届高三二轮化学专题复习第1部分 专题五 化学能与热能 限时训练.docx

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届高三二轮化学专题复习第1部分专题五化学能与热能限时训练

限时（60分钟）

1．对于反应CH2===CH2＋H2―→CH3CH3，反应过程的能量变化如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．此反应不属于氧化还原反应

B．此反应的ΔH<0

C．此反应中反应物的能量总和大于产物的能量总和

D．其他条件不变，若此反应使用催化剂，则ΔH不变

解析：

选D。

第一步，弄清能量变化的根本原因；第二步，根据图示判断出反应物和生成物的总能量高低；第三步，推断出反应是吸热反应还是放热反应，作出正确判断。

氢元素由单质变为化合物，氢元素化合价发生了改变，因此该反应为氧化还原反应，A项错误；由图可知反应物总能量小于生成物总能量，反应吸热，ΔH>0，B、C项错误；使用催化剂，可降低反应的活化能，但不改变反应的ΔH，D项正确。

2．一定条件，在水溶液中1molCl－、ClO

（x＝1、2、3、4）的能量（kJ）相对大小如图所示。

下列有关说法中正确的是（　　）

A．D是ClO

B．B―→A＋C反应的活化能为60kJ·mol－1

C．A、B、C、D中C最稳定

D．B―→A＋C反应的热化学方程式：

3ClO－（aq）===ClO

（aq）＋2Cl－（aq）　ΔH＝－117kJ·mol－1

解析：

选D。

由题可知D中氯元素化合价为＋7，D是ClO

，A项错误；由图可知，60kJ·mol－1是B的相对能量，不是B―→A＋C反应的活化能，B项错误；A、B、C、D中A的相对能量最低，最稳定，C项错误。

3．（2016·贵阳质检）已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下：

①C2H2（g）＋

O2（g）―→2CO2（g）＋H2O（l）

ΔH＝－1300kJ·mol－1

②C6H6（g）＋

O2（g）―→6CO2（g）＋3H2O（l）

ΔH＝－3295kJ·mol－1

下列说法正确的是（　　）

A．1molC2H2（g）完全燃烧生成气态水时放出的热量大于1300kJ

B．1molC6H6（l）完全燃烧生成液态水时放热大于3295kJ

C．相同条件下，等质量的C2H2（g）与C6H6（g）完全燃烧，C6H6（g）放热更多

D．C2H2（g）三聚生成C6H6（g）的过程属于放热反应

解析：

选D。

液态水生成气态水要吸热，则A中放热应小于1300kJ，错误；液态苯的能量比气态苯的能量低，则B中放出热量应小于3295kJ，B错误；通过计算可知等质量的两者完全燃烧时乙炔放热多，C错误；根据盖斯定律，由3×①－②得：

3C2H2（g）===C6H6（g）　ΔH＝－605kJ·mol－1，D正确。

4．已知25℃、101kPa时，1molH2与溴蒸气完全反应生成气态溴化氢放出QkJ能量，则下列热化学方程式书写正确的是（　　）

A．H2（g）＋Br2（g）===2HBr（g）

ΔH＝－2QkJ·mol－1

B．H2（g）＋Br2（l）===2HBr（g）

ΔH＝－QkJ·mol－1

C.

H2（g）＋

Br2（g）===HBr（g）

ΔH＝＋

kJ·mol－1

D．HBr（g）===

H2（g）＋

Br2（g）

ΔH＝＋

kJ·mol－1

解析：

选D。

要注意ΔH的“＋”、“－”号及ΔH和化学计量数的关系。

5．为探究NaHCO3、Na2CO3和盐酸（以下盐酸浓度均为1mol·L－1）反应过程中的热效应，实验测得如下数据：

序号

35mL试剂

固体

混合前温度/℃

混合后温度/℃

①

水

2.5gNaHCO3

20.0

18.5

②

水

3.2gNa2CO3

20.0

24.3

③

盐酸

2.5gNaHCO3

20.0

16.2

④

盐酸

3.2gNa2CO3

20.0

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℃

解析：

选C。

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。

6．已知下列热化学方程式：

①H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（g）

ΔH1＝akJ·mol－1

②2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）

ΔH2＝bkJ·mol－1

③H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（l）

ΔH3＝ckJ·mol－1

④2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）

ΔH4＝dkJ·mol－1

下列关系式中正确的是（　　）

A．ad>0

C．2a＝b<0D．2c＝d>0

解析：

选C。

H2的燃烧反应都是放热反应，ΔH<0，a、b、c、d都小于0，B、D错；反应③与反应①相比较，产物的状态不同，H2O（g）转化为H2O（l）为放热反应，所以a>c，A错；反应②的化学计量数是①的2倍，反应热②也是①的2倍，b＝2a<0，C对。

7．将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。

已知：

TiO2（s）＋2Cl2（g）===TiCl4（l）＋O2（g）

ΔH＝＋140.5kJ·mol－1

C（s，石墨）＋

O2（g）===CO（g）

ΔH＝－110.5kJ·mol－1

则反应TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s，石墨）===TiCl4（l）＋2CO（g）的ΔH是（　　）

A．＋80.5kJ·mol－1B．＋30.0kJ·mol－1

C．－30.0kJ·mol－1D．－80.5kJ·mol－1

解析：

选D。

认真观察已知反应和目标反应，将已知反应分别记为①、②，应用盖斯定律，由反应①＋②×2即可解题。

8．肼（N2H4）是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应时，N2O4为氧化剂，生成氮气和水蒸气。

已知：

N2（g）＋2O2（g）===N2O4（g）　ΔH＝＋8.7kJ/mol，N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－534.0kJ/mol，下列表示肼跟N2O4反应的热化学方程式，正确的是（　　）

A．2N2H4（g）＋N2O4（g）===3N2（g）＋4H2O（g）

ΔH＝－542.7kJ/mol

B．2N2H4（g）＋N2O4（g）===3N2（g）＋4H2O（g）

ΔH＝－1059.3kJ/mol

C．2N2H4（g）＋N2O4（g）===3N2（g）＋4H2O（g）

ΔH＝－1076.7kJ/mol

D．N2H4（g）＋

N2O4（g）===

N2（g）＋2H2O（g）

ΔH＝－1076.7kJ/mol

解析：

选C。

N2（g）＋2O2（g）===N2O4（g）　ΔH＝＋8.7kJ/mol①，N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－534.0kJ/mol②，将热化学方程式②×2－①就可以得到肼与N2O4反应的热化学方程式，则ΔH＝－534.0kJ/mol×2－8.7kJ/mol＝－1076.7kJ/mol，选项C正确。

9．下列热化学方程式或叙述正确的是（　　）

A．1mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642kJ的热量：

N2H4（l）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）

ΔH＝＋642kJ·mol－1

B．12g石墨转化为CO时，放出110.5kJ的热量：

2C（石墨，s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH＝－110.5kJ·mol－1

C．已知：

H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）

ΔH＝－286kJ·mol－1

则：

2H2O（l）===2H2（g）＝O2（g）的ΔH＝＋572kJ·mol－1

D．已知N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）

ΔH＝－92.4kJ·mol－1

解析：

选C。

A项，放热反应，ΔH<0，错误；B项，12gC的物质的量为1mol，ΔH＝－221.0kJ·mol－1，错误；C项，已知反应为放热，则其逆反应为吸热，ΔH为“＋”，ΔH与化学计量数成正比，正确；D项，反应是可逆反应，0.5molN2和1.5molH2不能完全反应，错误。

10．已知：

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）

ΔH＝－571.6kJ·mol－1①

2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l）

ΔH＝－1452kJ·mol－1②

H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）

ΔH＝－57.3kJ·mol－1③

下列说法正确的是（　　）

A．H2（g）的燃烧热ΔH＝－571.6kJ·mol－1

B．同质量的H2（g）和CH3OH（l）完全燃烧，H2（g）放出的热量多

C.

H2SO4（aq）＋

Ba（OH）2（aq）===

BaSO4（s）＋H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1

D．3H2（g）＋CO2（g）===CH3OH（l）＋H2O（l）

ΔH＝＋135.9kJ·mol－1

解析：

选B。

A项，H2（g）的燃烧热ΔH＝－285.8kJ·mol－1，错误；B项，同质量的H2（g）和CH3OH（l）完全燃烧，H2（g）放出热量多，正确；C项，因有BaSO4（s）生成，该反应的ΔH≠－57.3kJ·mol－1，错误；D项，

×（①×3－②）得3H2（g）＋CO2（g）===CH3OH（l）＋H2O（l）　ΔH＝－131.4kJ·mol－1，错误。

11．2SO2（g）＋O2（g）===2SO3（g）反应过程的能量变化如图所示。

已知1molSO2（g）被氧化为1molSO3的ΔH＝－99kJ/mol。

请回答下列问题：

（1）图中A、C分别表示________、________，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）图中ΔH＝________kJ/mol。

（3）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的化学方程式：

__________、________。

（4）已知单质硫的燃烧热为296kJ/mol，计算由S（s）生成3molSO3（g）的ΔH__________________________________（要求计算过程）。

答案：

（1）反应物的总能量　生成物的总能量　无　降低　因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低

（2）－198

（3）SO2＋V2O5===SO3＋2VO2　4VO2＋O2===2V2O5

（4）S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH1＝－296kJ/mol

SO2（g）＋

O2（g）===SO3（g）　ΔH2＝－99kJ/mol

3S（s）＋

O2（g）===3SO3（g）　ΔH＝3（ΔH1＋ΔH2）＝－1185kJ/mol

12．

（1）①根据甲图，写出反应的热化学方程式：

___________________________。

②根据乙图，判断下列说法中正确的是________。

A．其热化学方程式为CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）　ΔH＝＋41kJ/mol

B．该反应为吸热反应

C．该反应为放热反应

D．当H2O为液态时，其反应热值小于41kJ/mol

（2）已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，该反应的热化学方程式是_____________________________________________。

（3）丙图是某温度下，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。

该反应的热化学方程式为____________________________。

a、b两条曲线产生区别的原因很可能是______________________________________________________________________________________________________________________________。

解析：

（1）②将反应物与生成物弄反了，A项错误；生成物的能量比反应物的能量高，故该反应为吸热反应，B项正确，C项错误；未限定H2O的物质的量，D项错误。

（3）曲线b表示反应中使用催化剂，可以降低反应的活化能，但反应的热效应不会改变。

答案：

（1）①CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）　ΔH＝－41kJ/mol　②B

（2）S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH＝－296.8kJ/mol

（3）N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92kJ/mol

a不使用催化剂，b使用了催化剂

13．Ⅰ.丙烷燃烧可以通过以下两种途径：

途径①：

C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l）

ΔH＝－akJ/mol；

途径②：

C3H8（g）===C3H6（g）＋H2（g）

ΔH＝＋bkJ/mol，

2C3H6（g）＋9O2（g）===6CO2（g）＋6H2O（l）

ΔH＝－ckJ/mol，

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）

ΔH＝－dkJ/mol（a、b、c、d均为正值）；

请回答下列问题：

（1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径①放出的热量________（填“大于”“等于”或“小于”）途径②放出的热量。

（2）由于C3H8（g）===C3H6（g）＋H2（g）的反应中，反应物具有的总能量________（填“大于”“等于”或“小于”）生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要________（填“放出”或“吸收”）能量才能转化为生成物，因此其反应条件是__________________________________________。

（3）b与a、c、d的数学关系式是___________________________________________。

Ⅱ.火箭推进器中装有还原剂肼（N2H4）和强氧化剂过氧化氢（H2O2），当它们混合时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热。

已知0.4mol液态肼与足量过氧化氢反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量。

（1）写出肼和过氧化氢的结构式：

肼________，过氧化氢________。

（2）写出反应的热化学方程式：

_________________________________________。

（3）已知H2O（l）===H2O（g）　ΔH＝＋44kJ/mol，则16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量是________kJ。

（小数点后保留1位有效数字）

（4）上述反应用于火箭推进剂，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是________。

解析：

Ⅰ.

（1）等量的丙烷燃烧，生成物均是CO2（g）、H2O（l），由盖斯定律知途径②经过三步反应放出的热量与途径①放出的热量相等。

（2）ΔH>0，所以该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，故反应时，需要吸收能量。

一般情况下吸热反应需要加热，而且丙烷（烷烃）是一种常温下能稳定存在的物质，所以可判断丙烷分解为丙烯和氢气的反应是需要加热的。

（3）由化学方程式的叠加和盖斯定律推知：

－a＝b＋

＋

，即2b＝c＋d－2a。

Ⅱ.

（1）分析各元素的化合价，结合元素中原子的价电子数，可推出化合物中各原子的成键数目，不难写出其结构式。

（2）反应物和产物均已知，利用氧化还原反应方程式的配平技巧，可将反应方程式写出，添上各物质的聚集状态及ΔH就可写出热化学方程式。

（3）16g肼反应生成气态水时放出热量是

kJ，并且生成2mol气态水，2mol气态水液化时放出88kJ的热量，共放出408.8kJ的热量。

答案：

Ⅰ.

（1）等于　

（2）小于　吸收　加热　（3）2b＝c＋d－2a

Ⅱ.

（1）NHHNHH　H—O—O—H

（2）N2H4（l）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝－641.625kJ/mol

（3）408.8　（4）产物是N2和H2O，对环境无污染