【2年模拟】高考化学 第16讲 化学能与热能精品试题
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高中化学之化学能与电能、热能推断题汇总85题(附答案及每题解析)1.本题分为选做题(a)、(b)两道平行题,分值一样,可根据高一课程学习情况选择其中一道题完成作答,若二道题均作答,则按(a)题给分。
(a)有H、N、O、Na、Cl五种短周期主族元素。
(1)写出氯离子的原子结构示意图________,写出水分子的电子式________。
(2)NH4NO3是_______化合物(填“离子”或“共价”)。
(3)氯气是有毒气体,写出用饱和氢氧化钠溶液吸收氯气的离子方程式:_____________。
(4)金属元素铁是中学化学常见元素,将铁单质浸入氯化铁溶液中,该反应的离子方程式为__________。
(5)请依据(4)中的反应,设计一个原电池。
要求:画出实验装置图,注明电解质溶液名称、正负极及正负极材料,并标出电子移动方向,写出电极反应式。
正极反应式:___________________,负极反应式:___________________。
【答案】(1);(4分,各2分)(2)离子(2分)(3)Cl2 +2OH—=Cl—+ClO—+H2O (2分)(4)Fe+2Fe3+=3Fe2+(2分)(5)正极反应式: 2Fe3++2e—=2Fe2+(2分)负极反应式: Fe-2e—=Fe2+(2分)正负极材料都对,得2分;电解质溶液正确,得1分;电子流向,得1分。
(共4分)【解析】试题分析:有H、N、O、Na、Cl五种短周期主族元素。
(1)氯离子的质子数是17,核外电子数是18,则氯离子的原子结构示意图为;水是共价化合物,水分子的电子式为。
(2)NH4NO3是由铵根和硝酸根构成的离子化合物。
(3)氯气与饱和氢氧化钠溶液反应的离子方程式为Cl2 +2OH—=Cl—+ClO—+H2O 。
(4)铁单质浸入氯化铁溶液中生成氯化亚铁,该反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+。
(5)根据反应Fe+2Fe3+=3Fe2+可知铁失去电子,则负极材料是铁。
化学反应与能量1.下列能量转化过程中化学能转化为热能的是A.铝热反应 B.酸碱的中和反应C.冰雪融化 D.绿色植物的光合作用【答案】AB2.下列说法正确的是A.镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后,前者较易被腐蚀B.火电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程C.将煤粉碎了再燃烧可以提高煤的燃烧效率D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变【答案】C3.酒精燃烧的过程中,发生了能量的转化。
下列判断中正确的是A.化学能部分转化为热能 B.电能部分转化为化学能C.热能部分转化为化学能 D.光能部分转化为化学能【答案】A4.在同温同压下,下列各组热化学方程式中 Q1 <Q2的是(反应条件已略去)A.2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ;△H=-Q1 , 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ;△H=-Q2 B.S(g) + O2(g) = SO2(g) ;△H=-Q1 , S(s) + O2(g) = SO2(g) ;△H=-Q2C.C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) ;△H=-Q1 , C(s) + O2(g) = CO2(g) ;△H=-Q2D.H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ;△H=-Q1 , 1/2H2(g) + 1/2Cl2(g) = HCl(g) ;△H=-Q2【答案】AC5.下列说法或表示法错误的是A.吸热反应是由于反应物的总能量比生成物的总能量低B.放热反应的△H>0C.需要加热才能发生反应不一定是吸热反应D.酸碱中和反应都是放热反应【答案】B6.根据化学反应的实质是旧键断裂、新键形成的观点,下列变化没有发生化学键断裂的是A.电解水 B.干冰受热直接变成气体C.HCl溶解于水 D.打雷放电时,O2变成O3【答案】B7.已知I 2(g)+H2(g)2HI(g)△H=-QkJ/mol(Q>0),H-H键能为akJ/mol,H-I键能为bkJ/mol,则I-I键能是A.b+Q-a kJ/molB.2b-Q-a kJ/molC.2b+Q-a kJ/molD.b-Q+a kJ/mol【答案】B8.下列反应既是氧化还原反应,又是吸热反应的是A.铝片与稀硫酸反应 B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C.灼热的炭与CO2反应 D.甲烷在O2中的燃烧【答案】C9.已知:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH1=-57.3 kJ·mol-1,12H2SO4(浓,aq)+NaOH(aq)=12Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH2=m kJ·mol-1。
实蹲市安分阳光实验学校高中化学能与热能专题高考题5道详细解答和要点提示1.(II 理综第11题 6分)2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(l) 1mol J 6.571-•-=∆K H ;CH 4 (g)+2O 2(g)=CO 2+2H 2O(l) -1mol 890•-=∆KJ H ;现有H 2与CH 4的混合气体112L (状况),使其完全燃烧生成CO 2和H 2O (l ),若测得反放热3695KJ 。
则原混合气体中H 2与CH 4的物质的量之比是A .1∶1 B .1∶3C .1∶4 D .2∶3 答案:B详解:混合气体的物质的量n=mol molL L5/4.22112=,平均1摩混合气体放出得到热量为mol KJ molKJ /73953695=1摩尔H 2的燃烧热是285.8KJ ;2.(理综第6题 6分)已知:2CO(g)+O 2(g)=2CO 2(g) ΔH=-566 kJ/mol ;Na 2O 2(s)+CO 2(g)=Na 2CO 3(s)+)g (2O 21 ΔH=-226 kJ/mol根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是 A.CO 的燃烧热为283 kJB.右图可表示由CO 生成CO 2的反过程和能量关系C.2Na 2O 2(s)+2CO 2(s)=2Na 2CO 3(s)+O 2(g) ΔH >-452 kJ/molD.CO(g)与Na 2O 2(s)反放出509 kJ 热量时,电子转移数为6.02×1023答案:C详解:2CO(g)+O 2(g)=2CO 2(g) ΔH=-566 kJ/mol ;得知CO 的燃烧热为283 kJ/mol ;A 错误;右图中ΔH=-566 kJ/mol 错误,该是ΔH=-283 kJ/mol ,B 错误;根据已知Na 2O 2(s)+CO 2(g)=Na 2CO 3(s)+21O (g)2 ΔH=-226 kJ/mol ,推出2Na 2O 2(s)+2CO 2(g)=2Na 2CO 3(s)+O 2(g) ΔH =-452 kJ/mol ,当CO 2(g) 换成CO 2(s),干冰转化成气体需要吸收热量,即2CO 2(s)= 2CO 2(g) ΔH>0导出:2Na 2O 2(s)+2CO 2(s)=2Na 2CO 3(s)+O 2(g) ΔH >-452 kJ/mol C 正确;CO(g)+21O 2(g)=CO 2(g) ΔH=-283 kJ/mol ,Na 2O 2(s)+CO 2(g)=Na 2CO 3(s)+)g (2O 21 ΔH=-226 kJ/mol ,CO(g)+Na 2O 2(s)=Na 2CO 3(s) ΔH=-(283+226)kJ/mol ,电子转移数为2×6.02×1023,D 错误。
第一节化学能与热能1化学键与化学反应中能量变化的关系()1、下列说法正确的是A.物质发生化学反应都伴随着能量变化B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化C.在一个化学反应中,反应物的总能量一定低于生成物的总能量D.在一个化学反应中,反应物的总能量一定高于生成物的总能量()2、已知金刚石在一定条件下转化为石墨会放热。
据此判断,以下说法正确的是A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下一定很容易发生C.反应是放热还是吸热,必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D.石墨的能量高于金刚石的能量()3、下列各图中,表示正反应是吸热反应的图是()4、吸热反应一定是A.释放能量 B.反应物总能量高于生成物总能量C.需要加热 D.反应物总能量低于生成物总能量()5、下列变化中,吸收热量但不属于吸热反应的是A.干冰升华B.生石灰和水C.氢氧化钠与盐酸反应D.碳还原二氧化碳()6、已知,碳在不足量的氧气中燃烧生成一氧化碳,放出热量;一氧化碳在氧气中能继续燃烧生成二氧化碳,放出热量。
反应方程式分别为2C(s)+O2(g)(不足)2CO(g); 2CO(g)+O2(g)(充足)2CO2(g)在其他条件相同时,下列说法错误的是A.12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量B.56gCO和32gO2所具有的总能量一定高于88gCO2所具有的总能量C.12gC和32gO2所具有的总能量一定高于44gCO2所具有的总能量D.将相同质量的碳燃烧,生成CO2比生成CO放出的热量多()7、下列选项中说明乙醇作为燃料的优点是①燃烧时发生氧化反应②充分燃烧的产物不污染环境③乙醇是一种再生能源④燃烧时放出大量的热A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④()8、已知:①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431kJ的能量下列叙述正确的是A.氢气和氯气的总能量低于氯化氢气体的总能量B.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的反应是放热反应C.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的反应是吸热反应D.氯气的能量高于氯化氢气体的能量9、已知各破坏1 mol N≡N键、H—H键和N—H键分别需要吸收的能量为946 kJ、436 kJ、391 kJ。
第16讲化学能与热能A组2014—2015年模拟·基础题组一、选择题1.(2015四川成都阶段测试,2)下列说法中正确的是( )A.煤燃烧是化学能转化为光能的过程B.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热C.HCl和NaOH 反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则 H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1D.反应H2(g)+F2(g) 2HF(g) ΔH=-270 kJ·mol-1说明在相同条件下,1 mol 氢气与 1 mol 氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量2.(2015黑龙江哈六中期中,20)下列说法正确的是( )A.石墨比金刚石稳定,故石墨转化为金刚石的反应可以自发进行B.吸热反应能自发进行的原因是从外界获得了能量C.SiO2常温下可以与NaOH溶液和HF溶液反应,说明其具有两性D.反应A(g)+B(g) 2C(s)可以自发进行,则其必为放热反应3.(2014陕西西安质量检测,8)已知CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g),其能量变化情况如图所示,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。
下列判断正确的是( )A.该反应的ΔH=+91 kJ/molB.加入催化剂,该反应的ΔH变小C.反应物的总能量大于生成物的总能量D.如果该反应生成液态CH3OH,则ΔH增大4.(2014黑龙江哈尔滨期中,5)已知反应:H2(g)+O2(g) H2O(g) ΔH1N2(g)+O2(g) NO2 (g) ΔH2N2(g)+H2(g) NH3 (g) ΔH3则反应2NH3 (g)+O2(g) 2NO2(g)+3H2O(g) 的ΔH=( )A.2ΔH1+2ΔH2-2ΔH3B.ΔH1+ΔH2-ΔH3C.3ΔH1+2ΔH2+2ΔH3D.3ΔH1+2ΔH2-2ΔH35.(2014海南质量检测,8)有关能量的判断或表示方法正确的是( )A.由H+(aq) + OH-(aq) H2O(l) ΔH =-57.3 kJ/mol,可知:含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合,放出热量大于57.3 kJB.从C(石墨,s) C(金刚石,s) ΔH=+1.9 kJ/mol,可知:金刚石比石墨更稳定C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量更多D.没有单质参加的化合反应不可能为氧化还原反应,也不可能为放热反应二、非选择题6.(2014山西孝义期中,17)(1)在25 ℃、101 kPa下,1 g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热55.6 kJ。
化学能与热能经典练习1、下列物质在变化过程中,化学键没有被破坏的是A.食盐溶解B.干冰升华C.氯化铵受热,固体消失D.电解水2、下列变化中,不需要破坏化学键的是()A.氧化钠溶于水B.氯化铵溶于水C.氯化氢溶于水D.冰熔化3.(双选)下列各分子中,所有原子都满足最外层为8电子结构的是A.H2O B.BF3C.CCl4D.PCl34.下列反应属于吸热反应的是A.葡萄糖在人体内氧化分解B.氢气在氧气中燃烧C.碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳 D.氢氧化钾和硫酸中和5.下列变化过程需要吸收能量的是A.2H2+O22H2O B.Cl+Cl→Cl2C.CaO+H2O===Ca(OH)2D.H2→H+H点燃6.对于放热反应2H2+O2====2H2O,下列说法正确的是A.产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量B.反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量C.反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量D.反应物H2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量7、(双)石墨在一定条件下可转化为金刚石,已知12g石墨完全转化为金刚石时,要吸收Q kJ的热量,下列说法正确的是A、石墨不如金刚石稳定B、石墨比金刚石稳定C、金刚石与石墨的结构是相同的D、金刚石转化为石墨为放热反应8、(双)已知反应A2+B2=2AB,破坏1molA2中的化学键消耗的能量为Q1kJ,破坏1molB2中的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成1molAB中的化学键释放的能量为Q3kJ,则下列说法正确的是A.若A2和B2的总能量之和大于生成的AB的总能量,则反应放热B.若A2和B2的总能量之和小于生成的AB的总能量,则反应放热C.若该反应为放热反应,则Q1+Q2<Q3D.若该反应为吸热反应,则Q1+Q2>2Q39.已知反应A+B=C+D的能量变化如下图所示,下列说法正确的是A.该反应为放热反应B.该反应为吸热反应C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.该反应只有在加热条件下才能进行10、下列说法正确的是A.浓硫酸的稀释是放热反应B.化学反应中的能量变化,都表现为热量的变化C.制备水煤气是放热反应D.反应物的总能量高于生成物的总能量时,化学反应放出能量11、(双选)下列说法中正确的是()A.物质发生化学反应都伴随着能量变化B.所有物质的内部都“储存”有能量,而且这些能量都是相等的C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量D.化学反应的过程实质是断开旧化学键形成新化学键的过程12.如图所示的装置,试管中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒,U形管中注有红色的水,将气球用橡皮筋紧缚在试管口,实验时将气球a中的Na2O2抖落到试管b的水中,将发生的现象是( )A.U形管内水的红色褪去B.试管内溶液变红C.气球a被吹大D.U形管中水位不变13.(双)下列说法中正确的是()A.物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热B.化学反应除了生成新物质外,还发生能量变化,且总表现为吸热C.化学反应过程中有时吸热,有时放热D.可燃物的燃烧都是放热反应14.(双选)下列说法不正确的是A.需要加热才能进行的反应一定是吸热反应B.化学反应开始时都需要吸收能量C.放热反应不需要加热D.可逆反应若正向放热,则逆向一定吸热15.已知断裂1mol共价键所需要吸收的能量分别为H—H键:436kJ;I—I键:153kJ;H—I键:229kJ。
化学能与热能1、如图,以下图说法正确的是()A.该图表明催化剂可以改变反应的热效应B.该图表示某反应能量的变化与生成物状态无关C.该图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D.该图表明化学反应不仅遵循质量守恒定律,也遵循能量守恒【答案】D【解析】A.由图可知,加入催化剂降低反应的活化能,但反应热不变,故A错误;B.物质的聚集状态不同,能量不变,该图不能证明反应的能量变化与生成物的状态的关系,故B错误;C.由图象可知,反应物总能量大于生成物总能量,正反应为放热反应,故C错误;D.化学反应一定遵循质量守恒定律,反应物总能量大于生成物总能量,正反应放热,遵循能量守恒,故D正确.故选D.2、物质A在一定条件下可发生一系列转化,由右图判断下列关系错误的是A.A→F,△H= —△H 6B.△H1+△H 2+△H 3+△H 4+△H 5+△H 6=1C.C→F,│△H│=△H 1+△H 2+△H 6D.│△H 1+△H 2+△H 3│=│△H4+△H5+△H6│【答案】B3、右图是298K、101kPa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:B.a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线C.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Q1kJ,若通入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ,则184kJ·mol-1>Q2>2Q1【答案】D4、右图是设计的一种航天器能量储存系统原理示意图。
它是利用太阳能和物质间的物质变化和能量转换实现循环使用。
下列说法正确的是()A.二氧化硅是太阳能电池的光电转换材料B.装置X中阳极反应式:Br2+2e-2Br―C.装置Y中正极反应式为:Br2+2e-2Br―D.有了这套装置后就不用考虑节能减排了【答案】C5、CH4、H2、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式为:①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,③C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1。
全国高考化学化学能与电能的综合高考真题汇总含答案解析一、化学能与电能-11.研究小组进行图所示实验,试剂 A 为 0.2 mol ·L CuSO4溶液,发现铝条表面无明显变化,于是改变实验条件,探究铝和CuSO4溶液、 CuCl2溶液反应的影响因素。
用不同的试剂A 进行实验1~实验 4,并记录实验现象:实验试剂 A实验现象序号1-12铝条表面有气泡产生,并有红色固体析出0.2 mol L· CuCl 溶液-14开始铝条表面无明显变化,加NaCl 后,铝条表20.2 mol L· CuSO 溶液,再加入一定质量的 NaCl 固体面有气泡产生,并有红色固体析出3-14铝条表面有少量气泡产生,并有少量红色固体2 mol L· CuSO 溶液4-1溶液反应非常剧烈,有大量气泡产生,溶液变成棕褐2 mol L· CuCl2色,有红色固体和白色固体生成(1)实验 1中,铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为_________。
(2)实验 2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl-是导致实验 1 中反应迅速发生的原因,实验2 中加入 NaCl 固体的质量为 _________ g。
(3)实验 3 的目的是 _________。
(4)经检验知,实验 4 中白色固体为 CuCl。
甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了 Cu + CuCl22CuCl 的反应,他设计了右图所示实验证明该反应能够发生。
① A 极的电极材料是_________。
②能证明该反应发生的实验现象是_________。
(5)为探究实验 4 中溶液呈现棕褐色的原因,分别取白色CuCl固体进行以下实验:实验序号实验操作实验现象i加入浓 NaCl 溶液沉淀溶解,形成无色溶液ii加入饱和 AlCl 溶液沉淀溶解,形成褐色溶液3iii向 i 所得溶液中加入- 1CuCl2溶液溶液由无色变为褐色2 mol L·查阅资料知: CuCl 难溶于水,能溶解在Cl-浓度较大的溶液中,生成[CuCl2] -络离子,用水稀释含 [CuCl2]-的溶液时会重新析出CuCl 沉淀。
第16讲化学能与热能A组2014—2015年模拟·基础题组一、选择题1.(2015四川成都阶段测试,2)下列说法中正确的是( )A.煤燃烧是化学能转化为光能的过程B.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热C.HCl和NaOH 反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则 H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1D.反应H2(g)+F2(g) 2HF(g) ΔH=-270 kJ·mol-1说明在相同条件下,1 mol 氢气与 1 mol 氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量2.(2015黑龙江哈六中期中,20)下列说法正确的是( )A.石墨比金刚石稳定,故石墨转化为金刚石的反应可以自发进行B.吸热反应能自发进行的原因是从外界获得了能量C.SiO2常温下可以与NaOH溶液和HF溶液反应,说明其具有两性D.反应A(g)+B(g) 2C(s)可以自发进行,则其必为放热反应3.(2014陕西西安质量检测,8)已知CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g),其能量变化情况如图所示,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。
下列判断正确的是( )A.该反应的ΔH=+91 kJ/molB.加入催化剂,该反应的ΔH变小C.反应物的总能量大于生成物的总能量D.如果该反应生成液态CH3OH,则ΔH增大4.(2014黑龙江哈尔滨期中,5)已知反应:H2(g)+O2(g) H2O(g) ΔH1N2(g)+O2(g) NO2 (g) ΔH2N2(g)+H2(g) NH3 (g) ΔH3则反应2NH3 (g)+O2(g) 2NO2(g)+3H2O(g) 的ΔH=( )A.2ΔH1+2ΔH2-2ΔH3B.ΔH1+ΔH2-ΔH3C.3ΔH1+2ΔH2+2ΔH3D.3ΔH1+2ΔH2-2ΔH35.(2014海南质量检测,8)有关能量的判断或表示方法正确的是( )A.由H+(aq) + OH-(aq) H2O(l) ΔH =-57.3 kJ/mol,可知:含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合,放出热量大于57.3 kJB.从C(石墨,s) C(金刚石,s) ΔH=+1.9 kJ/mol,可知:金刚石比石墨更稳定C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量更多D.没有单质参加的化合反应不可能为氧化还原反应,也不可能为放热反应二、非选择题6.(2014山西孝义期中,17)(1)在25 ℃、101 kPa下,1 g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热55.6 kJ。
则表示甲烷燃烧的热化学方程式为。
(2)下表中的数据表示破坏1 mol化学键需消耗的能量(即键能,单位为kJ·mol-1):根据键能数据计算以下反应的反应热ΔH:CH4(g)+4F2(g) CF4(g)+4HF(g) ΔH= 。
(3)发射卫星用N2H4气体为燃料,NO2气体为氧化剂,两者反应生成N2和水蒸气,已知:N2 (g)+2O2 (g) 2NO2 (g) ΔH1=+67.7 kJ·mol-1;2H2 (g)+O2 (g) 2H2O(g) ΔH2=-484 kJ·mol-1;N2H4 (g)+O2 (g) N2 (g)+2H2O(g) ΔH3=-534 kJ·mol-1;H2O(l) H2O(g) ΔH4=+44.0 kJ·mol-1。
写出N2H4气体与NO2气体反应生成氮气和液态水的热化学方程式:。
B组2014—2015年模拟·提升题组时间:15分钟分值:30分选择题(每小题6分,共30分)1.(2015湖北恩施测试,10)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0 kJ/mol②CH3OH(g)+1/2O2(g) CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9 kJ/mol根据上述反应,下列说法正确的是( )A.反应①中的能量变化如上图所示B.可推知2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=-483.8 kJ/molC.1 mol CH3OH(g)充分燃烧放出的热量为192.9 kJD.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量2.(2014安徽屯溪一中期中,13)肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。
已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ):为942、O O为500、N—N为154,则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是( )A.194B.391C.516D.6583.(2014湖北部分重点中学联考,12)已知在一定条件下,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-Q kJ/mol。
向一密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,达平衡时SO2的转化率为90%,放出的热量为Q1kJ;向另一相同容器中加入2 mol SO3(g),在相同条件下,达平衡时吸收的热量为Q2 kJ,则下列关系中正确的是( )A.Q>Q1>Q2B.Q1>Q2>QC.Q1>Q>Q2D.Q1=Q2>Q4.(2014湖南十三校联考,12)肼(N2H4)是一种可用于火箭或原电池的燃料。
已知:N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH=+67.7 kJ/mol ①N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ/mol ②下列说法正确的是( )A.反应①中反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量B.2N2H4(g)+2NO2(g) 3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 000.3 kJ/molC.铂作电极,KOH溶液作电解质溶液,由反应②设计的燃料电池,其负极反应式为N2H4-4e-+4OH- N2+4H2OD.铂作电极,KOH溶液作电解质溶液,由反应②设计的燃料电池,工作一段时间后,KOH溶液的pH将增大5.(2014江西景德镇一检,7)碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反应的热化学方程式如下所示:①H2(g)+I2(?) 2HI(g) ΔH=-9.48 kJ·mol-1②H2(g)+I2(?) 2HI(g) ΔH=+26.48 kJ·mol-1下列判断正确的是( )A.①中的I2为固态,②中的I2为气态B.②的反应物总能量比①的反应物总能量低C.①的产物比②的产物热稳定性更好D.1 mol 固态碘升华时吸热17 kJA组2014—2015年模拟·基础题组一、选择题1.D 煤燃烧主要是化学能转化为热能的过程,A错误;1 mol 甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热,B错误;中和热指在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热,C错误;若反应物的总能量大于生成物的总能量,则是放热反应,D正确。
2.D 石墨转化为金刚石的反应很难自发进行,A错误;根据ΔG=ΔH-TΔS可知,吸热反应能自发进行的原因不一定是从外界获得了能量,B错误;SiO2常温下可以与NaOH溶液和HF溶液反应,但二氧化硅不具有两性,C错误;反应A(g)+B(g) 2C(s)可以自发进行,由于ΔS<0,则其必为放热反应,D正确。
3.C A项,从图示知,反应是放热的,则ΔH为负值,错误;B项,催化剂不能改变焓变,错误;C 项,放热反应中,反应物的总能量比生成物的总能量大,正确;D项,若生成液态CH3OH,则放出的热量更多,即ΔH更小,错误。
4.D 依据盖斯定律知D项正确。
5.A A项,浓H2SO4溶于水放热,故大于57.3 kJ,正确;B项,石墨转化成金刚石为吸热反应,故金刚石的能量高,不稳定,错误;C项,等质量时,气态硫的能量比固态硫的高,所以完全燃烧时,气态物质放出的热量多,错误;D项,H2O2氧化SO2生成H2SO4的反应为化合反应,也是放热反应,错误。
二、非选择题6.答案(1)CH 4(g)+2O2 (g) CO2 (g)+2H2O(l) ΔH=-889.6 kJ·mol-1(2)-1 928 kJ·mol-1(3)2N 2H4(g)+2NO2(g) 3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 311.7 kJ·mol-1解析(1)1 g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热55.6 kJ,所以16 g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热889.6 kJ,热化学方程式为CH 4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-889.6 kJ·mol-1。
(2)化学反应中,旧化学键断裂吸收的能量为414 kJ·mol-1×4 mol+158 kJ·mol-1×4 mol=2 288 kJ,新化学键生成释放的能量为489 kJ·mol-1×4 mol+565 kJ·mol-1×4 mol=4 216 kJ,所以该反应是放热反应,放出的热量为4 216 kJ-2 288 kJ=1 928 kJ,即ΔH=-1 928 kJ·mol-1。
(3)将已知的热化学方程式依次编号为①、②、③、④,将方程式③×2-①-④×4得2N 2H4(g)+2NO2(g) 3N2(g)+4H2O(l),所以反应的ΔH=2×(-534 kJ·mol-1)-67.7 kJ·mol-1-4×(+44.0 kJ·mol-1)=-1 311.7 kJ·mol-1。
B组2014—2015年模拟·提升题组选择题1.B 反应①是吸热反应,即生成物的总能量比反应物的总能量高,所以反应①中的能量变化不能用题图表示,A错误;由于氢气燃烧还会放出大量的热,所以1 mol CH3OH(g)充分燃烧放出的热量大于192.9 kJ,C错误;题述两个反应都是甲醇转化为氢气的反应,一个是放热反应,一个是吸热反应,因此CH3OH转变成H2的过程不一定要吸收能量,D错误。
2.B E(N—N)+E(O O)+4E(N—H)=2 752-534,则E(N—H)==391,B项正确。
3.A 由2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-Q kJ/mol可知,2 mol SO2和1 mol O2完全反应放出的热量是Q kJ,SO2的转化率为90%时,放出的热量为0.9Q kJ,即Q1=0.9Q;2 mol SO3(g)在同一条件下只能转化10%,则吸收的热量为0.1Q kJ,即Q2=0.1Q,则Q>Q1>Q2。