高考化学一轮复习专题演练测试卷61化学能与热能 5页

‎6.1化学能与热能 一、选择题 ‎1.根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是 (　　)‎ A.CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量 B.该反应的焓变大于零 C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键生成放出能量 D.由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应 ‎【解析】选D ‎2.H2与ICl的反应分①、②两步进行,其能量曲线如图所示,下列有关说法错误的是 (　　)‎ A.反应①、反应②均为放热反应 B.反应①、反应②均为氧化还原反应 C.反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化能无关 D.反应①、反应②的焓变之和为ΔH=-218 kJ·mol-1‎ ‎【解析】选C ‎3.利用CO2和CH4重整可制合成气(主要成分为CO、H2)。下列有关说法正确的是 (　　)‎ ‎①CH4(g)C(s)+2H2(g) ΔH1 =+75.0 kJ·mol-1‎ ‎②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+ 41.0 kJ·mol-1‎ ‎③CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) ΔH3=-131.0 kJ·mol-1‎ A.反应②为放热反应 B.反应①中化学能转化为热能 C.反应③使用催化剂,ΔH3减小 D.反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的ΔH4=+247 kJ·mol-1‎ ‎【解析】选D。反应①②ΔH>0,都是吸热反应,吸收的热量转变成物质的内能,即热能转变成化学能,A、B均错误;催化剂不能改变反应的焓变,C错误;利用盖斯定律,D选项可以将已知三个反应 ①+②-③,则ΔH4=ΔH1+ΔH2-ΔH3‎ ‎=75.0+41.0-(-131.0)=+247 (kJ·mol-1),D正确。‎ ‎4.已知X、Y、Z、W有如图所示的转化关系,已知焓变:ΔH=ΔH1+ΔH2,则X、Y不可能是 (　　)‎ A.C、CO　　　　　　　 B.AlCl3、Al(OH)3‎ C.Fe、Fe(NO3)2 D.Na2O、Na2O2‎ ‎【解析】选D ‎5.已知热化学方程式:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0)。下列说法正确的是 (　　)‎ A.相同条件下,2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g)所具有的能量 B.将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后,放出的热量为Q kJ C.若使用催化剂,该反应的|ΔH|减小 D.如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ,则此过程中有2 mol SO2(g)被氧化 ‎【解析】选D ‎6.硫酸是基础化学工业的重要产品,下列为接触法制硫酸的反应:‎ ‎①4FeS2(s)+11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g)‎ ‎ ΔH=-3 412 kJ·mol-1‎ ‎②2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)‎ ‎ ΔH=-196.6 kJ·mol-1‎ ‎③SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)‎ ‎ ΔH=-130.3 kJ·mol-1‎ 下列说法正确的是 (　　)‎ A.反应②中使用催化剂越多释放出的热量越大 B.反应①中1 mol FeS2(s)参与反应放出的热量为3 412 kJ C.64 g SO2与1 mol O2在密闭容器中发生反应释放出98.3 kJ热量 D.FeS2生成H2SO4的热化学方程式可表示为2FeS2(s)+O2(g)+4H2O(l)Fe2O3(s)+4H2SO4(l)　ΔH=-2 620.4 kJ·mol-1‎ ‎【解析】选D ‎7.已知:NaHCO3在水溶液中水解的热化学方程式为NaHCO3(aq)+H2O(l)H2CO3(aq)+NaOH(aq)　ΔH=a kJ·mol-1;稀盐酸和稀NaOH的中和热为b kJ·mol-1。则等物质的量的NaHCO3(aq)与稀盐酸(aq)反应的ΔH等于 (　　)‎ A.(a+b) kJ·mol-1‎ B.(a-b) kJ·mol-1‎ C.-(a-b) kJ·mol-1‎ D.-(a+b) kJ·mol-1‎ ‎【解析】选B ‎8.燃煤烟气脱硫可用生物质热解气(主要成分:CO、CH4、H2)将SO2在一定条件下还原为单质硫。已知:‎ ‎①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1‎ ‎②CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol-1‎ ‎③S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=-296.0 kJ·mol-1‎ 则反应2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g)的ΔH为 (　　)‎ A.+270 kJ·mol-1　　 B.+862 kJ·mol-1‎ C.-270 kJ·mol-1 D.-862 kJ·mol-1‎ ‎【解析】选C ‎9.火箭燃料肼(H2N—NH2)在燃烧过程中的能量变化如图所示。‎ 已知:‎ 化学键 N—N OO N≡N O—H N—H 断开1 mol共价键所 需的能量/kJ ‎159‎ ‎498‎ ‎943‎ ‎460‎ a 下列判断错误的是 (　　)‎ A.表中的a=389‎ B.图示中的ΔH3=2 249 kJ·mol-1‎ C.N2比O2稳定 D.N2H4在氧气中燃烧的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)‎ ‎　ΔH=-534 kJ·mol-1‎ ‎【解析】选A ‎10.已知:‎ ‎①CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)　ΔH=+49.0 kJ·mol-1‎ ‎②CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)　ΔH=-192.9 kJ·mol-1‎ 下列说法正确的是 (　　)‎ A.由反应①②可计算CH3OH的燃烧热 B.反应①中的能量变化可以如图表示,且ΔH=E1-E2‎ C.可推知2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH=-483.8 kJ·mol-1‎ D.可推知CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)　ΔH<-192.9 kJ·mol-1‎ ‎【解析】选C 二、非选择题 ‎11.(14分)催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。‎ ‎ (1)①人们常用催化剂来选择反应进行的方向。图1所示为一定条件下1 mol CH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去。在催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成________(填“CO”“CO2”或“HCHO”)。 ‎ ‎②2HCHO(g)+O2(g)2CO(g)+2H2O(g)　ΔH=________。 ‎ ‎(2)反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中的能量变化如图2所示,回答下列问题:‎ ‎①该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。 ‎ ‎②在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化:E1________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),E2________。 ‎ ‎③反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?___________,原因是_______‎ ‎________________________。 ‎ 答案:(1)①HCHO　②-470 kJ·mol-1‎ ‎(2)①放热　②减小　减小　③否　反应物和生成物的能量差是不变的 ‎12.(15分)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究特点。‎ Ⅰ.已知:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH=-115.6 kJ·mol-1‎ H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)　ΔH=-184 kJ·mol-1‎ ‎(1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是  __。 ‎ ‎(2)断开1 mol H—O键所需能量为______ kJ。 ‎ Ⅱ.已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　ΔH=+206.2 kJ·mol-1　①‎ CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4 kJ·mol-1　②‎ 又知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol-1。‎ ‎(1)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式:_______________。 ‎ ‎(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法,CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为_________________________。 ‎ ‎(3)高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是________,等物质的量的A、H2化学能较低的物质是__________________________。 ‎ 答案:Ⅰ.(1)2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH=-483.6 kJ·mol-1(合理即可)‎ ‎(2)462.9‎ Ⅱ.(1)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1‎ ‎(2)CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)　ΔH=+165.0 kJ·mol-1‎ ‎(3)H、O(或氢原子、氧原子)　H2‎ ‎13.(17分)人类研究氢能源从未间断过,而热化学循环分解水制 H2是在水反应体系中加入一种中间物,经历不同的反应阶段,最终将水分解为H2和O2,这是一种节约能源、节省反应物料的技术,图1是热化学循环制氢气的流程:‎ ‎(1)实验测得,1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为______________________。  ‎ ‎(2)整个流程参与循环的物质是________和________(填化学式),最难进行的反应是__ _____________(填序号)。 ‎ ‎(3)汞虽然有毒,但用途广泛。用汞和溴化钙作催化剂,可以在较低温度下经过下列反应使水分解制氢气和氧气:‎ ‎①CaBr2+2H2O Ca(OH)2+2HBr↑;‎ ‎③HgBr2+Ca(OH)2 CaBr2+HgO+H2O;‎ ‎④2HgO 2Hg+O2↑。‎ 反应②的化学方程式为________________________。 ‎ ‎(4)合成氨用的H2可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图2所示,则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为___________。 ‎ 答案:(1)H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1‎ ‎(2)SO2　I2　②‎ ‎(3)Hg+2HBrHgBr2+H2↑‎ ‎(4)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+161.1 kJ·mol-1‎