2022年高考化學大一輪復習 6.2燃燒熱 能源 化學反應熱的計算課時訓練

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1、2022年高考化學大一輪復習 6.2燃燒熱 能源 化學反應熱的計算課時訓練一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分，每小題只有一個選項符合題目要求)1.染料敏化太陽能電池(簡稱DSC)工作時類似葉綠素的染料吸收太陽光，產(chǎn)生電子，電子再被電極收集，然后通過外電路，回到反電極產(chǎn)生光電流。該過程中的能量轉(zhuǎn)化形式為()A太陽能化學能 B太陽能電能C化學能電能 D電能化學能解析：染料敏化太陽能電池吸收太陽光(太陽能)，經(jīng)過一系列變化，產(chǎn)生光電流(電能)。故B項正確。答案：B2.下列與化學反應原理相關(guān)的敘述中不正確的是()A放熱反應中生成物總能量一定低于反應物總能量B放熱反應的反應速率總是大于吸

2、熱反應的反應速率C蓋斯定律實質(zhì)上是能量守恒定律的體現(xiàn)D電離平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡均為動態(tài)平衡解析：放熱反應中反應物總能量一定高于生成物總能量；影響化學反應速率大小的因素有溫度、濃度、壓強、催化劑以及反應物的狀態(tài)等，反應速率的大小與化學反應是吸熱反應還是放熱反應無關(guān)；蓋斯定律的本質(zhì)就是能量守恒定律；電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等處于平衡態(tài)時，其電離、水解、沉淀溶解等均未停止，處于動態(tài)平衡。答案：B3.下列說法正確的是()A任何酸與堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O的過程中，能量變化均相同B同溫同壓下，反應H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的H不同C已知：2H2(

3、g)O2(g)=2H2O(g)Ha kJ/mol，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)Hb kJ/mol，則abD已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/mol，C(s，金剛石)O2(g)=CO2(g)H395.0 kJ/mol，則C(s，石墨)=C(s，金剛石)H1.5 kJ/mol解析：只有在稀溶液中，強酸與強堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O時，能量變化才相同，A錯誤；根據(jù)蓋斯定律可知反應熱只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應的引發(fā)條件(如光照、點燃或加入催化劑)無關(guān)，與反應途徑無關(guān)，B錯誤；氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水時，會放出熱量，即H2O(g)=H2O(l)Hx kJ

4、/mol，根據(jù)蓋斯定律可得出ab2x，a0，則金剛石比石墨穩(wěn)定C含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7 kJ的熱量，則表示該反應中和熱化學方程式為NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.4 kJ/molD已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1，2C(s)O2(g)=2CO(g)H2，則H1H2解析：燃燒熱是指1 mol燃料燃燒生成穩(wěn)定的生成物時的反應熱，H元素對應穩(wěn)定生成物是液態(tài)水，故A項錯誤；H0，表示反應吸熱，即反應物總能量低于生成物總能量，而能量越高，物質(zhì)越不穩(wěn)定，B項錯誤；很顯然等量的碳與氧氣反應生成CO2放出的熱量比生成CO

5、放出的熱量要高，但由于其均為放熱反應，所以H1H2，故D項錯誤。答案：C61840年，俄國化學家蓋斯從大量實驗事實中總結(jié)出了一條規(guī)律：化學反應不管是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的，即蓋斯定律。蓋斯定律在生產(chǎn)和科學研究中有很重要的意義，有些反應的反應熱雖然無法直接測得，但可以利用蓋斯定律間接計算求得。已知3.6 g碳在6.4 g的氧氣中燃燒，至反應物耗盡，放出x kJ熱量。已知單質(zhì)碳的燃燒熱為y kJmol1，則1 mol C與O2反應生成CO的反應熱為H為()Ay kJmol1B(10xy)kJmol1C(5x0.5y)kJmol1D(10xy)kJmol1解析：n(C)0.3 mo

6、l，n(O)2n(O2)20.4 mol,1n(C)n(O)0，H30，H40CH1H2H3 DH3H4H5解析：本題考查熱化學及蓋斯定律的應用。C或CO燃燒生成CO2均是放熱反應，H0，F(xiàn)e與O2生成Fe2O3是放熱反應，H40，CuSO4(s)=Cu2(aq)SO(aq)H20，B項正確。答案：B二、非選擇題(本題共4小題，共52分)13(12分)(1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，則E1_(填“增大”、“減小”或“不變”，不同)，H_。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：_。(2)甲醇質(zhì)子交換

7、膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應原理是：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1CH3OH(g)1/2 O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1又知H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式為_。解析：(1)觀察圖像，E1為反應的活化能，加入催化劑，反應的活化能降低，但是H不變。1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2(g)和NO(g)的反應熱HE1E2234 kJmol1。(2)由322得：CH3OH(g)3/2 O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H3

8、(192.9 kJmol1)249.0 kJmol12(44 kJmol1)764.7 kJmol1。答案：(1)減小不變NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol1(2)CH3OH(g)3/2 O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJmol114(12分)光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。(1)實驗室中常用來制備氯氣的化學方程式為_。(2)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO，已知CH4、H2和CO的燃燒熱(H)分別為890.3 kJmol1、285.8

9、kJmol1和283.0 kJmol1，則生成1 m3(標準狀況)CO所需熱量為_。(3)實驗室中可用氯仿(CHCl3)與雙氧水直接反應制備光氣，其反應的化學方程式_。解析：(1)實驗室用濃鹽酸與MnO2混合加熱制Cl2。(2)首先依據(jù)燃燒熱概念寫出：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1890.3 kJmol1，H2(g)O2(g)=H2O(l)H2285.8 kJmol1，CO(g)O2(g)=CO2(g)H3283.0 kJmol1；再寫出CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)，式式2式2即得CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)，所以HH12H

10、22H3(890.3285.82283.02) kJmol1247.3 kJmol1，生成1 m3 CO所需熱量為247.3 kJmol15 520 kJ。(3)由CHCl3生成COCl2，碳的化合價由2升高到4，升高2價，由H2O2生成H2O化合價降低2，所以上述物質(zhì)的計量數(shù)均為1，即CHCl3H2O2COCl2H2O，依據(jù)Cl守恒還應有HCl生成。答案：(1)MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O(2)5.52103 kJ(3)CHCl3H2O2=HClH2OCOCl215.(12分).利用化學原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理。用乙烯作還原劑將氮的氧化物還原為

11、N2是燃煤煙氣的一種脫硝(除NOx)技術(shù)。其脫硝機理如圖所示。寫出該脫硝過程中乙烯和NO2反應的化學方程式：_。.(1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是_，H的變化是_(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應原理是CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1；CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1。又知H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1。

12、則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式為_。解析：.觀察題圖可知，C2H4與NO2反應生成CO2、N2、H2O。.(1)催化劑可降低反應的活化能，但不能改變反應熱，故E1減小、H不變。(2)根據(jù)蓋斯定律，由322得CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJmol1。答案：.2C2H46NO2=4CO23N24H2O(或2CH2=CH26NO2=4CO23N24H2O).(1)減小不變(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJmol116(16分)(1)xx年倫敦奧運會火炬采用丙烷為燃料。丙烷熱值較高，污染較小，是一種優(yōu)良的燃

13、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)H1Q1 kJ/molC2H5OH

14、(g)=C2H5OH(l)HQ2 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_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：(1)丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)的過程放熱，H為“”。燃燒熱是1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量，所以表示丙烷燃燒熱的熱化學方程式為C3H8(g)5O2(

15、g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 215.0 kJ/mol。n(二甲醚)1 455 kJ/mol1 moln(二甲醚)2 215.0 kJ/mol1 645 kJ，解得n(二甲醚)0.75 mol，n(丙烷)0.25 mol。(2)可得C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H4(3Q1Q2Q3) kJ/mol，所以使46 g液態(tài)無水酒精完全燃燒，并恢復到室溫，整個過程中放出的熱量為(3Q1Q2Q3)kJ。利用蓋斯 定律計算反應C(s)O2(g)=CO(g)的H，需要測得的實驗數(shù)據(jù)有碳和CO的燃燒熱。答案：(1)C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 215.0 kJ/mol13(2)3Q1Q2Q3碳和CO的燃燒熱