【高考领航】2022年高考化学总复习 第一节 化学能与热能练习 新人教版必修1

"【高考领航】2022年高考化学总复习第一节化学能与热能练习新人教版必修1"一、双项选择题1．(2022年海南)某反应的ΔH＝＋100kJ/mol，下列有关该反应的叙述正确的是(　　)A．正反应活化能小于100kJ/molB．逆反应活化能一定小于100kJ/molC．正反应活化能不小于100kJ/molD．正反应活化能比逆反应活化能大100kJ/mol解析：某反应的ΔH＝＋100kJ/mol，说明该反应的正反应为吸热反应，且正反应的活化能比逆反应的活化能大100kJ·mol－1，正反应的活化能应大于100kJ/mol，无法确定逆反应的活化能大小。答案：CD命题立意：本题考查活化能、反应中的能量变化与ΔH的关系等问题，侧重考查考生对活化能的理解与应用，题目的难度较小。2．(2022年北京理综)25℃、101kPa下：①2Na(s)＋O2(g)===Na2O(s)　ΔH1＝－414kJ/mol②2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)　ΔH2＝－511kJ/mol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℃、100kPa下，Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s)　ΔH＝－317kJ/mol解析：A项Na2O2中的阴离子是O，所以Na2O2中阳离子与阴离子的个数比为2∶1，与Na2O相同，故A错误；B项两种情况下生成等物质的量的生成物时转移的电子数相等，故B错误；C项温度升高后产物是Na2O2，故C错误，D项正确。答案：D3．氢气燃烧的热化学方程式，可用下列两种方程式表示：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－Q1kJ/molH2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－Q2kJ/molQ1与Q2的关系为(　　)A．Q1＝Q2B．Q2>Q18\nC．Q1>2Q2D．Q1<2Q2解析：若前者的生成物也为H2O(g)，则Q1＝2Q2，而生成的水为液态，故Q1＞2Q2。答案：C4．氢能是一种既高效又干净的新能源。氢能具有的优点包括：①原料来源广　②易燃烧、热值高　③储存方便④制备工艺廉价易行A．①③B．①②C．③④D．②④解析：氢能来源于水的分解，原料普遍，①正确；氢气易燃，放出的热量多，②正确；氢气易燃且体积所占空间大，若压缩则需要高压，因此储存不方便，③错；水的分解需要大量的能量，④错。答案：B5．(2022年山东省山师大附中高三第二次模拟)根据碘与氢气反应的热化学方程式(i)I2(s)＋H2(g)2HI(g)　ΔH1＝＋26.48kJ/mol(ii)I2(g)＋H2(g)2HI(g)　ΔH2＝－9.48kJ/mol。下列判断正确的是(　　)A．反应(ii)的产物比反应(i)的产物稳定B．1molI2(s)比1molI2(g)总能量低35.96kJC．254gI2中通入2gH2(g)充分反应放热9.48kJD．反应(ii)反应物的总能量比反应(i)反应物的总能量高17kJ答案：B6．(2022年重庆卷)肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O＝O为500、N－N为154，则断裂1molN－H键所需的能量(kJ)是(　　)A．194B．391C．516D．658解析：由图可知N2H4(g)＋O2(g)===2N(g)＋4H(g)＋2O(g)　ΔH3。由盖斯定律可知ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝2218kJ/mol，E(N－N)＋4E(N－H)＋E(O＝O)＝2218。解之得E(N－H)＝3918\nkJ/mol，故选B。答案：B7．下列说法或表示方法正确的是(　　)A．测定HCl和NaOH的中和热时，每次实验均应测量三个温度，即盐酸的起始温度、NaOH的起始温度和反应稳定后的温度B．由“C(石墨)―→C(金刚石)　ΔH＝＋1.9kJ/mol”可知金刚石比石墨稳定C．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝＋571.6kJ/molD．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3kJ/mol，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ解析：反应后的读数应取温度计测到的最高读数，A项错；B项ΔH>0，说明反应吸热，金刚石的能量高，能量越高越不稳定，故B项错；放热反应的焓变应为负值，C项错；因为浓硫酸在稀释时还要放出一部分能量，故D项正确。答案：D8．(2022年大纲全国)反应A＋B→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B→X(ΔH＞0)，②X→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　)解析：对于吸热反应，E生成物＞E反应物，对于放热反应，E生成物＜E反应物，综合分析，D正确。答案：D9．(2022年山东省潍坊市重点中学高三2月月考)一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知：①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－574kJ·mol－1②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1160kJ·mol－1下列正确的选项是(　　)A．CH4催化还原NOx为N2的过程中，若x＝1.6，则转移的电子总数为3.2molB．CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－867kJ·mol－1C．若0.2molCH4还原NO2至N2，在上述条件下放出的热量为173.4kJD．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为3.2mol答案：C10．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－574.6kJ/mol8\n2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1452kJ/molH＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol下列说法正确的是(　　)A．H2(g)的燃烧热为574.6kJ/molB．1/2H2SO4(aq)＋1/2Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3kJ/molC．同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多D．3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH＝＋135.9kJ/mol解析：燃烧热是指在25℃、101kPa下，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。A项中根据已知热化学反应方程式可知H2(g)的燃烧热为287.3kJ·mol－1，不正确；B项中有BaSO4(s)生成，而生成BaSO4也是放热的，所以放出的热量比57.3kJ多，即B项中的ΔH<－57.3kJ/mol，不正确；D项中按盖斯定律可知正确的是3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH＝－135.9kJ/mol。答案：C11．(2022年5月山东枣庄市理综模拟(有删动))(1)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－437.3kJ·mol－1①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH2＝－571.6kJ·mol－1②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH3＝－566.0kJ·mol－1③则：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝________________________________________________________________________。(2)某文献报道：在30℃、30MPa条件下，以Fe、CoCl2作催化剂，CO2和H2反应生成丁烷和戊烷。假定在一容器中充入一定量的CO2和H2，加入催化剂，若CO2和H2的转化率均为100%，产物只有丁烷和戊烷，n(H2)/n(CO2)＝a，则a的取值范围为________。解析：(1)由①－×②－×③得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)8\n则ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＝＋131.5kJ·mol－1(2)由13H2＋4CO2===C4H10＋8H2O知全部生成丁烷时＝若全部生成戊烷，16H2＋5CO2===C5H12＋10H2O＝故a的取值范围为＜a＜答案：(1)＋131.5kJ·mol－1(2)＜a＜或3.2＜a＜3.2512．水煤气(主要成分CO、H2)是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得。已知：①C(s)＋H2O(s)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3kJ/mol②C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5kJ/mol③CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283.0kJ/mol④H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8kJ/mol⑤H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/mol(1)将2.4g炭转化为水煤气，再完全燃烧，整个过程ΔH＝________kJ/mol。(2)由CO、H2在一定条件下获得汽油的替代品——甲醇，甲醇的燃烧热为726.5kJ/mol，试写出由CO、H2生成甲醇的热化学方程式______________。解析：(1)由盖斯定律可得②＋③⇒C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5kJ/mol，所以0.2molC完全燃烧，ΔH＝－78.7kJ/mol。(2)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)　ΔH1CH3OH(l)＋O2(g)―→CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－726.5kJ/mol(燃烧热，水为液态)8\n由盖斯定律可得ΔH1＝[－283.0＋(－285.8)×2－(－726.5)]kJ/mol＝－128.1kJ/mol。答案：(1)－78.7(2)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)ΔH＝－128.1kJ/mol13．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如下图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。根据上图回答下列问题：(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是________________________；(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是____________________；上述分解反应是一个可逆反应。温度T1时，在密闭容器中加入0.80molPCl5，反应达平衡时PCl5还剩0.60mol，其分解率α1等于________；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率为α2，α2________α1(填“大于”、“小于”或“等于”)；(3)工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是____________________________；(4)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的ΔH3＝________，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的ΔH4________ΔH3(填“大于”、“小于”或“等于”)；(5)PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是__________________。解析：(1)、(2)中ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量，不难写出两个热化学方程式。分解率α1＝×100%＝25%；升温，化学平衡向吸热反应方向移动，因PCl5的分解要吸热，故升温使其分解率增大，α2>α1。(3)降温，化学平衡向放热反应方向移动。(4)根据盖斯定律：一个化学反应不论是一步完成还是多步完成，其热效应总是相同的。(5)PCl5和水的反应为水解反应。答案：(1)Cl2(g)＋P(s)===PCl3(g)8\nΔH＝－306kJ·mol－1(2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)　ΔH＝93kJ·mol－1　25%　大于(3)两步反应均为放热反应，降温有利于提高产率，防止产物分解(4)－399kJ·mol－1　等于(5)PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl14．(1)广州亚运会“潮流”火炬采用具有广州民间特色的象牙雕镂空工艺，以水的和谐与火的激情交相凝聚为理念，寄托了亚洲人民共同推进和平与发展的期望。火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧，丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题：①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“＋”或“－”。②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：______________。③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。(2)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：①已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔΗ1＝－Q1kJ/molC2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝－Q2kJ/molC2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH3＝－Q3kJ/mol若使46g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为________kJ。②碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有______________________________________________________________________________________________________________________。解析：①放热反应，ΔH为负。②生成1molH2O(l)　ΔH＝－553.75kJ/mol方程式生成4mol,H2O(l)　ΔH8\n＝－553.75×4kJ/mol。③设C3H8　xmol　CH3OCH3　ymol则有(解出x、y即可)(2)盖斯定律。答案：(1)①－　②C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2215.0kJ·mol－1　③1∶3(2)①3Q1－Q2＋Q3②碳和CO的燃烧热8