高中化學(xué)高考三輪沖刺 2023屆高三化學(xué)總復(fù)習鞏固練習20化學(xué)能與熱能

鞏固練習20化學(xué)能與熱能時間：45分鐘分值：100分一、選擇題(共48分，每小題4分)1．下列與化學(xué)反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正確的是()A．生成物總能量一定低于反應(yīng)物總能量B．放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率C．應(yīng)用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應(yīng)焓變D．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同[答案]C[解析]本題考查化學(xué)反應(yīng)能量變化，意在考查考生的分析推理能力和實際運用知識的能力。放熱反應(yīng)的特點是生成物總能量低于反應(yīng)物總能量，吸熱反應(yīng)的特點是生成物總能量高于反應(yīng)物總能量，A選項錯誤；反應(yīng)速率受反應(yīng)物本身的性質(zhì)、壓強、溫度、濃度、催化劑等因素影響，與反應(yīng)放熱吸熱無直接關(guān)系，B選項錯誤；蓋斯定律表明：焓變與反應(yīng)過程無關(guān)，只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，C選項正確；同一反應(yīng)的ΔH不因反應(yīng)條件的改變而改變，只與溫度和壓強有關(guān)，D選項錯誤。2．下列說法不正確的是()A．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)B．任何放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能夠發(fā)生C．反應(yīng)物和生成物具有的總能量決定了反應(yīng)是吸熱還是放熱D．吸熱反應(yīng)在一定條件下(如加熱等)也能夠發(fā)生[答案]B[解析]化學(xué)反應(yīng)中的能量變化主要表現(xiàn)為放熱、吸熱。反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物具有的總能量的相對大小。放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)在一定條件下都能發(fā)生。如需加熱引發(fā)的反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)，也可能是吸熱反應(yīng)。3．已知反應(yīng)X＋Y=M＋N為吸熱反應(yīng)，對這個反應(yīng)的下列說法中正確的是()A．X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量B．因為該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故一定要加熱反應(yīng)才能進行C．破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量D．X和Y的總能量一定低于M和N的總能量[答案]D[解析]X＋Y=M＋NΔH>0，就說明X與Y的總能量低于M、N的總能量，A錯，D正確；破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量大于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量，C錯；吸熱反應(yīng)有的不需要加熱也可反應(yīng)，如氫氧化鋇晶體與氯化銨攪拌即可。4．下面均是正丁烷與氧氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(25℃①C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2878kJ/mol②C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(g)ΔH＝－2658kJ/mol③C4H10(g)＋eq\f(9,2)O2(g)=4CO(g)＋5H2O(l)ΔH＝－1746kJ/mol④C4H10(g)＋eq\f(9,2)O2(g)=4CO(g)＋5H2O(g)ΔH＝－1526kJ/mol由此推斷，正丁烷的燃燒熱是()A．2878kJ/mol B．2658kJ/molC．1746kJ/mol D．1526kJ/mol[答案]A[解析]根據(jù)燃燒熱的概念，本題中H2O應(yīng)為液態(tài)，碳的氧化物為CO2。5．在298K、100kPa時，已知：2H2O(g)＝O2(g)＋2H2(g)ΔH1Cl2(g)＋H2(g)＝2HCl(g)ΔH22Cl2(g)＋2H2O(g)＝4HCl(g)＋O2(g)ΔH3則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是()A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2[答案]A[解析]本題考查蓋斯定律。據(jù)題可知，第三個反應(yīng)可以是一方程與二方程的兩倍之和。故ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2。6．斷開1molAB(g)分子中的化學(xué)鍵，使其分別生成氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子所吸收的能量稱為A—B鍵的鍵能。已知H—H鍵鍵能為436kJ/mol，H—N鍵鍵能為391kJ/mol，根據(jù)化學(xué)方程式：N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－92kJ/mol，則N≡N的鍵能是()A．431kJ/mol B．946kJ/molC．649kJ/mol D．869kJ/mol[答案]B[解析]由題意得，3×436kJ/mol＋E(N≡N)－6×391kJ/mol＝－92kJ/mol，E(N≡N)＝946kJ/mol。7．在相同溫度和壓強下，將32g硫分別在純氧中和空氣中完全燃燒，令前者放出熱量為Q1，后者放熱為Q2，則關(guān)于Q1和Q2的相對大小正確的判斷是()A．Q1＝Q2 B．Q1>Q2C．Q1<Q2 D．無法判斷[答案]C[解析]相同的反應(yīng)物具有相同的能量，相同的生成物具有相同的能量，兩種環(huán)境下反應(yīng)時，反應(yīng)物與生成物之間的能量差也是相同的。但能量是守恒的，這些能量并不一定完全以熱量形式放出，第一種情況下反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生的“明亮的藍紫色火焰”較第二種情況下產(chǎn)生的“微弱的淡藍色火焰”以光能形式釋放的能量要多。所以以熱量形式放出的能量就較在空氣中放熱要少些。8．已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－·mol－1CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJ·mol－1現(xiàn)有H2與CH4的混合氣體112L(標準狀況)，使其完全燃燒生成CO2和H2O(l)，若實驗測得反應(yīng)放熱3695kJ，則原混合氣體中H2與CH4的物質(zhì)的量之比是()A．1∶1 B．1∶3C．1∶4 D．2∶3[答案]B[解析]本題考查的知識點是有關(guān)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的計算。設(shè)H2、CH4的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol。則x＋y＝5mol,2＋890y＝3695，解得x＝；y＝，兩者比為1∶3，故選B項。9．(2023·海南，5)已知：2Zn(s)＋O2(g)=2ZnO(s)ΔH＝－·mol－12Hg(l)＋O2(g)=2HgO(s)ΔH＝－·mol－1則反應(yīng)Zn(s)＋HgO(s)=ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH為()A．＋·mol－1 B．＋kJ·mol－1C．－kJ·mol－1 D．－·mol－1[答案]C[解析]本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用。將第一個反應(yīng)減去第二個反應(yīng)，然后將各物質(zhì)的系數(shù)同時除以2就能得到要求的反應(yīng)，同時反應(yīng)的焓變也需要除以2。10．某些化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵H—HCl—ClH—Cl鍵能/kJ·mol－1436243431則下列熱化學(xué)方程式不正確的是()\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=HCl(g)ΔH＝－kJ·mol－1B．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=HCl(g)ΔH＝＋kJ·mol－1D．2HCl(g)=H2(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋183kJ·mol－1[答案]C[解析]ΔH＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和，eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=HCl(g)的ΔH＝(436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1)/2－431kJ·mol－1＝－kJ·mol－1，所以，A項對，C項錯；B項反應(yīng)ΔH＝436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－2×431kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1，對；D項反應(yīng)的ΔH＝2×431kJ·mol－1－(436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1)＝＋183kJ·mol－1，對。11．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化：下列說法中正確的是()A．1molN2(g)和1molO2(g)反應(yīng)放出的能量為180kJB．1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量C．通常情況下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOD．NO是一種酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水[答案]B[解析]根據(jù)圖示可以看出拆開1molN2和1molO2需要吸收的能量分別為946kJ和498kJ，生成2molNO(g)放出的能量＝2mol×632kJ/mol。故反應(yīng)吸收能量為180kJ。選項B，N2和O2的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量。選項C，N2與O2在高壓放電時才能化合生成NO。選項D，NO不是酸性氧化物，不能與NaOH溶液反應(yīng)。12．已知膽礬溶于水時溶液溫度降低，室溫下將1mol無色硫酸銅制成溶液時放出熱量為Q1，又知膽礬分解的熱化學(xué)方程式為：CuSO4·5H2O(s)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH＝＋Q2則Q1和Q2的關(guān)系為()A．Q1<Q2 B．Q1>Q2C．Q1＝Q2 D．無法確定[答案]A[解析]根據(jù)膽礬溶于水吸熱，無水硫酸銅溶于水放熱，以及膽礬加熱生成無水硫酸銅的熱化學(xué)方程式可得，膽礬、無水硫酸銅及CuSO4溶液三者能量高低關(guān)系如下圖所示。從圖中可得Q1和Q2的關(guān)系是：Q1<Q2。二、非選擇題(共52分)13．(10分)用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574kJ·mol－1CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1160kJ·mol－1若用標準狀況下4.48LCH4還原NO2至N2，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為________，寫出上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：___________________________________________________。[答案]molCH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867kJ·mol－114．(13分)已知稀溶液中，1molH2SO4與KOH溶液恰好完全反應(yīng)時，放出kJ熱量，寫出表示H2SO4與NaOH反應(yīng)生成1molH2O的熱化學(xué)方程式__________________________________。(2)在101kPa時，H2在molO2中完全燃燒生成molH2O(l)時放出kJ熱量，則H2的燃燒熱為________，表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：_______________________。(3)(2023·浙江高考節(jié)選)已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)=2Fe(s)＋3CO(g)ΔH＝kJ·mol－1CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－kJ·mol－1C(石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－kJ·mol－1由Fe(s)和O2(g)反應(yīng)生成Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為_________________________________________________。[答案](1)eq\f(1,2)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－kJ/mol(2)kJ·mol－1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1(3)4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH＝－1kJ·mol－1[解析](3)化學(xué)方程式為4Fe＋3O2=2Fe2O3。由蓋斯定律可求出所給反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝(－kJ·mol－1)×6－(－kJ·mol－1)×6－kJ·mol－1)×2＝－1kJ·mol－1。15．(14分)某實驗小組用mol/LNaOH溶液和mol/LH2SO4溶液進行中和熱的測定。測定中和熱的實驗裝置如圖所示(1)寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)表示中和熱的熱化學(xué)方程式(中和熱數(shù)值kJ/mol)：____________。(2)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表。①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝簩嶒灤螖?shù)溫度起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃平均溫度差(t2－t1)/℃H2SO4NaOH平均值1234②近似認為mol/LNaOH溶液和mol/LH2SO4溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比熱容c＝J/(g·℃)。則中和熱ΔH＝________(取小數(shù)點后一位)。③上述實驗結(jié)果的數(shù)值與kJ/mol有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是(填字母)________。a．實驗裝置保溫、隔熱效果差b．在量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)c．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小燒杯中d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度[答案](1)eq\f(1,2)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－kJ/mol。(2)①②－kJ/mol③acd[解析](1)根據(jù)中和熱定義和熱化學(xué)方程式的書寫原則可得：eq\f(1,2)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－kJ/mol(2)第1、2、3、4次實驗的溫度差分別為4.0℃、6.1℃、3.9℃、4.1℃，與其他三組數(shù)據(jù)相比，6.1℃較大，舍去。其余三次溫度差的平均值為4.0℃。mol/LH2SO4(aq)和mol/LNaOH(aq)的密度均為1g/cm3，故m(H2SO4)＝ρ(H2SO4)·V(H2SO4)＝30g，m(NaOH)＝ρ(NaOH)·V(NaOH)＝50g。中和后生成的溶液為稀溶液，其比熱容c＝J/(g·℃)，由此可以計算出30mLH2SO4(aq)和50mLNaOH(aq)發(fā)生反應(yīng)時放出的熱量為：Q放＝[m(NaOH)＋m(H2SO4)]·c·(t2－t1)，中和熱為生成1molH2O(l)時放出的熱量，ΔH＝－eq\f(80××,×1016．(15分)(2023·溫州八校聯(lián)考)(1)①根據(jù)下列圖示，寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_______________________________________。②根據(jù)如圖所示情況，判斷下列說法中正確的是()A．其熱化學(xué)方