限时集训 化学反应与热能

1、 限时集训 化学反应与热能(限时：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1下列物质间的反应，其能量变化符合下图的是()A由Zn和稀H2SO4制氢气 B灼热的炭粉与二氧化碳反应 CBa(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合 D碳酸钙的分解 2下列说法正确的是()A(2012·安徽高考)NaHCO3H2HCOONaH2O反应中，储氢、释氢过程均无能量变化B(2011·江苏高考)右图表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化C(2011·浙江高考)化学反应有新物质生成，并遵循质量守恒定律和能量守恒定

2、律D(2012·福建高考)2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)和4SO2(g)2O2(g)=4SO3(g)的H相等3(2012·南昌一模)已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol HH键断裂时吸收热量为()A920 kJB557 kJC436 kJ D188 kJ4(2011·重庆高考)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol

3、 FF、SF键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为()A1 780 kJ/molB1 220 kJ/molC450 kJ/mol D430 kJ/mol525 、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是()AC (s)O2(g)=CO(g)H393.5 kJ/molB2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H571.6 kJ/molCCH4(g)2O2 (g)=CO2 (g)2H2O(g)H890

4、.3 kJ/molD.C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2 (g)3H2O(l)H1 400 kJ/mol6根据以下三个热化学方程式：2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l)HQ1 kJ/mol，2H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(l)HQ2 kJ/mol，2H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(g)HQ3 kJ/mol。判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是()AQ1>Q2>Q3 BQ1>Q3>Q2CQ3>Q2>Q1 DQ2>Q1>Q37已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJ/molNa2

5、O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)O2(g)H226 kJ/mol根据以上热化学方程式判断下列说法正确的是()ACO的燃烧热为283 kJB右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g)H>452 kJ/molDCO2(g)与Na2O2(s)反应放出113 kJ热量时，电子转移数为6.02×10238已知：2H2(g) O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/molCH4(g) 2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890 kJ/mol现有H2与CH4的混合气体112 L (标准状况) ，使其完

6、全燃烧生成CO2和H2O(l)，若实验测得反应放热3 695 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是()A11 B13C14 D239下列说法或表示法正确的是()A等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多 B已知2C(s)O2(g)=2CO(g)；H221.0 kJ/mol。则C(碳)的燃烧热为110.5 kJ/mol C在稀溶液中： H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJD在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量

7、，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJ/mol10(2012·重庆高考)肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为500、NN为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是() A194B391C516D658二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11(11分)(1)根据如图所示情况，判断下列说法中正确的是_。 A其热化学方程式为：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2 (g)H41 kJ/molB该反应为吸热反应C该反应为放热反应D当

8、H2O为液态时，其反应热的值小于41 kJ/mol(2)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是_。(3)如图是某温度下，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为_。a、b两条曲线产生区别的原因很可能是_。12(12分)(2012·海门高三一模)当前能源危机是一个全球性问题，开源节流是应对能源危机的重要举措。 (1)下列做法有利于能源“开源节流”的是_ (填字母)。 a大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源 b大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求c开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、

9、石油等化石燃料d减少资源消耗，加大资源的重复使用、资源的循环再生(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。 在通常状况下，金刚石和石墨相比较，_(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的标准燃烧热H_。12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36 g，该过程放出的热量为_。(3)已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ/mol、497 kJ/mol。N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.0 kJ/mol。NO分子中化学键的键能为_ kJ/mol。(4)综合上述有关信息，请写出用CO除去NO

10、的热化学方程式：_。 13(13分)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的焓变，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甲醇在氧气中充分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)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)H1393.5 kJ·mol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2571.6 kJ·mol12C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H3

11、2 599 kJ·mol1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H_。14(14分)A：丙烷燃烧可以通过以下两种途径：途径：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)Ha kJ/mol途径：C3H8(g)=C3H6(g)H2(g)Hb kJ/mol2C3H6(g)9O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)Hc kJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(l)Hd kJ/mol (a、b、c、d均为正值)请回答下列问题：(1)判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径放出的热量_(填“大于”、“等于”或“小于”

12、)途径放出的热量。(2)由于C3H8(g)=C3H6(g)H2(g)的反应中，反应物具有的总能量_(填“大于”、“等于”或“小于”)生成物具有的总能量，则在化学反应时，反应物就需要_(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物，因此其反应条件是_。(3)b与a、c、d的数学关系式是_。B：火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2)，当它们混合时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼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。(1)写出肼和过氧化氢的结构式：肼_，过氧化氢_。(2)写出反应的热化学方程式：_。(3)已知H2

13、O(l)=H2O(g)H44 kJ/mol，则16 g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量是_kJ。(4)上述反应用于火箭推进剂，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是_。答 案限时集训(十八) 化学反应与热能1A2.C3.C4.B5.D6选A2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l)H1Q1 kJ/mol2H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(l)H2Q2 kJ/mol2H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(g)H3Q3 kJ/mol由得：S(s)O2(g)=SO2(g)H(H1H2)<0，所以(Q1Q2)<0，即

14、Q1>Q2。由得：H2O(g)=H2O(l)H(H2H3)<0，所以(Q2Q3)<0，即Q2>Q3。故Q1>Q2>Q3。7选CA错，燃烧热的单位应是kJ/mol；B项，图中没有标注物质的物质的量；C项，由CO2(s)=CO2(g)H>0及盖斯定律可知C项正确；D项，当反应放出113 kJ热量时，参加反应的CO2为0.5 mol，电子转移数为0.5×6.02×1023。8B9.C10选B根据图示，可得如下热化学方程式：N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H1534 kJ/mol ；2N(g)4H(g)2O(g)=N2(g

15、)2H2O(g)H22 752 kJ/mol。根据盖斯定律，有：N2H4(g)O2(g)=2N(g)4H(g)2O(g)H32 218 kJ/mol，设断裂1 mol NH键所需的能量为x kJ，则有4x kJ154 kJ500 kJ2 218 kJ，解得x391，故断裂1 mol NH键所需的能量为391 kJ。11解析：(1)以图示形式将反应CO2 (g)H2 (g)=CO(g)H2O(g)的质变与能变呈现出来，并要求判断反应类型及H情况。根据所给图示可知，A选项将反应的反应物与生成物弄反了，故不对；生成物的能量比反应物的能量高，故该反应为吸热反应，B选项正确，则C选项错误；D选项未限定H

16、2O的物质的量，故不对。(3)b曲线的反应中使用催化剂，可以降低反应的活化能，但反应的热效应不会改变。答案：(1)B(2)S(s)O2 (g)=SO2 (g)H296.8 kJ/mol(3)N2 (g)3H2 (g)2NH3(g)H92 kJ/mola不使用催化剂，b使用了催化剂12解析：(1)通过分析只有b项不利于能源“开源节流”。(2)石墨的能量较低，更稳定。石墨的燃烧热指1 mol石墨完全燃烧生成CO2时放出的热量。12 g石墨和24 g氧气反应，即1 mol C和0.75 mol O2反应，则生成0.5 mol CO和0.5 mol CO2，放出的热量为0.5 mol×110

17、.5 kJ/mol0.5 mol×393.5 kJ/mol252.0 kJ。(3)HE(N2)E(O2)2E(NO)，2E(NO)946 kJ/mol497 kJ/mol180.0 kJ/mol，E(NO)631.5 kJ/mol。(4)已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H566.0 kJ/mol，N2(g)O2(g)=2NO(g) H180.0 kJ/mol，目标反应2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)可由两个反应相减获得，则H746.0 kJ/mol。答案：(1)acd (2)石墨393.5 kJ/mol252.0 kJ (3)631.5 (4)2NO(

18、g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H746.0 kJ/mol13(1)2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1452.8 kJ·mol1(2)226.7 kJ·mol114解析：A：(1)等量的丙烷燃烧，生成物均是CO2(g)、H2O(l)，由盖斯定律知途径经过三步反应放出的热量与途径放出的热量相等。(2)H>0，所以该反应物的总能量低于生成物的总能量。反应时，反应物就需要吸收能量转化为生成物。一般来说，吸热反应在发生时，需要加热，而且丙烷(烷烃)是一种常温下能稳定存在的物质，所以可判断丙烷分解为丙烯和氢气的反应是需要加热的。(3)由化学方程式的叠加和盖斯定律推知：ab()()，即2bcd2a。B：(1)由分子式分析各元素的化合价，结合元素原子的价电子数，推出化合物中各原子的成键数目，