jù)蓋斯定律：②2＋③2－①得：2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)，ΔH＝ΔH22＋ΔH32－ΔH1＝－393.5 kJmol－12＋(－285.8 kJmol－1)2－(－870.3 kJmol－1)＝－488.3 kJmol－1。 答案：D 9．已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJmol－1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJmol－1H—H、O===O和O—H鍵的鍵能分別為436、496和462 kJmol－1，則a為(　　) A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130 解析：按順序?qū)㈩}中兩個(gè)熱化學(xué)方程式編號(hào)為①和②，依據(jù)蓋斯定律，②－①2得2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－(220＋2a) kJmol－1，代入相關(guān)數(shù)據(jù)得(2436＋496)－4462＝－(220＋2a)，解得a＝＋130，D項(xiàng)正確。 答案：D 10．(xx株洲一模)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 kJ/mol，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 kJmol－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＜Q2 解析：本題考查了反應(yīng)知識(shí)，意在考查考生的理解和記憶能力。有的放熱反應(yīng)剛開始發(fā)生時(shí)也需要從外界獲得能量，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；燃燒熱是指25℃，101 kPa下，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物所放出的熱量，此處應(yīng)生成液態(tài)水，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；硫酸與氫氧化鋇溶液反應(yīng)，除H＋與OH－反應(yīng)放出熱量外，SO與Ba2＋反應(yīng)也會(huì)放出熱量，即ΔH＜－114.6 kJmol－1，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；物質(zhì)由固態(tài)變成氣態(tài)要吸收熱量，由第一個(gè)熱化學(xué)方程式減去第二個(gè)熱化學(xué)方程式可知S(s)===S(g)　ΔH＝Q2－Q1＞0，故Q2＞Q1，D選項(xiàng)正確。 答案：D 二、非選擇題(包括4小題，共40分) 11．(5分)晶體硅(熔點(diǎn)1 410 ℃)是良好的半導(dǎo)體材料。由粗硅制純硅過程如下： Si(粗)SiCl4SiCl4(純)Si(純) 寫出SiCl4的電子式：__________；在上述由SiCl4制純硅的反應(yīng)中，測(cè)得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________________________________。 解析：1.12 kg純硅物質(zhì)的量為n(Si)＝＝40 mol，則生成1 mol Si吸收的熱量為 kJ，熱化學(xué)方程式為SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)　ΔH＝＋ kJmol－1。 答案： SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g) ΔH＝＋0.025 a kJmol－1 12．(5分)一定條件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相對(duì)大小如圖所示。 (1)D是__________(填離子符號(hào))。 (2)B―→A→C反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________________________________(用離子符號(hào)表示)。 解析：D中氯元素的化合價(jià)為＋7價(jià)，應(yīng)為高氯酸根離子ClO；寫出B―→A＋C的化學(xué)方程式，利用生成物的總能量減去反應(yīng)物的總能量求得ΔH＝(63－603) kJmol－1＝－117 kJmol－1，寫出熱化學(xué)方程式。 答案：(1)ClO　(2)3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－117 kJmol－1 13．(12分)火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水。當(dāng)二者混合發(fā)生反應(yīng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵?，并放出大量的熱量。已知?.4 mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng)，放出256.652 kJ的熱量。 (1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________________________________。 (2)已知H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJmol－1，則16 g液態(tài)肼與足量液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是__________kJ。 (3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是________________________。 (4)發(fā)射衛(wèi)星可用肼作燃料，二氧化氮作氧化劑，二者反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵?。已知? N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.7 kJmol－1，N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJmol－1。則肼和二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________________________。 解析：(1)0.4 mol液態(tài)N2H4與足量液態(tài)雙氧水反應(yīng)放出256.652 kJ熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.63 kJmol－1。 (2)根據(jù)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.63 kJmol－1①和H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJmol－1②，由①－②4得N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－817.63 kJmol－1，故16 g(0.5 mol)液態(tài)肼與足量液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量為0.5 mol817.63 kJmol－1＝408.815 kJ。 (3)該反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物為氮?dú)夂退魵?，不?huì)造成環(huán)境污染。 (4)將題給熱化學(xué)方程式分別編號(hào)③、④，由(④2－③)得N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－567.85 kJmol－1。 答案：(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.63 kJmol－1 (2)408.815 (3)產(chǎn)物不會(huì)造成環(huán)境污染 (4)N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－567.85 kJmol－1 14．(18分)化工生產(chǎn)中用烷烴和氧氣或水蒸氣反應(yīng)可得到以CO和H2為主的混合氣體，這種混合氣體可用于生產(chǎn)甲醇或合成氨。對(duì)甲烷而言，有以下兩個(gè)主要反應(yīng)： ①CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2(g)　ΔH1＝－36 kJmol－1； ②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH2＝＋216 kJmol－1。 (1)反應(yīng)②中參加反應(yīng)的CH4(g)與H2O(g)的總能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成的CO(g)與H2(g)的總能量。 (2)x表示物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，若甲烷恰好與氧氣和水蒸氣的混合氣體完全反應(yīng)，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻住? 序號(hào) x(O2) CH4與O2反應(yīng)的ΔH(kJmol－1) CH4與H2O(g)反應(yīng)的ΔH(kJmol－1) 總反應(yīng)的ΔH(kJmol－1) Ⅰ 0.2 －18 Ⅱ －36 ＋72 (3)若工廠生產(chǎn)中反應(yīng)的能量在利用過程中不計(jì)損耗，為使能量實(shí)現(xiàn)零排放和零補(bǔ)充，則進(jìn)料氣中水蒸氣與空氣(O2的體積分?jǐn)?shù)為20%)的體積比應(yīng)為________________________。 解析：(1)反應(yīng)②是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量。 (2)當(dāng)x(O2)＝0.2時(shí)，x(H2O)＝0.8，即n(H2O)＝4n(O2)。由反應(yīng)①可知Ⅰ中的n(O2)＝0.25 mol，則n(H2O)＝1 mol，代入反應(yīng)②可得ΔH＝＋216 kJmol－1，總反應(yīng)的ΔH＝＋198 kJmol－1。當(dāng)反應(yīng)①的ΔH＝－36 kJmol－1時(shí)，反應(yīng)①中的n(O2)＝0.5 mol，反應(yīng)②的ΔH＝＋72 kJmol－1－(－36 kJmol－1)＝＋108 kJmol－1，代入反應(yīng)②得n(H2O)＝0.5 mol，即x(O2)＝＝0.5。 (3)設(shè)空氣的物質(zhì)的量為n(空)，反應(yīng)①放出的熱量為Q1，＝，Q1＝14.4n(空) kJ。反應(yīng)②吸收熱量為Q2，則Q2＝216 kJmol－1n(H2O)。由能量零排放和零補(bǔ)充知，14.4n(空)＝216n(H2O)，n(H2O)∶n(空)＝1∶15。 答案：(1)小于 (2) 序號(hào) x(O2) CH4與H2O(g)反應(yīng)的ΔH(kJmol－1) 總反應(yīng)的ΔH(kJmol－1) Ⅰ ＋216 ＋198 Ⅱ 0.5 ＋108 (3)1∶15