2019屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題6 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第一單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)課后達(dá)標(biāo)檢測 蘇教版.doc

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第一單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng) [課后達(dá)標(biāo)檢測] 一、選擇題 1．2016年10月19日凌晨，神舟十一號(hào)飛船與天宮二號(hào)成功實(shí)施自動(dòng)交會(huì)對接。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．火箭升空的動(dòng)力主要來源于化學(xué)能 B．神舟十一號(hào)飛船的太陽能帆板將太陽能直接轉(zhuǎn)換為動(dòng)能 C．天宮二號(hào)中的氫氧燃料電池將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能 D．天宮二號(hào)利用太陽能將水加熱分解為氫氣和氧氣 解析：選A。A項(xiàng)，火箭升空的動(dòng)力主要來源于推進(jìn)劑之間的化學(xué)反應(yīng)，屬于化學(xué)能，正確；B項(xiàng)，神舟十一號(hào)飛船的太陽能帆板將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，天宮二號(hào)中的氫氧燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，天宮二號(hào)利用太陽能將水電解為氫氣和氧氣，錯(cuò)誤。 2．(2018湖北高三模擬)已知2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)反應(yīng)過程中的能量變化曲線如圖所示，下列說法不正確的是(　　) A．途徑Ⅱ與途徑Ⅰ相比，可能是加入了二氧化錳 B．2 mol H2O2(l)的能量高于2 mol H2O(l)的能量 C．其他條件相同，產(chǎn)生相同量氧氣時(shí)放出的熱量，途徑Ⅰ大于途徑Ⅱ D．其他條件相同，產(chǎn)生相同量氧氣時(shí)所需的時(shí)間，途徑Ⅰ大于途徑Ⅱ 解析：選C。途徑Ⅱ中活化能較低，可能是加入催化劑，A項(xiàng)正確；由圖可知題給反應(yīng)為放熱反應(yīng)，2 mol H2O2(l)的能量高于2 mol H2O(l)和1 mol O2(g)之和，B項(xiàng)正確；該反應(yīng)放出的熱量與途徑無關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；途徑Ⅱ中加入催化劑，降低了活化能，化學(xué)反應(yīng)速率更快，D項(xiàng)正確。 3．沼氣的主要成分是CH4，已知0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時(shí)，放出445 kJ熱量，則下列熱化學(xué)方程式中正確的是(　　) A．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝890 kJmol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝890 kJmol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJmol－1 D．CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－890 kJmol－1 解析：選C。0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時(shí)，放出445 kJ熱量，即1 mol CH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時(shí)，放出890 kJ熱量。根據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的規(guī)定，要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，標(biāo)出反應(yīng)的熱效應(yīng)，只有C項(xiàng)正確。 4．(2018云南高三模擬)已知： ①CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH1 ②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH2 下列推斷正確的是(　　) A．若CO的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為ΔH3，則H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為ΔH3－ΔH1 B．反應(yīng)CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH1 C．若反應(yīng)②的反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，則ΔH2 <0 D．若等物質(zhì)的量的CO和H2完全燃燒生成氣態(tài)產(chǎn)物時(shí)前者放熱更多，則ΔH1>0 解析：選B。A項(xiàng)，由CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)　ΔH3 ③，反應(yīng)③－①得：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)，標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱要求生成液態(tài)水，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，目標(biāo)反應(yīng)可由反應(yīng)②－①獲得，正確；C項(xiàng)，ΔH2 <0表示放熱反應(yīng)，說明反應(yīng)物能量高，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，ΔH1<0，錯(cuò)誤。 5．常溫下，1 mol 化學(xué)鍵分解成氣態(tài)原子所需要的能量用E表示。結(jié)合下表判斷下列說法不正確的是(　　) 共價(jià)鍵 H—H F—F H—F H—Cl H—I E(kJmol－1) 436 157 568 432 298 A.432 kJmol －1＞E(H－Br)＞298 kJmol－1 B．表中最穩(wěn)定的共價(jià)鍵是 H—F鍵 C．H2(g) ――→2H(g)　ΔH＝436 kJmol－1 D．H2 (g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－25 kJmol－1 解析：選D。由于 H—Br鍵的鍵長在H—Cl鍵和H—I鍵鍵長之間，所以其鍵能在H—Cl鍵和H—I鍵之間，A正確；表中H—F鍵的鍵能最大，所以H—F鍵最穩(wěn)定，B正確；斷裂1 mol H—H鍵吸收436 kJ能量，C正確；D項(xiàng)，ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能＝(436＋157－5682) kJmol－1＝－543 kJmol－1，D錯(cuò)誤。 6．已知：①Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)　ΔH1 ②2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH2 ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3 則反應(yīng)Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)的ΔH是(　　) A．ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 B．ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3 C．ΔH＝ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 解析：選A。利用蓋斯定律，由①＋②＋③可得所求的熱化學(xué)反應(yīng)方程式，即ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 7．(2018陜西模擬)如圖是金屬鎂和鹵素反應(yīng)的能量變化圖(反應(yīng)物和產(chǎn)物均為298 K時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài))。下列選項(xiàng)中不正確的是(　　) A．Mg與F2反應(yīng)的ΔS<0 B．MgF2(s)＋Br2(l)===MgBr2(s)＋F2(g) ΔH＝600 kJmol－1 C．MgBr2與Cl2反應(yīng)的ΔH<0 D．化合物的熱穩(wěn)定順序：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2 解析：選D。A項(xiàng)，Mg與F2反應(yīng)生成固態(tài)MgF2，氣體分子數(shù)減小，ΔS<0，正確；B項(xiàng)，由Mg(s)＋F2(g)===MgF2(s)　ΔH＝－1 124 kJmol－1，Mg(s)＋Br2(l)===MgBr2(s)　ΔH＝－524 kJmol－1，由蓋斯定律得MgF2(s)＋Br2(l)===MgBr2(s)＋F2(g)　ΔH＝600 kJmol－1，正確；C項(xiàng)，MgBr2與Cl2反應(yīng)生成MgCl2，ΔH＝－117.3 kJmol－1，正確；D項(xiàng)，能量越低越穩(wěn)定，錯(cuò)誤。 8．下列敘述正確的是(　　) A．等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫粉分別完全燃燒，后者放出熱量多 B．稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，若將含0.5 mol H2SO4的濃溶液與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJ C．C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH＝1.9 kJmol－1，則說明金剛石比石墨穩(wěn)定 D．反應(yīng)2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在298 K時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，則它的ΔH>0，ΔS>0 解析：選B。A項(xiàng)，等質(zhì)量時(shí)硫蒸氣的能量高，燃燒生成等量的SO2放出熱量多，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，濃硫酸稀釋時(shí)放出熱量，正確；C項(xiàng)，石墨能量低，更穩(wěn)定，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該反應(yīng)是熵減的反應(yīng)，能自發(fā)進(jìn)行，說明反應(yīng)放熱，錯(cuò)誤。 9．(2017高考江蘇卷)通過以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是(　　) ①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝a kJmol－1 ②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝b kJmol－1 ③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝c kJmol－1 ④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4＝d kJmol－1 A．反應(yīng)①、②為反應(yīng)③提供原料氣 B．反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一 C．反應(yīng)CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH＝ kJmol－1 D．反應(yīng)2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d) kJmol－1 解析：選C。反應(yīng)①的產(chǎn)物為CO和H2，反應(yīng)②的產(chǎn)物為CO2和H2，反應(yīng)③的原料為CO2和H2，A項(xiàng)正確；反應(yīng)③將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為燃料CH3OH，B項(xiàng)正確；反應(yīng)④中生成物H2O為氣體，C項(xiàng)中生成物H2O為液體，故C項(xiàng)中反應(yīng)的焓變不等于 kJmol－1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)蓋斯定律，由②2＋③2＋④，可得所求反應(yīng)的焓變，D項(xiàng)正確。 二、非選擇題 10．(1)化學(xué)反應(yīng)中放出的熱能與反應(yīng)物和生成物在斷鍵和成鍵過程中吸收和放出能量的大小有關(guān)。 已知：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ/mol，斷裂1 mol H—H鍵吸收的能量為436 kJ，斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收的能量為247 kJ，則形成1 mol H—Cl 鍵放出的能量為________。 (2)燃料燃燒將其所含的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兯枰臒崮堋Ｒ阎? ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJmol－1 ②C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJmol－1 ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJmol－1 標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L氫氣和甲烷的混合氣體在足量的氧氣中充分燃燒放出588.05 kJ的熱量，原混合氣體中氫氣的質(zhì)量是________。根據(jù)以上三個(gè)熱化學(xué)方程式，計(jì)算C(石墨，s)＋2H2(g)===CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH為________。 解析：(1)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ/mol，該反應(yīng)的ΔH＝舊鍵斷裂吸收的能量－新鍵形成放出的能量，設(shè)形成1 mol H—Cl鍵放出的能量為x kJ，則ΔH＝436 kJmol－1＋247 kJmol－1－2x kJmol－1＝－185 kJmol－1，解得x＝434，所以形成1 mol H—Cl鍵放出434 kJ的能量。 (2)設(shè)混合氣體中CH4的物質(zhì)的量為a，H2的物質(zhì)的量為b，a＋b＝1 mol，890.3 kJmol－1a＋571.6 kJmol－1b/2＝588.05 kJ，解得a＝0.5 mol，b＝0.5 mol，所以H2的質(zhì)量為0.5 mol2 gmol－1＝1.0 g。 反應(yīng)C(石墨，s)＋2H2(g)===CH4(g)由反應(yīng)②＋③－①得，即該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝－393.5 kJmol－1－571.6 kJmol－1＋890.3 kJmol－1＝－74.8 kJmol－1。 答案：(1)434 kJ　(2)1.0 g?。?4.8 kJmol－1 11．化學(xué)反應(yīng)過程中一定伴隨著能量變化，某同學(xué)通過如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。 Ⅰ.探究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。通過如圖實(shí)驗(yàn)測出，燒杯中的溫度降低。 (1)Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________。 (2)從反應(yīng)熱的角度分析，該反應(yīng)屬于________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)；從氧化還原角度分析，該反應(yīng)屬于________(填“氧化還原”或“非氧化還原”)反應(yīng)；從基本反應(yīng)類型角度分析，該反應(yīng)屬于________反應(yīng)。 Ⅱ.測定稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱(實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示)。 (1)圖中尚缺少的一種儀器是________。 (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)形玻璃攪拌棒的運(yùn)動(dòng)方向是________。 a．上下運(yùn)動(dòng)　　　　　　　 b．左右運(yùn)動(dòng) c．順時(shí)針運(yùn)動(dòng) d．逆時(shí)針運(yùn)動(dòng) (3)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_______________________________(中和熱ΔH＝－57.3 kJmol－1)。 (4)該同學(xué)每次分別取0.50 molL－1 50 mL NaOH溶液和0.50 molL－1 30 mL硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過多次實(shí)驗(yàn)測定中和熱ΔH＝－53.5 kJmol－1，與－57.3 kJmol－1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因不可能是___________________________________________(填字母)。 a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差 b．用量筒量取NaOH溶液的體積時(shí)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硫酸溶液的溫度 解析：Ⅱ.(4)實(shí)驗(yàn)測定中和熱ΔH＝－53.5 kJmol－1與－57.3 kJmol－1有偏差，是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過程中熱量有散失。此實(shí)驗(yàn)中硫酸過量，用量筒量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)使NaOH的量偏多，所測中和熱數(shù)值應(yīng)偏大。 答案：Ⅰ.(1)Ba(OH)28H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3H2O＋8H2O (2)吸熱　非氧化還原　復(fù)分解 Ⅱ.(1)溫度計(jì)　(2)a (3)NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1[或2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJmol－1] (4)b 12．白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體，在空氣中燃燒得到磷的氧化物，空氣不足時(shí)生成P4O6，空氣充足時(shí)生成P4O10。 (1)已知298 K時(shí)白磷、紅磷完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1＝－2 983.2 kJmol－1 P(紅磷，s)＋O2(g)===P4O10(s) ΔH2＝－738.5 kJmol－1 則該溫度下白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為_________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)已知298 K時(shí)白磷不完全燃燒的熱化學(xué)方程式為P4(白磷，s)＋3O2(g)===P4O6(s)　ΔH＝－1 638 kJmol－1。在某密閉容器中加入62 g白磷和50.4 L氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，控制條件使之恰好完全反應(yīng)。則所得到的P4O10與P4O6的物質(zhì)的量之比為________，反應(yīng)過程中放出的熱量為________。 (3)已知白磷和PCl3的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJmol－1)：P—P 198，Cl—Cl 243，P—Cl 331。則反應(yīng)P4(白磷，s)＋6Cl2(g)===4PCl3(s)的反應(yīng)熱ΔH＝________。 解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，由第一個(gè)反應(yīng)－第二個(gè)反應(yīng)4，可得：P4(白磷，s)===4P(紅磷，s)　ΔH＝－2 983.2 kJmol－1－(－738.5 kJmol－1)4＝－29.2 kJmol－1。(2)n(白磷)＝＝0.5 mol，n(O2)＝＝2.25 mol，設(shè)得到的P4O10與P4O6的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol。則x＋y＝0.5，5x＋3y＝2.25，解得x＝0.375，y＝0.125。反應(yīng)過程中放出的熱量為2 983.2 kJmol－10.375 mol＋1 638 kJmol－10.125 mol＝1 323.45 kJ。(3)根據(jù)圖示，1分子P4、PCl3中分別含有6個(gè)P—P鍵、3個(gè)P—Cl鍵，反應(yīng)熱為斷裂6 mol P—P鍵、6 mol Cl—Cl鍵吸收的能量和形成12 mol P—Cl鍵放出的能量之差，即ΔH＝(6198 kJmol－1＋6243 kJmol－1)－12331 kJmol－1＝－1 326 kJmol－1。 答案：(1)P4(白磷，s)===4P(紅磷，s) ΔH＝－29.2 kJmol－1 (2)3∶1　1 323.45 kJ (3)－1 326 kJmol－1