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1、2022年高考化學一輪課時達標習題 第6章 化學反應與能量(1)(含解析)
1.人類將在幾十年內逐漸由“碳素燃料文明時代”過渡至“太陽能文明時代”(包括風能、生物質能等太陽能轉換形態(tài)),屆時人們將適應“低碳經(jīng)濟”和“低碳生活”。下列說法不正確的是( D )
A.煤、石油和天然氣都屬于碳素燃料
B.發(fā)展太陽能經(jīng)濟有助于減緩溫室效應
C.太陽能電池可將太陽能直接轉化為電能
D.目前研究菠菜蛋白質“發(fā)電”不屬于太陽能文明
解析 菠菜蛋白質中的生物質能本質上來源于太陽能,應屬于“太陽能文明”,D項錯誤。
2.下列關于熱化學反應的描述正確的是( D )
A.已知H+(aq)+OH-(aq
2、)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,則H2SO4和Ba(OH)2的反應熱ΔH=2×(-57.3) kJ/mol
B.燃料電池中將氣態(tài)甲醇轉化為氫氣的熱化學方程式是CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ/mol,則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9 kJ/mol
C.H2(g)的燃燒熱是285.8 kJ/mol,則2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ/mol
D.葡萄糖的燃燒熱是2 800 kJ/mol,則C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1
3、400 kJ/mol
解析 A項,H2SO4和Ba(OH)2反應除了生成水還生成BaSO4沉淀,所以該反應的熱效應不是中和熱,錯誤;B項,該反應生成的氫氣不是穩(wěn)定產(chǎn)物,所以該熱效應不是燃燒熱,錯誤;C項,表示H2(g)的燃燒熱時生成的是液態(tài)水,錯誤;D項,1 mol葡萄糖燃燒放熱2 800 kJ,所以當熱化學方程式的化學計量數(shù)變?yōu)樵瓉淼?/2時,熱效應減半,正確。
3.(2018·滕州二中高三上學期月考)由金紅石(TiO2)制取單質Ti,涉及的步驟為
TiO2―→TiCl4Ti
已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) Δ
4、H2
③TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g) ΔH3
則反應TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH為( C )
A.ΔH3+2ΔH1-2ΔH2 B.ΔH3+ΔH1-ΔH2
C.ΔH3+2ΔH1-ΔH2 D.ΔH3+ΔH1-2ΔH2
解析 根據(jù)蓋斯定律,由2×①-②+③得TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g) ΔH=2ΔH1-ΔH2+ΔH3,C項正確。
4.已知:HCN(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH1=-12.1 kJ/mol;HCl(aq)與NaO
5、H(aq)反應的ΔH2=-55.6 kJ/mol。則HCN在水溶液中電離的ΔH3等于( C )
A.-67.7 kJ/mol B.-43.5 kJ/mol
C.+43.5 kJ/mol D.+67.7 kJ/mol
解析 本題中兩個反應之間的關系可表示為:
利用蓋斯定律可求出ΔH3=ΔH1-ΔH2=-12.1 kJ/mol-(-55.6 kJ/mol)=+43.5 kJ/mol。
5.肼(H2NNH2)是一種高能燃料,有關化學反應的能量變化如圖所示,已知斷裂1 mol化學鍵所需的能量(kJ):N≡N為942、O===O為500、N—N為154,則斷裂1 mol N
6、—H鍵所需的能量(kJ)是( B )
A.194 B.391
C.516 D.658
解析 根據(jù)焓變與物質所具有的能量關系可知:ΔH1=ΔH2+ΔH3,由此可求出ΔH3=+2 218 kJ/mol,根據(jù)化學鍵與反應能量的關系可知:ΔH3=1×154 kJ/mol+4×E(N—H)+1×500 kJ/mol,解得E(N—H)=+391 kJ/mol。
6.下列有關反應熱的敘述錯誤的是( A )
①已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,則氫氣的燃燒熱為-241.8 kJ·mol-1
②由單質A轉化為單質B是一個吸熱過程
7、,由此可知單質B比單質A穩(wěn)定
③X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH>0,恒溫恒容條件下達到平衡后加入X,上述反應的ΔH增大
④已知:
共價鍵
C—C
C===C
C—H
H—H
鍵能/(kJ·mol-1)
348
610
413
436
上表數(shù)據(jù)可以計算出CH3(g)+3H2(g)―→CH3(g)的焓變
⑤根據(jù)蓋斯定律,推知在相同條件下,金剛石或石墨燃燒生成1 mol CO2氣體時,放出的熱量相等
A.①②③④⑤ B.③④⑤
C.④⑤ D.①②③⑤
解析 ①中水為氣態(tài),錯誤;②B具備的能量大于A,能量越高越不穩(wěn)定,錯誤;③ΔH不隨因濃
8、度改變引起的化學平衡的移動而改變,錯誤;④苯環(huán)中無碳碳雙鍵,錯誤;⑤金剛石和石墨不是同種物質,具備的能量不同,錯誤。
7.已知:
①2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH1=-566 kJ/mol
②2Na2O2(s)+2CO2(g)===2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH2=-452 kJ/mol
根據(jù)以上熱化學方程式,下列判斷不正確的是( A )
A.上圖可表示由CO生成CO2的反應過程和能量關系
B.CO的燃燒熱為283 kJ/mol
C.2Na2O2(s)+2CO2(s)===2Na2CO3(s)+O2(g)
ΔH>-452 kJ/mol
D.CO
9、(g)與Na2O2(s)反應放出509 kJ熱量時,電子轉移數(shù)為2NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)
解析 A項,圖中應注明各物質的聚集狀態(tài)及化學計量數(shù),因為ΔH的大小與物質的聚集狀態(tài)和化學計量數(shù)有關,錯誤;B項,由2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH1=-566 kJ/mol可知,CO的燃燒熱為283 kJ/mol,正確;C項,同種物質呈固體時所具有的能量低于呈氣體時所具有的能量,當CO2為固體時,反應物能量越低,放熱越少,ΔH越大,正確;根據(jù)蓋斯定律,由(①+②)得Na2O2(s)+CO(g)===Na2CO3(s) ΔH=(ΔH1+ΔH2)=-509 kJ/mol,故放出
10、509 kJ熱量時剛好轉移2 mol電子,D項正確。
8.下列說法不正確的是( B )
A.已知冰的熔化熱為6.0 kJ/mol,冰中氫鍵鍵能為20.0 kJ/mol,假設1 mol冰中含有2 mol氫鍵,且熔化熱完全用于破壞冰的氫鍵,則最多只能破壞冰中15%的氫鍵
B.已知一定溫度下,醋酸溶液的物質的量濃度為c,電離度為α,Ka=。若加入少量醋酸鈉固體,則CH3COOHCH3COO-+H+向左移動,α減小,Ka變小
C.實驗測得環(huán)己烷(l)、環(huán)己烯(l)和苯(l)的標準燃燒熱分別為-3 916 kJ/mol、-3 747 kJ/mol和-3 265 kJ/mol,可以證明在苯分子
11、中不存在獨立的碳碳雙鍵
D.已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨,s)===2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0 kJ/mol,②CO(g)+O2(g)===CO2(g)ΔH2=-283.0 kJ/mol,③C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)ΔH3=-393.5 kJ/mol。則4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH=-1 641.0 kJ/mol
解析 A項,已知1 mol冰中含有2 mol氫鍵,冰的熔化熱為6.0 kJ/mol,而冰中氫鍵鍵能為20.0 kJ/mol,假設冰融化時,冰的熔化熱全部用于打破冰的氫鍵,由計算可知,其熔化熱至多只能打破冰中
12、全部氫鍵的15%[6.0÷(20.0×2)×100%=15%],正確;B項,電離常數(shù)Ka只與溫度有關,與濃度無關,錯誤;C項,若苯分子中有獨立的碳碳雙鍵,則苯應是環(huán)己三烯。環(huán)己烯(l)與環(huán)己烷(l)相比,形成一個碳碳雙鍵,能量降低169 kJ/mol,而苯(l)與環(huán)己烷(l)相比,形成三個碳碳雙鍵,則能量應降低169 kJ/mol×3=507 kJ/mol,而實際測得苯的燃燒熱僅為3 265 kJ/mol,能量降低了3 916 kJ/mol-3 265 kJ/mol=651 kJ/mol,遠大于507 kJ/mol,故說明苯分子不是環(huán)己三烯的結構,不存在獨立的碳碳雙鍵,正確;D項,根據(jù)蓋斯定律
13、,由(③-②)×6-①×2可得4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH=-1 641.0 kJ/mol,正確。
9.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。結合表中信息判斷下列說法不正確的是( D )
共價鍵
H—H
F—F
H—F
H—Cl
H—I
E/(kJ·mol-1)
436
157
568
432
298
A.432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1
B.表中最穩(wěn)定的共價鍵是H—F鍵
C.H2(g)―→2H(g) ΔH=+436 kJ·mol-1
D.H2(g)+F2(g)===2HF(g
14、) ΔH=-25 kJ·mol-1
10.反應A+B―→C分兩步進行:①A+B―→X,②X―→C,反應過程中能量變化如圖所示,E1表示反應A+B―→X的活化能。下列有關敘述正確的是( C )
A.E2表示反應X―→C的活化能
B.X是反應A+B―→C的催化劑
C.反應A+B―→C的ΔH<0
D.加入催化劑可改變反應A+B―→C的焓變
11.判斷正誤,正確的劃“√”,錯誤的劃“×”。
(1)(2016·天津卷)使用催化劑能夠降低化學反應的反應熱(ΔH)。( × )
(2)(2016·江蘇卷)下圖表示燃料燃燒反應的能量變化。( × )
(3)相同條件下,等質量的碳按a、b
15、兩種途徑完全轉化,途徑a比途徑b放出更多熱能。( × )
途徑a:CCO+H2CO2+H2O
途徑b:CCO2
(4)Mg在CO2中燃燒,反應中的化學能全部轉化為熱能。( × )
12.(1)甲醇是一種重要的化工原料,在生產(chǎn)中有著重要的應用。工業(yè)上用甲烷氧化法合成甲醇的反應有:
(ⅰ)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247.3 kJ·mol-1
(ⅱ)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.1 kJ·mol-1
(ⅲ)2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH3=-566.01 kJ·mol-1
用CH4和O
16、2直接制備甲醇蒸氣的熱化學方程式為__2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g) ΔH=-251.6 kJ·mol-1__。
(2)水煤氣(主要成分:CO、H2)是重要的燃料和化工原料,可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得。已知:①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1;
②C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1;
③CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1;
④H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1;
⑤H2(g)+O2(
17、g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1。
將2.4 g炭轉化為水煤氣,再完全燃燒生成CO2和水蒸氣,整個過程的ΔH=__-78.7__ kJ·mol-1。
(3)(2016·四川卷)工業(yè)上常用磷精礦[Ca5(PO4)3F]和硫酸反應制備磷酸。已知25 ℃,101 kPa時:CaO(s)+H2SO4(l)===CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-271 kJ·mol-1;5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) ΔH=-937 kJ·mol-1,則Ca5(PO4)3F和硫酸反應生成磷酸的熱化學方程式是__Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)===5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g) ΔH=-418 kJ·mol-1__。