2019高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量 課時作業(yè)17 化學(xué)能與熱能 新人教版.doc

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課時作業(yè)17　化學(xué)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(xué)方程式2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ/mol，則關(guān)于熱化學(xué)方程式“N2O4(g)2NO2(g)　ΔH0”的說法中正確的是(　　) A．熱化學(xué)方程式中的化學(xué)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(xué)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(xué)方程式2AB(g)===A2(g)＋B2(g)所代表的化學(xué)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．?dāng)嗔? mol AB(g)吸收的熱量為y kJ D．?dāng)嗔? 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(xué)反應(yīng)中的能量變化，意在考查考生對化學(xué)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(xué)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(xué)鍵的能量關(guān)系如下表： 斷裂或形成的化學(xué)鍵 能量數(shù)據(jù) 斷裂1 mol H2分子中的化學(xué)鍵 吸收能量436 kJ 斷裂1 mol Cl2分子中的化學(xué)鍵 吸收能量243 kJ 形成1 mol HCl分子中的化學(xué)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(xué)鍵比氯氣分子中的化學(xué)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(xué)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(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示。已知斷裂1 mol化學(xué)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)＋I(xiàn)2(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(xué)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(dāng)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(xué)反應(yīng)過程中的能量變化，意在考查考生對化學(xué)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(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 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(xué)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(xué)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(jìn)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(xué)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)22(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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(xué)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(xué)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(biāo)準(zhǔn)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(yán)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(xué)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(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。 根據(jù)題目有關(guān)信息，請在右下坐標(biāo)圖中標(biāo)示出該化學(xué)反應(yīng)過程的能量變化(標(biāo)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)