2013高考化学一轮总复习6-2燃烧热能源反应热的计算新人教版(必修部分)

.6-2燃烧热能源反应热的计算一、选择题1．以下列图示关系中不正确的选项是()解析：一次能源与二次能源不能够重叠。答案：B2．已知一些燃料的ΔH数据以下：燃料一氧化碳甲烷异辛烷乙醇ΔH－283.0－891.0－5461－1366.8kJ·mol－1kJ·mol－1kJ·mol－1kJ·mol－1使用上述燃料，最能表现“低碳经济”理念的是()A．一氧化碳B．甲烷C．异辛烷D．乙醇解析：燃烧放出的热量相同时，生成CO2最少的(或生成1molCO2时放出的热量最多的)吻合题意，B项正确。答案：B3．(2011·浙江舟山模拟)以下有关能源与能量的说法正确的选项是()A．煤和石油是经过亿万年形成的，亿万年后煤和石油还会生成故两者属可再生能源B．蒸汽属于一次能源C．凡经过加热而发生的反应都是吸热反应，常温下进行的反应都是放热反应D．反应物和生成物的总能量决定反应是放热还是吸热解析：煤和石油是化石燃料，属不能再生能源，A错；蒸汽属于二次能源，B错；放热专业..反应有时也要加热才能进行，如碳的燃烧，C错；反应是放热还是吸热，决定于反应物和生成物的总能量的相对大小，D对。答案：D4．(2011·海南高考)某反应的ΔH＝＋100kJ·mol－1，以下有关该反应的表达正确的选项是()A．正反应活化能小于100kJ·mol－1B．逆反应活化能必然小于100kJ·mol－1C．正反应活化能不小于100kJ·mol－1D．正反应活化能比逆反应活化能大100kJ·mol－1解析：过渡状态的平均能量减去反应物分子的平均能量等于正反应的活化能，过渡状态的平均能量减去生成物分子的平均能量等于逆反应的活化能；反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能。D选项正确。答案：D5．已知25℃、101kPa时，乙烯和乙炔(C2H2)燃烧的热化学方程式分别为C2H4(g)＋3O(g)===2CO(g)＋2HO(l)ΔH＝－1411kJ·mol－1；2CH(g)＋5O(g)===4CO(g)＋2HO(l)22222222ΔH＝－2600kJ·mol－1；又知燃烧时火焰的温度乙炔高于乙烯。据此，以下说法不正确的选项是()A．物质的燃烧热越大，火焰温度越高B．相同条件低等体积乙烯和乙炔完好燃烧时，乙炔放热较少C．25℃、101kPa时，1mol乙烯完好燃烧生成气态产物时，放出的热量小于1411kJD．乙炔的燃烧热为1300kJ·mol－1－1的燃烧热为－1，而乙炔燃烧的解析：CH的燃烧热为1411kJ·mol，CH1300kJ·mol2422火焰温度高于乙烯，A项错误。答案：A6．(2011·南师附中测试)已知：①101kPa时，C(s)＋1/2O(g)===CO(g)ΔH＝－21110.5kJ·mol－1＋－ΔH2＝－57.3kJ·mol－1；②稀溶液中，H(aq)＋OH(aq)===H2O(l)。以下结论正确的选项是()A．若碳的燃烧热用ΔH3来表示，则ΔH3<ΔH1B．若碳的燃烧热用ΔH3来表示，则ΔH3>ΔH1C．浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3kJ·mol－1D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量专业..解析：ΔH自己有正负之分，放热为负值，吸热为正当。燃烧热是指生成牢固氧化物所放出的热量，碳燃烧生成的牢固氧化物为CO2，由于CO燃烧生成CO2是放热反应，因此，ΔH3<ΔH1，A对B错；C项浓硫酸溶于水要放热，因此，浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热要小于－57.3kJ·mol－1；D项醋酸是弱电解质，电离过程要吸热故稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出的热量要小于57.3kJ。答案：A7．已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1N2(g)＋O2(g)===2NO(g)ΔH＝＋180kJ·mol－1则2CO(g)＋2NO(g)===N(g)＋2CO(g)的ΔH是()A．－386kJ·molC．－746kJ·mol

－1B．＋386kJ·mol－1－1D．＋746kJ·mol－1解析：设供应的两个反应分别为①、②，依照盖斯定律，2CO(g)＋2NO(g)===N(g)＋2CO(g)能够经过①－②获取，故该反应的ΔH＝－746kJ·mol－1。答案：C8．已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧，至反应物耗尽，测得放出热量akJ。又知道12.0g碳完好燃烧，放出热量为bkJ。则热化学方程式1ΔH＝w，w等于()C(s)＋2O2(g)===CO(g)A．－(a－)kJ·mol－1bB．－(a＋)kJ·mol－1bC．－(5a－0.5b)kJ·mol－1D．－(10a－b)kJ·mol－1解析：依照题意得两个方程式：①3C(s)＋2O(g)===2CO(g)＋CO(g)ΔH＝－210akJ·mol－122ΔH＝－bkJ·mol－1；则①－②整理得：1；②C(s)＋O(g)===CO(g)C(s)＋2O2(g)===CO(g)ΔH＝－(5a－0.5b)kJ·mol－1。答案：C9．(2011·深圳第一次调研)氯原子对O3分解有催化作用：专业..O3＋Cl===ClO＋O2H1ClO＋O===Cl＋O2H2大气臭氧层的分解反应是：O3＋O===2OΔH，该反应的能量变化表示图如上：以下表达中，正确的选项是()A．反应O3＋O===2O的ΔH＝E1－E3B．O3＋O===2O是放热反应C．ΔH＝ΔH1＋ΔH2D．大气层中的臭氧无法再生解析：本题观察反应热的知识，属中档题。从图像中解析，O3和O的能量要高于2O的能量，故O和O3反应生成O2的反应为放热反应，B项正确；从盖斯定律知，将两个反应叠加即得总反应，则ΔH也是由两个反应的焓变相加而得的，C项正确。总反应的能量变化应为E2与E3的差值，A项错。答案：BC10．吻合以以下列图所示的转变关系，且当X，Y，Z的物质的量相等时，存在焓变ΔH＝ΔH1＋ΔH2。满足上述条件的X，Y可能是()①C，CO②S，SO2③Na，Na2O④AlCl3，Al(OH)3⑤Fe，Fe(NO3)2⑥NaOH，Na2CO3A．①④⑤B．①②③C．①③④D．①③④⑤⑥专业..解析：由盖斯定律可知，化学反应一步完成和分步完成，反应的焓变是相同的，尔后利点燃用发生的化学反应来解析焓变的关系，注意X、Y、Z的物质的量相等。①由C＋O2=====CO21点燃点燃1可看作C＋2O2=====CO、CO＋2O2=====CO2来完成，X、Y、Z的物质的量相等，吻合ΔH＝ΔH1＋ΔH2，故①正确；②因S与O2反应生成SO2，不会直接生成SO3，则不吻合转变，故②错误；点燃2O===NaO来完成，X、Y、Z物质③由2Na＋O=====NaO，可看作2Na＋2O===NaO、NaO＋22212221222的量相等时，不吻合H＝ΔH1＋ΔH2，故③错误；④由AlCl3＋4NaOH＝3NaCl＋NaAlO2＋2H2O，可看作AlCl3＋3NaOH＝Al(OH)3↓＋3NaCl、Al(OH)3＋NaOH＝NaCl＋NaAlO2＋2H2O来完成，X、Y、Z的物质的量相等，吻合H＝ΔH＋ΔH，故④正确；⑤由Fe＋4HNO===Fe(NO)＋NO2H2O可看作Fe＋HNO3===Fe(NO3)2＋NO↑＋3H2O，Fe(NO3)2＋HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋33333H2O来完成，x、y、z的物质的量相等，吻合H＝H1＋H2，故⑤正确；⑥由NaOH＋23121231212123123222222Y、Z的物质的量相等，而Y的物质的量为X的一半，不吻合题意，故⑥错误。故A项正确。答案：A11．半导体工业用石英砂做原料经过三个重要反应生产单质硅SiO2(s)＋2C(s)===Si(s)＋2CO(g)(石英砂)(粗硅)ΔH1＝＋682.44kJ·mol－1Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)ΔH＝－657.01kJ·mol－12(粗硅)SiCl4(l)＋2Mg(s)===2MgCl2(s)＋Si(s)(纯硅)ΔH3＝－625.63kJ·mol－1生产1.00kg纯硅放出的热量为()A．－21435.71kJB．－600.20kJC．＋21435.71kJD．＋1965.10kJ解析：第一将由石英制纯硅的不相同路子列图示以下：专业..依照盖斯定律：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－600.20kJ·mol－1，生成1.00kg纯硅放出热量为：1000g/28g·mol－1×600.20kJ·mol－1＝21435.71kJ。答案：C12．(2011·潍坊质检)已知热化学方程式：2SO(g)＋O(g)2SO(g)ΔH＝－23QkJ·mol－1(Q>0)。以下说法正确的选项是()A．相同条件下，2molSO(g)和1molO2(g)所拥有的能量小于2molSO(g)所拥有的能23量B．将2molSO(g)和1molO(g)置于一密闭容器中充分反应后，放出热量为QkJ22C．增大压强或高升温度，该平衡都向逆反应方向搬动D．如将必然量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热QkJ，则此过程中有2molSO2(g)被氧化解析：由于SO2和O2反应放热，因此相同条件下，2molSO2(g)和1molO2(g)所拥有的能量大于2molSO3(g)所拥有的能量，A错误。SO2和O2的反应是可逆反应，将2molSO2(g)和1molO2(g)置于一密闭容器中充分反应后，参加反应的SO2小于2mol，放出的热量小于QkJ，B错误。增大压强，该平衡向正反应方向搬动，C错误。答案：D13．以下列图是一个一次性加热杯的表示图，当水袋破裂时，水与固体碎块混杂，可安全加热杯内食品，加热杯中可采用的固体碎块是()A．硝酸铵B．生石灰C．氯化钠D．碳化钙专业..解析：氯化钠溶于水，溶液温度不变，而硝酸铵引起溶液温度降低，碳化钙溶于水产生气体，故A、C、D均不宜采用；而生石灰溶于水放出大量的热，引起溶液温度高升，可加热食品。答案：B14．将V1mL1.00mol·L－1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混杂平均后测量并记录溶液温度，实验结果以以下列图所示(实验中向来保持V1＋V2＝50)。以下表达正确的选项是()A．做该实验时环境温度为22℃B．该实验表示化学能能够转变成热能C．NaOH溶液的浓度约是1.00mol·L－1D．该实验表示有水生成的反应都是放热反应解析：当加入5mLHCl溶液时，反应放出热量，混杂液的温度达到22℃，故环境的温度应低于22℃。由图像可知盐酸与氢氧化钠溶液反应是放热反应，化学能转变成热能，当V为30mL时，恰好反应放出热量最多，NaOH溶液的浓度为：11.00mol·L－1×30mL×10－3L·mL－1－1。－3－1＝1.50mol·L20mL×10L·mL有水生成的反应不用然是放热反应，如Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。答案：B15．化学反应N2＋3H2===2NH3的能量变化以以下列图所示，该反应的热化学方程式是()专业..A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝2(b－a)kJ·mol

－13C.N2(g)＋H2(g)===NH3(l)2ΔH＝(b＋c－a)kJ·mol－1132N2(g)＋2H2(g)===NH3(g)ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1解析：由盖斯定律及图示可推知N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)的反应热ΔH＝2akJ·mol－12bkJ·mol－1－2ckJ·mol－1＝2(a－b－c)kJ·mol－1，A项正确；N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)的反应热ΔH＝2(a－b)kJ·mol－113的反应热ΔH＝(a－b，B项错；2N2(g)＋2H2(g)===NH3(l)－)kJ·mol－113＝(a－)kJ·mol－1，C项错；N2(g)＋H2(g)===NH3(g)的反应热，D项错。c22ΔHb答案：A二、非选择题16．(2012·北京理综)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，CuO/CuCl2可实现氯的循环作用。反应A：4HCl＋O2Cl2＋2HO22400℃(1)已知：i.反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。ii.专业..①H2O的电子式是_______________________________________________________________________。②反应A的热化学方程式是________________________________________________________________________。③断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为________kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)________。(2)对于反应A，以下列图是在4种投料比[n(HCl)：n(O2)，分别为1：1、2：1、4：1、6：1]下，反应温度对HCl平衡转变率影响的曲线。①曲线b对应的投料比是_______________________________________________________________________。②当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转变率时，对应的反应温度与投料比的关系是________。③投料比为2：1、温度为400℃时，平衡混杂气中Cl2的物质的量分数是________________________________________________________________________。解析：(1)由题给条件可知，4molHCl被氧化，放出热量为115.6kJ，可知ΔH＝－115.6kJ/mol；由ΔH＝－(生成物键能之和－反应物键能之和)可得，E(H—O)－E(H—Cl)＝[115.6＋(498－2×243)/4kJ/mol]＝31.9kJ/mol，键能越大，化学键越牢固、越强，因此水专业..中的H—O键比氯化氢中H—Cl键强。(2)在其他条件不变时，O2的量越大，HCl的转变率越大，由此可确定a为6：1，b为4：1，c为2：1，d为1：1；由图可知，当HCl的转变率相同时，温度由低到高对应的投料比为4：1、2：1、1：1，由此可确定温度与投料比的关系是：投料比越高达到相同转变率所需的温度越低；由图可读出投料比为2：1、温度为400℃时，HCl的转变率为80%，设投入的HCl为2mol，O2为1mol，由此可建立三段式：CuO/CuCl24HCl＋O2Cl＋2HO222400℃n(起)/mol2100Δn/mol1.60.40.80.8n(平)/mol0.40.60.80.8因此平衡混杂气中Cl2的物质的量分数＝0.8mol×100%＝30.8%。0.4mol＋0.6mol＋0.8mol＋0.8答案：(1)①400℃②4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2HO(g)ΔH＝－115.6kJ/mol32强①4：1②投料比越高，对应的反应温度越低30.8%17．(2012·安徽八校联考)甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转变的能量关系以以下列图所示。专业..甲醇催化脱氢转变成甲醛的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热可否相同？________，原因是什么？_____________________________________________________________________________________________________________________。写出甲醇催化脱氢转变成甲醛的热化学反应方程式。_____________________________________________________________________________________________________________________。(4)甲醇催化脱氢转变成甲醛的过程中，若是要使反应温度保持在700℃，需向系统中点燃通入空气，则进料甲醇与空气的物质的量理论比值为多少？1[假设：H2(g)＋O2(g)=====H2O(g)2ΔH＝－akJ·mol－1，在空气中氧气体积分数为0.2，a>0]________________________________________________________________________。解析：(1)1molHCHO和1molH2的总能量(E2)大于1molCH3OH总能量(E1)，则反应催化剂CH3OH=====HCHO＋H2是一个吸热反应。过程Ⅰ与过程Ⅱ诚然反应的路子不相同，但是化学反应的反应热只与反应系统的初步状态和最后状态有关，而与反应路子没关，因此反应热相同。催化剂(3)CH3OH(g)=====HCHO(g)＋H2(g)H＝(E2－E1)kJ·mol－1要点注意各物质状态，HCHO是气态。催化剂(4)CH3OH(g)=====HCHO(g)＋H2(g)－1H＝(E2－E1)kJ·mol专业..1mol(－1E2－E1)kJ·mol3321－1n(CHOH)n(CHOH)·(E－E)kJ·molH2(g)＋1O2(g)===H2O(g)H＝－akJ·mol－120.5mol－1akJ·moln(O2)2n(O2)×akJ·mol－1则有n(CH3OH)×(E2－E1)＝2n(O2)×a，nCHOH2anCHOH2a3，即3＝。n＝n空气O2E2－E15E2－E1答案：(1)吸热相同一个化学反应的反应热仅与反应系统的初步状态和最后状态有关，而与反应的路子没关催化剂(3)CH3OH(g)=====HCHO(g)＋H2(g)H＝(E2－E1)kJ·mol－1nCH3OH2an空气＝5E2－E118．平时把翻开1mol某化学键所吸取的能量看作该化学键的键能。已知部分化学键的键能以下：化学键N—HN—NO===ON≡NO—H键能(kJ·mol－1)386167498946460发射神舟飞船的长征火箭用了肼(N2H4，气态)为燃料，若它在氧气(气态)中燃烧，生成N2(气态)和H2O(液态)。1mol肼完好燃烧时放出的热量为________。为了提高肼(N2H4)燃烧过程中释放的能量，常用二氧化氮作氧化剂代替氧气，这两者反应生成氮气和水蒸气。已知：①N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH1＝＋67.7kJ·mol－1242222－1②NH(g)＋O(g)===N(g)＋2HO(g)ΔH＝－534kJ·mol试写出肼和NO完好反应的热化学方程式：__________2______________________________________________________________________________________________________________________________________。随着中国空间技术的发展，搜寻更高效的火箭推进剂也被提到了议事日程。在实验室我国科研人员应用电子计算机模拟出拥有高能量的物质N60，它的结构与C60十分相似。已专业..知N60分子中每个N原子均以氮氮键结合三个氮原子，且N60分子结构中每个氮原子均形成8个电子的牢固结构。试推测1个N60的结构含有________个N—N键。解析：(1)据题意，肼燃烧时发生反应为N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)，故ΔH＝[(386×4＋167)＋498]－(946＋2×2×460)＝－577(kJ·mol－1)，即1mol肼完好燃烧时放出的热量为577kJ。依照题意，要求计算以下反应的反应热的值：③N2H4(g)＋NO2(g)===3/2N2(g)＋2H2O(g)ΔH3。依照盖斯定律，一个反应仅与其始态和终态有关，而与其过程没关，则存在：②－①÷2＝③，即：ΔH3＝ΔH2－ΔH1÷2＝－567.85kJ·mol－1。由于氮原子最外层电子数为5，而已知N60分子中每个N原子均以氮氮键结合三个氮原子，故N60分子中只存在着N—N键，再依照原子的均摊思想，在N60分子中应共有90个N—N键。答案：(1)577kJ(2)N2H4(g)＋NO(g)===3/2N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－567.85kJ·mol－12(3)9019．已知单质硫在平时条件下以S8(斜方硫)的形式存在，而在蒸气状态时，含有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体，其中S4、S6和S8拥有相似的结构特