浙江省2016届高考化学一轮复习 专题训练六 化学反应与能量转化 16 化学反应中的热效应(pdf,含解析)
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16化学反应中的热效应(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷放出热量为Q kJ,经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 mol·L-1的KOH溶液100 mL,恰好生成正盐。
则此条件下反应:C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(g)的ΔH为()A.-16Q kJ·mol-1B.+8Q kJ·mol-1C.+16Q kJ·mol-1D.-8Q kJ·mol-12.下列有关H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1的离子反应的说法正确的是()A.代表所有的酸碱中和反应B.反应物一定是强酸与强碱C.强酸与强碱的中和反应都可以这样表示D.代表稀的强酸溶液与稀的强碱溶液反应生成1 mol液态水时,放出热量57.3 kJ3.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。
其过程如下:m CeO2(m-x)CeO2·x Ce+x O2(m-x)CeO2·x Ce+x H2O+x CO2m CeO2+x H2+x CO下列说法不正确的是()A.该过程中CeO2没有消耗B.该过程实现了太阳能向化学能的转化C.右图中ΔH1=ΔH2+ΔH3D.右图中在此条件下,氢气的标准燃烧热为ΔH34.已知:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)ΔH1=-701.0 kJ·mol-12Hg(l)+O2(g)2HgO(s)ΔH2=-181.6 kJ·mol-1则反应Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)的ΔH为()A.+519.4 kJ·mol-1B.+259.7 kJ·mol-1C.-259.7 kJ·mol-1D.-519.4 kJ·mol-15.根据碘与氢气反应的热化学方程式(Ⅰ)I2(g)+H2(g)2HI(g)ΔH=-9.48 kJ·mol-1(Ⅱ)I2(s)+H2(g)2HI(g)ΔH=+26.48 kJ·mol-1下列判断正确的是()A.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.48 kJB.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJC.反应(Ⅰ)的产物比反应(Ⅱ)的产物稳定D.反应(Ⅱ)的反应物总能量比反应(Ⅰ)的反应物总能量低6.(2015重庆卷)黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=x kJ·mol-1已知:碳的燃烧热ΔH1= a kJ·mol-1S(s)+2K(s)K2S(s)ΔH2=b kJ·mol-12K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s)ΔH3=c kJ·mol-1则x为()A.3a+b-cB.c-3a-bC.a+b-cD.c-a-b7.反应A+B C(ΔH<0)分两步进行:①A+B X(ΔH>0),②X C(ΔH<0)。
下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是()8.下列说法正确的是()A.测定盐酸和NaOH溶液的中和热时,每次实验均应测量三个温度,即盐酸的起始温度、NaOH溶液的起始温度和混合溶液的最高温度B.植物的光合作用是把太阳能转化为热能的过程C.标准燃烧热是指在101 kPa时可燃物完全燃烧时所放出的热量D.中和热测定实验中,应将NaOH溶液分多次加入盐酸中9.下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ℃,101 kPa):①C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-2 878 kJ·mol-1②C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(g)ΔH=-2 658 kJ·mol-1③C4H10(g)+O2(g)4CO(g)+5H2O(l)ΔH=-1 746 kJ·mol-1④C4H10(g)+O2(g)4CO(g)+5H2O(g)ΔH=-1 526 kJ·mol-1由此判断,正丁烷的标准燃烧热是()A.-2 878 kJ·mol-1B.-2 658 kJ·mol-1C.-1 746 kJ·mol-1D.-1 526 kJ·mol-110.根据以下3个热化学方程式:2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l)ΔH=-a kJ·mol-12H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(l)ΔH=-b kJ·mol-12H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(g)ΔH=-c kJ·mol-1(a、b、c均为正数)对a、b、c三者大小关系的判断正确的是()A.a>b>cB.a>c>bC.c>b>aD.b>a>c二、非选择题(本题包括3小题,共50分)11.(16分)(1)(2015课标全国Ⅱ卷)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。
利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3回答下列问题:(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下:由此计算ΔH1= kJ·mol-1;已知ΔH2=-58 kJ·mol-1,则ΔH3= kJ·mol-1。
(2)(2015福建卷)已知:Al2O3(s)+3C(s)2Al(s)+3CO(g)ΔH1=+1 344.1 kJ·mol-12AlCl3(g)2Al(s)+3Cl2(g)ΔH2=+1 169.2 kJ·mol-1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为。
(3)(2015海南卷)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示,若生成1 mol N2,其ΔH= kJ·mol-1。
12.(16分)断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。
下表列出了一些化学键的键能E:O O C Cl请回答下列问题:(1)如图表示某反应的能量变化关系,则此反应为(填“吸热”或“放热”)反应,其中ΔH=(用含有a、b的关系式表示)。
(2)若图示中表示反应H2(g)+O2(g)H2O(g)ΔH=-241.8 kJ·mol-1,则b= kJ·mol-1,x=。
(3)历史上曾用“地康法”制氯气,这一方法是用CuCl2作催化剂,在450 ℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。
反应的化学方程式为。
若忽略温度和压强对反应热的影响,根据上题中的有关数据,计算当反应中有1 mol电子转移时,反应的能量变化为。
13.(18分)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。
(1)在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活,甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水,放出的能量(填“>”“<”或“=”)890.3 kJ。
(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4+CO22CO+2H2,1 g CH4完全反应可释放15.46 kJ的热量,则:①下图能表示该反应过程中能量变化的是(填字母)。
②若将物质的量均为1 mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中,体系放出的热量随着时间的变化如图所示,则CH4的转化率为。
(3)C(s)与H2(g)不反应,所以C(s)+2H2(g)CH4(g)的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出,C(s)+2H2(g)CH4(g)的反应热ΔH=。
(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点,下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是(填字母)。
A.寻找优质催化剂,使CO2与H2O反应生成CH4与O2,并放出热量B.寻找优质催化剂,在常温常压下使CO2分解生成碳与O2C.寻找优质催化剂,利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)D.将固态碳合成为C60,以C60作为燃料参考答案1.A解析:n(C4H10)=n(CO2)=n(KOH)=0.5 mol= mol,所以1 mol C4H10(g)完全燃烧放出的热量为16Q kJ,A选项正确。
2.D解析:有弱酸或弱碱参加的反应离子方程式不能这样表示;强酸的酸式盐与强碱反应也可用这个离子方程式表示,但硫酸与Ba(OH)2的反应不能用该离子方程式表示,故A、B、C三项错误,D项正确。
3.C解析:根据该转化过程,CeO2在反应过程中质量及化学性质均没改变,起到催化剂的作用,A 项正确;二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO,实现了太阳能向化学能的转化,B项正确;根据盖斯定律,题图中ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系为ΔH1+ΔH2+ΔH3=0,C项错误;1 mol氢气完全燃烧生成液态水的反应热为氢气的标准燃烧热,D项正确。
4.C解析:反应的焓变可由盖斯定律直接求出。
即-=-259.7 kJ·mol-1。
5.D解析:题给反应是可逆反应,反应物不能完全转化;利用盖斯定律可得出1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ;反应(Ⅰ)和反应(Ⅱ)的产物都为HI(g),稳定性肯定相同,C项错误。
同样利用盖斯定律可得出选项D正确。
6.A解析:由碳的燃烧热,可得热化学方程式:C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=a kJ·mol-1①,对题目中的热化学方程式依次编号:②、③、④,根据盖斯定律,②=①3+③-④,则ΔH=ΔH13+ΔH3-ΔH4,即x=3a+b-c,故A项正确。
7.D解析:①A+B XΔH>0,X具有的能量大于A、B的能量总和,A、C错误,②X CΔH<0,A+B CΔH<0,C具有的能量小于X具有的能量,也小于A、B的能量总和,D正确,B 错误。