届高考化学二轮复习专题突破提能专训6 化学能与热Word文档下载推荐.docx
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436
157
568
432
298
A.432kJ·
mol-1>
E(H—Br)>
298kJ·
mol-1
B.表中最稳定的共价键是H—F键
C.H2(g)―→2H(g) ΔH=+436kJ·
D.H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-25kJ·
由于H—Br键的键长在H—Cl键和H—I键的键长之间,所以其键能在H—Cl键和H—I键之间,A正确。
表中H—F键的键能最大,所以H—F键最稳定,B正确。
1molH2断裂,1molH—H键吸收436kJ能量,C正确。
D项,ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=(436+157-568×
2)kJ·
mol-1=-543kJ·
mol-1,D错误。
4.(2014·
江西南昌一模)已知:
H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH1=-241.8kJ·
mol-1,C(s)+
O2(g)===CO(g) ΔH2=-110.5kJ·
mol-1。
由此可知焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH3,则ΔH3为( )
A.+131.3kJ·
mol-1B.-131.3kJ·
C.+352.3kJ·
mol-1D.-352.3kJ·
A 解析:
根据盖斯定律,由第二个反应减去第一个反应可得:
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g),则ΔH3=ΔH2-ΔH1=-110.5kJ·
mol-1-(-241.8kJ·
mol-1)=+131.3kJ·
mol-1,A项正确。
5.(2014·
合肥质检)常温下,0.01mol·
L-1MOH溶液的pH为10。
已知:
2MOH(aq)+H2SO4(aq)===M2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH1=-24.2kJ·
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH2=-57.3kJ·
则MOH在水溶液中电离的ΔH为( )
A.+33.1kJ·
mol-1B.+45.2kJ·
C.-81.5kJ·
mol-1D.-33.1kJ·
B 解析:
由题意知MOH为弱碱,首先将第一个热化学方程式改写成离子方程式:
MOH(aq)+H+(aq)===M+(aq)+H2O(l) ΔH=-12.1kJ·
mol-1,然后将其与H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·
mol-1相减得:
MOH(aq)M+(aq)+OH-(aq) ΔH=+45.2kJ·
mol-1,B项正确。
6.(2014·
河北普通高中检测)为探究NaHCO3、Na2CO3与1mol/L盐酸反应(设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ)过程中的热效应,进行实验并测得如下数据:
序号
液体
固体
混合前
温度
混合后最
高温度
①
35mL水
2.5gNaHCO3
20℃
18.5℃
②
3.2gNa2CO3
24.3℃
③
35mL盐酸
16.2℃
④
25.1℃
下列有关说法正确的是( )
A.仅通过实验③即可判断反应Ⅰ是吸热反应
B.仅通过实验④即可判断反应Ⅱ是放热反应
C.通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是吸热反应、放热反应
D.通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是放热反应、吸热反应
仅通过实验①可判断出NaHCO3溶于水是吸热反应;
通过实验①③可判断出NaHCO3与盐酸反应是吸热反应;
仅通过实验②可判断出Na2CO3溶于水是放热反应;
通过实验②④可判断出Na2CO3与盐酸反应是放热反应。
综上所述,可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是吸热反应、放热反应,C项正确。
7.(2014·
湖北八校联考)CH4、H2、CO的燃烧热ΔH分别为-890.31kJ/mol、-285.8kJ/mol、-110.5kJ/mol,下列热化学方程式书写正确的是( )
A.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.31kJ/mol
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol
C.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=+175.3kJ/mol
D.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-221kJ/mol
本题考查了热化学方程式的书写,意在考查考生的理解能力、计算能力和判断能力。
25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热。
气态水不属于稳定的化合物,A选项错误;
1molH2完全燃烧放热285.8kJ,2molH2完全燃烧应放热571.6kJ,B选项错误;
根据燃烧热的概念和盖斯定律可知,CO(g)+H2O(l)===CO2(g)+H2(g) ΔH=+175.3kJ/mol,C选项错误。
8.(2014·
辽宁沈阳质量监测)在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)及SO3(g)。
反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的ΔH表示生成1mol含硫产物的数据)。
由图得出的结论正确的是( )
A.S8(s)的燃烧热ΔH=-8(a+b)kJ·
B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH=-2bkJ·
C.S8(s)+8O2(g)===8SO2(g) ΔH=-akJ·
D.由1molS8(s)生成SO3的反应热ΔH=-(a+b)kJ·
根据燃烧热的概念和图像数据可求出S8(s)的燃烧热为ΔH=-8(a+b)kJ/mol,A项正确;
三氧化硫分解生成二氧化硫和氧气的反应为吸热反应,用“+”表示,B项错误;
C项反应热应为ΔH=-8akJ/mol,错误;
D项反应热应为ΔH=-8(a+b)kJ/mol,错误。
9.(2014·
洛阳质检)已知:
O2(g)===H2O(l) ΔH1=-285.8kJ·
mol-1 ①
H2(g)===H2(l) ΔH2=-0.92kJ·
mol-1 ②
O2(g)===O2(l) ΔH3=-6.84kJ·
mol-1 ③
H2O(g)===H2O(l) ΔH4=-44kJ·
mol-1 ④
下列说法正确的是( )
A.上述四个变化都是吸热的
B.1mol液态H2的能量大于1mol气态H2的能量
C.H2的燃烧热(ΔH)为-285.8kJ·
D.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为H2(l)+
O2(l)===H2O(g) ΔH=-285.8kJ·
A项,题给的4个变化都是放热的,错误;
B项,根据ΔH=E生成物-E反应物,1mol液态H2的能量小于1mol气态H2的能量,错误;
C项,符合燃烧热的概念,正确;
D项,根据盖斯定律计算ΔH=-234.04kJ/mol,错误。
10.(2014·
广东模拟)已知某化学反应A2(g)+2B2(g)===2AB2(g)(AB2的分子结构为B—A—B)的能量变化如图所示,下列有关叙述中正确的是( )
A.该反应的进行一定需要加热
B.该反应的ΔH=-(E1-E2)kJ·
C.该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D.断裂1molA—A键和2molB—B键,放出E1kJ能量
A选项,有的吸热反应不需要加热就能反应;
B选项,ΔH=(E1-E2)kJ·
mol-1;
C选项,反应物的能量之和小,说明键能总和大;
D选项,断裂化学键应吸收能量。
11.(2014·
天津调研)某废水中含有的NH
在一定条件下可被O2氧化,反应过程如下:
①NH
(aq)+
O2(g)===NO
(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273kJ/mol
②NO
(aq) ΔH=-73kJ/mol。
下列叙述正确的是( )
A.上述反应条件下,NH
比NO
稳定
B.0.1molNH3比0.1molNH
含有的电子数少
C.反应①中0.1molNH
被氧化时,有0.6mole-转移
D.NH
(aq)+2O2(g)===NO
(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-200kJ/mol
由NH
转化成NO
,反应放热,说明NH
的能量高,则不稳定,A项错误;
NH3和NH
均含有10个电子,B项错误;
C项,NH
中N为-3价,NO
中N为+3价,化合价升高6,正确;
将反应①②式相加,得D项中反应的ΔH=[-273+(-73)]kJ/mol=-346kJ/mol,D项错误。
12.(2014·
太原调研)在同温同压下,下列各组热化学方程式中,ΔH2>
ΔH1的是( )
A.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1;
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH2
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH1;
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2
C.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH1;
H2(g)+
Cl2(g)===HCl(g) ΔH2
D.CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH1;
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2
分析四个选项知所涉及反应均是放热反应,ΔH均小于0,所以反应放出热量越多,对应的ΔH反而越小。
A项,已知S(g)―→S(s)需要放热,所以前一反应放出的热量少,ΔH1>
ΔH2,错误;
B项,H2O(g)―→H2O(l)需要放出热量,所以前一反应放出热量少,ΔH1>
C项,由方程式中化学计量数知ΔH1=2ΔH2<
0,所以ΔH2>
ΔH1,正确;
D项,由化学计量数知ΔH1=
ΔH2<
0,所以ΔH1>
ΔH2,错误。
13.(2014·
武汉调研)已知一定条件下断裂或形成某些化学键的能量关系如下表:
断裂或形成的化学键
能量数据
断裂1molH2分子中的化学键
吸收能量436kJ
断裂1molCl2分子中的化学键
吸收能量243kJ
形成1molHCl分子中的化学键
释放能量431kJ
对于反应:
H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g),下列说法正确的是( )
A.该反应的反应热ΔH>
B.生成1molHCl时反应放热431kJ
C.氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固
D.相同条件下,氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量
A项,该反应的ΔH=(436+243-431×
2)kJ/mol=-183kJ/mol,错误;
B项,生成1molHCl时放出91.5kJ的热量,错误;
C项,断开H—H键的键能比断开Cl—Cl键的键能要大,所以化学键更牢固,正确;
D项,化学键牢固,说明物质稳定,分子本身具有的能量低,错误。
14.[2014·
赣州市十二县(市)重点中学模拟]可逆反应A(g)+3B(g)2C(g) ΔH=-QkJ/mol。
有甲、乙两个容积相同且不变的密闭容器,向甲容器中加入1molA和3molB,在一定条件下达到平衡时放出热量为Q1kJ;
在相同的条件下,向乙容器中加入2molC达到平衡后吸收热量为Q2kJ;
已知Q1=3Q2。
下列叙述不正确的是( )
A.甲中A的转化率为75%
B.Q1+Q2=Q
C.达到平衡后,再向乙中加入0.25molA、0.75molB、1.5molC,平衡向正向移动
D.乙中的热化学方程式为2C(g)A(g)+3B(g) ΔH=+Q2kJ/mol
由于Q1=3Q2,可知Δn甲(A)=3Δn乙(A),设甲中达到平衡时转化了xmolA,则Δn乙(A)=
mol。
甲 A(g)+3B(g) 2C(g)
起始(mol)1 3 0
转化(mol)x 3x 2x
平衡(mol)1-x 3-3x2x
乙A(g)+3B(g)2C(g)
起始(mol)0 0 2
转化(mol)
x
x
平衡(mol)
x2-
由题可知:
“1molA、3molB”与“2molC”是等效物料,它们在同温同容的条件下建立的平衡状态完全相同,则1-x=
,x=0.75。
A项:
甲中A的转化率为α(A)=
×
100%=75%,正确。
B项:
由于甲乙是物料守恒,从等效平衡角度分析Q=Q1+Q2,正确。
C项:
再加入“0.25molA、0.75molB、1.5molC”与再加入“2molC”等效,在恒温恒容条件下相当于增大压强,平衡向生成C的方向移动,正确。
D项:
乙中反应掉的C为
xmol=
=0.5mol,所给热化学方程式中2molC对应的反应热为+4Q2kJ/mol,错误。
二、非选择题(共2小题,共30分)
15.(15分)(2014·
湖北恩施高中教学质量检测)SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示,已知由SO2(g)完全氧化产生2molSO3(g)的ΔH=-198kJ/mol。
请回答下列问题:
(1)如图中所表示的热化学方程式的意义为_________________
_________________________________________________________。
E的大小对该反应的反应热有无影响?
________。
该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?
___________________________________________________________________,
理由是______________________________________________。
(2)V2O5的催化循环机理可能为:
V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;
四价钒化合物再被氧气氧化。
写出该催化循环机理中第二步的化学方程式____________________________________
________________________________________________________。
(3)已知单质硫的燃烧热(ΔH)为-296kJ·
mol-1,计算由S(s)生成3.5molSO3(g)放出的热量是_______________________________。
(4)废气中的SO2的含量可用滴定法测量,将一定量的废气通过足量NaOH溶液吸收,然后用碘水滴定,请写出滴定过程中发生的离子方程式______________________________________________,
应选择________作指示剂。
(1)在一定的温度和压强下,1molSO2气体与0.5molO2反应生成1molSO3气体放出热量99kJ 无 降低 因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低
(2)4VO2+O2===2V2O5
(3)1382.5kJ
(4)SO
+I2+H2O===SO
+2I-+2H+ 淀粉溶液
解析:
(1)图表示的意义为在一定的温度和压强下,1molSO2气体与0.5molO2反应生成1molSO3气体放出热量99kJ。
由于反应热只与始态和终态有关,而与E无关,使用催化剂会使B点降低,E减小。
因为催化剂改变了反应的历程,使活化能E降低。
(2)VO2被O2氧化的方程式为4VO2+O2===2V2O5。
(3)S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-296kJ·
SO2(g)+
O2===SO3(g) ΔH=-99kJ·
①+②得S(s)+
O2(g)===SO3(g) ΔH=-395kJ·
故生成3.5molSO3放出热量为3.5mol×
395kJ·
mol-1=1382.5kJ。
(4)发生的离子方程式为SO
+2I-+2H+,由于反应物中有I2,反应后I2生成为I-,故应选用淀粉溶液作指示剂,若蓝色变成无色说明I2全部生成了I-。
16.(15分)(2014·
海门质检)CO2是一种主要的温室气体,研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。
①在通常状况下,金刚石和石墨中,____________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热(ΔH)为____________kJ·
②石墨与CO2反应生成CO的热化学方程式:
____________________________________________________________________。
(2)采用电化学法可将CO2转化为甲烷。
试写出以氢氧化钾水溶液作电解质溶液时,该转化的电极反应方程式为______________________________________________________________________。
(3)CO2为原料还可合成多种物质。
工业上常以CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇。
①已知:
H2O(l)H2O(g) ΔH=+44kJ·
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·
2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH=-256.1kJ·
则:
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(l) ΔH=________。
②下图是一种以烟道气为原料合成乙醇的工作原理示意图。
对上述流程的分析,下列说法正确的是________。
A.该流程至少包含4种形式的能量转化
B.装置X中阴极反应为2H2O-4e-===4H++O2↑
C.合成塔中生成乙醇的反应是化合反应
D.流程设计体现了绿色化学思想
③如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。
该电池负极的电极反应式为___________________________________________。
(1)①石墨 -393.5 ②C(s、石墨)+CO2(g)===2CO(g)
ΔH=-172.5kJ·
(2)CO2+8e-+6H2O===CH4+8OH-
(3)①-305.7kJ·
mol-1 ②AD
③CH3CH2OH-4e-+H2O===4H++CH3COOH
(1)①能量越低越稳定,图中石墨的能量低于金刚石;
由图像可知石墨的燃烧热:
ΔH=ΔH2+ΔH3=-393.5kJ·
②将反应C(s、石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ·
mol-1和2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-283.0×
2kJ·
mol-1相减即得:
C(s、石墨)+CO2(g)===2CO(g) ΔH=-172.5kJ·
(2)
O2→
H4得8e-,生成8个单位的带负电荷的离子,结合电解液是氢氧化钾水溶液,带负电荷的离子是OH-。
(3)①由盖斯定律:
Ⅲ-Ⅱ×
2-Ⅰ×
3可得ΔH=(-256.1kJ·
mol-1)-(-41.2kJ·
mol-1)×
2-(44kJ·
3=-305.7kJ·
②A项,光能→电能、电能→化学能,热能→化学能,化学能→化学能,热能→动能,正确;
B项,电解水时阴极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑,错误,C项,合成塔中的反应方程式为6H2+2CO2===CH3CH2OH+3H2O,错误;
D项,产物是乙醇和水,无污染,正确。
③由图可判断总反应式:
CH3CH2OH+O2===CH3COOH+H2O,正极反应式:
O2+4e-+4H+===2H2O,两式相减得负极反应式:
CH3CH2OH-4e-+H2O===4H++CH3COOH。
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