2019-2020年高考化學一輪復習 第6章 基礎課時2 燃燒熱、中和熱及蓋斯定律限時訓練（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學一輪復習 第6章 基礎課時2 燃燒熱、中和熱及蓋斯定律限時訓練（含解析） 1．為消除目前燃料燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時緩解能源危機，有關專家提出了利用太陽能制取氫能的構想。下列說法正確的是 (　　)。 A．H2O的分解反應是放熱反應 B．氫能源已被普遍使用 C．2 mol H2O具有的總能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量 D．氫氣不易貯存和運輸，無開發(fā)利用價值 解析　2H2O2H2↑＋O2↑是吸熱反應，說明2 mol H2O的能量低于 2 mol H2和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易貯存和運輸，所以氫能源利用并未普及，但發(fā)展前景廣闊。 答案　C 2．(xx長沙一模)已知反應：①101 kPa時，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　 ΔH＝－221 kJmol－1 ②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1 下列結論正確的是 (　　)。 A．碳的燃燒熱的數(shù)值大于110.5 kJmol－1 B．①的反應熱為221 kJmol－1 C．濃硫酸與稀NaOH溶液反應的中和熱為－57.3 kJmol－1 D．稀硫酸與稀Ba(OH)2溶液反應生成1 mol水，放出57.3 kJ熱量 答案　A 3．分別向1 L 0.5 molL－1的Ba(OH)2溶液中加入①濃硫酸、②稀硫酸、③稀硝酸，恰好完全反應時的熱效應分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，下列關系中正確的是 (　　)。 A．ΔH1>ΔH2>ΔH3　 B．ΔH1<ΔH2<ΔH3 C．ΔH1>ΔH2＝ΔH3　 D．ΔH1＝ΔH2<ΔH3 解析　混合時濃硫酸在被稀釋的過程中放熱；濃、稀硫酸在與Ba(OH)2反應的同時會形成BaSO4沉淀，Ba2＋、SO之間形成化學鍵的過程中也會放出熱量。因放熱反應的ΔH為負值，故ΔH1<ΔH2<ΔH3。 答案　B 4．某同學發(fā)現(xiàn)在熾熱的煤炭上灑少量水，煤爐中會產(chǎn)生淡藍色的火焰，爐火更旺。因此該同學得出結論“煤炭燃燒時加少量水，可使煤炭燃燒時放出更多的熱量”。已知：煤炭的燃燒熱為 393.15 kJ mol－1 ，氫氣的燃燒熱為 242 kJ mol－1 ，一氧化碳的燃燒熱為 283 kJ mol－1 。下列有關說法正確的是 A．表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為 2H2(g)＋ O2(g)===2H2O (l) 　ΔH＝ －242 kJ mol－1 B．表示CO 燃燒熱的熱化學方程式為 2CO(g)＋ O2(g)===2CO2 (g) 　ΔH＝ － 566 kJ mol－1 C．“爐火更旺”是因為少量的固體煤炭轉化為可燃性氣體 D．因 242 kJmol－1 ＋283 kJ mol－1 ＞393.15 kJmol－1 ，故該同學的結論是對的 解析　表示可燃物燃燒熱的熱化學方程式中可燃物的化學計量數(shù)應為1 ，A、B錯誤；高溫下熾熱的煤炭與 H2O 反應時變成氣體燃料，氣體燃料燃燒時與空氣接觸更充分，所以“爐火更旺”，C正確；碳與水反應時會吸收熱量，故D錯誤 。 答案　C 5．(xx太原模擬)已知H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJmol－1，則反應：HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)的ΔH為 (　　)。 A．＋184.6 kJmol－1　 B．－92.3 kJmol－1 C．－369.2 kJmol－1　 D．＋92.3 kJmol－1 解析　H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJmol－1的逆反應ΔH與該反應ΔH數(shù)值相等，符號相反，即：2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)　ΔH＝＋184.6 kJ mol－1。如果化學計量數(shù)減半，則ΔH也要減半，所以HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)的ΔH＝＋92.3 kJmol－1。 答案　D 6．(xx濰坊模擬)發(fā)射“神六”時用肼(N2H4)作為火箭發(fā)動機的燃料，NO2為氧化劑，反應生成N2和水蒸氣。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 下列關于肼和NO2反應的熱化學方程式中，正確的是 (　　)。 A．2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 135.7 kJmol－1 B．2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 000.3 kJmol－1 C．N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－500.15 kJmol－1 D．2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 135.7 kJmol－1 解析　設提供的兩個熱化學方程式分別為①、②，根據(jù)蓋斯定律，通過②－①，可得N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJmol－1－67.7 kJmol－1＝－567.85 kJmol－1，則2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－567.85 kJmol－12＝－1 135.7 kJmol－1。 答案　D 7．下列熱化學方程式中，正確的是 (　　)。 A．甲烷的燃燒熱為890.3 kJmol－1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJmol－1 B．500 ℃、30 MPa下，將0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密閉容器中充分反應生成NH3(g)放熱19.3 kJ，其熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJmol－1 C．HCl和NaOH反應的中和熱ΔH＝－57.3 kJmol－1，則H2SO4和Ca(OH)2反應的中和熱ΔH＝2(－57.3) kJmol－1 D．在101 kPa時，2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ 熱量，氫氣燃燒的熱化學方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJmol－1 解析　燃燒熱是指1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量，A項，產(chǎn)物氣態(tài)水不屬于穩(wěn)定氧化物；B項，合成氨為可逆反應，故放出19.3 kJ熱量時生成NH3的物質(zhì)的量小于1 mol，因此N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<－38.6 kJmol－1；C項，中和熱是指強酸、強堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成1 mol H2O時放出的熱量，而與生成水的物質(zhì)的量的多少無關；D項，2 g H2的物質(zhì)的量為1 mol，故2 mol H2燃燒生成液態(tài)水時放出熱量應為571.6 kJ。 答案　D 8．(xx湖北重點中學聯(lián)考)已知 H2SO4(aq)與 Ba (OH)2(aq)反應的 ΔH＝－1 584.2 kJmol－1；HCl (aq) 與NaOH (aq) 反應的 ΔH＝－55.6 kJmol－1。則生成 BaSO4 (s) 的反應熱等于 (　　)。 A．－1 528.6 kJmol－1　 B．－1 473 kJmol－1 C．＋1 473 kJmol－1　 D．＋1 528.6 kJmol－1 解析　H＋ (aq) ＋OH－ (aq) ===H2 O(l) ΔH1＝－55.6 kJmol－1 ① Ba2＋(aq) ＋SO (aq) ===BaSO4 (s) 　ΔH2 ② 2H＋ (aq) ＋2OH－ (aq) ＋Ba2＋(aq) ＋SO (aq) ===BaSO4 (s) ＋2H2O (l) ΔH3＝－1 584.2 kJmol －1 ③ 根據(jù)蓋斯定律由③＝①2＋②知，ΔH3 ＝ 2ΔH1 ＋ ΔH2， ΔH2＝2ΔH1－ΔH3＝－1 473 kJmol－1。 答案　B 9．(xx北京東城區(qū)一模)常溫下，1 mol 化學鍵分解成氣態(tài)原子所需要的能量用E表示。結合表中信息判斷下列說法不正確的是 (　　)。 共價鍵 H—H F—F H—F H—Cl H—I E(kJmol－1) 436 157 568 432 298 A.432 kJmol －1＞E (H－Br)＞ 298 kJmol－1 B．表中最穩(wěn)定的共價鍵是 H—F鍵 C．H2(g)―→2H (g) 　ΔH＝ ＋ 436 kJmol－1 D．H2 (g)＋F2===2HF(g)　ΔH＝－25 kJmol－1 解析　由于 H—Br 鍵的鍵長在 H—Cl 鍵和 H—I 鍵鍵長之間，所以其鍵能在 H—Cl 鍵和 H—I 鍵之間，A正確；表中 H—F 鍵的鍵能最大，所以 H—F鍵最穩(wěn)定，B正確；斷裂 1 mol H—H 鍵吸收 436 kJ能量，C正確；D項，ΔH＝反應物的總鍵能－生成物的總鍵能＝(436＋157－5682)kJmol －1＝ －543 kJmol －1，D錯誤。 答案　D 10．(xx銀川質(zhì)檢)已知：常溫下，0.01 molL－1 MOH溶液的pH為10，MOH(aq)與H2SO4(aq)反應生成1 mol正鹽的ΔH＝－24.2 kJmol－1，強酸與強堿的稀溶液的中和熱為ΔH＝－57.3 kJmol－1。則MOH在水溶液中電離的ΔH為 (　　)。 A．－69.4 kJmol－1　 B．－45.2 kJmol－1 C．＋69.4 kJmol－1　 D．＋45.2 kJmol－1 解析　依題意，MOH是弱堿：MOH(aq)＋H＋(aq)===M＋(aq)＋H2O(l)　ΔH1＝－12.1 kJmol－1?、伲? H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2＝－57.3 kJmol－1?、冢鶕?jù)蓋斯定律，由①－②得：MOH(aq)M＋(aq)＋OH－(aq)　ΔH＝(－12.1＋57.3)kJmol－1＝ ＋45.2 kJmol－1。 答案　D 11．(xx惠州一中診斷)化學反應過程中一定伴隨著能量變化，某同學通過如下實驗進行探究。 Ⅰ.探究化學反應中的能量變化。通過如下實驗測出，燒杯中的溫度降低。 (1)Ba(OH)28H2O跟NH4Cl的反應的化學方程式： ________________________________________________________________。 (2)從反應熱的角度分析，該反應屬于________(填“吸熱”或“放熱”)反應；從氧化還原角度分析，該反應屬于 ________(填“氧化還原”或“非氧化還原”)反應；從基本反應類型上分析，該反應屬于________反應。 Ⅱ.測定稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應的中和熱(實驗裝置如圖所示)。 (1)圖中尚缺少的一種儀器是________。 (2)實驗時環(huán)形玻璃攪拌棒的運動方向是________。 a．上下運動　 b．左右運動 c．順時針運動　 d．逆時針運動 (3)寫出反應的熱化學方程式為_______________________________________ ________________________________________________________________________(中和熱為57.3 kJmol－1)。 (4)該同學每次分別取0.50 molL－1 50 mL NaOH溶液和0.50 molL －130 mL硫酸進行實驗，通過多次實驗測定中和熱ΔH＝ －53.5 kJmol－1，與57.3 kJmol－1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因不可能是________(填字母)。 a．實驗裝置保溫、隔熱效果差 b．用量筒量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù) c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中 d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定硫酸溶液的溫度 解析?、?實驗測定中和熱ΔH＝－53.5 kJmol－1與57.3 kJmol－1有偏差，是因為實驗過程中熱量有散失。此實驗中硫酸過量，用量筒量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)使NaOH的量偏多，所測中和熱數(shù)值偏大。 答案?、?(1)Ba(OH)28H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3H2O＋8H2O (2)吸熱　非氧化還原　復分解 Ⅱ.(1)溫度計　(2)a (3)NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1 或2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJmol－1 (4)b 12．人類研究氫能源從未間斷過，而熱化學循環(huán)分解水制 H2是在水反應體系中加入一種中間物，經(jīng)歷不同的反應階段，最終將水分解為H2 和 O2 ，這是一種節(jié)約能源、節(jié)省反應物料的技術，下圖是熱化學循環(huán)制氫氣的流程： (1)實驗測得，1 g H2 燃燒生成液態(tài)水放出 142.9 kJ 的熱量，則表示氫氣燃燒的熱化學方程式為_______________________________________________ ______________________________________________________________。 (2)整個流程參與循環(huán)的物質(zhì)是________和________(填化學式)，最難進行的反應是________(填序號)。 (3)汞雖然有毒，但用途廣泛。用汞和溴化鈣作催化劑，可以在較低溫度下經(jīng)過下列反應使水分解制氫氣和氧氣： ①CaBr2 ＋ 2H2O===Ca(OH)2 ＋ 2HBr↑； ②…… ③HgBr2 ＋ Ca(OH)2===CaBr2 ＋ HgO＋H2O； ④2HgO===2Hg ＋ O2↑。 反應②的化學方程式為___________________________________________。 (4)合成氨用的 H2 可以甲烷為原料制得。有關化學反應的能量變化如下圖所示，則 CH4 (g)與 H2O(g)反應生成CO(g)和 H2 (g)的熱化學方程式為_________________________________________________________。 解析　(4)由三個圖可寫出相應的熱化學方程式： CO(g)＋O2 (g) ===CO2 (g) ΔH＝－282 kJmo－1　　 ① H2 (g) ＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJmo－1　　 ② CH4(g)＋ 2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－846.3 kJmo－1　　 ③。 由蓋斯定律：用“③－(①＋②3)”得所求反應的ΔH＝＋161.1 kJmo－1。 答案　(1)2H2 (g) ＋O2 (g) ===2H2O (l) 　ΔH＝－571.6 kJmo－1 (2)SO2　 I2 ?、? (3)Hg ＋ 2HBr===HgBr2 ＋ H2↑ (4)CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋161.1 kJmol－1 13．(xx衡水調(diào)研)能源危機當前是一個全球性問題，開源節(jié)流是應對能源危機的重要舉措。 (1)下列做法有助于“開源節(jié)流”的是________(填序號)。 a．大力發(fā)展農(nóng)村沼氣，將廢棄的秸稈轉化為清潔高效的能源 b．大力開采煤、石油和天然氣，以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求 c．開發(fā)太陽能、水能、風能、地熱能等新能源、減少使用煤、石油等化石燃料 d．減少資源消耗，注重資源的重復使用、資源的循環(huán)再生 (2)金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們在氧氣不足時燃燒生成一氧化碳，在氧氣充足時充分燃燒生成二氧化碳，反應中放出的熱量如圖所示。 ①在通常狀況下，金剛石和石墨相比較，________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定，石墨的燃燒熱為________。 ②12 g石墨在一定量的空氣中燃燒，生成氣體36 g，該過程放出的熱量為________。 (3)已知：N2、O2分子中化學鍵的鍵能分別是946 kJmol－1、497 kJmol－1。 N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.0 kJmol－1 NO分子中化學鍵的鍵能為________ kJmol－1。 (4)綜合上述有關信息，請寫出用CO除去NO的熱化學方程式：________________________________________________________________ _____________________________________________________________。 解析　(1)開源節(jié)流的主要措施是減少化石燃料的使用、提高燃料的燃燒效率、開發(fā)新能源等。(2)①由圖知，石墨具有的能量比金剛石的低，而物質(zhì)所具有的能量越低越穩(wěn)定，故石墨更穩(wěn)定。計算標準燃燒熱時，要求燃燒產(chǎn)物位于穩(wěn)定狀態(tài)，即C應生成CO2氣體，故石墨的燃燒熱為110.5 kJmol－1＋283.0 kJmol－1＝393.5 kJmol－1。②12 g石墨在一定量的空氣中燃燒，生成氣體 36 g，此氣體應為CO和CO2的混合氣體。設生成CO的物質(zhì)的量為x，則CO2的物質(zhì)的量為(1 mol－x)，故有28 gmol－1x＋44 gmol－1(1 mol－x)＝36 g，解得x＝0.5 mol。因此該過程放出的熱量為110.5 kJmol－10.5 mol＋393.5 kJmol－10.5 mol＝252.0 kJ。 (3)ΔH＝＋180.0 kJmol－1＝946 kJmol－1＋497 kJmol－1－2E(N—O)，則E(N—O)＝631.5 kJmol－1。(4)由圖得CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJmol－1，此式乘以2再與N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.0 kJmol－1相減即得2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.0 kJmol－1。 答案　(1)acd　(2)①石墨　393.5 kJmol－1 ?、?52.0 kJ (3)631.5　(4)2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.0 kJmol－1