《（福建專用）2014版高三化學 專題檢測卷（五） 專題二 第2講 化學能與熱能（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（福建專用）2014版高三化學 專題檢測卷（五） 專題二 第2講 化學能與熱能（含解析）（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、化學能與熱能
(45分鐘 100分)
一、選擇題(本題包括6小題,每小題7分,共42分)
1.(2013·上饒一模)“低碳減排”是全世界各國熱議的主題。下列做法不能達到“低碳減排”目的的是( )
A.拉動內(nèi)需,刺激消費
B.利用太陽能等新能源代替化石燃料
C.未來5年我國將逐步淘汰白熾燈
D.家庭廢水再使用,城市污水處理循環(huán)利用
2.化學反應中的能量變化是由化學反應中舊化學鍵斷裂時吸收的能量與新化學鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖為N2(g)和O2(g)反應生成NO(g)過程中的能量變化：
下列說法正確的是( )
A.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)
2、反應放出的能量為180 kJ
B.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的總能量小于2 mol NO(g)具有的總能量
C.通常情況下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)
D.NO是一種酸性氧化物,能與NaOH溶液反應生成鹽和水
3.(2013·龍巖質(zhì)檢)反應A+BC分兩步進行：①A+BX,②XC,反應過程中能量變化如圖所示,E1表示反應A+BX的活化能。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.E2表示反應XC的活化能
B.X是反應A+BC的催化劑
C.反應A+BC的ΔH<0
D.加入催化劑可改變反應A+BC的焓變
4.(2013·南平期末)用Cl2生產(chǎn)
3、某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g),可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。已知4 mol HCl被氧化可放出115.6 kJ的熱量。下列說法正確的是( )
A.該反應的熱化學方程式是4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O
ΔH=-115.6 kJ·mol-1
B.將36.5 g HCl(g)和8 g O2(g)充入一密閉容器中發(fā)生反應,反應放熱28.9 kJ
C.加入催化劑,該化學反應的反應熱改變
D.在溫度、體積一定的條件下,通入4 mol HCl和1 mol O2反應后放出的熱量為Q1kJ,若通入8 mol HCl和
4、2 mol O2反應后放出的熱量為Q2kJ,則231.2>Q2>2Q1
5.實驗測得：101 kPa時,1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量;
1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體,放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學方程式的書寫正確的是( )
①CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol-1
②CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 k
5、J·mol-1
④2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
A.僅有② B.僅有②④
C.僅有②③④ D.全都符合要求
6.(2013·泉州質(zhì)檢)將TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4是工業(yè)冶煉金屬鈦的主要反應之一。已知：
TiO2(s)+2Cl2(g)====TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140.5 kJ·mol-1
C(s,石墨)+O2(g)====CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
則反應TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s,石墨)====TiCl4(l)+2CO(g)的
6、ΔH是( )
A.+80.5 kJ·mol-1 B.+30.0 kJ·mol-1
C.-30.0 kJ·mol-1 D.-80.5 kJ·mol-1
二、非選擇題(本題包括4小題,共58分)
7.(12分)解決目前燃料使用過程中的環(huán)境污染問題,并緩解能源危機,已成為當前和未來的一項重大課題。有專家提出利用太陽能促使燃料循環(huán)使用的構(gòu)想,如圖所示：
過程Ⅰ可用如下反應表示：
①2CO22CO+O2
②2H2O2H2+O2
③2N2+6H2O4NH3+3O2
④2CO2+4H2O2CH3OH+3O2
⑤2CO+4H2O +3O2
請回答下列問題：
(1)
7、過程Ⅰ的能量轉(zhuǎn)化形式為 能轉(zhuǎn)化為 能。
(2)請完成第⑤個反應的化學方程式：? 。
(3)上述轉(zhuǎn)化過程中,ΔH1和ΔH2的關(guān)系是? 。
8.(14分)(2013·泉州一模)Ⅰ.圖甲是一定的溫度和壓強下N2和H2反應生成1 mol NH3過程中能量變化示意圖,請寫出工業(yè)合成氨的熱化學方程式(ΔH的數(shù)值用含字母Q1、Q2的代數(shù)式表示)： 。
Ⅱ.(1)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻
8、有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生下列反應,
已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,
2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,
則2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH= ;
(2)飲用水中的N主要來自于N。已知在微生物的作用下,N經(jīng)過兩步反應被氧化成N。兩步反應的能量變化示意圖如圖乙：
1 mol N全部被氧化成N的熱化學方程式為?? 。
9.(16分)隨著世界工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展、人口的劇增,全球能源緊
9、張及世界氣候面臨越來越嚴重的問題,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視。
(1)如圖為C及其氧化物的變化關(guān)系圖,若①變化是置換反應,則其化學方程式可為 ;圖中變化過程哪些是吸熱反應 (填序號)。
(2)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應用的廣闊前景,工業(yè)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℃、101 kPa下,1克甲醇完全燃燒放熱22.68 kJ,寫出甲醇燃燒的熱化學方程式：
10、 ;
某火力發(fā)電廠CO2的年度排放量是2 200萬噸,若將此CO2完全轉(zhuǎn)化為甲醇,則理論上由此獲得的甲醇完全燃燒放熱約是 kJ(保留三位有效數(shù)字)。
(3)金屬鈦冶煉過程中其中一步反應是將原料金紅石轉(zhuǎn)化：TiO2(金紅石)+2C+2Cl2TiCl4+2CO 已知：
C(s)+O2(g)====CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)====2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)====TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ·mol-1
則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)==
11、==TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 。
(4)臭氧可用于凈化空氣,飲用水消毒,處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應。如
6Ag(s)+O3(g)====3Ag2O(s) ΔH=-235.8 kJ·mol-1,
已知：
2Ag2O(s)====4Ag(s)+O2(g) ΔH=+62.2 kJ·mol-1,
則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學方程式為 。
10.(16分)A～G是中學化學常見物質(zhì),A、D為單質(zhì),G是含A元素的酸性氣體。已知：
A(s)+B(g)====C(g)+D(g) ΔH=+1
12、31.4 kJ·mol-1,某同學實驗測知,4 g A發(fā)生上述反應吸收43.8 kJ的熱量。
(1)寫出A元素的名稱 。
(2)另外知：A(s)+O2(g)====G(g) ΔH=-393.6 kJ·mol-1
C(g)+O2(g)====G(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
D(g)+O2(g)==== B(g) ΔH=-242 kJ·mol-1
由此判斷“因為283 kJ·mol-1+242 kJ·mol-1>393.6 kJ·mol-1,所以A燃燒時加少量B可以放出更多的熱量”這種說法是否正確? ,
理由是
13、 。
(3)寫出A+O2C的熱化學方程式： 。
答案解析
1.【解析】選A。消費需求增長會增加能源等消耗,不能達到“低碳減排”目的。
2.【解析】選B。該反應的熱化學方程式是N2(g)+O2(g)====2NO(g)
ΔH=(946+498-2×632)kJ·mol-1=+180 kJ·mol-1,屬于吸熱反應,A錯誤;吸熱反應的反應物總能量小于生成物的總能量,B正確;N2(g)和O2(g)的反應條件是放電或高溫,C錯誤;NO
14、不能與酸、堿反應,D錯誤。
3.【解析】選C。反應XC的活化能小于E2,A錯誤;由①②可知,X是反應A+BC的中間產(chǎn)物,B錯誤;反應物A和B的總能量大于生成物C的總能量,所以反應A+BC是放熱反應,即ΔH<0,C正確;加入催化劑可以加快反應速率,但反應物和生成物具有的總能量不變,則反應的焓變不改變,D錯誤。
4.【解析】選D。由4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的熱量,可知該反應的反應熱ΔH=-115.6 kJ·mol-1,未標H2O的狀態(tài),A錯誤;該反應是可逆反應,不能完全轉(zhuǎn)化成Cl2(g)和H2O(g),故反應放熱小于28.9 kJ,B錯誤;加入催化劑,反應的反應熱不變,C
15、錯誤;通入4 mol HCl和1 mol O2完全反應時放出的熱量為
115.6 kJ,但該反應是可逆反應,該條件下放出的熱量小于115.6 kJ;故8 mol HCl和2 mol O2在該條件下放出的熱量小于231.2 kJ,兩情況對比由于體積相同,
8 mol HCl和2 mol O2相當于對于4 mol HCl和1 mol O2先等效再加壓,平衡右移,放出熱量更多,故有231.2>Q2>2Q1,故D正確。
5.【解析】選B。甲烷的燃燒為放熱反應,ΔH<0,①錯誤;1 mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時,放出890.3 kJ熱量,③中生成的水為氣態(tài),故②正確、③錯誤;2 mol H2完全
16、燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量為285.8 kJ×2=571.6 kJ,④正確。
6.【解析】選D。①TiO2(s)+2Cl2(g)====TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140.5 kJ·mol-1
②C(s,石墨)+O2(g)====CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
①+②×2,得到TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s,石墨)====TiCl4(l)+2CO(g)
ΔH=-80.5 kJ·mol-1。
7.【解析】(1)從過程Ⅰ中的變化可以看出,該過程中的能量轉(zhuǎn)化形式為太陽能轉(zhuǎn)化為化學能。
(2)由質(zhì)量守恒定律可知,反應⑤中另一種產(chǎn)物為CH4,化學方程
17、式為2CO+4H2O2CH4+3O2。
(3)過程Ⅰ和過程Ⅱ互逆,則ΔH1=-ΔH2。
答案：(1)太陽 化學
(2)2CO+4H2O2CH4+3O2
(3)ΔH1=-ΔH2
8.【解析】Ⅰ.注意圖甲是表示生成1 mol NH3過程中能量變化且該反應是放熱反應;Ⅱ.(1)前式×2-后式×3即得;(2)首先寫出N(aq)+2O2(g)====N(aq)
+2H+(aq)+H2O(l),然后依據(jù)圖像寫出①N(aq)+O2(g)====N(aq)+2H+(aq)+
H2O(l) ΔH1=-273 kJ·mol-1、②N(aq)+O2(g)====N(aq)
ΔH2=-73 kJ·m
18、ol-1,則ΔH由①+②即得。
答案：Ⅰ.N2(g)+3H2(g)====2NH3(g) ΔH=2(Q1-Q2)kJ·mol-1
Ⅱ.(1)1 530 kJ·mol-1
(2)N(aq)+2O2(g)====N(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·mol-1
9.【解析】(1)由信息可知反應①是置換反應,所以應為吸熱反應;(2)1 mol甲醇燃燒放出熱量22.68 kJ×32=725.76 kJ,依據(jù)信息生成物水為液態(tài);依據(jù)碳原子守恒n(CH3OH)=n(CO2)==5×1011mol,放出熱量為725.76 kJ·mol-1×5×1011mol≈3.63×1
19、014kJ;(3)對已知熱化學方程式編號從前到后分別為①②③,
③-②+①×2即可得所求方程式,所以目標反應的反應熱ΔH=+141 kJ·mol-1
-(-566 kJ·mol-1)+(-393.5 kJ·mol-1)×2=-80 kJ·mol-1;(4)首先寫出所求反應的化學方程式2O3(g)====3O2(g),前式×2+后式×3即可得所求熱化學方程式。
答案：(1)C+H2OH2+CO(合理即可,如與CuO、FeO、SiO2等反應)?、佗?
(2)CH3OH(l)+O2(g)====CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-725.76 kJ·mol-1 3.63×1014
(3)
20、-80 kJ·mol-1
(4)2O3(g)====3O2(g) ΔH=-285 kJ·mol-1
【解題技巧】反應熱計算要注意的幾個問題
(1)根據(jù)已知的熱化學方程式進行計算時,要清楚已知熱化學方程式的化學計量數(shù)表示的物質(zhì)的量與已知物質(zhì)量之間的比例關(guān)系,然后進行計算。
(2)根據(jù)化學鍵斷裂和形成過程中的能量變化計算反應熱時,須注意斷鍵和成鍵的總數(shù),必須是斷鍵和成鍵時吸收或放出的總能量。
(3)運用蓋斯定律進行計算,在調(diào)整方程式時,要注意ΔH也要隨之調(diào)整。
10.【解析】(1)由A(s)+B(g)====C(g)+D(g)
ΔH=+131.4 kJ·mol-1,
知n(A)=4
21、3.8 kJ/131.4 kJ·mol-1≈0.33 mol。
M(A)=4 g/0.33 mol≈12 g·mol-1,故A為碳,B為H2O,C為CO,D為H2,G為CO2,E為濃硫酸或濃硝酸。
(2)可把3個熱化學方程式具體寫為
C(s)+O2(g)====CO2(g) ΔH=-393.6 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)====CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)====H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1
兩種途徑反應熱分別為-283 kJ·mol-1-242 kJ·mol-1+131.4 kJ·mol-1=
-
22、393.6 kJ·mol-1和-393.6 kJ·mol-1,
可見是相等的。
(3)將C(s)+O2(g)====CO2(g) ΔH=-393.6 kJ·mol-1和CO(g)+O2(g)====CO2(g)
ΔH=-283 kJ·mol-1兩式相減即得熱化學方程式
C(s)+O2(g)====CO(g) ΔH=-110.6 kJ·mol-1。
答案：(1)碳
(2)不正確 1 mol A與O2直接燃燒放出的熱量為393.6 kJ,而1 mol A先與B反應生成C和D,C和D再與O2反應,共放出熱量：-131.4 kJ+283 kJ+242 kJ=
393.6 kJ,兩者相同
(3)C(s)+O2(g)==== CO(g) ΔH=-110.6 kJ·mol-1
（福建專用）2014版高三化學 專題檢測卷（五） 專題二 第2講 化學能與熱能（含解析）
