届高三化学一轮复习考点训练键能与反应热的关系答案+详解文档格式.docx

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B.电池工作时，碘离子移向P2VP极

C.聚2乙烯吡啶的复合物与有机物性质相似，因此聚2乙烯吡啶的复合物不会导电

D.该电池所产生的电压低，使用寿命比较短

解析　A.正极的反应为P2VP·

（n－1）I2＋2I－，故A正确；

B.P2VP极为正极，电池工作时，碘离子移向负极Li，故B错误；

C.聚2乙烯吡啶的复合物作正极，因此聚2乙烯吡啶的复合物可以导电，故C错误；

D.锂的比能量高，该电池使用寿命比较长，故D错误。

故选A。

答案　A

4．已知：

H2（g）+Cl2（g）

2HCl（g）反应的能量变化示意图如下：

下列说法正确的是

A．点燃条件和光照条件下，反应的ΔH不同

B．反应的ΔH约为[2c-（a+b）]kJ·

mol-1

C．“假想的中间物质”的总能量低于起始态H2和Cl2的总能量

D．反应涉及的物质中，既有含极性键的物质，也有含非极性键的物质

【答案】D

【解析】A.反应热取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小，与反应条件无关，故A错误；

B.据图可知，氢气和氯气生成氯化氢的反应是放热反应，△H=－[2c-（a+b）]kJ·

mol-1，故B错误；

C.由H2和Cl2生成“假想的中间物质”，需要断裂化学键吸收能量，则“假想的中间物质”的总能量高于起始态H2和Cl2的总能量，故C错误；

D.反应涉及的物质中，HCl是含极性键的物质，H2和Cl2是含非极性键的物质，故D正确；

答案选D。

5.锂空气充电电池有望成为电池行业的“明日之星”，其工作原理如图所示。

下列叙述正确的是（　　）

A.有机电解质可用Li2SO4溶液代替

B.电池工作时，正极的电极反应式为2Li＋＋O2＋2e－===Li2O2

C.充电时，多孔电极应与电源负极相连

D.电池充电时间越长，电池中Li2O2含量越多

解析　因为Li与水反应，故不能用Li2SO4溶液作电解质溶液，A项错误；

由题图可知，正极的电极反应为2Li＋＋O2＋2e－===Li2O2，B项正确；

充电时，多孔电极应与电源正极相连，C项错误；

电池充电时间越长，Li2O2转化为Li的量越多，则Li2O2的含量越少，D项错误。

答案　B

6．已知：

①1mol晶体硅中含有2molSi—Si键。

②Si（s）+O2（g）

SiO2（s）ΔH，其反应过程与能量变化如图所示。

③

化学键

Si―O

O=O

Si―Si

断开1mol共价键所需能量/kJ

460

500

176

A．晶体硅光伏发电将化学能转化为了电能

B．二氧化硅稳定性小于硅的稳定性

C．ΔH=−988kJ·

mol−1

D．ΔH=a−c

【答案】C

【解析】A、晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能，选项A错误；

B、根据化学键的键能判断，断裂1mol二氧化硅需要的能量为4×

460kJ=1840kJ，断裂1mol晶体硅需要的能量为2×

176kJ=354kJ，故二氧化硅稳定性大于硅的稳定性，选项B错误；

C、Si（s）+O2（g）=SiO2（s）ΔH=（+176×

2+500-460×

4）kJ/mol=-988kJ/mol，选项C正确；

D、根据图中信息可知，ΔH=-c，选项D错误。

7.工业上联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。

测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，下列有关说法正确的是（　　）

A.a电极的电极反应式为：

2H＋＋2e－===H2↑

B.产物丙为硫酸

C.离子交换膜d为阴离子交换膜

D.每转移0.1mol电子，产生1.12L的气体乙

解析　根据题图并结合题意，同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，知甲为O2，乙为H2，则a电极上OH－放电，产生氧气，电极反应式为：

2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，A项错误；

a电极为阳极，阳极上OH－放电，SO

向阳极移动，因此产物丙为硫酸，B项正确；

b电极为阴极，阴极上H＋放电，Na＋向阴极移动，则d为阳离子交换膜，C项错误；

根据b电极的电极反应：

2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，知每转移0.1mol电子，产生标准状况下1.12L气体乙（H2），D项错误。

8．汽车尾气中含有CO、NO、NO2、碳氢化合物等多种污染物。

回答下列问题：

（1）汽车燃料中不含氮元素，尾气中所含NO产生的原因是____________________。

（2）已知：

2C8H18

（1）+25O2（g）=16CO2（g）+18H2O（g）△H1=－10244kJ·

mol－1

N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H2

2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H3=－746kJ·

①若H2O

（1）=H2O（g）△H=+44kJ·

mol－1，则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为____________________。

②部分化学键键能数据如下：

△H2=__________kJ·

【答案】高温下空气中的氮气与氧气反应产生的C8H18（l）+

O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l）ΔH=-5518kJ·

mol-1+196

【解析】

（1）高温条件下空气中N2与O2化合生成NO，N2+O2

2NO。

（2）①给相关的热化学方程式编号[1]2C8H18

（1）+25O2（g）=16CO2（g）+18H2O（g）,△H1=－10244kJ·

mol－1；

[2]H2O

（1）=H2O（g）,△H=+44kJ·

mol－1。

根据燃烧热的含义和盖斯定律，将[1]÷

2－[2]×

9得C8H18

（1）+

O2（g）=8CO2（g）+9H2O

（1）,△H=－10244kJ·

mol－1÷

2－44kJ·

mol－1×

9=-5518kJ·

mol－1，则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为C8H18

（1）+

O2（g）=8CO2（g）+9H2O

（1）,△H=-5518kJ·

②给相关热方程式编号[3]N2（g）+O2（g）=2NO（g）,△H2；

[4]2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）,△H3=－746kJ·

将[3]+[4]得2CO（g）+O2（g）=2CO2,△H2+△H3，根据反应热与键能的关系有：

△H2+△H3=（2×

1076kJ/mol+494kJ/mol）－2×

2×

799kJ/mol=－550kJ/mol，由此得△H2=-550kJ/mol－△H3=-550kJ/mol－（-746kJ/mol）=+196kJ/mol。

9．按要求回答下列问题

（1）已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为____________________。

（2）已知碳的燃烧热ΔH1=akJ·

mol－1，S（s）+2K（s）=K2S（s）；

ΔH2=bkJ·

mol－12K（s）+N2（g）+3O2（g）=2KNO3（s）ΔH3=ckJ·

mol－1，则S（s）+2KNO3（s）+3C（s）=K2S（s）

+N2（g）+3CO2（g）ΔH=____________________。

（3）已知：

C（s）+O2（g）＝CO2（g）ΔH=-437.3kJ·

mol一1，H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（g）ΔH=-285.8kJ·

mol一1，CO（g）+1/2O2（g）＝CO2（g）ΔH=-283.0kJ·

mol一1，写出煤气化（碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气）的热化学方程式________，计算10m3（标况）水煤气完全燃烧放出的热量为_________kJ（结果保留到小数点后一位）。

【答案】N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）ΔH=-92kJ·

mol一1（3a+b-c）kJ·

mol一1C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）ΔH=131.5kJ·

mol一1126964.3kJ

（1）在反应N2+3H2⇌2NH3中，断裂3molH-H键，1molN三N键共吸收的能量为：

3×

436kJ+946kJ=2254kJ，生成2molNH3，共形成6molN-H键，放出的能量为：

6×

391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为：

2346kJ-2254kJ=92kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为:

N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-92kJ•mol-1；

因此，正确答案是：

N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-92kJ•mol-1。

（2）碳的燃烧热△H1=a 

kJ•mol-1，其热化学方程式为C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1=a 

kJ•mol-1①，S（s）+2K（s）═K2S（s）△H2=b 

kJ•mol-1②

2K（s）+N2（g）+3O2（g）═2KNO3（s）△H3=ckJ•mol-1③，将方程式3①+②-③得S（s）+2KNO3（s）+3C（s）═K2S（s）+N2（g）+3CO2（g），则△H=（3a+b-c）kJ•mol-1，因此，答案是：

（3a+b-c）kJ•mol-1；

（3）已知：

①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-437.3kJ•mol一1,②H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）△H=-285.8kJ•mol一1,③CO（g）+1/2O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ•mol-1

根据盖斯定律计算，①-②-③得到固态碳与水蒸汽反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是：

C（s）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=+131.5kJ•mol-1；

因此，答案是：

C（s）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=+131.5kJ•mol-1，

（4）根据反应②③可以知道，每2摩尔水煤气完全燃烧放出的热量为285.8kJ+283.0kJ=568.8kJ，所以10m3（标况）即10000L/22.4=446.43mol,的水煤气完全燃烧放出的热量为446.43×

568.8kJ×

1/2=126964.3kJ，因此，答案是：

C（s）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-131.5kJ•mol-1；

126964.3。

10．肼（N2H4）与N2O4是火箭发射中最常用的燃料与助燃剂，回答下列问题：

（2）①已知2N2H4（g）+N2O4（g）

3N2（g）+4H2O（g）△H=－QkJ·

mol－1，相关化学键的键能如表所示。

使1molN2O4（g）完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是___________kJ（用代数式表示）

【答案】3c+8d-8a-2b-Q

（2）①假设使1molN2O4（g）完全分解成相应的原子时需要吸收的能量为x，则有△H=－Q=2（4a+b）+x-3c-8d，x=3c+8d-8a-2b-Q。

11．丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径，其热化学方程式为：

C3H8（g）

C3H6（g）+H2（g）ΔH。

请回答下列相关问题。

（1）下表为部分键能数据，据此可算出△H=_________kJ/mol。

C—C

C=C

C—H

H—H

键能（kJ/mol）

332

611

414

436

【答案】+113

（1）反应热△H=反应物总键能-生成物总键能=（2×

332+8×

414）-（6×

414+332+611+436）kJ/mol=+113kJ/mol，故答案为：

+113。

12．“绿水青山就是金山银山”，研究NxOy、CO、SO2等大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。

（1）已知：

①NO2+CO

CO2+NO该反应的平衡常数为K1（下同），每1mol下列物质分解为气态基态原子吸收的能量分别为

NO2

CO

CO2

NO

812kJ

1076kJ

1490kJ

632kJ

②N2（g）+O2（g）

2NO（g）△H=+179.5kJ/molK2

③2NO（g）+O2（g）

2NO2（g）△H=－112.3kJ/molK3

写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式_____________________，该热化学方程式的平衡常数K=______________________（用K1、K2、K3表示）

【答案】2NO（g）+2CO（g）

N2（g）+2CO2（g）△H=-759.8kJ/molK12.K3/K2【解析】

（1）由已知，反应①的△H=（812+1076-1490-632）kJ/mol=-234kJ/mol，根据盖斯定律，①×

2+③-②得：

2NO2（g）+2CO（g）

N2（g）+2CO2（g），△H=[-234×

2+（-112.3）-179.5]kJ/mol=-759.8kJ/mol，当总反应式相加时平衡常数相乘，相减时平衡常数相除，成倍时平衡常数为幂，所以平衡常数K=

。

13．从煤化工行业中可以得到许多重要的工业资源。

（1）从煤的气化获得的化工原料气中含有的少量羰基硫（COS）会引起催化制中毒，大气污染等问题。

①羰基硫与烧碱溶液反应生成两种正盐的离子方程式为_________________________________。

②羰基硫的脱硫方法之一为COS（g）+H2（g）=H2S（g）+CO（g）ΔH=+7kJ·

mol-1，已知反应中部分物质的键能数据如下：

C=O

C=S

H-S

H-H

键能（kJ·

mol-1）

745

577

339

则CO分子中的碳氧键的键能为_________________。

【答案】COS+4OH-=S2-+CO32-+2H2O1073kJ·

mo1-1

【解析】①根据原子守恒规律：

羰基硫与烧碱溶液反应生成硫化钠和碳酸钠两种正盐，离子方程式为COS+4OH-=S2-+CO32-+2H2O；

正确答案COS+4OH-=S2-+CO32-+2H2O。

②设CO分子中的碳氧键的键能为XkJ·

mo1-1，反应热=反应物总键能-生成物总键能=745+577+436-2×

339-X=+7，X=1073kJ·

mo1-1；

正确答案：

1073kJ·

mo1-1。

14．二甲醚又称甲醚，简称DME，熔点-141.5 

℃，沸点-24.9 

℃，与石油液化气（LPG）相似，被誉为“21世纪的清洁燃料”。

制备原理如下：

Ⅰ.由天然气催化制备二甲醚：

①2CH4（g）+O2（g）

CH3OCH3（g）+H2O（g） 

△H1

Ⅱ.由合成气制备二甲醚：

②CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）△H2=-90.7 

kJ·

③2CH3OH（g）

CH3OCH3（g）+ 

H2O（g） 

△H3

（1）若甲烷和二甲醚的燃烧热分别是890.3 

mol-1、1453.0kJ·

mol-1；

1mol 

液态水变为气态水要吸收44.0kJ的热量。

反应③中的相关的化学健键能数据如表：

C-O

H-O（水）

H-O（醇）

C-H

E/（kJ•mol-1）

343

465

453

413

则△H1=_________kJ·

mol-1△H3=_________kJ·

mol-1

【答案】-283.6kJ•mol-1-24kJ·

得到甲烷、二甲醚的燃烧热化学方程式分别为：

④CH4（g）+2O2（g）

CO2（g）+2H2O（l）△H4=-890.3 

⑤CH3OCH3（g）+3O2（g）

2CO2（g）+3H2O（l）△H5=-1453.0 

故④×

2-⑤=①得到：

2CH4（g）+O2（g）

CH3OCH3（g）+H2O（l），且1mol 

液态水变为气态水要吸收44.0kJ的热量，故则△H1=（-890.3×

2+1453+44.0）kJ·

mol-1=-283.6kJ•mol-1，根据所给键能，③2CH3OH（g）

反应物总键能-生成物总键能=反应热故△H3=-24kJ·

mol-1。

15．利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇；

发生的主反应如下：

i.CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）△H1 

ii.CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）△H2

iii.CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）△H3 

（1）已知反应ii中的相关的化学键键能（“C

O”表示CO的化学键）数据见表：

C

O

H-O

E/（kJ·

1076

由此计算△H2=________ 

mol-1;

已知△H1=-58kJ·

mol-1，则△H3=________ 

【答案】-99+41

（1）反应热=反应物总键能−生成物总键能，故△H1=（1076+2×

436）−（3×

413+343+465）=−99kJ·

根据盖斯定律：

反应i−反应ii=反应iii，△H3=△H1−△H2=−58−（−99）=+41kJ·

16．氨广泛用于生产化肥、制冷剂等方面。

回答下列问题:

（3）液氨可用作制冷剂，液氨气化时________（填“释放”或“吸收”）能量；

液氨泄漏遇明火会发生爆炸。

已知部分化学键的键能数据如下表所示：

共价键

N-H

N≡N

O-H

键能/kJ.mol-1

391

498

946

463

则反应4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（g）的反应热△H=__________。

【答案】吸收-1262kJ．mol-1

（3）液氨可用作制冷剂，是因为液氨气化时吸收能量，导致周围温度降低；

反应4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（g）△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和=391×

4+498×

3-946×

2-463×

6=-1262kJ·

mol-1，故答案为：

吸收；

-1262kJ·