2013年高考化學總復習 第一節(jié) 化學能與熱能（含解析） 新人教版

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1、【高考總復習】2013高考化學專題復習：第一節(jié) 化學能與熱能（人教版） 一、雙項選擇題 1．(2011年海南)某反應的ΔH＝＋100 kJ/mol，下列有關該反應的敘述正確的是(　　) A．正反應活化能小于100 kJ/mol B．逆反應活化能一定小于100 kJ/mol C．正反應活化能不小于100 kJ/mol D．正反應活化能比逆反應活化能大100 kJ/mol 解析：某反應的ΔH＝＋100 kJ/mol，說明該反應的正反應為吸熱反應，且正反應的活化能比逆反應的活化能大100 kJ·mol－1，正反應的活化能應大于100 kJ/mol，無法確定逆反應的活化能大小。 答案：

2、CD 命題立意：本題考查活化能、反應中的能量變化與ΔH的關系等問題，側(cè)重考查考生對活化能的理解與應用，題目的難度較小。 2．(2011年北京理綜)25 ℃、101 kPa下：①2Na(s)＋O2(g)===Na2O(s)　ΔH1＝－414 kJ/mol ②2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)　ΔH2＝－511 kJ/mol 下列說法正確的是(　　) A．①和②產(chǎn)物的陰陽離子個數(shù)比不相等 B．①和②生成等物質(zhì)的量的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移電子數(shù)不同 C．常溫下Na與足量O2反應生成Na2O，隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快 D．25 ℃、100 kPa下，Na2O2(s)＋2Na

3、(s)===2Na2O(s)　ΔH＝－317 kJ/mol 解析：A項Na2O2中的陰離子是O，所以Na2O2中陽離子與陰離子的個數(shù)比為2∶1，與Na2O相同，故A錯誤；B項兩種情況下生成等物質(zhì)的量的生成物時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等，故B錯誤；C項溫度升高后產(chǎn)物是Na2O2，故C錯誤，D項正確。 答案：D 3．氫氣燃燒的熱化學方程式，可用下列兩種方程式表示： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－Q1 kJ/mol H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－Q2kJ/mol Q1與Q2的關系為(　　) A．Q1＝Q2 B．Q2>Q1 C．Q1>2Q2

4、 D．Q1<2Q2 解析：若前者的生成物也為H2O(g)，則Q1＝2Q2，而生成的水為液態(tài)，故Q1＞2Q2。 答案：C 4．氫能是一種既高效又干凈的新能源。氫能具有的優(yōu)點包括：①原料來源廣　②易燃燒、熱值高　③儲存方便 ④制備工藝廉價易行 A．①③ B．①② C．③④ D．②④ 解析：氫能來源于水的分解，原料普遍，①正確；氫氣易燃，放出的熱量多，②正確；氫氣易燃且體積所占空間大，若壓縮則需要高壓，因此儲存不方便，③錯；水的分解需要大量的能量，④錯。 答案：B 5．(2012年山東省山師大附中高三第二次模擬)根據(jù)碘與氫氣反應的熱化學方程式 (i)I

5、2(s)＋H2(g) 2HI(g)　ΔH1＝＋26.48 kJ/mol (ii)I2(g)＋H2(g) 2HI(g)　ΔH2＝－9.48 kJ/mol。 下列判斷正確的是(　　) A．反應(ii)的產(chǎn)物比反應(i)的產(chǎn)物穩(wěn)定 B．1 mol I2(s)比1 mol I2(g)總能量低35.96 kJ C．254 g I2中通入2 g H2(g)充分反應放熱9.48 kJ D．反應(ii)反應物的總能量比反應(i)反應物的總能量高17 kJ 答案：B 6．(2012年重慶卷)肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關化學反應的能量變化如下圖所示。已知斷裂1 mol化學鍵所需的能量(k

6、J)：N≡N為942、O＝O為500、N－N為154，則斷裂1 mol N－H鍵所需的能量(kJ)是(　　) A．194 B．391 C．516 D．658 解析：由圖可知N2H4(g)＋O2(g)===2N(g)＋4H(g)＋2O(g)　ΔH3。由蓋斯定律可知ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝2218 kJ/mol，E(N－N)＋4E(N－H)＋E(O＝O)＝2218。解之得E(N－H)＝391 kJ/mol，故選B。 答案：B 7．下列說法或表示方法正確的是(　　) A．測定HCl和NaOH的中和熱時，每次實驗均應測量三個溫度，即鹽酸的起始溫度、NaOH的起始

7、溫度和反應穩(wěn)定后的溫度 B．由“C(石墨)―→C(金剛石)　ΔH＝＋1.9 kJ/mol”可知金剛石比石墨穩(wěn)定 C．在101 kPa時，2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學方程式表示為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝＋571.6 kJ/mol D．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJ 解析：反應后的讀數(shù)應取溫度計測到的最高讀數(shù)，A項錯；B項ΔH>0，說明反應吸熱，金剛石的

8、能量高，能量越高越不穩(wěn)定，故B項錯；放熱反應的焓變應為負值，C項錯；因為濃硫酸在稀釋時還要放出一部分能量，故D項正確。 答案：D 8．(2012年大綱全國)反應A＋B→C(ΔH＜0)分兩步進行：①A＋B→X(ΔH＞0)，②X→C(ΔH＜0)。下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是(　　) 解析：對于吸熱反應，E生成物＞E反應物，對于放熱反應，E生成物＜E反應物，綜合分析，D正確。 答案：D 9．(2012年山東省濰坊市重點中學高三2月月考)一定條件下用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知： ①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O

9、(g)　ΔH＝－574 kJ·mol－1 ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1160 kJ·mol－1 下列正確的選項是(　　) A．CH4催化還原NOx為N2的過程中，若x＝1.6，則轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3.2 mol B．CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－867 kJ·mol－1 C．若0.2 mol CH4還原NO2至N2，在上述條件下放出的熱量為173.4 kJ D．若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3.2 mol 答案：C 10

10、．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－574.6 kJ/mol 2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 452 kJ/mol H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol 下列說法正確的是(　　) A．H2(g)的燃燒熱為574.6 kJ/mol B．1/2H2SO4(aq)＋1/2Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol C．同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒，H2(g)放出的熱量多 D．3H2(g)＋CO2(g)

11、===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝＋135.9 kJ/mol 解析：燃燒熱是指在25 ℃、101 kPa下，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量。A項中根據(jù)已知熱化學反應方程式可知H2(g)的燃燒熱為287.3 kJ·mol－1，不正確；B項中有BaSO4(s)生成，而生成BaSO4也是放熱的，所以放出的熱量比57.3 kJ多，即B項中的ΔH<－57.3 kJ/mol，不正確；D項中按蓋斯定律可知正確的是3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－135.9 kJ/mol。 答案：C 11．(2012年5月山東棗莊市理綜模擬(有

12、刪動)) (1)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－437.3 kJ·mol－1 ① 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝－571.6 kJ·mol－ 1 ② 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3＝－566.0 kJ·mol－1 ③ 則：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝________________________________________________________________________。 (2)某文獻報道：在30 ℃、30 MPa條件下，以Fe、CoCl2作催

13、化劑，CO2和H2反應生成丁烷和戊烷。假定在一容器中充入一定量的CO2和H2，加入催化劑，若CO2和H2的轉(zhuǎn)化率均為100%，產(chǎn)物只有丁烷和戊烷，n(H2)/n(CO2)＝a，則a的取值范圍為________。 解析：(1)由①－×②－×③得 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) 則ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＝＋131.5 kJ·mol－1 (2)由13H2＋4CO2===C4H10＋8H2O 知全部生成丁烷時＝ 若全部生成戊烷， 16H2＋5CO2===C5H12＋10H2O ＝ 故a的取值范圍為＜a＜ 答案：(1)＋131.5 kJ·mol－1 (2)

14、＜a＜或3.2＜a＜3.25 12．水煤氣(主要成分CO、H2)是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得。已知： ①C(s)＋H2O(s)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ/mol ②C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ/mol ③CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol ④H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8 kJ/mol ⑤H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8 kJ/mol (1)將2.4 g炭轉(zhuǎn)化為水煤氣，再完全燃燒，整個過程ΔH＝___

15、_____kJ/mol。 (2)由CO、H2在一定條件下獲得汽油的替代品——甲醇，甲醇的燃燒熱為726.5 kJ/mol，試寫出由CO、H2生成甲醇的熱化學方程式______________。 解析：(1)由蓋斯定律可得②＋③?C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol，所以0.2 mol C完全燃燒，ΔH＝－78.7 kJ/mol。 (2)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)　ΔH1 CH3OH(l)＋O2(g)―→CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.5 kJ/mol(燃燒熱，水為液態(tài)) 由蓋斯定律可得ΔH1＝[－283.0＋(－

16、285.8)×2－(－726.5)]kJ/mol＝－128.1 kJ/mol。 答案：(1)－78.7 (2)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l) ΔH＝－128.1 kJ/mol 13．紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應過程和能量關系如下圖所示(圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。 根據(jù)上圖回答下列問題： (1)P和Cl2反應生成PCl3的熱化學方程式是________________________； (2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學方程式是____________________； 上述分解反應是一個

17、可逆反應。溫度T1時，在密閉容器中加入0.80 mol PCl5，反應達平衡時PCl5還剩0.60 mol，其分解率α1等于________；若反應溫度由T1升高到T2，平衡時PCl5的分解率為α2，α2________α1(填“大于”、“小于”或“等于”)； (3)工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進行，先將P和Cl2反應生成中間產(chǎn)物PCl3，然后降溫，再和Cl2反應生成PCl5。原因是____________________________； (4)P和Cl2分兩步反應生成1 mol PCl5的ΔH3＝________，P和Cl2一步反應生成1 mol PCl5的ΔH4________ΔH3

18、(填“大于”、“小于”或“等于”)； (5)PCl5與足量水充分反應，最終生成兩種酸，其化學方程式是__________________。 解析：(1)、(2)中ΔH＝生成物的總能量－反應物的總能量，不難寫出兩個熱化學方程式。分解率α1＝×100%＝25%；升溫，化學平衡向吸熱反應方向移動，因PCl5的分解要吸熱，故升溫使其分解率增大，α2>α1。 (3)降溫，化學平衡向放熱反應方向移動。 (4)根據(jù)蓋斯定律：一個化學反應不論是一步完成還是多步完成，其熱效應總是相同 的。 (5)PCl5和水的反應為水解反應。 答案：(1)Cl2(g)＋P(s)===PCl3(g) ΔH＝－306

19、 kJ·mol－1 (2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)　ΔH＝93 kJ·mol－1　25%　大于 (3)兩步反應均為放熱反應，降溫有利于提高產(chǎn)率，防止產(chǎn)物分解 (4)－399 kJ·mol－1　等于 (5)PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl 14．(1)廣州亞運會“潮流”火炬采用具有廣州民間特色的象牙雕鏤空工藝，以水的和諧與火的激情交相凝聚為理念，寄托了亞洲人民共同推進和平與發(fā)展的期望?；鹁鎯?nèi)熊熊大火來源于丙烷的燃燒，丙烷是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問題： ①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過程中的能量變化圖，請在圖中的括

20、號內(nèi)填入“＋”或“－”。 ②寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學方程式：______________。 ③二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料，應用前景廣闊。1 mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1 455 kJ熱量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1 645 kJ熱量，則混合氣體中，丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為________。 (2)蓋斯定律認為：不管化學過程是一步完成或分幾步完成，整個過程的總熱效應相同。試運用蓋斯定律回答下列問題： ①已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔΗ1＝－Q1 kJ/mol C2H5OH(g)===C2H5OH(

21、l)　ΔH2＝－Q2 kJ/mol C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH3＝－Q3 kJ/mol 若使46 g液態(tài)無水酒精完全燃燒，并恢復到室溫，則整個過程中放出的熱量為________kJ。 ②碳(s)在氧氣供應不充足時，生成CO同時還部分生成CO2，因此無法通過實驗直接測得反應：C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH。但可設計實驗、利用蓋斯定律計算出該反應的ΔH，計算時需要測得的實驗數(shù)據(jù)有______________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：①放熱反應，ΔH為負。 ②生成1 mol H2O(l)　ΔH＝－553.75 kJ/mol方程式生成4 mol, H2O(l)　ΔH＝－553.75×4 kJ/mol。 ③設C3H8　x mol　CH3OCH3　y mol則有 (解出x、y即可) (2)蓋斯定律。 答案：(1)①－　②C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 215.0 kJ·mol－1?、?∶3 (2)①3Q1－Q2＋Q3 ②碳和CO的燃燒熱