2015苏教版本高考化学3.4（化学反应与热能）一轮随堂练习 6页

化学能与热能 ‎1．下列图示关系不正确的是(　　)‎ 解析：　燃烧热和中和热是并列关系，均属于反应热，A项正确；一次能源和二次能源是并列关系，而非交叉关系，B项错误；氧化还原反应有放热反应和吸热反应，非氧化还原反应也有放热反应和吸热反应，C项正确；根据能源的分类可知，D项正确。‎ 答案：　B ‎2. 据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是(　　)‎ 解析：　水的分解为吸热反应，产物总能量比生成物总能量高A、C项错误；加入催化剂可使活化能降低，B项正确、D项错误。‎ 答案：　B ‎3．某可逆反应的ΔH＝＋246 kJ/mol，下列有关该反应的叙述正确的是(　　)‎ A．正反应的活化能比逆反应的活化能大246 kJ/mol B．正反应的活化能一定小于246 kJ/mol C．逆反应的活化能一定大于246 kJ/mol D．逆反应的活化能一定大于正反应的活化能 解析：　活化能是指化学反应中由反应物分子到达活化分子所需的最小能量，该反应的焓变ΔH>0，说明正反应为吸热反应，生成物的能量高于反应物的能量，所以该反应的正反应的活化能比逆反应的活化能大246 kJ/mol，A项正确。‎ 答案：　A ‎4．已知Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)　ΔH<0；则下列叙述不正确的是(　　)‎ A．该反应的ΔH值与反应物用量无关 B．该反应的化学能可以转化为电能 C．反应物的总能量高于生成物的总能量 D．该反应中反应物的化学键断裂放出能量，生成物的化学键形成吸收能量 解析：　反应放出或吸收的热量与反应物的用量成正比，但ΔH值是与化学方程式相对应的，与反应物的用量无关，与化学方程式中各物质的化学计量数有关，故A对；能自发进行的氧化还原反应中的化学能可以通过原电池转化为电能，故B对；ΔH<0，说明反应放热，反应物的总能量高于生成物的总能量，故C对；断键时吸收能量，成键时放出能量，故D不对。‎ 答案：　D ‎5．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－270 kJ· mol－1，下列说法不正确的是(　　)‎ A．‎44.8 L氟化氢气体分解成‎22.4 L的氢气和‎22.4 L的氟气吸收270 kJ热量 B．1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量大于270 kJ C．相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和高于2 mol氟化氢气体的能量 D．2 mol H—F键的键能比1 mol H—H键和1 mol F—F键的键能之和大270 kJ 解析：　A项‎44.8 L HF未指明所处的温度状态，其物质的量不一定为2 mol，错误；因HF(g)的内能较HF(l)的高，故B项正确；由题意知生成HF的反应是放热反应，故可知C、D项正确。‎ 答案：　A ‎6．下列关于热化学反应的描述中正确的是(　　)‎ A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ/mol B．碳与二氧化碳反应既是吸热反应，又是化合反应 C．热化学方程式中化学计量系数可表示分子个数 D．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 解析：　热化学方程式中化学计量系数只表示物质的量，C错；1 mol CH4燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量才是甲烷的燃烧热，D错。‎ 答案：　B ‎7．‎25 ℃‎、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1、890.3 kJ·mol－1、2 800 kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是(　　)‎ A．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1‎ C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ D.C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ·mol－1‎ 解析：　燃烧热是指在‎25 ℃‎、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。对C而言，稳定的氧化物是指CO2(g)，对H而言，稳定的氧化物是指H2O(l)，所以A、C错。氢气的燃烧为放热反应，其ΔH应为负值，故B项错误。‎ 答案：　D ‎8．下列有关热化学方程式的叙述正确的是(　　)‎ A．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0。则金刚石比石墨稳定 B．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol。则H2的燃烧热为285.8 kJ/mol C．已知‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ/mol。则C(碳)的燃烧热为110.5 kJ/mol D．已知2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ/mol，则该反应的中和热为114.6 kJ/mol 解析：　A项中石墨转化为金刚石时吸热，故石墨的能量比金刚石的低，能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，故A错；C项中生成物不是稳定的氧化物，故C错；中和热是指在稀溶液中，酸、碱发生中和反应生成1 mol水时放出的热量，故D错。‎ 答案：　B ‎9．已知：常温下，0.01 mol/L MOH溶液的pH为10，MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol正盐的ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，强酸与强碱的稀溶液的中和热为ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。则MOH在水溶液中电离的ΔH为(　　)‎ A．－69.4 kJ·mol－1　　　B．－45.2 kJ·mol－‎1 C．＋69.4 kJ·mol－1 D．＋45.2 kJ·mol－1‎ 解析：　依题意，MOH是弱碱：MOH(aq)＋H＋(aq)===M＋(aq)＋H2O(l)　ΔH1＝－12.1‎ ‎ kJ·mol－1　①，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2＝－57.3 kJ·mol－1　②，根据盖斯定律，由①－②得MOH(aq)M＋(aq)＋OH－(aq)　ΔH＝(－12.1＋57.3)kJ/mol＝＋45.2 kJ/mol。‎ 答案：　D ‎10．在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是(　　)‎ A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－Q1‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－Q2‎ B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－Q1‎ S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－Q2‎ C．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－Q1‎ C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH＝－Q2‎ D．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－Q1‎ ‎1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)===HCl(g)　ΔH＝－Q2‎ 解析：　A中，由于气态水转变为液态水要放出热量，所以生成液态水比生成气态水放出的热量要多，即Q2>Q1；B中，由于固态硫转变为气态硫要吸收热量，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即Q1>Q2；C中，生成CO放热，因氧气过量会与CO反应也放出热量，所以Q1>Q2；D中，Q1＝2Q2，即Q1>Q2。‎ 答案：　A ‎11．下列说法正确的是(　　)‎ A．任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O的过程中，能量变化均相同 B．同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 C．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－a kJ/mol，②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－b kJ/mol，则a>b D．已知：①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol，②C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　‎ ΔH＝－395.0 kJ/mol，则C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH＝＋1.5 kJ/mol 解析：　只有在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时，能量变化才相同，A错误；根据盖斯定律可知反应热只与反应的始态和终态有关，与反应的引发条件(如光照、点燃或加入催化剂)无关，与反应途径无关，B错误；气态水转化为液态水时，会放出热量，即H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－x kJ/mol，根据盖斯定律可得出a－b＝－2x，a”或“＝”)46.2 kJ，理由是_____________。‎ 答案：　(1)减小　减小 ‎(2)<　此反应为可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2不可能完全反应，所以放热小于46.2 kJ ‎14．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。现提供H2燃烧反应中有关物质的化学键键能：H—H为Q1 kJ/mol、H—O为Q3 kJ/mol、O2分子内氧原子间的键能为Q2 kJ/mol。‎ ‎(1)请根据上述数据，在下图中标注的数字处填出能量变化的数值或根据箭头的指向填写能量变化是“放出”热量还是“吸收”热量。‎ ‎(2)请写出1 mol H2燃烧生成液态水的热化学方程式：_____________。‎ 解析：　①为断开2 mol氢气和1 mol氧气中化学键所吸收的能量，②由H和O形成2 mol气态水要放出能量，③为形成2 mol气态水放出的能量，④为生成气态水时的反应热，⑤2 mol液态水变成气态水要吸收能量。‎ 答案：　(1)①2Q1＋Q2　 ②放出 ③4Q3 　④4Q3－(2Q1＋Q2)　⑤吸收 ‎(2)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－[(4Q3＋Q4)－(2Q1＋Q2)] kJ·mol－1‎ ‎15．(2011·新课标全国卷节选)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－285.8 kJ·mol－1、－283.0 kJ·mol－1和－726.5 kJ·mol－1。请回答下列问题：‎ ‎(1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是________kJ；‎ ‎(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为___________。‎ 解析：　(1)分解10 mol水消耗的能量在数值上等于10 mol H2(g)完全燃烧时所放出的热量：10 mol×285.8 kJ·mol－1＝2 858 kJ。‎ ‎(2)根据CO(g)、CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式，再由盖斯定律可写出甲醇不完全燃烧的热化学方程式。‎ 答案：　(1)2 858‎ ‎(2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－443.5 kJ·mol－1‎ ‎16．2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)反应过程的能量变化如下图所示。‎ 已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol－1。请回答下列问题：‎ ‎(1)图中A、C分别表示________、_________，E的大小对该反应的反应热有无影响？________；‎ ‎(2)该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？_____，理由是________；‎ ‎(3)图中ΔH＝________kJ·mol－1；‎ ‎(4)已知单质硫的燃烧热ΔH＝－296 kJ·mol－1，计算由S(s)生成1 mol SO3(g)的ΔH________(写出计算过程)。‎ 答案：　(1)反应物总能量　生成物总能量　无 ‎(2)降低　催化剂(V2O5)改变了反应的历程，使活化能E降低 (3)－198‎ ‎　(4)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－296 kJ·mol－1，‎ SO2(g)＋1/2O2(g)===SO3(g)　ΔH2＝－99 kJ·mol－1，‎ S(s)＋3/2O2(g)===SO3(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝－395 kJ·mol－1‎ ‎17．(1)丙烷热值较高，污染较小，是一种优良的燃料。试回答下列问题。‎ ‎①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“＋”或“－”。‎ ‎②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：_________________。‎ ‎③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。‎ ‎(2)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：‎ ‎①已知：a.H2O(g)===H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJ/mol b．C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝－Q2 kJ/mol c．C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝－Q3 kJ/mol 若使‎46 g 液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为___________kJ。‎ ‎②碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有________________。‎ 解析：　(1)①丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)的过程放热，ΔH为“－”。‎ ‎②燃烧热是1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，所以表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 215.0 kJ/mol。‎ ‎③n(二甲醚)×1 455 kJ/mol＋[1 mol－n(二甲醚)]×2 215.0 kJ/mol＝1 645 kJ，解得n(二甲醚)＝0.75 mol，n(丙烷)＝0.25 mol。‎ ‎(2)由a×3＋c－b可得C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH4＝－(3Q1－Q2＋Q3)kJ/mol，所以使‎46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，整个过程中放出的热量为(3Q1－Q2＋Q3)kJ。‎ ‎②利用盖斯定律计算反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH，需要测得的实验数据有碳和CO的燃烧热。‎ 答案：　(1)①－ ②C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 215.0 kJ/mol ③1∶3‎ ‎(2)①3Q1－Q2＋Q3 ②碳和CO的燃烧热