(新課改省份專(zhuān)用)2020版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)(十八)化學(xué)能與熱能(含解析).doc
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跟蹤檢測(cè)(十八) 化學(xué)能與熱能 1. (2019榆樹(shù)模擬)隨著科技進(jìn)步,新能源汽車(chē)越來(lái)越普遍。下列能源組合中,均屬于新能源的一組是( ) ①天然氣 ②煤?、壅託饽堋、苁汀、萏?yáng)能?、奚镔|(zhì)能?、唢L(fēng)能 ⑧氫能 A.①②③④ B.①⑤⑥⑦⑧ C.③④⑤⑥⑦⑧ D.③⑤⑥⑦⑧ 解析:選D 天然氣、煤、石油都是化石能源,不是新能源,常見(jiàn)的新能源有:沼氣能、太陽(yáng)能、核能、地?zé)崮?、潮汐能、風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能等,所以D符合。 2.某反應(yīng)使用催化劑后,其反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)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:選B 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(cuò)誤。 3.已知:①H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1=-241.8 kJmol-1 ②H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2=-285.8 kJmol-1 氣態(tài)分子中的化學(xué)鍵 斷開(kāi)1 mol化學(xué)鍵所需的能量/kJ O—H 465 O===O 498 下列說(shuō)法不正確的是( ) A.氫氣的燃燒熱ΔH=-241.8 kJmol-1 B.?dāng)嚅_(kāi)1 mol H—H鍵需要吸收439.2 kJ的能量 C.相同條件下,1 mol H2O(g)比1 mol H2O(l)能量高 D.18 g H2O(l)完全分解生成氫氣和氧氣,需要吸收285.8 kJ的能量 解析:選A 根據(jù)燃燒熱的定義可知,反應(yīng)②放出的熱量為氫氣的燃燒熱,ΔH=ΔH2=-285.8 kJmol-1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;ΔH1=E(H—H)+498 kJmol-1-2465 kJmol-1=-241.8 kJmol-1,則E(H—H)=439.2 kJmol-1,B項(xiàng)正確;氣態(tài)水液化時(shí)放出熱量,故相同條件下,1 mol H2O(g)比1 mol H2O(l)能量高,C項(xiàng)正確;根據(jù)反應(yīng)②可知,H2O(l)===H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8 kJmol-1,D項(xiàng)正確。 4.下列有關(guān)能量的判斷和表示方法正確的是( ) A.由C(s,石墨)===C(s,金剛石) ΔH=+1.9 kJmol-1可知:石墨比金剛石更穩(wěn)定 B.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出的熱量更多 C.由H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1可知:含1 mol CH3COOH的溶液與含1 mol NaOH的溶液混合,放出熱量等于57.3 kJ D.2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8 kJ熱量,則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ 解析:選A 石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的過(guò)程是吸熱反應(yīng),金剛石能量高,石墨比金剛石穩(wěn)定,A正確;等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,固體硫變?yōu)檎魵庑枰諢崃?,前者放出熱量更多,B錯(cuò)誤;含1 mol CH3COOH的溶液與含1 mol NaOH 的溶液混合,醋酸為弱酸,溶于水電離需要吸熱,放出熱量小于57.3 kJ,C錯(cuò)誤;2 g H2的物質(zhì)的量為1 mol,此反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,故氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=2(-285.8 kJmol-1)=-571.6 kJmol-1,D錯(cuò)誤。 5.(2019南崗區(qū)模擬)下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是( ) A.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1,則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng):H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)的反應(yīng)熱ΔH=2(-57.3)kJmol-1 B.燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學(xué)方程式是CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJmol-1, 則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9 kJmol-1 C.H2(g)的燃燒熱是285.8 kJmol-1,則2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJmol-1 D.葡萄糖的燃燒熱是2 800 kJmol-1,則 C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJmol-1 解析:選D 反應(yīng)過(guò)程中除了H+和OH-反應(yīng)放熱,BaSO4沉淀的生成也伴隨有沉淀熱的變化,即H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH≠2(-57.3)kJmol-1,故A錯(cuò)誤;CH3OH(g)的燃燒熱為1 mol甲醇蒸氣燃燒轉(zhuǎn)化為二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量,不能生成氫氣,故B錯(cuò)誤;H2(g)的燃燒熱是285.8 kJmol-1,則2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJmol-1,2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJmol-1,液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水是吸熱的,故C錯(cuò)誤;由葡萄糖的燃燒熱是2 800 kJmol-1可知,0.5 mol葡萄糖完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為1 400 kJ,即C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJmol-1,故D正確。 6.已知: 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJmol-1 2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 452 kJmol-1 H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1 下列說(shuō)法正確的是( ) A.H2(g)的燃燒熱為142.9 kJmol-1 B.同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒,H2(g)放出的熱量多 C.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1 D.3H2(g)+CO2(g)===CH3OH(l)+H2O(l)ΔH=+131.4 kJmol-1 解析:選B 根據(jù)燃燒熱的定義可知,H2(g)的燃燒熱為285.8 kJmol-1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;2 mol(即4 g) H2(g)完全燃燒放出571.6 kJ的熱量,2 mol(即64 g)CH3OH(l)完全燃燒放出1 452 kJ的熱量,單位質(zhì)量的H2(g)放出的熱量多,B項(xiàng)正確;中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),硫酸和氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀的過(guò)程也是放熱的,所以反應(yīng)ΔH<-57.3 kJmol-1,C項(xiàng)錯(cuò)誤;將題干中的熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②、③,根據(jù)蓋斯定律,由,可得熱化學(xué)方程式:3H2(g)+CO2(g)===CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-131.4 kJmol-1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.25 ℃、101 kPa時(shí),強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3 kJmol-1,辛烷的燃燒熱為5 518 kJmol-1。下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是( ) A.2H+(aq)+SO(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1 B.KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1 C.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-5 518 kJmol-1 D.2C8H18(g)+25O2(g)===16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=-5 518 kJmol-1 解析:選B A項(xiàng),所列熱化學(xué)方程式中有兩個(gè)錯(cuò)誤,一是中和熱是指反應(yīng)生成1 mol H2O(l)時(shí)的反應(yīng)熱,二是當(dāng)有BaSO4沉淀生成時(shí),反應(yīng)放出的熱量會(huì)增加,生成1 mol H2O(l)時(shí)放出的熱量大于57.3 kJ,錯(cuò)誤;C項(xiàng),燃燒熱是指1 mol 純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所產(chǎn)生的熱量,產(chǎn)物中的水應(yīng)為液態(tài)水,錯(cuò)誤;D項(xiàng),當(dāng)2 mol辛烷完全燃燒時(shí),產(chǎn)生的熱量為11 036 kJ,且辛烷應(yīng)為液態(tài),錯(cuò)誤。 8.已知反應(yīng):C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1 CO2(g)+C(s)===2CO(g) ΔH2 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3 2Cu(s)+O2(g)===2CuO(s) ΔH4 CO(g)+CuO(s)===CO2(g)+Cu(s) ΔH5 下列說(shuō)法正確的是( ) A.ΔH1>0,ΔH3<0 B.ΔH2=ΔH1-ΔH3 C.ΔH2<0,ΔH4>0 D.ΔH5=ΔH1+ΔH4 解析:選B 將已知反應(yīng)依次編號(hào)為①、②、③、④、⑤。反應(yīng)①和反應(yīng)③都是放熱反應(yīng),因此ΔH1<0,ΔH3<0,故A錯(cuò)誤;由蓋斯定律可知①=②+③,因此ΔH1=ΔH2+ΔH3,即ΔH2=ΔH1-ΔH3,故B正確;反應(yīng)②為吸熱反應(yīng),所以ΔH2>0,反應(yīng)④為放熱反應(yīng),所以ΔH4<0,故C錯(cuò)誤;由蓋斯定律可知⑤=(③-④),因此ΔH5=ΔH3-ΔH4,故D錯(cuò)誤。 9.(2019南京模擬)CO、H2、C2H5OH三種物質(zhì)燃燒的熱化學(xué)方程式如下: ①CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=a kJmol-1 ②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH2=b kJmol-1 ③C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=c kJmol-1 下列說(shuō)法正確的是( ) A.ΔH1>0 B.2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=-2b kJmol-1 C.CO2與H2合成C2H5OH反應(yīng)的原子利用率為100% D.2CO(g)+4H2(g)===H2O(g)+C2H5OH(l) ΔH=(2a+4b-c)kJmol-1 解析:選D 燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng),則CO與O2反應(yīng)的反應(yīng)熱為負(fù)值,即ΔH1<0,故A錯(cuò)誤;H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH2=b kJmol-1,則2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=-2b kJmol-1,物質(zhì)的狀態(tài)不同,反應(yīng)熱不同,故B錯(cuò)誤;反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物時(shí),反應(yīng)的原子利用率為100%,2CO2(g)+3H2O===C2H5OH(l)+3O2(g),反應(yīng)中生成乙醇和氧氣,則原子利用率小于100%,故C錯(cuò)誤;由蓋斯定律可知,2①+4②-③得到目標(biāo)方程式,即2CO(g)+4H2(g)===H2O(g)+C2H5OH(l) ΔH=(2a+4b-c)kJmol-1,故D正確。 10.由金紅石TiO2制取單質(zhì)Ti,涉及的步驟為T(mén)iO2―→TiCl4Ti。已知: ①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1 ②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2 ③TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g) ΔH3 則反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH為( ) A.ΔH3+2ΔH1-2ΔH2 B.ΔH3+ΔH1-ΔH2 C.ΔH3+2ΔH1-ΔH2 D.ΔH3+ΔH1-2ΔH2 解析:選C 根據(jù)蓋斯定律,由2①-②+③可得TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g) ΔH=2ΔH1-ΔH2+ΔH3,故C項(xiàng)正確。 11.根據(jù)下列熱化學(xué)方程式: ①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJmol-1 ②H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2=-285.8 kJmol-1 ③CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-870.3 kJmol-1 可以計(jì)算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為( ) A.+244.1 kJmol-1 B.-488.3 kJmol-1 C.-996.6 kJmol-1 D.+996.6 kJmol-1 解析:選B 根據(jù)蓋斯定律,①2+②2-③得2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l) ΔH=-393.5 kJmol-12-285.8 kJmol-12+870.3 kJmol-1=-488.3 kJmol-1,B項(xiàng)正確。 12.如圖為兩種制備硫酸的途徑(反應(yīng)條件略)。下列說(shuō)法不正確的是( ) A.途徑②增大O2濃度可提高SO2轉(zhuǎn)化率 B.含1 mol H2SO4的濃溶液與足量NaOH反應(yīng),放出的熱量即為中和熱 C.途徑②中SO2和SO3均屬于酸性氧化物 D.若ΔH1<ΔH2+ΔH3,則2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g)為放熱反應(yīng) 解析:選B 增大一種反應(yīng)物的濃度可以增大另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,故A正確;中和熱的定義為強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液混合生成1 mol水放出的熱量,含1 mol H2SO4的濃溶液與足量NaOH反應(yīng)生成2 mol水,且濃溶液溶于水放熱,故B錯(cuò)誤;SO2與SO3均屬于酸性氧化物,故C正確;ΔH1-(ΔH2+ΔH3)<0,故為放熱反應(yīng),故D正確。 13.為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變,并采取相應(yīng)措施。化學(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定,也可進(jìn)行理論推算。 (1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得5 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5 kJ的熱量,試寫(xiě)出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式:_______________________________________。 (2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析,化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵被破壞和生成物的化學(xué)鍵形成的過(guò)程。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,拆開(kāi)化學(xué)鍵需要消耗能量,形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量。 化學(xué)鍵 H—H N—H 鍵能/(kJmol-1) 436 391 945 已知反應(yīng): N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=a kJmol-1 試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值為_(kāi)_______。 (3)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。已知: C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJmol-1 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJmol-1 2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2 599 kJmol-1 根據(jù)蓋斯定律,計(jì)算298 K時(shí)由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變:________________________________________________________________________。 解析:(1)設(shè)2 mol CH3OH(l)完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出的熱量為Q。則有=,解得Q=1 452.8 kJ,所以甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 452.8 kJmol-1。 (2)反應(yīng)熱ΔH=a=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和=3436 kJmol-1+945 kJmol-1-6391 kJmol-1=-93 kJmol-1。(3)ΔH=(4ΔH1+ΔH2-ΔH3)=[4(-393.5 kJmol-1)+(-571.6 kJmol-1)-(-2 599 kJmol-1)]=+226.7 kJmol-1。 答案:(1)2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-1 452.8 kJmol-1 (2)-93 (3)+226.7 kJmol-1 14.(1)目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2 可發(fā)生如下可逆反應(yīng): 反應(yīng)Ⅰ.2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq) ΔH1 反應(yīng)Ⅱ.NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH2 反應(yīng)Ⅲ.(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3 則ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系:ΔH3=___________________________。 (2)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下: ①2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)===6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH1=+3 359.26 kJmol-1 ②CaO(s)+SiO2(s)===CaSiO3(s) ΔH2=-89.61 kJmol-1 ③2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)===6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH3 則ΔH3=________kJmol-1。 (3)分析圖像可知,若0.5 mol CO被氧化,放出Q kJ熱量,則Q=________;若該反應(yīng)是可逆反應(yīng),則在相同條件下將0.5 mol CO與1 mol NO2混合充分反應(yīng)后放出的熱量________Q kJ(填“>”“<”或“=”)。 (4)真空碳還原—氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁,其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下: Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)===3AlCl(g)+3CO(g) ΔH=a kJmol-1 3AlCl(g)===2Al(l)+AlCl3(g) ΔH=b kJmol-1 則反應(yīng)Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g)的ΔH=________kJmol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。 解析:(1)根據(jù)蓋斯定律,利用NH3和(NH4)2CO3作工業(yè)捕碳劑與CO2反應(yīng)的三個(gè)反應(yīng),將Ⅱ式2-Ⅰ式即可得到Ⅲ式。(2)根據(jù)反應(yīng)可得①+②6=③,所以ΔH3=+3 359.26 kJmol-1-89.61 kJmol-16=+2 821.6 kJmol-1。(3)由圖知,消耗0.5 mol CO時(shí)放出的熱量為(368 kJmol-1-134 kJmol-1)0.5 mol=117 kJ,可逆反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)物不可能消耗完,因此放出的熱量小于Q kJ。(4)根據(jù)蓋斯定律,將題中所給的兩個(gè)熱化學(xué)方程式相加可得所求的熱化學(xué)方程式,該反應(yīng)的ΔH=(a+b)kJmol-1。 答案:(1)2ΔH2-ΔH1 (2)+2 821.6 (3)117 < (4)a+b- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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