2019年高考化学二轮专题复习 专题六 化学能与热能限时集训.doc

专题六 化学能与热能1.在其他条件相同时,反应N2+O22NO分别在有、无催化剂时的能量变化与反应过程如图Z6-1所示。下列说法中正确的是()图Z6-1A.该反应为放热反应B.加入催化剂可以改变反应的焓变C.加入催化剂可以改变反应的活化能D.0.1 mol N2和0.1 mol O2充分反应吸热18.26 kJ2.已知:C6H12O6(s)2C2H5OH(l)+2CO2(g)H16CO2(g)+6H2O(g)C6H12O6(s)+6O2(g)H22H2O(g)2H2(g)+O2(g)H32CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(l)+3H2O(g)H4下列有关说法正确的是()A.H2的燃烧热为H32B.反应使用催化剂,H1将减小C.标准状况下,反应生成1.12 L O2,转移的电子数为0.16.021023D.2H4=H1+H2-6H33.工业上冶炼钛的有关反应如下所示:C(s)+O2(g)CO2(g)H12CO(g)+O2(g)2CO2(g)H2TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)H3TiCl4(s)+2Mg(s)2MgCl2(s)+Ti(s)H4TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)H5下列有关推断正确的是()A.2H1=H2B.H1<0,H2>0C.H5=H3+2H1-H2D.2H1-H2>04.下列说法或表示方法正确的是()A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多B.由C(金刚石,s)C(石墨,s)H=-1.90 kJmol-1可知,金刚石比石墨稳定C.氢气的燃烧热为285.8 kJmol-1,氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-285.8 kJmol-1D.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合吸热,反应物的总键能高于生成物的总键能5.已知通过乙醇制取氢气通常有如下两条途径:a.CH3CH2OH(g)+H2O(g)4H2(g)+2CO(g)H1=+256.6 kJmol-1b.2CH3CH2OH(g)+O2(g)6H2(g)+4CO(g)H2=+27.6 kJmol-1则下列说法正确的是()A.升高a的反应温度,乙醇的转化率增大B.由b可知乙醇的燃烧热为13.8 kJmol-1C.对反应b来说,增大O2浓度可使H2的值增大D.以上两种途径,制取等量的氢气,无论哪种途径,消耗的能量均相同6.图Z6-2是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是()图Z6-2A.金属镁和卤素单质(X2)的反应低温下能自发进行是因为H均小于零B.热稳定性: MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C.工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg,该过程需吸收热量D.由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g)H=+117 kJmol-17.根据键能数据估算CH4(g)+4F2(g)CF4(g)+4HF(g)的反应热H为()化学键CHCFHFFF键能/(kJmol-1)414489565155A.-485 kJmol-1B.+485 kJmol-1C.+1940 kJmol-1D.-1940 kJmol-18.一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量相对大小如图Z6-3所示。下列有关说法正确的是()图Z6-3A.a、b、c、d、e中,c最稳定B.ba+c反应的活化能为反应物能量减生成物能量C.ba+d反应的热化学方程式为3ClO-(aq)ClO3-(aq)+2Cl-(aq)H=+116 kJmol-1D.一定温度下,Cl2与NaOH溶液反应生成的产物有a、b、d,溶液中a、b、d的浓度之比可能为11129.(1)在一定条件下,CH4可与NOx反应除去NOx,已知有下列热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3 kJmol-1N2(g)+2O2(g)2NO2(g)H=+67.0 kJmol-1H2O(g)H2O(l)H=-41.0 kJmol-1则CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)H=kJmol-1。(2)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)H=-128.1 kJmol-12H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1H2(g)+12O2(g)H2O(g)H=-241.8 kJmol-12CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566.0 kJmol-1写出表示CH3OH燃烧热的热化学方程式:。(3)工业上用炭还原辉铜矿(主要成分是Cu2S) ,可制取金属铜。已知反应的热化学方程式如下:C(s)+S2(g)CS2(g)H1=+150 kJmol-1Cu2S(s)+H2(g)2Cu(s)+H2S(g)H2=+59.5 kJmol-12H2S(g)2H2(g)+S2(g)H3 =+170 kJmol-1通过计算,可知用炭还原Cu2S 制取金属铜和CS2(g) 的热化学方程式为。 (4)已知:2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)H=-1 275.6 kJmol-12CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566.0 kJmol-1H2O(g)H2O(l)H=-44.0 kJmol-1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:。(5)在复合组分催化剂作用下,CH4可使SO2转化为S,同时生成CO2 和H2O。已知CH4和S的燃烧热分别为890.3 kJmol-1和297.2 kJmol-1,CH4和SO2反应的热化学方程式为。(6)用氨水吸收CO2 制化肥(NH4HCO3)。已知:NH3H2O(aq)NH4+(aq)+OH-(aq)H1=a kJmol-1CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq)H2=b kJmol-1H2CO3(aq)+OH- (aq)HCO3- (aq)+H2O(l)H3=c kJmol-1则利用NH3H2O吸收CO2 制备NH4HCO3 的热化学方程式为。10.(1)常温下1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图如图Z6-4,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:。图Z6-4(2)已知:2Cu2S(s)+3O2(g)2Cu2O(s)+2SO2(g)H=-768.2 kJmol-12Cu2O(s)+Cu2S(s)6Cu(s)+SO2(g)H=+116.0 kJmol-1则Cu2S(s)+O2(g)2Cu(s)+SO2(g)H=。(3)已知反应CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)。已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为-394 kJmol-1、-242 kJmol-1,上述反应的H=kJmol-1。(生成焓指一定条件下由对应单质生成1 mol化合物时的反应热)一定条件下上述反应必须在高温下才能进行,原因是。(4)已知部分化学键键能数据如下:化学键COOOCOCOE/(kJmol-1)958.54977453512CO(g)+O2(g)2CO2(g)H1H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)H2=-41 kJmol-1CH3OH(g)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H3=-660 kJmol-1则H1=kJmol-1,反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的H=kJmol-1。专题限时集训(六)1.C解析 反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应,A错误;加入催化剂,反应的焓变不变,B错误;由图可知催化剂能够降低反应的活化能,C正确;该反应是可逆反应,则N2和O2不可能完全转化为NO,吸收的热量应小于18.26 kJ,D错误。2.D解析 根据2H2O(g)2H2(g)+O2(g)反应可知,H2(g)+12O2(g)H2O(g)H=-12H3,但是氢气的燃烧热指的是生成液态水,所以12H3不是氢气的燃烧热,A错误;催化剂不能改变反应的焓变,B错误;反应每生成6 mol O2转移电子24 mol,则在标准状况下,生成1.12 L O2,转移电子数为0.26.021023,C错误;根据盖斯定律+-6得反应4CO2(g)+12H2(g)2C2H5OH(l)+6H2O(g),2H4=H1+H2-6H3,D正确。3.C解析 2-得2C(s)+O2(g)2CO(g)H=2H1-H2,已知碳燃烧生成CO是放热反应,即2H1-H2<0,得2H1<H2,A、D错误;碳燃烧生成CO2和CO燃烧生成CO2都是放热反应,所以H1<0,H2<0,B错误;由2+-即得反应,所以H5=H3+2H1-H2,C正确。4.D解析 等质量的硫固体和硫蒸气相比,硫蒸气所具有的能量高,所以等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多,A错误;由C(金刚石,s)C(石墨,s)H=-1.9 kJmol-1 可知,金刚石能量高,石墨更稳定,B错误;1 mol氢气燃烧生成液态水时放热285.8 kJ,氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1,C错误;氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是吸热反应,反应物的总键能高于生成物的总键能,D正确。5.A解析 a为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,则乙醇的转化率增大,A项正确;表示燃烧热的热化学方程式中生成物应为稳定的氧化物,应生成液态水、二氧化碳,B项错误;焓变与增大氧气浓度没有关系,C项错误;由热化学方程式可知生成1 mol氢气,a吸收256.64 kJ热量、b吸收27.66 kJ热量,D项错误。6.A解析 根据图像可知,反应物总能量大于生成物总能量,均为放热反应, H均小于零,低温下能自发进行,A正确。反应放热越多,生成的物质越稳定,比较反应热大小可知热稳定性顺序为MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,B错误。电解氯化镁溶液得不到金属镁,C错误。已知:Mg(s)+Cl2(g)MgCl2(s)H=-641 kJmol-1,Mg(s)+Br2(g)MgBr2(s)H=-524 kJmol-1, -得MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g)H=-117 kJmol-1,D错误。7.D解析 H=反应物的键能总和-生成物的键能总和=414 kJmol-14+155 kJmol-14-489 kJmol-14-565 kJmol-14=-1940 kJmol-1。8.D解析 根据氯元素的化合价,a、b、c、d、e依次代表Cl-、ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-。物质能量越低越稳定,由图可得a、b、c、d、e中,a最稳定,c最不稳定,A错误;反应物总能量-生成物总能量=-H,依据图中数据无法判断ba+c反应的活化能,B错误;a为Cl-、b为ClO-、d为ClO3-,ba+d的方程式为3ClO-ClO3-+2Cl-,结合曲线提供的数据,反应热H=64 kJmol-1+20 kJmol-1-360 kJmol-1=-116 kJmol-1,C错误;氧化还原反应遵循得失电子守恒,Cl2与NaOH溶液反应生成的产物有a(Cl-)、b(ClO-)、d(ClO3-),氯元素化合价由0价降为-1价、升为+1价和+5价,由得失电子守恒得n(Cl-)=n(ClO-)+5n(ClO3-),当溶液中a、b、d的浓度之比为1112时上述得失电子守恒式成立,D正确。9.(1) -875.3(2)CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-726.5 kJmol-1(3)C(s)+2Cu2S(s)4Cu(s)+CS2(g)H=+439 kJmol-1(4)CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)H=-442.8 kJmol-1(5)CH4(g)+2SO2 (g)CO2 (g)+2S (s)+2H2O(l)H=-295.9 kJmol-1(6)NH3H2O(aq)+CO2(g)NH4+ (aq)+HCO3- (aq)H=(a+b+c) kJmol-1解析 (1)已知:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3 kJmol-1N2(g)+2O2(g)2NO2(g)H=+67.0 kJmol-1H2O(g)H2O(l)H=-41.0 kJmol-1根据盖斯定律,由-2可得CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)H=(-890.3 kJmol-1)-(+67.0 kJmol-1)-(-41.0 kJmol-1)2=-875.3 kJmol-1。(2)根据盖斯定律,由+12-得CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=(-571.6 kJmol-1)+12(-566.0 kJmol-1)-(-128.1 kJmol-1)=-726.5 kJmol-1,表示CH3OH燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-726.5 kJmol-1。(3)将已知反应标号为,根据盖斯定律,由+2+得C(s)+2Cu2S(s)4Cu(s)+CS2(g),H=H1+H3+2H2=+439 kJmol-1。(4)已知:2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)H=-1 275.6 kJmol-1;2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566. 0 kJmol-1;H2O(g)H2O(l)H=-44.0 kJmol-1。根据盖斯定律,由(-+4)2得甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式,为CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)H=-442.8 kJmol-1。(5)已知CH4和S的燃烧热分别为890.3 kJmol-1和297.2 kJmol-1,则有:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3 kJmol-1;S(s)+O2(g)SO2(g)H=-297.2 kJmol-1。根据盖斯定律,由-2得到CH4和SO2反应的热化学方程式,为CH4(g)+2SO2(g)CO2(g)+2S(s)+2H2O(l)H=-295.9 kJmol-1。(6)NH3H2O(aq)NH4+(aq)+OH-(aq)H1=a kJmol-1;CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq)H2=b kJmol-1;H2CO3(aq)+OH-(aq)HCO3- (aq)+H2O(l)H3=c kJmol-1。根据盖斯定律,由+得NH3H2O 吸收CO2 制备NH4HCO3的热化学方程式,为NH3H2O(aq)+CO2(g)NH4+(aq)+HCO3-(aq)H=(a+b+c) kJmol-1。10.(1)NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)H=-234 kJmol-1(2)-217.4 kJmol-1(3)-90反应的活化能高(4)-566-107解析 (1)该反应的焓变H=134 kJmol-1-368 kJmol-1=-234 kJmol-1,所以热化学方程式为NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)H=-234 kJmol-1。(2)2Cu2S(s)+3O2(g)2Cu2O(s)+2SO2(g)H=-768.2 kJmol-1,2Cu2O(s)+Cu2S(s)6Cu(s)+SO2(g)H=+116.0 kJmol-1 ,根据盖斯定律,13(+)得Cu2S(s)+O2(g)2Cu(s)+SO2(g)H=13(-768.2 kJmol-1+116.0 kJmol-1)=-217.4 kJmol-1。(3)由已知可得:C(s)+O2(g)CO2(g)H=-394 kJmol-1,2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-484 kJmol-1,所以反应CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)的H=-484 kJmol-1-(-394 kJmol-1)=-90 kJmol-1。该反应为放热反应,一定条件下必须在高温下才能进行,说明高温条件才能引发此反应开始,故该反应的活化能很高。(4)根据化学方程式及化学键键能数据,H1=958.5 kJmol-12+497 kJmol-1-745 kJmol-14=-566 kJmol-1。把已知反应依次编号为,根据盖斯定律,将32-2-可得反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),则H=H132-H22-H3=-566 kJmol-132+41 kJmol-12+660 kJmol-1=-107 kJmol-1。