高三化学复习专题能力训练18.docx
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高三化学复习专题能力训练18
专题能力训练2 化学反应与能量
(时间:
45分钟 满分:
100分)
一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分。
每小题只有1个选项符合题意)
1.下列说法或表示方法正确的是( )
A.反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应一定不能发生
B.强酸跟强碱反应放出的热量就是中和热
C.大多数化合反应发生时,断键时吸收的热量小于成键时放出的热量
D.在101kPa、25℃时,12gC完全燃烧生成CO,放出110.35kJ热量,则C的燃烧热为110.35kJ·mol-1
2.下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A.已知2H2(g)+O2(g)
2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1
B.已知3O2(g)
2O3(g) ΔH>0,则臭氧比氧气稳定
C.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则该反应的热化学方程式为:
NaOH(aq)+HCl(aq)
NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1
D.已知2C(s)+2O2(g)
2CO2(g) ΔH1。
2C(s)+O2(g)
2CO(g) ΔH2。
则ΔH1>ΔH2
3.(2014浙江湖州模拟)有关能量的判断或表示方法正确的是( )
A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量更多
B.从C(s,石墨)
C(s,金刚石)
ΔH=+1.9kJ·mol-1,可知:
金刚石比石墨更稳定
C.由H+(aq)+OH-(aq)
H2O(l)
ΔH=-57.3kJ·mol-1,可知含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出热量大于57.3kJ
D.2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)
2H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
4.下列关于热化学方程式的表述中,正确的是( )
A.CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol-1,则CO2分解的热化学方程式为:
2CO2(g)
2CO(g)+O2(g) ΔH=+283.0kJ·mol-1
B.向1L0.5mol·L-1的NaOH溶液中加入下列物质:
①稀醋酸 ②浓硫酸 ③稀硝酸恰好完全反应,其焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是:
ΔH1<ΔH3<ΔH2
C.一定条件下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
ΔH=-38.6kJ·mol-1
D.已知氯气、溴蒸气分别与氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2的值均大于零):
H2(g)+Cl2(g)
2HCl(g) ΔH=-Q1kJ·mol-1
H2(g)+Br2(g)
2HBr(g) ΔH=-Q2kJ·mol-1
则Q1>Q2
5.(2015四川成都检测)下图为两种途径制备硫酸的过程,反应条件略。
下列说法不正确的是( )
A.途径②增大O2浓度可提高SO2转化率
B.含1molH2SO4的浓溶液与足量NaOH反应,放出的热量即为中和热
C.途径②中SO2和SO3均属于酸性氧化物
D.若ΔH1<ΔH2+ΔH3,则2H2O2(aq)
2H2O(l)+O2(g)为放热反应
6.(2015江苏模拟)下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。
下列说法正确的是( )
A.由MgCl2制取Mg是放热过程
B.热稳定性:
MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C.常温下氧化性:
F2 D.由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为: MgBr2(s)+Cl2(g) MgCl2(s)+Br2(g),ΔH=-117kJ·mol-1 7.下列说法中正确的是( ) A.已知CO的燃烧热ΔH=-283kJ·mol-1,2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1,则图甲表示CO与H2O(g)反应生成CO2和H2的能量变化 图甲 图乙 B.图乙表示某一放热反应,若使用催化剂E1、E2、ΔH都会发生改变 C.已知25℃时: ①HF(aq)+OH-(aq) F-(aq)+H2O(l) ΔH=-67.7kJ·mol-1 ②H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1 则氢氟酸电离的热化学方程式为: HF(aq) F-(aq)+H+(aq) ΔH=+10.4kJ·mol-1 D.表示H2燃烧热的热化学方程式为: 2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1 二、非选择题(共4小题,共58分) 8.(8分) (1)(2015湖北检测)研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。 已知拆开1molH2、1molO2和液态水中1molO—H键使之成为气态原子所需的能量分别为436kJ、496kJ和462kJ;CH3OH(g)的燃烧热为627kJ·mol-1。 则CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(l) ΔH= kJ·mol-1。 (2)(2015广东联考)甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸气重整。 向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有: 化学方程式 ΔH/(kJ·mol-1) 甲烷 氧化 CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-802.6 CH4(g)+O2(g) CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-322.0 蒸气 重整 CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.2 CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH4=+165.0 已知反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH= kJ·mol-1。 9.(15分) (1)(2015广东深圳模拟)工业上用NH3和CO2反应合成尿素: 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(g)+H2O(g) ΔH1=-536.1kJ·mol-1 尿素可用于处理汽车尾气。 CO(NH2)2(g)与尾气中NO反应生成CO2、N2、H2O(g)排出。 又知: 4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g) ΔH2=-1806.4kJ·mol-1 写出CO(NH2)2(g)与NO反应的热化学方程式 。 (2)(2015广东肇庆模拟)某化学兴趣小组对碳的氧化物做了深入的研究并取得了一些成果。 已知: C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH=-393kJ·mol-1; 2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1; 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=-484kJ·mol-1 将水蒸气喷到灼热的炭上实现炭的气化(制得CO、H2),该反应的热化学方程式为 。 10.(15分)某种优质燃油由甲、乙两种有机物混合而成,甲、乙两种物质含有C、H、O三种元素中的两种或三种。 已知甲、乙及CO、H2的燃烧热如下: 物质 甲 乙 CO H2 -1366 -5518 -283 -286 取甲、乙按不同比例混合的燃油23g,在足量的O2中燃烧时,放出的热量Q与混合物中乙的物质的量分数x的关系如右图所示。 试求: (1)乙的相对分子质量Mr(乙)= 。 (2)160g由甲、乙以等物质的量混合而成的燃油在347.2LO2中恰好完全燃烧,得492.8L气体,冷却到室温时,还剩余224L(气体体积均在标准状况下测定)。 由此可求得混合物中,C、H、O的原子个数比为 。 甲、乙的分子式为: 甲 ;乙 。 (3)1mol由甲、乙以等物质的量混合而成的燃油在一定量的O2中燃烧,放出热量2876kJ,则反应中生成CO mol。 11.(20分)随着世界工业经济发展、人口剧增,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)右图为C及其氧化物的变化关系图,若变化①是置换反应,则其化学方程式为 ;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,1g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= 。 参考答案 1.C 解析: 反应物的总能量低于生成物的总能量即吸热反应,可以发生,A错误;中和热是指强酸强碱的稀溶液完全中和生成1mol水时放出的热量,B错误;大多数化合反应是放热反应,C正确;1mol可燃物充分燃烧,生成稳定的氧化物时所放出的热量是燃烧热,生成物中的水为液态时才是燃烧热,D错误。 2.C 解析: 1mol可燃物充分燃烧,生成稳定的氧化物所放出的热量是燃烧热,A错误;物质具有的能量越低越稳定,氧气更稳定,B错误;20.0gNaOH为0.5mol,故1molNaOH与HCl完全中和放热28.7×2kJ,C正确;ΔH为负值,放热越多值越小,D错误。 3.C 解析: A项,等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量更多,错误;B项,从C(s,石墨) C(s,金刚石) ΔH=+1.9kJ·mol-1,可知石墨比金刚石更稳定,错误;D项,2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1。 4.D 解析: 燃烧热是指1mol可燃物充分燃烧,生成稳定的氧化物所放出的热量,所以CO2分解的热化学方程式为2CO2(g) 2CO(g)+O2(g) ΔH=+566.0kJ·mol-1,A错误;醋酸是弱电解质,电离时吸热,浓硫酸溶于水时放热,放热多少排序为浓硫酸>稀硝酸>稀醋酸,又因为放热反应中ΔH为负值,故ΔH2<ΔH3<ΔH1,B错误;因为N2和H2的反应为可逆反应,0.5molN2(g)和1.5molH2(g)只能部分反应,无法计算焓变,C错误;氢气与氯气反应放出的热量多,D正确。 5.B 解析: 增大一种反应物的浓度,可以提高另一种反应物的转化率,A正确;在稀溶液中,酸和碱完全反应生成1molH2O时释放出的热量是中和热,B错误;SO2、SO3均为酸性氧化物,C正确;由盖斯定律可知,D正确。 6.D 解析: Mg(s)与Cl2(g)的总能量高于MgCl2(s)的能量,由MgCl2(s)制取Mg(s)是吸热过程,A错误;物质所含能量越低越稳定,B错误;氧化性: F2>Cl2>Br2>I2,C错误;①Mg(s)+Cl2(g) MgCl2(s) ΔH=-641kJ·mol-1,②Mg(s)+Br2(g) MgBr2(s) ΔH=-524kJ·mol-1,①-②即得D项中的热化学方程式,D正确。 7.A 解析: A选项,①CO(g)+O2(g) CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1、②2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1,①式减去×②式可得: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·mol-1,正确;B选项,催化剂对E1、E2有影响,但对ΔH无影响,错误;C选项,将①式减去②式可得: HF(aq) H+(aq)+F-(aq) ΔH=-10.4kJ·mol-1,错误;D选项不是表示1molH2燃烧,错误。 8.答案: (1)-93 (2)-41.2 解析: (1)根据题意,可得①H2(g)+O2(g) H2O(l) ΔH=(436+496×-462×2)kJ·mol-1=-240kJ·mol-1 ②CH3OH(g)+O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-627kJ·mol-1,则所求热化学方程式可由①×3-②得到,根据盖斯定律,ΔH=-93kJ·mol-1。 (2)将已知热化学方程式依次编号为①、②、③、④,则所求热化学方程式可由④-③得到,根据盖斯定律,ΔH=-41.2kJ·mol-1。 9.答案: (1)2CO(NH2)2(g)+6NO(g) 5N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-734.2kJ·mol-1 (2)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+132kJ·mol-1 解析: (1)CO(NH2)2与NO反应的方程式为2CO(NH2)2+6NO 5N2+2CO2+4H2O。 将已知热化学方程式依次编号为①、②,则所求热化学方程式可由②-①×2得到。 (2)水蒸气与灼热的炭反应为C+H2O CO+H2,将已知热化学方程式依次编号为①、②、③,则所求热化学方程式可由①-×②-×③得到。 10.答案: (1)114 (2)10∶24∶1 C2H6O C8H18 (3)2 解析: (1)当x=1.0时,燃油全部是乙, n(乙)==0.2017mol,则Mr(乙)==114。 当x=0时,同理可得Mr(甲)=46。 (2)160g混合物燃烧生成n(CO2)==10mol, n(H2O)==12mol,根据CO2和H2O中的氧元素之和与消耗氧气的差值求得原混合物中含n(O)=1mol,所以C、H、O的原子个数比为10∶24∶1。 设160g混合物的物质的量为nmol,则 114n+46n=160,解得n=1。 所以甲的分子式为C2H6O,乙的分子式为C8H18。 (3)1mol混合物完全燃烧放出热量kJ=3442kJ,实际放出热量2876kJ,所以生成CO的物质的量为=2mol。 11.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 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①②③,③-②+①×2即可得所求方程式,所以ΔH=+141kJ·mol-1-(-566kJ·mol-1)+(-393.5kJ·mol-1)×2=-80kJ·mol-1。
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