高考化學二輪復習 專題能力訓練7 化學反應與熱能（含解析）-人教版高三化學試題

專題能力訓練七化學反應與熱能(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(共7小題,每小題6分,共42分。每小題只有1個選項符合題意)1.下列說法或表示方法正確的是()A.反應物的總能量低于生成物的總能量時,該反應一定不能發(fā)生B.強酸跟強堿反應放出的熱量就是中和熱C.大多數(shù)化合反應發(fā)生時,斷鍵時吸收的熱量小于成鍵時放出的熱量D.在101kPa、25℃時,12gC完全燃燒生成CO,放出110.35kJ熱量,則C的燃燒熱為110.35kJ·mol-1答案:C解析:反應物的總能量低于生成物的總能量即吸熱反應,可以發(fā)生,A錯誤;中和熱是指強酸強堿的稀溶液完全中和生成1mol水時放出的熱量,B錯誤;大多數(shù)化合反應是放熱反應,C正確;1mol可燃物充分燃燒,生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量才是燃燒熱,D錯誤。2.下列有關敘述正確的是()A.已知反應2H2(g)+O2(g)2H2O(g)的ΔH=-483.6kJ·mol-1,則氫氣的燃燒熱為241.8kJ·mol-1B.已知3O2(g)2O3(g)ΔH>0,則臭氧比氧氣穩(wěn)定C.含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.7kJ的熱量,則該反應的熱化學方程式為:NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.4kJ·mol-1D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH1,2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2,則ΔH1>ΔH2答案:C解析:1mol可燃物充分燃燒,生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量是燃燒熱,生成的水應該為液態(tài),A錯誤;物質具有的能量越低越穩(wěn)定,氧氣更穩(wěn)定,B錯誤;20.0gNaOH為0.5mol,故1molNaOH與HCl完全中和放熱28.7×2kJ,C正確;ΔH為負值,放熱越多值越小,D錯誤。3.(2019河北隆化高三質檢)如圖所示,下列說法不正確的是()(1)(2)A.反應過程(1)的熱化學方程式為A2(g)+B2(g)C(g)ΔH1=-Q1kJ·mol-1B.反應過程(2)的熱化學方程式為C(g)A2(g)+B2(g)ΔH2=+Q2kJ·mol-1C.Q1>Q2D.ΔH2>ΔH1答案:C解析:由圖像數(shù)據(jù)可知,反應過程(1)的熱化學方程式為A2(g)+B2(g)C(g)ΔH1=-Q1kJ·mol-1,反應過程(2)的熱化學方程式為C(g)A2(g)+B2(g)ΔH2=+Q2kJ·mol-1,故A、B兩項正確;反應過程(1)與反應過程(2)中,反應物、生成物所涉及物質及狀態(tài)均相同,只是過程相反,故Q1=Q2,C項不正確;ΔH1為負值,ΔH2為正值,故ΔH2>ΔH1,D項正確。4.下列有關敘述正確的是()A.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ·mol-1,則CO2分解的熱化學方程式為:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)ΔH=+283.0kJ·mol-1B.向1L0.5mol·L-1的NaOH溶液中加入下列物質:①稀醋酸②濃硫酸③稀硝酸恰好完全反應,其焓變ΔH1、ΔH2、ΔH3的關系是:ΔH1<ΔH3<ΔH2C.一定條件下,將0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密閉的容器中充分反應生成NH3(g),放熱19.3kJ,其熱化學方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-38.6kJ·mol-1D.已知氯氣、溴蒸氣分別與氫氣的反應可表示為(Q1、Q2的值均大于零):H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)ΔH=-Q1kJ·mol-1H2(g)+Br2(g)2HBr(g)ΔH=-Q2kJ·mol-1則Q1>Q2答案:D解析:燃燒熱是指1mol可燃物充分燃燒,生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量,所以CO2分解的熱化學方程式為2CO2(g)2CO(g)+O2(g)ΔH=+566.0kJ·mol-1,A錯誤;醋酸是弱電解質,電離時吸熱,濃硫酸溶于水時放熱,放熱多少排序為濃硫酸>稀硝酸>稀醋酸,又因為放熱反應中ΔH為負值,故ΔH2<ΔH3<ΔH1,B錯誤;因為N2與H2的反應為可逆反應,0.5molN2(g)與1.5molH2(g)只能部分反應,無法計算焓變,C錯誤;氫氣與氯氣反應放出的熱量多,D正確。5.(2019天津第一中學高三月考)下列說法正確的是()A.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-801.3kJ·mol-1,結論:CH4的燃燒熱為801.3kJ·mol-1B.稀溶液中有H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,結論:將鹽酸與稀氨水混合后,若生成1molH2O,則會放出57.3kJ的能量C.Sn(s,灰)Sn(s,白)ΔH=+2.1kJ·mol-1(灰錫為粉末狀),結論:錫制品在寒冷的冬天因易轉化為灰錫而損壞D.C(s,石墨)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1,C(s,金剛石)+O2(g)CO2(g)ΔH=-395kJ·mol-1,結論:相同條件下金剛石性質比石墨穩(wěn)定答案:C解析:1mol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,叫做該物質的燃燒熱,生成物中水應為液態(tài)水,A項錯誤;強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成1mol液態(tài)水時放出的熱量叫中和熱,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,NH3·H2O是弱堿,電離需要吸熱,反應放出的熱量小于57.3kJ,B項錯誤;冬天溫度低,平衡逆向移動,錫制品轉化為粉末狀的灰錫而損壞,C項正確;C(s,石墨)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1①;C(s,金剛石)+O2(g)CO2(g)ΔH=-395kJ·mol-1②;①-②得C(s,石墨)C(s,金剛石)ΔH=+1.5kJ·mol-1,說明石墨變成金剛石要吸收熱量,即金剛石比石墨能量高,物質所含能量越低越穩(wěn)定,所以石墨更穩(wěn)定,D項錯誤。6.下圖是鎂與鹵素單質(X2)反應的能量變化示意圖。下列說法正確的是()A.由MgCl2制取Mg是放熱過程B.熱穩(wěn)定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C.常溫下氧化性:F2<Cl2<Br2<I2D.由圖可知此溫度下MgBr2(s)與Cl2(g)反應的熱化學方程式為:MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g)ΔH=-117kJ·mol-1答案:D解析:Mg(s)與Cl2(g)的總能量高于MgCl2(s)的能量,由MgCl2(s)制取Mg(s)是吸熱過程,A錯誤;物質所含能量越低越穩(wěn)定,B錯誤;氧化性:F2>Cl2>Br2>I2,C錯誤;①Mg(s)+Cl2(g)MgCl2(s)ΔH=-641kJ·mol-1,②Mg(s)+Br2(g)MgBr2(s)ΔH=-524kJ·mol-1,①-②即得D項中的熱化學方程式,D正確。7.(2019天津大學附屬中學高三模擬)已知:①2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-217kJ·mol-1,②C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=bkJ·mol-1。H—H、O—H和OO鍵的鍵能分別為436kJ·mol-1、462kJ·mol-1和495kJ·mol-1,則b為()A.+352 B.+132 C.-120 D.-330答案:B解析:根據(jù)蓋斯定律:②×2-①得:2H2O(g)O2(g)+2H2(g)ΔH=(2b+217)kJ·mol-1而2H2O(g)O2(g)+2H2(g)ΔH=(4×462-495-436×2)kJ·mol-1,即2b+217=4×462-495-436×2解得b=+132。二、非選擇題(共4小題,共58分)8.(8分)(1)研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要的意義。已知拆開1molH2、1molO2和液態(tài)水中1molO—H鍵使之成為氣態(tài)原子所需的能量分別為436kJ、495kJ和462kJ;CH3OH(g)的燃燒熱為727kJ·mol-1。則CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)ΔH=kJ·mol-1。

(2)甲烷自熱重整是先進的制氫方法,包含甲烷氧化和蒸氣重整。向反應系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣,發(fā)生的主要化學反應有:熱化學方程式甲烷氧化CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-802.6kJ·mol-1CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)ΔH2=-322.0kJ·mol-1蒸氣重整CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH3=+206.2kJ·mol-1CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)ΔH4=+165.0kJ·mol-1已知反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=kJ·mol-1。

答案:(1)-5.5(2)-41.2解析:(1)根據(jù)題意,可得①H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH=(436+495×12-462×2)kJ·mol-1=-240.5kJ·mol②CH3OH(g)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-727kJ·mol-1,則所求熱化學方程式可由①×3-②得到,根據(jù)蓋斯定律,ΔH=-5.5kJ·mol-1。(2)將已知熱化學方程式依次編號為①、②、③、④,則所求熱化學方程式可由④-③得到,根據(jù)蓋斯定律,ΔH=-41.2kJ·mol-1。9.(15分)(1)已知:①CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH=+86.89kJ·mol-1②CH3OH(g)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-638.51kJ·mol-1已知水的汽化熱為44kJ·mol-1,則表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為 。(2)以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[分子式為CO(NH2)2]。已知:①2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s)ΔH=-159.5kJ·mol-1②NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=+116.5kJ·mol-1③H2O(l)H2O(g)ΔH=+44.0kJ·mol-1寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學反應方程式 。

答案:(1)H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1(2)2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)ΔH=-87.0kJ·mol-1解析:(1)①CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH=+86.89kJ·mol-1②CH3OH(g)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-638.51kJ·mol-1③H2O(l)H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1根據(jù)蓋斯定律,13×(②-①)得④H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1,④-③得H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1(2)根據(jù)蓋斯定律,①+②-③:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)ΔH=-87.0kJ·mol-1。10.(2018全國Ⅲ)(15分)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料?；卮鹣铝袉栴}。(1)SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體,遇潮氣時發(fā)煙生成(HSiO)2O等,寫出該反應的化學方程式:

。

(2)SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應:2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH1=48kJ·mol-13SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3(g)ΔH2=-30kJ·mol-1則反應4SiHCl3(g)SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH為kJ·mol-1。

(3)對于反應2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑,在323K和343K時SiHCl3的轉化率隨時間變化的結果如圖所示。①343K時反應的平衡轉化率α=%。平衡常數(shù)K343K=(保留2位小數(shù))。

②在343K下:要提高SiHCl3轉化率,可采取的措施是;要縮短反應達到平衡的時間,可采取的措施有、。

③比較A、B處反應速率大小:vA(填“大于”“小于”或“等于”)vB。反應速率v=v正-v逆=k正xSiHCl32-k逆xSiH2Cl2xSiCl4,答案:(1)2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl(2)114(3)①220.02②及時移去產物改進催化劑提高反應物壓強(濃度)③大于1.3解析:(1)SiHCl3與H2O反應生成(HSiO)2O為非氧化還原反應,由原子守恒配平:2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl。(2)2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH1=48kJ·mol-1①3SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3(g)ΔH2=-30kJ·mol-1②根據(jù)蓋斯定律:①×3+②即可得4SiHCl3(g)SiH4(g)+3SiCl4(g)ΔH=114kJ·mol-1。(3)①由圖根據(jù)“先拐先平速率大”可知A點所在曲線溫度較高,則343K時平衡轉化率為22%;設SiHCl3起始物質的量為1mol,則有 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)起始物質的量/mol 1 0 0轉化物質的量/mol 0.22 0.11 0.11平衡物質的量/mol 0.78 0.11 0.11平衡常數(shù)K343K=0.③A處反應相當于在B處反應的基礎上升高溫度,反應速率vA大于vB;達平衡時v正、v逆相等,k正xSiHCl32k正k逆=A處SiHCl3轉化率為20%,設起始時SiHCl3物質的量為1mol,則有: 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)起始物質的量/mol 1 0 0轉化物質的量/mol 0.2 0.1 0.1A點物質的量/mol 0.8 0.1 0.1此時SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物質的量分數(shù)分別為0.8、0.1、0.1,v正11.(20分)(1)在化工生產過程中,少量CO的存在會引起催化劑中毒。為了防止催化劑中毒,常用SO2將CO氧化,SO2被還原為S。已知:①C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH1=-126.4kJ·mol-1②C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1③S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH3=-296.8kJ·mol-1則SO2氧化CO的熱化學方程式為。

(2)用O2將HCl轉化為Cl2,可提高效率,減少污染。傳統(tǒng)上該轉化通過下圖所示的催化循環(huán)實現(xiàn)。其中,反應①為2HCl(g)+CuO(s)H2O(g)+CuCl2(s)ΔH1反應②生成1molCl2的反應熱為ΔH2,則總反應的熱化學方程式為(反應熱用ΔH1和ΔH2表示)。

(3)將CH4與H2O(g)通入聚焦太陽能反應器,可發(fā)生反應:①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),該反應的ΔH=+206kJ·mol-1已知:②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802kJ·mol-1