【大一輪復習講義】(人教版化學)2022新高考總復習課時作業(yè)-6-1化學反應與熱能-

課時作業(yè)(二十一)化學能與熱能(本欄目內容，在同學用書中以獨立形式分冊裝訂！)1．能源分類相關圖如圖所示，下列四組選項中，全部符合圖中陰影部分的能源是()A．煤炭、石油、沼氣B．水能、生物能、自然?氣C．太陽能、風能、潮汐能D．地熱能、海洋能、核能答案：C2．下列圖示關系不正確的是()解析：燃燒熱和中和熱是并列關系，均屬于反應熱，A項正確；一次能源和二次能源是并列關系，而非交叉關系，B項錯誤；氧化還原反應有放熱反應和吸熱反應，非氧化還原反應也有放熱反應和吸熱反應，C項正確；依據(jù)能源的分類可知，D項正確。答案：B3．某反應過程能量變化如圖所示，下列說法正確的是()A．反應過程a有催化劑參與B．該反應為吸熱反應，熱效應等于ΔHC．轉變催化劑，可轉變該反應的活化能D．有催化劑條件下，反應的活化能等于E1＋E2解析：由圖可知，a是沒有催化劑參與的反應過程，b是有催化劑參與的變化過程，反應物能量高于生成物能量，所以反應放熱，C項正確。答案：C4．已知Zn(s)＋H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)＋H2(g)ΔH<0；則下列敘述不正確的是()A．該反應的ΔH值與反應物用量無關B．該反應的化學能可以轉化為電能C．反應物的總能量高于生成物的總能量D．該反應中反應物的化學鍵斷裂放出能量，生成物的化學鍵形成吸取能量解析：反應放出或吸取的熱量與反應物的用量成正比，但ΔH值是與化學方程式相對應的，與反應物的用量無關，與化學方程式中各物質的化學計量數(shù)有關，故A對；能自發(fā)進行的氧化還原反應中的化學能可以通過原電池轉化為電能，故B對；ΔH<0，說明反應放熱，反應物的總能量高于生成物的總能量，故C對；斷鍵時吸取能量，成鍵時放出能量，故D不對。答案：D5．已知：H2(g)＋F2(g)=2HF(g)ΔH＝－270kJ·mol－1，下列說法不正確的是()A．44.8L氟化氫氣體分解成22.4L的氫氣和22.4L的氟氣吸取270kJ熱量B．1mol氫氣與1mol氟氣反應生成2mol液態(tài)氟化氫放出的熱量大于270kJC．相同條件下，1mol氫氣與1mol氟氣的能量總和高于2mol氟化氫氣體的能量D．2molH—F鍵的鍵能比1molH—H鍵和1molF—F鍵的鍵能之和大270kJ解析：A項44.8LHF未指明所處的溫度狀態(tài)，其物質的量不肯定為2mol，錯誤；因HF(g)的內能較HF(l)的高，故B項正確；由題意知生成HF的反應是放熱反應，故可知C、D項正確。答案：A6．下列關于熱化學反應的描述中正確的是()A．HCl和NaOH反應的中和熱ΔH＝－57.3kJ/mol，則H2SO4和Ca(OH)2反應的中和熱ΔH＝2×(－57.3)kJ/molB．碳與二氧化碳反應既是吸熱反應，又是化合反應C．熱化學方程式中化學計量系數(shù)可表示分子個數(shù)D．1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱解析：熱化學方程式中化學計量系數(shù)只表示物質的量，C錯；1molCH4燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量才是甲烷的燃燒熱，D錯。答案：B7．下列依據(jù)熱化學方程式得出的結論正確的是()A．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ/mol，則氫氣的燃燒熱為241.8kJ/molB．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol，則含40.0gNaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和，放出的熱量小于57.3kJC．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)ΔH＝a、2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝b，則a>bD．已知C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH>0，則金剛石比石墨穩(wěn)定解析：A項，氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水還要放出熱量，氫氣的燃燒熱大于241.8kJ/mol，錯誤；B項，n(NaOH)＝40.0g÷40g/mol＝1mol，含1molNaOH的稀溶液與足量稀鹽酸完全反應時放出的熱量為57.3kJ，但是醋酸是弱酸，其電離出H＋時還要吸取熱量，所以含1molNaOH的稀溶液與足量稀醋酸完全反應時放出的熱量小于57.3kJ，正確；C項，放熱反應的ΔH<0,2molC(s)完全燃燒生成CO2(g)時放出的熱量大于不完全燃燒生成CO(g)時放出的熱量，放出的熱量越多，焓變越小，則a<b，錯誤；D項，物質所含能量越低越穩(wěn)定，ΔH>0說明石墨變成金剛石是吸熱反應，也說明等物質的量石墨的能量低于金剛石的能量，因此石墨比金剛石穩(wěn)定，錯誤。答案：B8．如圖所示是101kPa時氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫氣體的能量變化，則下列有關說法中不正確的是()A．1molH2中的化學鍵斷裂時需要吸取436kJ能量B．2molHCl分子中的化學鍵形成時要釋放862kJ能量C．此反應的熱化學方程式為H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝＋183kJ·mol－1D．此反應的熱化學方程式為1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)=HCl(g)ΔH＝－91.5kJ·mol－1解析：題圖表示1molH—H鍵斷裂時需要吸取436kJ能量，1molCl—Cl鍵斷裂時需要吸取243kJ能量，1molH—Cl鍵形成時放出431kJ能量，由此可知A、B正確；反應H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反應熱ΔH＝436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－431kJ·mol－1×2＝－183kJ·mol－1，則反應eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=HCl(g)的反應熱ΔH＝eq\f(－183kJ·mol－1,2)＝－91.5kJ·mol－1，該反應為放熱反應，ΔH為負，故C項錯誤，D項正確。答案：C9．已知：常溫下，0.01mol/LMOH溶液的pH為10，MOH(aq)與H2SO4(aq)反應生成1mol正鹽的ΔH＝－24.2kJ·mol－1，強酸與強堿的稀溶液的中和熱為ΔH＝－57.3kJ·mol－1。則MOH在水溶液中電離的ΔH為()A．－69.4kJ·mol－1 B．－45.2kJ·mol－1C．＋69.4kJ·mol－1 D．＋45.2kJ·mol－1解析：依題意，MOH是弱堿：MOH(aq)＋H＋(aq)=M＋(aq)＋H2O(l)ΔH1＝－12.1kJ·mol－1①，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH2＝－57.3kJ·mol－1②，依據(jù)蓋斯定律，由①－②得MOH(aq)M＋(aq)＋OH－(aq)ΔH＝(－12.1＋57.3)kJ/mol＝＋45.2kJ/mol。答案：D10．下列說法正確的是()A．任何酸與堿發(fā)生中和反應生成1molH2O的過程中，能量變化均相同B．同溫同壓下，反應H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同C．已知：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－akJ/mol，②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－bkJ/mol，則a>bD．已知：①C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/mol，②C(s，金剛石)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－395.0kJ/mol，則C(s，石墨)=C(s，金剛石)ΔH＝＋1.5kJ/mol解析：只有在稀溶液中，強酸與強堿發(fā)生中和反應生成1molH2O時，能量變化才相同，A錯誤；依據(jù)蓋斯定律可知反應熱只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關，與反應的引發(fā)條件(如光照、點燃或加入催化劑)無關，與反應途徑無關，B錯誤；氣態(tài)水轉化為液態(tài)水時，會放出熱量，即H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－xkJ/mol，依據(jù)蓋斯定律可得出a－b＝－2x，a<b，C錯誤；由選項D中①－②得到C(s，石墨)=C(s，金剛石)ΔH＝＋1.5kJ/mol，D正確。答案：D11.合成氨工業(yè)的核心反應是：N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫、高壓))2NH3(g)ΔH＝QkJ·mol－1。反應過程中能量變化如圖所示，回答下列問題：(1)在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1和E2的變化是：E1________，E2________(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)在500℃、2×107Pa和催化劑條件下向一密閉容器中充入0.5molN2和1.5molH2，充分反應后，放出的熱量______(填“<”、“>”或“＝”)46.2kJ，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)減小減小(2)<此反應為可逆反應，0.5molN2和1.5molH2不行能完全反應，所以放熱小于46.2kJ12．過渡態(tài)理論認為：化學反應并不是通過簡潔的碰撞就能完成的，而是從反應物到生成物的過程中經過一個高能量的過渡態(tài)。如圖1是1molNO2與1molCO恰好反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖。(1)試寫出NO2和CO反應的熱化學方程式________________________________________________________________________。該反應的活化能是________kJ·mol－1。(2)在密閉容器中進行的上述反應是可逆反應，則其逆反應的熱化學方程式為________________________________________________________________________，該反應的活化能為__________kJ·mol－1。(3)圖2是某同學仿照圖1畫出的NO＋CO2=NO2＋CO的能量變化示意圖。則圖中E3＝__________kJ·mol－1，E4＝__________kJ·mol－1。解析：(1)圖中E1是活化能，即該反應的活化能為134kJ·mol－1。生成物和反應物之間的能量差即為反應熱。(2)可逆反應的逆反應的反應熱應當與正反應的數(shù)值相等，但符號相反。(3)E3即為逆反應的活化能，E4是反應物與生成物的能量之差。答案：(1)NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g)ΔH＝－234kJ·mol－1134(2)NO(g)＋CO2(g)=NO2(g)＋CO(g)ΔH＝＋234kJ·mol－1368(3)36823413．2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)反應過程的能量變化如下圖所示。已知1molSO2(g)氧化為1molSO3(g)的ΔH＝－99kJ·mol－1。請回答下列問題：(1)圖中A、C分別表示______________、________________，E的大小對該反應的反應熱有無影響？________；(2)該反應通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點上升還是降低？________，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(3)圖中ΔH＝________kJ·mol－1；(4)已知單質硫的燃燒熱ΔH＝－296kJ·mol－1，計算由S(s)生成1molSO3(g)的ΔH________(寫出計算過程)。答案：(1)反應物總能量生成物總能量無(2)降低催化劑(V2O5)轉變了反應的歷程，使活化能E降低(3)－198(4)S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1＝－296kJ·mol－1，SO2(g)＋1/2O2(g)=SO3(g)ΔH2＝－99kJ·mol－1，S(s)＋3/2O2(g)=SO3(g)ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝－395kJ·mol－114．(1)室溫下，2g苯(C6H6)完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出83.6kJ的熱量，寫出1molC6H6燃燒的熱化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。若1g水蒸氣轉化成液態(tài)水時放出2.44kJ的熱量，則室溫下1molC6H6完全燃燒生成水蒸氣時的ΔH為______。(2)已知：Fe2O3(s)＋eq\f(3,2)C(s)=eq\f(3,2)CO2(g)＋2Fe(s)ΔH＝＋234.1kJ/molC(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/mol則2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)的ΔH為__________。(3)已知下列兩個熱化學方程式：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/molC3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220.0kJ/mol①試驗測得H2和C3H8的混合氣體共5mol，完全燃燒生成液態(tài)水時放熱6262.5kJ，則混合氣體中H2和C3H8的體積之比約為________。②已知：H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44.0kJ/mol，求丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水的ΔH：__________。解析：(1)C6H6(l)＋eq\f(15,2)O2(g)=3H2O(l)＋6CO2(g)ΔH＝－83.6kJ÷eq\f(2g,78g/mol)＝－3260.4kJ/mol。若1g水蒸氣轉化成液態(tài)水時放出2.44kJ的熱量，則H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋2.44kJ÷eq\f(1g,18g/mol)＝43.92kJ/mol，故1molC6H6完全燃燒生成水蒸氣時的ΔH＝－3260.4kJ/mol＋3×43.92kJ/mol＝－3128.64kJ/mol。(2)由其次個熱化學方程式×eq\f(3,2)－第一個熱化學方程式得2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)ΔH＝eq\f(3,2)×(－393.5kJ/mol)－(＋234.1kJ/mol)＝－824.35kJ/mol。(3)①設氫氣和丙烷的物質的量分別為xmol和ymol，則有：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋y＝5,285.8x＋2220.0y＝6262.5))，解得x≈2.5，y≈2.5，故x∶y≈1∶1。②H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44.0kJ/mol，C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220.0kJ/mol，依據(jù)蓋斯定律，由上面第一個熱化學方程式×4＋上面其次個熱化學方程式可得出丙烷燃燒生成CO2和H2O(g)的熱化學方程式為C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－2044.0kJ/mol。答案：(1)C6H6(l)＋eq\f(15,2)O2(g)=3H2O(l)＋6CO2(g)ΔH＝－3260.4kJ/mol－3128.64kJ/mol(2)－824.35kJ/mol(3)①1∶1②－2044.0kJ/mol15．已知25℃、101kPa下，稀的強酸與