高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 配餐作業(yè)18 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
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化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) A組全員必做題 1.在測定中和熱的實(shí)驗(yàn)中,下列說法正確的是( ) A.使用環(huán)形玻璃攪拌棒是為了加大反應(yīng)速率,減小實(shí)驗(yàn)誤差 B.為了準(zhǔn)確測定反應(yīng)混合溶液的溫度,實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸 C.用0.5 molL-1 NaOH溶液分別與0.5 molL-1的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng),如所取的溶液體積相等,則測得的中和熱數(shù)值相同 D.在測定中和熱實(shí)驗(yàn)中需要使用的儀器有:天平、量筒、燒杯、滴定管、溫度計(jì) 解析:測定溶液溫度時,溫度計(jì)水銀球應(yīng)放在溶液中間而不能與燒杯底部接觸,B項(xiàng)錯誤;因?yàn)榇姿崾侨跛?,電離時會吸收熱量,故測得的溫度低一些,C項(xiàng)錯誤;測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱時不用滴定管,D項(xiàng)錯誤。 答案:A 2.下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(ΔH的絕對值均正確)( ) A.Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 ΔH=-24.8 kJmol-1(反應(yīng)熱) B.CH3OH(g)+1/2O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJmol-1(反應(yīng)熱) C.C4H10(g)+13/2O2(g)===4CO2(g)+5H2O(g) ΔH=-2 658.0 kJmol-1(燃燒熱) D.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJmol-1(中和熱) 解析:熱化學(xué)方程式要注明各物質(zhì)在反應(yīng)時的狀態(tài),A項(xiàng)不正確;燃燒熱要求可燃物的物質(zhì)的量必須為1 mol,且得到的氧化物必須是穩(wěn)定的氧化物,H2O的狀態(tài)應(yīng)為液態(tài),C項(xiàng)不正確;中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH應(yīng)小于0,D項(xiàng)不正確。 答案:B 3.(2015肇慶一模)下列變化過程,屬于放熱過程的是( ) A.酸堿中和反應(yīng) B.液態(tài)水變成水蒸氣 C.弱酸弱堿電離 D.用FeCl3飽和溶液制Fe(OH)3膠體 解析:A.酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),正確;B.液態(tài)水變成水蒸氣的過程是物理過程,這個過程中吸收熱量,錯誤;C.弱酸弱堿電離過程是吸熱過程,錯誤;D.用FeCl3飽和溶液制Fe(OH)3膠體的過程是鹽的水解反應(yīng)過程,是酸堿中和反應(yīng)的逆反應(yīng)。酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以鹽的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)過程,錯誤。 答案:A 4.H2與O2發(fā)生反應(yīng)的過程用模型圖示如下(“-”表示化學(xué)鍵):下列說法不正確的是( ) A.過程Ⅰ是吸熱過程 B.過程Ⅲ一定是放熱過程 C.該反應(yīng)過程所有舊化學(xué)鍵都斷裂,且形成了新化學(xué)鍵 D.該反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化形式只能以熱能的形式進(jìn)行 解析:過程Ⅰ是舊化學(xué)鍵斷裂的過程,為吸熱過程,而過程Ⅲ為新化學(xué)鍵形成的過程,是放熱過程,故A、B、C項(xiàng)均正確;該反應(yīng)可通過燃料電池,實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化,D項(xiàng)錯誤。 答案:D 5.(2016天星高三聯(lián)考)2015年冬季,霧霾天氣嚴(yán)重影響了我國北方地區(qū)。國內(nèi)電力行業(yè)和供暖部門引進(jìn)先進(jìn)脫硫工藝以減少污染。目前脫硫工藝涉及的主要反應(yīng)有: ①H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2O(g) ΔH1 ②S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH2 ③S(g)+H2(g)===H2S(g) ΔH3 則“2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH4”中ΔH4的正確表達(dá)式為( ) A.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-ΔH3) B.ΔH4=2(ΔH1-ΔH2+ΔH3) C.ΔH4=(ΔH1-ΔH2+ΔH3) D.ΔH4=ΔH1-2(ΔH2-ΔH3) 解析:根據(jù)蓋斯定律,②-③可以得⑤:H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2(g) ΔH5,則ΔH5=ΔH2-ΔH3;①2-⑤2可以得2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH4=2(ΔH1-ΔH2+ΔH3),答案為B。 答案:B 6.(2016海南七校聯(lián)考)美國研究人員將CO和O附著在一種釕催化劑表面,用激光脈沖將其加熱到2 000 K,成功觀察到CO與O形成化學(xué)鍵生成CO2的全過程。下列說法不正確的是( ) A.CO2屬于酸性氧化物 B.CO與O形成化學(xué)鍵的過程中放出能量 C.釕催化劑可以改變該反應(yīng)的焓變 D.CO與O形成化學(xué)鍵的過程中有電子轉(zhuǎn)移 解析:CO2為碳酸的酸酐,屬于酸性氧化物,A項(xiàng)正確;形成化學(xué)鍵的過程中放出能量,B項(xiàng)正確;催化劑不能改變反應(yīng)的焓變,C項(xiàng)錯誤;CO與O形成化學(xué)鍵的過程中CO被氧化,O被還原,伴隨著電子轉(zhuǎn)移,D項(xiàng)正確。 答案:C 7.(2016廣東五校聯(lián)考)1,3丁二烯(CH2===CH—CH===CH2)和2丁炔(CH3—C≡C—CH3)是有機(jī)合成工業(yè)中常用的不飽和烴原材料,分別與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下: CH2===CH—CH===CH2(g)+2H2(g)―→ CH3CH2CH2CH3(g) ΔH=-236.6kJmol-1 CH3—C≡C—CH3(g)+2H2(g)―→ CH3CH2CH2CH3(g) ΔH=-272.7kJmol-1 下列說法錯誤的是( ) A.可計(jì)算出1,3丁二烯和2丁炔相互轉(zhuǎn)化的焓變ΔH B.可比較1,3丁二烯和2丁炔分子的穩(wěn)定性 C.可比較1,3丁二烯和2丁炔的燃燒熱熱值的相對大小 D.可計(jì)算出2丁炔中一個碳碳叁鍵的鍵能與1,3丁二烯中兩個碳碳雙鍵鍵能之和的差值 解析:題中兩個熱化學(xué)方程式相減,得到 CH2===CH—CH===CH2(g)―→CH3—C≡C—CH3(g) ΔH=+36.1 kJmol-1,結(jié)合此熱化學(xué)方程式可知A、B、C項(xiàng)正確;由于不知道碳碳單鍵的鍵能,故不能計(jì)算出2丁炔中一個碳碳叁鍵的鍵能與1,3丁二烯中兩個碳碳雙鍵鍵能之和的差值,D項(xiàng)錯誤。 答案:D 8.反應(yīng)A+B―→C(ΔH<0)分兩步進(jìn)行:①A+B―→X(ΔH>0),②X―→C(ΔH<0)。 下列示意圖中,能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是( ) 解析:A+B―→C的ΔH<0,說明生成物C的能量應(yīng)低于反應(yīng)物A、B的能量之和,A、B兩項(xiàng)均錯誤;由于A+B―→X的ΔH>0,說明X的能量應(yīng)高于反應(yīng)物A、B的能量之和,故C項(xiàng)錯誤,D項(xiàng)正確。 答案:D 9.已知:H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-242 kJ/mol,斷開1 mol O=O鍵和1 mol H—O鍵所吸收的能量分別為496 kJ和463 kJ,則斷開1 mol H—H鍵所吸收的能量為( ) A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ 解析:根據(jù)反應(yīng)物鍵能之和減去生成物鍵能之和等于ΔH,設(shè)H—H鍵能為x,則有x+496-2463=-242,解得x=436,答案選C項(xiàng)。 答案:C 10.(2016河北三市聯(lián)考)某反應(yīng)使用催化劑后,其反應(yīng)過程中能量變化如圖。 下列說法錯誤的是( ) A.總反應(yīng)為放熱反應(yīng) B.使用催化劑后,活化能不變 C.反應(yīng)①是吸熱反應(yīng),反應(yīng)②是放熱反應(yīng) D.ΔH=ΔH1+ΔH2 解析:由題圖可知,反應(yīng)①是吸熱反應(yīng),反應(yīng)②是放熱反應(yīng),總反應(yīng)是放熱反應(yīng),且ΔH=ΔH1+ΔH2,A、C、D項(xiàng)正確;使用催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能,B項(xiàng)錯誤。 答案:B 11.某實(shí)驗(yàn)小組用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液進(jìn)行反應(yīng)熱的測定,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。 (1)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式[生成1 mol H2O(l)時的反應(yīng)熱為-57.3 kJ/mol:_______________________________________________________。 (2)取50 mL NaOH溶液和50 mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。 ①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝? 溫度 次數(shù) 起始溫度t1/℃ 終止溫度t2/℃ 溫度差平均值(t2-t1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.9 30.1 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 26.7 29.8 4 26.4 26.2 27.1 30.4 ②近似認(rèn)為0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1.0 g/mL,中和后生成溶液的比熱容c=4.18 J/(g℃)。則生成1 mol H2O(l)時的反應(yīng)熱ΔH=________(取小數(shù)點(diǎn)后一位)。 ③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與-57.3 kJ/mol有偏差,產(chǎn)生偏差的原因不可能是(填選項(xiàng)字母)_______________________________________________________。 a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差 b.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù) c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中 d.用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度 解析:(2)①第2組數(shù)據(jù)偏差較大,應(yīng)舍去,其他三組的平均值為3.2 ℃。 ②ΔH=- =-53.5 kJ/mol ③放出的熱量小可能是散熱、多次加入堿或起始溫度讀的較高等原因。 答案:(1)H2SO4(aq)+2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ/mol (2)①3.2?、冢?3.5 kJ/mol ③b 12.研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理方法具有重要意義。 (1)處理含CO、SO2煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S。已知: ①CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJmol-1 ②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-296.0 kJmol-1 此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是__________________。 (2)氮氧化物是造成光化學(xué)煙霧和臭氧層損耗的主要?dú)怏w。 已知:①CO(g)+NO2(g)===NO(g)+CO2(g) ΔH=-a kJmol-1(a>0) ②2CO(g)+2NO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=-b kJmol-1(b>0) 若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下用3.36 L CO還原NO2至N2(CO完全反應(yīng)),則整個過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為__________ mol,放出的熱量為________kJ(用含有a和b的代數(shù)式表示) (3)用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如: ①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJmol-1 ②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2 若1 mol CH4還原NO2至N2的整個過程中放出的熱量為867 kJ,則ΔH2=______________。 解析:(1)由題意可知,CO、SO2反應(yīng)生成CO2和單質(zhì)S,根據(jù)蓋斯定律,由①2-②得:2CO(g)+SO2(g)===S(s)+2CO2(g) ΔH=(-283.0 kJmol-1)2-(-296.0 kJmol-1)=-270 kJmol-1。 (2)根據(jù)蓋斯定律,由①2+②得: 4CO(g)+2NO2(g)===N2(g)+4CO2(g) ΔH=-(2a+b)kJmol-1。標(biāo)準(zhǔn)狀況下,3.36 L CO的物質(zhì)的量為 =0.15 mol,n(e-)=2n(CO)=20.15 mol=0.3 mol,反應(yīng)放出的熱量為0.15 mol=kJ。 (3)根據(jù)蓋斯定律:由(①+②)得:CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=(-574 kJmol-1+ΔH2)=-867 kJmol-1,解得:ΔH2=-1 160 kJmol-1。 答案:(1)2CO(g)+SO2(g)===S(s)+2CO2(g) ΔH1=-270 kJmol-1 (2)0.3 (3)-1 160 kJmol-1 B組重點(diǎn)選做題 13.(2016四川成都一中測試)(1)已知C(s,石墨)===C(s,金剛石) ΔH>0,則穩(wěn)定性:金剛石________石墨(填“>”或“<”)。 (2)已知:2C(s)+2O2(g)===2CO2(g) ΔH1 2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2 則ΔH1__________ΔH2(填“>”或“<”)。 (3)“嫦娥五號”預(yù)計(jì)在海南文昌發(fā)射中心發(fā)射,火箭的第一、二級發(fā)動機(jī)中,所用的燃料為偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼來制備。用肼(N2H4)作燃料,四氧化二氮作氧化劑,二者反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水。已知: ①N2(g)+2O2(g)===N2O4(g) ΔH=+10.7 kJmol-1 ②N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-543 kJmol-1 寫出氣態(tài)肼和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: ________________________________________________________________________。 (4)25℃、101 kPa時,14 g CO在足量的O2中充分燃燒,放出141.3 kJ熱量,則CO的燃燒熱為ΔH=______________。 (5)0.50 L 2.00 molL-1H2SO4溶液與2.10 L 1.00 molL-1KOH溶液完全反應(yīng),放出114.6 kJ熱量,該反應(yīng)的中和熱ΔH=____________。 (6)已知拆開1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 mol N≡N鍵分別需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式是______________________。 解析:(1)已知C(s,石墨)===C(s,金剛石) ΔH>0,說明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),因此石墨的總能量低于金剛石的總能量,而能量越低,物質(zhì)越穩(wěn)定,故穩(wěn)定性:金剛石<石墨。 (2)ΔH1表示碳完全燃燒的反應(yīng)熱,ΔH2表示碳不完全燃燒的反應(yīng)熱,碳完全燃燒放熱多,且放熱越多ΔH越小。因此,ΔH1<ΔH2。 (3)根據(jù)蓋斯定律,由2②-①得:2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=2(-543 kJmol-1)-(+10.7 kJmol-1)=-1 096.7 kJmol-1。 (4)25℃、101 kPa時, 14 g CO在足量的O2中充分燃燒,放出141.3 kJ熱量,則1 mol CO(即28 g CO)完全燃燒放出的熱量是141.3 kJ2=282.6 kJ,即CO的燃燒熱ΔH=-282.6 kJmol-1。 (5)n(H2SO4)=0.50 L2.00 molL-1=1 mol,n(KOH)=2.10 L1.00 molL-1=2.10 mol,二者反應(yīng)時,KOH過量,1 mol H2SO4完全反應(yīng)生成2 mol H2O(l),放出114.6 kJ熱量,故稀硫酸與KOH溶液反應(yīng)生成1 mol H2O(l)放出的熱量為114.6 kJ=57.3 kJ,故該反應(yīng)的中和熱ΔH=-57.3 kJmol-1。 (6)N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式可表示為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=E(N≡N)+3E(H—H)-23E(N—H)=946 kJmol-1+3436 kJmol-1-6391 kJmol-1=-92 kJmol-1。 答案:(1)< (2)< (3)2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 096.7 kJmol-1 (4)-282.6 kJmol-1 (5)-57.3 kJmol-1 (6)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJmol-1 14.(2016河北名校聯(lián)考)Ⅰ.利用化學(xué)原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測與合理處理。用乙烯作為還原劑將氮的氧化物還原為N2是燃煤煙氣的一種脫硝(除NOx)技術(shù)。其脫硝機(jī)理如下圖所示。寫出該脫硝過程中乙烯和NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。 Ⅱ.(1)如下圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1的變化是________,ΔH的變化是________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是 ①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJmol-1; ②CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJmol-1。 又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJmol-1。 則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析:Ⅰ.觀察題圖可知,C2H4與NO2反應(yīng)生成CO2、N2、H2O。 Ⅱ.(1)催化劑可降低反應(yīng)的活化能,但不能改變反應(yīng)熱,故E1減小、ΔH不變。 (2)根據(jù)蓋斯定律,由②3-①2+③2得CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7 kJmol-1。 答案:Ⅰ.2C2H4+6NO2===4CO2+3N2+4H2O (或2CH2CH2+6NO2―→4CO2+3N2+4H2O) Ⅱ.(1)減小 不變 (2)CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7 kJmol-1- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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