;1化学反应中的热效应

PAGE温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。课时提能演练（十六）（45分钟100分）一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)1.(2012·西安模拟)2011年3月，日本发生强烈地震，出现了核泄漏事故，引发全世界对核能安全利用的担忧。下列关于能源的说法中不正确的是()A.核能虽然属于清洁能源，但消耗铀等燃料，是不可再生能源B.氢能是最干净的一级能源，具有热量值高、资源丰富的优点C.生物质能通过植物的光合作用可以再生，与风能、太阳能等同属可再生能源D.车用乙醇汽油有提高燃油品质、减少污染物排放、燃烧充分等优点2.下列热化学方程式书写正确的是()A.C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝＋393.5kJ·mol－1B.2SO2＋O2=2SO3ΔH＝－196.6kJ·mol－1C.H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1D.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ3.下列反应属于放热反应的是()①稀硫酸与氢氧化钾溶液反应②锌与稀硫酸的反应③生石灰变成熟石灰的反应④氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合反应⑤石灰石高温煅烧⑥灼热的炭与CO2反应⑦甲烷与O2的燃烧反应A.①②③⑤B.①②③⑦C.①②⑤⑥D.①②④⑥4.(易错题)下列有关热化学方程式的叙述正确的是()A.已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH>0，则金刚石比石墨稳定B.已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，则氢气的标准燃烧热ΔH＝－285.8kJ·mol－1C.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则该条件下稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1D.已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)ΔH1,2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2，则ΔH1>ΔH25.已知下列热化学方程式：①H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g)ΔH1＝akJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)ΔH3＝ckJ·mol－1④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH4＝dkJ·mol－1下列关系式中正确的是()A.a＜c＜0B.b＞d＞0C.2a＝b＜0D.2c＝d＞06.(2012·衡水模拟)已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝－484.0kJ·mol－1CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH3＝－283.0kJ·mol－1则下列说法或方程式书写不正确的是()A.C(s)的标准燃烧热ΔH＝－393.5kJ·mol－1B.H2(g)的燃烧热ΔH＝－242.0kJ·mol－1C.C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1D.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH<－484.0kJ·mol－17.(2012·铜川模拟)“西气东输”工程使东部发达地区的居民告别了管道煤气用上了天然气。已知某管道煤气的主要成分是H2和CO，天然气的主要成分是CH4，它们燃烧的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－12CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566.0kJ·mol－1CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.31kJ·mol－1当使用管道煤气的用户改用天然气后，在相同条件下燃烧等体积的可燃气体，理论上所获得的热量，后者大约是前者的()A.1.3倍B.1.6倍C.3.1倍D.0.8倍8.如图所示，ΔH1＝－393.5kJ·mol－1，ΔH2＝－395.4kJ·mol－1，下列说法或表示式正确的是()A.C(s、石墨)=C(s、金刚石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1B.石墨和金刚石的转化是物理变化C.金刚石的稳定性强于石墨D.1mol石墨的能量比1mol金刚石的总能量大9.(2011·北京高考)25℃、101kPa下：①2Na(s)＋1/2O2(g)=Na2O(s)ΔH1＝－414kJ·mol－1②2Na(s)＋O2(g)=Na2O2(s)ΔH2＝－511kJ·mol－1下列说法正确的是()A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等B.①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快D.25℃、101kPa下，Na2O2(s)＋2Na(s)=2Na2O(s)ΔH＝－317kJ·mol－110.在100g炭不完全燃烧所得气体中CO和CO2的体积比为1∶2。已知：C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)ΔH1＝－110.35kJ·mol－1CO(g)＋1/2O2=CO2(g)ΔH2＝－282.57kJ·mol－1则与100g炭完全燃烧相比，损失的热量是()A.392.93kJB.2489.42kJC.784.92kJD.3274.3kJ二、非选择题(本题包括3小题，共40分)11.(12分)(探究题)到目前为止，由化学能转变为热能或电能仍然是人类使用最主要的能源。(1)化学反应中放出的热能(焓变，ΔH)与反应物和生成物在反应过程中断键和形成新键过程中吸收和放出能量的大小有关。已知：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－185kJ·mol－1断裂1molH—H键吸收的能量为436kJ，断裂1molCl—Cl键吸收的能量为247kJ，则形成1molH—Cl键放出的能量为。(2)燃料燃烧将其所含的化学能转变为我们所需要的热能。已知：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1②C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1标准状况下22.4L氢气和甲烷的混合气体在足量的氧气中充分燃烧反应放出588.05kJ的热量，原混合气体中氢气的质量是。根据以上三个热化学方程式，计算C(s，石墨)＋2H2(g)=CH4(g)的反应热ΔH为。12.(16分)(预测题)A、B、C、D、E是五种原子序数依次递增的短周期元素，已知：其中只有一种是金属元素；A和D元素的原子最外层电子数相同，C、E同主族，且E元素原子质子数是C元素原子质子数的2倍；B的最外层电子数是电子层数的两倍；C、A可形成两种常见的液态化合物甲和乙，且相对分子质量乙比甲大16。(1)E元素的名称为：；D的原子结构示意图为。(2)化合物乙中含有的化学键是。(3)A单质与B、C可合成一种新型汽车动力燃料甲醇。已知CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283kJ·mol－1H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g)ΔH＝－242kJ·mol－1CH3OH(g)＋3/2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－651kJ·mol－1写出A与所选化合物合成甲醇的热化学方程式：______________________。(4)EC2与C、D形成化合物发生氧化还原反应的化学方程式为：_________。13.(12分)(2012·汉中模拟)2011年9月29日，中国首个目标飞行器“天宫一号”在酒泉卫星发射中心载人航天发射场成功发射升空，这标志着中国在探索太空的征程上又迈出了一大步，是中华民族太空计划的一重大里程碑事件。试回答下列问题：(1)在之前的火箭助推器中是以液态的四氧化二氮(N2O4)和液态的偏二甲肼(C2H8N2)为推进剂的。已知10g液态偏二甲肼与足量N2O4完全反应放出425kJ的热量，生成对环境无害的N2、CO2、水蒸气。写出该反应的热化学方程式：。在该反应中，氧化剂为，转移的电子数为。(2)火箭推进剂采用煤油和液氧，解决了接触推进剂的工作人员的安全问题，是目前各国常用的燃料。已知煤油(以十二烷C12H26为例)的标准燃烧热ΔH＝－8075kJ·mol－1，试计算同等条件下，C12H26和原燃料(偏二甲肼与N2O4)分别燃烧时，放出同等热量时的C12H26与C2H8N2的质量比。(3)目前，各国致力发展高效新型燃料，即液氢和液氧，燃烧时生成气态水。已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ的热量，又知1mol液态水变成水蒸气时需要吸收44.0kJ的热量，写出火箭发射时H2(g)燃烧的热化学方程式：。答案解析1.【解析】选B。氢能属于二级能源。2.【解析】选C。C的燃烧反应为放热反应，A错；书写热化学方程式需要带状态，B错；ΔH的单位为kJ·mol－1，D错。3.【解析】选B。稀硫酸与KOH溶液发生中和反应是放热反应，①对；锌与稀硫酸的反应为放热反应，②对；CaO与水反应生成Ca(OH)2的反应为放热反应，③对；氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应为吸热反应，④错；CaCO3高温分解反应为吸热反应，⑤错；灼热的炭与CO2的反应为吸热反应，⑥错；甲烷的燃烧反应为放热反应，⑦对，所以选B。【方法技巧】常见的吸、放热反应(1)常见的放热反应。①活泼金属置换水或酸中氢的反应；②酸碱中和反应；③燃料的燃烧反应；④易爆物的爆炸反应；⑤多数的化合反应。(2)常见的吸热反应。①氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]与氯化铵固体的反应；②炭与水蒸气的反应，灼热的炭与CO2的反应；③盐的水解反应；④大多数的分解反应。4.【解析】选B。因为石墨转化成金刚石为吸热反应，所以金刚石的能量比石墨高，石墨稳定，A错；标准燃烧热指的是可燃物为1mol完全燃烧，所以H2的标准燃烧热ΔH＝－285.8kJ·mol－1，B对；20.0gNaOH的物质的量为0.5mol，中和热为28.7kJ×2＝57.4kJ，醋酸为弱酸，存在电离，电离过程吸热，所以放出的热量减少，C错；C燃烧生成CO,2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2，CO继续燃烧生成CO2,2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3，CO的燃烧反应为放热反应，ΔH3<0，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3所以ΔH1<ΔH2，D错。5.【解析】选C。H2的燃烧反应都是放热反应，ΔH<0，a、b、c、d都小于0，B、D错；反应③与反应①相比较，产物的状态不同，H2O(g)转化为H2O(l)为放热反应，所以a>c，A错；反应②的化学计量数是①的2倍，反应热②也是①的2倍，b＝2a<0，C对。6.【解析】选B。根据标准燃烧热的概念，完全燃烧时放出的热量才是标准燃烧热，H2O(l)比H2O(g)稳定，所以－242.0kJ·mol－1不是氢气的标准燃烧热，B错误，D正确；根据盖斯定律，C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)，ΔH＝ΔH1－ΔH3，C项正确。7.【解析】选C。管道煤气是由C和水蒸气反应得到的，即C(s)＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温),\s\do5())CO(g)＋H2(g)，CO和H2的物质的量之比为1∶1，由H2、CO燃烧的热化学方程式可知：1mol管道煤气燃烧产生的热量为：eq\f(571.6kJ,4)＋eq\f(566.0kJ,4)＝284.4kJ，则1molCH4燃烧所放出的热量为煤气的eq\f(890.31kJ,284.4kJ)≈3.1(倍)。8.【解析】选A。根据图中所示可知，C(s、金刚石)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝ΔH2＝－395.4kJ·mol－1，C(s、石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝ΔH1＝－393.5kJ·mol－1，所以石墨转化为金刚石的热化学方程式为C(s、石墨)=C(s、金刚石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1，A对；石墨转化为金刚石，因为有新物质生成，所以为化学反应，B错；因为金刚石的能量比石墨的能量高，所以石墨更稳定，C错；C(s、石墨)=C(s、金刚石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1，说明石墨的能量比金刚石的能量小，D错。9.【解析】选D。Na2O、Na2O2中阴阳离子个数比都为1∶2，A错；在反应中Na原子都作还原剂，反应的Na的物质的量相同，反应前后Na元素的化合价变化也相同，所以转移电子的物质的量相同，B错；Na与O2常温下反应生成Na2O，随着温度升高后Na与O2反应生成Na2O2，C错；根据热化学方程式①、②可知①×2－②可得Na2O2(s)＋2Na(s)=2Na2O(s)ΔH＝－317kJ·mol－1，D对。10.【解析】选C。100gC的物质的量为100g/12g·mol－1＝eq\f(25,3)mol。所以CO的物质的量为eq\f(25,3)mol×1/3＝eq\f(25,9)mol。故损失的热量为282.57kJ·mol－1×eq\f(25,9)mol≈784.92kJ，C项正确。11.【解题指南】解答本题时应注意以下两点：(1)根据ΔH＝旧键断裂吸收的能量－新键形成放出的能量，可以求断键或成键吸收或放出的能量。(2)根据求解的反应C(s，石墨)＋2H2(g)=CH4(g)，找出可用的已知热化学方程式①②③，然后将热化学方程式进行相应的调整，然后进行加和即得。【解析】(1)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－185kJ/mol，该反应的ΔH＝旧键断裂吸收的能量－新键形成放出的能量，设形成1molH—Cl键放出的能量为x，则每发生这样的反应1mol，ΔH＝436kJ·mol－1＋247kJ·mol－1－2x＝－185kJ·mol－1，解得x＝434kJ·mol－1，所以每形成1molH—Cl键放出434kJ的热量。(2)设混合气体中CH4的物质的量为a，H2的物质的量为b，a＋b＝1mol890.3kJ·mol－1×a＋571.6kJ·mol－1×b/2＝588.05kJ解得a＝0.5mol，b＝0.5mol，所以H2的质量为0.5mol×2g·mol－1＝1.0g。根据反应C(s，石墨)＋2H2(g)=CH4(g)可知，②＋③－①即得，所以该反应的反应热为ΔH＝－571.6kJ·mol－1－393.5kJ·mol－1＋890.3kJ·mol－1＝－74.8kJ·mol－1。答案：(1)434kJ(2)1.0g－74.8kJ·mol－112.【解析】短周期元素中C、E同主族，E的原子序数是C的2倍，E为S，C为O；B的最外层电子数是电子层数的两倍，且B的原子序数小于C，B为碳元素；A与O元素形成两种常见的液态化合物，A为H，D为Na，乙为H2O2，甲为H2O。(1)Na的原子结构示意图为。(2)H2O2中含有的化学键为极性共价键、非极性共价键。(3)H2与CO反应制备CH3OH的热化学方程