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【步步高】2022届高考化学一轮复习 6-1 化学反应的热效应 鲁科版
【步步高】2022届高考化学一轮复习 6-1 化学反应的热效应 鲁科版
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第六章化学反应与能量变化第一讲化学反应的热效应一、选择题1.下列反应的能量变化与其他三项不相同的是( )A.铝粉与氧化铁的反应B.碳与水蒸气的反应C.锌片与稀硫酸的反应D.钠与冷水的反应解析 A、C、D均为放热反应,B为吸热反应,故选B。答案 B2.下列说法不正确的是( )A.已知冰的熔化热为6.0kJ·mol-1,冰中氢键键能为20kJ·mol-1。假设每摩尔冰中有2mol氢键,且熔化热完全用于打破冰的氢键,则最多只能破坏冰中15%的氢键B.已知一定温度下,醋酸溶液的物质的量浓度为c,电离度为α,Ka=。若加入少量CH3COONa固体,则电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+向左移动,α减小,Ka变小C.实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为-3916kJ·mol-1、-3747kJ·mol-1和-3265kJ·mol-1,可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键D.已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)===2Fe(s)+3CO(g)ΔH=489.0kJ·mol-1CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1C(石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1则4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH=-1641.0kJ·mol-1解析 A中依题意可计算熔化热能破坏冰中氢键的比例为×100%=15%,故A选项正确;B中醋酸溶液中加少量CH3COONa固体,电离平衡左移,醋酸电离度α减小,但电离常数Ka不变,故B选项错误;C中若苯分子中存在独立的碳碳双键,则其标准燃烧热应为-[3916kJ·mol-1-3×(3916-3747)kJ·mol-1]=-3409kJ·mol-1≠-3265kJ·mol-1,从而说明苯分子中不存在独立的碳碳双键,故C选项正确;D选项由盖斯定律可求出8\n所给反应的反应热ΔH=(-393.5kJ·mol-1)×6-(-283.0kJ·mol-1)×6-(489.0kJ·mol-1)×2=-1641.0kJ·mol-1,故D选项正确。答案 B3.下列变化过程中一定不存在化学能与热能相互转化的是( )A.烧制陶瓷B.干冰气化C.粮食酿酒D.使用火药解析 化学变化过程中一定存在着能量变化,也就存在化学能与热能的相互转化,排除A、C、D三项;只有B项中的变化属于物理变化,符合题意。答案 B4.分析右面的能量变化示意图,确定下列选项中正确的是( )A.2A(g)+B(g)===2C(g) ΔH<0B.2A(g)+B(g)===2C(g) ΔH>0C.2A+B===2C ΔH<0D.2C===2A+B ΔH<0解析 由于A、B的总能量高于C的能量,故A、B生成C的反应为放热反应,ΔH<0。答案 A5.下列图示与对应的叙述相符的是( )A.图1表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化B.图2表示0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液所得8\n到的滴定曲线C.图3表示KNO3的溶解度曲线,图中a点所示的溶液是80℃时KNO3的不饱和溶液D.图4表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线,由图知t时反应物转化率最大解析 A项反应物能量高于生成物,应为放热反应;B项0.1000mol·L-1CH3COOH溶液的pH大于1;D项t时还未达平衡。答案 C6.下列变化过程中ΔH<0的是( )A.电解Al2O3得到Al和O2B.HCl分解为H2和Cl2C.Na与水反应D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合反应解析 ΔH<0,说明反应放热,分析可知只有钠与水的反应放热。答案 C7.25℃、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℃、101kPa下,Na2O2(s)+2Na(s)===2Na2O(s)ΔH=-317kJ/mol解析 A项,Na2O2的电子式为Na+[]2-Na+,两个氧原子形成一个阴离子,所以Na2O2中阴阳离子个数比也为1∶2,与Na2O相同。B项,生成1molNa2O、1molNa2O2都转移2mol电子。C项,在较高的温度下产物可能是Na2O2而非Na2O。D项,①×2-②可得Na2O2(s)+2Na(s)===2Na2O(s) ΔH=-317kJ/mol。答案 D8.已知:C(s)+O2(g)===CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.51kJ·mol-1②计算反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)的反应热ΔH的值为( )8\nA.-283.01kJ·mol-1B.+172.51kJ·mol-1C.+283.1kJ·mol-1D.+504.00kJ·mol-1解析 根据盖斯定律:将②式反写则CO2(g)===C(s)+O2(g) ΔH=+393.51kJ·mol-1,①式×2得2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-110.5×2kJ·mol-1,二式相加合并得C(s)+CO2(g)===2CO(g);ΔH=+393.51kJ·mol-1-221kJ·mol-1=+172.51kJ·mol-1。答案 B二、非选择题9.氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知:CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH=206.2kJ·mol-1CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=247.4kJ·mol-12H2S(g)===2H2(g)+S2(g) ΔH=169.8kJ·mol-1(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为________________________________________________________________________。(2)H2S热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是________________________________________________________________________;燃烧生成的SO2与H2S进一步反应,生成物在常温下均非气体,写出该反应的化学方程式:___________________________________________________________________。(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是______________________。(4)Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。8\n解析 (1)将第①个热化学方程式乘以2再减去第②个热化学方程式即可得到正确答案。(3)温度在3000K时,H2O分解成氢原子、氧原子,氢原子、氧原子部分结合成H2、O2,另一部分仍以原子状态存在于混合气体中。5000K以上时,氢原子、氧原子不再结合成分子,体系中只有两种原子。(4)根据元素守恒可确定该氢化物只能是镁的氢化物,再根据氢的质量分数可确定其化学式。答案 (1)CH4(g)+2H2O(g)===CO2(g)+4H2(g) ΔH=165.0kJ·mol-1(2)为H2S热分解反应提供能量2H2S+SO2===2H2O+3S(或4H2S+2SO2===4H2O+3S2)(3)H、O(或氢原子、氧原子)(4)2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH210.A:丙烷燃烧可以通过以下两种途径:途径Ⅰ:C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-akJ·mol-1途径Ⅱ:C3H8(g)===C3H6(g)+H2(g)ΔH=+bkJ·mol-12C3H6(g)+9O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-ckJ·mol-12H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-dkJ·mol-1(a、b、c、d均为正值)请回答下列问题:(1)判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径Ⅰ放出的热量________(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。(2)由于C3H8(g)===C3H6(g)+H2(g)的反应中,反应物具有的总能量________(填“”大于、“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,那么在化学反应时,反应物就需要______(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物,因此其反应条件是___________________。(3)b与a、c、d的数学关系式是__________________________________________________。B:火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2),当它们混合时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量。(1)写出肼和过氧化氢的结构式:肼________________,过氧化氢________________。8\n(2)写出反应的热化学方程式:____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)已知H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1,则16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时,放出的热量是________kJ。(4)上述反应用于火箭推进剂,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析 A:(1)等量的丙烷燃烧,生成物均是CO2(g)、H2O(l),由盖斯定律知途径Ⅱ经过三步反应放出的热量与途径Ⅰ放出的热量相等。(2)ΔH>0,所以该反应物的总能量低于生成物的总能量。反应时,反应物就需要吸收能量转化为生成物。一般来说,吸热反应在发生时,需要加热,而且丙烷(烷烃)是一种常温下能稳定存在的物质,所以可判断丙烷分解为丙烯和氢气的反应是需要加热这一条件的。(3)由化学方程式的叠加和盖斯定律推知:-a=b++,即2b=c+d-2a。B:(1)由分子式分析各元素的化合价,结合元素原子的价电子数,推出化合物中各原子的成键数目,不难写出结构式。(2)反应物和产物均已知,利用氧化还原反应方程式的配平技巧,可将反应方程式写出。添上各物质的聚集状态及ΔH数值就可写出热化学方程式。(3)16g肼反应生成气态水时放出热量是kJ,并且生成的气态水是2mol,2mol气态水液化又放出88kJ的热量,共放出408.8kJ的热量。(4)结合反应产物的性质进行分析。答案 A:(1)等于 (2)小于 吸收 加热(3)2b=c+d-2aB:(1)HNHNHH HOOH(2)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.625kJ·mol-1(3)408.8 (4)产物是N2和H2O,对环境无污染11.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(g)氧化为8\n1molSO3(g)的ΔH=-99kJ·mol-1。请回答下列问题:(1)图中A、C分别表示____________、____________,E的大小对该反应的反应热有无影响?______________。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?____________,理由是_____________________________________________;(2)图中ΔH=________kJ·mol-1;(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式________________________;(4)如果反应速率v(SO2)为0.05mol·(L·min)-1,则v(O2)=________mol·(L·min)-1、v(SO3)=________mol·(L·min)-1;(5)已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol-1,计算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH=_______________________(要求计算过程)。解析 (1)本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为放热反应,可得到A和C所表示的意义,E为活化能,与反应热无关,但使用催化剂可以降低活化能;(2)图中表示的是2molSO2的反应,因此ΔH=-99kJ·mol-1×2=-198kJ·mol-1;(3)依题意即可写出:SO2+V2O5===SO3+2VO2,4VO2+O2===2V2O5;(4)依据速率之比等于化学计量数之比可进行计算。(5)S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1=-296kJ·mol-1①SO2(g)+O2(g)===SO3(g) ΔH2=-99kJ·mol-1②①×3+②×3得:3S(s)+O2(g)===3SO3(g) ΔH=(ΔH1+ΔH2)×3=-1185kJ·mol-1答案 (1)反应物总能量 生成物总能量 没有影响 降低 因为催化剂改变了反应历程,使活化能E降低(2)-198(3)SO2+V2O5===SO3+2VO2,4VO2+O2===2V2O5(4)0.025 0.05 (5)-296kJ·mol-1×3-99kJ·mol-1×3=-1185kJ·mol-112.下表列出了断裂某些化学键所需的能量:化学键H—HCl—ClI—IO===OC—ClC—HO—HH—ClH—I8\n断裂1mol化学键所吸收的能量(kJ)436247151x330413463431299请回答下列问题:(1)如图表示某反应的能量变化关系图,此反应为________(填“放热”或“吸热”)反应,其中ΔH=________kJ·mol-1(用含C和D的字母表示)。(2)若此能量变化关系图表示反应H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1,则B=__________kJ·mol-1,x=________。(3)表示Cl2与HI气体反应生成碘蒸气与氯化氢的热化学方程式为___________________。(4)请写出满足下列要求的热化学方程式:___________________________________________________________________________________________________________________。①反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成均在上表中②此反应不是置换反应,也不是化合反应③化学方程式中所有物质的相对分子质量都不大于80④反应前后分子总数不变答案 (1)放热 C-D(2)926 496.4(3)Cl2(g)+2HI(g)===I2(g)+2HCl(g)ΔH=-168kJ·mol-1(4)Cl2(g)+CH4(g)===CH3Cl(g)+HCl(g)ΔH=-101kJ·mol-18
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高考 - 一轮复习
发布时间:2022-08-25 15:28:40
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