2020届高考化学一轮复习第六单元第1讲化学能与热能作业 11页

‎1.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列属于未来新能源的是(　　)。‎ ‎①天然气　②煤　③核能　④石油　⑤太阳能　⑥生物质能　⑦风能　⑧氢能 A.①②③④　　　　　　　　B.③④⑤⑥⑦⑧‎ C.③⑤⑥⑦⑧ D.⑤⑥⑦⑧‎ 答案　D ‎2.(2018年江苏镇江模拟)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是(　　)。‎ A.该反应为吸热反应 B.升高温度,不影响活化分子百分数 C.使用催化剂使该反应的反应热发生改变 D.E1-E2=ΔH 解析　由图像知反应物的总能量高于生成物的能量,为放热反应,A项错误;升高温度,活化分子百分数增大,B项错误;催化剂对反应的始态和终态无影响,只改变活化能,对反应的焓变无影响,C项错误。‎ 答案　D ‎3.在25 ℃、101 kPa下,1 mol白磷(化学式为P4)完全燃烧放出的热量和4 mol红磷(化学式为P)完全燃烧放出的热量的关系如图所示:‎ 由此判断,下列说法正确的是(　　)。‎ A.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷比白磷能量高,白磷比红磷稳定 B.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷比白磷能量低,红磷比白磷稳定 C.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷比白磷能量高,白磷比红磷稳定 D.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷比白磷能量低,红磷比白磷稳定 解析　由图像知,白磷比红磷能量高,能量越高越不稳定,故红磷比白磷稳定,红磷转化为白磷时需要吸收能量,属于吸热反应。‎ 答案　D ‎4.(2018年临川一中模拟)25 ℃、101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ·mol-1,辛烷的燃烧热为5518 kJ·mol-1。下列热化学方程式书写正确的是(　　)。‎ A.2H+(aq)+SO‎4‎‎2-‎(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)BaSO4(s)+2H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1‎ B.KOH(aq)+‎1‎‎2‎H2SO4(aq)‎1‎‎2‎K2SO4(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1‎ C.C8H18(l)+‎25‎‎2‎O2(g)8CO2(g)+9H2O(g)　ΔH=-5518 kJ·mol-1‎ D.2C8H18(g)+25O2(g)16CO2(g)+18H2O(l)　ΔH=-5518 kJ·mol-1‎ 解析　A项,所列热化学方程式中有两个错误,一是中和热是指反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量,二是当有BaSO4沉淀生成时,反应放出的热量会增加,生成1 mol H2O(l)时放出的热量大于57.3 kJ,错误;C项,燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所 产生的热量,产物中的水应为液态,错误;D项,当2 mol辛烷完全燃烧时,产生的热量为11036 kJ,且辛烷应为液态,错误。‎ 答案　B ‎5.火箭推进器常以联氨(N2H4)为燃料、过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应的热化学方程式:N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH1=-533.23 kJ·mol-1‎ H2O(g)H2O(l)　ΔH2=-44 kJ·mol-1‎ ‎2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)　ΔH3=-196.4 kJ·mol-1‎ 则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为(　　)。‎ A.N2H4(g)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(l)　ΔH=+817.63 kJ·mol-1‎ B.N2H4(g)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-641.63 kJ·mol-1‎ C.N2H4(g)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(l)　ΔH=-641.63 kJ·mol-1‎ D.N2H4(g)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-817.63 kJ·mol-1‎ 解析　将题中的反应依次编号为①②③,生成液态水时的反应热=①+③+2×②,生成气态水的反应热=①+③-2×②,B项正确。‎ 答案　B ‎6.已知1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143 kJ,18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。其他相关数据如下表:‎ OO H—H H—O(g)‎ ‎1 mol化学键断裂时 ‎496‎ ‎436‎ x 需要吸收的能量/kJ 则表中x为(　　)。‎ A.920　　　　B.557 C.463　　　　D.188‎ 解析　根据题意,可得热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-572 kJ·mol-1;而18 g水蒸气变成液态水时放出44 kJ热量,则2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH=-484 kJ·mol-1,即-484 kJ=2×436 kJ+496 kJ-4x kJ,解得x=463。‎ 答案　C ‎7.N2与H2反应生成NH3的过程中能量变化曲线如图所示。若在一个固定容积的密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,使反应N2+3H22NH3达到平衡,测得反应放出的热量为Q1。‎ 填写下列空白:‎ ‎(1)Q1　　　　(填“>”“<”或“=”)92 kJ。 ‎ ‎(2)b曲线是　　　　时的能量变化曲线。 ‎ ‎(3)上述条件下达到平衡时H2的转化率为　　　　。 ‎ ‎(4)在上述条件下,若通入2 mol N2和6 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ,则2Q1与Q2的关系为　　　　　　。 ‎ 解析　从反应的图示可知,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92 kJ·mol-1,该反应为可逆反应,则Q1<92 kJ;平衡时放出Q1 kJ热量,则消耗的n(H2)=‎3‎Q‎1‎‎92‎ mol,则α(H2)=‎3‎Q‎1‎‎92×3‎=Q‎1‎‎92‎;当相同条件时充入2 mol N2和6 mol H2平衡后,α(H2)增大,放出的热量Q2>2Q1。‎ 答案　(1)<‎ ‎(2)加入催化剂 ‎(3)‎Q‎1‎‎92‎ ‎(4)Q2>2Q1‎ ‎8.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:‎ 步骤一:用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度t1;‎ 步骤二:用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH 溶液,并用洗净后的温度计测出其温度t2;‎ 步骤三:将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度t3。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)步骤三中倒入NaOH溶液的正确操作是　　　　(填字母,下同)。 ‎ A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次性迅速倒入 ‎(2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是　　　　。 ‎ A.轻轻地振荡烧杯 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 C.用温度计小心搅拌 D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动 ‎(3)　　　　(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)在反应中若因为有放热现象而造成少量HCl在反应中挥发,则测得的中和热　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 ‎ ‎(5)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为　　　　　　　。 ‎ 解析　(1)倒入氢氧化钠溶液时,必须一次性迅速倒入,否则会导致热量散失,影响测定结果。‎ ‎(3)硫酸与Ba(OH)2溶液反应除了生成水外,还生成了BaSO4沉淀,该反应中BaSO4沉淀的生成会影响反应的反应热,所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热。‎ ‎(4)由于氢氧化钠过量,盐酸不足,若有部分氯化氢挥发,会导致生成水的物质的量减小,反应放出的热量减小,导致测定的中和热偏小。‎ ‎(5)中和热是强酸、强碱稀溶液完全反应生成1 mol水放出的热量,一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和1 L 1 mol·L-1稀盐酸恰好完全反应放出热量57.3 kJ;一水合氨是弱电解质,存在电离平衡,电离过程吸热,则稀氨水和1 L 1 mol·L-1稀盐酸恰好完全反应放出的热量小于57.3 kJ,反应焓变是负值,所以ΔH1=ΔH2<ΔH3。‎ 答案　(1)C ‎(2)D ‎(3)不能;硫酸与Ba(OH)2溶液反应还会生成BaSO4沉淀,会影响反应的反应热 ‎(4)偏小 ‎(5)ΔH1=ΔH2<ΔH3‎ ‎9.C和H2在生产、生活、科技中是重要的燃料。‎ ‎①2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH1=-220 kJ·mol-1‎ ‎②‎ 下列推断正确的是(　　)。‎ A.C(s)的燃烧热为110 kJ·mol-1‎ B.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH1=+480 kJ·mol-1‎ C.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　‎ ΔH1=+130 kJ·mol-1‎ D.欲分解2 mol H2O(l),至少需要提供4×462 kJ 的热量 解析　2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH1=-220 kJ·mol-1,C(s)+‎1‎‎2‎O2(g)CO(g)　ΔH1=-110 kJ·mol-1,但 C(s)的燃烧热指产物为稳定的二氧化碳所放出的热量,故燃烧热大于110 kJ·mol-1,A项错误;水的结构式为H—O—H,2 mol水分子中含有4 mol H—O键,2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH=反应物总键能-生成物总键能=436 kJ·mol-1×2+496 kJ·mol-1-4×462 kJ·mol-1=-480 kJ·mol-1,B项错误;①C(s)+‎1‎‎2‎O2(g)CO(g)　ΔH1=-110 kJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH=-480 kJ·mol-1,由①-‎1‎‎2‎×②得C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH1=(-110 kJ·mol-1)-‎1‎‎2‎×(-480 kJ·mol-1)=+130 kJ·mol-1,C项正 确;2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH=-480 kJ·mol-1,将热化学方程式中反应物和生成物位置颠倒,根据盖斯定律,反应热变换符号,分解2 mol H2O(l)至少需要提供480 kJ热量,D项错误。‎ 答案　C ‎10.N2(g)与H2(g)在铁催化剂表面经历如下过程生成NH3(g):‎ 下列说法正确的是(　　)。‎ A.Ⅰ中破坏的均为极性键 B.Ⅳ中NH3与H2生成NH3‎ C.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为放热过程 D.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH>0‎ 解析　A项,Ⅰ中破坏的是N2、H2中的非极性键,错误;B项,Ⅳ中是NH2和H生成NH3,错误;C项,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三个过程能量均降低,所以都是放热过程,正确;D项,由图可知反应物的总能量高于生成物的总能量,是放热反应,因此ΔH<0,错误。‎ 答案　C ‎11.(2018年信阳、三门峡联考)一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClOx‎-‎(x=1,2,3,4)的能量(kJ)的相对大小如图所示:‎ 下列有关说法正确的是(　　)。‎ A.e是ClO‎3‎‎-‎ B.ba+c反应的活化能为60 kJ·mol-1‎ C.a、b、c、d、e中c最稳定 D.ba+d反应的热化学方程式为3ClO-(aq)ClO‎3‎‎-‎(aq)+2Cl-(aq)　ΔH=-116 kJ·mol-1‎ 解析　A项,e中Cl元素化合价为+7价,而ClO‎3‎‎-‎中Cl元素的化合价为+5价,错误;B项,由图中数据无法判断该反应的活化能,错误;C项,a、b、c、d、e中a的能量最低,所以最稳定,错误;D项,ba+d,根据转移电子守恒得该反应的离子方程式为3ClO-ClO‎3‎‎-‎+2Cl-,反应热=64 kJ·mol-1+2×0 kJ·mol-1-3×60 kJ·mol-1=-116 kJ·mol-1,所以该热化学方程式为3ClO-(aq)ClO‎3‎‎-‎(aq)+2Cl-(aq)　ΔH=-116 kJ·mol-1,正确。‎ 答案　D ‎12.常温下,1 mol物质中的化学键断裂分解成气态原子所需要的能量用E表示。‎ 共价键 H—H F—F H—F H—Cl H—I E/kJ·mol-1‎ ‎436‎ ‎157‎ ‎568‎ ‎432‎ ‎298‎ 下列说法不正确的是(　　)。‎ A.432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1‎ B.表中最稳定的共价键是H—F键 C.H2(g)2H(g)　ΔH=+436 kJ·mol-1‎ D.H2(g)+F2(g)2HF(g)　ΔH=-25 kJ·mol-1‎ 解析　A项,Br的非金属性介于Cl、I之间,所以E(H—Br)介于E(H—Cl)、E(H—I)之间,即432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1,正确;B项,根据表中的数据,H—F键的键能最大,所以表中最稳定的共价键是H—F键,正确;C项,破坏化学键需要吸收能量,所以H2(g)2H(g)　ΔH=+436 kJ·mol-1,正确;D项,H2(g)+F2(g)2HF(g)　ΔH=436 kJ·mol-1+157 kJ·mol-1-2×568 kJ·mol-1=-543 kJ·mol-1,错误。‎ 答案　D ‎13.回答下列问题:‎ ‎(1)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。‎ 反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O 已知:‎ i.反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。‎ ii.‎ ‎①反应A的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差　　　　kJ,H2O中H—O键比HCl中H—Cl键　　　(填“强”或“弱”)。 ‎ ‎(2)在25 ℃、101 kPa下,已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1 mol电子放出热量190.0 kJ,该反应的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎　　解析　(1)①利用反应A与题中信息“氧化4 mol HCl放出115.6 kJ的热量”可写出热化学方程式:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH=-115.6 kJ·mol-1;②设H—Cl键键能为x kJ·mol-1,H—O键键能为y kJ·mol-1,依据①中热化学方程式和题干中已知数据有4x+498-243×2-4y=-115.6,解得y-x=31.9,说明H—O键与H—Cl键键能相差31.9 kJ·mol-1。因为“键能越大,键越牢固”,所以H—O键强于H—Cl键。‎ ‎(2)SiH4气体在氧气中完全燃烧的化学方程式为SiH4+2O2SiO2+2H2O,由化学方程式可知,1 mol SiH4完全燃烧转移8 mol电子,故热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)SiO2(s)+2H2O(l)　ΔH=-1520.0 kJ·mol-1。‎ 答案　(1)①4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH=-115.6 kJ·mol-1‎ ‎②31.9;强 ‎(2)SiH4(g)+2O2(g)SiO2(s)+2H2O(l)ΔH=-1520.0 kJ·mol-1‎