届高考化学二轮复习高分练化学能与热能解析版.docx
- 文档编号:29623657
- 上传时间:2023-07-25
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:141.57KB
届高考化学二轮复习高分练化学能与热能解析版.docx
《届高考化学二轮复习高分练化学能与热能解析版.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《届高考化学二轮复习高分练化学能与热能解析版.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
届高考化学二轮复习高分练化学能与热能解析版
化学能与热能
1.已知燃烧7.8g乙炔气体生成CO2气体和液态水,放出390kJ的热量,则下列有关乙炔气体燃烧的热化学方程式正确的是()
A.2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H═-390kJ·mol-1
B.2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(g)△H═-2600kJ·mol-1
C.C2H2(g)+2.5O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)△H═-1300kJ·mol-1
D.2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H═-1300kJ·mol-1
【答案】C
【解析】已知燃烧7.8g乙炔物质的量为:
=0.3mol,反应生成二氧化碳气体和液态水时,放出390kJ热量。
则1mol乙炔完全燃烧生成二氧化碳和液体水放出热量为:
,所以该反应的热化学方程式为:
C2H2(g)+2.5O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)△H═-1300kJ·mol-1,故C正确。
故选C。
2.下列各组热化学方程式中,化学反应的△H前者大于后者的是()
①C(s)+O(g)=CO(g)△H1;C(s)+
O2(g)=CO(g)△H2
②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H3;S(g)+O2(g)=SO2(g)△H4
③H2(g)+
O2(g)=H2O(l)△H5;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H6
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H7;CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)△H8
A.①B.④C.②③④D.①②③
【答案】C
【解析】①都为放热反应,△H<0,前者完全反应,放出的热量多,则△H1<△H2,故①错误;
②都为放热反应,△H<0,由于S(s)→S(g)吸热,则前者放出的热量少,则△H3>△H4,故②正确;
③都为放热反应,△H<0,由于反应放出的热量与可燃物参与物质的量成正比,则前者放出的热量少,则△H5>△H6,故③正确;
④碳酸钙分解为吸热反应,△H7>0,氧化钙和水反应为放热反应,△H8<0,则△H7>△H8,故④正确。
故选C。
【点睛】△H比大小的时候,比较的是代数值(带上“+、-”号):
①两个△H都小于0,绝对值大的△H更小。
②两个△H都大于0,绝对值大的△H更大。
③一个△H小于0、另一个△H大于0,大于0的△H更大。
3.2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示,下列说法不正确的是
A.△H2>0
B.△H4+△H5+△H8=△H1
C.在相同条件下,2K(g)→2K+(g)的
<△H3
D.△H6+△H7=△H8
【答案】B
【解析】A.Na(g)→Na(s)释放热量,故△H2<0,A符合题意;
B.由盖斯定律可知:
△H1=△H4+△H5+△H8,B不符合题意;
C.由钾原子原子核外有4个电子层,其失去最外层1个电子所需的能量较少,故
<△H3,C不符合题意;
D.由盖斯定律可知:
△H6+△H7=△H8,B不符合题意;
答案选B。
4.
和CO是环境污染性气体,一定温度下,可在
表面转化为无害气体,其反应原理为
。
有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程如下图所示。
下列说法不正确的是()
A.
B.
C.
能增大活化分子百分数,加快反应速率
D.该反应中反应物的总键能总和大于生成物的总键能总和
【答案】D
【解析】A.
,故A正确;
B.根据盖斯定律得到
,故B正确;
C.催化剂降低反应所需活化能,活化分子数目增多,分子总数不变,因此
能增大活化分子百分数,加快反应速率,故C正确;
D.该反应中是放热反应,因此反应物的总键能总和小于生成物的总键能总和,故D错误。
综上所述,答案为D。
【点睛】催化剂,降低反应所需活化能,活化分子数目增多,活化分子百分数增大,加快反应速率,但焓变不变。
5.氢气是一种常用的化工原料,应用十分广泛。
以H2合成尿素CO(NH2)2的有关热化学方程式有:
①N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H1=-92.4kJ·mol-1
②NH3(g)+
CO2(g)=
NH2CO2NH4(s)△H2=-79.7kJ·mol-1
③NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H3=+72.5kJ·mol-1
则N2(g)、H2(g)与CO2(g)反应生成CO(NH2)2(s)和H2O(l)的热化学方程式为___。
【答案】N2(g)+3H2(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=−179.3 kJ∙mol−1
【解析】已知:
①N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H1=-92.4kJ·mol-1
②NH3(g)+
CO2(g)=
NH2CO2NH4(s)△H2=-79.7kJ·mol-1
③NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H3=+72.5kJ·mol-1
根据盖斯定律:
①+②×2+③,可得N2(g)+3H2(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=−92.4+(−79.7)×2+72.5=−179.3 kJ⋅mol−1。
6.
(1)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4,常温下,0.5molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时,放出445kJ热量,则热化学方程式为__。
(2)已知:
N2(g)+
H2(g)=N(g)+3H(g)ΔH1=+akJ·mol-1
N(g)+3H(g)=NH3(g)ΔH2=-bkJ·mol-1
NH3(g)=NH3(l)ΔH3=-ckJ·mol-1
写出N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式__。
(3)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中,只存在S-F键,已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,F-F键能为160kJ·mol-1,S-F键能为330kJ·mol-1,试写出S(s)和F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式__。
【答案】
(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1
(2)N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)ΔH=-2(b+c-a)kJ·mol-1
(3)S(s)+3F2(g)=SF6(g)ΔH=-1220kJ·mol-1
【解析】
(1)0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时,放出445kJ热量,1molCH4燃烧生成CO2和液态水时放热2×445kJ=890kJ,则表示甲烷燃烧的热化学方程式为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1;
(2)已知:
N2(g)+
H2(g)=N(g)+3H(g)ΔH1=+akJ·mol-1①
N(g)+3H(g)=NH3(g)ΔH2=-bkJ•mol-1 ②
NH3(g)=NH3(l)ΔH3=-ckJ•mol-1 ③
根据盖斯定律:
由2(②+③+①)可得N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)ΔH=2(ΔH2+ΔH3+ΔH1)=-2(b+c-a)kJ/mol;
(3)反应热ΔH=反应物总键能−生成物总键能,所以对于S(s)+3F2(g)=SF6(g),其反应热ΔH=280kJ/mol+3×160kJ/mol−6×330kJ/mol=−1220kJ/mol,即S(s)+3F2(g)=SF6(g)ΔH=-1220kJ/mol。
【点睛】热化学方程式中要标注物质的状态;热化学方程式的数值与化学计量数有关,对于相同的物质反应,当化学计量数不同,其ΔH也不同。
7.拟用0.50mol·L-1的NaOH溶液和0.50mol·L-1的硫酸溶液进行中和热测定实验。
(一)配制0.50mol·L-1NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用240mLNaOH溶液,需要称量NaOH固体________g。
(2)用NaOH固体配制NaOH溶液用到的带刻度的玻璃仪器有________。
(二)测定中和热实验,其装置如图所示。
(3)写出该反应的热化学方程式(中和热的数值为57.3):
________。
(4)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,测得的实验数据如表。
①请填写表中空白:
起始温度T1/℃
终止温度T2/℃
温度差平均值(T2-T1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
28.1
27.9
28.0
34.1
________
2
25.7
25.5
25.6
29.7
3
25.9
25.9
25.9
29.9
4
26.0
26.2
26.1
30.3
②0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度均近似为1g/cm3,中和后生成的溶液比热容c=4.18J/(g·℃)。
则测得中和热ΔH=________kJ/mol(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是________(填字母)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.沿玻璃棒缓缓把NaOH溶液加入盛有硫酸的小烧杯中
C.用温度计测定H2SO4溶液起始温度后直接测定NaOH溶液的温度
D.溶液混合后用铁质环形搅拌棒搅拌
【答案】
(1)5.0
(2)烧杯、250mL容量瓶
(3)NaOH(aq)+
H2SO4(aq)=
Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ∙mol-1
(4)4.1-54.8ABCD
【解析】
【详解】
(1)若实验中大约要使用240mLNaOH溶液,需要250mL容量瓶,则称量NaOH固体的质量
;故答案为5.0。
(2)用NaOH固体配制NaOH溶液用到的带刻度的玻璃仪器有烧杯、250mL容量瓶,故答案为:
烧杯、250mL容量瓶。
(3)中和热的数值为57.3,则该反应的热化学方程式:
NaOH(aq)+
H2SO4(aq)=
Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ∙mol-1。
(4)①四次温度差分别为6.1℃、4.1℃、4.0℃、4.2℃,第1个数据与其他几个数据相差大,删去,因此平均值为4.1℃;故答案为:
4.1。
②0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度均近似为1g/cm3,则溶液的质量为50g+30g=80g,则测得中和热
;故答案为:
-54.8。
③A.实验装置保温、隔热效果差,温度差减小,误差偏低,故A符合题意;B.沿玻璃棒缓缓把NaOH溶液加入盛有硫酸的小烧杯中,热量有一部分散失,温度差减小,误差偏低,故B符合题意;C.用温度计测定H2SO4溶液起始温度后直接测定NaOH溶液的温度,测得的温度差减小,误差偏低,故C符合题意;D.溶液混合后用铁质环形搅拌棒搅拌,金属会导热,因此温度差减小,误差偏低,故D符合题意;综上所述,答案为ABCD。
8.下列民俗、诗句、谚语等包含吸热反应的是()
A.民间焰火之最——确山打铁花B.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
C.只要功夫深,铁杵磨成针D.冰,水为之,而寒于水
【答案】B
【解析】A.民间焰火之最——确山打铁花,是高能状态转变为低能状态,是放热过程,故A不符合题意;
B.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲,是吸热反应,故B符合题意;
C.只要功夫深,铁杵磨成针,是物理变化,故C不符合题意;
D.冰,水为之,而寒于水,水到冰是放热过程,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
9.下列过程中,需要吸收能量的是()
A.H+H=H2B.S+O2=SO2C.I2=I+ID.H++OH-=H2O
【答案】C
【解析】A.形成键要放出能量,H+H=H2要放出能量,故A不符合题意;
B.S+O2=SO2是燃烧反应,属于放热反应,放出能量,故B不符合题意;
C.断裂化学键吸收能量,I2=I+I要吸收能量,故C符合题意;
D.H++OH−=H2O是中和反应,属于放热反应,放出能量,故D不符合题意;
答案选C。
10.下列反应中,生成物的总能量大于反应物总能量的是( )
A.氢气在氧气中燃烧B.锌和稀硫酸反应制取氢气
C.氧化钙和水的反应D.焦炭在高温下与水蒸气反应
【答案】D
【解析】生成物的总能量大于反应物总能量,为吸热反应,常见的吸热反应有:
大多数的分解反应、C或氢气作还原剂的氧化还原反应、氯化铵与氢氧化钡的反应等。
A.氢气在氧气中燃烧,燃烧反应为放热反应,不符合题意,故A不选;
B.锌和稀硫酸反应制取氢气的反应为放热反应,不符合题意,故B不选;
C.氧化钙和水的反应属于化合反应,是放热反应,不符合题意,故C不选;
D.焦炭在高温下与水蒸气反应是典型的吸热反应,故D选;
故选D
。
11.下列表达不正确的是
A.任何化学反应都伴随着能量的变化
B.化学反应中化学键的断裂和形成是反应过程中有能量变化的本质原因
C.氢气燃烧的热化学方程式为:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∆H=571.6kJ·mol-1
D.在化学反应中需要加热的反应不一定是吸热反应
【答案】C
【解析】A.化学反应是实质是旧化学键断、新化学键生成,旧键断吸热、新键生成放热,所以任何化学反应都伴随着能量的变化,故A正确;
B.化学反应是实质是旧化学键断、新化学键生成,旧键断吸热、新键生成放热,化学反应中化学键的断裂和形成是反应过程中有能量变化的本质原因,故B正确;
C.氢气燃烧放热,焓变为负值,氢气燃烧的热化学方程式为:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∆H=-571.6kJ·mol-1,故C错误;
D.放热反应、吸热反应与反应条件无关,在化学反应中需要加热的反应不一定是吸热反应,故D正确;
选C。
12.下列说法不正确的是
A.电能属于一次能源
B.太阳能电池的能量转化方式为光能→电能
C.植物及其加工品所储存的能量为生物质能
D.芒硝晶体(Na2SO4·10H2O)白天在阳光下曝晒后失水、溶解吸热,夜里重新结晶放热,实现太阳能转化为化学能继而转化为热能
【答案】A
【解析】A.电能是用风能、水能、太阳能等制取的能源,属于二次能源,故A错误;
B.太阳能电池直接把太阳能转化为电能,故B正确;
C.生物质能是绿色植物将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量,故C正确;
D.Na2SO4•10H2O结晶属于化学变化,能量转换形式为化学能和热能的转化,白天在阳光下曝晒后失水,转换形式为太阳能和化学能的转化,故D正确;
选A。
13.雪是冬之精灵,在雪
水
冰的转化中能量变化的叙述正确的是()
A.ΔH1>0,ΔH2>0B.ΔH1>0,ΔH2<0
C.ΔH1<0,ΔH2<0D.ΔH1<0,ΔH2>0
【答案】B
【解析】雪→水的过程需吸收热量,故△H1>0,水→冰的过程需放出热量,故△H2<0,选项B项正确,故答案为B。
14.向Na2CO3溶液中滴加盐酸,反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是().
A.△H1>△H2△H2<△H3
B.反应HCO3-(aq)+H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)为放热反应
C.H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l),若使用催化剂,则△H3变小
D.CO32-(aq)+2H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)△H=(△H1+△H2+△H3)
【答案】D
【解析】A.根据图像,△H1<0,△H2<0,△H3>0,第一个反应放出的热量大于第二个反应放出的热量,放热焓变为“-”,放热越多,焓变越小,因此△H1<△H2,第三个反应是吸热,吸热为“+”,因此△H2<△H3,故A错误;
B.根据图像反应HCO3-(aq)+H+(aq)=CO2(g)+H2O(l),反应物总能量低于生成物总能量,应为吸热反应,故B错误;
C.H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l),若使用催化剂,则△H3不变,焓变只与初末状态的能量有关,与反应途径无关,故C错误;
D.利用盖斯定律将这三个方程式相加,得到CO32-(aq)+2H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)△H=(△H1+△H2+△H3),故D正确。
综上所述,答案为D。
15.已知葡萄糖(C6H12O6)的燃烧热是2804kJ·mol-1,当它在人体内氧化生成1g水时放出的热量约为()
A.26.0kJB.51.9kJC.155.8kJD.467.3kJ
【答案】A
【解析】根据燃烧热的概念可知,1mol葡萄糖燃烧放出2804kJ热量时生成6mol液态水,即108g水,通过假设生成1g 液态水时放出的热量是xkJ,列式计算即可。
葡萄糖的燃烧热是2804kJ/mol,可知葡萄糖的燃烧热的热化学方程式为C6H12O6(s)+6O2(g)
6CO2(g)+6H2O(l)△H=-2804kJ/mol,即生成108gH2O放出2804kJ的热量,设生成1g 液态水时放出的热量是xkJ,可得:
=
解得:
x=26.0kJ,答案选A。
16.我国科研人员研制了
双温区催化剂(
区域和
区域的温度差可超过
)。
双温区催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在值化剂表面上的物种用*标注。
下列说法正确的是
A.①为氮氮三键的断裂过程
B.①②③在高温区发生,④⑤在低温区发生
C.④为
原子由
区域向
区域的传递过程
D.使用
双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应
【答案】B
【解析】A.由图可知,经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附,并没有变成氮原子,所以①不是氮氮三键的断裂过程,故A错误;
B.由图可知,①为催化剂吸附氮气的过程,②为形成过渡态的过程,③为解离为N2的过程,以上都需要在高温时进行;④⑤在低温区进行是为了增加平衡产率,故B正确;
C.由图可知,过程④完成了
到
两种过渡态的转化,N原子由Fe区域向
区域传递,故C错误;
D.化学反应不会因催化剂的加入而改变吸放热的情况,故D错误;
答案选B。
17.下列说法正确的是()
A.101kPa时,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-572kJ·mol-1,则H2的燃烧热ΔH=-572kJ·mol-1
B.一定条件下发生反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1,此条件下将1.5molH2和过量N2充分反应,放出热量46.2kJ
C.若将等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
D.已知:
2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)ΔH1,2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH2,则ΔH1<ΔH2
【答案】D
【解析】A.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,而572kJ是2mol氢气燃烧放出的热量,A错误;
B.N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)是可逆反应,不能进行到底,放出的热量会小于46.2kJ,B错误;
C.气态硫比固态硫能量高,燃烧放热多,C错误;
D.等量的碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量多于不完全燃烧生成CO放出的热量,而ΔH为负值,所以ΔH1<ΔH2,D正确;
故选D。
【点睛】
比较ΔH时,要注意是放热反应还是吸热反应,若反应放热,ΔH为负,放热量多的ΔH反而小。
18.下列有关说法正确的是
A.已知:
①C(s石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=—393.5mol/L,②C(s金刚石)+O2(g)=CO2(g)△H2=—395.0mol/L,则金刚石比石墨稳定
B.在101kPa时,1molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,H2燃烧热为-285.8kJ·mol-1
C.一定条件下2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)△H1,2SO2(g)+O2(g)
2SO3(l)△H2则△H1>△H2
D.在一定温度和压强下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H=﹣38.6kJ/mol
【答案】C
【解析】物质所含能量越高,结构越不稳定;反应热△H为实验理论值,为生成物总能量减去反应物总能量,据此回答问题。
A.根据盖斯定律可知,C(s石墨)=C(s金刚石)ΔH=ΔH1-ΔH2=-393.5mol/L+395.0mol/L=+1.5mol/L>0,反应吸热,即石墨的化学能小于金刚石的化学能,化学能越高,物质稳定性越差,故石墨比金刚石稳定,A错误;
B.燃烧热指在25ºC,101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,题中未指明环境温度,故无法定义H2燃烧热,B错误;
C.同一物质,气体所含能量大于液体,根据△H=生成物总能量-反应物总能量可知,△H1>△H2,C正确;
D.N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)反应为可逆反应,实际测得的放热量比理论值偏小;热化学方程式△H为理论值,是生成物总能量与反应物总能量的差值,故不能根据实际反应放热得出反应热,D错误。
答案为C。
【点睛】本题易错点在B,有关燃烧热的定义一定要注意以下几点:
①规定在101kPa压强,常温25ºC下测出热量,因为压强和温度不定,反应热数值不相同;
②规定可燃物物质的量为1mol;
③规定可燃物完全燃烧生成稳定化合物所放出的热量为标准。
19.0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时,放出445kJ热量,下列热化学方程式中正确的是()
A.CH4+2O2===CO2+2H2O△H=-890.3kJ/mol
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l);△H=+890.3kJ/mol
C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.3kJ/mol
D.2CH4(g)+4O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l);△H2=-1780kJ
【答案】C
【解析】A.热化学方程中应注明反应物和生成物的状态,故A错误;
B.该反应放热,焓变的符号应为“-”,故B错误;
C.0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时,放出445kJ热量,则1molCH4完全燃烧,放出890kJ热量,热化学方程式为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol,故C正确;
D.焓变单位为kJ/mol,故D错误;
故选C。
20.判断下列关于焓变的说法正确的是()
A.相同条件下反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)与4SO2(g)+2O2(g)
4SO3(g)的△H相等
B.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式可以表示为:
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ·mol-1
C.在一定温度和压强下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H=-38.6kJ·mol-1
D.一定条件2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)△H1,2SO2(g)+O2(g)
2SO3(l)△H2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 化学 二轮 复习 高分 化学能 热能 解析