2013年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第一節(jié) 化學(xué)能與熱能（含解析） 新人教版

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1、【高考總復(fù)習(xí)】2013高考化學(xué)專(zhuān)題復(fù)習(xí)：第一節(jié) 化學(xué)能與熱能（人教版） 一、雙項(xiàng)選擇題 1．(2011年海南)某反應(yīng)的ΔH＝＋100 kJ/mol，下列有關(guān)該反應(yīng)的敘述正確的是(　　) A．正反應(yīng)活化能小于100 kJ/mol B．逆反應(yīng)活化能一定小于100 kJ/mol C．正反應(yīng)活化能不小于100 kJ/mol D．正反應(yīng)活化能比逆反應(yīng)活化能大100 kJ/mol 解析：某反應(yīng)的ΔH＝＋100 kJ/mol，說(shuō)明該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，且正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能大100 kJ·mol－1，正反應(yīng)的活化能應(yīng)大于100 kJ/mol，無(wú)法確定逆反應(yīng)的活化能大小。 答案：

2、CD 命題立意：本題考查活化能、反應(yīng)中的能量變化與ΔH的關(guān)系等問(wèn)題，側(cè)重考查考生對(duì)活化能的理解與應(yīng)用，題目的難度較小。 2．(2011年北京理綜)25 ℃、101 kPa下：①2Na(s)＋O2(g)===Na2O(s)　ΔH1＝－414 kJ/mol ②2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)　ΔH2＝－511 kJ/mol 下列說(shuō)法正確的是(　　) A．①和②產(chǎn)物的陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比不相等 B．①和②生成等物質(zhì)的量的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移電子數(shù)不同 C．常溫下Na與足量O2反應(yīng)生成Na2O，隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快 D．25 ℃、100 kPa下，Na2O2(s)＋2Na

3、(s)===2Na2O(s)　ΔH＝－317 kJ/mol 解析：A項(xiàng)Na2O2中的陰離子是O，所以Na2O2中陽(yáng)離子與陰離子的個(gè)數(shù)比為2∶1，與Na2O相同，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)兩種情況下生成等物質(zhì)的量的生成物時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)溫度升高后產(chǎn)物是Na2O2，故C錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。 答案：D 3．氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式，可用下列兩種方程式表示： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－Q1 kJ/mol H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－Q2kJ/mol Q1與Q2的關(guān)系為(　　) A．Q1＝Q2 B．Q2>Q1 C．Q1>2Q2

4、 D．Q1<2Q2 解析：若前者的生成物也為H2O(g)，則Q1＝2Q2，而生成的水為液態(tài)，故Q1＞2Q2。 答案：C 4．氫能是一種既高效又干凈的新能源。氫能具有的優(yōu)點(diǎn)包括：①原料來(lái)源廣?、谝兹紵?、熱值高?、蹆?chǔ)存方便 ④制備工藝廉價(jià)易行 A．①③ B．①② C．③④ D．②④ 解析：氫能來(lái)源于水的分解，原料普遍，①正確；氫氣易燃，放出的熱量多，②正確；氫氣易燃且體積所占空間大，若壓縮則需要高壓，因此儲(chǔ)存不方便，③錯(cuò)；水的分解需要大量的能量，④錯(cuò)。 答案：B 5．(2012年山東省山師大附中高三第二次模擬)根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 (i)I

5、2(s)＋H2(g) 2HI(g)　ΔH1＝＋26.48 kJ/mol (ii)I2(g)＋H2(g) 2HI(g)　ΔH2＝－9.48 kJ/mol。 下列判斷正確的是(　　) A．反應(yīng)(ii)的產(chǎn)物比反應(yīng)(i)的產(chǎn)物穩(wěn)定 B．1 mol I2(s)比1 mol I2(g)總能量低35.96 kJ C．254 g I2中通入2 g H2(g)充分反應(yīng)放熱9.48 kJ D．反應(yīng)(ii)反應(yīng)物的總能量比反應(yīng)(i)反應(yīng)物的總能量高17 kJ 答案：B 6．(2012年重慶卷)肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示。已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(k

6、J)：N≡N為942、O＝O為500、N－N為154，則斷裂1 mol N－H鍵所需的能量(kJ)是(　　) A．194 B．391 C．516 D．658 解析：由圖可知N2H4(g)＋O2(g)===2N(g)＋4H(g)＋2O(g)　ΔH3。由蓋斯定律可知ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝2218 kJ/mol，E(N－N)＋4E(N－H)＋E(O＝O)＝2218。解之得E(N－H)＝391 kJ/mol，故選B。 答案：B 7．下列說(shuō)法或表示方法正確的是(　　) A．測(cè)定HCl和NaOH的中和熱時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)均應(yīng)測(cè)量三個(gè)溫度，即鹽酸的起始溫度、NaOH的起始

7、溫度和反應(yīng)穩(wěn)定后的溫度 B．由“C(石墨)―→C(金剛石)　ΔH＝＋1.9 kJ/mol”可知金剛石比石墨穩(wěn)定 C．在101 kPa時(shí)，2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝＋571.6 kJ/mol D．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJ 解析：反應(yīng)后的讀數(shù)應(yīng)取溫度計(jì)測(cè)到的最高讀數(shù)，A項(xiàng)錯(cuò)；B項(xiàng)ΔH>0，說(shuō)明反應(yīng)吸熱，金剛石的

8、能量高，能量越高越不穩(wěn)定，故B項(xiàng)錯(cuò)；放熱反應(yīng)的焓變應(yīng)為負(fù)值，C項(xiàng)錯(cuò)；因?yàn)闈饬蛩嵩谙♂寱r(shí)還要放出一部分能量，故D項(xiàng)正確。 答案：D 8．(2012年大綱全國(guó))反應(yīng)A＋B→C(ΔH＜0)分兩步進(jìn)行：①A＋B→X(ΔH＞0)，②X→C(ΔH＜0)。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過(guò)程中能量變化的是(　　) 解析：對(duì)于吸熱反應(yīng)，E生成物＞E反應(yīng)物，對(duì)于放熱反應(yīng)，E生成物＜E反應(yīng)物，綜合分析，D正確。 答案：D 9．(2012年山東省濰坊市重點(diǎn)中學(xué)高三2月月考)一定條件下用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知： ①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O

9、(g)　ΔH＝－574 kJ·mol－1 ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1160 kJ·mol－1 下列正確的選項(xiàng)是(　　) A．CH4催化還原NOx為N2的過(guò)程中，若x＝1.6，則轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3.2 mol B．CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－867 kJ·mol－1 C．若0.2 mol CH4還原NO2至N2，在上述條件下放出的熱量為173.4 kJ D．若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3.2 mol 答案：C 10

10、．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－574.6 kJ/mol 2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 452 kJ/mol H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol 下列說(shuō)法正確的是(　　) A．H2(g)的燃燒熱為574.6 kJ/mol B．1/2H2SO4(aq)＋1/2Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol C．同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒，H2(g)放出的熱量多 D．3H2(g)＋CO2(g)

11、===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝＋135.9 kJ/mol 解析：燃燒熱是指在25 ℃、101 kPa下，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量。A項(xiàng)中根據(jù)已知熱化學(xué)反應(yīng)方程式可知H2(g)的燃燒熱為287.3 kJ·mol－1，不正確；B項(xiàng)中有BaSO4(s)生成，而生成BaSO4也是放熱的，所以放出的熱量比57.3 kJ多，即B項(xiàng)中的ΔH<－57.3 kJ/mol，不正確；D項(xiàng)中按蓋斯定律可知正確的是3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－135.9 kJ/mol。 答案：C 11．(2012年5月山東棗莊市理綜模擬(有

12、刪動(dòng))) (1)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－437.3 kJ·mol－1 ① 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝－571.6 kJ·mol－ 1 ② 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3＝－566.0 kJ·mol－1 ③ 則：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝________________________________________________________________________。 (2)某文獻(xiàn)報(bào)道：在30 ℃、30 MPa條件下，以Fe、CoCl2作催

13、化劑，CO2和H2反應(yīng)生成丁烷和戊烷。假定在一容器中充入一定量的CO2和H2，加入催化劑，若CO2和H2的轉(zhuǎn)化率均為100%，產(chǎn)物只有丁烷和戊烷，n(H2)/n(CO2)＝a，則a的取值范圍為_(kāi)_______。 解析：(1)由①－×②－×③得 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) 則ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＝＋131.5 kJ·mol－1 (2)由13H2＋4CO2===C4H10＋8H2O 知全部生成丁烷時(shí)＝ 若全部生成戊烷， 16H2＋5CO2===C5H12＋10H2O ＝ 故a的取值范圍為＜a＜ 答案：(1)＋131.5 kJ·mol－1 (2)

14、＜a＜或3.2＜a＜3.25 12．水煤氣(主要成分CO、H2)是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過(guò)熾熱的炭層制得。已知： ①C(s)＋H2O(s)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ/mol ②C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ/mol ③CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol ④H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8 kJ/mol ⑤H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8 kJ/mol (1)將2.4 g炭轉(zhuǎn)化為水煤氣，再完全燃燒，整個(gè)過(guò)程ΔH＝___

15、_____kJ/mol。 (2)由CO、H2在一定條件下獲得汽油的替代品——甲醇，甲醇的燃燒熱為726.5 kJ/mol，試寫(xiě)出由CO、H2生成甲醇的熱化學(xué)方程式______________。 解析：(1)由蓋斯定律可得②＋③?C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol，所以0.2 mol C完全燃燒，ΔH＝－78.7 kJ/mol。 (2)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)　ΔH1 CH3OH(l)＋O2(g)―→CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.5 kJ/mol(燃燒熱，水為液態(tài)) 由蓋斯定律可得ΔH1＝[－283.0＋(－

16、285.8)×2－(－726.5)]kJ/mol＝－128.1 kJ/mol。 答案：(1)－78.7 (2)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l) ΔH＝－128.1 kJ/mol 13．紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系如下圖所示(圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。 根據(jù)上圖回答下列問(wèn)題： (1)P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式是________________________； (2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式是____________________； 上述分解反應(yīng)是一個(gè)

17、可逆反應(yīng)。溫度T1時(shí)，在密閉容器中加入0.80 mol PCl5，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)PCl5還剩0.60 mol，其分解率α1等于________；若反應(yīng)溫度由T1升高到T2，平衡時(shí)PCl5的分解率為α2，α2________α1(填“大于”、“小于”或“等于”)； (3)工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進(jìn)行，先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3，然后降溫，再和Cl2反應(yīng)生成PCl5。原因是____________________________； (4)P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl5的ΔH3＝________，P和Cl2一步反應(yīng)生成1 mol PCl5的ΔH4________ΔH3

18、(填“大于”、“小于”或“等于”)； (5)PCl5與足量水充分反應(yīng)，最終生成兩種酸，其化學(xué)方程式是__________________。 解析：(1)、(2)中ΔH＝生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量，不難寫(xiě)出兩個(gè)熱化學(xué)方程式。分解率α1＝×100%＝25%；升溫，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，因PCl5的分解要吸熱，故升溫使其分解率增大，α2>α1。 (3)降溫，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。 (4)根據(jù)蓋斯定律：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)不論是一步完成還是多步完成，其熱效應(yīng)總是相同 的。 (5)PCl5和水的反應(yīng)為水解反應(yīng)。 答案：(1)Cl2(g)＋P(s)===PCl3(g) ΔH＝－306

19、 kJ·mol－1 (2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)　ΔH＝93 kJ·mol－1　25%　大于 (3)兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，降溫有利于提高產(chǎn)率，防止產(chǎn)物分解 (4)－399 kJ·mol－1　等于 (5)PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl 14．(1)廣州亞運(yùn)會(huì)“潮流”火炬采用具有廣州民間特色的象牙雕鏤空工藝，以水的和諧與火的激情交相凝聚為理念，寄托了亞洲人民共同推進(jìn)和平與發(fā)展的期望?；鹁鎯?nèi)熊熊大火來(lái)源于丙烷的燃燒，丙烷是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問(wèn)題： ①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過(guò)程中的能量變化圖，請(qǐng)?jiān)趫D中的括

20、號(hào)內(nèi)填入“＋”或“－”。 ②寫(xiě)出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：______________。 ③二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料，應(yīng)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_(kāi)_______。 (2)蓋斯定律認(rèn)為：不管化學(xué)過(guò)程是一步完成或分幾步完成，整個(gè)過(guò)程的總熱效應(yīng)相同。試運(yùn)用蓋斯定律回答下列問(wèn)題： ①已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔΗ1＝－Q1 kJ/mol C2H5OH(g)===C2H5OH(

21、l)　ΔH2＝－Q2 kJ/mol C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH3＝－Q3 kJ/mol 若使46 g液態(tài)無(wú)水酒精完全燃燒，并恢復(fù)到室溫，則整個(gè)過(guò)程中放出的熱量為_(kāi)_______kJ。 ②碳(s)在氧氣供應(yīng)不充足時(shí)，生成CO同時(shí)還部分生成CO2，因此無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得反應(yīng)：C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH。但可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、利用蓋斯定律計(jì)算出該反應(yīng)的ΔH，計(jì)算時(shí)需要測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有______________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：①放熱反應(yīng)，ΔH為負(fù)。 ②生成1 mol H2O(l)　ΔH＝－553.75 kJ/mol方程式生成4 mol, H2O(l)　ΔH＝－553.75×4 kJ/mol。 ③設(shè)C3H8　x mol　CH3OCH3　y mol則有 (解出x、y即可) (2)蓋斯定律。 答案：(1)①－?、贑3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 215.0 kJ·mol－1　③1∶3 (2)①3Q1－Q2＋Q3 ②碳和CO的燃燒熱