山东省济宁一中2022届高三化学二轮复习专题17化学能与热能精选练习含解析鲁教版

专题17化学能与热能1、已知：3CH4(g)+2N2(g)3C(s)+4NH3(g)ΔH＞0，在700℃，CH4与N2在不同物质的量之比[n(CH4)/n(N2)]时CH4的平衡转化率如下图所示：下列说法正确的是A.n(CH4)/n(N2)越大，CH4的转化率越高B.n(CH4)/n(N2)不变时，若升温，NH3的体积分数会增大C.b点对应的平衡常数比a点的大D.a点对应的NH3的体积分数约为26%【答案】B2、下列热化学方程式正确的是（的绝对值均正确）（）A．C2H5OH（l）+3O2（g）==2CO2（g）+3H2O（g）；△H=—1367.0kJ/mol（燃烧热）B．NaOH（aq）+HCl（aq）==NaCl（aq）+H2O（l）；△H=+57.3kJ/mol（中和热）C．S（s）+O2（g）===SO2（g）；△H=—269.8kJ/mol（反应热）D．2NO2==O2+2NO；△H=+116.2kJ/mol（反应热）【答案】C3、下列反应属于吸热反应的是()A．C6H12O6(葡萄糖)+6O2==6CO2+6H2OB．CH3COOH+KOH==CH3COOK+H2OC．所有高温条件下发生的反应D．破坏生成物全部化学键所需能量小于破坏反应物全部化学键的能量【答案】D4、已知常温、常压下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ/mol。在同温同压下向密闭容器中通入1molN2和3molH2，反应达到平衡时放出热量为Q1kJ；向另一体积相同的密闭容器中通人0.5molN2、1.5molH2和1molNH3，相同条件下达到平衡时放出热量为Q2kJ。则下列关系式正确的是（）A．2Q2＝Q1＝92.4B．Ql<Q2<92.4C．Q2<Q1<92.4D．Ql＝Q2<92.4【答案】C5、某科学家利用二氧化铈（CeO2）在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下：11\n下列说法不正确的是（　　）A．该过程中CeO2没有消耗B．该过程实现了太阳能向化学能的转化C．右图中△H1=△H2+△H3D．以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH——2e—=CO32—+2H2O【答案】C【解析】正确的应该是△H1=---（△H2+△H3），这里是考察盖斯定律。6、已知热化学方程式：SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.32kJ·mol-1，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为（）A.196.64kJB.196.64kJC.＜196.64kJD.＞196.64kJ【答案】C7、已知：2CO（g）+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kj/molNa202(s)+CO2(g)=Na2C03(s)+1/202(g)ΔH=-226kj/mol下列表述正确的是（NA代表阿伏伽德罗常数的数值）（）A．lmolCO燃烧时放出的热量为283kJ/molB．Na2O2和Na2C03中阴阳离子个数比不同C.Na202（s)与CO2（g）反应放出226kJ热量时电子转移数为2NAD.Na202（s）+CO（g）=Na2C03(s)ΔH=-509kJhnol【答案】D8、某反应的反应过程中能量变化如下图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是(　　)。A．催化剂能改变反应物的转化率11\nB．催化剂能改变反应的焓变C．催化剂能降低反应的活化能D．正反应的活化能小于逆反应的活化能【答案】C9、已知：C(s)＋O2(g)＝CO2(g)△H1CO2(g)＋C(s)＝2CO(g)△H22CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)△H34Fe(s)＋3O3(g)＝2Fe2O3(s)△H43CO(g)＋Fe2O3(s)＝3CO2(g)＋2Fe(s)△H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是（）A．△H1＞0，△H3＜0B．△H2＞0，△H4＞0C．△H1＝△H2＋△H3D．△H3＝△H4＋△H5【答案】C10、下列两组热化学方程式中，有关△H的比较正确的是()①CH4g)＋2O2(g)====CO2(g)＋2H2O(g)；△H1CH4g)＋2O2(g)====CO2(g)＋2H2O(l)；△H2②NaOH(aq)+H2SO4(浓)====Na2SO4(aq)+H2O(l)；△H3NaOH(aq)+CH3COOH(aq)====CH3COONa(aq)+H2O(l)；△H4A．△H1＞△H2；△H3＞△H4　　　　B．△H1＞△H2；△H3＜△H4C．△H1＝△H2；△H3＜△H4　　　　D．△H1＜△H2；△H3＞△H4【答案】B【解析】由于H2O(g)H2O(l)要放出热量，所以等物质的量的CH4g)燃烧，生成液态水时放出热量的数值（绝对值）要比生成气态水时大。等物质的量的NaOH与稀醋酸、浓H2SO4恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量。但在实际反应中。浓H2SO4溶于水时放热，使其总放出的热量增多；醋酸是弱酸，部分CH3COOH分子电离过程中要吸热，故中和时放热较少。放热越多，△H的值的绝对值越大，△H实际值越小。11、沼气是一种新能源，它主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是()A、B、C、D、【答案】C【解析】热化学方程式中的系数只表示物质的量，必须和反应热对应12、已知化学能与其他形式的能量可以相互转化，下列反应中能量的转化形式是由化学能转化为热能的是()11\nA．CH4+2O2CO2+2H2OB．CaCO3CaO+CO2↑C．2H2O2H2↑+O2↑D．Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O【答案】A【解析】甲烷燃烧有热量的放出，而B要吸收能量才能分解，C需要消耗电能分解，D表示的是铅蓄电池的充放电过程，是电能与化学能之间的转化。13、在研究物质变化时,人们可以从不同的角度,不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及其能量变化,据此判断以下叙述中错误的是(　　)A.化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键生成B.所有化学变化一定遵循质量守恒和能量守恒C.在化学反应中,破坏旧化学键吸收的能量大于形成新化学键释放的能量时,该反应是吸热反应D.化学键的变化必然会引起能量变化,所以,能量变化也一定会引起化学变化【答案】D【解析】化学反应的实质是反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成,A正确;物质发生化学反应时遵循质量守恒定律和能量守恒定律,B正确;化学反应时,反应物中旧化学键断裂时吸收的能量大于生成物中新化学键形成时放出的能量,该反应属于吸热反应,C正确;化学键的变化必然有能量的变化,但是能量变化时不一定有物质的变化,如物质三态变化时有能量变化,但未发生化学反应,D错误。14、已知：2Zn（s）+O2（g）=2ZnO（s）△H=-701.0kJ·mol-12Hg（l）+O2（g）=2HgO（s）△H=-181.6kJ·mol-1则反应Zn（s）+HgO（s）=ZnO（s）+Hg（l）的△H为（）A．-259.7kJ·mol-1B．-519.4kJ·mol-1C．+259.7kJ·mol-1D．+519.4kJ·mol-1【答案】A15、下图是198K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是（）A．该反应的热化学方程式为：N2+3H22NH3△H=－92kJ·mol－1B．a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线11\nC．加入催化剂，该化学反应的反应热改变D．在温度体积一定的条件下，通入1molN2和3molH2反应后放出的热量为69kJ，则N2的转化率为75%【答案】D16、在实验室里将粗盐制成精盐，主要操作步骤之一是蒸发，在加热蒸发溶剂的过程中，还要进行的操作是(作具体、完整的说明)________，这样做的主要目的是________；熄灭酒精灯停止加热的依据是(填写以下选项代号)________。A．蒸发皿中恰好无水B．蒸发皿中刚刚产生白色固体C．蒸发皿中产生了较多的固体每次取20g海水，严格按照过滤、蒸发、冷却、称量、计算的实验步骤规范操作，连续实验三次，平均得固态盐ag。该海水中含氯化钠的质量分数(填“>”“＝”或“<”)________5a%。【答案】用玻璃棒不断搅拌液体；防止液滴飞溅；C；<【解析】本题主要考查蒸发的基本操作及有关简单计算。给液体加热时，若使局部过热，会发生暴沸甚至液滴飞溅现象，对液体不断搅拌，能避免这种现象的发生。氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大，通过蒸发使氯化钠从溶液中析出，待出现较多固体(实际上是大部分的水已蒸发)时停止加热，利用有关仪器的余热使溶液蒸干。海水中还含有少量的CaCl2、MgCl2等易溶性的物质，在蒸发时，它们也与NaCl一同结晶析出，成为NaCl中的杂质。17、“铝热反应”的化学方程式为：2Al+Fe2O3高温Al2O3+2Fe。某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/℃660205415351462沸点/℃246729802750——（1）该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理，理由是：。（2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是，当观察到现象时，说明熔融物中含有金属铝，反应的离子方程式为。（3）实验室溶解该熔融物，最好选用下列试剂中的（填序号）。A．浓硫酸B．稀硫酸C．稀硝酸D．氢氧化钠溶液【答案】（1）铝的熔点比铁的低（2）氢氧化钠溶液有气泡产生2Al+2OH-+2H2O=2AlO2+3H2↑（3）B18、如下图所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入10mL盐酸于试管中，试回答下列问题：11\n（1）实验中观察到的现象是________________________________。（2）产生上述现象的原因是____________________________。（3）写出有关反应的离子方程式：_________________________________；反应中转移了0.04mol电子时；标准状况下产生多少________mL的H2；消耗镁多少________g（保留两位小数）；生成的MgCl2物质的量浓度为________。（溶液体积保持不变）（4）由实验推知，镁片溶液和盐酸的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)MgCl2和H2的总能量；此反应为________(填放热反应或者吸热反应)。【答案】(1)①镁片上有大量气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中溶液变浑浊(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑；448；0.48；2.0mol/L(4)大于；放热反应【解析】试题分析：镁是活泼金属，能与稀盐酸发生反应，在镁片上产生大量气泡，即产生氢气，随着反应的进行，镁片逐渐溶解，该反应放出大量的热，而饱和石灰水随着温度的升高，溶解度逐渐减小，逐渐有Ca(OH)2晶析析出，所以烧杯中溶液变浑浊。该反应的离子的方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑反应中转移了0.04mol电子时，即生成0.02molH2,标准状况下产生448mL的H2；消耗镁0.02molMg,即消耗镁：g；生成的MgCl2物质的量浓度为。由实验可知，该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以镁片溶液和盐酸的总能量大于MgCl2和H2的总能量。考点：化学实验，化学反应能量变化点评：本题考查化学实验基础知识，还结合了化学反应能量的变化，判断放热反应的依据，侧重考查学生基础知识的掌握和分析问题，解决问题的能力，解题的关键是学生要学会联系和运用已学知识，逻辑推理，从而找到解题的突破口。19、（某烃标准状况下的密度为3.215g/L,现取3.6g该烃完全燃烧，将全部产物依次通入足量的浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重5.4g，碱石灰增重11g，求：⑴该烃的相对分子质量⑵确定该烃的分子式【答案】⑴该烃的相对分子质量是72⑵该烃的分子式是C5H1220、（1）氰化钾、氰化氢的制备反应式为：11\nK2CO3＋C＋2NH32KCN＋3H2O；△H＝+276kJ／mol①CO＋NH3HCN＋H2O；△H＝＋46kJ／mol②氰离子为负一价（CN-），其中碳氮元素的化合价分别为________。以上两个反应是否均为氧化还原反应？（2）制备纯净无水HCN（沸点299K）的另一种方法是：混合磨细的KCN和KHS粉末适度加热①试写出这个反应式。②为什么要磨细和用粉末？③为什么要强调适度加热？【答案】（1）-3、①为氧化还原反应，②为非氧化还原反应。（2）KCN＋KHSHCN↑＋K2S。第二种方法制备HCN是固体与固体之间的反应，故磨细和用粉末的目的是增大表面积，加快反应速率.【解析】据共价键理论，一般当碳同非金属性比它强的元素结合时，碳显正价，氮为负价，为-3价，所以（CN-）中碳为+2价，氮为-3价。故①为氧化还原反应，②为非氧化还原反应。第二种方法制备HCN是固体与固体之间的反应，故磨细和用粉末的目的是增大表面积，加快反应速率，据题意知，第二种方法制备HCN如温度太低，反应速率较小，温度太高，则酸式盐易分解发生副反应：2KHSK2S＋H2S↑。该反应的化学方程式为KCN＋KHSHCN↑＋K2S。21、从以下公共安全事件中，你能得到关于氯气性质的一些什么信息？马来西亚中部怡保市郊区2022年3月22日下午发生氯气中毒事件，造成近千人受到不同程度的中毒，其中有16人中毒较重，被送入怡保中央医院治疗。2022年4月15日下午，处于主城区的重庆天原化工总厂氯氢分厂工人在操作中发现，2号氯冷凝器出现穿孔，有氯气泄漏，厂方随即进行处置。16日1时左右，裂管发生爆炸；凌晨4时左右，再次发生局部爆炸，大量氯气向周围弥漫。由于附近民居和单位较多，重庆市连夜组织人员疏散居民。16日17时57分，5个装有液氯的氯罐在抢险处置过程中突然发生爆炸，事故共造成9人死亡和失踪，3名重伤已脱离生命危险。死伤人员均为天原化工总厂领导技术人员和职工。事故发生后，重庆市消防特勤队员昼夜连续用高压水网（碱液）进行高空稀释，在较短的时间内控制了氯气的扩散。【答案】氯气有毒；氯气对金属有一定腐蚀性；液氯容易汽化；碱液可吸收氯气消除氯气的毒性。【解析】氯气中毒首先说明了氯气有毒的性质；氯气冷凝器出现穿孔说明氯气对金属有一定的腐蚀性；液氯罐在抢险过程中发生爆炸，说明液氯受热后很容易汽化，导致容器内压强过大而爆炸；消防队处理时用高压水网（碱液），说明碱液可以消除氯气的毒性22、11\nA～K为中学化学的常见物质，它们之间有如图所示的转化关系（反应条件已略去）．已知：通常状况下，A是淡黄色固体，B、D和I都是无色气体单质，F是红棕色气体，H是金属单质．回答下列问题：（1）写出化学式A　　，J　　．（2）写出实验室制取K的化学方程式　　．（3）写出G→E的化学方程式　　；此反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是　　．（4）检验C中阳离子的实验方法是　　．（5）实验室中保存的C溶液可能会变质，为了检验C溶液是否变质，分别取少量样品进行如下实验，其中能达到实验目的是　　（填序号）．a．向样品中滴加稀硝酸，观察现象b．向样品中滴加氢氧化钡溶液，观察现象c．向样品中滴加酚酞试液，观察现象d．向样品中滴加氯化镁溶液，观察现象（6）同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3、②NO2，进行喷泉实验，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为①　　②（选填“=”或“＞”或“＜”）．【答案】（1）Na2O2；NaA1O2；（2）Ca（OH）2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；（3）3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；2：3；（4）焰色反应；（5）ab；（6）=．【解析】通常状况下，A是淡黄色固体，能与水反应生成C及单质气体B，则A为Na2O2，B为O2，C为NaOH，H是金属单质，能与氢氧化钠溶液反应生成J与气体单质I，则H为Al、J为NaA1O2、I为H2．F是红棕色气体，则F为NO2，由E与氧气反应得到，则E为NO，气体单质D与氧气反应得到NO，则D为N2，K为NH3，二氧化氮与水反应生成G为NHO3，（1）由上述分析可知，A为Na2O2，J为NaA1O2，故答案为：Na2O2；NaA1O2；（2）实验室用氢氧化钙与氯化铵反应制备氨气，反应方程式为：Ca（OH）2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案为：Ca（OH）2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；（3）G→E的化学方程式为：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H211\nO；此反应中，氧化剂为硝酸，由生成的NO可知，起氧化剂作用的硝酸占参加反应的，还原剂为Cu，氧化剂与还原剂的物质的量之比是2：3，故答案为：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；2：3；（4）检验NaOH中钠离子的实验方法是：焰色反应，故答案为：焰色反应；（5）实验室中保存的NaOH溶液可能会变质，会含有碳酸钠，检验是否含有碳酸根即可确定是否变质，a．若向样品变质，滴加稀硝酸会有气体生成，故a正确；b．若样品变质，滴加氢氧化钡溶液，会有白色沉淀产生，故b正确；c．氢氧化钠溶液呈碱性，碳酸钠溶液也呈碱性，向样品中滴加酚酞试液，无论是否变质，溶液都变为红色，故c错误；d．氢氧化钠与氯化镁得到氢氧化镁沉淀，碳酸钠与氯化镁得到碳酸镁沉淀，向样品中滴加氯化镁溶液，无论是否变质都生成白色沉淀，故d错误，故答案为：ab；（6）同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3、②NO2，进行喷泉实验，经充分反应后，①中溶液体积等于氨气的体积，溶液物质的量浓度==mol/L；②中发生反应：3NO2+2H2O=2HNO3+NO，3体积二氧化氮反应得到1体积NO，硝酸溶液体积为NO2体积的，假设NO2的体积为VL，则生成硝酸的物质的量为×=×mol，故硝酸溶液浓度==mol/L，故溶液的物质的量浓度为①=②，故答案为：=．23、(1)已知:Fe2O3(s)+C(s)CO2(g)+2Fe(s)　ΔH=+234.1kJ/molC(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-393.5kJ/mol则2Fe(s)+O2(g)Fe2O3(s)的ΔH是　　　　。(2)Fe(OH)2在空气中短时间内可被氧化为Fe(OH)3,发生的反应为:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,下列说法中错误的是　　　　(填字母)。A.该反应是能自发进行的反应B.该反应是熵增加的反应C.该反应是化合反应D.该反应是氧化还原反应【答案】(1)-824.35kJ/mol　(2)B【解析】(1)据盖斯定律可得ΔH。(2)该反应是熵减小的反应,B错误。24、一定条件下，有如下反应：11\n2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）ΔH1="-"566．0kJ·mol-13Fe（s）+2O2（g）＝Fe3O4（s）ΔH2=-1118．3kJ·mol-1Fe3O4（s）+4CO（g）3Fe（s）+4CO2（g）ΔH3（1）试计算，ΔH3=（2）已知1100℃时，反应Fe3O4（s）+4CO（g）3Fe（s）+4CO2（g）ΔH3的化学平衡常数为4．8×10-3。若在1100℃时，测得高炉中c（CO2）=0．020mol·L-1，c（CO）=0．10mol·L-1，此时该反应（填“是”或“否”）处于平衡状态，理由是，此时υ正υ逆（填“>”、“<”或“=”）。（3）下列试剂可以用于吸收工业尾气中的CO2的是。a．（NH4）2CO3溶液b．氨水c．NaHSO3溶液d．CaCl2溶液【答案】（1）—13．7kJ？mol￣1（2）否该条件下c4（CO2）/c4（CO）=0．0016<4．8×10-3，所以不处于平衡状态。>（3）ab【解析】（1）根据盖斯定律，ΔH3=2ΔH1—ΔH2=—13．7kJ？mol￣1。（2）由高炉中c（CO2）=0．020mol·L-1，c（CO）=0．10mol·L-1，求出Q=c4（CO2）/c4（CO）=（0．020mol·L-1）4÷（0．10mol·L-1）4=0．0016<4．8×10-3，所以不处于平衡状态；浓度商Q小于平衡常数，说明平衡正向移动，所以υ正>υ逆。（3）a、（NH4）2CO3能与CO2、H2O反应生成NH4HCO3，可以吸收CO2，正确；b、NH3、H2O与CO2反应生成（NH4）2CO3或NH4HCO3，可以吸收CO2，正确；c、NaHSO3不与CO2反应，不能吸收CO2，错误；d、CaCl2不与CO2反应，不能吸收CO2，错误。25、硫酸盐在生产、生活中有广泛的应用。Ⅰ.工业上以重晶石(主要成分BaSO4)为原料制备BaCl2，其工艺流程示意图如下：某研究小组查阅资料得：BaSO4(s)＋4C(s)===4CO(g)＋BaS(s)ΔH1＝＋571.2kJ·mol－1①BaSO4(s)＋2C(s)===2CO2(g)＋BaS(s)ΔH2＝＋226.2kJ·mol－1②(1)用过量NaOH溶液吸收气体，得到硫化钠。该反应的离子方程式是_______________。(2)反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的ΔH＝______________________。(3)实际生产中必须加入过量的碳，同时还要通入空气，其目的有两个：①从原料角度看，___________________________________________________________；②从能量角度看，①②为吸热反应，碳和氧气反应放热维持反应所需高温。Ⅱ.某燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构如下图所示，电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O。11\n请回答：(4)H＋由________极通过固体酸是电解质传递到另一极(填a或者b)。(5)b极上发生的电极反应是_______________________。【答案】Ⅰ.(1)H2S＋2OH－===S2－＋2H2O(2)＋172.5kJ·mol－1(3)使BaSO4(s)得到充分的还原，提高BsS的产量Ⅱ.(4)a(5)O2＋4e－＋4H＋===2H2O【解析】Ⅰ.(2)由盖斯定律得ΔH＝(ΔH1－ΔH2)/2＝＋172.5kJ·mol－1。Ⅱ.(4)a极为负极，H＋在电池内部由负极流向正极。11