2020届高考化学一轮复习第六单元第1讲化学能与热能作业Word版
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1.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列属于未来新能源的是( )。 ①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能 A.①②③④ B.③④⑤⑥⑦⑧ C.③⑤⑥⑦⑧ D.⑤⑥⑦⑧ 答案 D 2.(2018年江苏镇江模拟)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是( )。
A.该反应为吸热反应 B.升高温度,不影响活化分子百分数 C.使用催化剂使该反应的反应热发生改变 D.E1-E2=ΔH 解析 由图像知反应物的总能量高于生成物的能量,为放热反应,A项错误;升高温度,活化分子百分数增大,B项错误;催化剂对反应的始态和终态无影响,只改变活化能,对反应的焓变无影响,C项错误。 答案 D 3.在25 ℃、101 kPa下,1 mol白磷(化学式为P4)完全燃烧放出的热量和4 mol红磷(化学式为P)完全燃烧放出的热量的关系如图所示: 由此判断,下列说法正确的是( )。 A.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷比白磷能量高,白磷比红磷稳定 B.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷比白磷能量低,红磷比白磷稳定 C.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷比白磷能量高,白磷比红磷稳定 D.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷比白磷能量低,红磷比白磷稳定 解析 由图像知,白磷比红磷能量高,能量越高越不稳定,故红磷比白磷稳定,红磷转化为白磷时需要吸收能量,属于吸热反应。 答案 D 4.(2018年临川一中模拟)25 ℃、101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ·mol-1,辛烷的燃烧热为5518 kJ·mol-1。下列热化学方程式书写正确的是( )。 A.2H+(aq)+S 42-(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 B.KOH(aq)+12H2SO4(aq)12K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 C.C8H18(l)+252O2(g)8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-5518 kJ·mol-1 D.2C8H18(g)+25O2(g)16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=-5518 kJ·mol-1 解析 A项,所列热化学方程式中有两个错误,一是中和热是指反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量,二是当有BaSO4沉淀生成时,反应放出的热量会增加,生成1 mol H2O(l)时放出的热量大于57.3 kJ,错误;C项,燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所产生的热量,产物中的水应为液态,错误;D项,当2 mol辛烷完全燃烧时,产生的热量为11036 kJ,且辛烷应为液态,错误。 答案 B 5.火箭推进器常以联氨(N2H4)为燃料、过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应的热化学方程式:N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH1=-533.23 kJ·mol-1 H2O(g)H2O(l) ΔH2=-44 kJ·mol-1 2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g) ΔH3=-196.4 kJ·mol-1 则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为( )。 A.N2H4(g)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(l) ΔH=+817.63 kJ·mol-1 B.N2H4(g)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.63 kJ·mol-1 C.N2H4(g)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(l) ΔH=-641.63 kJ·mol-1 D.N2H4(g)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH=-817.63 kJ·mol-1 解析 将题中的反应依次编号为①②③,生成液态水时的反应热=①+③+2×②,生成气态水的反应热=①+③-2×②,B项正确。 答案 B 6.已知1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143 kJ,18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。其他相关数据如下表:
OO H—H H—O(g) 1 mol化学键断裂时 需要吸收的能量/kJ
496 436 x 则表中x为( )。 A.920 B.557 C.463 D.188 解析 根据题意,可得热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1;而18 g水蒸气变成液态水时放出44 kJ热量,则2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1,即-484 kJ=2×436 kJ+496 kJ-4x kJ,解得x=463。 答案 C 7.N2与H2反应生成NH3的过程中能量变化曲线如图所示。若在一个固定容积的密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,使反应N2+3H22NH3达到平衡,测得反应放出的热量为Q1。
填写下列空白: (1)Q1 (填“>”“<”或“=”)92 kJ。 (2)b曲线是 时的能量变化曲线。 (3)上述条件下达到平衡时H2的转化率为 。 (4)在上述条件下,若通入2 mol N2和6 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ,则2Q1与Q2的关系为 。 解析 从反应的图示可知,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,该反应为可逆反应,则Q1<92 kJ;平衡时放出Q1 kJ热量,则消耗的n(H2)=3 192 mol,则α(H2)=3 192 3= 192;当相同条件时充入2 mol N2和6 mol H2平衡后,α(H2)增大,放出的热量Q2>2Q1。 答案 (1)< (2)加入催化剂 (3) 192 (4)Q2>2Q1
8.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下: 步骤一:用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度t1; 步骤二:用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH 溶液,并用洗净后的温度计测出其温度t2; 步骤三:将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度t3。 回答下列问题: (1)步骤三中倒入NaOH溶液的正确操作是 (填字母,下同)。 A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次性迅速倒入 (2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 。 A.轻轻地振荡烧杯 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 C.用温度计小心搅拌 D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动 (3) (填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热,理由是 。 (4)在反应中若因为有放热现象而造成少量HCl在反应中挥发,则测得的中和热 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (5)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为 。 解析 (1)倒入氢氧化钠溶液时,必须一次性迅速倒入,否则会导致热量散失,影响测定结果。 (3)硫酸与Ba(OH)2溶液反应除了生成水外,还生成了BaSO4沉淀,该反应中BaSO4沉淀的生成会影响反应的反应热,所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热。 (4)由于氢氧化钠过量,盐酸不足,若有部分氯化氢挥发,会导致生成水的物质的量减小,反应放出的热量减小,导致测定的中和热偏小。 (5)中和热是强酸、强碱稀溶液完全反应生成1 mol水放出的热量,一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和1 L 1 mol·L-1稀盐酸恰好完全反应放出热量57.3 kJ;一水合氨是弱电解质,存在电离平衡,电离过程吸热,则稀氨水和1 L 1 mol·L-1稀盐酸恰好完全反应放出的热量小于57.3 kJ,反应焓变是负值,所以ΔH1=ΔH2答案 (1)C (2)D (3)不能;硫酸与Ba(OH)2溶液反应还会生成BaSO4沉淀,会影响反应的反应热 (4)偏小 (5)ΔH1=ΔH29.C和H2在生产、生活、科技中是重要的燃料。 ①2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH1=-220 kJ·mol-1
② 下列推断正确的是( )。 A.C(s)的燃烧热为110 kJ·mol-1 B.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH1=+480 kJ·mol-1 C.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH1
=+130 kJ·mol-1
D.欲分解2 mol H2O(l),至少需要提供4×462 kJ 的热量 解析 2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH1=-220 kJ·mol-1,C(s)+12O2(g)CO(g) ΔH1
=-110 kJ·mol-1,但 C(s)的燃烧热指产物为稳定的二氧化碳所放出的热量,故燃烧热大于
110 kJ·mol-1,A项错误;水的结构式为H—O—H,2 mol水分子中含有4 mol H—O键,2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=反应物总键能-生成物总键能=436 kJ·mol-1×2+496 kJ·mol-1-4×462 kJ·mol-1=-480 kJ·mol-1,B项错误;①C(s)+12O2(g)CO(g) ΔH1=-110 kJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-480 kJ·mol-1,由①-12×②得C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH1=(-110 kJ·mol-1)-12×(-480 kJ·mol-1)=+130 kJ·mol-1,C项正确;2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-480 kJ·mol-1,将热化学方程式中反应物和生成物位置颠倒,根据盖斯定律,反应热变换符号,分解2 mol H2O(l)至少需要提供480 kJ热量,D项错误。 答案 C