高考化学人教版一轮总复习练习:第6章_化学反应与能量_电化学_第1节_word版有答案
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第一部分第六章第一节
一、选择题
1.(2019届河北省故城县高级中学高三9月月考)下列说法不正确的是导学号65300739()
A.任何反应都伴有能量的变化
B.化学反应中的能量变化可表现为热量的变化
C.反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生吸热反应
D.反应物的总能量低于生成物的总能量时,发生吸热反应
解析:考查化学反应和能量变化的关系。
A.任何化学反应中都有能量变化,正确,不选A;B.化学反应中的能量变化通常是热量的变化,正确,不选B;C.反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应,错误,选C;D.反应物的总能量低于生成物的总能量时,反应为吸热反应,正确,不选D。
答案:C
2.(2016届湖北省襄阳市保康县一中高三上学期期中)关于用水制取二级能源氢气,以下研究方向不正确的是导学号65300740()
A.水由氢氧两种元素构成,可研究在水分解的情况下,使氢能成为二级能源
B.设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气
C.寻找特殊化学物质,使水分解产生氢气,同时释放能量
D.寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源以分解水制取氢气
解析:考查了能源的分类、化学反应中的能量变化、水的组成等相关知识。
A.水由氢氧两种元素构成,水分解生成氢气和氧气,氢气属于二级能源,故A正确;B.高温下水分解产生氢气,设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气是可行的,故B正确;C.水分解产生氢气,但需要吸收能量,寻找特殊化学物质,使水分解产生氢气,同时释放能量是不可能实现的,故C错误;D.寻找特殊化学物质,开发廉价能源以分解水制氢气,可以降低成本,这是可行的,故D正确;故选C。
答案:C
3.(2016届安徽省示范高中高三第一次联考)下列有关化学反应与能量变化的叙述正确的是导学号65300741()
A.铝与氧化铁反应既是氧化还原反应,又是吸热反应
B.化学反应中的能量变化只体现为热量的形式
C.CaO+H2O===Ca(OH)2反应过程中,旧键断裂吸收的能量小于新键形成释放的能量
D.外界条件相同时,放热反应的速率一定大于吸热反应的速率
解析:考查化学反应与能量的关系判断。
A.铝与氧化铁反应为放热反应,错误;B.化学反应中的能量变化可以体现为热能、光能、电能等,错误;C.CaO+H2O===Ca(OH)2是放热反应,故旧键断裂吸收的能量小于新键形成释放的能量,正确;D.反应速率与反应的热效应无关,放热反应的速率不一定大于吸热反应的速率,错误,答案选C。
答案:C
4.(2015·河北石家庄质检]物质(t -BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应:(t -BuNO)2
2(t -BuNO)
ΔH =+50.5 kJ·mol -1,E a =90.4 kJ·mol -1。
下列图像合理的是导学号 65300742( )
解析:ΔH >0,此反应为吸热反应,生成物的总能量大于反应物的总能量,B 、C 项错误;再根据E a 和ΔH 的比例关系可知D 项正确。
答案:D
5.(2015·绵阳中学)关于中和热测定实验,下列说法不正确的是导学号 65300743( )
A .烧杯间填满碎泡沫塑料是为了减少实验过程中的热量损失
B .使用环形玻璃搅拌棒既可以搅拌又可以避免损坏温度计
C .向盛装酸溶液的烧杯中加碱溶液时要小心缓慢
D .测过酸的温度计要用水清洗后再测碱的温度
解析:A 项,碎泡沫塑料可以保温,减少热量散失,A 项正确。
B 项,环形玻璃搅拌棒上下移动,使溶液混合均匀,B 项正确。
C 项,加碱时,为了防止热量散失,应快速完成,C 项错误。
D 项,测量酸的温度后温度计若不水洗,再测量碱的温度时,酸与碱发生反应减少了反应物的量,影响中和热的测定,D 项正确。
答案:C
6.(2015·青岛二中)下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ℃,101 kPa)。
①C 4H 10(g)+132
O 2(g)===4CO 2(g)+5H 2O(l) ΔH =-2 878 kJ·mol -1 ②C 4H 10(g)+132
O 2(g)===4CO 2(g)+5H 2O(g) ΔH =-2 658 kJ·mol -1 ③C 4H 10(g)+92
O 2(g)===4CO(g)+5H 2O(l) ΔH =-1 746 kJ·mol -1 ④C 4H 10(g)+92
O 2(g)===4CO(g)+5H 2O(g) ΔH =-1 526 kJ·mol -1 由此判断,正丁烷的标准燃烧热是导学号 65300744( )
A .ΔH =-2 878 kJ·mol -1
B .ΔH =-2 658 kJ·mol -
1 C .ΔH =-1 746 kJ·mol -1 D .ΔH =-1 526 kJ·mol -
1 解析:正丁烷完全燃烧生成的稳定物质是CO 2(g)和H 2O(l),故A 项正确。
答案:A
7.(2016届浙江杭州市西湖高级中学高三上学期10月月考)(双选)下列关于热化学放程式和反应的热效应的叙述中,正确的是导学号 65300745( )
A .已知2C(s)+2O 2(g)===2CO 2(g) ΔH 1,2C(s)+O 2(g)===2CO(g) ΔH 2。
则ΔH 1<ΔH 2
B .500 ℃、300 MPa 下,将0.5 mol N 2和1.5 mol H 2置于密闭的容器中充分反应生成NH 3(g),放热19.3 kJ ,其热化学方程式为:N 2(g)+3H 2(g)高温、高压
催化剂2NH 3(g) ΔH =-38.6 kJ·mol -
1 C .含20.0 g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ 的热量,则该反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H 2O(aq) ΔH =-57.4 kJ/mol
D .已知2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH =-483.6 kJ/mol ,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
解析:考查了热化学方程式、反应热和焓变的相关知识。
A .C 完全燃烧放热多,放热越多ΔH 越小,所以ΔH 1<ΔH 2,A 正确;B .合成氨是可逆反应,反应物0.5 mol N 2和1.5 mol H 2不能完全转化,而热化学方程式中是指完全转化是的能量变化,B 错误;C .20.0 g NaOH 是0.5,其稀溶液与稀盐酸反应放热28.7 kJ ,则含1 mol NaOH 的稀溶液与稀盐酸反应放热57.4 kJ ,C 正确;D .燃烧热是指生成稳定化合物时放热多少,水为液态水,D 错误。
答案:AC
8.(2015·海淀区期末考试]下列说法正确的是导学号 65300746( )
A . 如图可以表示水分解过程中的能量变化
B . 若2C(s)+O 2(g)===2CO(g) ΔH =-221.0 kJ·mol -1,则碳的燃烧热为110.5 kJ·mol -
1 C . 需要加热的反应一定是吸热反应,常温下能发生的反应一定是放热反应
D . 已知Ⅰ:反应H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g) ΔH =-a kJ·mol -
1; Ⅱ:
且a 、b 、c 均大于零,则断开1 mol H —Cl 键所需的能量为(-a -b -c ) kJ·mol -1
解析:本题考查了化学反应过程中的能量变化,意在考查考生对化学反应中能量变化的有关概念的理解以及对图像的分析能力。
A 项,水的分解为吸热反应,生成物的总能量大于反应物的总能量,且催化剂可有效降低反应的活化能,正确;B 项,燃烧热的概念中强调生成稳定氧化物,而该项反应中生成物为CO ,错误;C 项,常温下能发生的反应不一定是放热反应,如在常温下Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应为吸热反应,需要加热的反应也不一定是吸热反应,错误;D 项,根据化学反应的过程为旧化学键断裂和新化学键形成的过程,且断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,可知断开1 mol H —Cl 键所需的能量为12
(a +b
+c ) kJ·mol -
1。
答案:A
9.(2016届四川成都外国语学校高三10月月考)在298 K 、1.01×105 Pa 下,将22 g CO 2通入750 mL 1 mol/L 的NaOH 溶液中充分反应,测得反应放出x kJ 的热量。
已知在该条件下,1 mol CO 2通入1 L 2 mol/L 的NaOH 溶液中充分反应,放出y kJ 的热量,则CO 2与NaOH 溶液反应生成NaHCO 3的热化学方程式是导学号 65300747( )
A .CO 2(g)+NaOH(aq)===NaHCO 3(aq) ΔH =-(2y -x ) kJ·mol -
1 B .CO 2(g)+NaOH(aq)===NaHCO 3(aq) ΔH =-(2x -y ) kJ·mol -
1 C .CO 2(g)+NaOH(aq)===NaHCO 3(aq) ΔH =-(4x -y ) kJ·mol -
1 D .2CO 2(g)+2NaOH(l)===2NaHCO 3(l) ΔH =-(8x -2y ) kJ·mol -1 解析:由题意可知,12CO 2(g)+34NaOH(aq)===14Na 2CO 3(aq)+14NaHCO 3(aq)+14
H 2O(l) ΔH 1=-x kJ·mol -1,CO 2(g)+2NaOH(aq)===Na 2CO 3(aq)+H 2O(l) ΔH 2=-y kJ·mol -
1,则CO 2(g)+NaOH(aq)===NaHCO 3(aq) ΔH =ΔH 1×4-ΔH 2=-(4x -y ) kJ·mol -1。
答案:C
10.(2016届湖南省衡阳县第一中学高三上学期第三次月考)已知:
①H 2O(g)===H 2O(l) ΔH =-Q 1 kJ·mol -
1 ②C 2H 5OH(g)===C 2H 5OH(l) ΔH =-Q
2 kJ·mol -
1 ③C 2H 5OH(g)+3O 2(g)===2CO 2(g)+3H 2O(g) ΔH =-Q 3 kJ·mol -
1 下列判断正确的是导学号 65300748( )
A .酒精的燃烧热ΔH =-Q 3 kJ·mol -
1 B .由③可知1 mol C 2H 5OH(g)的能量高于
2 mol CO 2(g)和
3 mol H 2O(g)的总能量
C .H 2O(g)→H 2O(l)释放出了热量,所以该过程为放热反应
D .23 g 液体酒精完全燃烧生成CO 2(g)和H 2O(l),释放出的热量为(0.5Q 3-0.5Q 2+1.5Q 1) kJ
解析:考查了燃烧热、焓变、放热反应以及盖斯定律的应用的相关知识。
A .C 2H 5OH(g)+3O 2(g)===2CO 2(g)+3H 2O(g) ΔH =-Q 3 kJ/mol ,反应中生成的水是气体,不是稳定氧化物,故燃烧热不是Q 3 kJ ,故A 错误;
B .③
C 2H 5OH(g)+3O 2(g)===2CO 2(g)+3H 2O(g) ΔH =-Q 3 kJ/mol ,反应是放热反应,1 mol C 2H 5OH(g)和3 mol O 2的总能量高于2CO 2(g)和3H 2O(g)的总能量,故B 错误;C .H 2O(g)→H 2O(l)是物理变化,故C 错误;
D .已知:①H 2O(g)===H 2O(l) ΔH =-Q 1 kJ·mol -1,②C 2H 5OH(g)===C 2H 5OH(l) ΔH =-Q 2 kJ·mol -1,③C 2H 5OH +3O 2(g)===2CO 2(g)+3H 2O(g) ΔH =-Q 3 kJ·mol -
1,据盖斯定律:③-②+①×3得:C 2H 5OH(l)+3O 2(g)===2CO 2(g)+3H 2O(l) ΔH =(-Q 3+Q 2-3Q 1)kJ/mol,23 g 是0.5 mol C 2H 5OH ,所以释放出的热量为(0.5Q 3-0.5Q 2+1.5Q 1)kJ ,故D 正确;故选D 。
答案:D
11.(2015·石家庄二中)通常人们把拆开1 mol 某化学键时吸收的能量看成该化学键的键能。
键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以用于估算化学反应的反应热(ΔH ),化学反应的ΔH 等于反应中断裂旧化学键
吸收的能量与反应中形成新化学键释放的能量的差。
一些化学键的键能数据如表所示:
根据键能数据估算反应CH4(g)+4F2(g)===CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH为导学号65300749() A.-1 940 kJ·mol-1B.+1 940 kJ·mol-1
C.-485 kJ·mol-1D.+485 kJ·mol-1
解析:化学反应的反应热等于断裂旧化学键吸收的能量和形成新化学键放出的能量的差,根据键能数据可知,所求反应的反应热ΔH=414 kJ·mol-1×4+155 kJ·mol-1×4-489 kJ·mol-1×4-565 kJ·mol-1×4=-1 940 kJ·mol-1。
答案:A
二、非选择题
12.(2015·石家庄一中测试]已知在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热。
现利用如图装置进行中和热的测定,请回答下列问题:导学号65300750
(1)该图中有两处未画出,它们是______________、________________。
(2)做一次完整的中和热测定实验,温度计需使用________次。
(3)把温度为15.0 ℃,浓度为0.5 mol·L-1的酸溶液和0.55 mol·L-1的碱溶液各50 mL混合(溶液密度均为1 g·mL-1),生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,轻轻搅动,测得酸碱混合液的温度变化数据如下:
12
②两组实验结果差异的原因是______________________________________。
③写出HCl+NH3·H2O的热化学方程式:____________________________________。
解析:本题主要考查中和热的测定实验及有关热化学方程式的书写。
(2)实验前,分别测定酸、碱的温度,实验中测定混合液的最高温度,共计3次。
(3)①根据题目给出的酸、碱的物质的量,酸为0.025 mol,碱为0.0275 mol,碱是过量的,应根据酸的量进行计算,即反应生成了0.025 mol H2O。
根据实验数据算出生成 1 mol H2O所放出的热量,即得出两组实验测出的中和热数值:ΔH1=-[4.18×(50+50)×(18.4-15.0)×10-3]÷0.025=-56.8 kJ·mol-1,ΔH2=-[4.18×(50+50)×(18.1-15.0)×10-3]÷0.025=-51.8 kJ·mol -1。
答案:(1)环形玻璃搅拌棒烧杯上方的泡沫塑料盖
(2)3
(3)①-56.8 kJ·mol -1 -51.8 kJ·mol -
1 ②NH 3·H 2O 是弱碱,在中和过程中NH 3·H 2O 发生电离,要吸热,因而总体放热较少
③HCl(aq)+NH 3·H 2O(aq)===NH 4Cl(aq)+H 2O(l) ΔH =-51.8 kJ·mol -
1 13.(2015·河北衡水中学)保护环境已成为当前和未来的一项全球
性重大课题。
为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题,并缓解能源危机,有专
家提出利用太阳能实现燃料循环使用的构想。
该循环过程如图所示,过程Ⅰ可用
如下反应表示:导学号 65300751
①2CO 2=====太阳能2CO +O 2
②2H 2O(g)=====太阳能2H 2+O 2
③2N 2+6H 2O=====太阳能4NH 3+3O 2
④2CO 2+4H 2O=====太阳能2CH 3OH +3O 2
⑤2CO +4H 2O=====太阳能________+3O 2
请回答下列问题:
(1)过程Ⅰ的能量转化形式为________能转化为________能。
(2)请完成第⑤个反应的化学方程式:_________________。
(3)上述转化过程中,ΔH 1,和ΔH 2的关系是_________________。
(4)断裂1 mol 化学键所需的能量如表所示:
则N 2(g)232解析:(1)过程Ⅰ中,燃烧产物在太阳能的作用下变成燃料,其能量转化形式为太阳能转化为化学能。
(2)根据质量守恒定律可知,该反应的生成物中还有CH 4。
(3)题述转化过程中,过程Ⅰ吸收能量,ΔH 1>0;过程Ⅱ放出能量,ΔH 2<0,整个循环过程中吸收和放出的能量是相等的,即ΔH 1=-ΔH 2。
(4)2N 2(g)+6H 2O(g)===4NH 3(g)+3O 2(g) ΔH =2E (N ≡N)+6×2E (H —O)-4×3E (H —N)-3E (O===O)=(2×941+6×2×463-4×3×393-3×496) kJ·mol -1=+1 234 kJ·mol -
1。
答案:(1)太阳 化学 (2)2CO +4H 2O =====太阳能
2CH 4+3O 2 (3)ΔH 1=-ΔH 2 (4)2N 2(g)+6H 2O(g)===4NH 3(g)+3O 2(g) ΔH =+1 234 kJ·mol -1 14.(2015·福州一中)(1)已知2 mol 氢气燃烧生成液态水时放出572 kJ 的热量,反应方程式是2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l)。
请回答下列问题:导学号 65300752
(1)①该反应的生成物能量总和________(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和。
②若2 mol 氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量________(填“>”、“<”或“=”)572 kJ 。
(2)FeS 2焙烧产生的SO 2可用于制硫酸。
已知25 ℃、101 kPa 时:
2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g) ΔH 1=-197 kJ·mol -
1
H 2O(g)===H 2O(l) ΔH 2=-44 kJ·mol -
1 2SO 2(g)+O 2(g)+2H 2O(g)===2H 2SO 4(l) ΔH 3=-545 kJ·mol -
1 则SO 3(g)与H 2O(l)反应的热化学方程式是__。
(3)已知下列反应的热化学方程式:
①6C(s)+5H 2(g)+3N 2(g)+9O 2(g)===2C 3H 5(ONO 2)3(l) ΔH 1
②2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 2
③C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 3
则反应4C 3H 5(ONO 2)3(l)===12CO 2(g)+10H 2O(g)+O 2(g)+6N 2(g)的ΔH 为________。
解析:(1)①因反应2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-572 kJ·mol -1是放热反应,故该反应中生成物能量总和小于反应物能量总和。
②由题给信息可知,2 mol 氢气完全燃烧生成液态水放出热量572 kJ ,因液态水变成水蒸气需要吸收热量,所以2 mol 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出的热量小于572 kJ 。
(2)首先写出SO 3与水反应的化学方程式并注明各物质的状态:SO 3(g)+H 2O(l)===H 2SO 4(l),然后根据盖斯定律求出反应
热,ΔH =-ΔH 12-ΔH 2+ΔH 32
=-130 kJ·mol -1,即可写出热化学方程式:SO 3(g)+H 2O(l)===H 2SO 4(l) ΔH =-130 kJ·mol -
1。
(3)利用盖斯定律求得:ΔH =12ΔH 3+5ΔH 2-2ΔH 1。
答案:(1)①小于 ②<
(2)SO 3(g)+H 2O(l)===H 2SO 4(l) ΔH =-130 kJ·mol -
1 (3)12ΔH 3+5ΔH 2-2ΔH 1。