高考化學(xué)（第01期）大題狂練系列 專(zhuān)題23 化學(xué)反應(yīng)與能量綜合應(yīng)用（含解析）1

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專(zhuān)題23 化學(xué)反應(yīng)與能量綜合應(yīng) （滿(mǎn)分60分 時(shí)間30分鐘） 姓名： 班級(jí)： 得分： 1．I、按要求書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式： （1）下圖為N2(g）和02(g）生成NO(g）過(guò)程中的能量變化： NO(g）分解生成N2(g）和O2(g）的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________________； （2）化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5。己知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為為-93.6℃和76℃，AX5的熔點(diǎn)為167℃，室溫時(shí)，AX3與氣體X2反應(yīng)生成1mol AX5，放出熱量123.8kJ．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程是為_(kāi)_____． II、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： 在一定條件下，S8(s)和O2(g）發(fā)生反應(yīng)依次轉(zhuǎn)化為S02(g）和S03(g）。反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系可用下圖簡(jiǎn)單表示（圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）。 （3）寫(xiě)出表示S8燃燒熱的熱化學(xué)方程式_________________。 （4）寫(xiě)出SO3分解生成SO2和O2的熱化學(xué)方程式___________________。 （5）若已知S-O鍵的鍵能為dkJ/mol,O=O鍵的鍵能為ekJ/mol，則S8分子中S-S鍵的鍵能為_(kāi)______kJ/mol。 【答案】（1）2NO(g)＝N2(g)+O2(g) △H＝-180kJ/mol ；（2）AX3(l)+X2(g)=AX5(s) △H=-123.8kJ/mol ； （3）S8(s)+8O2(g)=8SO2(g) △H=-8akJ/mol ；（4） SO3(g)= SO2(g)+ 1/2O2(g) △H=+bkJ/mol ； （5）2d—a—c 【考點(diǎn)定位】本題主要是考查反應(yīng)熱計(jì)算和熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě) 【名師點(diǎn)晴】掌握反應(yīng)熱的計(jì)算方法是解答的關(guān)鍵，其主要方法有：（1）根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算：反應(yīng)熱與反應(yīng)物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。（2）根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量計(jì)算：ΔH＝E生成物－E反應(yīng)物。（3）依據(jù)反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂與生成物化學(xué)鍵形成過(guò)程中的能量變化計(jì)算：ΔH＝反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量－生成物的化學(xué)鍵形成釋放的能量。（4）根據(jù)蓋斯定律的計(jì)算。 2．在火箭推進(jìn)器中裝有強(qiáng)還原劑肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑(H2O2)，當(dāng)它們混合時(shí)，即產(chǎn)生大量的N2和水蒸氣，并放出大量熱。已知0.4mol液態(tài)肼和足量H2O2反應(yīng)，生成氮?dú)夂退魵猓懦?56.65kJ的熱量。 （1）寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________________________________。 （2）已知H2O(l)=H2O(g)；△H=+44kJmol-1，則16 g液態(tài)肼燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時(shí)，放出的熱量 是________kJ。 （3）上述反應(yīng)應(yīng)用于火箭推進(jìn)劑，除釋放大量的熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很突出的優(yōu)點(diǎn)是________________________。 （4）已知N2(g)+2O2(g)=2 NO2(g)；△H=+67.7 kJmol-1， N2H4(g)+O2(g)= N2(g)+2H2O (g)；△H=-534 kJmol-1，根據(jù)蓋斯定律寫(xiě)出肼與NO2完全反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水的熱化學(xué)方程式___________。 （5）已知： ①N2 (g) ＋ 2O2 (g) ＝ 2NO2 (g) △H = + 67.7kJ/mol ②N2H4 (g) ＋O2 (g) ＝ N2(g) ＋2H2O (g) △H = -543kJ/mol ③1/2H2 (g) ＋ 1/2F2 (g) ＝ HF (g) △H = -269kJ/mol ④H2 (g) ＋ 1/2O2 (g) ＝ H2O (g) △H = -242kJ/mol 有人認(rèn)為若用氟代替二氧化氮作氧化劑，則反應(yīng)釋放能量更大，肼和氟反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： 。 （6）丙烷燃燒可以通過(guò)以下兩種途徑： 途徑I：C3H8(g) + 5O2(g) == 3CO2(g) +4H2O(l) ΔH＝-a kJmol-1 途徑II：C3H8(g) ==C3H6(g)+ H2(g) ΔH＝+b kJmol-1 2C3H6(g)+ 9O2(g) == 6CO2(g) +6H2O(l) ΔH＝-c kJmol-1 2H2(g)+O2 (g) == 2H2O(l) ΔH＝-d kJmol-1 (abcd均為正值) 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： 判斷等量的丙烷通過(guò)兩種途徑放出的熱量，途徑I放出的熱量 ______(填“大于”、“等于”或“小于”)途徑II放出的熱量。由于C3H8(g) ==C3H6(g)+ H2(g) 的反應(yīng)中，反應(yīng)物具有的總能量______(填“大于”、“等于”或“小于”)生成物具有的總能量。b 與a、c、d的數(shù)學(xué)關(guān)系式是______________。 【答案】（1）N2H4(l)+2 H2O2 (l) = N2(g)+ 4 H2O (g) △H= - 641.625 kJmol-1 (2分) （2）408.8 (1分)（3）生成N2和H2O，對(duì)環(huán)境無(wú)污染(1分) （4）2N2H4(g)+2 NO2 (g) = 3N2(g)+4 H2O(g)；△H= - 1135.7kJmol-1 (2分) （5）N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF (g)△H=-1135kJ?mol-1(2分) （6）等于(1分) 小于(1分) b=+-a (2分) 【解析】 試題分析：（1）0.4mol液態(tài)肼與足量過(guò)氧化氫反應(yīng)，生成氮?dú)夂退魵猓懦?56.65kJ的熱量，32g肼 考點(diǎn)：考查熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及蓋斯定律的應(yīng)用。 3．回答下列問(wèn)題： （1）已知下列反應(yīng)：SO2(g)+2OH? (aq) ===SO32? (aq)+H2O(l) ΔH1 ClO? (aq)+SO32? (aq) ==SO42? (aq)+Cl? (aq) ΔH2 CaSO4(s) ==Ca2+（aq）+SO42?（aq） ΔH3 則反應(yīng)SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO? (aq) +2OH? (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl? (aq)的ΔH=______。(用ΔH1 ΔH2ΔH3表示) （2）工業(yè)上用H2和Cl2反應(yīng)制HCl，各鍵能數(shù)據(jù)為：H﹣H：436kJ/mol，Cl﹣Cl：243kJ/mol，H﹣Cl：431kJ/mol．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 。 （3）合成氣（CO和H2為主的混合氣體）不但是重要的燃料也是重要的化工原料，制備合成氣的方法有多種，用甲烷制備合成氣的反應(yīng)為： ①2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）；△H1=﹣72kJmol﹣1 ②CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）；△H2=+216kJmol﹣1 氫氣與氧氣反應(yīng)生成水蒸氣的熱化學(xué)方程式為 。 現(xiàn)有1mol由H2O（g）與O2組成的混合氣，且O2的體積分?jǐn)?shù)為x，將此混合氣與足量CH4充分反應(yīng)．若x=0.2時(shí)，反應(yīng)①放出的能量為 kJ；若x= 時(shí)，反應(yīng)①與②放出（或吸收）的總能量為0。 （4） 一定條件，在水溶液中1 mol Cl－和1 mol ClOx－(x＝1，2，3，4)的能量(KJ)相對(duì)大小如圖所示。 ①D是 (填離子符號(hào))。 ②B→A＋C反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 (用離子符號(hào)表示)。 【答案】（1）△H1＋△H2－△H3；（2）H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）△H=﹣183 kJ/mol； （3）H2（g）+1/2O2（g）═H2O（g）△H=﹣252 kJ/mol；14.4；0.75． （4）ClO4- 3ClO-(aq)= ClO3-(aq)+2Cl-(aq) △H=﹣117 kJ/mol 【考點(diǎn)定位】本題主要是考查反應(yīng)熱計(jì)算、熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)等 【名師點(diǎn)晴】掌握反應(yīng)熱的計(jì)算依據(jù)是解答的關(guān)鍵，反應(yīng)熱的計(jì)算方法有：（1）根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算：反應(yīng)熱與反應(yīng)物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。（2）根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量計(jì)算：ΔH＝E生成物－E反應(yīng)物。（3）依據(jù)反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂與生成物化學(xué)鍵形成過(guò)程中的能量變化計(jì)算：ΔH＝反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量－生成物的化學(xué)鍵形成釋放的能量。（4）根據(jù)蓋斯定律的計(jì)算，答題時(shí)注意靈活應(yīng)用。 4．（1）已知2 mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出572 kJ熱量，反應(yīng)方程式是2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) (l)請(qǐng)回答下列問(wèn)題： ①該反應(yīng)的生成物能量總和________(填“大于”、“小于”或“等于”)反應(yīng)物能量總和。 ②若2 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量________(填“＞”、“＜”或“＝”)572 kJ。 ③與化石燃料相比，利用氫能源有很多優(yōu)點(diǎn)，請(qǐng)說(shuō)出其中一點(diǎn)______________________。 （2）FeS2焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa時(shí)： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH1＝－197 kJmol－1； H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44 kJmol－1； 2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)ΔH3＝－545 kJmol－1 則SO3(g)與H2O(l)反應(yīng)生成H2SO4(l)的熱化學(xué)方程式是_________________________________________。 【答案】（1）小于；＜；熱值高；清潔，無(wú)污染。（其它合理答案均可給分） （2）SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l) ΔH＝－152 kJmol－1； 考點(diǎn)：考查反應(yīng)熱和焓變；熱化學(xué)方程式