化学高考总复习与名师对话课时作业Word格式文档下载.docx
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中和热是指稀溶液中酸和碱反应生成1molH2O放出的热量,A错;
热化学方程式中化学计量系数只表示物质的量,C错;
1molCH4燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量才是甲烷的燃烧热,D错。
B
3.(2011年北京东城区综合练习)断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:
H—H 436kJ/mol;
F—F 153kJ/mol;
H—F 565kJ/mol。
下列说法正确的是( )
A.H2与F2反应的热化学方程式为:
ΔH=-541kJ
B.2LHF气体分解成1LH2和1LF2吸收541kJ的热量
C.1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于541kJ
D.在相同条件下,1molH2与1molF2的能量总和大于2molHF气体的能量
焓变ΔH的单位是kJ/mol,A项错误;
依据题目提供的键能数据,可知应是2molHF气体分解成1molH2和1molF2时吸收541kJ的热量,B项错误;
气态HF变为液态时要放出热量,所以1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量大于541kJ,C项错误;
H2与F2的反应是放热反应,说明在相同条件下,反应物的总能量大于生成物的总能量,D项正确。
4.日本发生9.0级强震后,福岛第一核电站发生氢气爆炸。
已知1g氢气燃烧生成液态水时放出142.9kJ的热量。
下列有关说法正确的是( )
A.核电站所用燃料为氢气
B.核反应属于化学反应
C.核发电的过程是化学能转化为电能的过程
D.核电站氢气爆炸的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);
ΔH=-571.6kJ·
核电站所用的燃料是铀和钚,A错;
核反应不是分子、原子层面上的化学反应,是原子核内部的反应,B错;
核发电是核能转化为电能的过程,C错。
5.下列能表示物质燃烧热的热化学方程式是( )
A.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g);
ΔH=-566kJ·
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O
(1);
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O
(1);
D.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g);
ΔH=-184.6kJ·
“燃烧热”的定义是:
在25℃,101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量;
热化学方程式中的化学计量数可表示物质的量。
A、C项中CO、H2的物质的量是2mol,不符合燃烧热的定义;
D项H2不是在氧气中燃烧,不符合燃烧热的定义。
6.为探究NaHCO3、Na2CO3和盐酸(以下盐酸浓度均为lmol·
L-1)反应过程中的热效应,进行实验并测得如下数据:
序号
35mL试剂
固体
混合前温度/°
C
混合后温度/°
①
水
2.5gNaHCO3
20.0
18.5
②
3.2gNa2CO3
24.3
③
盐酸
16.2
④
25.1
由此得出的结论正确的是( )
A.Na2CO3溶液与盐酸的反应是吸热反应
B.NaHCO3溶液与盐酸的反应是放热反应
C.20.0℃时,含3.2gNa2CO3的饱和溶液和35mL盐酸混合后的温度将低于25.1℃
D.20.0℃时,含2.5gNaHCO3的饱和溶液和35mL盐酸混合后的温度将低于16.2℃
实验②④说明Na2CO3溶液与盐酸的反应是放热反应,A错误;
实验①③说明NaHCO3溶液与盐酸的反应是吸热反应,B错误;
由实验②可知,碳酸钠固体溶于水会放热,而C项缺少了这个放热的过程,因而放出的热量少于实验④,则温度低于25.1℃,该项正确;
同理,由实验①③判断,D项错误。
7.(2011年南昌一中、南昌十中联考)使18g焦炭发生不完全燃烧,所得气体中CO占1/3体积,CO2占2/3体积,已知:
C(s)+1/2O2(g)===CO(g);
ΔH=-Q1kJ/mol;
CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g);
ΔH=-Q2kJ/mol。
与这些焦炭完全燃烧相比较,损失的热量是( )
A.1/3Q1kJ B.1/3Q2kJ
C.1/3(Q1+Q2)kJD.1/2Q2kJ
18g焦炭的物质的量为1.5mol,其中有1/3生成CO,即0.5molC反应生成了CO气体,根据盖斯定律,知损失的热量为0.5molCO燃烧生成CO2所放出的热量,即0.5Q2,选D。
8.已知:
反应序号
化学反应
反应热/kJ·
Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)
ΔH1=-26.7
3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g)
ΔH2=-50.8
Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g)
ΔH3=-36.5
FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)
ΔH4
反应④的ΔH4为( )
A.-7.3kJ·
mol-1B.+7.3kJ·
C.+43.8kJ·
mol-1D.-43.8kJ·
ΔH4=(ΔH1×
3-ΔH2-ΔH3×
2)/6=+7.3kJ·
mol-1。
9.向足量H2SO4溶液中加入100mL0.4mol·
L-1Ba(OH)2溶液,放出的热量是5.12kJ。
如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100mL0.4mol·
L-1HCl溶液时,放出的热量为2.2kJ。
则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为( )
A.Ba2+(aq)+SO42-(aq)===BaSO4(s);
ΔH=-2.92kJ·
B.Ba2+(aq)+SO42-(aq)===BaSO4(s);
ΔH=-18kJ·
C.Ba2+(aq)+SO42-(aq)===BaSO4(s);
ΔH=-73kJ·
D.Ba2+(aq)+SO42-(aq)===BaSO4(s);
ΔH=-0.72kJ·
根据题述条件可得如下热化学方程式:
Ba2+(aq)+2OH-(aq)+2H+(aq)+SO42-(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l);
ΔH=-128kJ·
mol-1①,OH-(aq)+H+(aq)===H2O(l);
ΔH=-55kJ·
mol-1②,根据盖斯定律:
①-2×
②可得:
Ba2+(aq)+SO42-(aq)===BaSO4(s);
10.(2011年北京海淀区期末练习)红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5,反应过程和能量的关系如下图所示,图中的ΔH表示生成1mol产物的数据。
已知PCl5分解生成PCl3和C12,该分解反应是可逆反应。
A.其他条件不变,升高温度有利于PCl5的生成
B.反应2P(s)+5Cl2(g)===2PCl5(g)对应的反应热;
ΔH=-798kJ/mol
C.P和Cl2反应生成PC13的热化学方程式为:
2P(s)+3C12(g)===2PC13(g);
ΔH=-306kJ/mol
D.其他条件不变,对于PCl5分解生成PC13和C12的反应,增大压强,PCl5的转化率减小,平衡常数K减小
由图可知,P和Cl2反应生成PCl5的热化学方程式是:
P(s)+5/2Cl2(g)===PCl5(g);
ΔH=-399kJ/mol,则B项正确;
图中的ΔH表示生成1mol产物的数据,C项错误;
温度不变,平衡常数不变,故D项错误。
11.(2011年抚顺六校二模)在25℃、101kPa条件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、870.3kJ/mol,则2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为( )
A.-488.3kJ/molB.+488.3kJ/mol
C.-191kJ/molD.+191kJ/mol
由题意可知:
C(s)+O2(g)===CO2(g);
ΔH=-393.5kJ/mol ①
H2(g)+
O2(g)===H2O(l);
ΔH=-285.8kJ/mol ②
CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l);
ΔH=-870.3kJ/mol ③
①×
2+②×
2-③即得:
2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l);
ΔH=-488.3kJ/mol。
A
12.(2011年黑龙江重点中学质量检测)一定条件下,用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。
已知:
①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);
ΔH1=-574kJ·
②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);
ΔH2=-1160kJ·
下列选项正确的是( )
A.CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);
ΔH=-867kJ·
B.CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)的反应热为ΔH3,则ΔH3>
ΔH1
C.若用0.2molCH4还原NO2至N2,则反应中放出的热量一定为173.4kJ
D.若用标准状况下2.24LCH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子为1.6mol
根据盖斯定律,由(①+②)÷
2,可得:
CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),则ΔH=(ΔH1+ΔH2)/2=-867kJ·
mol-1,A项正确;
由于H2O(g)H2O
(1);
ΔH4<
0,根据盖斯定律,则ΔH3=ΔH1+2ΔH4,故ΔH3<
ΔH1,B项错误;
0.2molCH4还原NO2至N2同时生成气态水时,放出的热量为173.4kJ,若有液态水生成,则放出的热量大于173.4kJ,C项错误;
反应CH4+2NO2===N2+CO2+2H2O中转移的电子数为8e-,故标准状况下2.24LCH4参与反应时,转移的电子为0.8mol,D项错误。
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(14分)(2011年金丽衢十二校联考)合成氨工业的核心反应是:
ΔH=QkJ·
反应过程中能量变化如图所示,回答下列问题:
(1)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:
E1________,E2________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在500℃、2×
107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5molN2和1.5molH2,充分反应后,放出的热量________(填“<
”、“>
”或“=”)46.2kJ,理由是________。
(3)关于该反应的下列说法中,正确的是________。
A.ΔH>
0,ΔS>
0B.ΔH>
0,ΔS<
C.ΔH<
0D.ΔH<
(4)将一定量的H2(g)和N2(g)放入1L密闭容器中,在500℃、2×
107Pa下达到平衡,测得N2为0.10mol,H2为0.30mol,NH3为0.10mol。
则该条件下达到平衡时H2转化为NH3的转化率为________。
该温度下的平衡常数K的值为________。
若升高温度,K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)在上述(4)反应条件的密闭容器中,欲提高合成氨的转化率,下列措施可行的是________(填字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料气
B.向容器中再充入惰性气体
C.改变反应的催化剂
D.分离出氨
(1)在反应体系中加入催化剂,降低了活化能,故E1和E2均减小。
(3)根据题给的图象可以看出合成氨的反应为放热反应,故ΔH<
0;
又因为合成氨的反应为气体分子数减小的反应,故ΔS<
所以选D。
(4)根据三段法进行计算:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始浓度(mol/L):
0.150.450
改变浓度(mol/L):
0.050.150.10
平衡浓度(mol/L):
0.100.300.10
故达到平衡时H2的转化率为0.05/0.15×
100%=33.3%。
该温度下,平衡常数K=
=3.7;
若升高温度,平衡向逆反应方向移动,故K值将减小。
(5)向容器中按原比例再充入原料气,相当于增大压强,平衡正向移动;
分离出氨气,平衡正向移动;
而向容器中再充入惰性气体、改变反应的催化剂均不能使平衡发生移动。
(1)减小 减小
(2)<
此反应为可逆反应,0.5molN2和1.5molH2不可能完全反应,所以放热小于46.2kJ
(3)D
(4)33.3% 3.7 减小
(5)AD
14.(12分)(2011年菏泽统考)已知:
①将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g);
②C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:
ΔH=-393.5kJ·
CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g);
ΔH=-283.0kJ·
H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g);
ΔH=-242.0kJ·
请回答:
(1)根据以上信息,写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)比较反应热数据可知,lmolCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和比1molC(s)完全燃烧放出的热量多。
甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”;
乙同学根据盖斯定律做出如图所示的循环图,并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。
请分析:
甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”);
判断的理由是________________。
(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点,请列举其中的两个优点________________。
(1)根据盖斯定律,观察②中的三个反应,用第一个反应减去第二个反应,再减去第三个反应即为①中的反应。
(2)根据能量守恒,可知甲不正确,没有考虑煤气化所吸收的能量。
(1)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g);
ΔH=+131.5kJ·
(2)乙 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1=ΔH2+ΔH3,且ΔH2>
0)
(3)①减少污染;
②燃烧充分;
③方便运输
15.(14分)(2011年南京一模)以天然气为原料经合成气(CO、H2)制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线,以甲烷的部分氧化为基础制备甲醚(CH3OCH3)和甲醇的工业流程如下:
(1)甲烷的部分氧化反应如下:
2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g);
ΔH=-71.2kJ·
有研究认为甲烷部分氧化的机理为:
①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g);
ΔH1=-890.3kJ·
②CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g);
ΔH2
③CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g);
ΔH3=+250.3kJ·
则ΔH2=________。
(2)催化反应室1中合成甲醚的反应为:
2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),该反应为自发反应,则该反应的ΔH________(填“<
”或“=”)0。
(3)催化反应室2中发生如下反应:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);
ΔH<
0。
在容积均为VL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入amolCO和2amolH2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到tmin时CO的体积分数如图所示,此时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是________;
都达到化学平衡状态时,CO转化率最低的是________。
(1)根据盖斯定律,ΔH2=2ΔH-ΔH1-2ΔH3=2×
(-71.2kJ/mol)-(-890.3kJ/mol)-2×
250.3kJ/mol=+247.3kJ/mol。
(2)由反应可知,反应后气体的物质的量减小,即混乱度减小,ΔS<
0,根据ΔG=ΔH-TΔS,反应能自发进行,则ΔG<
0,故ΔH必须小于0。
(3)从Ⅰ→Ⅱ,升温,则平衡向逆反应方向移动,且CO含量降低,不能说明Ⅱ已达到平衡状态,而Ⅰ→Ⅲ或Ⅱ→Ⅲ,温度升高,Ⅲ中CO含量达到了最大值,表明Ⅲ已处于平衡状态,而Ⅰ、Ⅱ均未达到平衡状态;
由于温度升高平衡向逆反应方向移动,CO转化率降低,故Ⅲ中的CO转化率最低。
(1)+247.3kJ/mol
(2)<
(3)Ⅲ Ⅲ
16.(12分)
(1)①下图1是N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化示意图,则该反应的热化学方程式为__________________________________________________。
②根据下图2分析,若0.5molCO被氧化,则该过程放出________________kJ的热量。
(2)TiO2可由钛铁矿经过下列流程处理得到,溶液2中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子。
①溶液2加水稀释,可使TiO2+水解生成白色沉淀
TiO(OH)2,原因是________________。
②工业上在800°
C~1000°
C下,电解TiO2可制得海绵钛,其装置示意图如上图3。
写出其阴极的电极反应式:
________________。
(1)①由图1知,N2(g)+O2(g)===2NO(g);
ΔH=+946kJ/mol+498kJ/mol-2×
632kJ/mol=+180kJ/mol。
②0.5molCO参加反应,放出的热量为:
(368kJ/mol-134kJ/mol)×
0.5mol=117kJ。
(2)在熔融CaCl2环境下,TiO2在阴极得到电子生成金属Ti。
(1)①N2(g)+O2(g)===2NO(g);
ΔH=+180kJ/mol ②117
(2)①TiO2+可水解:
TiO2++2H2OTiO(OH)2+2H+,加水可使该平衡正向移动 ②TiO2+4e-===Ti+2O2-