2013年高考化學總復習 第一節(jié) 化學能與熱能（含解析） 新人教版

【高考總復習】2013高考化學專題復習：第一節(jié) 化學能與熱能（人教版）一、雙項選擇題1(2011年海南)某反應的H100 kJ/mol，下列有關該反應的敘述正確的是()A正反應活化能小于100 kJ/molB逆反應活化能一定小于100 kJ/molC正反應活化能不小于100 kJ/molD正反應活化能比逆反應活化能大100 kJ/mol解析：某反應的H100 kJ/mol，說明該反應的正反應為吸熱反應，且正反應的活化能比逆反應的活化能大100 kJ·mol1，正反應的活化能應大于100 kJ/mol，無法確定逆反應的活化能大小。答案：CD命題立意：本題考查活化能、反應中的能量變化與H的關系等問題，側重考查考生對活化能的理解與應用，題目的難度較小。2(2011年北京理綜)25 、101 kPa下：2Na(s)O2(g)=Na2O(s)H1414 kJ/mol2Na(s)O2(g)=Na2O2(s)H2511 kJ/mol下列說法正確的是()A和產(chǎn)物的陰陽離子個數(shù)比不相等B和生成等物質(zhì)的量的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移電子數(shù)不同C常溫下Na與足量O2反應生成Na2O，隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快D25 、100 kPa下，Na2O2(s)2Na(s)=2Na2O(s)H317 kJ/mol解析：A項Na2O2中的陰離子是O，所以Na2O2中陽離子與陰離子的個數(shù)比為21，與Na2O相同，故A錯誤；B項兩種情況下生成等物質(zhì)的量的生成物時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等，故B錯誤；C項溫度升高后產(chǎn)物是Na2O2，故C錯誤，D項正確。答案：D3氫氣燃燒的熱化學方程式，可用下列兩種方程式表示：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)HQ1 kJ/molH2(g)O2(g)=H2O(g)HQ2kJ/molQ1與Q2的關系為()AQ1Q2 BQ2>Q1CQ1>2Q2 DQ1<2Q2解析：若前者的生成物也為H2O(g)，則Q12Q2，而生成的水為液態(tài)，故Q12Q2。答案：C4氫能是一種既高效又干凈的新能源。氫能具有的優(yōu)點包括：原料來源廣易燃燒、熱值高儲存方便制備工藝廉價易行A BC D解析：氫能來源于水的分解，原料普遍，正確；氫氣易燃，放出的熱量多，正確；氫氣易燃且體積所占空間大，若壓縮則需要高壓，因此儲存不方便，錯；水的分解需要大量的能量，錯。答案：B5(2012年山東省山師大附中高三第二次模擬)根據(jù)碘與氫氣反應的熱化學方程式(i)I2(s)H2(g) 2HI(g)H126.48 kJ/mol(ii)I2(g)H2(g) 2HI(g)H29.48 kJ/mol。下列判斷正確的是()A反應(ii)的產(chǎn)物比反應(i)的產(chǎn)物穩(wěn)定B1 mol I2(s)比1 mol I2(g)總能量低35.96 kJC254 g I2中通入2 g H2(g)充分反應放熱9.48 kJD反應(ii)反應物的總能量比反應(i)反應物的總能量高17 kJ答案：B6(2012年重慶卷)肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關化學反應的能量變化如下圖所示。已知斷裂1 mol化學鍵所需的能量(kJ)：NN為942、OO為500、NN為154，則斷裂1 mol NH鍵所需的能量(kJ)是()A194 B391C516 D658解析：由圖可知N2H4(g)O2(g)=2N(g)4H(g)2O(g)H3。由蓋斯定律可知H3H1H22218 kJ/mol，E(NN)4E(NH)E(OO)2218。解之得E(NH)391 kJ/mol，故選B。答案：B7下列說法或表示方法正確的是()A測定HCl和NaOH的中和熱時，每次實驗均應測量三個溫度，即鹽酸的起始溫度、NaOH的起始溫度和反應穩(wěn)定后的溫度B由“C(石墨)C(金剛石)H1.9 kJ/mol”可知金剛石比石墨穩(wěn)定C在101 kPa時，2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學方程式表示為2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/molD在稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol，若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJ解析：反應后的讀數(shù)應取溫度計測到的最高讀數(shù)，A項錯；B項H>0，說明反應吸熱，金剛石的能量高，能量越高越不穩(wěn)定，故B項錯；放熱反應的焓變應為負值，C項錯；因為濃硫酸在稀釋時還要放出一部分能量，故D項正確。答案：D8(2012年大綱全國)反應ABC(H0)分兩步進行：ABX(H0)，XC(H0)。下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是()解析：對于吸熱反應，E生成物E反應物，對于放熱反應，E生成物E反應物，綜合分析，D正確。答案：D9(2012年山東省濰坊市重點中學高三2月月考)一定條件下用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574 kJ·mol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1160 kJ·mol1下列正確的選項是()ACH4催化還原NOx為N2的過程中，若x1.6，則轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3.2 molBCH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(l)H867 kJ·mol1C若0.2 mol CH4還原NO2至N2，在上述條件下放出的熱量為173.4 kJD若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3.2 mol答案：C10已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H574.6 kJ/mol2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452 kJ/molH(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol下列說法正確的是()AH2(g)的燃燒熱為574.6 kJ/molB1/2H2SO4(aq)1/2Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)H2O(l)H57.3 kJ/molC同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒，H2(g)放出的熱量多D3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H135.9 kJ/mol解析：燃燒熱是指在25 、101 kPa下，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量。A項中根據(jù)已知熱化學反應方程式可知H2(g)的燃燒熱為287.3 kJ·mol1，不正確；B項中有BaSO4(s)生成，而生成BaSO4也是放熱的，所以放出的熱量比57.3 kJ多，即B項中的H<57.3 kJ/mol，不正確；D項中按蓋斯定律可知正確的是3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H135.9 kJ/mol。答案：C11(2012年5月山東棗莊市理綜模擬(有刪動)(1)已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1437.3 kJ·mol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2571.6 kJ·mol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H3566.0 kJ·mol1則：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H_。(2)某文獻報道：在30 、30 MPa條件下，以Fe、CoCl2作催化劑，CO2和H2反應生成丁烷和戊烷。假定在一容器中充入一定量的CO2和H2，加入催化劑，若CO2和H2的轉(zhuǎn)化率均為100%，產(chǎn)物只有丁烷和戊烷，n(H2)/n(CO2)a，則a的取值范圍為_。解析：(1)由××得C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)則HH1H2H3131.5 kJ·mol1(2)由13H24CO2=C4H108H2O知全部生成丁烷時若全部生成戊烷，16H25CO2=C5H1210H2O故a的取值范圍為a答案：(1)131.5 kJ·mol1(2)a或3.2a3.2512水煤氣(主要成分CO、H2)是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得。已知：C(s)H2O(s)=CO(g)H2(g)H131.3 kJ/molC(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJ/molCO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJ/molH2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJ/molH2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol(1)將2.4 g炭轉(zhuǎn)化為水煤氣，再完全燃燒，整個過程H_kJ/mol。(2)由CO、H2在一定條件下獲得汽油的替代品甲醇，甲醇的燃燒熱為726.5 kJ/mol，試寫出由CO、H2生成甲醇的熱化學方程式_。解析：(1)由蓋斯定律可得C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/mol，所以0.2 mol C完全燃燒，H78.7 kJ/mol。(2)CO(g)2H2(g)=CH3OH(l)H1CH3OH(l)O2(g)CO2(g)2H2O(l)H726.5 kJ/mol(燃燒熱，水為液態(tài))由蓋斯定律可得H1283.0(285.8)×2(726.5)kJ/mol128.1 kJ/mol。答案：(1)78.7(2)CO(g)2H2(g)=CH3OH(l)H128.1 kJ/mol13紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應過程和能量關系如下圖所示(圖中的H表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。根據(jù)上圖回答下列問題：(1)P和Cl2反應生成PCl3的熱化學方程式是_；(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學方程式是_；上述分解反應是一個可逆反應。溫度T1時，在密閉容器中加入0.80 mol PCl5，反應達平衡時PCl5還剩0.60 mol，其分解率1等于_；若反應溫度由T1升高到T2，平衡時PCl5的分解率為2，2_1(填“大于”、“小于”或“等于”)；(3)工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進行，先將P和Cl2反應生成中間產(chǎn)物PCl3，然后降溫，再和Cl2反應生成PCl5。原因是_；(4)P和Cl2分兩步反應生成1 mol PCl5的H3_，P和Cl2一步反應生成1 mol PCl5的H4_H3(填“大于”、“小于”或“等于”)；(5)PCl5與足量水充分反應，最終生成兩種酸，其化學方程式是_。解析：(1)、(2)中H生成物的總能量反應物的總能量，不難寫出兩個熱化學方程式。分解率1×100%25%；升溫，化學平衡向吸熱反應方向移動，因PCl5的分解要吸熱，故升溫使其分解率增大，2>1。(3)降溫，化學平衡向放熱反應方向移動。(4)根據(jù)蓋斯定律：一個化學反應不論是一步完成還是多步完成，其熱效應總是相同的。(5)PCl5和水的反應為水解反應。答案：(1)Cl2(g)P(s)=PCl3(g)H306 kJ·mol1(2)PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJ·mol125%大于(3)兩步反應均為放熱反應，降溫有利于提高產(chǎn)率，防止產(chǎn)物分解(4)399 kJ·mol1等于(5)PCl54H2O=H3PO45HCl14(1)廣州亞運會“潮流”火炬采用具有廣州民間特色的象牙雕鏤空工藝，以水的和諧與火的激情交相凝聚為理念，寄托了亞洲人民共同推進和平與發(fā)展的期望?；鹁鎯?nèi)熊熊大火來源于丙烷的燃燒，丙烷是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問題：如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過程中的能量變化圖，請在圖中的括號內(nèi)填入“”或“”。寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學方程式：_。二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料，應用前景廣闊。1 mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1 455 kJ熱量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1 645 kJ熱量，則混合氣體中，丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為_。(2)蓋斯定律認為：不管化學過程是一步完成或分幾步完成，整個過程的總熱效應相同。試運用蓋斯定律回答下列問題：已知：H2O(g)=H2O(l)1Q1 kJ/molC2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2Q2 kJ/molC2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H3Q3 kJ/mol若使46 g液態(tài)無水酒精完全燃燒，并恢復到室溫，則整個過程中放出的熱量為_kJ。碳(s)在氧氣供應不充足時，生成CO同時還部分生成CO2，因此無法通過實驗直接測得反應：C(s)O2(g)=CO(g)的H。但可設計實驗、利用蓋斯定律計算出該反應的H，計算時需要測得的實驗數(shù)據(jù)有_。解析：放熱反應，H為負。生成1 mol H2O(l)H553.75 kJ/mol方程式生成4 mol, H2O(l)H553.75×4 kJ/mol。 設C3H8x molCH3OCH3y mol則有(解出x、y即可)(2)蓋斯定律。答案：(1)C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 215.0 kJ·mol113(2)3Q1Q2Q3碳和CO的燃燒熱