2020届高考化学一轮复习_化学能与热能化学能与热能作业

1、核心素养提升练十六化学能与热能N基础巩固练Q5分钟 50分）一、选择题（本题包括3小题，每题7分，共21分）1.碳酸钙分解的反应需要在高温下持续加热，根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是（）Ca*CaO C02碳酸钙的热分解示意图A.CQ（g）和CaO（s）的总能量大于 CaCOs）的总能量B.该反应为吸热反应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Do因为碳酸钙受热分解是吸热反应，所以CO（g）和CaO（s）的总能量。2 _大于CaCOs）的总能量，故A B正确；在CaCO ,Ca2+

2、和C 3之间存在离子键,C0 3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，旧 化学键断裂吸收能量，新化学键形成放出能量，C正确；需要加热才发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧需要加热，但该反应是放热反应,D错误。【加固训练】（2019 沧州模拟）关于下图所示转化关系（X代表卤素），说法不正确的A.2H(g)+2X(g) 2HX(g) AH3<0B.生成HX的反应热与途径无关，所以 小尸AH2+AH3C.F、Cl、Br的非金属性依次减弱，所以途径II吸收的热量依次增多D.F2、C12分别发生反应I ,则始变，前者小【解析】选G C项,F、Cl、Br的非金属性依次减弱，则

3、途径II吸收的热量应依 次减小。D项,F 2和屋反应放出热量更多，始变更小。2.铁系氧化物材料在光催化、电致变色、气敏传感器以及光电化学器件中有着 广泛的应用和诱人的前景。实验室中可利用FeCO口 O为原料制备少量铁红，每生成160 g固体铁红放出130 kJ热量，则下列有关该反应的热化学方程式书写 正确的是()1A.2FeCG+2O2-FeQ+2CO AH=-130 kJ mol-1B.4FeCO(s)+O2(g)2FeQ(s)+4CO2(g) AH=+260 kJ mol-1 C.4FeCQs)+O2(g)2Fe2Q(s)+4CO2(g) AH=-260 kJ mol-1 -1D.4FeC

4、O(s)+O2(g) 2Fe2Q(s)+4CO2(g) AH=+130 kJ mol【解析】选G 160 g铁红的物质的量为1 mol,每生成160 g固体铁红放出130 kJ热量,生成2 mol Fe 2Q放出260 kJ热量，所以热化学方程式为4FeCQs) +Q(g) 2Fe2O(s)+4CO2(g)AH=-260 kJ mol-1,故 C正确。【加固训练】根据如图所给的信息，得出的结论正确的是()反应过程一A.48 g碳完全燃烧放出的热量为1 574 kJ - mol B.2c(s)+O2(g) 2CO(g) AH=-221.0 kJ mol-1 C.2CO(g) 2CO(g)+O(g

5、) AH=283.0 kJ mol-1 D.C(s)+O2(g)CO>) AH=-393.5 kJ mol-1【解析】选R 48 g碳完全燃烧生成CO气体,放出的热量为1 574 kJ,A错误；1根据图象可知，C(s)+ 2O2(g) CO(g) AH=-110.5 kJ mol-1,故 2c(s)+O2(g)1-2CO(g) AH=-221.0 kJ mol-1,B 正确；根据图象可知，CO(g)+2O2(g) CO(g) AH=-283.0 kJ mol-1,故 2CO(g) 2CO(g)+O(g) AH=566.0 kJ - mol-1,C 错误;根据图象可知，C(s)+O2(g)

6、 CO(g)AH=-393.5 kJ mol-1,D 错误。3 .(新题预测)美国大推力运载火箭“太空发射系统”将于2018年执行首次飞行任务，其所需燃料为高能火箭燃料月井。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ):N三 N为 942、O-O为 500、Nl-N为 154,。一H为 452.5,贝U断裂 1 mol Nl-H所需的能量(kJ)是 ()能量假想中间物 质的总能反2N(gWH(g>+-2O(g)反应物的 总能量生成物的 总能量；A 2 72 kJ nifll1L|A.194B.391C.516D.658AWi=-534kJot-1 ;【解析】选R AH=反应物的总键能-生成

7、物的总键能，由图可知NH(g)+O2(g)N(g)+2H2O(g) AH=-534 kJ . mol-1。设断裂 1 mol N H所需 能量为 x kJ,则 154 kJ+4x kJ+500 kJ- (942+2X2X452.5) kJ=-534 kJ,可求得 x=391,答案选Bo二、非选择题(本题包括2小题，共29分)4 .(14 分)(1)已知：1 Fe(s)+ 2O(g) -FeO(s) AHi=-272.0 kJ mol-1; 32Al(s)+ 2O2(g) Al 2Q(s)AH2=-1 675.7 kJ mol-1。Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是某同学认为，铝热反应可用

8、于工业炼铁，你的判断是(填“能”或“不能”), 你的理由是(2)反应物与生成物均为气态的某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B,如图所示。据图判断该反应是 (填“吸”或“放”)热反应，当反应达到平衡后，其他条件不变，升高温度，反应物的转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”)其中B历程表明此反应采用的条件为 (填字母)。A.升高温度B.增大反应物的浓度C.降低温度D.使用催化剂【解析】(1)该铝热反应的化学反应方程式为 3FeO(s)+2Al(s) Al 2Q(s) +3Fe(s),可由-X 3 得到，故AH=AH2- HX3=-1 675.7-(-272.0 X 3) =-859.7(

9、kJ mol-1)。铝热反应为引发反应，需消耗大量能量，因此不适合用于工 业炼铁。(2)结合图象，反应物的能量低于产物能量，该反应吸热；升温平衡向正反应方向 移动，反应物的转化率增大。B历程活化能降低，表明此反应使用了催化剂。答案：(1)3FeO(s)+2Al(s) Al 2O(s)+3Fe(s)A H=-859.7 kJ - mol-1 不能 该反应为引发反应，需消耗大量能量，成本较高(2)吸 增大 D 5.(15分)(2019 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。|世纪金榜导学号一已知:CH(g)+H2O(g)CO(g)+3H(g)AH=+206.2

10、 kJ mol-1 CH(g)+CO2(g)2CO(g)+2H(g)AH=+247.4 kJ mol-1 又知CH的燃烧热为890.3 kJ mol-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HO(g)反应生成CO(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)由CH的燃烧热为890.3 kJ mol-1可得甲烷完全燃烧的热化学方程 式为:C

11、H4(g)+2O2(g) CO(g)+2H2O(l) AH=-890.3 kJ mol-1。 (2)根据盖斯定 律，由X2-即可得到 CH(g)+2HzO(g) CO(g)+4H2(g) H=+165.0 kJ - mol-1。(3)观察图象信息知，高温时水先分解生成H2、Q,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)CH4(g)+2O2(g) CO(g)+2H 2O(l) H=-890.3 kJ mol-1-1(2)CH4(g)+2H2O(g)CO(g)+4H

12、2(g)H=+165.0 kJ mol(3)H、O(或氢原子、氧原子)H2N提能增分明(30分钟50分)一、选择题(本题包括3小题，每题6分，共18分)1.(2019 枣阳模拟)BeCl2是有机反应的催化剂。钺和氯气反应的能量变化如图 所不。下列说法正确的是()Bc5)+CH&) 鼠H 反应过程A.E2是正反应的活化能B.该反应的AH<0C.加入催化剂，AH减小D. AH=E-Ei【解析】选B。Ei是正反应活化能，E2是逆反应活化能，A项错误；该反应是放热反 应,B项正确；加入催化剂，减小巳和Ei,不改变AH,C项错误；AH=Ei-E2,D项错误c 2.(2019 长沙模拟)已知

13、下列热化学方程式： Fe2G(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CQ(g)-1AH=-24.8 kJ mol 3Fe2Q(s)+CO(g) 2FeQ(s)+CO2(g)-1AH2=-47.2 kJ mol Fe3Q(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO(g)1AH3=+640.5 kJ - mol则14 g CO气体与足量FeO充分反应得到Fe单质和CO气体时的反应热为()A.-109 kJ mol-1B.-218 kJ mol-1C.+109 kJ mol-1D.+218 kJ mol-1【解析】 选 A x 3 - x 2,整理可得：CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)

14、AH=-218.0 kJ mol-1,14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe单质和CO气体 时对应的反应热约为-109 kJ - mol-1, A项符合题意。3 .(新题预测)硝酸甘油又叫三硝酸甘油酯，它是一种黄色的油状透明液体，这种 液体可因震动而爆炸，属化学危险品。在医药领域，它被稀释后制成0.3%5肖酸甘 油含片或气雾剂等，在临床主要用于缓解心绞痛。已知下列反应可用于制备硝化 甘油C3H(ONQ3，其热化学方程式为：6c(s)+5H2(g)+3N 2(g)+9O2(g)2GH(ONG) 3(l)AHi2H(g)+O2(g) 2H2O(g)AH2C(s)+O2(g) CG(g)AH

15、3HO(g)H2O(l)AH4则反应 4GH(ONG)3(l) 12CQg)+10H2O(l)+O2(g)+6N2(g)的 AH 为 ()A.12 AH3+5AH2-2 AHi+10AH4B.2 AHi-5 AH2-I2 AH3+10AH4C.12 AH3-5 AH2-2 AHi+10AH4D. AHi-5 AH2-12 AH3+I0AH4【解析】选A。根据盖斯定律，将所给热化学方程式中的C(s)、HO(g)、H2(g)消 去,2C3H5(ONG) 3(l) 5H2(g)+3N 2(g)+3O2(g)+6CO2(g) H=6A H- H;2H(g)+O2(g)2H2O(l)AH=A H2+2

16、H;所以 4cH(ONOHl) 12C氢g)+10H2O(l)+O2(g)+6N2(g)的 AH为 12AH3+5A H2- 2AHI+10A H4,答案选 A。【加固训练】(2019 天津和平区模拟)已知:C(s)+H 20(g)CO(g)+H(g)AH=a kJ mol-12c(s)+02(g) 2C0(g) AH=-220 kJ mol-1 H H、OO和 O-H键的键能分别 为 436、496 和 462 kJ mol-1,则 a 为()A.+350B.+130C.-332D.-118【解析】 选 R 已知 C(s)+H2O(g)CO(g)+H(g)AH=a kJ mol-1>0

17、;2c(s)+O2(g) 2CO(g) H=-220 kJ mol-1; x 2-得:2HzO(g) Q(g)+2H 2(g) H=(2a+220) kJ mol-1 >0,即 4 x 462-496-2 x436=2a+220解得 a=+130,答案选 B。二、非选择题(本题包括2小题，共32分)4 .(16分)(1)用CaSO弋替Q与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术。反应为主反应，反应和为副反应。世纪金榜导学号71 14CaSQs)+CO(g) 一4CaS(s)+CQg)阳产-47.3 kJ mol-1CaSO(s)+CO(g)-

18、CaO(s)+CG(g)+SO2(g)川2=+210.5 kJ mol-11 1 CO(gL2c物 2CO(g)川3=-86.2 kJ mol-1反应 2CaSQs)+7CO(g) - CaS(s)+CaO(s)+6CO(g)+C(s)+SO2(g)的AH=(用 AHi、AH2和 AH3表示)。(2)已知:25 C、101 kPa 时,Mn(s)+O2(g)MnQs)AH=-520 kJ mol-1S(s)+O2(g)SO(g)AH=-297 kJ mol-1-1Mn(s)+S(s)+2O2(g) -MnSOs)AH=-1 065 kJ molSO与Mn弧应生成无水MnSO勺热化学方程式是(3

19、)捕碳技术(主要指捕获CO)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前 NH和(NH)2CO已经被用作工业捕碳剂，它们与CO可发生如下可逆反应：反应 I :2NH(l)+H 2O(l)+CO2(g) =(NH)2CG(aq)AHi反应 H :NH3(l)+H 2O(l)+CO2(g) -NHHCO(aq)AH2反应田：(NH4)2CG(aq)+H2O(l)+CO2(g) -2NHHC(3(aq)AH3AH3与AHi、AH2之间的关系是 AH3=。 已知：温度过高时,WO(s)转变为 WOg):WOs)+2H 2(g)1W(s)+2HO(g)AH=+66.0 kJ mol-1Wg)+2H2(g)

20、=W(s)+2H2O(g)AH=-137.9 kJ mol-1则 WOs) LWOg)的 AH=。【解析】(1)根据盖斯定律，由x 4包+X 2得2CaSs)+7CO(g) CaS(s)+CaO(s)+6C氢g)+C(s)+SO 2(g) H=4A H+AH2+2A H。(2)将已知3个热化学方程式依次编号为，根据盖斯定律由-得MnQs)+SO2(g) MnSOs) H=-1 065 kJ mol-1+520 kJ mol-1 +297 kJ mol-1 =-248 kJ mol-1。根据题中三个反应，反应m=反应H X 2-反应I ,因此 H3=2A H2- H。 根据题意由-可得 WOs)

21、 -WOg) H=+203.9 kJ mol-1。答案：(1)4 AHI+AH2+2A HMnQ(s)+SO2(g) MnSOs) H=-248 kJ mol-1(3)2 H2- H (4)+203.9 kJ mol-15.(16分)(2019 成都模拟)(1)已知C(s,石墨)C(s,金刚石)AH>0,则稳定性:金刚石石墨(填“>”或“<”)。(2)已知:2C(s)+2O 2(g) 2CO(g)川12c(s)+O2(g) 2CO(g) AH2则 AHi 川2(填“>”或“<”)。(3) “嫦娥五号”预计在海南文昌发射中心发射，火箭的第一、二级发动机中，所 用的燃

22、料为偏二甲月井和四氧化二氮，偏二甲月井可用月井来制备。用月井(N2H4)作燃料， 四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知：W(g)+2O2(g)NQ(g)AH=+10.7 kJ mol-1N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) AH=-543 kJ mol-1写出气态月井和20反应的热化学方程式：。(4)25 C、101 kPa时,14 g CO在足量的Q中充分燃烧，放出141.3 kJ热量，则CO的燃烧热为AH=?(5)0.50 L 2.00 mol L-1 H2SO溶液与 2.10 L 1.00 mol . L-1 KOH容液完全反应, 放出114.6 kJ热量，

23、该反应的中和热用=?(6)已知拆开1 mol H H键、1 mol N H键、1 mol N=N键分别需要的能量是 436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与屋反应生成NH的热化学方程式是【解析】(1)已知C(s,石墨)C(s,金刚石)AH>0,说明该反应是吸热反应，因 此石墨的总能量低于金刚石的总能量，而能量越低，物质越稳定，故稳定性：金刚 石< 石墨。(2)表示碳完全燃烧的反应热，代表示碳不完全燃烧的反应热，碳完全燃烧放热多，且放热越多 H越小。因此，H<AH。(3)根据盖斯定律，由2 X-得：2NH(g)+N2Q(g) 3N(g)+4H2O(g)AH=2X (-

24、543 kJ mol-1 )(+10.7 kJ mol-1)=-1 096.7 kJ mol-1。(4)25 C、101 kPa时,14 g CO在足量的。中充分燃烧，放出141.3 kJ的热量，则1 mol CO(即28 g CO)完全燃烧放出的热量是141.3 kJ X 2=282.6 kJ,即CO的燃烧热 H=-282.6 kJ mol-。(5)n(H 2SO)=0.50 L X2.00 mol L-1=1 mol,n(KOH)=2.10 L X1.00 mol L-1 =2.10 mol,二者反应时，KOH过量,1 mol H 2SO完全反应生成2 mol H 2O(l),放出 111

25、4.6 kJ热量，故稀硫酸与KOH§液反应生成1 mol H 2O(l)放出的热量为2 乂 114.6 kJ=57.3 kJ, 故该反应的中和热 H=-57.3 kJ mol-1。(6)N2与H2反应生成NH的热化学方程式可表示为 N2(g)+3H2(g) 一2NH(g) AH=E(NN)+3E(H-H)-2 x 3E(N-H)=946 kJ mol-1+3X436 kJ mol-1-6 x 391 kJ mol-1 =-92 kJ mol-1。答案：(1)<(2)<(3)2N2*g)+N2Q(g) 3N(g)+4H2O(g) H=-1 096.7 kJ mol-1(4)

26、-282.6 kJ mol-1 (5)-57.3 kJ mol-1N2(g)+3H2(g)2NH(g)1 H=-92 kJ mol【加固训练】能源危机当前是一个全球性问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。(1)下列做法有助于能源“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、石油等化石燃料d.减少资源消耗，增加资源的重复使用、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。能量。式黑C(金刚石闾反应物总能量中间产物总能量最终产物总能量 :三色毕口石墨产 AHy=- 10.5 kJ mol- T95.4 U m。、 C0(g)405(g) i一反应过程在通常状况下，金刚石和石墨相比较，(填“金刚石”或“石墨”)更 稳定,石墨的燃烧热为。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kJ o 已知:N2、02分子中化学键的键能分别是 946 kJ mol-1、497 kJ