高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 專題突破練6 化學(xué)能與熱能

專題突破練(六)化學(xué)能與熱能1(2016上海十三校聯(lián)考)化學(xué)家借助太陽(yáng)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(guān)說(shuō)法正確的是()A該合成中所有的電能和熱能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B該合成氨過(guò)程不屬于氮的固定C空氣、水、太陽(yáng)能均為可再生資源D斷裂N2中的鍵會(huì)釋放出能量解析：A項(xiàng)，該合成中的能量轉(zhuǎn)化效率沒(méi)有達(dá)到100%；B項(xiàng)，把游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)的氮的過(guò)程都屬于氮的固定；D項(xiàng)，斷裂化學(xué)鍵要吸收能量。答案：C2反應(yīng)ABC分兩步進(jìn)行：ABX，XC，反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示，E1表示反應(yīng)ABX的活化能。下列有關(guān)敘述正確的是()AE2表示反應(yīng)XC的活化能BX是反應(yīng)ABC的催化劑C反應(yīng)ABC的H<0D加入催化劑可改變反應(yīng)ABC的焓變解析：反應(yīng)XC的活化能小于E2，A錯(cuò)誤；由可知，X是反應(yīng)ABC的中間產(chǎn)物，B錯(cuò)誤；反應(yīng)物A和B的總能量大于生成物C的總能量，所以反應(yīng)ABC是放熱反應(yīng)，即H<0，C正確；加入催化劑可以加快反應(yīng)速率，但反應(yīng)物和生成物具有的總能量不變，則反應(yīng)的焓變不改變，D錯(cuò)誤。答案：C3(2016清華大學(xué)附中模擬)關(guān)于如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(X代表鹵素)，說(shuō)法不正確的是()A2H(g)2X(g)=2HX(g)H3<0B生成HX的反應(yīng)熱與途徑無(wú)關(guān)，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(shuō)明HCl比HBr穩(wěn)定答案：C4(2016貴州遵義聯(lián)考)下列說(shuō)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(xué)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(yīng)C(s)CO2(g)=2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的H<0D同溫同壓下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的H相同解析：A項(xiàng)，應(yīng)生成液態(tài)水，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，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(cuò)誤；C項(xiàng)，該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，根據(jù)G=HTS，且常溫下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，可得H>0，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，同溫同壓下，H只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)條件無(wú)關(guān)，正確。答案：D5(2016四川德陽(yáng)聯(lián)考)H2和I2在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)：H2(g)I2(g)2HI(g)H=a kJmol1。已知：下列說(shuō)法正確的是()AH2、I2和HI分子中的化學(xué)鍵都是非極性共價(jià)鍵B斷開2 mol HI分子中的化學(xué)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(yīng)后放出的熱量為2a kJ解析：A項(xiàng)，HI分子中的化學(xué)鍵是極性鍵；B項(xiàng)，由熱化學(xué)方程式可知，反應(yīng)放出a kJ的能量，其中斷開1 mol I2和1 mol H2中的化學(xué)鍵共吸收(bc) kJ的能量，則形成2 mol HI分子中的化學(xué)鍵需放出(abc) kJ的能量，那么斷開2 mol HI分子中的化學(xué)鍵就需吸收(abc) kJ的能量；C項(xiàng)，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，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(xiàng)，反應(yīng)是可逆反應(yīng)，放出的熱量應(yīng)小于2a kJ。答案：B6下列各組熱化學(xué)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(zhuǎn)變?yōu)闅怏w需吸收熱量，又由于反應(yīng)放熱時(shí)H為負(fù)值，故中H1>H2；中H3>H4；前者為吸熱反應(yīng)，H5>0，后者為放熱反應(yīng)，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(yīng)的熱化學(xué)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(gè)反應(yīng)減去第一個(gè)反應(yīng)可得：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)。則H3=H2H1=110.5 kJmol1(241.8 kJmol1)=131.3 kJmol1，A項(xiàng)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(xué)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(shí)，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(xiàng)，CH4燃燒生成H2O(l)放出熱量多，所以b<c；B項(xiàng)，根據(jù)燃燒熱的概念，甲烷的燃燒熱應(yīng)為c kJmol1；C項(xiàng)，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(xiàng)，該項(xiàng)是生成H2O(g)對(duì)應(yīng)的甲醇的物質(zhì)的量。答案：C9(2016湖北襄陽(yáng)模擬)下圖是金屬鎂和鹵素反應(yīng)的能量變化圖(反應(yīng)物和產(chǎn)物均為298 K時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài))。下列選項(xiàng)中不正確的是()AMg與F2反應(yīng)的S<0BMgF2(s)Br2(l)=MgBr2(s)F2(g)H=600 kJmol1CMgBr2與Cl2反應(yīng)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(guān)的熱化學(xué)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(yīng)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(yīng)的反應(yīng)物總能量相同，根據(jù)能量越低越穩(wěn)定原則，反應(yīng)的H越小說(shuō)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?yàn)镸gI2<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(yīng)依次轉(zhuǎn)化為SO2(g)和SO3(g)。反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系可用如圖簡(jiǎn)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(jié)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(yīng)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(xiàng)正確；三氧化硫分解生成二氧化硫和氧氣的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，用“”表示，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)反應(yīng)熱應(yīng)為H=8a kJ/mol，錯(cuò)誤；D項(xiàng)反應(yīng)熱應(yīng)為H=8(ab) kJ/mol，錯(cuò)誤。答案：A11保護(hù)環(huán)境已成為當(dāng)前和未來(lái)的一項(xiàng)全球性重大課題。為解決目前燃料使用過(guò)程中的環(huán)境污染問(wèn)題，并緩解能源危機(jī)，有的專家提出利用太陽(yáng)能促使燃燒循環(huán)使用的構(gòu)想，如下圖所示：過(guò)程可用如下反應(yīng)表示：2CO22COO22H2O2H2O22N26H2O4NH33O22CO24H2O2CH3OH3O22CO4H2O_3O2請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化形式為_能轉(zhuǎn)化為_能。(2)請(qǐng)完成第個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(3)上述轉(zhuǎn)化過(guò)程中，H1和H2的關(guān)系是_。(4)斷裂1 mol不同化學(xué)鍵所需的能量見(jiàn)下表：共價(jià)鍵HNHOO=O斷裂1 mol化學(xué)鍵所需能量/(kJmol1)393460941499常溫下，N2與H2O反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為_。答案：(1)太陽(yáng)化學(xué)(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(yīng)生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)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(zhuǎn)化為氫氣，兩種反應(yīng)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(shí)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(xué)方程式為_。解析：(1)由即可得到目標(biāo)方程式。(2)氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水時(shí)要放出熱量，故1 mol CH3OH完全燃燒生成H2O(l)時(shí)放出的熱量應(yīng)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(xué)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(yīng)生成1 mol CO2(g)和1 mol NO(g)過(guò)程中的能量變化如圖所示：請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。.在容積恒定的密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0，其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如表所示：T/K398498平衡常數(shù)KK1K2請(qǐng)回答下列問(wèn)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(yīng)的反應(yīng)熱H=E1E2=134 kJmol1368 kJmol1=234 kJmol1，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H=234 kJmol1。.(1)合成氨的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，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(jié)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