2022年高考化學二輪復習 專題檢測五 化學鍵與熱能

2022年高考化學二輪復習 專題檢測五 化學鍵與熱能一、選擇題(每小題6分，共60分)1(xx·廊坊統(tǒng)考)如圖表示某反應的能量變化，對于該圖的理解，你認為一定正確的是()A曲線和曲線分別表示兩個化學反應的能量變化B曲線可表示反應2KClO32KCl3O2的能量變化C該反應不需要加熱就能發(fā)生D該反應的HE2E1解析：本題考查了化學反應中的能量變化，意在考查考生對化學反應中能量變化本質(zhì)的理解以及分析化學圖象的能力。曲線(表示沒有使用催化劑)和曲線(表示使用了催化劑)是同一個反應的能量變化，A項錯誤；曲線可以表示使用了催化劑的放熱反應的能量變化，但二氧化錳催化氯酸鉀分解的反應屬于吸熱反應，B項錯誤；放熱反應不一定不需要加熱，C項錯誤；反應的H等于生成物的總能量減去反應物的總能量，D項正確。答案：D2(xx·河北五校聯(lián)考)下圖是298 K、101 kPa時，N2與H2反應過程中能量變化的曲線圖，下列敘述錯誤的是()A加入催化劑，不能改變該化學反應的反應熱Bb曲線是加入催化劑時的能量變化曲線C該反應的熱化學方程式為：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJ/molD在常溫、體積一定的條件下，通入1 mol N2和3 mol H2，反應后放出的熱量為92 kJ解析：本題主要考查了熱化學知識，意在考查考生的判斷能力。催化劑能改變反應的路徑，降低反應的活化能，但不能改變化學反應的反應熱，A項正確；B項正確；根據(jù)圖象可知，1 mol N2和3 mol H2完全反應生成2 mol NH3時放出的熱量為92 kJ，C項正確；因為該反應為可逆反應，反應不能進行到底，所以通入1 mol N2和3 mol H2，反應后放出的熱量小于92 kJ，D項錯誤。答案：D3下列說法正確的是()A如圖可以表示水分解過程中的能量變化B若2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJ/mol，則碳的燃燒熱為110.5 kJ/molC需要加熱的反應一定是吸熱反應，常溫下能發(fā)生的反應一定是放熱反應D已知：反應H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)Ha kJ/mol；：且a、b、c均大于零，則斷開1 mol HCl鍵所需的能量為(abc) kJ/mol解析：本題考查了化學反應過程中的能量變化，意在考查考生對化學反應中能量變化的有關概念的理解以及對圖象的分析能力。A項，水的分解為吸熱反應，生成物的總能量大于反應物的總能量，且催化劑可有效降低反應的活化能，正確；B項，燃燒熱的概念中強調(diào)完全反應，而該項反應中生成物為CO，錯誤；C項，常溫下能發(fā)生的反應不一定是放熱反應，如在常溫下Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應為吸熱反應，需要加熱的反應也不一定是吸熱反應，錯誤；D項，根據(jù)化學反應的過程為舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程，且斷裂化學鍵吸收能量，形成化學鍵放出能量，可知斷開1 mol HCl鍵所需的能量為(abc) kJ/mol。答案：A4(xx·石家莊質(zhì)檢)物質(zhì)(tBuNO)2在正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應：(tBuNO)22(tBuNO)H50.5 kJ·mol1，Ea90.4 kJ·mol1。下列圖象合理的是()解析：H0，此反應為吸熱反應，生成物的總能量大于反應物的總能量，B、C項錯誤；再根據(jù)Ea和H的比例關系可知D項正確。答案：D5室溫下，將1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應為H1，將1 mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應為H2；CuSO4·5H2O受熱分解的化學方程式為：CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)5H2O(l)，熱效應為H3。則下列判斷正確的是()AH2H3BH1H3CH1H3H2 DH1H2H3解析：CuSO4·5H2O(s)CuSO4(aq)5H2O(l)，H1>0CuSO4(s)CuSO4(aq)H2<0CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)5H2O(l)H3由蓋斯定律：H3H1H2，則H3>0。則H3>H2，A項錯誤；H3>H1，B項正確；H2H1H3，C項錯誤；H1H2<H3，D項錯誤。答案：B6強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的熱效應：H(aq)OH(aq)=H2O(l)' H57.3 kJ·mol1。向1 L 0.5 mol·L1的NaOH溶液中加入：稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸，恰好完全反應時的熱效應H1、H2、H3的關系正確的是()AH1>H2>H3BH1H3H2CH1<H2<H3 DH1H3H2解析：醋酸是弱酸，在溶液中存在電離平衡，而電離是吸熱過程，所以NaOH溶液與稀醋酸反應過程中放出的熱量較少 。濃硫酸溶于水放出熱量，所以NaOH溶液與濃硫酸反應過程中放出的熱量較多，故H1H3H2。答案：D7單斜硫和正交硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫的能量變化圖如下圖所示，下列說法正確的是()AS(s，單斜)=S(s，正交)H0.33 kJ·mol1B相同物質(zhì)的量的正交硫比單斜硫所含有的能量高C正交硫比單斜硫穩(wěn)定D表示斷裂1 mol O2中的共價鍵所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共價鍵所放出的能量少297.16 kJ解析：根據(jù)圖示可知，相同物質(zhì)的量的單斜硫的能量比正交硫的能量高，S(s，單斜)=S(s，正交)H0.33 kJ/mol，A、B均錯誤；物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，故正交硫比單斜硫穩(wěn)定，C正確；表示斷裂1 mol O2中的共價鍵和1 mol單斜硫的化學鍵所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共價鍵所放出的能量少297.16 kJ，D錯誤。答案：C8已知下列熱化學方程式：CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1870.3 kJ·mol1；C(s)O2(g)=CO2(g)H2393.5 kJ·mol1；H2(g)O2(g)=H2O(l)H3285.8 kJ·mol1。則反應2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的H為()A488.3 kJ·mol1 B244.15 kJ·mol1C244.15 kJ·mol1 D488.3 kJ·mol1解析：根據(jù)蓋斯定律：×2×2得：2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)，HH2×2H3×2H1393.5 kJ·mol1×2(285.8 kJ·mol1)×2(870.3 kJ·mol1)488.3 kJ·mol1。答案：D9已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJ·mol12C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJ·mol1HH、O=O和OH鍵的鍵能分別為436、496和462 kJ·mol1，則a為()A332 B118C350 D130解析：按順序?qū)㈩}中兩個熱化學方程式編號為和，依據(jù)蓋斯定律，×2得2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H(2202a) kJ·mol1，代入相關數(shù)據(jù)得(2×436496)4×462(2202a)，解得a130，D項正確。答案：D10(xx·株洲一模)下列有關反應熱的說法正確的是()A在化學反應過程中，吸熱反應需不斷從外界獲得能量，放熱反應不需從外界獲得能量B甲烷的燃燒熱H890 kJ/mol，則甲烷燃燒的熱化學方程式為：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890 kJ·mol1C已知常溫常壓下：HCl(aq)NaOH(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ·mol1，則有：H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H114.6 kJ·mol1D已知：S(s)O2(g)=SO2(g)H1Q1 kJ·mol1，S(g)O2(g)=SO2(g)H2Q2 kJ·mol1，則Q1Q2解析：本題考查了反應知識，意在考查考生的理解和記憶能力。有的放熱反應剛開始發(fā)生時也需要從外界獲得能量，A選項錯誤；燃燒熱是指25，101 kPa下，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物所放出的熱量，此處應生成液態(tài)水，B選項錯誤；硫酸與氫氧化鋇溶液反應，除H與OH反應放出熱量外，SO與Ba2反應也會放出熱量，即H114.6 kJ·mol1，C選項錯誤；物質(zhì)由固態(tài)變成氣態(tài)要吸收熱量，由第一個熱化學方程式減去第二個熱化學方程式可知S(s)=S(g)HQ2Q10，故Q2Q1，D選項正確。答案：D二、非選擇題(包括4小題，共40分)11(5分)晶體硅(熔點1 410 )是良好的半導體材料。由粗硅制純硅過程如下：Si(粗)SiCl4SiCl4(純)Si(純)寫出SiCl4的電子式：_；在上述由SiCl4制純硅的反應中，測得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：_。解析：1.12 kg純硅物質(zhì)的量為n(Si)40 mol，則生成1 mol Si吸收的熱量為 kJ，熱化學方程式為SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g)H kJ·mol1。答案：SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g)H0.025 a kJ·mol112(5分)一定條件下，在水溶液中1 mol Cl、ClO(x1,2,3,4)的能量(kJ)相對大小如圖所示。(1)D是_(填離子符號)。(2)BAC反應的熱化學方程式為_(用離子符號表示)。解析：D中氯元素的化合價為7價，應為高氯酸根離子ClO；寫出BAC的化學方程式，利用生成物的總能量減去反應物的總能量求得H(6360×3) kJ·mol1117 kJ·mol1，寫出熱化學方程式。答案：(1)ClO(2)3ClO(aq)=ClO(aq)2Cl(aq)H117 kJ·mol113(12分)火箭推進器中盛有強還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強氧化劑液態(tài)雙氧水。當二者混合發(fā)生反應時，會產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱量。已知：0.4 mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應，放出256.652 kJ的熱量。(1)該反應的熱化學方程式為_。(2)已知H2O(l)=H2O(g)H44 kJ·mol1，則16 g液態(tài)肼與足量液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出的熱量是_kJ。(3)此反應用于火箭推進，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個很大的優(yōu)點是_。(4)發(fā)射衛(wèi)星可用肼作燃料，二氧化氮作氧化劑，二者反應生成氮氣和水蒸氣。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJ·mol1，N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJ·mol1。則肼和二氧化氮反應的熱化學方程式為_。解析：(1)0.4 mol液態(tài)N2H4與足量液態(tài)雙氧水反應放出256.652 kJ熱量，則該反應的熱化學方程式為N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63 kJ·mol1。(2)根據(jù)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63 kJ·mol1和H2O(l)=H2O(g)H44 kJ·mol1，由×4得N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H817.63 kJ·mol1，故16 g(0.5 mol)液態(tài)肼與足量液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出的熱量為0.5 mol×817.63 kJ·mol1408.815 kJ。(3)該反應的反應產(chǎn)物為氮氣和水蒸氣，不會造成環(huán)境污染。(4)將題給熱化學方程式分別編號、，由(×2)得N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)H567.85 kJ·mol1。答案：(1)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63 kJ·mol1(2)408.815(3)產(chǎn)物不會造成環(huán)境污染(4)N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)H567.85 kJ·mol114(18分)化工生產(chǎn)中用烷烴和氧氣或水蒸氣反應可得到以CO和H2為主的混合氣體，這種混合氣體可用于生產(chǎn)甲醇或合成氨。對甲烷而言，有以下兩個主要反應：CH4(g)O2(g)=CO(g)2H2(g)H136 kJ·mol1；CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H2216 kJ·mol1。(1)反應中參加反應的CH4(g)與H2O(g)的總能量_(填“大于”、“小于”或“等于”)生成的CO(g)與H2(g)的總能量。(2)x表示物質(zhì)的量分數(shù)，若甲烷恰好與氧氣和水蒸氣的混合氣體完全反應，請?zhí)顚懴铝锌瞻住Ｐ蛱杧(O2)CH4與O2反應的H(kJ·mol1)CH4與H2O(g)反應的H(kJ·mol1)總反應的H(kJ·mol1)0.2183672(3)若工廠生產(chǎn)中反應的能量在利用過程中不計損耗，為使能量實現(xiàn)零排放和零補充，則進料氣中水蒸氣與空氣(O2的體積分數(shù)為20%)的體積比應為_。解析：(1)反應是吸熱反應，反應物的總能量小于生成物的總能量。(2)當x(O2)0.2時，x(H2O)0.8，即n(H2O)4n(O2)。由反應可知中的n(O2)0.25 mol，則n(H2O)1 mol，代入反應可得H216 kJ·mol1，總反應的H198 kJ·mol1。當反應的H36 kJ·mol1時，反應中的n(O2)0.5 mol，反應的H72 kJ·mol1(36 kJ·mol1)108 kJ·mol1，代入反應得n(H2O)0.5 mol，即x(O2)0.5。(3)設空氣的物質(zhì)的量為n(空)，反應放出的熱量為Q1，Q114.4n(空) kJ。反應吸收熱量為Q2，則Q2216 kJ·mol1×n(H2O)。由能量零排放和零補充知，14.4n(空)216n(H2O)，n(H2O)n(空)115。答案：(1)小于(2)序號x(O2)CH4與H2O(g)反應的H(kJ·mol1)總反應的H(kJ·mol1)2161980.5108(3)115