（全国通用版）2019版高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量 课时梯级作业十七 6.1 化学能与热能.doc

课时梯级作业 十七化学能与热能(45分钟100分)一、选择题(本题包括9小题,每题6分,共54分) 1.(2018十堰模拟)根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是()a.co2(g)和cao(s)的总能量大于caco3(s)的总能量b.该反应的焓变大于零c.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键生成放出能量d.由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应【解析】选d。因为碳酸钙受热分解是吸热反应,co2(g)和cao(s)的总能量大于caco3(s)的总能量,焓变大于零,a、b正确;在caco3中,ca2+和c之间存在离子键,c中c与o之间存在共价键,故反应中有离子键断裂也有共价键断裂,断键吸收能量,成键放出能量,c正确;需要加热才发生的反应不一定为吸热反应,如碳的燃烧反应就是放热反应,d错误。2.h2与icl的反应分、两步进行,其能量曲线如图所示,下列有关说法错误的是()a.反应、反应均为放热反应b.反应、反应均为氧化还原反应c.反应比反应的速率慢,与相应正反应的活化能无关d.反应、反应的焓变之和为h=-218 kjmol-1【解析】选c。根据图象可知,反应和反应中反应物总能量都大于生成物,则反应、均为放热反应,a正确;反应、中都存在元素化合价变化,所以反应、都是氧化还原反应,b正确;反应比反应的速率慢,说明反应中正反应的活化能较大,反应中正反应的活化能较小,c错误;反应、反应总的能量变化为218 kj,根据盖斯定律可知,反应、反应的焓变之和为h=-218 kjmol-1,d正确。3.(2018盐城模拟)利用co2和ch4重整可制合成气(主要成分为co、h2)。下列有关说法正确的是()ch4(g)c(s)+2h2(g)h1 =+75.0 kjmol-1co2(g)+h2(g)co(g)+h2o(g)h2=+ 41.0 kjmol-1co(g)+h2(g)c(s)+h2o(g)h3=-131.0 kjmol-1a.反应为放热反应b.反应中化学能转化为热能c.反应使用催化剂,h3减小d.反应co2(g)+ch4(g)2co(g)+2h2(g)的h4=+247 kjmol-1【解析】选d。反应h0,都是吸热反应,吸收的热量转变成物质的内能,即热能转变成化学能,a、b均错误;催化剂不能改变反应的焓变,c错误;利用盖斯定律,d选项可以将已知三个反应 +-,则h4=h1+h2-h3=75.0+41.0-(-131.0)=+247 (kjmol-1),d正确。4.已知x、y、z、w有如图所示的转化关系,已知焓变:h=h1+h2,则x、y不可能是()a.c、cob.alcl3、al(oh)3c.fe、fe(no3)2d.na2o、na2o2【解析】选d。根据h=h1+h2分析x、y、z之间的转化符合图示即可。 ,a正确;,b正确;,c正确;na2o、na2o2不符合上述转化关系,d错误。5.已知热化学方程式:2so2(g)+o2(g) 2so3(g)h=-q kjmol-1(q0)。下列说法正确的是()a.相同条件下,2 mol so2(g)和1 mol o2(g)所具有的能量小于2 mol so3(g)所具有的能量b.将2 mol so2(g)和1 mol o2(g)置于一密闭容器中充分反应后,放出的热量为q kjc.若使用催化剂,该反应的|h|减小d.如将一定量so2(g)和o2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热q kj,则此过程中有2 mol so2(g)被氧化【解析】选d。由于so2和o2反应放热,所以相同条件下,2 mol so2(g)和1 mol o2(g)所具有的能量大于2 mol so3(g)所具有的能量,a项错误;so2和o2的反应是可逆反应,将2 mol so2(g)和1 mol o2(g)置于一密闭容器中充分反应后,转化掉的so2小于2 mol ,放出的热量小于q kj,b项错误;催化剂只改变活化能不改变h,c项错误。6.硫酸是基础化学工业的重要产品,下列为接触法制硫酸的反应:4fes2(s)+11o2(g)2fe2o3(s)+8so2(g)h=-3 412 kjmol-12so2(g)+o2(g)2so3(g)h=-196.6 kjmol-1so3(g)+h2o(l)h2so4(l)h=-130.3 kjmol-1下列说法正确的是()a.反应中使用催化剂越多释放出的热量越大b.反应中1 mol fes2(s)参与反应放出的热量为3 412 kjc.64 g so2与1 mol o2在密闭容器中发生反应释放出98.3 kj热量d.fes2生成h2so4的热化学方程式可表示为2fes2(s)+o2(g)+4h2o(l)fe2o3(s)+4h2so4(l)h=-2 620.4 kjmol-1【解析】选d。催化剂不影响反应热大小,a错误;反应中1 mol fes2(s)参与反应放出的热量为 kj=853 kj,b错误;由于反应属于可逆反应,故1 mol so2不能完全转化为so3,释放出的热量小于98.3 kj,c错误;根据盖斯定律,由+2+4可得:2fes2(s)+o2(g)+4h2o(l)fe2o3(s)+4h2so4(l)h=-2 620.4 kjmol-1,d正确。7.(2018佳木斯模拟)已知:nahco3在水溶液中水解的热化学方程式为nahco3(aq)+h2o(l)h2co3(aq)+naoh(aq)h=a kjmol-1;稀盐酸和稀naoh的中和热为b kjmol-1。则等物质的量的nahco3(aq)与稀盐酸(aq)反应的h等于()a.(a+b) kjmol-1b.(a-b) kjmol-1c.-(a-b) kjmol-1d.-(a+b) kjmol-1【解析】选b。理解中和热的特点,抓住盖斯定律的原理。根据中和热的定义,可以写出:h+(aq)+oh-(aq)h2o(l)h=-b kjmol-1;nahco3水解的离子方程式为hc(aq)+h2o(l)h2co3(aq)+oh-(aq)h=a kjmol-1。由盖斯定律可知,所求反应可通过+得hc(aq)+h+(aq)h2co3(aq)h=(a-b) kjmol-1,b项正确。【加固训练】燃煤烟气脱硫可用生物质热解气(主要成分:co、ch4、h2)将so2在一定条件下还原为单质硫。已知:c(s)+o2(g)co2(g)h1=-393.5 kjmol-1co2(g)+c(s)2co(g)h2=+172.5 kjmol-1s(s)+o2(g)so2(g)h3=-296.0 kjmol-1则反应2co(g)+so2(g)s(s)+2co2(g)的h为()a.+270 kjmol-1b.+862 kjmol-1c.-270 kjmol-1d.-862 kjmol-1【解析】选c。根据盖斯定律,由-可得,2co(g)+so2(g)s(s)+2co2(g)h=h1-h2-h3=-393.5 kjmol-1-172.5 kjmol-1-(-296.0 kjmol-1)=-270 kjmol-1,本题选c。8.(2018长春模拟)火箭燃料肼(h2nnh2)在燃烧过程中的能量变化如图所示。已知:化学键nnoonnohnh断开1 mol共价键所需的能量/kj159498943460a下列判断错误的是()a.表中的a=389b.图示中的h3=2 249 kjmol-1c.n2比o2稳定d.n2h4在氧气中燃烧的热化学方程式为n2h4(g)+o2(g)n2(g)+2h2o(g)h=-534 kjmol-1【解析】选a。h3=(498+159+4a)kjmol-1=(2 783-534)kjmol-1=2 249 kjmol-1,解得a=398,a错误、b正确;n2中键能大,因此比o2稳定,c正确;根据图象可知n2h4在氧气中燃烧的热化学方程式为n2h4(g)+o2(g)n2(g)+2h2o(g)h=-534 kjmol-1,d正确。9.(能力挑战题)已知:ch3oh(g)+h2o(g)co2(g)+3h2(g)h=+49.0 kjmol-1ch3oh(g)+o2(g)co2(g)+2h2(g)h=-192.9 kjmol-1下列说法正确的是()a.由反应可计算ch3oh的燃烧热b.反应中的能量变化可以如图表示,且h=e1-e2c.可推知2h2(g)+o2(g)2h2o(g)h=-483.8 kjmol-1d.可推知ch3oh(l)+o2(g)co2(g)+2h2(g)h0,可推知ch3oh(l)+o2(g)co2(g)+2h2(g)h-192.9 kjmol-1,d错误。二、非选择题(本题包括3小题,共46分)10.(14分)催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。(1)人们常用催化剂来选择反应进行的方向。图1所示为一定条件下1 mol ch3oh与o2发生反应时,生成co、co2或hcho的能量变化图反应物o2(g)和生成物h2o(g)略去。在催化剂作用下,ch3oh与o2反应主要生成_(填“co”“co2”或“hcho”)。2hcho(g)+o2(g)2co(g)+2h2o(g)h=_。(2)反应a(g)+b(g)c(g)+d(g)过程中的能量变化如图2所示,回答下列问题:该反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,e1和e2的变化:e1_(填“增大”“减小”或“不变”,下同),e2_。反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?_,原因是_。【解析】(1)使用催化剂可以降低反应的活化能,活化能越低,普通分子越容易转化成活化分子,反应越容易,反应速率越快,生成hcho的活化能最低。根据图可知2hcho(g)+o2(g)2co(g)+2h2o(g)中反应物能量高,生成物能量低,故该反应为放热反应,然后依据图中给出数据可得h=-(676-158-283)2 kjmol-1=-470 kjmol-1。(2)反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应。反应体系中加入催化剂,降低反应所需的活化能,所以e1、e2均减小,但h不变。答案:(1)hcho-470 kjmol-1(2)放热减小减小否反应物和生成物的能量差是不变的11.(15分)(2018大连模拟)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究特点。.已知:4hcl(g)+o2(g)2cl2(g)+2h2o(g)h=-115.6 kjmol-1h2(g)+cl2(g)2hcl(g)h=-184 kjmol-1(1)h2与o2反应生成气态水的热化学方程式是 _。(2)断开1 mol ho键所需能量为_ kj。.已知:ch4(g)+h2o(g)co(g)+3h2(g)h=+206.2 kjmol-1ch4(g)+co2(g)2co(g)+2h2(g) h=+247.4 kjmol-1又知ch4的燃烧热为890.3 kjmol-1。(1)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式:_。(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法,ch4(g)与h2o(g)反应生成co2(g)和h2(g)的热化学方程式为_。(3)高温下h2o可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中a、b表示的物质依次是_,等物质的量的a、h2化学能较低的物质是_。【解析】.(1)根据盖斯定律,由第一个热化学方程式+第二个热化学方程式2可得2h2(g)+o2(g)2h2o(g)h=-115.6 kjmol-1-184 kjmol-12=-483.6 kjmol-1。(2)反应2h2(g)+o2(g)2h2o(g)发生过程中断裂2 mol hh键和1 mol oo键,形成4 mol ho键,则2e(hh)+e(oo)-4e(ho)=-483.6 kjmol-1,e(ho)= kjmol-1=462.9 kjmol-1,即断开1 mol ho键所需能量为462.9 kj。.(1)由ch4的燃烧热为890.3 kjmol-1可得甲烷完全燃烧的热化学方程式为:ch4(g)+2o2(g)co2(g)+2h2o(l)h=-890.3 kjmol-1。(2)根据盖斯定律,由2-即可得到ch4(g)+2h2o(g)co2(g)+4h2(g)h=+165.0 kjmol-1。(3)观察图象信息知,高温时水先分解生成h2、o2,然后两种单质分子可继续分解成氢原子、氧原子,由于氢原子比氧原子多,故a是氢原子,b是氧原子。氢气分子分解成氢原子时需要吸收能量,故化学能较低的物质是氢气分子。答案:.(1)2h2(g)+o2(g)2h2o(g)h=-483.6 kjmol-1(合理即可)(2)462.9.(1)ch4(g)+2o2(g)co2(g)+2h2o(l)h=-890.3 kjmol-1(2)ch4(g)+2h2o(g)co2(g)+4h2(g)h=+165.0 kjmol-1(3)h、o(或氢原子、氧原子)h212.(17分)(能力挑战题)人类研究氢能源从未间断过,而热化学循环分解水制 h2是在水反应体系中加入一种中间物,经历不同的反应阶段,最终将水分解为h2和o2,这是一种节约能源、节省反应物料的技术,图1是热化学循环制氢气的流程:(1)实验测得,1 g h2燃烧生成液态水放出142.9 kj的热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为_。 (2)整个流程参与循环的物质是_和_(填化学式),最难进行的反应是_(填序号)。 (3)汞虽然有毒,但用途广泛。用汞和溴化钙作催化剂,可以在较低温度下经过下列反应使水分解制氢气和氧气:cabr2+2h2o ca(oh)2+2hbr;hgbr2+ca(oh)2 cabr2+hgo+h2o;2hgo 2hg+o2。反应的化学方程式为_。(4)合成氨用的h2可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图2所示,则ch4(g)与h2o(g)反应生成co(g)和h2(g