高考化学大一轮复习 第6章 化学反应与能量 第1讲 化学能与热能课时规范训练.doc

化学能与热能单独成册1c、h2、ch4都是优质的能源物质，目前对这三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于这三种物质的研究方向中可行的是()a寻找优质催化剂，使co2与h2o反应生成ch4与o2，并放出热量b寻找优质催化剂，在常温常压下使co2分解生成碳与o2c寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的co2与海底开采的ch4合成合成气(co、h2)d将固态碳合成为c60，以c60作为燃料解析：选c。ch4与o2反应生成co2和h2o是放热反应，因此co2与h2o反应生成ch4和o2是吸热反应，a项不可行；碳在氧气中充分燃烧生成co2，则co2分解成碳和o2的反应常温常压下不能发生，b项不可行；利用太阳能使大气中的co2与海底开采的ch4合成合成气(co、h2)是合理的，c项可行；将固态碳合成为c60，以c60作为燃料是极不经济的，d项不可行。2某温度时，n2与h2反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是()aa曲线是加入催化剂时的能量变化曲线b在密闭容器中加入1 mol n2、3 mol h2，充分反应放出的热量小于92 kjc由图可知，断开1 mol氮氮三键与1 mol氢氢键吸收的能量和小于形成1 mol氮氢键所放出的能量d反应物的总能量低于生成物的能量解析：选b。a.催化剂降低活化能，b曲线是使用催化剂，故错误；b.n23h22nh3，此反应是可逆反应，不能进行到底，热量小于92 kj，故正确；c.此反应是放热反应，断键吸热，成键放热，表示的是1 mol氮氮三键与3 mol hh吸收的能量小于6 mol nh所放出的能量，故错误；d.此反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故错误。3已知：1 mol晶体硅中含有2 mol sisi键。工业上可通过下列反应制取高纯硅：sicl4(g)2h2(g)si(s)4hcl(g)，根据下表列举的化学键的键能数据，判断该反应的反应热(h)为()化学键siosiclhhhclsisisic键能/kjmol1460360436431176347a.412 kjmol1b412 kjmol1c236 kjmol1 d236 kjmol1解析：选c。反应热等于反应物的键能之和生成物的键能之和，则工业上制取高纯硅的反应热h4360 kjmol12436 kjmol1(2176 kjmol14431 kjmol1)236 kjmol1。4常温下，1 mol化学键形成(或断裂)的能量变化用e表示。根据表中信息判断，下列说法正确的是()共价键hhclclhcle(kjmol1)436243432a.h2(g)cl2(g)2hcl(g)h247 kjmol1bh(g)cl(g)hcl(g)h432 kjmol1c1 mol h2(g)与1 mol cl2(g)的总能量高于2 mol hcl(g)的总能量d用电子式表示hcl的形成过程：解析：选c。反应物的总键能生成物的总键能焓变。h2(g)cl2(g)2hcl(g)h4362432432185 kjmol1，故a错误；生成化学键放热，h(g)cl(g)hcl(g)h432 kjmol1，故b错误；h2(g)cl2(g)2hcl(g)为放热反应，1 mol h2(g)与1 mol cl2(g)的总能量高于2 mol hcl(g)的总能量，故c正确；hcl为共价化合物，用电子式表示hcl的形成过程，故d错误。5已知：2c(s)o2(g)2co(g)h220 kjmol1氢气燃烧的能量变化示意图：下列说法正确的是()a1 mol c(s)完全燃烧放出110 kj的热量bh2(g)1/2o2(g)=h2o(g)h480 kjmol1cc(s)h2o(g)=co(g)h2(g)h130 kjmol1d欲分解2 mol h2o(l)，至少需要提供4462 kj的热量解析：选c。a.c(s)完全燃烧的产物为二氧化碳气体，1 mol c(s)完全燃烧放出的热量大于110 kj，错误；b.h2(g)1/2o2(g)=h2o(g)h(24364964462)240 kjmol1，错误；c.2c(s)o2(g)=2co(g)h220 kjmol1，h2(g)1/2o2(g)=h2o(g)h240 kjmol1，将，得：c(s)h2o(g)=co(g)h2(g)h130 kjmol1，正确；d.根据h2(g)1/2o2(g)=h2o(g)h240 kjmol1，欲分解2 mol h2o(l)，至少需要提供2240 kj的热量，错误。6下列有关热化学方程式的书写及对应的表述均正确的是()a密闭容器中，9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成17.6 g硫化亚铁时，放出19.12 kj热量。则fe(s)s(s)=fes(s)h95.6 kjmol1b稀醋酸与0.1 moll1 naoh溶液反应：h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kjmol1c已知1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5 kj，则水分解的热化学方程式为2h2o(l)=2h2(g)o2(g)h285.5 kjmol1d已知2c(s)o2(g)=2co(g)h221 kjmol1，则可知c的燃烧热h110.5 kjmol1解析：选a。a.密闭容器中，9.6 g硫粉物质的量为0.3 mol，与11.2 g铁粉物质的量为0.2 mol混合加热生成硫化亚铁17.6 g时，硫过量，放出19.12 kj热量，所以1 mol铁反应放热19.12 kj1/0.2 95.6 kj，热化学方程式为fe(s)s(s)=fes(s)h95.6 kjmol1 ，故a正确；b.稀醋酸是弱酸，电离过程是吸热过程，与0.1 moll1 naoh溶液反应放出的热量小于中和热，焓变是负值则：h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kjmol1，故b错误；c.已知1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5 kj，则水分解的热化学方程式：2h2o(l)=2h2(g)o2(g)h571 kjmol1，故c错误；d.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，碳燃烧生成的一氧化碳不是稳定氧化物，故d错误。7某反应由两步反应abc构成，它的反应能量曲线如图所示(e1、e2、e3、e4表示活化能)。下列有关叙述正确的是()a两步反应均为吸热反应b三种化合物中c最稳定c加入催化剂会改变反应的焓变d整个反应中he1e4解析：选b。a项，ab的反应为吸热反应，bc的反应为放热反应，错误；b项，物质的能量越低越稳定，正确；c项，加入催化剂，只改变反应的活化能，不改变反应热，错误；d项，整个反应中h(e1e3)(e2e4)，错误。8已知4nh3(g)5o2(g)=4no(g)6h2o(l)hx kj/mol。蒸发1 mol h2o(l)需要吸收的能量为44 kj，其他相关数据如下表：物质nh3(g)o2(g)no(g)h2o(g)1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kjabzd则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为()a(x4a5b6d44)/4b(x12a5b12d264)/4c(x4a5b6d264)/4d(x12a5b12d44)/4解析：选c。h反应物的化学键断裂所需能量生成物的化学键形成释放能量，则hx kj/mol4a5b4z(6d264)kj/mol，z(x4a5b6d264)/4，c正确。9氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量。在反应过程中，断裂1 mol h2中的化学键消耗的能量为q1 kj，断裂1 mol f2中的化学键消耗的能量为q2 kj，形成1 mol hf中的化学键释放的能量为q3 kj。下列关系式中正确的是()aq1q22q3 bq1q22q3cq1q2q3 dq1q2q3解析：选a。断裂1 mol h2中的化学键消耗的能量为q1 kj，则hh键能为q1 kj/mol，断裂1 mol f2中的化学键消耗的能量为q2 kj，则ff键能为q2 kj/mol，形成1 mol hf中的化学键释放的能量为q3 kj，则hf键能为q3 kj/mol，对于h2(g)f2(g)=2hf(g)，反应热h反应物的总键能生成物的总键能q1 kj/molq2 kj/mol2q3 kj/mol(q1q22q3) kj/mol，由于氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量，反应热h0，即q1q22q30，所以q1q22q3。10现有三个热化学方程式：(1)ch3cooh(l)2o2(g)=2co2(g)2h2o(l)h1870.3 kj/mol(2)c(s)o2(g)=co2(g)h2393.5 kj/mol(3)h2(g)o2(g)=h2o(l)h3285.8 kj/mol则反应2c(s)2h2(g)o2(g)=ch3cooh(l)的反应热为()a488.3 kj/molb488.3 kj/molc2 228.9 kj/mold191 kj/mol解析：选a。运用盖斯定律解题时先观察方程式2c(s)2h2(g)o2(g)=ch3cooh(l)的化学计量数，然后利用盖斯定律进行整合叠加。由(2)2(3)2(1)得：h(393.5 kj/mol)2(285.8 kj/mol)2(870.3 kj/mol)488.3 kj/mol，故a正确。11厄尔尼诺现象又称厄尔尼诺海流，它严重扰乱正常气候，并危害沿岸有关国家的生活。根据以上材料回答以下问题：(1)厄尔尼诺现象产生的原因之一是大气中co2的含量剧增，要减缓这一现象发生，最理想的燃料是 。a天然气 b氢气c无烟煤 d汽油(2)下列是298 k时，氢气(h2)、碳(c)、辛烷(c8h18)、甲烷(ch4)燃烧的热化学方程式：h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kjmol1c(g)o2(g)=co2(g)h393.5 kjmol1c8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(l)h5 518 kjmol1ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)h890.3 kjmol1相同质量的h2、c、c8h18、ch4完全燃烧时，放出热量最多的是 ，通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是 (保留1位小数)。解析：(1)选项a、c、d中都含有碳元素，燃烧的过程中都会产生co2气体；而氢气燃烧产物为水，选项b符合题意。(2)根据各物质燃烧的燃烧热数据可算出，等质量的h2、c、c8h18、ch4完全燃烧时，h2放出热量最多。等质量的h2和c燃烧产生的热量比为285.8441。答案：(1)b(2)h24.4112将氧化铁还原为铁的技术在人类文明的进步中占有十分重要的地位。炼铁高炉中发生的关键反应如下：c(s)o2(g)=co2(g)h393.5 kj/molco2(g)c(s)=2co(g)h172.46 kj/molfe2o3cofeco2若已知：2fe(s)o2(g)=fe2o3(s)h824.21 kj/mol根据上面三个热化学反应方程式，回答下列问题：(1)co的燃烧热为 ，写出其热化学反应方程式 。(2)高炉内fe2o3被co还原为fe的热化学反应方程式为 。(3)炼制1 t含铁96%的生铁所需焦炭的理论用量是 t，实际生产中所需焦炭远高于理论用量，其原因是 。解析：由题意：c(s)o2(g)=co2(g)h1393.5 kj/molco2(g)c(s)=2co(g)h2172.46 kj/mol2fe(s)o2(g)=fe2o3(s)h3824.21 kj/molco(g)o2(g)=co2(g)h4fe2o3(s)3co(g)=2fe(s)3co2(g)h5根据盖斯定律：(1)()，所以h4(h1h2)(393.5 kj/mol172.46 kj/mol)282.98 kj/mol。(2)，所以h5h1h3h2393.5 kj/mol(824.21 kj/mol)172.46 kj/mol24.73 kj/mol。(3)根据化学方程式计算理论值，由方程式得：fe2o33co3c2fe 36 112 x 1 t96%x0.31 t。答案：(1)282.98 kj/molco(g)o2(g)=co2(g)h282.98 kj/mol(2)fe2o3(s)3co(g)=2fe(s)3co2(g)h24.73 kj/mol(3)0.31焦炭没有被充分利用(或其他合理说法)13下面是一组关于磷的部分信息，请仔细阅读并且结合中学化学知识推理，回答相关问题：(1)红磷的结构非常复杂，有人认为它是一种层状晶体，每一层是由许多磷原子环绕排列而成的五角形管道，如图是“红磷管道中的链节”。红磷是高分子化合物吗？ ，理由是 。(2)黑磷具有类似石墨的片层结构，有“金属磷”之称。请你推测两种黑磷特殊的物理性质： ； 。(3)已知白磷、红磷燃烧的热化学方程式分别为p4(s，白磷)5o2(g)=p4o10(s) h12 985.92 kj/molp(s，红磷)o2(g)=p4o10(s) h2739.04 kj/mol请写出白磷转化为红磷的热化学方程式： 。由此可知，红磷比白磷 (填“稳定”或“不稳定”)。(4)白磷在热的浓氢氧化钾溶液中得到一种次磷酸盐kh2po2和ph3气体，请写出这个反应的离子方程式 。解析：(1)红磷结构虽然复杂，但是由许多磷原子构成，即是同种元素形成的纯净物，是单质不是化合物。(2)由题意知，黑磷与