高考化學大二輪復習 專題突破練6 化學能與熱能

專題突破練(六)化學能與熱能1(2016上海十三校聯(lián)考)化學家借助太陽能產(chǎn)生的電能和熱能，用空氣和水作原料成功地合成了氨氣。下列有關說法正確的是()A該合成中所有的電能和熱能全部轉化為化學能B該合成氨過程不屬于氮的固定C空氣、水、太陽能均為可再生資源D斷裂N2中的鍵會釋放出能量解析：A項，該合成中的能量轉化效率沒有達到100%；B項，把游離態(tài)的氮轉變?yōu)榛蠎B(tài)的氮的過程都屬于氮的固定；D項，斷裂化學鍵要吸收能量。答案：C2反應ABC分兩步進行：ABX，XC，反應過程中能量變化如圖所示，E1表示反應ABX的活化能。下列有關敘述正確的是()AE2表示反應XC的活化能BX是反應ABC的催化劑C反應ABC的H<0D加入催化劑可改變反應ABC的焓變解析：反應XC的活化能小于E2，A錯誤；由可知，X是反應ABC的中間產(chǎn)物，B錯誤；反應物A和B的總能量大于生成物C的總能量，所以反應ABC是放熱反應，即H<0，C正確；加入催化劑可以加快反應速率，但反應物和生成物具有的總能量不變，則反應的焓變不改變，D錯誤。答案：C3(2016清華大學附中模擬)關于如圖所示轉化關系(X代表鹵素)，說法不正確的是()A2H(g)2X(g)=2HX(g)H3<0B生成HX的反應熱與途徑無關，所以H1=H2H3CCl、Br、I的非金屬性依次減弱，所以途徑吸收的熱量依次增多D生成HCl放出的熱量比生成HBr的多，說明HCl比HBr穩(wěn)定答案：C4(2016貴州遵義聯(lián)考)下列說法正確的是()A甲烷的燃燒熱為H=890.3 kJmol1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H=890.3 kJmol1B已知H2O(l)=H2O(g)H=44 kJmol1，則2 g H2(g)完全燃燒生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水多釋放22 kJ的熱量C常溫下，反應C(s)CO2(g)=2CO(g)不能自發(fā)進行，則該反應的H<0D同溫同壓下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的H相同解析：A項，應生成液態(tài)水，錯誤；B項，2 g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水多放出44 kJ的熱量，錯誤；C項，該反應為氣體體積增大的反應，根據(jù)G=HTS，且常溫下反應不能自發(fā)進行，可得H>0，錯誤；D項，同溫同壓下，H只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，與反應條件無關，正確。答案：D5(2016四川德陽聯(lián)考)H2和I2在一定條件下能發(fā)生反應：H2(g)I2(g)2HI(g)H=a kJmol1。已知：下列說法正確的是()AH2、I2和HI分子中的化學鍵都是非極性共價鍵B斷開2 mol HI分子中的化學鍵所需能量約為(cba)kJC相同條件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的總能量小于2 mol HI(g)的總能量D向密閉容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反應后放出的熱量為2a kJ解析：A項，HI分子中的化學鍵是極性鍵；B項，由熱化學方程式可知，反應放出a kJ的能量，其中斷開1 mol I2和1 mol H2中的化學鍵共吸收(bc) kJ的能量，則形成2 mol HI分子中的化學鍵需放出(abc) kJ的能量，那么斷開2 mol HI分子中的化學鍵就需吸收(abc) kJ的能量；C項，反應是放熱反應，所以1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的總能量高于2 mol HI(g)的總能量；D項，反應是可逆反應，放出的熱量應小于2a kJ。答案：B6下列各組熱化學方程式的H前者大于后者的是()S(s)O2(g)=SO2(g)H1S(g)O2(g)=SO2(g)H22H2(g)O2(g)=2H2O(g)H32H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H5CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H6A只有B只有C只有D解析：由固體轉變?yōu)闅怏w需吸收熱量，又由于反應放熱時H為負值，故中H1>H2；中H3>H4；前者為吸熱反應，H5>0，后者為放熱反應，H6<0，故H5>H6。答案：D7已知：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1=241.8 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H2=110.5 kJmol1。由此可知焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式為C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H3，則H3為()A131.3 kJmol1B131.3 kJmol1C352.3 kJmol1D352.3 kJmol1解析：根據(jù)蓋斯定律，由第二個反應減去第一個反應可得：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)。則H3=H2H1=110.5 kJmol1(241.8 kJmol1)=131.3 kJmol1，A項正確。答案：A8(2016蘭州調(diào)研)已知：CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H=a kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H=b kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H=c kJmol1則下列敘述正確的是()A由上述熱化學方程式可知b>cB甲烷的燃燒熱為b kJmol1C2CH3OH(g)=2CH4(g)O2(g)H=2(ba)kJmol1D甲醇和甲烷物質(zhì)的量之比為12的混合物完全燃燒生成CO2和H2O(l)時，放出的熱量為Q kJ，則該混合物中甲醇的物質(zhì)的量為 mol解析：A項，CH4燃燒生成H2O(l)放出熱量多，所以b<c；B項，根據(jù)燃燒熱的概念，甲烷的燃燒熱應為c kJmol1；C項，2CH3OH(g)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H=2a kJmol1,2CO2(g)4H2O(g)=2CH4(g)4O2(g)H=2b kJmol1。上述兩式相加：2CH3OH(g)=2CH4(g)O2(g)H=2(ba) kJmol1；D項，該項是生成H2O(g)對應的甲醇的物質(zhì)的量。答案：C9(2016湖北襄陽模擬)下圖是金屬鎂和鹵素反應的能量變化圖(反應物和產(chǎn)物均為298 K時的穩(wěn)定狀態(tài))。下列選項中不正確的是()AMg與F2反應的S<0BMgF2(s)Br2(l)=MgBr2(s)F2(g)H=600 kJmol1CMgBr2與Cl2反應的H<0D化合物的熱穩(wěn)定性順序：MgI2 >MgBr2>MgCl2>MgF2解析：根據(jù)圖象可寫出有關的熱化學方程式分別為：Mg(s)I2(s)=MgI2(s)H=364 kJmol1；Mg(s)Br2(l)=MgBr2(s)H=524 kJmol1；Mg(s)Cl2(g)=MgCl2(s)H=641.3 kJmol1；Mg(s)F2(g)=MgF2(s)H=1 124 kJmol1，顯然Mg與F2反應的S<0，A正確。得：MgF2(s)Br2(l)=MgBr2(s)F2(g)H=600 kJmol1，B正確。得：MgBr2(s)Cl2(g)=MgCl2(s)Br2(l)H=117.3 kJmol1，C正確。由于各反應的反應物總能量相同，根據(jù)能量越低越穩(wěn)定原則，反應的H越小說明生成物的能量越低，生成物越穩(wěn)定，因此各化合物的熱穩(wěn)定性順序為MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2，D不正確。答案：D10在一定條件下，S8(s)和O2(g)發(fā)生反應依次轉化為SO2(g)和SO3(g)。反應過程和能量關系可用如圖簡單表示(圖中的H表示生成1 mol含硫產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。由圖得出的結論正確的是()AS8(s)的燃燒熱H=8(ab) kJmol1B2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H=2b kJmol1CS8(s)8O2(g)=8SO2(g)H=a kJmol1D由1 mol S8(s)生成SO3的反應熱H=(ab) kJmol1解析：根據(jù)燃燒熱的概念和圖象數(shù)據(jù)可求出S8(s)的燃燒熱為H=8(ab) kJ/mol，A項正確；三氧化硫分解生成二氧化硫和氧氣的反應為吸熱反應，用“”表示，B項錯誤；C項反應熱應為H=8a kJ/mol，錯誤；D項反應熱應為H=8(ab) kJ/mol，錯誤。答案：A11保護環(huán)境已成為當前和未來的一項全球性重大課題。為解決目前燃料使用過程中的環(huán)境污染問題，并緩解能源危機，有的專家提出利用太陽能促使燃燒循環(huán)使用的構想，如下圖所示：過程可用如下反應表示：2CO22COO22H2O2H2O22N26H2O4NH33O22CO24H2O2CH3OH3O22CO4H2O_3O2請回答下列問題：(1)過程的能量轉化形式為_能轉化為_能。(2)請完成第個反應的化學方程式：_。(3)上述轉化過程中，H1和H2的關系是_。(4)斷裂1 mol不同化學鍵所需的能量見下表：共價鍵HNHOO=O斷裂1 mol化學鍵所需能量/(kJmol1)393460941499常溫下，N2與H2O反應生成NH3的熱化學方程式為_。答案：(1)太陽化學(2)2CO4H2O2CH43O2(3)H1=H2(4)2N2(g)6H2O(l)4NH3(g)3O2(g)H=1 189 kJmol112(1)已知：TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(l)O2(g)H=140 kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H=221 kJmol1寫出TiO2和焦炭、Cl2反應生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學方程式：_。(2)有一類甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池，需將甲醇蒸氣轉化為氫氣，兩種反應原理是ACH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H=49.0 kJmol1BCH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H=676.7 kJmol1由上述方程式可知，1 mol CH3OH完全燃燒生成H2O(l)時放出的熱量_(填“大于”“等于”“小于”或“不能確定”)676.7 kJ。已知水的汽化熱為 44 kJmol1，則表示H2燃燒熱的熱化學方程式為_。解析：(1)由即可得到目標方程式。(2)氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水時要放出熱量，故1 mol CH3OH完全燃燒生成H2O(l)時放出的熱量應大于676.7 kJ。將可得：H2(g)O2(g)=H2O(g)H=241.9 kJmol1，由于水的汽化熱為44 kJmol1，所以表示H2燃燒熱的熱化學方程式為H2(g)O2(g)=H2O(l)H=285.9 kJmol1。答案：(1)TiO2(s)2C(s)2Cl2(g)=TiCl4(l)2CO(g)H=81 kJmol1(2)大于H2(g)O2(g)=H2O(l)H=285.9 kJmol113氮是地球上含量豐富的一種元素，其單質(zhì)及化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有著重要作用。.1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成1 mol CO2(g)和1 mol NO(g)過程中的能量變化如圖所示：請寫出該反應的熱化學方程式：_。.在容積恒定的密閉容器中，進行如下反應：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0，其平衡常數(shù)K與溫度T的關系如表所示：T/K398498平衡常數(shù)KK1K2請回答下列問題：(1)試判斷K1_K2(填“>”“<”或“=”)。(2)NH3(g)燃燒的方程式為4NH3(g)7O2(g)=4NO2(g)6H2O(l)，已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H=483.6 kJmol1N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H=67.8 kJmol1N2(g)3H2(g)2NH3(g)H=92.0 kJmol1則NH3(g)的燃燒熱為_kJmol1。解析：.由題給圖象知，該反應的反應熱H=E1E2=134 kJmol1368 kJmol1=234 kJmol1，所以該反應的熱化學方程式為NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H=234 kJmol1。.(1)合成氨的反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，所以K1>K2；(2)根據(jù)蓋斯定律：得，NH3(g)O2(g)=NO2(g)H2O(l)H=282.8 kJmol1，結合燃燒熱的定義知，NH3(g)的燃燒熱為282.8 kJmol1。答案：.NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H=234 kJmol1.(1)>(2)282.8