(北京專用)2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第17講 化學(xué)能與熱能練習(xí)

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1、 第?17?講 化學(xué)能與熱能 A?組 基礎(chǔ)題組 1.(2017?北京朝陽期中,8)聯(lián)氨(N2H4)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料。已知: ①N2H4(l)+1/2N2O4(l) 3/2N2(g)+2H2O(l) Δ?H=-546.45?kJ/mol ②H2O(g) H2O(l) Δ?H=-44.0?kJ/mol 則?2N2H4(l)+N2O4(l) 3N2(g)+4H2O(g)的?Δ?H?是(??) ．．． A.-916.9?kJ/mol?B.-458.45?kJ/mol C.+9

2、16.9?kJ/mol?D.+458.45?kJ/mol 2.(2017?北京西城期末,6)2SO2(g)+O2(g) 示。下列說法中,不正確的是 ( )  2SO3(g)?Δ?H=a?kJ·mol-1,反應(yīng)過程中的能量變化如圖所 A.a<0 B.過程Ⅱ可能使用了催化劑 C.使用催化劑可以提高?SO2?的平衡轉(zhuǎn)化率 D.反應(yīng)物斷鍵吸收能量之和小于生成物成鍵釋放能量之和 3.(2018?北京西城期末)下列屬于吸熱反應(yīng)的是( ) A.氧化鈣與水反應(yīng) B.鐵絲在氧氣中燃燒 C

3、.NaOH?溶液與鹽酸反應(yīng) D.Ba(OH)2·8H2O?晶體與?NH4Cl?晶體反應(yīng) 4.(2017?北京海淀期中,8)已知:2H2O2(l) 中,H2O2?的分解過程為: 2H2O(l)+O2(g)?Δ?H=-98?kJ·mol-1。在含少量?I-的溶液 ⅰ.H2O2(l)+I-(aq) ⅱ.H2O2(l)+IO-(aq) H2O(l)+IO-(aq)??Δ?H1 H2O(l)+O2(g)+I-(aq)?Δ?H2 下列說法不正確的是( ) A.Δ?H1+Δ?H2=Δ?H 1

4、B.I-是?H2O2?分解反應(yīng)的催化劑 C.欲分解?2?mol?H2O2(l),至少需要提供?98?kJ?的熱量 D.若生成?1?mol?O2,則反應(yīng)ⅱ轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為?2?mol 5.(2017?北京房山一模,9)處理燃燒產(chǎn)生的煙道氣?CO?和?SO2,方法之一是在一定條件下將其催化轉(zhuǎn)化為?CO2 和?S。 已知:①2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)?Δ?H=-566.0?kJ/mol ②S(s)+O2(g) SO2(g)?Δ?H=-296.0?kJ/mol 下列說法中正確的是( ) A.轉(zhuǎn)化①有利于碳

5、參與自然界的元素循環(huán) B.轉(zhuǎn)化②中?S?和?O2?屬于不同的核素 C.可用澄清的石灰水鑒別?CO2?與?SO2 D.轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式是:2CO(g)+SO2(g) S(s)+2CO2(g) Δ?H=+270?kJ/mol 6.(2017?北京豐臺期末,8)工業(yè)上可以利用水煤氣(H2、CO)合成二甲醚(CH3OCH3),同時生成?CO2。 2H2(g)+CO(g) 2CH3OH(g) CO(g)+H2O(g) CH3OH(g)?Δ?H=-91.8?kJ/mol CH3OCH3(g)+H2O(g)?Δ?H=-23.5?kJ/mol

6、 CO2(g)+H2(g)?Δ?H=-41.3?kJ/mol ．．． 下列說法不正確的是( ) A.二甲醚與乙醇互為同分異構(gòu)體 B.CH3OCH3?中只含有極性共價鍵 C.CH3OH?和乙醇均可發(fā)生消去反應(yīng) D.水煤氣合成二甲醚的熱化學(xué)方程式為?3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3?(g)+CO2(g) Δ?H=-248.4?kJ/mol 7.(2017?北京朝陽二模,11)NH3?催化還原?NO?是重要的煙氣脫硝技術(shù),其反應(yīng)過程與能量關(guān)系如左下圖;研 究發(fā)現(xiàn)在以?Fe2O3?為主的催化劑上可能發(fā)生的反應(yīng)過程如右下圖。

7、 下列說法正確的是( ) A.NH3?催化還原?NO?為吸熱反應(yīng) B.過程Ⅰ中?NH3?斷裂非極性鍵 2 C.過程Ⅱ中?NO?為氧化劑,Fe2+為還原劑 D.脫硝的總反應(yīng)為:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 8.(2018?北京海淀期末)已知:H2(g)+Cl2(g)  4N2(g)+6H2O(g) 2HCl(g)反應(yīng)的能量變化示意圖如下: 下列說法正確的是( ) A.點燃條件和光照條件下,反

8、應(yīng)的?Δ?H?不同 B.反應(yīng)的?Δ?H?約為[2c-(a+b)]?kJ/mol C.“假想的中間物質(zhì)”的總能量低于起始態(tài)?H2?和?Cl2?的總能量 D.反應(yīng)涉及的物質(zhì)中,既有含極性鍵的物質(zhì),也有含非極性鍵的物質(zhì) B?組 提升題組 9.(2015?北京理綜,9)最新報道:科學(xué)家首次用?X?射線激光技術(shù)觀察到?CO?與?O?在催化劑表面形成化學(xué)鍵的 過程。反應(yīng)過程的示意圖如下: 下列說法正確的是( ) A.CO?和?O?生成?CO2?是吸熱反應(yīng) B.在該過程中,CO?斷鍵形成?C?和?O C.

9、CO?和?O?生成了具有極性共價鍵的?CO2 D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示?CO?與?O2?反應(yīng)的過程 10.(2017?北京東城一模,26)半水煤氣是工業(yè)合成氨的原料氣,其主要成分為?H2、CO、CO2、N2?和?H2O(g)。 半水煤氣經(jīng)過下列步驟轉(zhuǎn)化為合成氨的原料。 H2、CO、CO2、N2、H2O(g) H2、N2、CO2 H2、N2 (1)步驟Ⅰ,CO?變換反應(yīng)的能量變化如下圖所示: 3 ①CO?變換反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 。 ②一定條件下,向體積固

10、定的密閉容器中充入?a?L?半水煤氣,發(fā)生?CO?變換反應(yīng)。測得不同溫度(T1、T2)下 氫氣的體積分?jǐn)?shù)?φ?(H2)與時間的關(guān)系如下圖所示。 ⅰ.T1、T2?的大小關(guān)系及判斷理由是 。 ⅱ.請在上圖中畫出其他條件相同時,起始充入?0.5a?L?半水煤氣,T2?溫度下氫氣的體積分?jǐn)?shù)?φ?(H2)隨時間 的變化曲線。 (2)步驟Ⅱ,用飽和?Na2CO3?溶液作吸收劑脫除?CO2?時,初期無明顯現(xiàn)象,后期有固體析出。 ①溶液中離子濃度關(guān)系正確的是 (選填字母)。 a.吸收前:c(Na+)>c(C 

11、)>c(OH-)>c(HC ) b.吸收初期:2c(C )+2c(HC )+2c(H2CO3)=c(Na+) c.吸收全進(jìn)程:c(Na+)+c(H+)=2c(C )+c(HC??)+c(OH-) ②后期析出固體的成分及析出固體的原因是 。 ③當(dāng)吸收劑失效時,請寫出一種可使其再生的方法(用化學(xué)方程式表示): 。 11.從古至今,鐵及其化合物在人類生產(chǎn)、生活中的作用發(fā)生了巨大變化。 (1)古代中國四大發(fā)明之一的司南是由天然磁石制成的,其主要成分是 (填字母序號)。 a.Fe b.FeO c.

12、Fe3O4 d.Fe2O3 (2)現(xiàn)代利用鐵的氧化物循環(huán)裂解水制氫氣的過程如下圖所示。整個過程與溫度密切相關(guān),當(dāng)溫度低于 570?℃時,Fe3O4(s)和?CO(g)反應(yīng)得到的產(chǎn)物是?Fe(s)和?CO2(g),阻礙循環(huán)反應(yīng)的進(jìn)行。 4 ①已知:Fe3O4(s)+CO(g) Δ?H1=+19.3?kJ·mol-1 3FeO(s)+CO2(g) 3FeO(s)+H2O(g) Fe3O4(s)+H2(g) Δ?H2=-57.2?kJ·mol-1 C(s)+CO2(g) 2CO

13、(g) Δ?H3=+172.4?kJ·mol-1 鐵的氧化物循環(huán)裂解水制氫氣的總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 是 。 ②下圖表示其他條件一定時,Fe3O4(s)和?CO(g)反應(yīng)達(dá)平衡時?CO(g)的體積百分含量隨溫度的變化關(guān)系。 ⅰ.反應(yīng)?Fe3O4(s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g)的?Δ?H 0(填“>”“<”或“=”),理由 是 。 ⅱ.隨溫度升高,反應(yīng)?Fe3O4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)的變化趨勢是 ;1?040?℃ 時,該

14、反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值是 。 (3)①古老而神奇的藍(lán)色染料普魯士藍(lán)的合成方法如下: 復(fù)分解反應(yīng)ⅱ的離子方程式是 。 ②?如今基于普魯士藍(lán)合成原理可檢測食品中的?CN-,方案如下: 5 若試紙變藍(lán),則證明食品中含有?CN-,請解釋檢測時試紙中?FeSO4?的作 用: 。

15、 6 答案精解精析 A?組 基礎(chǔ)題組 1.A 根據(jù)蓋斯定律,由?2×①-4×②可得目標(biāo)方程式,則?Δ?H=(-546.45?kJ/mol)×2+44.0 kJ/mol×4=-916.9?kJ/mol。 2.C A?項,根據(jù)圖像知,該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,屬于放熱反應(yīng),則?a<0;B?項,加入 催化劑,能夠降低反應(yīng)的活化能,因此過程Ⅱ可能

16、使用了催化劑;C?項,使用催化劑,平衡不移動,不能提高 SO2?的平衡轉(zhuǎn)化率;D?項,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則反應(yīng)物斷鍵吸收能量之和小于生成物成鍵釋放能量之和。 3.D A?項,氧化鈣與水反應(yīng)是放熱反應(yīng);B?項,鐵絲在氧氣中燃燒是放熱反應(yīng);C?項,氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生中 和反應(yīng),屬于放熱反應(yīng);D?項,Ba(OH)2·8H2O?晶體與?NH4Cl?晶體反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。 4.C A?項,由蓋斯定律知,Δ?H1+Δ?H2=Δ?H;B?項,I-是?H2O2?分解反應(yīng)的催化劑;C?項,分解?2?mol?H2O2(l)放出 98?kJ?熱量;D?項,生成?1?mol?O2,反應(yīng)ⅱ轉(zhuǎn)

17、移電子的物質(zhì)的量為?2?mol。 5.A B?項,核素是指具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子,轉(zhuǎn)化②中?S?和?O2?屬于單質(zhì),不是核 素;C?項,CO2?與?SO2?都能使澄清石灰水變渾濁,不能用澄清石灰水鑒別;D?項,利用蓋斯定律,由反應(yīng)①-反應(yīng) ②可得,2CO(g)+SO2(g) S(s)+2CO2?(g) Δ?H=-270?kJ/mol。 C 6.C A?項,二甲醚與乙醇的分子式相同,但結(jié)構(gòu)不相同,互為同分異構(gòu)體;B?項,CH3OCH3?中只含有?C—H、—O 極性共價鍵;C?項,CH3OH?不能發(fā)生消去反應(yīng);D?項,將已知熱化學(xué)方程式依次編號為①

18、、②、③,根據(jù)蓋斯 定律,由①×2+②+③得:3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) Δ?H=-248.4?kJ/mol。 7.D A?項,由左圖可知,反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,故?NH3?催化還原?NO?的反應(yīng)為放熱反應(yīng);B?項,過 程Ⅰ中?NH3?斷裂的是?N—H?極性鍵;C?項,過程Ⅱ中鐵元素的化合價沒有變,Fe2+不是還原劑;D?項,分析反應(yīng) 的過程,可以得出總反應(yīng)為:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)。 8.D A?項,Δ?H?與反應(yīng)條件無關(guān),故點燃條件和光照條件下,反應(yīng)的?Δ?H?相同;B

19、?項,依據(jù)反應(yīng)熱的計算方法 知,該反應(yīng)的?Δ?H?約為(a+b-2c)?kJ/mol;C?項,由于舊鍵斷裂吸熱,新鍵形成放熱,所以“假想的中間物 質(zhì)”的總能量高于起始狀態(tài)?H2?和?Cl2?的總能量;D?項,反應(yīng)涉及的物質(zhì)中,H2?和?Cl2?都含有非極性共價鍵,HCl 含有極性共價鍵。 B?組 提升題組 7 9.C A?項,CO?和?O?生成?CO2?是放熱反應(yīng);B?項,觀察反應(yīng)過程的示意圖知,該過程中,CO?中的化學(xué)鍵沒有斷 裂形成?C?和?O;C?項,CO?和?O?生成的?CO2?分子中

20、含有極性共價鍵;D?項,狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示?CO?與?O?反應(yīng)的 過程。 10.?答案 (1)①CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) Δ?H=-36?kJ·mol-1 ②ⅰ.T2>T1;相同條件下,溫度越高反應(yīng)速率越快,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的時間越短 ⅱ.如圖中虛線: (2)①ac ②碳酸氫鈉;碳酸氫鈉的溶解度比碳酸鈉的小,依據(jù)反應(yīng)?Na2CO3+CO2+H2O 溶質(zhì)質(zhì)量增大 ③2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O 解析 (1)①根據(jù)能量變化示意圖可知,熱化學(xué)方程式為?CO(g)+H2

21、O(g)  2NaHCO3?可知,水的質(zhì)量減小, CO2(g)+H2(g)?Δ?H=-36 kJ·mol-1; ②ⅰ.相同條件下,溫度越高,反應(yīng)速率越快,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的時間越短,故溫度:T2>T1; ⅱ.其他條件相同,T2?溫度下起始充入?0.5a?L?半水煤氣,最終平衡與起始充入?a?L?半水煤氣時等效,平衡時 φ?(H2)不變,但因濃度降低,所以反應(yīng)速率下降,達(dá)到平衡的時間延長; (2)①a?項,吸收前,溶質(zhì)為?Na2CO3,c(Na+)最大,其次為?c(C ),由?H2O??H+

22、+OH-和?C +H2O??HC?+OH- 可知,c(OH-)比?c(HC )略大,故?c(Na+)>c(C )>c(OH-)>c(HC );b?項,CO2?被吸收后,溶液中鈉元素和碳 元素的物質(zhì)的量之比不再為?2∶1;c?項,吸收全進(jìn)程中,溶液中均存在電荷守恒,即 c(Na+)+c(H+)=2c(C )+c(HC??)+c(OH-); ②相同溫度下,NaHCO3?溶解度小于?Na2CO3,飽和?Na2CO3?溶液吸收?CO2?后,水的質(zhì)量減小,溶質(zhì)質(zhì)量增大,故會 有?NaHCO3?固體析出; ③吸

23、收劑失效后轉(zhuǎn)化為?NaHCO3,NaHCO3?受熱易分解,故通過加熱可實現(xiàn)吸收劑再生,即?2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。 11.?答案 (1)c (2)①C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g) Δ?H=+134.5?kJ·mol-1 8 ②ⅰ.< 當(dāng)其他條件一定時,溫度升高,CO?的體積百分含量增大,即平衡?Fe3O4(s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g)逆向移動,故?Δ?H<0 ⅱ.增大 4 (3)①3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+ Fe4[Fe(CN)6]3↓ ②堿性條件下

24、,Fe2+與?CN-結(jié)合生成[Fe(CN)6]4-;Fe2+被空氣中的?O2?氧化生成?Fe3+;[Fe(CN)6]4-?與?Fe3+反應(yīng)生 成普魯士藍(lán)使試紙顯藍(lán)色 解析 (1)具有磁性的物質(zhì)為四氧化三鐵(Fe3O4)。 (2)①根據(jù)循環(huán)反應(yīng)轉(zhuǎn)化圖可知,總反應(yīng)為?C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g),其焓變 Δ?H=Δ?H1+Δ?H2+Δ?H3=+134.5?kJ·mol-1; ②ⅰ.溫度低于?570?℃時,發(fā)生反應(yīng)?Fe3O4(s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g),當(dāng)其他條件一定時,溫度升 高,CO?的體積百分含量增大,說明平衡逆向移動,故?Δ?H<0; ⅱ.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故隨著溫度的升高平衡常數(shù)增大;反應(yīng)后?CO?的體積百分含量為?20%,則?CO2?的體積 百分含量為?80%,故該反應(yīng)的平衡常數(shù)?K=c(CO2)/c(CO)=4。 9