2014屆高三化學(xué)一輪 練出高分 6.1化學(xué)能與熱能 新人教版

2014屆高三化學(xué)一輪 練出高分 6.1化學(xué)能與熱能 新人教版1下列有關(guān)焓變與反應(yīng)熱的說(shuō)法，正確的是()A反應(yīng)熱和焓變的單位都是kJB如果反應(yīng)是在恒溫恒壓條件下進(jìn)行的，此時(shí)的反應(yīng)熱與焓變相等C如果反應(yīng)是在恒溫恒容條件下進(jìn)行的，此時(shí)的反應(yīng)熱與焓變相等D任何化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱均可通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定答案B解析反應(yīng)熱和焓變的單位都是kJ·mol1，A錯(cuò)誤；恒溫恒壓時(shí)的反應(yīng)熱與焓變相等，B正確，C錯(cuò)誤；有些反應(yīng)的反應(yīng)熱不能通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定，如C不完全燃燒生成CO，故D錯(cuò)誤。2對(duì)熱化學(xué)方程式C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJ·mol1最準(zhǔn)確的理解是()A碳和水反應(yīng)吸收131.3 kJ熱量B1 mol碳和1 mol水反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，同時(shí)放出131.3 kJ熱量C1 mol碳和1 mol水蒸氣反應(yīng)生成1 mol CO和1 mol H2，同時(shí)吸收131.3 kJ熱量D1個(gè)固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應(yīng)吸熱131.1 kJ答案C解析熱化學(xué)方程式的系數(shù)表示物質(zhì)的量，故A、D錯(cuò)誤；B的說(shuō)法不準(zhǔn)確，未強(qiáng)調(diào)“水蒸氣”，且應(yīng)為吸收熱量。3已知下列各反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，同溫同壓下，下列各熱化學(xué)方程式中的H最小的是()A2A(l)B(l)=2C(g)H1B2A(g)B(g)=2C(g)H2C2A(g)B(g)=2C(l)H3D2A(l)B(l)=2C(l)H4答案C解析等物質(zhì)的量的反應(yīng)物，氣態(tài)時(shí)所具有的能量高于液態(tài)時(shí)所具有的能量。根據(jù)H生成物的總能量反應(yīng)物的總能量，可知選項(xiàng)C的H數(shù)值最小。4已知熱化學(xué)方程式(Q1、Q2均為正值)：C(s)O2(g) =CO(g)HQ1 kJ·mol1，C(s)O2(g)=CO2(g)HQ2 kJ·mol1，有關(guān)上述反應(yīng)的敘述錯(cuò)誤的是()AQ1<Q2B生成物總能量均高于反應(yīng)物總能量C由1 mol C反應(yīng)生成1 mol CO氣體時(shí)放出Q1 kJ熱量D1 mol CO2氣體具有的能量大于1 mol干冰具有的能量答案B解析1 mol碳完全燃燒生成CO2放出的熱量大于1 mol碳不完全燃燒生成CO放出的熱量，Q1、Q2均為正值，故Q2>Q1，A項(xiàng)正確；兩反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，故生成物總能量均低于反應(yīng)物總能量，B項(xiàng)錯(cuò)誤；生成1 mol CO氣體時(shí)放出Q1 kJ熱量，C項(xiàng)正確；等物質(zhì)的量的同種物質(zhì)，氣態(tài)時(shí)所具有的能量高于固態(tài)時(shí)所具有的能量，D項(xiàng)正確。5下列說(shuō)法正確的是()A已知a g乙烯氣體充分燃燒時(shí)生成1 mol CO2和液態(tài)水，放出b kJ的熱量，則表示乙烯燃燒熱的熱化學(xué)方程式為2C2H4(g)6O2(g)=4CO2(g)4H2O(l)H4b kJ·mol1B已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJ·mol1，則1 mol氫氣與1 mol氟氣反應(yīng)生成2 mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270 kJC500 、30 MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱19.3 kJ，其熱化學(xué)方程式為N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6 kJ·mol1D已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ·mol1，C(s，金剛石)O2(g)=CO2(g)H395.0 kJ·mol1，則C(s，金剛石)=C(s，石墨)H1.5 kJ·mol1答案D解析表示乙烯燃燒熱的熱化學(xué)方程式中C2H4(g)的化學(xué)計(jì)量數(shù)應(yīng)為1，A錯(cuò)；氣體變?yōu)橐后w時(shí)要放出熱量，所以1 mol氫氣與1 mol氟氣反應(yīng)生成2 mol液態(tài)氟化氫放出的熱量大于270 kJ，B錯(cuò)；此反應(yīng)為可逆反應(yīng)，投入0.5 mol的氮?dú)猓罱K參加反應(yīng)的氮?dú)庖欢ㄐ∮?.5 mol，因此熱化學(xué)方程式中H應(yīng)小于38.6 kJ·mol1，選項(xiàng)C不正確；D中由可知正確。6已知：N2(g)O2(g)=2NO(g)H1180 kJ·mol1N2(g)3H2(g)2NH3(g)H292.4 kJ·mol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H3483.6 kJ·mol1下列說(shuō)法正確的是()A反應(yīng)中的能量變化如圖所示，則H2E1E3BH2的燃燒熱為241.8 kJ·mol1C由反應(yīng)知在溫度一定的條件下，在一恒容密閉容器中通入1 mol N2和3 mol H2，反應(yīng)后放出的熱量為Q1 kJ，若通入2 mol N2和6 mol H2反應(yīng)后放出的熱量為Q2 kJ，則184.8>Q2>2Q1D氨的催化氧化反應(yīng)為4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H906 kJ·mol1答案C7氧氣(O2)和臭氧(O3)是氧元素的兩種同素異形體，已知熱化學(xué)方程式：4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H14Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s)H23O2(g)=2O3(g)H3則()AH1H2H3 BH1H2H3CH2H1H3 DH1H2H30答案A解析根據(jù)蓋斯定律可知，所以H1H2H3。8已知：常溫下，0.01 mol·L1 MOH溶液的pH為10，MOH(aq)與H2SO4(aq)反應(yīng)生成1 mol正鹽的H24.2 kJ·mol1，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液的中和熱為H57.3 kJ·mol1。則MOH在水溶液中電離的H為()A69.4 kJ·mol1 B45.2 kJ·mol1C69.4 kJ·mol1 D45.2 kJ·mol1答案D解析依題意，MOH是弱堿：MOH(aq)H(aq)=M(aq)H2O(l)H112.1 kJ·mol1，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H257.3 kJ·mol1，根據(jù)蓋斯定律，由得：MOH(aq)M(aq)OH(aq)H(12.157.3) kJ·mol145.2 kJ·mol1。9甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H149.0 kJ·mol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H2192.9 kJ·mol1根據(jù)上述反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是()A反應(yīng)中的能量變化如圖所示BCH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過(guò)程一定要吸收能量C1 mol CH3OH充分燃燒放出的熱量為192.9 kJD可推知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.8 kJ·mol1答案D解析A項(xiàng)，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，圖示能量變化關(guān)系錯(cuò)誤；B項(xiàng)，從題中反應(yīng)來(lái)看，CH3OH轉(zhuǎn)變成H2可能吸熱，也可能放熱；反應(yīng)中生成物H2可以繼續(xù)燃燒，即1 mol CH3OH充分燃燒放出的熱量要大于192.9 kJ；根據(jù)蓋斯定律可判斷D項(xiàng)正確。10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(wèn)題：(1)有機(jī)物M經(jīng)過(guò)太陽(yáng)光光照可轉(zhuǎn)化成N，轉(zhuǎn)化過(guò)程如下：H88.6 kJ·mol1則M、N相比，較穩(wěn)定的是_。(2)已知CH3OH(l)的燃燒熱為238.6 kJ·mol1，CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2(g)Ha kJ·mol1，則a_238.6(填“>”、“<”或“”)。(3)使Cl2和H2O(g)通過(guò)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(xiě)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)H1 176 kJ·mol1，則反應(yīng)過(guò)程中，每轉(zhuǎn)移1 mol電子放出的熱量為_(kāi)。答案(1)M(2)<(3)2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g)H290 kJ·mol1(4)98 kJ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<238.6。(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1 176 kJ÷1298 kJ。11過(guò)渡態(tài)理論認(rèn)為：化學(xué)反應(yīng)并不是通過(guò)簡(jiǎn)單的碰撞就能完成的，而是從反應(yīng)物到生成物的過(guò)程中經(jīng)過(guò)一個(gè)高能量的過(guò)渡態(tài)。如圖1是1 mol NO2與1 mol CO恰好反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中的能量變化示意圖。(1)試寫(xiě)出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。該反應(yīng)的活化能是_kJ·mol1。(2)在密閉容器中進(jìn)行的上述反應(yīng)是可逆反應(yīng)，則其逆反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)，該反應(yīng)的活化能為_(kāi)kJ·mol1。(3)圖2是某學(xué)生模仿圖1畫(huà)出的NO(g)CO2(g)=NO2(g)CO(g)的能量變化示意圖。則圖中E3_kJ·mol1，E4_kJ·mol1。答案(1)NO2(g)CO(g)=NO(g)CO2(g)H234 kJ·mol1134(2)NO(g)CO2(g)=NO2(g)CO(g)H234 kJ·mol1368(3)368234解析(1)圖中E1是活化能，即該反應(yīng)的活化能為134 kJ·mol1。生成物和反應(yīng)物之間的能量差即為反應(yīng)熱。(2)可逆反應(yīng)的逆反應(yīng)的反應(yīng)熱應(yīng)該與正反應(yīng)的數(shù)值相等，但符號(hào)相反。(3)E3即為逆反應(yīng)的活化能，E4是反應(yīng)物與生成物的能量之差。12斷開(kāi)1 mol AB(g)分子中的化學(xué)鍵使其分別生成氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子所吸收的能量稱為AB鍵的鍵能。下表列出了一些化學(xué)鍵的鍵能E：化學(xué)鍵HHClClO=OCClCHOHHClE/kJ·mol1436247x330413463431請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)如圖表示某反應(yīng)的能量變化關(guān)系，則此反應(yīng)為_(kāi)(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，其中H_(用含有a、b的關(guān)系式表示)。(2)若圖示中表示反應(yīng)H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJ·mol1，則b_kJ·mol1，x_。(3)歷史上曾用“地康法”制氯氣，這一方法是用CuCl2作催化劑，在450 利用空氣中的氧氣跟氯化氫反應(yīng)制氯氣。反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。若忽略溫度和壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)熱的影響，根據(jù)上題中的有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算當(dāng)反應(yīng)中有1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，反應(yīng)的能量變化為_(kāi)。答案(1)放熱(ab) kJ·mol1(2)926496.4(3)O24HCl2Cl22H2O放出能量31.4 kJ解析(1)反應(yīng)物的能量高于生成物，因此是放熱反應(yīng)。反應(yīng)熱為反應(yīng)物與生成物的能量之差，即H(ab)kJ·mol1。(2)b表示H、O原子結(jié)合為氣態(tài)水時(shí)的能量變化，其數(shù)值為463×2926；436x926241.8，則x496.4。(3)根據(jù)題意易寫(xiě)出方程式。反應(yīng)的H(496.4431×4247×2463×4) kJ·mol1125.6 kJ·mol1，則轉(zhuǎn)移1 mol電子時(shí)反應(yīng)放出的能量為31.4 kJ。13(1)已知單質(zhì)硫在通常條件下以S8(斜方硫)的形式存在，而在蒸氣狀態(tài)時(shí)，含有S2、S4、S6及S8等多種同素異形體，其中S4、S6和S8具有相似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：在一定溫度下，測(cè)得硫蒸氣的平均摩爾質(zhì)量為80 g·mol1，則該蒸氣中S2分子的體積分?jǐn)?shù)不小于_。若已知硫氧鍵的鍵能為d kJ·mol1，氧氧鍵的鍵能為e kJ·mol1，S(s)O2(g)=SO2(g)Ha kJ·mol1，則S8分子硫硫鍵的鍵能為_(kāi)。(2)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：化學(xué)鍵PPPOO=OP=O鍵能(kJ·mol1)198360498X已知白磷的燃燒熱為2 982 kJ·mol1，白磷(P4)、P4O6、P4O10結(jié)構(gòu)如下圖所示，則上表中X_；0.5 mol白磷(P4)與O2完全反應(yīng)生成固態(tài)P4O6，放出的熱量為_(kāi)kJ。答案(1)75%(2dae) kJ·mol1(2)585819解析(1)本題用極值法討論，因?yàn)?0 g·mol1，所以當(dāng)混合氣體中只含有S2和S4時(shí)，S2的體積分?jǐn)?shù)最小，設(shè)S2的體積分?jǐn)?shù)為x，則80 g·mol1x，即75%。設(shè)硫硫鍵的鍵能為x kJ·mol1，則：a kJ·mol1×8·x kJ·mol1e kJ·mol12d kJ·mol1，x(2dae)kJ·mol1。(2)由題意可知P45O2=P4O10，H2 982 kJ·mol1。根據(jù)圖示知，1 mol P4含有6 mol PP鍵，1 mol P4O10含12 mol PO鍵，4 mol P=O鍵，根據(jù)鍵能與反應(yīng)熱關(guān)系，反應(yīng)熱等于反應(yīng)物總鍵能與產(chǎn)物總鍵能之差，斷裂1 mol共價(jià)鍵吸收的能量與生成1 mol該共價(jià)鍵放出的能量數(shù)值相等。有198 kJ·mol1×6498 kJ·mol1×5360 kJ·mol1×124X2 982 kJ·mol1，X585 kJ·mol1。P43O2=P4O6,1 mol P4O6含有12 mol PO鍵，反應(yīng)熱為H198 kJ·mol1×6498 kJ·mol1×3360 kJ·mol1×121 638 kJ·mol1,0.5 mol白磷(P4) 與O2完全反應(yīng)生成固態(tài)P4O6放出的熱量為1 638 kJ·mol1×0.5 mol819 kJ。