高三一轮复习第六章化学能与热能61.docx

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高三一轮复习第六章化学能与热能61

一、选择题

1．（2012·安庆模拟）根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是（　　）

A．CO2（g）和CaO（s）的总能量大于CaCO3（s）的总能量

B．该反应的焓变大于零

C．该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量

D．由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应

解析　因为碳酸钙受热分解是吸热反应，必有CO2（g）和CaO（s）的总能量大于CaCO3（s）的总能量，焓变大于零，故A、B项正确；在CaCO3中，Ca2＋和CO

之间存在离子键，CO

中，C与O之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂；化学键断裂吸收能量，新键形成放出能量，C项正确。

需要加热才发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧反应，就是放热反应，D项错误。

答案　D

2．（2012·辽宁六校联考）下列说法错误的是（　　）

A．化学反应中的能量变化都表现为热量变化

B．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应

C．向醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后若溶液红色加深，则说明盐类水解是吸热的

D．反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热

解析　化学反应中的能量变化也可以表现为电能和光能的变化。

答案　A

3．（2012·苏州调研）符合如图所示的化学反应的热化学方程式是（　　）

A．CO＋H2O===CO2＋H2　ΔH＝＋41kJ·mol－1

B．CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）

ΔH＝－41kJ·mol－1

C．CO2（g）＋H2（g）===CO（g）＋H2O（g）

ΔH＝＋41kJ·mol－1

D．CO2（g）＋H2（g）===CO（g）＋H2O（g）

ΔH＝－41kJ·mol－1

解析　从题图分析得，由反应物CO2（g）和H2（g）生成CO（g）和H2O（g）的反应是吸热反应，ΔH＝＋41kJ·mol－1，由于题中已明确了反应物和生成物，因此只能选C。

答案　C

4．（2012·合肥一检）将1gH2和4gO2混合点燃，充分反应，放出71.45kJ热量，同样条件下1molH2在O2中完全燃烧放出的热量是（　　）

A．71.45kJB．142.9kJ

C．571.6kJD．285.8kJ

解析　1gH2和4gO2反应时，H2剩余，实际参加反应的H2为0.5g，因此1mol氢气在O2中完全燃烧放出的热量为71.45kJ×4＝285.8kJ，D对。

答案　D

5．（2012·潍坊模拟）2CO（g）＋4H2（g）===2CH4（g）＋O2（g）　ΔH＝＋71kJ·mol－1

CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（l）　ΔH＝－90.5kJ·mol－1

已知CH4（g）的燃烧热为－890kJ·mol－1，则CH3OH（l）的燃烧热为（　　）

A．－1528kJ·mol－1B．－764kJ·mol－1

C．－382kJ·mol－1D．无法计算

解析　将已知热化学方程式围绕着CH3OH（l）燃烧的热化学方程式进行“变形”。

2CO（g）＋4H2（g）===2CH4（g）＋O2（g）　ΔH＝＋71kJ·mol－1①，CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（l）　ΔH＝－90.5kJ·mol－1②；CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－890kJ·mol－1③。

根据盖斯定律，（③×2＋①）/2－②得CH3OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－764kJ·mol－1，即CH3OH（l）的燃烧热为－764kJ·mol－1。

答案　B

6．（2012·银川质检）已知：

常温下，0.01mol/LmOH溶液的pH为10，MOH（aq）与H2SO4（aq）反应生成1mol正盐的ΔH＝－24.2kJ·mol－1，强酸与强碱的稀溶液的中和热为ΔH＝－57.3kJ·mol－1。

则MOH在水溶液中电离的ΔH为（　　）

A．－69.4kJ·mol－1B．－45.2kJ·mol－1

C．＋69.4kJ·mol－1D．＋45.2kJ·mol－1

解析　依题意，MOH是弱碱：

MOH（aq）＋H＋（aq）===M＋（aq）＋H2O（l）　ΔH1＝－12.1kJ·mol－1　①，H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH2＝－57.3kJ·mol－1　②，根据盖斯定律，由①－②得MOH（aq）M＋（aq）＋OH－（aq）　ΔH＝（－12.1＋57.3）kJ·mol－1＝＋45.2kJ·mol－1。

答案　D

7．（2012·唐山二模）

盖斯定律指出：

化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。

物质A在一定条件下可发生一系列转化，根据图示判断下列关系错误的是（　　）

A．A→F，ΔH＝－ΔH6

B．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝1

C．C→F，|ΔH|＝|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6|

D．|ΔH1＋ΔH2＋ΔH3|＝|ΔH4＋ΔH5＋ΔH6|

解析　由“化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关”，由箭头方向得出A→F，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝－ΔH6，A项对；而ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0，B项错；C→F，ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5或|ΔH|＝|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6|，C项对；按图形对称特点，|ΔH1＋ΔH2＋ΔH3|＝|ΔH4＋ΔH5＋ΔH6|，D项对。

答案　B

8．（2012·西安二检）如图所示，下列说法不正确的是（　　）

A．反应过程①的热化学方程式为A2（g）＋B2（g）===C（g）　ΔH1＝－QkJ·mol－1

B．反应过程②的热化学方程式为C（g）===A2（g）＋B2（g）　ΔH2＝＋Q1kJ·mol－1

C．Q与Q1的关系：

Q>Q1

D．ΔH2>ΔH1

解析　由图象数据可知，反应过程①的热化学方程式为A2（g）＋B2（g）===C（g）　ΔH1＝－QkJ·mol－1。

反应过程②的热化学方程式为C（g）===A2（g）＋B2（g）　ΔH2＝＋Q1kJ·mol－1，反应过程①与反应过程②中，反应物、生成物所涉及物质及状态均相同，只是过程相反，故反应热的数值相等，符号相反。

注意比较ΔH的大小时，要注意比较其正负号。

答案　C

9．（2012·东北三市联考）已知在25℃下，101kPa下，1g辛烷C8H18燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。

表示上述反应的热化学方程式正确的是（　　）

A．C8H18（l）＋

O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（g）

ΔH＝－48.40kJ·mol－1

B．2C8H18（l）＋25O2（g）===16CO2（g）＋18H2O（g）　ΔH＝＋11035.2kJ·mol－1

C．C8H18（l）＋

O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l）

ΔH＝＋5517.6kJ·mol－1

D．C8H18（l）＋

O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l）

ΔH＝－5517.6kJ·mol－1

解析　1mol辛烷燃烧应放热5517.6kJ，因此1mol辛烷燃烧时的焓变为－5517.6kJ·mol－1，只有D正确。

答案　D

10．（2012·宝鸡二检）下列说法正确的是（　　）

A．通常状况下，1g氢气燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）

ΔH＝－571.6kJ·mol－1

B．已知：

H2（g）＋F2（g）===2HF（g）

ΔH＝－270kJ·mol－1，则1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ

C．500℃、30mPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放热19.3kJ，其热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH＝－38.6kJ·mol－1

D．已知：

①C（s，石墨）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－393.5kJ·mol－1，②C（s，金刚石）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－395.0kJ·mol－1，则C（s，金刚石）===C（s，石墨）　ΔH＝－1.5kJ·mol－1

解析　表示氢气燃烧热的热化学方程式中H2（g）的化学计量数为1，A项错；气体变为液体时要放出能量，所以1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ，B项错；此反应为可逆反应，故投入0.5mol的氮气，最终参加反应的氮气一定小于0.5mol，因此热化学方程式中ΔH应小于－38.6kJ·mol－1，选项C项不正确；D中由②－①可知正确。

答案　D

二、填空题

11．（2012·海淀模拟）

在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。

使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol－1表示。

请认真观察如图，然后回答问题。

（1）图中所示反应是________（填“吸热”或“放热”）反应，该反应________（填“需要”或“不需要”）加热，该反应的ΔH＝________（用含E1、E2的代数式表示）。

（2）已知热化学方程式：

H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）　ΔH＝－241.8kJ·mol－1，该反应的活化能为167.2kJ·mol－1，则其逆反应的活化能为________。

解析　

（1）据图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，反应热为ΔH＝－（E1－E2）；由于反应物的总能量低于活化分子的最低能量，因此反应需要加热。

（2）由图可知，在反应H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）　ΔH＝－241.8kJ·mol－1中，活化分子的最低能量比反应物的能量高167.2kJ·mol－1；该反应是放热反应，反应物的能量又比生成物的能量高241.8kJ·mol－1，因此活化分子的最低能量比生成物的能量高（241.8＋167.2）kJ·mol－1＝409kJ·mol－1（或逆反应是吸热反应，活化能高于原反应的活化能，应等于原反应中活化分子的最低能量与生成物的能量差，即409kJ·mol－1）。

答案　

（1）放热　需要　－（E1－E2）

（2）409kJ·mol－1

12．（2012·潍坊模拟）根据下列叙述写出相应的热化学方程式：

（1）已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，写出表示硫的燃烧的热化学方程式___________________________________________________________________。

（2）如图是298K、101kPa时，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_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。

解析　

（1）16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，则1mol固体硫完全燃烧放出296.8kJ的热量，据此可写出表示硫的燃烧的热化学方程式。

（2）由题图可以看出反应物和生成物的能量差为92kJ，该反应的热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92kJ·mol－1。

答案　

（1）S（s）＋O2（g）===SO2（g）

ΔH＝－296.8kJ·mol－1

（2）N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）

ΔH＝－92kJ·mol－1

13．（2012·沈阳四校联考）

Ⅰ.利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。

用乙烯作为还原剂将氮的氧化物还原为N2是燃煤烟气的一种脱硝（除NOx）技术。

其脱硝机理如图所示。

写出该脱硝过程中乙烯和NO2反应的化学方程式：

_______________________________________________________________________。

Ⅱ.

（1）如图是1molNO2（g）和1molCO（g）反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是________，ΔH的变化是________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是

①CH3OH（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋3H2（g）

ΔH＝＋49.0kJ·mol－1；

②CH3OH（g）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2（g）

ΔH＝－192.9kJ·mol－1。

又知③H2O（g）===H2O（l）　ΔH＝－44kJ·mol－1。

则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

解析　Ⅰ.观察题图可知，C2H4与NO2反应生成CO2、N2、H2O。

Ⅱ.

（1）催化剂可降低反应的活化能，但不能改变反应热，故E1减小、ΔH不变。

（2）根据盖斯定律，由②×3－①×2＋③×2得CH3OH（g）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－764.7kJ·mol－1。

答案　Ⅰ.2C2H4＋6NO2===4CO2＋3N2＋4H2O

（或2CH2CH2＋6NO2―→4CO2＋3N2＋4H2O）

Ⅱ.

（1）减小　不变

（2）CH3OH（g）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）

ΔH＝－764.7kJ·mol－1

14．（2012·南通一诊）

（1）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______________________；分析图②可知，若0.5molCO被氧化，放出QkJ热量，则Q＝________；若该反应是可逆反应，则在相同条件下将0.5molCO与1molNO2混合充分反应后放出的热量________QkJ（填“>”、“<”或“＝”）。

（2）依照图②，在下面的坐标中绘制出N2、O2反应生成NO时的能量变化关系图（在图中标出反应物、生成物的能量位置，标出能表示反应热的数据）。

解析　

（1）图①给出了1molN2、1molO2中化学键断裂生成氮原子、氧原子时所需要的能量及氮原子与氧原子反应生成1molNO时释放出的能量，由此可求出该反应的反应热为：

ΔH＝946kJ·mol－1＋498kJ·mol－1－2×632kJ·mol－1＝＋180kJ·mol－1；由图②知，消耗0.5molCO时放出的热量为（368kJ·mol－1－134kJ·mol－1）×0.5mol＝117kJ，可逆反应过程中反应物不可能消耗完，因此放出的热量小于QkJ。

（2）作图时注意两点：

生成物的总能量比反应物的总能量高；活化分子的平均能量最高。

答案　

（1）N2（g）＋O2（g）===2NO（g）

ΔH＝＋180kJ·mol－1　117　<

（2）如图