新课标高考化学二轮专题强化训练专题八 化学反应与能量Word格式.docx
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Ba(OH)2·
8H2O与NH4Cl反应中无元素化合价变化,属于非氧化还原反应,反应吸热,焓变大于零,C项错误;
含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和生成0.5mol水,放出28.7kJ的热量,则中和热的热化学方程式可表示为NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ·
mol-1,D项正确。
2.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g),1molH2完全燃烧放出热量241.8kJ,有关键能数据如下:
化学键
H—O
O===O
键能/(kJ·
mol-1)
463.4
498
则H—H键键能为( )
A.413kJ·
mol-1 B.557kJ·
C.221.6kJ·
mol-1D.436kJ·
设H—H键键能为xkJ·
mol-1,根据反应热和键能关系可知,ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=(2x+498-4×
463.4)kJ·
mol-1=(-241.8×
2)kJ·
mol-1,解得x=436。
3.一定条件下,在水溶液中1molCl-、ClO
(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。
下列有关说法正确的是( )
A.e是ClO
B.b→a+c反应的活化能为60kJ/mol
C.a、b、c、d、e中c最稳定
D.b→a+d反应的热化学方程式为3ClO-(aq)===ClO
(aq)+2Cl-(aq) ΔH=-116kJ/mol
A.e中Cl元素化合价为+7价,而ClO
中Cl元素化合价为+5价,故A错误;
B.根据图中数据无法判断b→a+c反应的活化能,故B错误;
C.a、b、c、d、e中a能量最低,所以a最稳定,故C错误;
D.b→a+d,根据得失电子守恒得该反应方程式为3ClO-===ClO
+2Cl-,反应热=(64+2×
0)-3×
60=-116(kJ/mol),所以该反应的热化学方程式为3ClO-(aq)===ClO
(aq)+2Cl-(aq) ΔH=-116kJ/mol,故D正确。
4.选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法,主要反应如下:
①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1=akJ·
②4NH3(g)+2NO2(g)+O2(g)3N2(g)+6H2O(g) ΔH2=bkJ·
副反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH3=dkJ·
则反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH(kJ·
mol-1)为( )
A.(4b-3a+d)/4B.(4a-3b+d)/4
C.(3b-4a+d)/4D.(3a-4b+d)/4
mol-1,②4NH3(g)+2NO2(g)+O2(g)3N2(g)+6H2O(g) ΔH2=bkJ·
mol-1,③4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH3=dkJ·
mol-1,根据盖斯定律可知,将①×
-②+③×
即得反应:
2NO(g)+O2(g)===2NO2(g) ΔH=akJ·
mol-1×
-bkJ·
mol-1+dkJ·
=
kJ·
mol-1,故选D。
5.NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池,其原理如图,该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y,Y可循环使用。
下列说法正确的是( )
A.O2在石墨Ⅱ附近发生氧化反应
B.该电池放电时NO
向石墨Ⅱ电极迁移
C.石墨Ⅰ附近发生的反应:
3NO2+2e-===NO+2NO
D.相同条件下,放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为4∶1
石墨Ⅱ通入氧气,发生还原反应,为原电池的正极,电极反应式为O2+2N2O5+4e-===4NO
,A错误;
原电池中阴离子移向负极,NO
向石墨Ⅰ电极迁移,B错误;
石墨Ⅰ为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为NO2+NO
-e-===N2O5,C错误;
由电极反应式知,相同条件下,放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为4∶1,D正确。
二、选择题:
每小题有一个或两个选项符合题意。
6.载人空间站中为循环利用人体呼出的CO2并提供氧气,我国科学家设计了一种装置(如图所示),实现“太阳能→电能→化学能”转化,总反应为2CO2===2CO+O2。
下列有关说法不正确的是( )
A.该装置属于电解池
B.X极发生还原反应,Y极发生氧化反应
C.人体呼出的水蒸气参与Y极反应:
CO2+H2O+2e-===CO+2OH-
D.X极每产生标准状况下22.4L气体,有2mol的OH-从Y极移向X极
选BD。
A.该装置实现“太阳能→电能→化学能”转化,将电能转化为化学能的装置为电解池,故A正确;
B.根据题图中电子的流向可知,X极为阳极,失电子发生氧化反应,Y极为阴极,得电子发生还原反应,故B错误;
C.Y为阴极,根据总反应可知,阴极为CO2得电子,生成CO,电极反应为CO2+H2O+2e-===CO+2OH-,故C正确;
D.X极为阳极,OH-放电生成氧气,电极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑,每产生标准状况下22.4LO2,即1molO2,阳极有4molOH-放电,根据溶液电中性原理,X电极区阴离子减少,则会有4molOH-从Y极通过阴离子交换膜移向X极,使得溶液保持电中性,故D错误。
7.(2019·
济南高三模拟)下图是半导体光电化学电池光解水制氢的反应原理示意图。
在光照下,电子由价带跃迁到导带后,然后流向对电极。
下列说法不正确的是( )
A.对电极的电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-
B.半导体电极发生还原反应
C.电解质溶液中阳离子向对电极移动
D.整个过程中实现了太阳能→电能→化学能的转化
选B。
分析图示可知,在对电极上发生的电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,A正确;
在光照下,e-由价带跃迁到导带后,然后流向对电极,所以半导体电极为阳极,发生氧化反应,B错误;
阳离子向阴极移动,对电极为阴极,因此电解质溶液中阳离子向对电极移动,C正确;
该装置是光能转化为电能,电能转化为化学能的过程,整个过程中实现了太阳能→电能→化学能的转化,D正确。
8.高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。
用镍(Ni)、铁做电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)的装置如图所示。
A.铁是阳极,电极反应为Fe-6e-+8OH-===FeO
+4H2O
B.电解一段时间后,镍电极附近溶液的pH减小
C.每制得1molNa2FeO4,理论上可以产生67.2L气体
D.若离子交换膜为阴离子交换膜,则电解结束后左侧溶液中含有FeO
选AD。
制备高铁酸钠(Na2FeO4),铁失电子生成高铁酸根离子,则铁做阳极,电极反应为Fe+8OH--6e-===FeO
+4H2O,故A正确;
镍做阴极,镍电极上水放电生成氢氧根离子,溶液的pH增大,故B错误;
不能确定温度和压强,生成气体的体积无法确定,故C错误;
若离子交换膜为阴离子交换膜,则电解结束后由于浓度差左侧溶液中会含有FeO
,故D正确。
三、非选择题
9.按要求回答下列问题:
(1)以天然气为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
已知:
①CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH1=akJ·
mol-1
②CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH2=bkJ·
③CH4(g)+2H2O(g)===CO2(g)+4H2(g) ΔH3
请计算反应③的反应热ΔH3=________(用a、b表示)kJ·
mol-1。
(2)已知:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH1
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH3
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH
则ΔH=________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示)。
(3)某课题组实现了在常温常压下,以氮气和液态水为原料制备氨同时有氧气生成。
已知,在一定温度和压强下,由最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应,称为该物质的生成热(ΔH)。
常温常压下,相关物质的生成热如下表所示:
物质
NH3(g)
H2O(l)
ΔH/(kJ·
-46
-242
上述合成氨反应的热化学方程式为___________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知:
①COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) ΔH1=-17kJ·
②COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) ΔH2=-35kJ·
③CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH3
则ΔH3=____________。
(5)下图所示为1molCH4完全燃烧生成气态水的能量变化和1molS(g)燃烧的能量变化。
在催化剂作用下,CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2,写出该反应的热化学方程式:
(6)汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.5kJ·
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0kJ·
CO2(g)===C(s)+O2(g) ΔH=+393.5kJ·
则反应2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)的 ΔH=________kJ·
(1)根据盖斯定律可得③=①×
2-②,所以ΔH3=2ΔH1-ΔH2=(2a-b)kJ·
①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH1;
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2;
③C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH3;
根据盖斯定律,由③-
×
①-
②得反应C(s)+H2
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