高考调研高考化学人教版一轮复习题组层级快练18化学能与热能.docx

1、高考调研高考化学人教版一轮复习题组层级快练18化学能与热能题组层级快练(十八)一、选择题1某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()A反应过程可表示为BE1为反应的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C此图中正反应的热效应HE1E20，所以正反应为放热反应D此图中逆反应的热效应HE1E20，未使用和使用催化剂时，反应过程中的能量变化C同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同D已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1；2C(s)O2(g)=2CO(g)H2。则H1H2答案A解析反应物(或生成物)到能量最高点分别为正反应(或逆反应

2、)的活化能，H大于0，说明反应是吸热反应，则正反应的活化能大于逆反应的活化能，A项正确；图中曲线A为使用催化剂，B项错误；反应的焓变与反应条件无关，C项错误；碳燃烧属于放热反应，碳完全燃烧生成二氧化碳比碳不完全燃烧生成CO放出的热量多，但是焓变为负值，则H10，则石墨比金刚石稳定C已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.4 kJmol1，则20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量D已知2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量答案B解析气态水不是水的稳定态，A项错误；石墨生成金刚石为吸热反应

3、，故石墨比金刚石稳定，B项正确；固体NaOH溶解于水还存在溶解放热，C项错误；由热化学方程式知，2 mol SO2和1 mol O2具有的总能量比2 mol SO3具有的能量高，但不能说SO2的能量高于SO3的能量，D项错误。5胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJmol1BCH4(g)2O2(g)=CO2

4、(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1DCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1答案B6(2014上海)1,3丁二烯和2丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下：CH2=CHCH=CH2(g)2H2(g)CH3CH2CH2CH3(g)236.6 kJCH3CCCH3(g)2H2(g)CH3CH2CH2CH3(g)272.7 kJ由此不能判断()A1,3丁二烯和2丁炔稳定性的相对大小B1,3丁二烯和2丁炔分子储存能量的相对高低C1,3丁二烯和2丁炔相互转化的热效应D一个碳碳叁

5、键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小答案D解析根据盖斯定律，由第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式，可得：CH2=CHCH=CH2(g)CH3CCCH3(g)36.1 kJ，该反应为吸热反应，则1,3丁二烯的能量比2丁炔的能量低，分子的能量越低其结构越稳定，故1,3丁二烯生成2丁炔的反应可以看成反应物中断裂6个CH键、2个C=C键和1个CC键，生成物中形成6个CH键、2个CC键和1个CC键，因此不能比较1个碳碳叁键的键能与2个碳碳双键的键能之和的大小，D项不能判断。7(2014北京东城区期末)常温下，1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是(

6、)共价键HHFFHFHClHIE(kJmol1)436157568432298A.432 kJmol1E(HBr)298 kJmol1B表中最稳定的共价键是HF键CH2(g)2H(g)H436 kJmol1DH2(g)F2(g)=2HF(g)H25 kJmol1答案D解析观察表中数据知，氟、氯、碘与氢原子形成的化学键的键能逐渐减小，故432 kJmol1E(HBr)298 kJmol1，A项正确；表中HF共价键的键能最大，即HF共价键最稳定，B项正确；H2(g)2H(g)，共价键断裂要吸收能量，即H2(g)2H(g)H436 kJmol1，C项正确；反应H2(g)F2(g)=2HF(g)的反应

7、热H4361572568543(kJmol1)，D项不正确。8(2014沈阳一检)在一定条件下，S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的H表示生成1 mol含硫产物的数据)。由图得出的结论正确的是()AS8(s)的燃烧热H8a kJmol1B2SO3(g) 2SO2(g)O2(g)H2b kJmol1CS8(s)8O2(g)=8SO2(g)Ha kJmol1D由1 mol S8(s)生成SO3的反应热H(ab) kJmol1答案A解析S8完全燃烧生成的稳定氧化物是SO2，根据燃烧热的概念和图像数据可求出S8(s)的燃烧热为H

8、8a kJmol1，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项反应热为H8a kJmol1，错误；D项反应热应为H8(ab) kJ/mol1，错误。9(2013课标全国)在1 200 时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应H2S(g)O2(g)=SO2(g)H2O(g)H12H2S(g)SO2(g)= S2(g)2H2O(g)H2H2S(g)O2(g)=S(g)H2O(g)H32S(g)=S2(g)H4则H4的正确表达式为()AH4(H1H23H3)BH4(3H3H1H2)CH4(H1H23H3)DH4(H1H23H3)答案A解析根据盖斯定律，由第一个反应

9、第二个反应第三个反应2可得第四个反应，则H4H1H2H32(H1H23H3)。10(2013重庆)已知：P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJmol1，P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g)Hb kJmol1P4具有正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为c kJmol1，PCl3中PCl键的键能为1.2c kJmol1。下列叙述正确的是()APP键的键能大于PCl键的键能B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热HCClCl键的键能为(ba5.6c)/4 kJmol1DPP键的键能为(5a3b12c)/8 kJmol1答案C解析本题考查热化学知识，意在考查考

10、生运用键能与反应热的关系解决实际问题的能力。Cl的非金属性大于P的非金属性，故PCl键的键能大于PP键的键能，A项错误；不知道PCl5(g)PCl5(s)的反应热，无法求出B项中反应的反应热，B项错误；根据盖斯定律，消去P4，得到ClCl键的键能为(ba5.6c)/4 kJmol1，C项正确；根据盖斯定律，消去Cl2，得到PP键的键能为(5a3b12c)/12 kJmol1，D项错误。二、非选择题11(2013太原质检)已知某反应A(g)B(g) C(g)D(g)，反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。(1)该反应是_反应(填“吸热”或“放热”)，该反应的H_kJmol1(用含E1、E2

11、的代数式表示)，1 mol气体A和1 mol气体B具有的总能量比1 mol气体C和1 mol气体D具有的总能量_(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。(2)若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则E1和E2的变化是：E1_，E2_，H_(填“增大”“减小”或“不变”)。答案(1)吸热E1E2一定低(2)减小减小不变解析(1)从图像中看出反应物的能量低，产物的能量高，该反应一定为吸热反应。E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，E1与E2的差值就是该反应的焓变。(2)催化剂能通过降低化学反应的活化能来加快化学反应速率，对于可逆反应，催化剂能同时降低正反应和逆反应的活化能，但反应的焓变

12、不会变化。12研究CO2、H2的开发利用和氯气的循环利用意义重大。请按要求回答下列问题：(1)反应CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)在使用和未使用催化剂时，反应过程和能量的对应关系如图所示。下列说法一定正确的是_(填选项字母)。A该可逆反应的正反应为吸热反应B断裂反应物中的化学键吸收的总能量小于形成生成物中的化学键释放的总能量Ca与b相比，a表示的反应速度较大(2)若CO2中含有H2S时可用燃烧法除去。已知：H2S的燃烧热Hx kJmol1，则H2S燃烧的热化学方程式为_。(3)已知：高温下在密闭容器中用H2还原WO3时可得到金属钨，一般采用两段还原法，第一次还原(WO3W

13、O2)采用较低的还原温度，而第二次还原(WO2W)采用较高的还原温度。当温度过高时，WO2(s)会转变为WO2(g)。请根据以下反应：WO2(s)2H2(g) W(s)2H2O(g)H66.0 kJmol1WO2(g)2H2(g) W(s)2H2O(g)H137.9 kJmol1计算反应WO2(s) WO2(g)的H_。(4)工业上常利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，反应的化学方程式为CH4CO2=2CO2H2。已知CH4、H2和CO的燃烧热分别为890.3 kJmol1、285.8 kJmol1、283.0 kJmol1，则生成1 m3(标准状况)CO所需的热量为_

14、。(5)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A：4HClO22Cl22H2O，可实现氯气的循环利用。a已知：反应A中4 mol HCl被氧化时放出115.6 kJ的热量，则反应A的热化学方程式是_。b已知：O=O键和ClCl键的键能分别为498 kJmol1和243 kJmol1，则断开1 mol HO键与断开1 mol HCl键所需的能量相差_kJ，H2O中的HO键比HCl中的HCl键_(填“强”或“弱”)。答案(1)B(2)H2S(g)O2(g)=SO2(g)H2O(l)Hx kJmol1或2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l)H2x kJmol1(3

15、)203.9 kJmol1(4)5.52103 kJ(5)a.4HCl(g)O2(g) 2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJmol1b31.9强解析(1)由图像可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，则该可逆反应的正反应为放热反应，反应过程中断裂反应物中的化学键吸收的总能量小于形成生成物中的化学键释放的总能量；因催化剂能够降低反应所需的活化能，增大化学反应速率，则a与b相比，b表示的反应速率较大。(2)根据燃烧热的概念和热化学方程式的书写原则，可得H2S燃烧的热化学方程式为H2S(g)O2(g)=SO2(g)H2O(l)Hx kJmol1或2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2

16、H2O(l)H2x kJmol1。(3)根据盖斯定律，由得，WO2(s) WO2(g)H66.0 kJmol1(137.9 kJmol1)203.9 kJmol1。(4)根据燃烧热的概念和热化学方程式的书写原则，可写出表示CH4、H2和CO燃烧热的热化学方程式如下：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1根据盖斯定律，由22得，CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H890.3 kJmol1(285.8 kJmol1)2(28

17、3.0 kJmol1)2247.3 kJmol1，则生成1 m3(标准状况)CO所需的热量为247.3 kJmol15.52103 kJ。(5)a.根据热化学方程式的书写原则，可得反应A的热化学方程式为4HCl(g)O2(g) 2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJmol1。b设HCl键和HO键的键能分别为E(HCl)和E(HO)。由公式“H反应物的键能之和生成物的键能之和”得，4E(HCl)498 kJmol12243 kJmol14E(HO)115.6 kJmol1，解得E(HO)E(HCl)31.9 kJmol1，则断开1 mol HO键与断开1 mol HCl键所需的能量相差3

18、1.9 kJ；因键能越大，化学键越强，则H2O中的HO键比HCl中的HCl键强。13(2014太原模拟)“开源节流”是应对能源危机的重要举措。请回答下列问题：(1)下列做法不利于能源“开源节流”的是_(填选项字母)。a大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源b大力开采煤、石油和天然气，以满足人们日益增长的能源需求c开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少煤、石油等化石燃料的使用d减少资源消耗，增加资源的重复使用，注重资源的循环再生(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，充分燃烧生成二氧化碳，反应放出的热量如图所示：在通常状况下，_(填“金刚石”或“

19、石墨”)更稳定，石墨的燃烧热为H_。12 g石墨与24 g氧气反应生成气体，该过程放出的热量为_。(3)又已知：N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.0 kJmol1结合上述有关信息，请写出CO和NO反应的热化学方程式_。答案(1)b(2)石墨393.5 kJmol1252.0 kJ(3)2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H746.0 kJmol1解析(1)通过分析只有b项不利于能源“开源节流”。(2)石墨的能量较低，更稳定。石墨的燃烧热指1 mol石墨完全燃烧生成CO2时放出的热量。12 g石墨和24 g氧气反应，即1 mol C和0.75 mol O2反应，则生成0.

20、5 mol CO和0.5 mol CO2，放出的热量为0.5 mol110.5 kJmol10.5 mol393.5 kJmol1252.0 kJ。(3)已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0 kJmol1，N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.0 kJmol1，目标反应2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)可由两个反应相减获得，则H746.0 kJmol1。14(2014大连模拟)(1)碳酸二甲酯(DMC)是一种近年来受到广泛关注的环保型绿色化工产品，在催化剂作用下，可由甲醇和CO2直接合成：CO22CH3OHCO(OCH3)2H2O。已知25 时，甲醇和

21、DMC的燃烧热分别为H1和H2，则上述反应在25时的焓变H3_。(2)现代工业采用甲烷部分氧化法制H2，其热化学反应方程式为CH4(g)O2(g)=CO(g)2H2(g)H135.6 kJmol1试判断常温下，上述反应能否自发进行？_。(选填“能”或“否”)。有研究认为甲烷部分氧化的机理为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H2890.3 kJmol1CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H3247.3 kJmol1试结合反应确定下面热化学反应方程式中H：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H_kJmol1。(3)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。CH4在

22、催化条件下可以将NO2还原为N2。已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H889.6 kJmol1N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJmol1则CH4还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是_。答案(1)2H1H2(2)能250.3(3)CH4(g)2NO2(g)=N2(g)2H2O(g)CO2(g) H957.3 kJmol1解析(1)表示CH3OH和DMC燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1CO(OCH3)2(l)3O2=3CO2(g)3H2O(l)H2根据盖斯定律可知，2得：CO22CH3OH=CO(OCH3)2H2OH2H1H2(2)从物质的状态看，该反应是气体体积增大的反应即S0，反应的H0，则HTS0，故该反应能够自发进行。根据盖斯定律，得：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H250.3 kJmol1(3)CH4与NO2反应生成N2，NO2、CH4是反应物，N2是生成物，则可得CH4(g)2NO2(g)=CO2(g)2H2O(g)N2(g)H957.3 kJmol1。