高考總復(fù)習(xí)化學(xué)練習(xí)第六章第1節(jié)課時跟蹤練

第1節(jié)化學(xué)能與熱能課時跟蹤練一、選擇題1．為消除目前燃料燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時緩解能源危機，有關(guān)專家提出了利用太陽能制取氫能的構(gòu)想。下列說法正確的是()A．H2O的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．氫能源已被普遍使用C．2mol液態(tài)H2O具有的總能量低于2molH2和1molO2的能量D．氫氣不易貯存和運輸，無開發(fā)利用價值解析：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)是吸熱反應(yīng)，說明2mol液態(tài)H2O的能量低于2molH2和1molO2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易貯存和運輸，所以氫能源利用并未普及，但發(fā)展前景廣闊。答案：C2．H2與ICl的反應(yīng)分①、②兩步進行，其能量曲線如下圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．反應(yīng)①、反應(yīng)②均為放熱反應(yīng)B．反應(yīng)①、反應(yīng)②均為氧化還原反應(yīng)C．反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢，與相應(yīng)正反應(yīng)的活化能無關(guān)D．反應(yīng)①、反應(yīng)②的焓變之和為ΔH＝－218kJ·mol－1解析：根據(jù)圖象可知，反應(yīng)①和反應(yīng)②中反應(yīng)物總能量都大于生成物，則反應(yīng)①、②均為放熱反應(yīng)，A正確；反應(yīng)①、②中都存在元素化合價變化，所以反應(yīng)①、②都是氧化還原反應(yīng)，B正確；反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢，說明反應(yīng)①中正反應(yīng)的活化能較大，反應(yīng)②中正反應(yīng)的活化能較小，C錯誤；反應(yīng)①、反應(yīng)②總的能量變化為218kJ，根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)①、反應(yīng)②的焓變之和為ΔH＝－218kJ·mol－1，D正確。答案：C3．(2017·惠州模擬)有關(guān)下列圖象的敘述不正確的是()(1)(2)A．圖(1)表示的熱化學(xué)方程式為CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1B．圖(2)表示的熱化學(xué)方程式為CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝＋41kJ·mol－1C．由圖可知正逆反應(yīng)的熱效應(yīng)的數(shù)值相同D．兩個圖象表示的含義不同解析：圖(1)表示CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1，A正確；圖(2)表示的熱化學(xué)方程式為CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41kJ·mol－1，B錯誤；由圖知C正確；兩個圖象的反應(yīng)物、生成物正好相反，D正確。答案：B4．已知：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1②H2(g)＋S(g)=H2S(g)ΔH＝－20.1kJ·mol－1下列判斷正確的是()A．1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水吸收熱量241.8kJB．1molH2O(g)和1molH2S(g)的能量相差221.7kJC．由①②知，水的熱穩(wěn)定性小于硫化氫D．若反應(yīng)②中改用固態(tài)硫，1molS(s)完全反應(yīng)，放出的熱量小于20.1kJ解析：A項，1mol氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水吸收熱量241.8kJ；B項，H2O(g)和1molH2S(g)的能量無法比較；C項水的熱穩(wěn)定性強于硫化氫。答案：D5．(2017·珠海模擬)已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH13H2(g)＋Fe2O3(s)=2Fe(s)＋3H2O(g)ΔH22Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)ΔH32Al(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Al2O3(s)ΔH42Al(s)＋Fe2O3(s)=Al2O3(s)＋2Fe(s)ΔH5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是()A．ΔH1＜0，ΔH3>0 B．ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5解析：燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，故ΔH3＜0，A錯誤；將上述反應(yīng)分別編號為①②③④⑤，反應(yīng)⑤是鋁熱反應(yīng)，顯然是放熱反應(yīng)，ΔH5＜0，將反應(yīng)④－反應(yīng)③可得反應(yīng)⑤，即ΔH5＝ΔH4－ΔH3＜0，B正確、D錯誤；將反應(yīng)②＋反應(yīng)③可得反應(yīng)3H2(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=3H2O(g)，故ΔH1＝eq\f(2,3)(ΔH2＋ΔH3)，C錯誤。答案：B6．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出廢舊印刷電路板上的銅。已知：Cu(s)＋2H＋(aq)=Cu2＋(aq)＋H2(g)ΔH＝＋64.39kJ·mol－12H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)ΔH＝－196.46kJ·mol－1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.84kJ·mol－1在H2SO4溶液中，Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2＋(aq)和H2O(l)的反應(yīng)熱的ΔH等于()A．－417.91kJ·mol－1 B．－319.68kJ·mol－1C．＋546.69kJ·mol－1 D．－448.46kJ·mol－1解析：Cu(s)＋2H＋(aq)=Cu2＋(aq)＋H2(g)ΔH＝＋64.39kJ·mol－1；H2O2(l)=H2O(l)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－98.23kJ·mol－1；H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.84kJ·mol－1；三式相加得：Cu(s)＋2H＋(aq)＋H2O2(l)=2H2O(l)＋Cu2＋(aq)ΔH＝－319.68kJ·mol－1。答案：B7．(2017·江蘇卷)通過以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是()①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH1＝akJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH3＝ckJ·mol－1④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝dkJ·mol－1A．反應(yīng)①、②為反應(yīng)③提供原料氣B．反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一C．反應(yīng)CH3OH(g)=eq\f(1,2)CH3OCH3(g)＋eq\f(1,2)H2O(l)的ΔH＝eq\f(d,2)kJ·mol－1D．反應(yīng)2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)kJ·mol－1解析：反應(yīng)①、②的生成物CO2和H2是反應(yīng)③的反應(yīng)物，A正確；反應(yīng)③可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇，變廢為寶，B正確；4個反應(yīng)中，水全是氣態(tài)，沒有給出水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的焓變，C錯誤；把反應(yīng)②③④三個反應(yīng)按(②＋③)×2＋④可得該反應(yīng)及對應(yīng)的焓變，D正確。答案：C8．一定條件下，在水溶液中1molCl－、ClOeq\o\al(－,x)(x＝1，2，3，4)的能量(kJ)相對大小如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是()A．e是ClOeq\o\al(－,3)B．b→a＋c反應(yīng)的活化能為60kJ·mol－1C．a(chǎn)、b、c、d、e中c最穩(wěn)定D．b→a＋d反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為3ClO－(aq)=ClOeq\o\al(－,3)(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－116kJ·mol－1解析：A項，e中Cl元素化合價為＋7價，而ClOeq\o\al(－,3)中Cl元素化合價為＋5價，錯誤；B項，b→a＋c反應(yīng)的活化能為40kJ·mol－1，錯誤；C項，a、b、c、d、e中a能量最低，所以最穩(wěn)定，錯誤；D項，b→a＋d，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得該反應(yīng)方程式為3ClO－=ClOeq\o\al(－,3)＋2Cl－，反應(yīng)熱＝64kJ·mol－1＋2×0kJ·mol－1－3×60kJ·mol－1＝－116kJ·mol－1，所以該熱化學(xué)反應(yīng)方程式為3ClO－(aq)=ClOeq\o\al(－,3)(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－116kJ·mol－1，正確。答案：D9．參考下表鍵能數(shù)據(jù)，估算晶體硅在氧氣中燃燒生成的二氧化硅晶體的熱化學(xué)方程式：Si(s)＋O2(g)=SiO2(s)中，ΔH的值為()化學(xué)鍵Si－OO=OSi－SiSi－ClSi－C鍵能/(kJ·mol－1)460498.8176360347A.－989.2kJ·mol－1 B．＋989.2kJ·mol－1C．－61.2kJ·mol－1 D．－245.2kJ·mol－1解析：硅和二氧化硅均是原子晶體，其中在晶體硅中每個硅原子形成4÷2＝2個Si—Si鍵，在二氧化硅晶體中每個硅原子形成4個Si—O鍵。由于反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量與形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝2×176kJ·mol－1＋498.8kJ·mol－1－4×460kJ·mol－1＝－989.2kJ·mol－1，故選A。答案：A二、非選擇題10．催化劑是化工技術(shù)的核心，絕大多數(shù)的化工生產(chǎn)均需采用催化工藝。(1)①人們常用催化劑來選擇反應(yīng)進行的方向。下圖所示為一定條件下1molCH3OH與O2發(fā)生反應(yīng)時，生成CO、CO2或HCHO的能量變化圖[反應(yīng)物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化劑作用下，CH3OH與O2反應(yīng)主要生成________(填“CO”“CO2”②2HCHO(g)＋O2(g)=2CO(g)＋2H2O(g)ΔH＝________。(2)反應(yīng)A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題：①該反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。②在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1和E2的變化：E1__________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，E2________。③反應(yīng)體系中加入催化劑對反應(yīng)熱是否有影響？________，原因是_______________________________________________________。解析：(1)①使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，活化能越低，普通分子越容易轉(zhuǎn)化成活化分子，反應(yīng)越容易，反應(yīng)速率越快，生成HCHO的活化能最低。②根據(jù)圖表可知2HCHO(g)＋O2(g)=2CO(g)＋2H2O(g)中反應(yīng)物能量高，生成物能量低，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，然后依據(jù)圖中給出數(shù)據(jù)可得ΔH＝－[(676－158－283)×2]kJ·mol－1＝－470kJ·mol－1。(2)①反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，為放熱反應(yīng)。②反應(yīng)體系中加入催化劑，降低反應(yīng)所需的活化能，所以E1、E2均減小，但ΔH不變。答案：(1)①HCHO②－470kJ·mol－1(2)①放熱②減小減?、鄯穹磻?yīng)物和生成物的能量差是不變的11．碳是形成化合物種類最多的元素，其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)。請回答下列問題：(1)有機物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N，轉(zhuǎn)化過程如下：ΔH＝＋88.6kJ/mol則M、N相比，較穩(wěn)定的是________。(2)已知CH3OH(l)的燃燒熱ΔH＝－238.6kJ/mol，CH3OH(l)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－akJ/mol，則a________238.6(填“>”“<”或“＝”)。(3)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層，生成HCl和CO2，當(dāng)有1molCl2參與反應(yīng)時釋放出145kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：______________________________________________________。(4)火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒，所得物質(zhì)可作耐高溫材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)=2Al2O3(s)＋3TiC(s)ΔH＝－1176kJ/mol，則反應(yīng)過程中，每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為________。解析：(1)M轉(zhuǎn)化為N是吸熱反應(yīng)，所以N的能量高，不穩(wěn)定。(2)甲醇燃燒生成CO2(g)和H2(g)屬于不完全燃燒，放出的熱量少，故a<238.6。(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)=4HCl(g)＋CO2(g)，當(dāng)有2molCl2參與反應(yīng)時釋放出290kJ熱量，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)=4HCl(g)＋CO2(g)ΔH＝－290kJ/mol。(4)所給反應(yīng)中轉(zhuǎn)移12個電子，故每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為1176kJ÷12＝98kJ。答案：(1)M(2)<(3)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)=4HCl(g)＋CO2(g)ΔH＝－290kJ/mol(4)98kJ12．(1)向反應(yīng)系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有項目化學(xué)方程式ΔH/(kJ·mol－1)甲烷氧化CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH1CH4(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)－322.0蒸氣重整CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)＋206.2CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)＋165.0①反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。②甲烷的燃燒熱為ΔH2，則ΔH2________ΔH1(填“>”“＝”或“<”)。(2)物質(zhì)(t－BuNO)2在正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應(yīng)：(t－BuNO)22(t－BuNO)ΔH。實驗測得該反應(yīng)的ΔH＝＋50.5kJ·mol－1，活化能Ea＝90.4kJ·mol－1。下列能量關(guān)系圖合理的是________。(3)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO，已知CH4、H2和CO的燃燒熱(ΔH)分別為－890.3kJ·mol－1、－285.8kJ·mol－1和－283.0kJ·mol－1，則生成1m3解析：(1)①由蒸氣重整的兩個反應(yīng)可知，利用第二個