全程复习方略浙江专用版高考化学 课时提能演练十六 61化学反应中的热效应

全程复习方略浙江专用版高考化学 课时提能演练十六 61化学反应中的热效应

浙江2019版化学复习方略 课时提能演练(十六) 6.1化学反应中的热效应（苏教版）‎ ‎（45分钟 100分）‎ 一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)‎ ‎1.(2019·丽水模拟)2019年3月，日本发生强烈地震，出现了核泄漏事故，引发全世界对核能安全利用的担忧。下列关于能源的说法中不正确的是(　　)‎ A.核能虽然属于清洁能源，但消耗铀等燃料，是不可再生能源 B.氢能是最干净的一级能源，具有热量值高、资源丰富的优点 C.生物质能通过植物的光合作用可以再生，与风能、太阳能等同属可再生能源 D.车用乙醇汽油有提高燃油品质、减少污染物排放、燃烧充分等优点 ‎2.下列热化学方程式书写正确的是(　　)‎ A.C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1‎ B.2SO2＋O2===2SO3　 ΔH＝－196.6 kJ·mol－1‎ C.H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1‎ D.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH＝－571.6 kJ ‎3.下列反应属于放热反应的是(　　)‎ ‎①稀硫酸与氢氧化钾溶液反应 ‎②锌与稀硫酸的反应 ‎③生石灰变成熟石灰的反应 ‎④氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合反应 ‎ ‎⑤石灰石高温煅烧 ‎⑥灼热的炭与CO2反应 ‎⑦甲烷与O2的燃烧反应 A.①②③⑤　　　　　　　　B.①②③⑦‎ C.①②⑤⑥ D.①②④⑥‎ ‎4.(2019·绍兴模拟)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：‎ ‎①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH1＝＋49.0 kJ·mol－1‎ ‎②CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH2＝－192.9 kJ·mol－1‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.CH3OH的标准燃烧热ΔH＝－192.9 kJ·mol－1‎ B.②中的能量变化如图所示，则ΔH2＝E1－E3‎ C.H2燃烧能放出大量的热，故CH3OH转变成H2的过程必须吸收热量 D.根据②推知：在‎25 ℃‎，101 kPa时，1 mol CH3OH(g)完全燃烧生成CO2和H2O放出的热量应大于192.9 kJ ‎5.(易错题)已知下列热化学方程式：‎ ‎①H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)　 ΔH1＝a kJ·mol－1‎ ‎②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　 ΔH2＝b kJ·mol－1‎ ‎③H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　 ΔH3＝c kJ·mol－1‎ ‎④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH4＝d kJ·mol－1‎ 下列关系式中正确的是(　　)‎ A.a＜c＜0 B.b＞d＞0‎ C‎.2a＝b＜0 D‎.2c＝d＞0‎ ‎6.(2019·舟山模拟)下列说法或表示方法正确的是(　　)‎ A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多 B.由C(金刚石，s)===C(石墨，s) ΔH＝－1.90 kJ·mol－1可知，金刚石比石墨稳定 C.在101 kPa时，‎2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝285.8 kJ·mol－1‎ D.稀溶液中H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1若将含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ ‎7.(2019·浙江高考样题)下列说法正确的是(　　)‎ A.在‎100 ℃‎、101 kPa条件下，液态水的汽化热为40.69 kJ·mol－1，则H2O(g)===H2O(l) 的ΔH ＝ 40.69 kJ·mol－1‎ B.已知MgCO3的Ksp＝6.82 × 10－6，则所有含有固体MgCO3的溶液中，都有 c(Mg2＋)＝c(CO)，且c(Mg2＋) ·c(CO)＝6.82×10－6‎ C.已知：‎ 共价键 C—C C===C C－H H—H 键能/ kJ·mol－1‎ ‎348‎ ‎610‎ ‎413‎ ‎436‎ 则可以计算出反应 ＋3H2(g)―→ (g)的ΔH为－384 kJ·mol－1‎ D.常温下，在0.10 mol·L－1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶体，能使NH3·H2O的电离度降低，溶液的pH减小 ‎8.如图所示，ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1，ΔH2＝－395.4 kJ·mol－1，下列说法或表示式正确的是(　　)‎ A.C(s、石墨)===C(s、金刚石)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1‎ B.石墨和金刚石的转化是物理变化 C.金刚石的稳定性强于石墨 D.1 mol石墨的能量比1 mol金刚石的总能量大 ‎9.(2019·北京高考)‎25 ℃‎、101 kPa下：‎ ‎①2Na(s)＋1/2O2(g)===Na2O(s) ΔH1＝－414 kJ·mol－1‎ ‎②2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s) ΔH2＝－511 kJ·mol－1‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等 B.①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同 C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快 D‎.25 ℃‎、101 kPa 下，Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s)　ΔH ＝－317 kJ·mol－1‎ ‎10.已知 C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1‎ C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 ‎ H2O(g)===H2O(l)　ΔH3＝－c kJ·mol－1‎ 若使‎92 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量(单位kJ)为(　　)‎ A‎.4a＋4b＋‎4c B‎.2a－2b＋‎6c ‎ C‎.2a－2b＋‎2c D‎.2a－6b＋‎‎2c 二、非选择题(本题包括3小题，共40分)‎ ‎11.(12分)(探究题)到目前为止，由化学能转变为热能或电能仍然是人类使用最主要的能源。‎ ‎(1)化学反应中放出的热能(焓变，ΔH)与反应物和生成物在反应过程中断键和形成新键过程中吸收和放出能量的大小有关。‎ 已知：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－185 kJ·mol－1断裂1 mol H—H键吸收的能量为436 kJ，断裂1 mol Cl—Cl键吸收的能量为247 kJ，则形成1 mol H—Cl键放出的能量为　　_　　。‎ ‎(2)燃料燃烧将其所含的化学能转变为我们所需要的热能。已知：‎ ‎①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ ‎②C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ ‎③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ 标准状况下‎22.4 L氢气和甲烷的混合气体在足量的氧气中充分燃烧反应放出588.05 kJ的热量，原混合气体中氢气的质量是　　　　_　。根据以上三个热化学方程式，计算C(s，石墨)＋2H2(g)===CH4(g)的反应热ΔH为　　　　　。‎ ‎12.(16分)A、B、C、D、E是五种原子序数依次递增的短周期元素，已知：其中只有一种是金属元素；A和D元素的原子最外层电子数相同，C、E同主族，且E元素原子质子数是C元素原子质子数的2倍；B的最外层电子数是电子层数的两倍；C、A可形成两种常见的液态化合物甲和乙，且相对分子质量乙比甲大16。‎ ‎(1)E元素的名称为：　　　　；D的原子结构示意图为　　　　。‎ ‎(2)化合物乙中含有的化学键是　　　　(填“极性共价键”或“非极性共价键”)。‎ ‎(3)A单质与B、C可合成一种新型汽车动力燃料甲醇。‎ 已知CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283 kJ·mol－1‎ H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ·mol－1‎ CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－651 kJ·mol－1‎ 写出A与所选化合物合成甲醇的热化学方程式：________________ ________。‎ ‎(4)EC2与C、D形成化合物发生氧化还原反应的化学方程式为： _____________ 。‎ ‎13.(12分)(预测题)‎2011年9月29日，中国首个目标飞行器“天宫一号”在酒泉卫星发射中心载人航天发射场成功发射升空，这标志着中国在探索太空的征程上又迈出了一大步，是中华民族太空计划的一重大里程碑事件。试回答下列问题：‎ ‎(1)在之前的火箭助推器中是以液态的四氧化二氮(N2O4)和液态的偏二甲肼(C2H8N2)为推进剂的。已知‎10 g液态偏二甲肼与足量N2O4完全反应放出425 kJ的热量，生成对环境无害的N2、CO2、水蒸气。写出该反应的热化学方程式：__________________________________________。在该反应中，氧化剂为　　　　　，转移的电子数为　　　　　　。‎ ‎(2)火箭推进剂采用煤油和液氧，解决了接触推进剂的工作人员的安全问题，是目前各国常用的燃料。已知煤油(以十二烷C12H26为例)的标准燃烧热ΔH＝‎ ‎－8 075 kJ·mol－1，试计算同等条件下，C12H26和原燃料(偏二甲肼与N2O4)分别燃烧时，放出同等热量时的C12H26与C2H8N2的质量比　　　　。‎ ‎(3)目前，各国致力发展高效新型燃料，即液氢和液氧，燃烧时生成气态水。已知‎1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9 kJ的热量，又知1 mol液态水变成水蒸气时需要吸收44.0 kJ的热量，写出火箭发射时H2(g)燃烧的热化学方程式：　　　 　。‎ 答案解析 ‎1.【解析】选B。氢能属于二级能源。‎ ‎2.【解析】选C。C的燃烧反应为放热反应，A错；书写热化学方程式需要带状态，B错；ΔH的单位为kJ·mol－1，D错。‎ ‎3.【解析】选B。稀硫酸与KOH溶液发生中和反应是放热反应，①对；锌与稀硫酸的反应为放热反应，②对；CaO与水反应生成Ca(OH)2的反应为放热反应，‎ ‎③对；氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应为吸热反应，④错；CaCO3高温分解反应为吸热反应，⑤错；灼热的炭与CO2的反应为吸热反应，⑥错；甲烷的燃烧反应为放热反应，⑦对，所以选B。‎ ‎【方法技巧】常见的吸、放热反应 ‎(1)常见的放热反应。‎ ‎①活泼金属置换水或酸中氢的反应；‎ ‎②酸碱中和反应；‎ ‎③燃料的燃烧反应；‎ ‎④易爆物的爆炸反应；‎ ‎⑤多数的化合反应。‎ ‎(2)常见的吸热反应。‎ ‎①氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]与氯化铵固体的反应；‎ ‎②炭与水蒸气的反应，灼热的炭与CO2的反应；‎ ‎③盐的水解反应；‎ ‎④大多数的分解反应。‎ ‎4.【解析】选D。A项：标准燃烧热是指可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量，故A错；B项：ΔH2＝E1－E2，故B错；C项：反应①ΔH＞0吸热，而反应②ΔH＜0放热；D项：H2燃烧生成水继续放热，所以D正确。‎ ‎5.【解析】选C。H2的燃烧反应都是放热反应，ΔH<0，a、b、c、d都小于0，B、D错；反应③与反应①相比较，产物的状态不同，H2O(g)转化为H2O(l)为放热反应，所以a>c，A错；反应②的化学计量数是①的2倍，反应热②也是①的2倍，b＝‎2a<0，C对。‎ ‎6.【解析】选D。A项：S(s)===S(g)　ΔH＞0，所以等质量的硫蒸气比固体完全燃烧放出的热量高，A项错；B项：由C(金刚石，s)===C(石墨，s)　ΔH＜0，知石墨能量低，更稳定，B项错；C项：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　‎ ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，C项错；D项：浓硫酸溶于水放出热量，所以含0.5 mol H2SO4的浓溶液与1 mol NaOH溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ。‎ ‎7.【解析】选D 。A项，在‎100 ℃‎、101 kPa条件下，液态水的汽化热为 ‎40.69 kJ·mol－1，则H2O(g)===H2O(l) 的ΔH＝－40.69 kJ·mol－1；B项，所有含有固体MgCO3的溶液中都有c(Mg2＋)·c(CO)＝6.82×10－6，但c(Mg2＋)不一定等于c(CO)；C项，苯环中的碳碳键既不是单键，也不是双键，所以根据题目信息无法计算反应的焓变。‎ ‎8.【解析】选A。根据图中所示可知，C(s、金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH ＝ΔH2＝－395.4 kJ·mol－1，C(s、石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝ΔH1＝‎ ‎－393.5 kJ·mol－1，所以石墨转化为金刚石的热化学方程式为C(s、石墨)===C(s、金刚石)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1，A对；石墨转化为金刚石，因为有新物质生成，所以为化学反应，B错；因为金刚石的能量比石墨的能量高，所以石墨更稳定，C错；C(s、石墨)=== C(s、金刚石)ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1，说明石墨的能量比金刚石的能量小，D错。‎ ‎9.【解析】选D。Na2O、Na2O2中阴阳离子个数比都为1∶2，A错；在反应中Na原子都作还原剂，反应的Na的物质的量相同，反应前后Na元素的化合价变化也相同，所以转移电子的物质的量相同，B错；Na与O2常温下反应生成Na2O，随着温度升高后Na与O2反应生成Na2O2，C错；根据热化学方程式①、②可知①×2－②可得Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s)　ΔH ＝－317 kJ·mol－1，D对。‎ ‎10.【解题指南】解答本题时注意以下两点：‎ ‎(1)室温时乙醇和水均为液态。‎ ‎(2)运用盖斯定律对热化学方程式进行叠加。‎ ‎【解析】选B。酒精液体完全燃烧恢复到室温，生成的产物为CO2(g)和H2O(l)，根据已知的热化学方程式可知：C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　‎ ΔH1＝－a kJ·mol－1　①，C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1　②，H2O(g)===H2O(l)　ΔH3＝－c kJ·mol－1　③。常温下C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式为①－②＋3×③，C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－(a－b＋‎3c) kJ·mol－1，‎92 g C2H5OH的物质的量为2 mol，反应放出的热量为(‎2a－2b＋‎6c)kJ，B项正确。‎ ‎11.【解题指南】解答本题时应注意以下两点：‎ ‎(1)根据ΔH＝旧键断裂吸收的能量－新键形成放出的能量，可以求断键或成键吸收或放出的能量。‎ ‎(2)根据求解的反应C(s，石墨)＋2H2(g)===CH4(g)，找出可用的已知热化学方程式①②③，然后将热化学方程式进行相应的调整，然后进行加和即得。‎ ‎【解析】(1)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ·mol－1 ，该反应的ΔH＝旧键断裂吸收的能量－新键形成放出的能量，设形成1 mol H—Cl键放出的能量为x，则每发生这样的反应1 mol，ΔH＝436 kJ·mol－1＋247 kJ·mol－1－2x＝－185 kJ·mol－1，解得x＝434 kJ·mol－1，所以每形成1 mol H—Cl键放出434‎ ‎ kJ的热量。‎ ‎(2)设混合气体中CH4的物质的量为a，H2的物质的量为b，a＋b＝1 mol　‎ ‎890.3 kJ·mol－1×a＋571.6 kJ·mol－1×b/2＝588.05 kJ解得a＝0.5 mol，b＝0.5 mol，所以H2的质量为0.5 mol×‎2 g·mol－1＝‎1.0 g。‎ 根据反应C(s，石墨)＋2H2(g)===CH4(g)可知，②＋③－① 即得，所以该反应的反应热为ΔH＝－571.6 kJ·mol－1－393.5 kJ·mol－1＋890.3 kJ·mol－1‎ ‎＝－74.8 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)434 kJ ‎(2)‎1.0 g　 －74.8 kJ·mol－1‎ ‎12.【解析】短周期元素中C、E同主族，E的原子序数是C的2倍，E为S，C为O；B的最外层电子数是电子层数的两倍，且B的原子序数小于C，B为碳元素；A与O元素形成两种常见的液态化合物，A为H，D为Na，乙为H2O2，甲为H2O。‎ ‎(1)Na的原子结构示意图为 ‎(2)H2O2中含有的化学键为极性共价键、非极性共价键。‎ ‎(3)H2与CO反应制备CH3OH的热化学方程式，根据CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)‎ ΔH＝－283 kJ·mol－1　① ‎ H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ·mol－1　②‎ CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－651 kJ·mol－1 ③可知，①＋②×2－③即得该热化学方程式CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　‎ ΔH＝－116 kJ·mol－1。‎ ‎(4)SO2与Na2O2发生氧化还原反应生成Na2SO4，反应的化学方程式为Na2O2＋SO2===Na2SO4。‎ 答案：(1)硫　 ‎ ‎(2)极性共价键、非极性共价键 ‎(3)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝－116 kJ·mol－1‎ ‎(4)Na2O2＋SO2===Na2SO4‎ ‎13.【解析】(1)首先写出化学方程式，偏二甲肼的相对分子质量为60，所以 ‎1 mol偏二甲肼燃烧释放2 550 kJ热量。C2H8N2中H为＋1价，N为－3价，C为－1价，N2O4是氧化剂，所以燃烧时1 mol C2H8N2总共失去16 mol电子。‎ ‎(2)根据两个热化学方程式计算，C12H26的标准燃烧热为ΔH＝－8 075 kJ·mol－1，C2H8N2的标准燃烧热ΔH＝－2 550 kJ·mol－1，计算可得二者质量比为17∶19。‎ ‎(3)根据盖斯定律可得，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===4H2O(g)＋2CO2(g)＋3N2(g)‎ ΔH＝－2 550 kJ·mol－1‎ N2O4　16NA　‎ ‎(2)17∶19‎ ‎(3)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1‎