届高考化学第一轮知识点复习题29.docx
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届高考化学第一轮知识点复习题29
一、选择题
1.(2014·河北省名校名师俱乐部高三调研
(二))氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体,已知热化学方程式:
4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH1 ①
4Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH2 ②
3O2(g)===2O3(g) ΔH3 ③
则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是( )
A.ΔH1-ΔH2=ΔH3 B.ΔH1+ΔH2=ΔH3
C.ΔH2-ΔH1=ΔH3D.ΔH1+ΔH2+ΔH3=0
答案:
A
2.(2014·河北省普通高中高三质监
(一))为探究NaHCO3、Na2CO3与1mol·L-1盐酸反应(设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ)过程中的热效应,进行实验并测得如下数据:
序号
液体
固体
混合前温度
混合后最高温度
①
35mL水
2.5gNaHCO3
20℃
18.5℃
②
35mL水
3.2gNa2CO3
20℃
24.3℃
③
35mL盐酸
2.5gNaHCO3
20℃
16.2℃
④
35mL盐酸
3.2gNa2CO3
20℃
25.1℃
下列有关说法正确的是( )
A.仅通过实验③即可判断反应Ⅰ是吸热反应
B.仅通过实验④即可判断反应Ⅱ是放热反应
C.通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是吸热反应、放热反应
D.通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是放热反应、吸热反应
解析:
实验①说明碳酸氢钠溶于水吸热,但实验③溶液的温度更低,两实验结合可知碳酸氢钠与盐酸反应是吸热反应。
同理实验②④结合起来可知碳酸钠与盐酸的反应属于放热反应。
答案:
C
3.(2013·天津耀华中学高三化学检测)已知:
H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-270kJ/mol,下列说法不正确的是( )
A.44.8L氟化氢气体分解成22.4L的氢气和22.4L的氟气吸收270kJ热量
B.1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ
C.相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和高于2mol氟化氢气体的能量
D.2molH—F键的键能比1molH—H键和1molF—F键的键能之和小270kJ
解析:
A项未指明所处的是否为标准状况,其物质的量不一定为2mol,错误;因HF(g)的内能较HF(l)的高,故B项正确;由题意知,生成HF的反应是放热反应,故可知C、D项正确。
答案:
A
4.(2013·和田一中模拟)在一定条件下,将64g二氧化硫气体氧化成三氧化硫气体时,实验测得放出的热量为78.64kJ,已知二氧化硫在此条件下的转化率为80%。
下列热化学方程式书写正确的是( )
A.SO2(g)+
O2(g)===SO3(g) ΔH=-98.3kJ/mol
B.2SO2(g)+O2(g)===2SO3(l) ΔH=-196.6kJ/mol
C.SO2(g)+
O2(g)===SO3(g) ΔH=-78.64kJ/mol
D.2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g) ΔH=+196.6kJ/mol
解析:
根据题目可知该反应为放热反应,D选项中ΔH>0,D选项错误;B选项中“l”表示液态,题目要求的是生成三氧化硫气体,B选项错误,可逆反应中的ΔH指的是其完全反应时放出的热量,与转化率和其是否可逆无关,C选项错误,n(SO2)=1mol,参加反应的有0.8mol,放出的热量为78.6kJ,若参加反应的SO2是1mol,则放出的热量为98.3kJ,故A正确。
答案:
A
5.(2013·重庆卷·6)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:
根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。
A.根据Cl原子半径小于P原子半径,可判断P—P键键长大于P—Cl键键长,所以P—P键的键能小于P—Cl键的键能,故A错误。
B.根据盖斯定律可得Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(g)ΔH=(b-a)/4kJ·mol-1,但不知PCl5(g)转化为PCl5(s)时的热效应,故B错误。
C.由B选项分析得出的热化学方程式可知:
(b-a)/4=x(Cl—Cl键的键能)+3×1.2c-5c,x=(b-a)/4+1.4c,故C正确。
D.由P4(g)+6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH=akJ·mol-1可知:
a=4y(P—P键的键能)+6×
-12×1.2c,得:
y=
,D正确。
答案:
CD
点拨:
知识:
盖斯定律和焓变与键能的关系。
能力:
运用盖斯定律和键能与焓变的关系分析问题和解决问题的能力。
试题难度:
中等。
6.已知一些燃料的ΔH数据如下:
使用上述燃料,最能体现“低碳经济”理念的是( )
A.一氧化碳B.甲烷
C.异辛烷D.乙醇
解析:
燃烧放出的热量相同时,生成CO2最少的(或生成1molCO2时放出的热量最多的)符合题意,B项正确。
答案:
B
7.(2014·河南省郑州市高三联考
(一))有下列两个反应,当温度降低时,反应a平衡右移,反应b平衡左移.a.C2H2(g)+H2(g)C2H4(g);b.2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)。
根据上述变化,判断以下几个热化学方程式:
①C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-Q1kJ/mol,②2C(s)+H2(g)C2H2(g) ΔH=-Q2kJ/mol,③2C(s)+2H2(g)C2H4(g) ΔH=-Q3kJ/mol,其中2Q1、Q2、Q3从大到小的顺序是( )
A.2Q1>Q3>Q2B.Q3>Q2>2Q1
C.Q2>Q3>2Q1D.Q3>2Q1>Q2
答案:
A
8.(2014·上海市浦东区高三第一学期期中)碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反应的热化学方程式如下所示:
①H2(g)+I2(?
)2HI(g) ΔH=+9.48kJ
②H2(g)+I2(?
)2HI(g) ΔH=-26.48kJ
下列判断正确的是( )
A.①中的I2为固态,②中的I2为气态
B.②的反应物总能量比①的反应物总能量低
C.①的产物比反应②的产物热稳定性更好
D.1mol固态碘升华时将吸热17kJ
解析:
A.反应①放热,②吸热源于碘单质的状态不同,固态变为气态需要吸收能量,故①中的I2为气态,②中的I2为固态,错误;B.生成物的能量相等,①放热,故②的反应物总能量比①的反应物总能量低,正确;C.产物的稳定性形同,错误;D.1mol固态碘升华时将吸热为26.48+9.48=35.96kJ,错误。
答案:
B
9.已知H2(g)+Br2(l)===2HBr(g) ΔH=-72kJ/mol,蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,其他的相关数据如下表:
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
436
a
369
则表中a为( )
A.404B.260
C.230D.200
解析:
首先根据盖斯定律求出H2(g)+Br2(g)===2HBr(g)的ΔH为-102kJ/mol,然后根据反应热:
ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=436+a-369×2=-102,解得:
a=200,故D项正确。
答案:
D
10.(2013·全国新课标Ⅱ·12)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
点拨:
知识:
盖斯定律及其应用。
试题难度:
中等。
11.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( )
解析:
A项中A与B反应生成X的反应是放热反应,X生成C的反应是吸热反应,均与题意矛盾,A项不正确;B项X生成C的反应是吸热反应,与题意不符,B项不正确;C项中A与B反应生成X的反应是放热反应,与题意矛盾,C项不正确;D项中A与B反应生成X的反应是吸热反应,X生成C的反应是放热反应,且A与B反应生成C的反应是放热反应,符合题意,因此D项正确。
答案:
D
12.(2013·山东卷·12)对于反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,在其他条件不变的情况下( )
A.加入催化剂,改变了反应的途径,反应的ΔH也随之改变
B.改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量不变
C.升高温度,反应速率加快,反应放出的热量不变
D.若在原电池中进行,反应放出的热量不变
解析:
分析题给化学反应的特点,包括反应前后化学计量数的关系、ΔH的正负等,再结合化学平衡原理及原电池知识分析热量的变化。
A项,加入催化剂,改变了反应物和生成物的活化能,从而改变反应的途径,但反应的ΔH只与反应物、生成物的总能量有关,并不发生改变。
B项,该反应前后气体的总物质的量不变,改变压强,平衡不发生移动,因此反应放出的热量不变。
C项,升高温度,反应速率加快,平衡逆向移动,反应放出的热量减少。
D项,原电池反应中,化学能主要转化为电能,因此反应放出的热量将减少。
答案:
B
点拨:
知识:
外界条件(如温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响及反应过程中热量的变化;原电池反应的实质。
试题难度:
中等。
13.(2013·河南郑州第一次质量预测)某化学反应的能量变化如下图所示。
下列有关叙述正确的是( )
A.该反应的反应热ΔH=E1-E2
B.a、b分别对应有催化剂和无催化剂的能量变化
C.催化剂能降低反应的活化能
D.催化剂能改变反应的焓变
解析:
根据总反应的能量变化图知,ΔH=E2-E1,A错误;催化剂能改变反应途径,降低反应的活化能,但不能改变反应的焓变,B、D错误,C正确。
答案:
C
14.(2013·安徽池州模拟)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1
B.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1
C.已知NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1,则含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量
D.相同条件下,2mol氢原子所具有的能量小于1mol氢分子所具有的能量
解析:
解题时应根据题中给出的信息,结合燃烧热与中和热的计量标准,再结合题中具体的热化学方程式进行判断。
A选项中H2的燃烧热是1molH2燃烧生成液态水时所放出的热量,A错;B项中水应为液态,B错;C选项中1molNaOH完全中和放出热量57.4kJ,0.5mol应放出28.7kJ热量,C对;氢原子转化为氢分子形成化学键放出能量,说明2mol氢原子的能量大于1mol氢分子的能量,D错。
答案:
C
二、非选择题
15.水煤气(主要成分CO、H2)是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得。
已知:
①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3kJ/mol
②C(s)+
O2(g)===CO(g)
ΔH=-110.5kJ/mol
③CO(g)+
O2(g)===CO2(g)
ΔH=-283.0kJ/mol
④H2(g)+
O2(g)===H2O(g)
ΔH=-241.8kJ/mol
⑤H2(g)+
O2(g)===H2O(l)
ΔH=-285.5kJ/mol
(1)将2.4g炭转化为水煤气,再完全燃烧,整个过程放出的热量为________kJ。
(2)由CO、H2在一定条件下获得汽油的替代品——甲醇,甲醇的燃烧热为726.5kJ/mol,试写出由CO、H2生成甲醇的热化学方程式________________________________________________________________________。
解析:
(1)因始态为C(s),终态为CO2(g),由盖斯定律可知焓变与0.2molC(s)转化为CO2(g)的焓变相同。
由②+③可得C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol,故2.4g炭在此过程放出热量为78.7kJ。
(2)根据甲醇的燃烧热可得热化学方程式⑥CH3OH(l)+
O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.5kJ/mol,③+⑤×2-⑥得CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l) ΔH=-127.5kJ/mol
答案:
(1)78.7
(2)CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l) ΔH=-127.5kJ/mol
16.化学键的键能是指气态原子间形成1mol化学键时释放的能量。
如H(g)+I(g)===HI(g) ΔH=-297kJ/mol,即H—I键的键能为297kJ/mol,也可以理解为破坏1molH—I键需要吸收297kJ的能量。
一个化学反应一般有旧化学键的断裂和新化学键的形成。
如下表是一些键能数据(kJ/mol):
回答下列问题:
(1)由表中数据能否得出这样的结论:
①半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大)________(填“能”或“不能”);②非金属性越强的原子形成的共价键越牢固________(填“能”或“不能”);能否由数据找出一些规律,请写出一条:
__________________________________________________________________________________________;试预测C-Br键的键能范围:
________________ (2)由热化学方程式H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-183kJ/mol,并结合表上数据可推知一个化学反应的反应热(设反应物、生成物均为气态)与反应物和生成物的键能之间的关系是_________________________________________________________, ________________________________________________________________________。 由热化学方程式2H2(g)+S2(s)===2H2S(g) ΔH=-224.5kJ/mol和表中数值可计算出1molS2(s)汽化时将________(填“吸收”或“放出”)________kJ的热量。 解析: (1)①键能是用来描述化学键强弱的,键长越短(即成键原子半径越小),往往键能越大,但也并不绝对。 如H-O的键长比H-H的键长长,但键能却相对较大。 ②由表中数据可知S===S的键能大于Cl-Cl键,但S的非金属性弱于Cl;由H-O键的键能大于H-S键的键能,H-F键的键能大于H-Cl键的键能可得规律。 (2)化学反应的反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差。 答案: (1)①不能 ②不能 与相同原子结合时,同主族元素的原子形成的共价键,原子半径越小,共价键越强 218kJ/mol 330kJ/mol (2)化学反应的反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差 吸收 4.5 17.已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在,而在蒸气状态时,含有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体,其中S4、S6和S8具有相似的结构特点,其结构如下图所示: (1)在一定温度下,测得硫蒸气的平均摩尔质量为80g/mol,则该蒸气中S2分子的体积分数不小于________。 (2)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下图简单表示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。 ①写出表示S8燃烧热的热化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 ②写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 ③若已知硫氧键的键能为dkJ·mol-1,氧氧键的键能为ekJ·mol-1,则S8分子中硫硫键的键能为________。 解析: (1)采用极值法讨论,因平均摩尔质量为80g/mol,所以当混合气体中只含有S2和S4时,S2的体积分数最小,根据十字交叉法求得φ(S2)=75%。 (2)①燃烧热指的是1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,因此根据定义先写出化学方程式,S8(s)+8O2(g) 8SO2(g),又由于题干中给出的焓变是指生成1mol产物的数据,因此该反应的热化学方程式为S8(s)+8O2(g)===8SO2(g) ΔH=-8akJ·mol-1。 ②可根据题中图示直接写出热化学方程式。 ③设S8分子中硫硫键的键能为xkJ·mol-1,由于反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和,结合①可得8x+8e-16d=-8a,解得x=2d-a-e。 答案: (1)75% (2)①S8(s)+8O2(g)===8SO2(g) ΔH=-8akJ·mol-1 ②2SO3(g)===2SO2(g)+O2(g) ΔH=+2bkJ·mol-1 ③(2d-a-e)kJ·mol-1
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