2022年高三化學二輪復習 第1部分 專題5 化學能與熱能限時訓練

2022年高三化學二輪復習 第1部分 專題5 化學能與熱能限時訓練1對于反應CH2=CH2H2CH3CH3，反應過程的能量變化如圖所示。下列說法正確的是()A此反應不屬于氧化還原反應B此反應的H<0C此反應中反應物的能量總和大于產(chǎn)物的能量總和D其他條件不變，若此反應使用催化劑，則H不變解析：選D。第一步，弄清能量變化的根本原因；第二步，根據(jù)圖示判斷出反應物和生成物的總能量高低；第三步，推斷出反應是吸熱反應還是放熱反應，作出正確判斷。氫元素由單質(zhì)變?yōu)榛衔?，氫元素化合價發(fā)生了改變，因此該反應為氧化還原反應，A項錯誤；由圖可知反應物總能量小于生成物總能量，反應吸熱，H>0，B、C項錯誤；使用催化劑，可降低反應的活化能，但不改變反應的H，D項正確。2一定條件，在水溶液中1 mol Cl、ClO(x1、2、3、4)的能量(kJ)相對大小如圖所示。下列有關說法中正確的是()AD是ClOBBAC反應的活化能為60 kJ·mol1CA、B、C、D中C最穩(wěn)定DBAC反應的熱化學方程式：3ClO(aq)=ClO(aq)2Cl(aq)H117 kJ·mol1解析：選D。由題可知D中氯元素化合價為7，D是ClO，A項錯誤；由圖可知，60 kJ·mol1是B的相對能量，不是BAC反應的活化能，B項錯誤；A、B、C、D中A的相對能量最低，最穩(wěn)定，C項錯誤。3(xx·貴陽質(zhì)檢)已知乙炔與苯蒸氣完全燃燒的熱化學方程式如下：C2H2(g)O2(g)2CO2(g)H2O(l)H1 300 kJ·mol1C6H6(g)O2(g)6CO2(g)3H2O(l)H3 295 kJ·mol1下列說法正確的是()A1 mol C2H2(g)完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量大于1 300 kJB1 mol C6H6(l)完全燃燒生成液態(tài)水時放熱大于3 295 kJC相同條件下，等質(zhì)量的C2H2(g)與C6H6(g)完全燃燒，C6H6(g)放熱更多DC2H2(g)三聚生成C6H6(g)的過程屬于放熱反應解析：選D。液態(tài)水生成氣態(tài)水要吸熱，則A中放熱應小于1 300 kJ，錯誤；液態(tài)苯的能量比氣態(tài)苯的能量低，則B中放出熱量應小于3 295 kJ，B錯誤；通過計算可知等質(zhì)量的兩者完全燃燒時乙炔放熱多，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，由3×得：3C2H2(g)=C6H6(g)H605 kJ·mol1，D正確。4已知25 、101 kPa時，1 mol H2與溴蒸氣完全反應生成氣態(tài)溴化氫放出Q kJ能量，則下列熱化學方程式書寫正確的是()AH2(g)Br2(g)=2HBr(g)H2Q kJ·mol1BH2(g)Br2(l)=2HBr(g)HQ kJ·mol1C.H2(g)Br2(g)=HBr(g)H kJ·mol1DHBr(g)=H2(g)Br2(g)H kJ·mol1解析：選D。要注意H的“”、“”號及H和化學計量數(shù)的關系。5為探究NaHCO3、Na2CO3和鹽酸(以下鹽酸濃度均為1 mol·L1)反應過程中的熱效應，實驗測得如下數(shù)據(jù)：序號35 mL試劑固體混合前溫度/混合后溫度/水2.5 g NaHCO320.018.5水3.2 g Na2CO320.024.3鹽酸2.5 g NaHCO320.016.2鹽酸3.2 g Na2CO320.025.1由此得出的結(jié)論正確的是()ANa2CO3溶液與鹽酸的反應是吸熱反應BNaHCO3溶液與鹽酸的反應是放熱反應C20.0時，含3.2 g Na2CO3的飽和溶液和35 mL鹽酸混合后的溫度將低于25.1D20.0時，含2.5 g NaHCO3的飽和溶液和35 mL鹽酸混合后的溫度將低于16.2解析：選C。實驗說明Na2CO3溶液與鹽酸的反應是放熱反應，A錯誤；實驗說明NaHCO3溶液與鹽酸的反應是吸熱反應，B錯誤；由實驗可知，碳酸鈉固體溶于水會放熱，而C項缺少了這個放熱的過程，因而放出的熱量少于實驗，則溫度低于25.1，該項正確；同理，由實驗判斷，D項錯誤。6已知下列熱化學方程式：H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H1a kJ·mol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2b kJ·mol1H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H3c kJ·mol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4d kJ·mol1下列關系式中正確的是()Aa<c<0Bb>d>0C2ab<0 D2cd>0解析：選C。H2的燃燒反應都是放熱反應，H<0，a、b、c、d都小于0，B、D錯；反應與反應相比較，產(chǎn)物的狀態(tài)不同，H2O(g)轉(zhuǎn)化為H2O(l)為放熱反應，所以a>c，A錯；反應的化學計量數(shù)是的2倍，反應熱也是的2倍，b2a<0，C對。7將TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4是工業(yè)冶煉金屬鈦的主要反應之一。已知：TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(l)O2(g)H140.5 kJ·mol1C(s，石墨)O2(g)=CO(g)H110.5 kJ·mol1則反應TiO2(s)2Cl2(g)2C(s，石墨)=TiCl4(l)2CO(g)的H是()A80.5 kJ·mol1 B30.0 kJ·mol1C30.0 kJ·mol1 D80.5 kJ·mol1解析：選D。認真觀察已知反應和目標反應，將已知反應分別記為、，應用蓋斯定律，由反應×2即可解題。8肼(N2H4)是火箭發(fā)動機的燃料，它與N2O4反應時，N2O4為氧化劑，生成氮氣和水蒸氣。已知：N2(g)2O2(g)=N2O4(g)H8.7 kJ/mol，N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.0 kJ/mol，下列表示肼跟N2O4反應的熱化學方程式，正確的是()A2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H542.7 kJ/molB2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 059.3 kJ/molC2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 076.7 kJ/molDN2H4(g)N2O4(g)=N2(g)2H2O(g)H1 076.7 kJ/mol解析：選C。N2(g)2O2(g)=N2O4(g)H8.7 kJ/mol，N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.0 kJ/mol，將熱化學方程式×2就可以得到肼與N2O4反應的熱化學方程式，則H534.0 kJ/mol×28.7 kJ/mol1 076.7 kJ/mol，選項C正確。9下列熱化學方程式或敘述正確的是()A1 mol液態(tài)肼在足量氧氣中完全燃燒生成水蒸氣，放出642 kJ的熱量：N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H642 kJ·mol1B12 g石墨轉(zhuǎn)化為CO時，放出110.5 kJ的熱量：2C(石墨，s)O2(g)=2CO(g)H110.5 kJ·mol1C已知：H2(g)O2(g)=H2O(l)H286 kJ·mol1則：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)的H572 kJ·mol1D已知N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ·mol1解析：選C。A項，放熱反應，H<0，錯誤；B項，12 g C的物質(zhì)的量為1 mol，H221.0 kJ·mol1，錯誤；C項，已知反應為放熱，則其逆反應為吸熱，H為“”，H與化學計量數(shù)成正比，正確；D項，反應是可逆反應，0.5 mol N2和1.5 mol H2不能完全反應，錯誤。10已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol12CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452 kJ·mol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol1下列說法正確的是()AH2(g)的燃燒熱H571.6 kJ·mol1B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)H57.3 kJ·mol1D3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H135.9 kJ·mol1解析：選B。A項，H2(g)的燃燒熱H285.8 kJ·mol1，錯誤；B項，同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒，H2(g)放出熱量多，正確；C項，因有BaSO4(s)生成，該反應的H57.3 kJ·mol1，錯誤；D項，×(×3)得3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H131.4 kJ·mol1，錯誤。112SO2(g)O2(g)=2SO3(g)反應過程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2(g)被氧化為 1 mol SO3的H99 kJ/mol。請回答下列問題：(1)圖中A、C分別表示_、_，E的大小對該反應的反應熱有無影響？_。該反應通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點升高還是降低？_，理由是_。(2)圖中H_kJ/mol。(3)V2O5的催化循環(huán)機理可能為：V2O5氧化SO2時，自身被還原為四價釩化合物；四價釩化合物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機理的化學方程式：_、_。(4)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ/mol，計算由S(s)生成3 mol SO3(g)的H_(要求計算過程)。答案：(1)反應物的總能量生成物的總能量無降低因為催化劑改變了反應的歷程使活化能E降低(2)198(3)SO2V2O5=SO32VO24VO2O2=2V2O5(4)S(s)O2(g)=SO2(g)H1296 kJ/molSO2(g)O2(g)=SO3(g)H299 kJ/mol3S(s)O2(g)=3SO3(g)H3(H1H2)1 185 kJ/mol12(1)根據(jù)甲圖，寫出反應的熱化學方程式：_。根據(jù)乙圖，判斷下列說法中正確的是_。A其熱化學方程式為CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ/molB該反應為吸熱反應C該反應為放熱反應D當H2O為液態(tài)時，其反應熱值小于41 kJ/mol(2)已知16 g固體硫完全燃燒時放出148.4 kJ的熱量，該反應的熱化學方程式是_。(3)丙圖是某溫度下，N2與H2反應過程中能量變化的曲線圖。該反應的熱化學方程式為_。a、b兩條曲線產(chǎn)生區(qū)別的原因很可能是_ _。解析：(1)將反應物與生成物弄反了，A項錯誤；生成物的能量比反應物的能量高，故該反應為吸熱反應，B項正確，C項錯誤；未限定H2O的物質(zhì)的量，D項錯誤。(3)曲線b表示反應中使用催化劑，可以降低反應的活化能，但反應的熱效應不會改變。答案：(1)CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ/molB(2)S(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJ/mol(3)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJ/mola不使用催化劑，b使用了催化劑13.丙烷燃燒可以通過以下兩種途徑：途徑：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)Ha kJ/mol；途徑：C3H8(g)=C3H6(g)H2(g)Hb kJ/mol，2C3H6(g)9O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)Hc kJ/mol，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)Hd kJ/mol(a、b、c、d均為正值)；請回答下列問題：(1)判斷等量的丙烷通過兩種途徑放出的熱量，途徑放出的熱量_(填“大于”“等于”或“小于”)途徑放出的熱量。(2)由于C3H8(g)=C3H6(g)H2(g)的反應中，反應物具有的總能量_(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的總能量，那么在化學反應時，反應物就需要_(填“放出”或“吸收”)能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，因此其反應條件是_。(3)b與a、c、d的數(shù)學關系式是_。.火箭推進器中裝有還原劑肼(N2H4)和強氧化劑過氧化氫(H2O2)，當它們混合時，即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱。已知0.4 mol液態(tài)肼與足量過氧化氫反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.65 kJ的熱量。(1)寫出肼和過氧化氫的結(jié)構(gòu)式：肼_，過氧化氫_。(2)寫出反應的熱化學方程式：_。(3)已知H2O(l)=H2O(g)H44 kJ/mol，則16 g液態(tài)肼與足量液態(tài)過氧化氫反應生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是_kJ。(小數(shù)點后保留1位有效數(shù)字)(4)上述反應用于火箭推進劑，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個很突出的優(yōu)點是_。解析：.(1)等量的丙烷燃燒，生成物均是CO2(g)、H2O(l)，由蓋斯定律知途徑經(jīng)過三步反應放出的熱量與途徑放出的熱量相等。(2)H>0，所以該反應中反應物的總能量低于生成物的總能量，故反應時，需要吸收能量。一般情況下吸熱反應需要加熱，而且丙烷(烷烴)是一種常溫下能穩(wěn)定存在的物質(zhì)，所以可判斷丙烷分解為丙烯和氫氣的反應是需要加熱的。(3)由化學方程式的疊加和蓋斯定律推知：ab，即2bcd2a。.(1)分析各元素的化合價，結(jié)合元素中原子的價電子數(shù)，可推出化合物中各原子的成鍵數(shù)目，不難寫出其結(jié)構(gòu)式。(2)反應物和產(chǎn)物均已知，利用氧化還原反應方程式的配平技巧，可將反應方程式寫出，添上各物質(zhì)的聚集狀態(tài)及H就可寫出熱化學方程式。(3)16 g肼反應生成氣態(tài)水時放出熱量是kJ，并且生成2 mol氣態(tài)水，2 mol氣態(tài)水液化時放出88 kJ的熱量，共放出408.8 kJ的熱量。答案：.(1)等于(2)小于吸收加熱(3)2bcd2a.(1)NHHNHHHOOH(2)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.625 kJ/mol(3)408.8(4)產(chǎn)物是N2和H2O，對環(huán)境無污染