整合化学优选资源届高考化学二轮总复习反应热与盖斯定律专题练习1.docx
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整合化学优选资源届高考化学二轮总复习反应热与盖斯定律专题练习1
2017届高考化学二轮总复习反应热与盖斯定律专题练习1
1.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。
其过程如下:
mCeO2
(m-x)CeO2·xCe+xO2
(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2
mCeO2+xH2+xCO
下列说法不正确的是()( )。
A.该过程中CeO2没有消耗
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.右图中ΔH1=ΔH2+ΔH3
D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH--2e-===CO
+2H2O
2.单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化图如下图所示,下列说法正确的是( )
A.S(s,单斜)===S(s,正交) ΔH=+0.33kJ·mol-1
B.正交硫比单斜硫稳定
C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高
D.①表示断裂1molO2中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2中的共价键所放出的能量少297.16kJ
3.由金红石(TiO2)制取单质Ti涉及的步骤为:
TiO2―→TiCl4
Ti
已知:
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2=-566kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g)ΔH3=+141kJ·mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH是( )
A.-80kJ·mol-1B.-160kJ·mol-1
C.+160kJ·mol-1D.+80kJ·mol-
4.反应2C+O2===2CO的能量变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.12gC(s)与一定量O2(g)反应生成14gCO(g),放出的热量为110.5kJ
B.2molC(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g),放出的热量大于221kJ
C.该反应的热化学方程式是2C(s)+O2(g)===2CO(g)
ΔH=-221kJ
D.该反应的反应热等于CO分子中化学键形成时所释放的总能量与O2分子中化学键断
裂时所吸收的总能量的差
5.肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。
已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):
N≡N为942、O==O为500、N—N为154,则断裂1molN—H键所需的能量(kJ)是( )
A.194 B.391 C.516 D.658
6.化学反应N2+3H2
2NH3的能量变化如下图所示,该反应的热化学方程式是( )
A.N2(g)+3H2(g)===2NH3(l)
ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1
B.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)
ΔH=2(b-a)kJ·mol-1
C.
N2(g)+
H2(g)===NH3(l)
ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1
D.
N2(g)+
H2(g)===NH3(g)
ΔH=(a+b)kJ·mol-1
7.反应A+B―→C(ΔH<0)分两步进行:
①A+B―→X(ΔH>0),②X―→C(ΔH<0)。
下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
8.已知:
①H2O(g)===H2O(l) ΔH=-Q1kJ·mol-1
②C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH=-Q2kJ·mol-1
③C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-Q3kJ·mol-1
下列判断正确是( )
A.酒精的燃烧热ΔH=-Q3kJ·mol-1
B.由③可知1molC2H5OH(g)的能量高于2molCO2(g)和3molH2O(g)的总能量
C.H2O(g)→H2O(l)释放出了热量,所以该过程为放热反应
D.23g液体酒精完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),释放出的热量为(0.5Q3-
0.5Q2+1.5Q1)kJ·mol-1
9.某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。
下列有关叙述正确的是( )
A.该反应为放热反应
B.催化剂能改变该反应的焓变
C.催化剂能降低该反应的活化能
D.逆反应的活化能大于正反应的活化能
10.已知在1×105Pa、298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气,放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是( )
A.H2O(g)===H2(g)+
O2(g) ΔH=+242kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-484kJ·mol-1
C.H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH=+242kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+484kJ·mol-1
11.在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S(g)+
O2(g)===SO2(g)+H2O(g) ΔH1
2H2S(g)+SO2(g)===
S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+
O2(g)===S(g)+H2O(g) ΔH3
2S(g)===S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为( )
A.ΔH4=
(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
B.ΔH4=
(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C.ΔH4=
(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
D.ΔH4=
(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
12.天然气燃烧不完全会产生有毒气体CO,又知CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为:
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1
又知由1molH2与O2反应生成液态H2O比生成气态H2O多放出44kJ的热量。
则下列热化学方程式正确的是( )
A.2CH4(g)+
O2(g)===CO2(g)+CO(g)+4H2O(l) ΔH=-1214kJ·mol-1
B.2CH4(g)+
O2(g)===CO2(g)+CO(g)+4H2O(g)ΔH=-1038kJ·mol-1
C.3CH4(g)+5O2(g)===CO2(g)+2CO(g)+6H2O(l) ΔH=-1538kJ·mol-1
D.3CH4(g)+5O2(g)===CO2(g)+2CO(g)+6H2O(g) ΔH=-1840kJ·mol-1
13.已知:
HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-12.1kJ·mol-1;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-55.6kJ·mol-1,则HCN在水溶液中电离的ΔH等于( )
A.-67.7kJ·mol-1
B.-43.5kJ·mol-1
C.+43.5kJ·mol-1
D.+67.7kJ·mol-1
14.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中,然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。
由此可见( )
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.反应的热化学方程式为NH4HCO3+HCl―→NH4Cl+CO2↑+H2O ΔH=Q (Q>0)
15.在一定条件下A与B反应可生成C和D,其能量变化如图:
下列有关反应A+B===C+D的说法正确的是( )
A.反应前后原子的种类和数目一定不变
B.反应前后分子的种类和数目一定改变
C.反应物的总能量E1与生成物的总能量E2一定相等
D.此反应一定有热量的变化
16.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。
如下图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化:
下列说法正确的是( )
A.1molN2(g)和1molO2(g)反应放出的能量为180kJ
B.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量
C.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
D.NO是一种酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水
17.一种化学冰袋含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3,用时将它们混合并用手搓揉就可制冷,且制冷效果能维持一段时间。
以下关于其制冷原因的推测中肯定错误的是( )
A.Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程
B.较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水过程较慢
C.Na2SO4·10H2O在该条件下发生的复分解反应是吸热反应
D.NH4NO3溶于水会吸收热量
18.2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。
已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH=-99kJ·mol-1。
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-1;
(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)已知常温下,1mol固体硫燃烧生成二氧化硫气体时放出的热量是296kJ,计算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH________(要求计算过程)。
19.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)适量的N2和O2完全反应,每生成23gNO2吸收16.95kJ热量。
N2与O2反应的热化学方程式为______________________________;
(2)18g葡萄糖与适量O2反应,生成CO2和液态水,放出280.4kJ热量。
葡萄糖燃烧的化学方程式为______________________________;
(3)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和液态H2O。
已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ。
SiH4自燃的热化学方程式为__________________;
(4)下图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:
____________________________________________;
(5)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-867kJ·mol-1
2NO2(g)
N2O4(g) ΔH2=-56.9kJ·mol-1
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式________。
20.甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备。
甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。
(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应;
(2)过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同?
________,原因是____________________;
(3)写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式__________________________________。
参考答案
1.【解析】由盖斯定律可知ΔH1=-(ΔH2+ΔH3),C项错。
【答案】C
2.【解析】根据盖斯定律,得:
S(s,单斜)===S(s,正交) ΔH=-0.33kJ·mol-1,可知单斜硫转化为正交硫时要放出热量,正交硫的能量要低,较稳定,故A项错误、B项正确;相同物质的量的正交硫应该比单斜硫所含有的能量低,C项错误;①表示断裂1molS(s,单斜)和1molO2(g)中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2(g)中的共价键所放出的能量少297.16kJ,D项错误。
【答案】B
3.【解析】ΔH=2ΔH1-ΔH2+ΔH3=-80kJ·mol-1。
【答案】A
4.【解析】根据图可知12gC(s)与一定量O2(g)反应生成28gCO(g)放出的热量为110.5kJ,A项错误;2molC(s)与足量O2(g)反应生成CO(g)放出热量为221kJ,由于CO(g)与O2(g)反应生成CO2(g)放热,因此2molC(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g)放出热量大于221kJ,B项正确;该反应的热化学方程式是2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1,C项错误;该反应的反应热等于C与O2断键吸收的能量与CO成键放出的能量差,D项错误。
【答案】B
5.【解析】由题中的图像可以看出断裂1molN2H4(g)和1molO2(g)中的化学键所要吸收的能量为:
2752kJ-534kJ=2218kJ
设断裂1molN—H键所需要的能量为x
则:
154kJ+4x+500kJ=2218kJ
解得x=391kJ
【答案】B
6.【解析】通过图分析起点
molN2(g)+
molH2(g),变化三阶段为①吸收能量akJ;②放出能量bkJ;③放出能量ckJ到1molNH3(l)。
故可得热化学方程式:
N2(g)+
H2(g)===NH3(l) ΔH=(a-b-c)kJ·mol-1,扩大化学计量数后得到A。
【答案】A
7.【解析】根据反应物和生成物能量的高低来分析、解决问题。
化学反应都伴随能量变化,当反应物的总能量高于生成物的总能量时,该反应为放热反应;当反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应为吸热反应。
反应①的ΔH>0,为吸热反应,故可排除A项和C项。
反应②的ΔH<0,为放热反应,B项错误,故选D。
【答案】D
8.【解析】掌握热化学方程式表示的涵义及燃烧热的定义。
燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量,H2O应为液态,A错误;反应③只能说明1molC2H5OH(g)和3O2(g)的总能量高于2molCO2(g)和3molH2O(g)的总能量,B错误;H2O(g)→H2O(l)不是化学变化,C错误;由反应③-②+①×3得:
C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-(Q3-Q2+Q1×3)kJ·mol-1,D正确。
【答案】D
9.【解析】解本题的关键是正确理解图像的意义。
不难看出,E1>E2,正反应的活化能大于逆反应的活化能,ΔH=E1-E2>0,故该反应为吸热反应,故A、D均错。
催化剂能降低反应的活化能,但不能改变反应的焓变,故B错,C对。
【答案】C
10.【解析】B中生成物水应为气态,B错。
H2燃烧放热(ΔH为负值),则H2O分解必为吸热反应(ΔH为正值),A正确,C、D错。
【答案】A
11.【解析】给题中方程式依次编号为①、②、③、④,①+②-③×3得:
3S(g)===
S2(g), (ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
故2S(g)===S2(g) ΔH4=
(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
【答案】A
12.【解析】根据题意写出有关反应的热化学方程式如下:
(1)2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH1=-566kJ·mol-1
(2)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH2=-890kJ·mol-1
(3)H2O(g)===H2O(l) ΔH3=-44kJ·mol-1
(4)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH4=?
(5)CH4(g)+
O2(g)===CO(g)+2H2O(l) ΔH5=?
(4)=
(2)-(3)×2,可求ΔH4=-890kJ·mol-1+88kJ·mol-1=-802kJ·mol-1
(5)=
(2)-
(1)×
,可求ΔH5=-890kJ·mol-1+283kJ·mol-1=-607kJ·mol-1
A中ΔH=ΔH2+ΔH5=-1497kJ·mol-1,故A错,同理,B为-1321kJ·
mol-1,C为-2104kJ·mol-1,D为-1840kJ·mol-1。
[
【答案】D
13.【解析】根据盖斯定律,将HCN与NaOH的反应设计为以下两步:
则ΔH1=ΔH2+ΔH3=-12.1kJ·mol-1=ΔH2+(-55.6kJ·mol-1)
ΔH2=+43.5kJ·mol-1。
【答案】C
14.【解析】醋酸凝固,说明反应混合物的温度降低,反应吸热。
因而产物的总能量高于反应物的总能量,B正确;D项未注明物质的状态。
【答案】B
15.【解析】B项,分子的种类一定发生了变化,但是分子数目不一定发生变化;C项,化学反应在发生物质变化的同时,一定伴随着能量的变化;D项,有能量的变化,不一定有热量的变化。
【答案】A
16.【解析】根据图示可以看出拆开1molN2和1molO2需要吸收的能量分别为946kJ和
498kJ,生成2molNO(g)放出的能量=2mol×632kJ·mol-1,故反应吸收的热量为180kJ;选项B,N2和O2的反应是吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量;选项C,N2与O2在高压放电时才能化合生成NO;选项D,NO不是酸性氧化物,不能与NaOH溶液反应。
【答案】B
17.【解析】该冰袋的制冷原理为NH4NO3溶于Na2SO4·10H2O脱去的结晶水,Na2SO4·10H2O的脱水及NH4NO3的溶解这两个过程均为吸热过程,二者没有发生复分解反应,C项
错误。
【答案】C
18.【解析】
(1)反应物总能量高于生成物总能量为放热反应,可得到A和C所表示的意义,E为活化能与反应热无关,但是用催化剂可以降低活化能;
(2)图中表示的是2molSO2的反应,因此ΔH=-99×2kJ·mol-1;
(3)依题意即可写出:
SO2+V2O5===SO3+2VO2,4VO2+O2===2V2O5;
(4)分别写出硫燃烧和二氧化硫转化为三氧化硫的热化学方程式,利用盖斯定律即可计算出ΔH。
【答案】
(1)反应物能量 生成物能量 无 降低 因为催化剂改变了反应历程,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-1,SO2(g)+
O2(g)===SO3(g)
ΔH2=-99kJ·mol-1
3S(s)+
O2(g)===3SO3(g) ΔH=3(ΔH1+ΔH2)=-1185kJ·mol-1
19.【解析】
(1)23gNO2的物质的量为0.5mol,则生成2molNO2吸收的热量为67.8kJ。
吸热反应ΔH为正值,故反应的热化学方程式为N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=
+67.8kJ·mol-1。
(2)18g葡萄糖的物质的量为0.1mol,故1mol葡萄糖燃烧生成CO2和液态水放出2804kJ的热量,反应的热化学方程式为C6H12O6(s)+6O2(g)===6H2O(l)+6CO2(g) ΔH=-2804kJ·mol-1。
(3)2gSiH4自燃放出热量89.2kJ,1molSiH4自燃放出热量1427.2kJ,故热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=
-1427.2kJ·mol-1。
(4)由图可知放出能量:
ΔE=368kJ·mol-1-134kJ·mol-1=
234kJ·mol-1。
(5)用
(1)式-
(2)式即可得目标方程式。
【答案】
(1)N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=+67.8kJ·mol-1
(2)C6H12O6(s)+6O2(g)===6H2O(l)+6CO2(g) ΔH=-2804kJ·mol-1
(3)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)
ΔH=-1427.2kJ·mol-1
(4)NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234kJ·mol-1
(5)CH4(g)+N2O4(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-810.1kJ·mol-1
20.【解析】
(1)E1 (2)反应热与反应的始态和终态有关,与反应的途径无关,故反应热相同。 【答案】 (1)吸热 (2)相同 一个化学反应的反应热仅与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关 (3)CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g) ΔH=+(E2-E1)kJ·mol-1
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