2022年高考化学二轮复习专题能力提升练八第一篇专题通关攻略专题二基本理论4化学能与热能 .pdf

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1、- 1 - 专题能力提升练八化学能与热能( 建议用时 :20 分钟 )一、选择题1.(2016 东城一模 ) 碘与氢气反应的热化学方程式是I2(g)+H2(g)2HI(g) H=-9.48 kJmol-1I2(s)+H2(g)2HI(g) H=+26.48 kJ mol-1以下说法正确的选项是( ) A.的产物比的产物稳定2(s)I2(g) H=+17.00 kJmol-1C.的反应物总能量比的反应物总能量低D.1 mol I2(g) 中通入 1 mol H2(g), 发生反应时放热9.48 kJ 【解析】 选 C。、两个反应产物都是HI(g),A错误 ; 由、两个反应的反应热可知I2(s)I

2、2(g) H=+35.96 kJmol-1,B 错误 ; 中反应物是I2(s) 、H2(g), 总能量低 ,C 正确 ;H2(g) 和 I2(g) 的反应是可逆反应, 二者实际反应量均小于1 mol,所以放出的热量小于9.48 kJ,D错误。2.(2016 银川一模 ) 利用含碳化合物合成新燃料是发展低碳经济的重要方法, 已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)过程中的能量变化情况如下图, 曲线和曲线分别表示不使用催化剂和使用催化剂的情况。以下判断正确的选项是( ) H=+91 kJ mol-1B.加入催化剂 , 该反应 的H变小3OH,则H增大精选学习资料 - - - - - - - -

3、 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页- 2 - 【解析】 选 C。根据图示可知, 反应物的总能量大于生成物的能量, 该反应是放热反应,A 错误 ,C 正确 ; 加入催化剂只能降低反应所需的活化能, 对反应热无影响,B 错误 ; 生成液态CH3OH释放的热量更多, H更小 ,D错误。【互动探究】(1) 曲线和曲线,_ 表示有催化剂的反应。提示 : 曲线。(2) 写出正反应的活化能是_kJmol-1。提示 :419 。活化分子所多出的能量是活化能。3.(2016 重庆二模 ) 已知热化学方程式C2H22(g)2CO2(g)+H2O(g) H=-1 256 kJmol

4、-1, 以下说法正确的选项是( ) A.乙炔的燃烧热为1 256 kJ mol-1B.假设转移10 mol 电子 , 则消耗 2.5 mol O2C.假设生成2 mol 液态水 , 则H=-2 512 kJ mol-1D.假设形成4 mol 碳氧共用电子对, 则放出的热量为2 512 kJ 【解析】 选 B。燃烧热强调生成稳定的氧化物, 如液态水 ,A 项错误 ;1 mol C2H2(g) 生成 2 mol CO2(g) 转移 10 mol 电子 , 则消耗 2.5 mol O2,B 正确 ; 由题意 , 生成 2 mol H2O(g) 时放出 2 512 kJ热量 , 气态水转化为液态水要放

5、出热量, 假设生成2 mol 液态水 , 则H0, 属于吸热反应,B 项错误 ; 催化剂不会改变焓变 ,C 项错误 ; 用“反应 - 反应”得所求目标反应式, 反应的焓变为206.1 kJ mol-1-131.3 kJmol-1=74.8 kJ mol-1,D 项正确。二、非选择题精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页- 3 - 5.(2016 潍坊一模 )(1) 已知高炉炼铁过程中会发生如下反应: FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) H1Fe2O3(s)+CO(g)Fe3O4(s)+CO2(g) H2Fe

6、3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g) H3Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) H4则H4的表达式为 _( 用含H1、H2、H3的代数式表示) 。(2) 根据以下图可以写出热化学方程式As2O5(s)As2O3(s)+O2(g) H=akJmol-1。则 a 为_ 。【解析】 (1) 根据盖斯定律,将所给的反应+可得 :Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g), 故H4=H2+ H3。(2) 根据图示可知H=H1- H2=-619.2 kJ mol-1-(-914.6 kJ mol-1)=+295.4 kJ mol-1, 则 a 的值

7、是 +295.4 。答案 : (1) H2+ H36.(2016 深圳一模 ) 能源是国民经济发展的重要基础, 我国目前使用的能源主要是化石燃料。(1) 已知 : 2C(s)+O2(g)2CO(g) H=-Q1kJmo; C(s)+O2(g)CO2(g) H=-Q2kJ mo; S(s)+O2(g)SO2(g) H=-Q3kJ mo。工业上常用SO2将 CO氧化转化为单质硫的热化学方程式是_。(2) 已知 : C(s)+O2(g)CO2(g) H=-437.3 kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(g) H=-285.8 kJmol-1精选学习资料 - - - - - - - - - 名

8、师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页- 4 - CO(g)+ O2(g)CO2(g) H=-283.0 kJmol-1则煤的气化主要反应的热化学方程式是C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) H=_kJ mol-1。【解析】 (1) 运用盖斯定律,由 2 - 即可求得目标反应, 目标反应的H=(Q1-2Q2+Q3)kJ mo。(2) 根据盖斯定律,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 可以通过 - - 得到 , 因此该反应的H=-437.3 kJmol-1-(-285.8 kJmol-1)-(-283.0 kJmol-1)=+131.5 kJmol-1。答

9、案 : (1)SO2(g)+2CO(g)S(s)+2CO2(g) H=(Q1-2Q2+Q3)kJ mo【方法规律】盖斯定律的应用(1) 观察目标化学方程式和已知化学方程式, 确定拟被消去的物质。(2) 化学方程式两边乘以某数( 整数或分数 ), 使拟被消去物质的化学计量数相同, H值一定要与方程式中的化学计算数成正比例。(3) 拟被消去的物质在已知化学方程式的同一边时用减法,不同边时用加法。( 建议用时 :25 分钟 ) 一、选择题1. 已知 : 2H2(g)+O2(g)2H2O(l) H=-571.6 kJmol-12CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) H=-1 4

10、52 kJmol-1H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) H=-57.3 kJmol-1以下说法正确的选项是( ) 2(g) 的燃烧热H=-571.6 kJmol-1B.同质量的H2(g) 和 CH3OH(l) 完全燃烧 ,H2(g) 放出的热量多C. H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+H2O(l) H=-57.3 kJmol-1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页- 5 - 2(g)+CO2(g)CH3OH(l)+H2O(l) H=+135.9 kJ mol-1【解析】 选 B。 H2(

11、g) 的燃烧热H=-285.8 kJ mol-1,A 项错误 ; 同质量的 H2(g) 和 CH3OH(l) 完全燃烧 ,1 g H2(g)放出热量为kJ=142.9 kJ,1 g CH3OH(l) 放出热量为kJ=22.7 kJ,H2(g) 放出热量多 ,B 项正确 ; 因有BaSO4(s) 生成 , 该反应的H-57.3 kJ mol-1,C 项错误 ;( 3- ) 得 3H2(g)+CO2(g)CH3OH(l)+H2O(l) H=-131.4 kJmol-1,D 项错误。【加固训练】一定条件下 , 发生反应 : M(s)+N(g)R(g) H=-Q1kJmol-1, 2R(g)+N(g)

12、2T(g) H=-Q2kJmol-1。Q1、Q2、Q3均为正值。以下说法正确的选项是( ) A.1 mol R(g)的能量总和大于1 mol M(s)与 1 mol N(g)的能量总和B.将 2 mol R(g)与 1 mol N(g)在该条件下充分反应, 放出热量Q2kJ C.当 1 mol M(s)完全转化为T(g) 时( 假定无热量损失), 放出热量 (Q1+)kJ D.M(g)+N(g)R(g) H=-Q3kJmol-1, 则 Q30,M(s) 和 N(g) 反应放出热量少, 所以 Q3Q1,D 项错误。2. 以下说法或表示方法不正确的选项是( ) B.在稀溶液中 ,H+(aq)+OH

13、-(aq)H2O(l) H=-57.3 kJ mol-1, 假设将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合 , 放出的热量大于57.3 kJ C.由 C(s, 石墨 )C(s, 金刚石 ) H=+1.9 kJmol-1可知 , 石墨比金刚石稳定D.在 101 kPa 时,2 g H2完全 燃烧生成液态水, 放出 285.8 kJ热量 , 表示氢气燃烧热的热化学方程式可表示为 2H2(g)+O2(g)2H2O(l) H=-285.8 kJ mol-1【解析】 kJ,B项正确 ; 物质的能量越低越稳定,C 项正确 ; 表示燃烧热的热化学方程式中燃料的化学计量数是 1,

14、D 项错误。3. 下面是三个化学反应的热化学方程式: C(s)+O2(g)CO2(g) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页- 6 - H1=-393.5 kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(l) H2=-285.8 kJmol-1CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) H3=-870.3 kJmol-12C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l) H4通过计算可得H4为( ) A.+244.1 kJmol-1B.-488.3 kJmol-1C.-996.6 kJmol-1

15、D.+996.6 kJmol-1【解析】 选 B。根据盖斯定律将三个热化学方程式进行处理即可得目标方程式: 2+ 2- 。4. 已知以下热化学方程式: 2C2H2(g)+ 5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) H1=-2 599.4 kJmol-1C2H4(g)+ 3O2(g)2CO2(g)+ 2H2O(l) H2=-1 411 kJmol-1实验测得乙炔和乙烯的混合气体共0.3 mol,完全燃烧时放出的热量为401.04 kJ,其混合气体中乙炔和乙烯的体积比是( ) 3 【解析】 选 B。设混合气体中乙炔和乙烯的物质的量分别为xmol 、ymol 则 xmol C2H2放出的热量为xk

16、J;ymol C2H4放出的热量为1 411ykJ 得方程组为解得 :x=0.2,y=0.1,在同温同压下, 气体的体积比等于对应的物质的量之比。5. 以下说法正确的选项是( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页- 7 - B.假设 2C(s)+O2(g)2CO(g) H=-221.0 kJmol-1, 则碳的燃烧热为110.5 kJmol-1C.需要加热的反应一定是吸热反应, 常温下能发生的反应一定是放热反应: 反应 H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) H=-akJ mol-1且 a、b、 c 均大于零 ,

17、则断开 1 mol HCl 键所需的能量为(-a-b-c)kJmol-1【解析】 选 A。水的分解为吸热反应, 生成物的总能量大于反应物的总能量,且催化剂可有效降低反应的活化能 ,A 正确 ; 燃烧热的概念中强调完全反应, 而该项反应中生成物为CO,B错误 ;常温下能发生的反应不一定是放热反应 , 如在常温下Ba(OH)2 8H2O与 NH4Cl 的反应为吸热反应, 需要加热的反应也不一定是吸热反应,C错误 ; 根据化学反应的过程为旧化学键断裂和新化学键形成的过程, 且断裂化学键吸收能量, 形成化学键放出能量 , 可知断开1 mol H Cl 键所需的能量为(a+b+c)kJ,D错误。二、非选

18、择题6. 根据已知热化学方程式按要求写出以下变化的热化学方程式: (1) 用 H2或 CO催化复原NO可到达消除污染的目的。已知 : 2NO(g)N2(g)+O2(g) H=-180.5 kJmol-12H2O(l)2H2(g)+O2(g) H=+571.6 kJmol-1则用 H2催化复原NO消除污染的热化学方程式是_。(2) 将 H2与 CO2以 41 的体积比混合 , 在适当的条件下可制得CH4。已知 : CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3 kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(l) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总

19、结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页- 8 - H=-285.8 kJmol-1则 CO2(g) 与 H2(g) 反应生成CH4(g) 与液态水的热化学方程式是_。【解析】 (1) 根据盖斯定律可知- 即得到用H2催化复原NO消除污染的热化学方程式为2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(l) H=-752.1 kJmol-1。(2) 利用盖斯定律将氧气消去, 可知 4 - 得 CO2(g) 与 H2(g) 反应生成CH4(g) 与液态水的热化学方程式是CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l) H=-252.9 kJmol。答案 : (1)2H2(g)+2

20、NO(g)N2(g)+2H2O(l) H=-752.1 kJmol-1(2)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l) H=-252.9 kJmol-1【加固训练】(1) 己知 :CH4、H2的燃烧热 ( H) 分别为 -890.3 kJmol-1、 -285.8 kJmol-1, 则 CO2和 H2反应生成CH4的热化学方程式是_。(2) 在 25,101 kPa下: 已知 2Na(s)+O2(g)Na2O(s) H1=-414 kJ mol-12Na(s)+O2(g)Na2O2(s) H2=-511 kJ mol-1,则 Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s) H=_k

21、J mol-1。(3) 已知 :CO可将部分氮的氧化物复原为N2。反应 :2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) H=-746 kJ mol-1反应 :4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) H=-1 200 kJmol-1写出 CO将 NO2复原为 NO的热化学方程式_。【解析】 (1) 已知 CH4、H2的燃烧热分别为-890.3 kJmol-1、-285.8 kJmol-1, 可得热化学方程式为.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3 kJmol-1.H2(g)+O2(g)H2O(l) H=-285.8 kJmol-1根据盖

22、斯定律, 4- 可得 CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l) H=-252.9 kJmol-1。(2) 已知 2Na(s)+O2(g)Na2O(s) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页- 9 - H1=-414 kJ mol-12Na(s)+O2(g)Na2O2(s) H2=-511 kJ mol-1由盖斯定律 :2 -得 2Na(s)+Na2O2(s)2Na2O(s) H=2 (-414 kJmol-1) -(-511 kJmol-1)=-317 kJ mol-1。(3) 反应 :2CO(g)+2N

23、O(g)N2(g)+2CO2(g) H=-746 kJ mol-1反应 :4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) H=-1 200 kJmol-1根据盖斯定律,( -) 得到 CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) H= (-1 200 kJ mol-1+746 kJmol-1)=-227 kJmol-1。答案 : (1)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l ) H=-252.9 kJmol-1(2)-317 (3)CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) H=-227 kJ mol-1。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页