（广西专用）2014届高三化学一轮复习题库 6-1 化学反应与热能 1（含解析）

1 第六章第六章 化学反应与能量化学反应与能量 第一讲第一讲 化学反应与热能化学反应与热能 一 选择题 1 下列反应的能量变化与其他三项不相同的是 A 铝粉与氧化铁的反应 B 碳与水蒸气的反应 C 锌片与稀硫酸的反应 D 钠与冷水的反应 解析 A C D 均为放热反应 B 为吸热反应 故选 B 答案 B 2 下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 A 生成物总能量一定低于反应物总能量 B 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C 应用盖斯定律 可计算某些难以直接测量的反应焓变 D 同温同压下 H2 g Cl2 g 2HCl g 在光照和点燃条件下的 H不同 解析 根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小 把化学反应分为吸热反应和放热 反应 吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量 放热反应的生成物总能量低于反应 物总能量 反应速率是单位时间内物质浓度的变化 与反应的吸热 放热无关 同温同 压下 H2 g 和 Cl2 g 的总能量与 HCl g 的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响 所 以该反应的 H相同 答案 C 3 下列变化过程中一定不存在化学能与热能相互转化的是 A 烧制陶瓷 B 干冰气化 C 粮食酿酒 D 使用火药 解析 化学变化过程中一定存在着能量变化 也就存在化学能与热能的相互转化 排除 A C D 三项 只有 B 项中的变化属于物理变化 符合题意 答案 B 4 下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式 25 101 kPa 1 C4H10 g O2 g 4CO2 g 5H2O l 13 2 H 2878 kJ mol 2 2 C4H10 g O2 g 4CO2 g 5H2O g 13 2 H 2658 kJ mol 3 C4H10 g O2 g 4CO g 5H2O l 9 2 H 1746 kJ mol 4 C4H10 g O2 g 4CO g 5H2O g 9 2 H 1526 kJ mol 由此判断 正丁烷的燃烧热为 A 2878 kJ mol B 2658 kJ mol C 1746 kJ mol D 1526 kJ mol 解析 燃烧热的概念 在 25 101 kPa 时 1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化 物 时所放出的热量 叫做该物质的燃烧热 在该题中稳定的氧化物指的是生成的 CO2 g 和 H2O l 由此可知 A 答案正确 答案 A 5 已知 H2 g Br2 l 2HBr g H 72 kJ mol 蒸发 1 mol Br2 l 需要吸收的能 量为 30 kJ 其他相关数据如下表 H2 g Br2 g HBr g 1 mol 分子中的化学键断 裂时需要吸收的能量 kJ 436a369 则表中a为 A 404 B 260 C 230 D 200 解析 首先根据盖斯定律求出 H2 g Br2 g 2HBr g 的 H为 102 kJ mol 然后 根 据反应热 H 反应物的键能之和 生成物的键能之和 436 a 369 2 102 解 得 a 200 则由此可知 D 项正确 答案 D 3 6 下列变化过程中 H 0 的是 A 电解 Al2O3得到 Al 和 O2 B HCl 分解为 H2和 Cl2 C Na 与水反应 D Ba OH 2 8H2O 与 NH4Cl 晶体混合反应 解析 H 0 说明反应放热 分析可知只有钠与水的反应放热 答案 C 7 在 298 K 100 kPa 时 已知 2H2O g O2 g 2H2 g H1 Cl2 g H2 g 2HCl g H2 2Cl2 g 2H2O g 4HCl g O2 g H3 则 H3与 H1和 H2间的关系正确的是 A H3 H1 2 H2 B H3 H1 H2 C H3 H1 2 H2 D H3 H1 H2 解析 本题考查盖斯定律 据题意可知 第三个反应可以是第一个反应和第二个反应的 两倍之和 故 H3 H1 2 H2 答案 A 8 已知 C s O2 g CO g 1 2 H 110 5 kJ mol 1 C s O2 g CO2 g H 393 51 kJ mol 1 计算反应 C s CO2 g 2CO g 的反应热 H的值为 A 283 01 kJ mol 1 B 172 51 kJ mol 1 C 283 1 kJ mol 1 D 504 00 kJ mol 1 解析 根据盖斯定律 将 式反写则 CO2 g C s O2 g H 393 51 kJ mol 1 式 2 得 2C s O2 g 2CO g H 110 5 2 kJ mol 1 二式相加合并得 C s CO2 g 2CO g H 393 51 kJ mol 1 221 kJ mol 1 172 51 kJ mol 1 答案 B 4 二 非选择题 9 现有下列热化学方程式 C s O2 g CO2 g H1 393 5 kJ mol 1 2CO g O2 g 2CO2 g H2 566 kJ mol 1 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H3 890 kJ mol 1 CH3CH2OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O l H4 1 367 kJ mol 1 1 下列说法正确的是 A C s 不完全燃烧的热化学方程式为 2C s O2 g 2CO g H 221 kJ mol 1 B CH4的燃烧热比 CO 的燃烧热大 C H4 H3 H2 H1 D CO g 具有的能量比 CO2 g 高 E 1 mol C2H5OH 蒸气完全燃烧生成 CO2和液态水 放出大于 1 367 kJ 的热量 2 常温下 取体积比为 4 1 的甲烷和 CO 的混合气体 112 L 标准状况 经完全燃烧 后 恢复至室温 放出的热量为 kJ 解析 1 由 2 得 2C s O2 g 2CO g 其 H 2 H1 H2 2 393 5 kJ mol 1 566 kJ mol 1 221 kJ mol 1 故 A 正确 由 CH4 CO 的燃烧热 分别为 890 kJ mol 1 283 kJ mol 1 故 B 项正确 比较 H需带 号 显然 C 项不 正确 由于 C2H5OH g 能量高于 C2H5OH l 故 E 正确 2 由 4 mol CH4和 1 mol CO 完全燃烧放出的热量为 4 890 566 3 843 kJ 1 2 答案 1 A B E 2 3 843 10 科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇 并开 发出直接以甲醇为燃料的燃料电池 已知 H2 g CO g 和 CH3OH l 的燃烧热 H分别 为 285 8 kJ mol 1 283 0 kJ mol 1和 726 5 kJ mol 1 请回答下列问题 1 用太阳能分解 10 mol 水消耗的能量是 kJ 2 甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 5 3 在容积为 2 L 的密闭容器中 由 CO2和 H2合成甲醇 在其他条件不变的情况下 考 察温度对反应的影响 实验结果如下图所示 注 T1 T2均大于 300 下列说法正确的是 填序号 温度为T1时 从反应开始到平衡 生成甲醇的平均速率为 v CH3OH mol L 1 min 1 nA tA 该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 该反应为放热反应 处于 A 点的反应体系从T1变到T2 达到平衡时增大 n H2 n CH3OH 4 在T1温度时 将 1 mol CO2和 3 mol H2充入一密闭恒容容器中 充分反应达到平衡 后 若 CO2的转化率为 则容器内的压强与起始压强之比为 5 在直接以甲醇为燃料的燃料电池中 电解质溶液为酸性 负极的反应式为 正极的反应式为 理想状态下 该燃料电池消耗 1 mol 甲醇所能产生的最大电能为 702 1 kJ 则该燃料 电池 的理论效率为 燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电 池反应所能释放的全部能量之比 解析 该题考查了盖斯定律的应用 化学平衡移动原理及平衡常数等知识点 1 分解 10 mol 水消耗的能量在数值上等于 10 mol H2 g 完全燃烧时所放出的热量 10 mol 285 8 kJ mol 1 2 858 kJ 2 根据 CO g CH3OH l 燃烧热的热化学方程式 再由盖斯定律可写出甲醇不完全燃 烧 的热化学方程式 3 生成甲醇的平均速率是单位时间内甲醇物质的量浓度的变化 错误 由图像知 T2 T1 温度升高时平衡向逆反应方向移动 知T2时平衡常数比T1时小 正反应为放热 6 反应 错误 正确 升高温度 反应向逆反应方向移动 增大 正确 n H2 n CH3OH 4 由 CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g 起始量 mol 1 3 0 0 变化量 mol 3 平衡量 mol 1 3 3 则反应后与反应前的压强比为 1 1 3 3 1 3 2 5 书写电极反应式时要注意 酸性电解质时 负极产物为 CO2 正极产物为 H2O 答案 1 2 858 2 CH3OH l O2 g CO g 2H2O l H 443 5 kJ mol 1 3 4 1 2 5 CH3OH H2O 6e CO2 6H O2 6H 6e 3H2O 96 6 3 2 11 2SO2 g O2 g 2SO3 g 反应过程的能量变化如图所示 已知 1 mol SO2 g 氧化为 1 mol SO3 g 的 H 99 kJ mol 1 请回答下列问题 1 图中 A C 分别表示 E的大小对该反应的反应热有无 影响 该反应通常用 V2O5作催化剂 加 V2O5会使图中 B 点升高还是 降低 理由是 2 图中 H kJ mol 1 3 V2O5的催化循环机理可能为 V2O5氧化 SO2时 自身被还原为四价钒化合物 四价 钒化合物再被氧气氧化 写出该催化循环机理的化学方程式 4 如果反应速率v SO2 为 0 05 mol L min 1 则 7 v O2 mol L min 1 v SO3 mol L min 1 5 已知单质硫的燃烧热为 296 kJ mol 1 计算由 S s 生成 3 mol SO3 g 的 H 要求计算过程 解析 1 本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为放热反应 可得到 A 和 C 所表 示的意义 E 为活化能 与反应热无关 但使用催化剂可以降低活化能 2 图中表示 的 是 2 mol SO2的反应 因此 H 99 kJ mol 1 2 198 kJ mol 1 3 依题意即 可写出 SO2 V2O5 SO3 2VO2 4VO2 O2 2V2O5 4 依据速率之比等于化学计量数之比可 进行计算 5 S s O2 g SO2 g H1 296 kJ mol 1 SO2 g O2 g SO3 g H2 99 kJ mol 1 1 2 3 3 得 3S s O2 g 3SO3 g H H1 H2 3 1 185 kJ mol 1 9 2 答案 1 反应物总能量 生成物总能量 没有影响 降低 因为催化剂改变了反应历 程 使活化能E降低 2 198 3 SO2 V2O5 SO3 2VO2 4VO2 O2 2V2O5 4 0 025 0 05 5 296 kJ mol 1 3 99 kJ mol 1 3 1 185 kJ mol 1 12 为了合理利用化学能 确保安全生产 化工设计需要充分考虑化学反应焓变 并采取 相 应措施 化学反应的焓变通常用实验进行测定 也可进行理论推算 1 实验测得 5 g 甲醇在氧气中完全燃烧 生成二氧化碳气体和液态水时释放出 113 5 kJ 的热量 试写出甲醇燃烧的热化学方程式 2 由气态基态原子形成 1 mol 化学键释放的最低能量叫键能 从化学键的角度分析 化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程 在化学反应 过程中 破坏旧化学键需要吸收能量 形成新化学键又会释放能量 化学键 H HN HNN 键能 kJ mol 1 436391945 8 已知反应 N2 g 3H2 g 2NH3 g H a kJ mol 1 试根据表中所列键能数据计算 a 的数值 列出简单的计算式 3 依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算 已知 C s 石墨 O2 g CO2 g H1 393 5 kJ mol 2H2 g O2 g 2H2O l H2 571 6 kJ mol 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H3 2599 kJ mol 根据盖斯定律 计算 298 K 时由 C s 石墨 和 H2 g 生成 1 mol C2H2 g 反应的焓变 列 出简单的计算式 解析 1 燃烧 1 mol CH3OH 的 H 113 5 kJ 5 g 32 g mol 1 726 4 kJ mol 1 由此可写出相应的热化学方程式 3 解答该题的核心任务就是由反应 得到反应 C s 石墨 O2 g CO2 g H1 393 5 kJ