2019屆高考化學總復習 專題6 化學反應與能量變化 第一單元 化學反應中的熱效應課后達標檢測 蘇教版.doc

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第一單元 化學反應中的熱效應 [課后達標檢測] 一、選擇題 1．2016年10月19日凌晨，神舟十一號飛船與天宮二號成功實施自動交會對接。下列有關說法正確的是(　　) A．火箭升空的動力主要來源于化學能 B．神舟十一號飛船的太陽能帆板將太陽能直接轉換為動能 C．天宮二號中的氫氧燃料電池將電能轉換為化學能 D．天宮二號利用太陽能將水加熱分解為氫氣和氧氣 解析：選A。A項，火箭升空的動力主要來源于推進劑之間的化學反應，屬于化學能，正確；B項，神舟十一號飛船的太陽能帆板將太陽能直接轉換為電能，錯誤；C項，天宮二號中的氫氧燃料電池將化學能轉換為電能，錯誤；D項，天宮二號利用太陽能將水電解為氫氣和氧氣，錯誤。 2．(2018湖北高三模擬)已知2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)反應過程中的能量變化曲線如圖所示，下列說法不正確的是(　　) A．途徑Ⅱ與途徑Ⅰ相比，可能是加入了二氧化錳 B．2 mol H2O2(l)的能量高于2 mol H2O(l)的能量 C．其他條件相同，產生相同量氧氣時放出的熱量，途徑Ⅰ大于途徑Ⅱ D．其他條件相同，產生相同量氧氣時所需的時間，途徑Ⅰ大于途徑Ⅱ 解析：選C。途徑Ⅱ中活化能較低，可能是加入催化劑，A項正確；由圖可知題給反應為放熱反應，2 mol H2O2(l)的能量高于2 mol H2O(l)和1 mol O2(g)之和，B項正確；該反應放出的熱量與途徑無關，C項錯誤；途徑Ⅱ中加入催化劑，降低了活化能，化學反應速率更快，D項正確。 3．沼氣的主要成分是CH4，已知0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時，放出445 kJ熱量，則下列熱化學方程式中正確的是(　　) A．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝890 kJmol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝890 kJmol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJmol－1 D．CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－890 kJmol－1 解析：選C。0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時，放出445 kJ熱量，即1 mol CH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時，放出890 kJ熱量。根據書寫熱化學方程式的規(guī)定，要注明物質的聚集狀態(tài)，標出反應的熱效應，只有C項正確。 4．(2018云南高三模擬)已知： ①CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH1 ②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH2 下列推斷正確的是(　　) A．若CO的標準燃燒熱為ΔH3，則H2的標準燃燒熱為ΔH3－ΔH1 B．反應CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH1 C．若反應②的反應物總能量低于生成物總能量，則ΔH2 <0 D．若等物質的量的CO和H2完全燃燒生成氣態(tài)產物時前者放熱更多，則ΔH1>0 解析：選B。A項，由CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)　ΔH3 ③，反應③－①得：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)，標準燃燒熱要求生成液態(tài)水，錯誤；B項，目標反應可由反應②－①獲得，正確；C項，ΔH2 <0表示放熱反應，說明反應物能量高，錯誤；D項，反應①為放熱反應，ΔH1<0，錯誤。 5．常溫下，1 mol 化學鍵分解成氣態(tài)原子所需要的能量用E表示。結合下表判斷下列說法不正確的是(　　) 共價鍵 H—H F—F H—F H—Cl H—I E(kJmol－1) 436 157 568 432 298 A.432 kJmol －1＞E(H－Br)＞298 kJmol－1 B．表中最穩(wěn)定的共價鍵是 H—F鍵 C．H2(g) ――→2H(g)　ΔH＝436 kJmol－1 D．H2 (g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－25 kJmol－1 解析：選D。由于 H—Br鍵的鍵長在H—Cl鍵和H—I鍵鍵長之間，所以其鍵能在H—Cl鍵和H—I鍵之間，A正確；表中H—F鍵的鍵能最大，所以H—F鍵最穩(wěn)定，B正確；斷裂1 mol H—H鍵吸收436 kJ能量，C正確；D項，ΔH＝反應物的總鍵能－生成物的總鍵能＝(436＋157－5682) kJmol－1＝－543 kJmol－1，D錯誤。 6．已知：①Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)　ΔH1 ②2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH2 ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3 則反應Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)的ΔH是(　　) A．ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 B．ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3 C．ΔH＝ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 解析：選A。利用蓋斯定律，由①＋②＋③可得所求的熱化學反應方程式，即ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 7．(2018陜西模擬)如圖是金屬鎂和鹵素反應的能量變化圖(反應物和產物均為298 K時的穩(wěn)定狀態(tài))。下列選項中不正確的是(　　) A．Mg與F2反應的ΔS<0 B．MgF2(s)＋Br2(l)===MgBr2(s)＋F2(g) ΔH＝600 kJmol－1 C．MgBr2與Cl2反應的ΔH<0 D．化合物的熱穩(wěn)定順序：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2 解析：選D。A項，Mg與F2反應生成固態(tài)MgF2，氣體分子數(shù)減小，ΔS<0，正確；B項，由Mg(s)＋F2(g)===MgF2(s)　ΔH＝－1 124 kJmol－1，Mg(s)＋Br2(l)===MgBr2(s)　ΔH＝－524 kJmol－1，由蓋斯定律得MgF2(s)＋Br2(l)===MgBr2(s)＋F2(g)　ΔH＝600 kJmol－1，正確；C項，MgBr2與Cl2反應生成MgCl2，ΔH＝－117.3 kJmol－1，正確；D項，能量越低越穩(wěn)定，錯誤。 8．下列敘述正確的是(　　) A．等物質的量的硫蒸氣和硫粉分別完全燃燒，后者放出熱量多 B．稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，若將含0.5 mol H2SO4的濃溶液與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJ C．C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH＝1.9 kJmol－1，則說明金剛石比石墨穩(wěn)定 D．反應2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在298 K時能自發(fā)進行，則它的ΔH>0，ΔS>0 解析：選B。A項，等質量時硫蒸氣的能量高，燃燒生成等量的SO2放出熱量多，錯誤；B項，濃硫酸稀釋時放出熱量，正確；C項，石墨能量低，更穩(wěn)定，錯誤；D項，該反應是熵減的反應，能自發(fā)進行，說明反應放熱，錯誤。 9．(2017高考江蘇卷)通過以下反應可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是(　　) ①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝a kJmol－1 ②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝b kJmol－1 ③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝c kJmol－1 ④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4＝d kJmol－1 A．反應①、②為反應③提供原料氣 B．反應③也是CO2資源化利用的方法之一 C．反應CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH＝ kJmol－1 D．反應2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d) kJmol－1 解析：選C。反應①的產物為CO和H2，反應②的產物為CO2和H2，反應③的原料為CO2和H2，A項正確；反應③將溫室氣體CO2轉化為燃料CH3OH，B項正確；反應④中生成物H2O為氣體，C項中生成物H2O為液體，故C項中反應的焓變不等于 kJmol－1，C項錯誤；依據蓋斯定律，由②2＋③2＋④，可得所求反應的焓變，D項正確。 二、非選擇題 10．(1)化學反應中放出的熱能與反應物和生成物在斷鍵和成鍵過程中吸收和放出能量的大小有關。 已知：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ/mol，斷裂1 mol H—H鍵吸收的能量為436 kJ，斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收的能量為247 kJ，則形成1 mol H—Cl 鍵放出的能量為________。 (2)燃料燃燒將其所含的化學能轉變?yōu)槲覀兯枰臒崮?。已知? ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJmol－1 ②C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJmol－1 ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJmol－1 標準狀況下22.4 L氫氣和甲烷的混合氣體在足量的氧氣中充分燃燒放出588.05 kJ的熱量，原混合氣體中氫氣的質量是________。根據以上三個熱化學方程式，計算C(石墨，s)＋2H2(g)===CH4(g)的反應熱ΔH為________。 解析：(1)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ/mol，該反應的ΔH＝舊鍵斷裂吸收的能量－新鍵形成放出的能量，設形成1 mol H—Cl鍵放出的能量為x kJ，則ΔH＝436 kJmol－1＋247 kJmol－1－2x kJmol－1＝－185 kJmol－1，解得x＝434，所以形成1 mol H—Cl鍵放出434 kJ的能量。 (2)設混合氣體中CH4的物質的量為a，H2的物質的量為b，a＋b＝1 mol，890.3 kJmol－1a＋571.6 kJmol－1b/2＝588.05 kJ，解得a＝0.5 mol，b＝0.5 mol，所以H2的質量為0.5 mol2 gmol－1＝1.0 g。 反應C(石墨，s)＋2H2(g)===CH4(g)由反應②＋③－①得，即該反應的反應熱ΔH＝－393.5 kJmol－1－571.6 kJmol－1＋890.3 kJmol－1＝－74.8 kJmol－1。 答案：(1)434 kJ　(2)1.0 g?。?4.8 kJmol－1 11．化學反應過程中一定伴隨著能量變化，某同學通過如下實驗進行探究。 Ⅰ.探究化學反應中的能量變化。通過如圖實驗測出，燒杯中的溫度降低。 (1)Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應的化學方程式：_________________。 (2)從反應熱的角度分析，該反應屬于________(填“吸熱”或“放熱”)反應；從氧化還原角度分析，該反應屬于________(填“氧化還原”或“非氧化還原”)反應；從基本反應類型角度分析，該反應屬于________反應。 Ⅱ.測定稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應的中和熱(實驗裝置如圖所示)。 (1)圖中尚缺少的一種儀器是________。 (2)實驗時環(huán)形玻璃攪拌棒的運動方向是________。 a．上下運動　　　　　　　 b．左右運動 c．順時針運動 d．逆時針運動 (3)寫出該反應的熱化學方程式：_______________________________(中和熱ΔH＝－57.3 kJmol－1)。 (4)該同學每次分別取0.50 molL－1 50 mL NaOH溶液和0.50 molL－1 30 mL硫酸進行實驗，通過多次實驗測定中和熱ΔH＝－53.5 kJmol－1，與－57.3 kJmol－1有偏差，產生偏差的原因不可能是___________________________________________(填字母)。 a．實驗裝置保溫、隔熱效果差 b．用量筒量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù) c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中 d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定硫酸溶液的溫度 解析：Ⅱ.(4)實驗測定中和熱ΔH＝－53.5 kJmol－1與－57.3 kJmol－1有偏差，是因為實驗過程中熱量有散失。此實驗中硫酸過量，用量筒量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)使NaOH的量偏多，所測中和熱數(shù)值應偏大。 答案：Ⅰ.(1)Ba(OH)28H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3H2O＋8H2O (2)吸熱　非氧化還原　復分解 Ⅱ.(1)溫度計　(2)a (3)NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1[或2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJmol－1] (4)b 12．白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體，在空氣中燃燒得到磷的氧化物，空氣不足時生成P4O6，空氣充足時生成P4O10。 (1)已知298 K時白磷、紅磷完全燃燒的熱化學方程式分別為P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1＝－2 983.2 kJmol－1 P(紅磷，s)＋O2(g)===P4O10(s) ΔH2＝－738.5 kJmol－1 則該溫度下白磷轉化為紅磷的熱化學方程式為_________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)已知298 K時白磷不完全燃燒的熱化學方程式為P4(白磷，s)＋3O2(g)===P4O6(s)　ΔH＝－1 638 kJmol－1。在某密閉容器中加入62 g白磷和50.4 L氧氣(標準狀況)，控制條件使之恰好完全反應。則所得到的P4O10與P4O6的物質的量之比為________，反應過程中放出的熱量為________。 (3)已知白磷和PCl3的分子結構如圖所示，現(xiàn)提供以下化學鍵的鍵能(kJmol－1)：P—P 198，Cl—Cl 243，P—Cl 331。則反應P4(白磷，s)＋6Cl2(g)===4PCl3(s)的反應熱ΔH＝________。 解析：(1)根據蓋斯定律，由第一個反應－第二個反應4，可得：P4(白磷，s)===4P(紅磷，s)　ΔH＝－2 983.2 kJmol－1－(－738.5 kJmol－1)4＝－29.2 kJmol－1。(2)n(白磷)＝＝0.5 mol，n(O2)＝＝2.25 mol，設得到的P4O10與P4O6的物質的量分別為x mol、y mol。則x＋y＝0.5，5x＋3y＝2.25，解得x＝0.375，y＝0.125。反應過程中放出的熱量為2 983.2 kJmol－10.375 mol＋1 638 kJmol－10.125 mol＝1 323.45 kJ。(3)根據圖示，1分子P4、PCl3中分別含有6個P—P鍵、3個P—Cl鍵，反應熱為斷裂6 mol P—P鍵、6 mol Cl—Cl鍵吸收的能量和形成12 mol P—Cl鍵放出的能量之差，即ΔH＝(6198 kJmol－1＋6243 kJmol－1)－12331 kJmol－1＝－1 326 kJmol－1。 答案：(1)P4(白磷，s)===4P(紅磷，s) ΔH＝－29.2 kJmol－1 (2)3∶1　1 323.45 kJ (3)－1 326 kJmol－1