高考化学复习专题五化学反应与能量变化课后作业评估.docx
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高考化学复习专题五化学反应与能量变化课后作业评估
高中化学学习材料
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K课后作业评估
1.[2014·沂南质检]下列说法正确的是( )
A.热化学方程式中,如果没有注明温度和压强,则表示反应热是在标准状况下测得的数据
B.升高温度或加入催化剂,可以改变化学反应的反应热
C.据能量守恒定律,反应物的总能量一定等于生成物的总能量
D.物质发生化学变化一定伴随着能量变化
解析:
该题考查反应热的有关判断。
A不正确,应该是常温常压下测定的;加入催化剂,不能改变化学反应的反应热,B不正确;任何反应都会伴随能量的变化,所以反应物的总能量一定不等于生成物的总能量,C不正确,答案选D。
答案:
D
2.[2014·台州模拟]下列说法或表示方法正确的是( )
A.等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1可知,若将含1molCH3COOH的稀溶液与含1molNaOH的稀溶液混合,放出的热量小于57.3kJ
C.由C(石墨)===C(金刚石)ΔH=+1.90kJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定
D.已知2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1,则可知1molC充分燃烧时放出的热量为110.5kJ
解析:
硫蒸气的能量比硫固体的高,完全燃烧放出的热量多,A项错;CH3COOH是弱电解质,电离过程消耗能量,故其放热小于57.3kJ,B项正确;C(石墨)转化为C(金刚石)为吸热反应,金刚石的能量高,不稳定,C项错;碳充分燃烧时应生成CO2,放出的热量应多于生成CO放出的热量,D项错。
答案:
B
3.[2013·重庆高考]已知:
P4(g)+6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH=akJ·mol-1,
P4(g)+10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH=bkJ·mol-1,
P4具有正四面体结构,PCl5中P-Cl键的键能为ckJ·mol-1,PCl3中P-Cl键的键能为1.2ckJ·mol-1。
下列叙述正确的是( )
A.P-P键的键能大于P-Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl-Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4kJ·mol-1
D.P-P键的键能为(5a-3b+12c)/8kJ·mol-1
解析:
Cl的非金属性大于P的非金属性,故P-Cl键的键能大于P-P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Cl-Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4kJ·mol-1,C项正确;根据盖斯定律,消去Cl2,得到P-P键的键能为(5a-3b+12c)/12kJ·mol-1,D项错误。
答案:
C
4.[2013·课标全国卷Ⅱ]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)
解析:
根据盖斯定律找出各反应的反应热之间的关系。
将前三个热化学方程式分别标为①、②、③,根据盖斯定律,由
×①+
×②-2×③可得:
2S(g)===S2(g) ΔH4=
(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)。
答案:
A
5.[2014·高考名校优化卷八]已知25℃时:
①HF(aq)+OH-(aq)===F-(aq)+H2O(l)ΔH1=-67.7kJ·mol-1
②H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH2=-57.3kJ·mol-1
③Ba2+(aq)+SO
(aq)===BaSO4(s) ΔH3<0
下列说法正确的是( )
A.HF的电离方程式及热效应:
HF(aq)===H+(aq)+F-(aq) ΔH>0
B.在氢氧化钠溶液与盐酸的反应中,盐酸量一定,氢氧化钠溶液量越多,中和热越大
C.ΔH2=-57.3kJ·mol-1是强酸和强碱在稀溶液中反应生成可溶盐的中和热
D.稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)
ΔH=-114.6kJ·mol-1
解析:
A项,根据盖斯定律,HF(aq)H+(aq)+F-(aq) ΔH=(-67.7+57.3)kJ·mol-1=-10.4kJ·mol-1<0,A项错误;B项,中和热与反应物的量无关,B项错误;D项,由反应③知,若强酸与强碱在稀溶液中生成难溶盐和水,放热量增多,即ΔH<-114.6kJ·mol-1,D项不正确。
答案:
C
6.[2014·黑龙江模拟]已知下列两个热化学方程式:
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-586.7kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
实验测得:
CO与H2的混合气体5.8g,完全燃烧时,放出的热量为87.25kJ,则混合气体中CO和H2的体积比为( )
A.1∶1 B.2∶1
C.2∶3D.1∶3
解析:
该题考查化学反应热。
设COxmol,H2ymol,则28x+2y=5.8
x+
y=87.25
解得x=0.2,y=0.1,所以体积比为2∶1。
答案选B。
答案:
B
7.[2014·中原名校联考]下列有关热化学方程式或反应热的说法正确的是( )
A.已知:
H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1,则H2的燃烧热为-241.8kJ·mol-1
B.已知:
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1=-Q1;S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2=-Q2(Q1、Q2均为正值),则Q1 C.已知: H2SO4(浓)+NaOH(aq)=== Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH1;CH3COOH(aq)+NH3·H2O(aq)===CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH2,则有|ΔH1|<|ΔH2| D.已知: Fe2O3(s)+3C(石墨,s)===2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+489.0kJ·mol-1;CO(g)+ O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1;C(石墨,s)+O2(g)=== CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1,则4Fe(s)+3O2(g) ===2Fe2O3(s) ΔH=-1641.0kJ·mol-1 解析: 注意题给方程式中水的状态为气态,而H2的燃烧热是指1molH2完全燃烧生成液态水时的反应热,A项错误;气态硫变为固态硫时要放热,故等量的硫燃烧时,气态硫放热多,Q2 答案: D 8.[2014·甘肃模拟] (1)在298K时,1molC2H6在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量1558.3kJ。 写出该反应的热化学方程式______________________。 (2)利用该反应设计一个燃料电池: 用氢氧化钾溶液作电解质溶液,多孔石墨做电极,在电极上分别通入乙烷和氧气。 通入乙烷气体的电极应为________极(填写“正”或“负”)该电极上发生的电极反应式是________________________________________。 (3)下图所示实验装置中,石墨棒上的电极反应式为__________________;如果起始时盛有1000mLpH=5的硫酸铜溶液(25℃,CuSO4足量),一段时间后溶液的pH变为1,此时若要使溶液恢复到起始浓度(温度不变,忽略溶液体积的变化),可向溶液中加入________(填物质名称)。 解析: 该题考查热化学方程式、电极反应式的书写以及电极名称和产物的判断等。 (1)根据题意可知,该反应的热化学方程式是2C2H6(g)+7O2(g)―→4CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-3116.6kJ·mol-1。 (2)乙烷在反应中失去电子,发生氧化反应,所以乙烷在负极通入。 又因为电解质溶液显碱性,所以电极反应式是C2H6-14e-+18OH-===2CO +12H2O。 (3)根据电子的流向可知,石墨是阳极,因此溶液中的OH-失去电子,电极反应式是4OH--4e-===O2↑+2H2O。 惰性电极电解硫酸铜溶液生成物是铜、氧气和硫酸。 所以要使溶液恢复到起始浓度,则可以加入氧化铜(或碳酸铜)。 答案: (1)2C2H6(g)+7O2(g)―→4CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-3116.6kJ·mol-1 (2)负 C2H6-14e-+18OH-===2CO +12H2O (3)4OH--4e-===O2↑+2H2O CuO(或CuCO3) 9.[2014·济宁模拟] (1)以CO2为碳源制取低碳有机物一直是化学领域的研究热点,CO2加氢制取低碳醇的反应如下: 反应Ⅰ: CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ·mol-1 反应Ⅱ: 2CO2(g)+6H2(g)===CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH=-173.6kJ·mol-1 写出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的反应的热化学方程式__________________________。 (2)高铁酸钾(K2FeO4)是铁的一种重要化合物,具有极强的氧化性。 ①电解法是工业上制备K2FeO4的一种方法。 以铁为阳极电解氢氧化钠溶液,然后在阳极溶液中加入KOH。 电解时阳极发生反应生成FeO ,该电极反应式为________________。 ②与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作正极材料,其电极反应式为FeO +3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-,则该电池总反应的离子方程式为__________________________________________。 (3)amolFeS与bmolFeO投入到VLcmol·L-1的硝酸溶液中充分反应产生NO气体,所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO3)3、H2SO4的混合液,则反应中未被还原的硝酸可能为________。 ①(a+b)×63g ②(a+b)×189g ③(a+b)mol ④ mol 解析: 该题考查化学反应中的能量变化、原电池、电解池、硝酸的计算。 (1)根据盖斯定律可知: ②-2×①得到目标反应,所以由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的热化学方程式为2CH3OH(g)===CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH=-75.6kJ·mol-1。 (2)①铁做阳极,则铁失电子,所以电极反应为Fe-6e-+8OH-===FeO +4H2O。 ②Zn为负极,所以负极的电极反应为Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2,所以总的离子方程式为3Zn+2FeO +8H2O===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-。 (3)未被还原的硝酸就是溶液中的NO ,因为反应后的溶液可以看作是Fe(NO3)3、H2SO4的混合液,所以溶液中的NO 可以根据Fe3+的量来计算,即3(a+b)mol×63g·mol-1=(a+b)×189g;还可以根据硝酸的量计算,硝酸在整个反应中一部分做氧化剂转变为NO,一部分未被还原以NO 的形式存在于溶液中,根据得失电子数相等可求出n(NO)= = ,所以NO 的物质的量为 mol。 答案: (1)2CH3OH(g)===CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH=-75.6kJ·mol-1 (2)①Fe-6e-+8OH-===FeO +4H2O ②3Zn+2FeO +8H2O===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH- (3)②④ 10.Ⅰ.图甲是一定的温度和压强下N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学方程式(ΔH的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示): __________________________。 Ⅱ. (1)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应,已知: N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1, 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1, 则2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH=________; (2)饮用水中的NO 主要来自于NH 。 已知在微生物的作用下,NH 经过两步反应被氧化成NO 。 两步反应的能量变化示意图如图乙: 1molNH 全部被氧化成NO 的热化学方程式为_______________________。 解析: Ⅰ.注意图甲是表示生成1molNH3过程中能量变化且该反应是放热反应;Ⅱ. (1)前式×2-后式×3即得; (2)首先写出NH (aq)+2O2(g)===NO (aq)+2H+(aq)+H2O(l),然后依据图象写出①NH (aq)+ O2(g)===NO (aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH1=-273kJ·mol-1、②NO (aq)+ O2(g)===NO (aq) ΔH2=-73kJ·mol-1,则ΔH由①+②即得。 答案: Ⅰ.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=2(Q1-Q2)kJ·mol-1 Ⅱ. (1)+1530.0kJ·mol-1 (2)NH (aq)+2O2(g)===2H+(aq)+NO (aq)+H2O(l) ΔH=-346kJ·mol-1 11.随着世界工业经济的发展、人口的剧增,全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。 (1)如右图为C及其氧化物的变化关系图,若①变化是置换反应,则其化学方程式可为__________________;图中变化过程哪些是吸热反应__________________(填序号)。 (2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用如下方法合成甲醇: 方法一CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 方法二CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 在25℃、101kPa下,1克甲醇完全燃烧放热22.68kJ,写出甲醇燃烧的热化学方程式: ________________; 某火力发电厂CO2的年度排放量是2200万吨,若将此CO2完全转化为甲醇,则理论上由此获得的甲醇完全燃烧放热约是________kJ(保留三位有效数字)。 (3)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化: TiO2(金红石)+2C+2Cl2 TiCl4+2CO。 已知: C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1 TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g)ΔH=+141kJ·mol-1 则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=________。 (4)臭氧可用于净化空气,饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂。 臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。 如 6Ag(s)+O3(g)===3Ag2O(s)ΔH=-235.8kJ·mol-1, 已知: 2Ag2O(s)===4Ag(s)+O2(g) ΔH=+62.2kJ·mol-1, 则O3转化为O2的热化学方程式为______________________。 解析: (1)由信息可知反应①是置换反应,所以应为吸热反应; (2)1mol甲醇燃烧放出热量22.68kJ×32=725.76kJ,依据信息生成物水为液态;依据碳原子守恒n(CH3OH)=n(CO2)= =5×1011mol,放出热量为725.76kJ·mol-1×5×1011mol≈3.63×1014kJ;(3)对已知热化学方程式编号从前到后分别为①、②、③,③-②+①×2即可得所求方程式,所以目标反应的反应热ΔH=+141kJ·mol-1-(-566kJ·mol-1)+(-393.5kJ·mol-1)×2=-80kJ·mol-1;(4)首先写出所求反应的化学方程式2O3(g)===3O2(g),前式×2+后式×3即可得所求热化学方程式。 答案: (1)C+H2O H2+CO(合理即可,如与CuO、FeO、SiO2等反应) ①③ (2)CH3OH(l)+ O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-725.76kJ·mol-1 3.63×1014 (3)-80kJ·mol-1 (4)2O3(g)===3O2(g)ΔH=-285kJ·mol-1
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- 高考 化学 复习 专题 化学反应 能量 变化 课后 作业 评估