2020高三化学一轮复习 化学反应热与焓变

化学反应热与焓变1(2020江苏扬州3月模拟)一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)；H574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)；H1 160 kJmol1下列正确的选项是()ACH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(l)；H867 kJmol1BCH4催化还原NOx为N2的过程中，若x1.6，则转移的电子总数为3.2 molC若0.2 mol CH4还原NO2至N2，在上述条件下放出的热量为173.4 kJD若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为3.2 mol解析：A项，根据盖斯定律由已知反应计算得反应热应为867 kJmol1，但方程式中水的状态应为气态；B项，由于NOx的物质的量未知，故无法计算反应中转移的电子总数；C项，结合A项计算出的反应热数据，再根据CH4的物质的量0.2 mol容易求出反应放出的热量为173.4 kJ；D项，1 mol CH4被氧化为CO2转移电子总数为8 mol，则0.2 mol CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数应为1.6 mol，故正确选项为C。答案：C2已知下列热化学方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)；H24.8 kJ/molFe2O3(s)CO(g)=Fe3O4(s)CO2(g)；H15.73 kJ/molFe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)；H640.4 kJ/mol则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的H约为()A218 kJ/mol B109 kJ/molC218 kJ/mol D109 kJ/mol解析：该问题可以转化为CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)；H？所以应用盖斯定律，若把已知给出的3个热化学方程式按照顺序编号为、，那么()即可。答案：B3下列反应中，其反应放热的是()NaOH溶液中加入盐酸由乙醇制C2H4铝热反应由氯酸钾制O2A B C D解析：一般来说，化合反应、中和反应、铝热反应为放热反应，分解反应为吸热反应。B、D选项中的物质的制取反应都属于分解反应，都要吸收热量，故只能选C。答案：C4已知：Fe2O3(s)C(s)=CO2(g)2Fe(s)H234.14 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1则2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)的H是()A824.4 kJmol1 B627.6 kJmol1C744.7 kJmol1 D169.4 kJmol1解析：把题给的两个方程式变换为：2Fe(s)CO2(g)=Fe2O3(s)C(s)H234.14 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)，H590.25 kJmol1，相加即得结果。答案：A5将V1 mL 1.00 molL1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1V250 mL)。下列叙述正确的是()A做该实验时环境温度为22B该实验表明化学能可以转化为热能CNaOH溶液的浓度约为1.00 molL1D该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析：实验所测量的温度不是环境温度，而是反应后溶液的温度；根据图象，当V130 mL时，反应混合液温度最高，说明此时二者恰好完全反应，V220 mL,1.00 molL130 mLc(NaOH)20 mL，c(NaOH)1.5 molL1；NH4Cl(s)与Ba(OH)28H2O(s)的反应也有水生成，但该反应是吸热反应。答案：B6如图所示，把盛有几小块镁片的试管放入盛有25的饱和石灰水的烧杯中，再用滴管向试管中滴入2 mL的稀盐酸。下列对烧杯中的实验现象的描述及原因说明中正确的是()A烧杯中出现白色浑浊，原因是试管中的反应放出热量使烧杯中饱 和石灰水温度升高，溶质析出B烧杯中出现白色浑浊，原因是试管中的反应吸收热量使烧杯中饱和石灰水温度降低，溶质析出C烧杯中没有任何现象，原因是试管中的反应与烧杯中饱和石灰水没有关系D烧杯中没有任何现象，原因是试管中的反应既不放出热量，也不吸收热量解析：金属镁与酸反应放出热量，而Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低。答案：A7水煤气(主要成分：CO、H2)是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得。已知：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)；H131.3 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)；H110.5 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)；H283.0 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)；H241.8 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)；H285.8 kJmol1(1)将2.4 g炭转化为水煤气，再完全燃烧，整个过程的H_ kJmol1。(2)最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：在合在塔中，若有4.4 kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4 947 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式_。(3)小亮同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，他查得CaCO3、BaCO3的溶度积(Ksp)分别为4.96109、2.58109。小亮应该选用的试剂是_，实验时测定的数据除空气的体积外，还需要测定_。解析：(1)根据盖斯定律由已知反应不难求出2.4 g炭转化为水煤气再完全燃烧的H为78.7 kJmol1。(2)根据4.4 kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4 947 kJ的热量，则1 mol CO2与氢气合成甲醇放出热量49.47 kJ的热量。书写热化学反应方程式时还应注意物质状态、反应热的正负号以及单位。(3)根据CaCO3、BaCO3的溶度积大小可知BaCO3更难溶，因此令CO2生成BaCO3反应更完全；要测定空气中CO2的体积分数，则需根据实验时的温度、压强计算空气的物质的量，以及根据沉淀BaCO3的质量计算出CO2的物质的量，进而求出空气中CO2的体积分数。答案：(1)78.7(2)CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)；H49.47 kJmol1(3)Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液)实验时的温度、压强，沉淀的质量8(1)负离子发生器产生的负离子是O，它在大气中存在的时间很短。O2、O3、O三种微粒自身所具有的能量由低到高的顺序是_。(2)A、B两元素的原子分别得到2个电子形成稳定结构时，A放出的能量大于B放出的能量；C、D两元素的原子分别失去1个电子形成稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量。若A、B、C、D间分别形成二元素化合物，其中最可能属于离子化合物的是_(填写时用A、B、C、D表示的化学式)。(3)下列反应中反应物总能量低于生成物总能量的是_(填写编号)。A石灰石受热分解B酒精燃烧C生石灰溶于水D实验室用KClO3加热制氧气E实验室制乙烯F实验室制乙炔G用镁条引燃铝、四氧化三铁混合粉末HCuCl2水解解析：(1)能量越高越不稳定，由此可确定三种微粒的稳定性和能量高低。(2)由A、B两元素的原子分别失去得到2个电子形成稳定结构时，A放出的能量大于B放出的能量。所以A比B的非金属性强。C、D两元素的原子分别失去1个电子形成稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量，则D比C难失电子，即C的金属性比D强，故最可能属于离子化合物的是C2A。答案：(1)O2、O3、O(2)C2A(3)ADEH9美国东部时间2020年2月10日上午11时55分，美国“铱星33”卫星与俄罗斯已报废的“宇宙2251”卫星在西伯利亚上空发生相撞。美方称，卫星相撞时，燃烧罐中装有的约453 kg联氨(N2H4)可能发生泄漏，对太空造成污染。(1)联氨是航天飞船常用的高能燃料。可用氨和次氯酸钠按一定物质的量之比混合反应生成联氨、氯化钠和水，该反应的氧化产物是_。也可以采用尿素CO(NH2)2为原料制取联氨，方法是在高锰酸钾催化剂存在下，尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水，写出其反应的化学方程式_。(2)火箭推进器中分别装有联氨和过氧化氢，当它们混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：12.8 g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量。H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1。2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196.4 kJmol1。则表示联氨燃烧热的热化学方程式为_。解析：(1)氨气中氮元素的化合价为3，联氨中氮元素化合价为2，化合价升高，所以联氨是氧化产物。利用尿素来制备联氨的反应中，推测另外两种盐为NaCl和Na2CO3，则可写出化学方程式。(2)联氨与过氧化氢反应的化学方程式为：N2H42H2O2=N24H2O，再根据盖斯定律求出联氨燃烧的热化学方程式，注意此题的要求是联氨的化学计量数为1，因为是表示燃烧热。答案：(1)N2H4CO(NH2)2NaClO2NaOHN2H4NaClNa2CO3H2O(2)N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H621.23 kJmol1102SO2(g)O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如下图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的H99 kJmol1。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_ kJmol1；(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 molL1min1，则v(O2)_ molL1min1、v(SO3)_ molL1min1；(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJmol1，计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的H_(要求计算过程)。解析：(1)由图象很容易看出，纵坐标表示各种物质的能量。E是反应所必经的一个过渡状态，它只影响反应的难易程度，而整个反应过程的反应热只与反应的始终态有关，得出没有影响的结论。加入催化剂改变了反应历程，使活化能降低。(2)中的H可根据已知1 mol SO2参加反应时放热99 kJ，而图象中表示的是2SO2反应，所以99 kJ要乘以2。(3)化学方程式根据元素守恒即可写出。(4)考查速率之比和化学方程式中各物质的计