2019-2020年高考化學二輪專題復習 專題六 化學反應中的能量變化課時作業(yè).doc

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2019-2020年高考化學二輪專題復習 專題六 化學反應中的能量變化課時作業(yè) 1．(xx江蘇模擬)某反應的反應過程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應的活化能，E2表示逆反應的活化能)。下列有關敘述正確的是(　　) A．該反應為放熱反應 B．催化劑能改變該反應的焓變 C．催化劑能降低該反應的活化能 D．逆反應的活化能大于正反應的活化能 解析：圖中生成物總能量高于反應物總能量，反應為吸熱反應，A錯；使用催化劑可降低活化能而影響反應速率，但不會影響焓變，B錯，C正確；圖中E1為正反應活化能，E2為逆反應活化能，E1＞E2，D錯誤。 答案：C 2．(xx上海質檢)反應A＋B→C(ΔH＜0)分兩步進行：①A＋B→X(ΔH＞0)，②X→C(ΔH＜0)。下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是(　　) A 　　　　B C 　　　　D 解析：①A＋B→X　ΔH＞0，X具有的能量大于A、B能量總和，A、C錯誤；②X→C　ΔH＜0，A＋B→C　ΔH＜0，C具有的能量小于X具有的能量，也小于A、B能量總和，D正確，B錯誤。 答案：D 3．(xx重慶質檢)肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關化學反應的能量變化如圖所示。已知斷裂1 mol化學鍵所需的能量(kJ)：NN為942、O===O為500、N—N為154，則斷裂1 mol N—H鍵所需的能量(kJ)是(　　) A．194　　　　　　　　B．391 C．516 D．658 解析：由題中的圖像可以看出斷裂1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)中的化學鍵所要吸收的能量為：2 752 kJ－354 kJ＝2 218 kJ 設斷裂1 mol N—H鍵所需要的能量為x 則：154 kJ＋4x＋500 kJ＝(2 752－534) kJ 解得x＝391 kJ 答案：B 4．(xx北京卷)下列設備工作時，將化學能轉化為熱能的是(　　) A 硅太陽能電池 B 鋰離子電池 C 太陽能集熱器 D 燃氣灶 解析：A項，太陽能轉化為電能；B項，化學能轉化為電能；C項，太陽能轉化為熱能，D項，化學能轉化為熱能。 答案：D 5．(xx新課標全國卷Ⅱ)在1 200℃時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應 H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　　　ΔH1 2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g) ΔH2 H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g) ΔH3 2S(g)===S2(g) ΔH4 則ΔH4的正確表達式為(　　) A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2) C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3) 解析：令已知三個熱化學方程式分別為①、②、③。應用蓋斯定律，要求ΔH4則需①＋②－2③，即ΔH4＝ΔH1＋ΔH2－2ΔH3＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。 答案：A 6．(xx福建卷)某科學家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉變?yōu)镠2、CO。其過程如下： mCeO2(m－x)CeO2xCe＋xO2　(m－x)CeO2xCe＋xH2O＋xCO2mCeO2＋xH2＋xCO 下列說法不正確的是(　　) A．該過程中CeO2沒有消耗 B．該過程實現(xiàn)了太陽能向化學能的轉化 C．如圖中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．以CO和O2構成的堿性燃料電池的負極反應式為CO＋4OH－－2e－===CO＋2H2O 解析：根據(jù)蓋斯定律ΔH1＝－(ΔH2＋ΔH3)，C項錯誤。 答案：C 7．(xx石家莊質檢)H2與O2發(fā)生反應的過程用模型圖示如下(“—”表示化學鍵)：下列說法不正確的是(　　) A．過程Ⅰ是吸熱過程 B．過程Ⅲ一定是放熱過程 C．該反應過程所有舊化學鍵都斷裂，且形成了新化學鍵 D．該反應的能量轉化形式只能以熱能的形式進行 解析：過程Ⅰ是舊化學鍵斷裂的過程，為吸熱過程，而過程Ⅲ為新化學鍵形成的過程，是放熱過程，故A、B、C項均正確。該反應可通過燃料電池，實現(xiàn)化學能到電能的轉化，D項錯誤。 答案：D 8．(xx平頂山調研)已知：Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH＝＋234.14 kJmol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJmol－1 則2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是(　　) A．－824.4 kJmol－1　　　　B．－627.6 kJmol－1 C．－744.7 kJmol－1 D．－169.4 kJmol－1 解析：把題給的兩個方程式變換為： 2Fe(s)＋CO2(g)===Fe2O3(s)＋C(s) ΔH＝－234.14 kJmol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－590.25 kJmol－1，相加即得結果。 答案：A 9．(xx天河二模)25 ℃、101 kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是ΔH＝－393.5 kJmol－1、ΔH＝－285.8 kJmol－1、ΔH＝－890.3 kJmol－1、ΔH＝－2 800 kJmol－1，則下列熱化學方程式正確的是(　　) A．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJmol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJmol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJmol－1 D.C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 400 kJmol－1 解析：注意反應物，生成物的狀態(tài)與反應熱的關系。 答案：B 10．(xx太原調研)中華商務網(wǎng)訊：xx年中國將超北美成為全球液晶顯示器第二大市場。生產(chǎn)液晶顯示器的過程中使用的化學清洗劑NF3是一種溫室氣體，其存儲能量的能力是CO2的12 000～20 000倍，在大氣中的壽命可長達740年，以下是幾種化學鍵的鍵能： 化學鍵 NN F—F N—F 鍵能/(kJmol－1) 941.7 154.8 283.0 下列說法中正確的是(　　) A．過程N2(g)→2N(g)放出能量 B．過程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出熱量 C．反應N2(g)＋3F2(g)→2NF3(g)的ΔH＞0 D．NF3吸收能量后結果沒有化學鍵的斷裂與生成，仍可能發(fā)生化學反應 解析：斷鍵的過程，吸收能量，A錯；成鍵的過程，放出能量，B正確；選項C中反應的ΔH＝反應物的鍵能之和－生成物的鍵能之和＝941.7 kJmol－1＋3154.8 kJmol－1－6283.0 kJmol－1＝－291.9 kJmol－1，因此C錯；若NF3吸收能量后沒有化學鍵的斷裂與生成，則是物理變化?；瘜W反應過程中必有鍵的斷裂與生成，所以D錯。 答案：B 11．(xx濟南一模)硝酸是一種重要的化工原料，工業(yè)上一般以氨氣為原料來制備硝酸。請回答： (1)氨氣催化氧化的化學方程式為__________________________。 (2)硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣，目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水，反應機理為： ①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－574 kJmol－1 ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 160 kJmol－1 則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為 ________________________________________________________________________。 解析：根據(jù)蓋斯定律將(①＋②)得CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH＝－867 kJmol－1。 答案：(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O (2)CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH＝－867 kJmol－1 12．火箭推進器中盛有強還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強氧化劑液態(tài)雙氧水。當它們混合反應時，即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量熱。已知：0.4 mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.652 kJ的熱量。 (1)該反應的熱化學方程式為____________________________________。 (2)又知H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJmol－1，則16 g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出的熱量是__________kJ。 (3)此反應用于火箭推進，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外還有一個很大的優(yōu)點是__________。 解析：(1)本題的解題關鍵是先判斷N2H4、H2O2中N、O元素的化合價：2H4、H22。根據(jù)氧化還原反應方程式的配平原則，配平后的方程式為N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O↑。所以該反應的熱化學方程式為N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.63 kJmol－1。 (2)若生成的水為液態(tài)，其熱化學方程式為N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－817.63 kJmol－1。 答案：(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJmol－1 (2)408.815 (3)對環(huán)境無污染 13．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol，C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝，根據(jù)上述熱化學方程式，回答相關問題： (1)1 mol H2和2 mol C3H8組成的混合氣體完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水釋放的熱量為__________。 (2)現(xiàn)有H2和C3H8的混合氣體共6 mol，完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳，放出的熱量為3 649 kJ，則此混合氣體中H2和C3H8的體積之比為________。 (3)現(xiàn)有氫氣和丙烷的混合氣體完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水，放出的熱量為Q kJ，則混合氣體的物質的量不小于__________mol。 解析：(1)由反應方程式可得1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水釋放的熱量是571.6 kJ/2＝285.8 kJ,2 mol C3H8完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水釋放的熱量是2 220 kJmol－12 mol＝4 440 kJ，所以1 mol H2和2 mol C3H8組成的混合氣體完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水釋放的熱量為285.8 kJ＋4 440 kJ＝4 725.8 kJ。(2)設H2和C3H8的混合氣體中氫氣為x mol，C3H8為y mol，則可得x＋y＝6,285.8x＋2 220y＝3 649，解得x＝5、y＝1。(3)因為在等物質的量時丙烷燃燒放出的熱量大于氫氣，即放出相同的熱量時需氫氣的物質的量大于丙烷的，所以如果此氣體全為丙烷時，其物質的量為Q/2 220 mol，即混合氣體的物質的量一定不小于Q/2 220 mol。 答案：(1)4 725.8 kJ　(2)5∶1　(3)Q/2 220 14．(xx菏澤模擬)已知：①將煤轉化為水煤氣的主要化學反應為C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)； ②C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式分別為 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJmol－1 CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJmol－1 H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242.0 kJmol－1 請回答下列問題： (1)根據(jù)以上信息，寫出C(s)與水蒸氣反應的熱化學方程式：______________________________________________________。 (2)比較反應熱數(shù)據(jù)可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量多。甲同學據(jù)此認為“煤轉化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”；乙同學根據(jù)蓋斯定律做出如圖所示的循環(huán)圖，并據(jù)此認為“煤轉化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”。 請分析：甲、乙兩同學觀點正確的是__________(填“甲”或“乙”)；判斷的理由是__________________________。 (3)將煤轉化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優(yōu)點，請列舉其中的兩個優(yōu)點____________________________________。 解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，觀察②中的三個反應，用第一個反應減去第二個反應，再減去第三個反應即為①中的反應。(2)根據(jù)能量守恒，可知甲不正確，沒有考慮煤氣化所吸收的能量。 答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJmol－1 (2)乙　甲同學忽略了煤轉化為水煤氣要吸收熱量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，且ΔH2＞0) (3)①減少污染；②燃燒充分；③方便運輸