高考总复习化学练习第六章第1节课时跟踪练

第1节化学能与热能课时跟踪练一、选择题1．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是()A．H2O的分解反应是放热反应B．氢能源已被普遍使用C．2mol液态H2O具有的总能量低于2molH2和1molO2的能量D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值解析：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)是吸热反应，说明2mol液态H2O的能量低于2molH2和1molO2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。答案：C2．H2与ICl的反应分①、②两步进行，其能量曲线如下图所示，下列有关说法错误的是()A．反应①、反应②均为放热反应B．反应①、反应②均为氧化还原反应C．反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关D．反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218kJ·mol－1解析：根据图象可知，反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物，则反应①、②均为放热反应，A正确；反应①、②中都存在元素化合价变化，所以反应①、②都是氧化还原反应，B正确；反应①比反应②的速率慢，说明反应①中正反应的活化能较大，反应②中正反应的活化能较小，C错误；反应①、反应②总的能量变化为218kJ，根据盖斯定律可知，反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218kJ·mol－1，D正确。答案：C3．(2017·惠州模拟)有关下列图象的叙述不正确的是()(1)(2)A．图(1)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1B．图(2)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝＋41kJ·mol－1C．由图可知正逆反应的热效应的数值相同D．两个图象表示的含义不同解析：图(1)表示CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1，A正确；图(2)表示的热化学方程式为CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41kJ·mol－1，B错误；由图知C正确；两个图象的反应物、生成物正好相反，D正确。答案：B4．已知：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1②H2(g)＋S(g)=H2S(g)ΔH＝－20.1kJ·mol－1下列判断正确的是()A．1mol氢气完全燃烧生成液态水吸收热量241.8kJB．1molH2O(g)和1molH2S(g)的能量相差221.7kJC．由①②知，水的热稳定性小于硫化氢D．若反应②中改用固态硫，1molS(s)完全反应，放出的热量小于20.1kJ解析：A项，1mol氢气完全燃烧生成气态水吸收热量241.8kJ；B项，H2O(g)和1molH2S(g)的能量无法比较；C项水的热稳定性强于硫化氢。答案：D5．(2017·珠海模拟)已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH13H2(g)＋Fe2O3(s)=2Fe(s)＋3H2O(g)ΔH22Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)ΔH32Al(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Al2O3(s)ΔH42Al(s)＋Fe2O3(s)=Al2O3(s)＋2Fe(s)ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A．ΔH1＜0，ΔH3>0 B．ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5解析：燃烧反应都是放热反应，故ΔH3＜0，A错误；将上述反应分别编号为①②③④⑤，反应⑤是铝热反应，显然是放热反应，ΔH5＜0，将反应④－反应③可得反应⑤，即ΔH5＝ΔH4－ΔH3＜0，B正确、D错误；将反应②＋反应③可得反应3H2(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=3H2O(g)，故ΔH1＝eq\f(2,3)(ΔH2＋ΔH3)，C错误。答案：B6．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：Cu(s)＋2H＋(aq)=Cu2＋(aq)＋H2(g)ΔH＝＋64.39kJ·mol－12H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)ΔH＝－196.46kJ·mol－1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.84kJ·mol－1在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2＋(aq)和H2O(l)的反应热的ΔH等于()A．－417.91kJ·mol－1 B．－319.68kJ·mol－1C．＋546.69kJ·mol－1 D．－448.46kJ·mol－1解析：Cu(s)＋2H＋(aq)=Cu2＋(aq)＋H2(g)ΔH＝＋64.39kJ·mol－1；H2O2(l)=H2O(l)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－98.23kJ·mol－1；H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.84kJ·mol－1；三式相加得：Cu(s)＋2H＋(aq)＋H2O2(l)=2H2O(l)＋Cu2＋(aq)ΔH＝－319.68kJ·mol－1。答案：B7．(2017·江苏卷)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是()①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH1＝akJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH3＝ckJ·mol－1④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝dkJ·mol－1A．反应①、②为反应③提供原料气B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一C．反应CH3OH(g)=eq\f(1,2)CH3OCH3(g)＋eq\f(1,2)H2O(l)的ΔH＝eq\f(d,2)kJ·mol－1D．反应2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)kJ·mol－1解析：反应①、②的生成物CO2和H2是反应③的反应物，A正确；反应③可将二氧化碳转化为甲醇，变废为宝，B正确；4个反应中，水全是气态，没有给出水由气态变为液态的焓变，C错误；把反应②③④三个反应按(②＋③)×2＋④可得该反应及对应的焓变，D正确。答案：C8．一定条件下，在水溶液中1molCl－、ClOeq\o\al(－,x)(x＝1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示，下列有关说法正确的是()A．e是ClOeq\o\al(－,3)B．b→a＋c反应的活化能为60kJ·mol－1C．a、b、c、d、e中c最稳定D．b→a＋d反应的热化学方程式为3ClO－(aq)=ClOeq\o\al(－,3)(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－116kJ·mol－1解析：A项，e中Cl元素化合价为＋7价，而ClOeq\o\al(－,3)中Cl元素化合价为＋5价，错误；B项，b→a＋c反应的活化能为40kJ·mol－1，错误；C项，a、b、c、d、e中a能量最低，所以最稳定，错误；D项，b→a＋d，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO－=ClOeq\o\al(－,3)＋2Cl－，反应热＝64kJ·mol－1＋2×0kJ·mol－1－3×60kJ·mol－1＝－116kJ·mol－1，所以该热化学反应方程式为3ClO－(aq)=ClOeq\o\al(－,3)(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－116kJ·mol－1，正确。答案：D9．参考下表键能数据，估算晶体硅在氧气中燃烧生成的二氧化硅晶体的热化学方程式：Si(s)＋O2(g)=SiO2(s)中，ΔH的值为()化学键Si－OO=OSi－SiSi－ClSi－C键能/(kJ·mol－1)460498.8176360347A.－989.2kJ·mol－1 B．＋989.2kJ·mol－1C．－61.2kJ·mol－1 D．－245.2kJ·mol－1解析：硅和二氧化硅均是原子晶体，其中在晶体硅中每个硅原子形成4÷2＝2个Si—Si键，在二氧化硅晶体中每个硅原子形成4个Si—O键。由于反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则该反应的反应热ΔH＝2×176kJ·mol－1＋498.8kJ·mol－1－4×460kJ·mol－1＝－989.2kJ·mol－1，故选A。答案：A二、非选择题10．催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。(1)①人们常用催化剂来选择反应进行的方向。下图所示为一定条件下1molCH3OH与O2发生反应时，生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化剂作用下，CH3OH与O2反应主要生成________(填“CO”“CO2”②2HCHO(g)＋O2(g)=2CO(g)＋2H2O(g)ΔH＝________。(2)反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题：①该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。②在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化：E1__________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，E2________。③反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？________，原因是_______________________________________________________。解析：(1)①使用催化剂可以降低反应的活化能，活化能越低，普通分子越容易转化成活化分子，反应越容易，反应速率越快，生成HCHO的活化能最低。②根据图表可知2HCHO(g)＋O2(g)=2CO(g)＋2H2O(g)中反应物能量高，生成物能量低，故该反应为放热反应，然后依据图中给出数据可得ΔH＝－[(676－158－283)×2]kJ·mol－1＝－470kJ·mol－1。(2)①反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应。②反应体系中加入催化剂，降低反应所需的活化能，所以E1、E2均减小，但ΔH不变。答案：(1)①HCHO②－470kJ·mol－1(2)①放热②减小减小③否反应物和生成物的能量差是不变的11．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：ΔH＝＋88.6kJ/mol则M、N相比，较稳定的是________。(2)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－238.6kJ/mol，CH3OH(l)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－akJ/mol，则a________238.6(填“>”“<”或“＝”)。(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式：______________________________________________________。(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)=2Al2O3(s)＋3TiC(s)ΔH＝－1176kJ/mol，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为________。解析：(1)M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，不稳定。(2)甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量少，故a<238.6。(3)反应的化学方程式为2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)=4HCl(g)＋CO2(g)，当有2molCl2参与反应时释放出290kJ热量，所以该反应的热化学方程式为2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)=4HCl(g)＋CO2(g)ΔH＝－290kJ/mol。(4)所给反应中转移12个电子，故每转移1mol电子放出的热量为1176kJ÷12＝98kJ。答案：(1)M(2)<(3)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)=4HCl(g)＋CO2(g)ΔH＝－290kJ/mol(4)98kJ12．(1)向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有项目化学方程式ΔH/(kJ·mol－1)甲烷氧化CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH1CH4(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)－322.0蒸气重整CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)＋206.2CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)＋165.0①反应CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。②甲烷的燃烧热为ΔH2，则ΔH2________ΔH1(填“>”“＝”或“<”)。(2)物质(t－BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t－BuNO)22(t－BuNO)ΔH。实验测得该反应的ΔH＝＋50.5kJ·mol－1，活化能Ea＝90.4kJ·mol－1。下列能量关系图合理的是________。(3)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(ΔH)分别为－890.3kJ·mol－1、－285.8kJ·mol－1和－283.0kJ·mol－1，则生成1m3解析：(1)①由蒸气重整的两个反应可知，利用第二个