高考化学一轮复习第17讲化学能与热能作业

高考化学一轮复习第17讲化学能与热能作业

‎【2019最新】精选高考化学一轮复习第17讲化学能与热能作业 A组　基础题组 ‎1.(2017北京朝阳期中,8)联氨(N2H4)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。已知:‎ ‎①N2H4(l)+1/2N2O4(l) 3/2N2(g)+2H2O(l)‎ ΔH=-546.45 kJ/mol ‎②H2O(g) H2O(l)　ΔH=-44.0 kJ/mol 则2N2H4(l)+N2O4(l) 3N2(g)+4H2O(g)的ΔH是(　　)‎ A.-916.9 kJ/mol B.-458.45 kJ/mol C.+916.9 kJ/mol D.+458.45 kJ/mol ‎2.(2017北京西城期末,6)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH=a kJ·mol-1,反应过程中的能量变化如图所示。下列说法中,不正确的是　(　　)‎ A.a<0‎ B.过程Ⅱ可能使用了催化剂 C.使用催化剂可以提高SO2的平衡转化率 D.反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和 ‎3.(2018北京西城期末)下列属于吸热反应的是(　　)‎ A.氧化钙与水反应 B.铁丝在氧气中燃烧 C.NaOH溶液与盐酸反应 10 / 10‎ D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应 ‎4.(2017北京海淀期中,8)已知:2H2O2(l) 2H2O(l)+O2(g)　ΔH=-98 kJ·mol-1。在含少量I-的溶液中,H2O2的分解过程为:‎ ⅰ.H2O2(l)+I-(aq) H2O(l)+IO-(aq) 　ΔH1‎ ⅱ.H2O2(l)+IO-(aq) H2O(l)+O2(g)+I-(aq)　ΔH2‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A.ΔH1+ΔH2=ΔH B.I-是H2O2分解反应的催化剂 C.欲分解2 mol H2O2(l),至少需要提供98 kJ的热量 D.若生成1 mol O2,则反应ⅱ转移电子的物质的量为2 mol ‎5.(2017北京房山一模,9)处理燃烧产生的烟道气CO和SO2,方法之一是在一定条件下将其催化转化为CO2和S。‎ 已知:①2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)　ΔH=-566.0 kJ/mol ‎②S(s)+O2(g) SO2(g)　ΔH=-296.0 kJ/mol 下列说法中正确的是(　　)‎ A.转化①有利于碳参与自然界的元素循环 B.转化②中S和O2属于不同的核素 C.可用澄清的石灰水鉴别CO2与SO2‎ D.转化的热化学方程式是:2CO(g)+SO2(g) S(s)+2CO2(g)　ΔH=+270 kJ/mol ‎6.(2017北京丰台期末,8)工业上可以利用水煤气(H2、CO)合成二甲醚(CH3OCH3),同时生成CO2。‎ ‎2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)　ΔH=-91.8 kJ/mol 10 / 10‎ ‎2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH=-23.5 kJ/mol CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　ΔH=-41.3 kJ/mol 下列说法不正确的是(　　)‎ A.二甲醚与乙醇互为同分异构体 B.CH3OCH3中只含有极性共价键 C.CH3OH和乙醇均可发生消去反应 D.水煤气合成二甲醚的热化学方程式为3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3 (g)+CO2(g)　ΔH=-248.4 kJ/mol ‎7.(2017北京朝阳二模,11)NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如左下图;研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如右下图。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.NH3催化还原NO为吸热反应 B.过程Ⅰ中NH3断裂非极性键 C.过程Ⅱ中NO为氧化剂,Fe2+为还原剂 D.脱硝的总反应为:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)‎ ‎8.(2018北京海淀期末)已知:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)反应的能量变化示意图如下:‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.点燃条件和光照条件下,反应的ΔH不同 B.反应的ΔH约为[2c-(a+b)] kJ/mol C.“假想的中间物质”的总能量低于起始态H2和Cl2的总能量 10 / 10‎ D.反应涉及的物质中,既有含极性键的物质,也有含非极性键的物质 B组　提升题组 ‎9.(2015北京理综,9)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.CO和O生成CO2是吸热反应 B.在该过程中,CO断键形成C和O C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2‎ D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 ‎10.(2017北京东城一模,26)半水煤气是工业合成氨的原料气,其主要成分为H2、CO、CO2、N2和H2O(g)。半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料。‎ H2、CO、CO2、N2、H2O(g)H2、N2、CO2H2、N2‎ ‎(1)步骤Ⅰ,CO变换反应的能量变化如下图所示:‎ ‎①CO变换反应的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②一定条件下,向体积固定的密闭容器中充入a L半水煤气,发生CO变换反应。测得不同温度(T1、T2)下氢气的体积分数φ(H2)与时间的关系如下图所示。‎ ⅰ.T1、T2的大小关系及判断理由是  　。 ‎ ⅱ.请在上图中画出其他条件相同时,起始充入0.5a L半水煤气,T2温度下氢气的体积分数φ(H2)随时间的变化曲线。‎ 10 / 10‎ ‎(2)步骤Ⅱ,用饱和Na2CO3溶液作吸收剂脱除CO2时,初期无明显现象,后期有固体析出。‎ ‎①溶液中离子浓度关系正确的是　　　(选填字母)。 ‎ a.吸收前:c(Na+)>c(C)>c(OH-)>c(HC)‎ b.吸收初期:2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3)=c(Na+)‎ c.吸收全进程:c(Na+)+c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-)‎ ‎②后期析出固体的成分及析出固体的原因是  　。 ‎ ‎③当吸收剂失效时,请写出一种可使其再生的方法(用化学方程式表示):　 。 ‎ ‎11.从古至今,铁及其化合物在人类生产、生活中的作用发生了巨大变化。‎ ‎(1)古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的,其主要成分是　　　(填字母序号)。 ‎ a.Fe　　　　b.FeO　　　　c.Fe3O4　　　　d.Fe2O3‎ ‎(2)现代利用铁的氧化物循环裂解水制氢气的过程如下图所示。整个过程与温度密切相关,当温度低于570 ℃时,Fe3O4(s)和CO(g)反应得到的产物是Fe(s)和CO2(g),阻碍循环反应的进行。‎ ‎①已知:Fe3O4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g)‎ ΔH1=+19.3 kJ·mol-1‎ ‎3FeO(s)+H2O(g) Fe3O4(s)+H2(g)‎ ΔH2=-57.2 kJ·mol-1‎ C(s)+CO2(g) 2CO(g)　ΔH3=+172.4 kJ·mol-1‎ 10 / 10‎ 铁的氧化物循环裂解水制氢气的总反应的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②下图表示其他条件一定时,Fe3O4(s)和CO(g)反应达平衡时CO(g)的体积百分含量随温度的变化关系。‎ ⅰ.反应Fe3O4(s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g)的ΔH　　　　0(填“>”“<”或“=”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ⅱ.随温度升高,反应Fe3O4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g)的平衡常数的变化趋势是　　　　　;1 040 ℃时,该反应的化学平衡常数的数值是　　　　。 ‎ ‎(3)①古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下:‎ 复分解反应ⅱ的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎② 如今基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中的CN-,方案如下:‎ 若试纸变蓝,则证明食品中含有CN-,请解释检测时试纸中FeSO4的作用: 　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案精解精析 A组　基础题组 ‎1.A　根据盖斯定律,由2×①-4×②可得目标方程式,则ΔH=(-546.45 kJ/mol)×2+44.0 kJ/mol×4=-916.9 kJ/mol。‎ 10 / 10‎ ‎2.C　A项,根据图像知,该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,属于放热反应,则a<0;B项,加入催化剂,能够降低反应的活化能,因此过程Ⅱ可能使用了催化剂;C项,使用催化剂,平衡不移动,不能提高SO2的平衡转化率;D项,该反应为放热反应,则反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和。‎ ‎3.D　A项,氧化钙与水反应是放热反应;B项,铁丝在氧气中燃烧是放热反应;C项,氢氧化钠与盐酸发生中和反应,属于放热反应;D项,Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应是吸热反应。‎ ‎4.C　A项,由盖斯定律知,ΔH1+ΔH2=ΔH;B项,I-是H2O2分解反应的催化剂;C项,分解2 mol H2O2(l)放出98 kJ热量;D项,生成1 mol O2,反应ⅱ转移电子的物质的量为2 mol。‎ ‎5.A　B项,核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,转化②中S和O2属于单质,不是核素;C项,CO2与SO2都能使澄清石灰水变浑浊,不能用澄清石灰水鉴别;D项,利用盖斯定律,由反应①-反应②可得,2CO(g)+SO2(g) S(s)+2CO2 (g)　ΔH=-270 kJ/mol。‎ ‎6.C　A项,二甲醚与乙醇的分子式相同,但结构不相同,互为同分异构体;B项,CH3OCH3中只含有C—H、C—O极性共价键;C项,CH3OH不能发生消去反应;D项,将已知热化学方程式依次编号为①、②、③,根据盖斯定律,由①×2+②+③得:3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)　ΔH=-248.4 kJ/mol。‎ ‎7.D　A项,由左图可知,反应物总能量高于生成物总能量,故NH3催化还原NO的反应为放热反应;B项,过程Ⅰ中NH3断裂的是N—H极性键;C项,过程Ⅱ中铁元素的化合价没有变,Fe2+不是还原剂;D项,分析反应的过程,可以得出总反应为:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)。‎ 10 / 10‎ ‎8.D　A项,ΔH与反应条件无关,故点燃条件和光照条件下,反应的ΔH相同;B项,依据反应热的计算方法知,该反应的ΔH约为(a+b-2c) kJ/mol;C项,由于旧键断裂吸热,新键形成放热,所以“假想的中间物质”的总能量高于起始状态H2和Cl2的总能量;D项,反应涉及的物质中,H2和Cl2都含有非极性共价键,HCl含有极性共价键。‎ B组　提升题组 ‎9.C　A项,CO和O生成CO2是放热反应;B项,观察反应过程的示意图知,该过程中,CO中的化学键没有断裂形成C和O;C项,CO和O生成的CO2分子中含有极性共价键;D项,状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程。‎ ‎10.答案　(1)①CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　ΔH=-36 kJ·mol-1‎ ‎②ⅰ.T2>T1;相同条件下,温度越高反应速率越快,达到化学平衡状态的时间越短 ⅱ.如图中虚线:‎ ‎(2)①ac ‎②碳酸氢钠;碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的小,依据反应Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3可知,水的质量减小,溶质质量增大 ‎③2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O 解析　(1)①根据能量变化示意图可知,热化学方程式为CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　ΔH=-36 kJ·mol-1;‎ 10 / 10‎ ‎②ⅰ.相同条件下,温度越高,反应速率越快,达到化学平衡状态的时间越短,故温度:T2>T1;‎ ⅱ.其他条件相同,T2温度下起始充入0.5a L半水煤气,最终平衡与起始充入a L半水煤气时等效,平衡时φ(H2)不变,但因浓度降低,所以反应速率下降,达到平衡的时间延长;‎ ‎(2)①a项,吸收前,溶质为Na2CO3,c(Na+)最大,其次为c(C),由H2O H++OH-和C+H2O HC+OH-可知,c(OH-)比c(HC)略大,故c(Na+)>c(C)>c(OH-)>c(HC);b项,CO2被吸收后,溶液中钠元素和碳元素的物质的量之比不再为2∶1;c项,吸收全进程中,溶液中均存在电荷守恒,即c(Na+)+c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-);‎ ‎②相同温度下,NaHCO3溶解度小于Na2CO3,饱和Na2CO3溶液吸收CO2后,水的质量减小,溶质质量增大,故会有NaHCO3固体析出;‎ ‎③吸收剂失效后转化为NaHCO3,NaHCO3受热易分解,故通过加热可实现吸收剂再生,即2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。‎ ‎11.答案　(1)c ‎(2)①C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g)‎ ΔH=+134.5 kJ·mol-1 ‎ ‎②ⅰ.<　当其他条件一定时,温度升高,CO的体积百分含量增大,即平衡Fe3O4(s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g)逆向移动,故ΔH<0‎ ⅱ.增大　4 ‎ ‎(3)①3[Fe(CN)6]4-+4Fe3+ Fe4[Fe(CN)6]3↓‎ 10 / 10‎ ‎②碱性条件下,Fe2+与CN-结合生成[Fe(CN)6]4-;Fe2+被空气中的O2氧化生成Fe3+;[Fe(CN)6]4- 与Fe3+反应生成普鲁士蓝使试纸显蓝色 解析　(1)具有磁性的物质为四氧化三铁(Fe3O4)。‎ ‎(2)①根据循环反应转化图可知,总反应为C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g),其焓变ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=+134.5 kJ·mol-1;‎ ‎②ⅰ.温度低于570 ℃时,发生反应Fe3O4(s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g),当其他条件一定时,温度升高,CO的体积百分含量增大,说明平衡逆向移动,故ΔH<0;‎ ⅱ.该反应为吸热反应,故随着温度的升高平衡常数增大;反应后CO的体积百分含量为20%,则CO2的体积百分含量为80%,故该反应的平衡常数K=c(CO2)/c(CO)=4。‎ 10 / 10‎