2025版高考化學一輪復習第六章化學反應與能量1化學能與熱能強化訓練2含解析新人教版

PAGE6-化學能與熱能角度1反應熱的比較1.已知:C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1CO2(g)+C(s)2CO(g)ΔH22CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH34Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)ΔH43CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s)ΔH5下列關于上述反應焓變的推斷正確的是 ()A.2ΔH1>ΔH3B.ΔH3=ΔH4+ΔH5C.ΔH1=ΔH2+ΔH3D.ΔH2<0,ΔH4<0【解析】選C。2mol碳完全燃燒放出的熱量比2molCO完全燃燒放出的熱量多,放出的熱量越多,ΔH越小,所以2ΔH1<ΔH3,A項錯誤;將題給熱化學方程式依次編號為①、②、③、④、⑤,依據(jù)蓋斯定律,由(④+2×⑤)×13得到③,故ΔH3=ΔH4+2ΔH53,B項錯誤;依據(jù)蓋斯定律,由②+③得到①,故ΔH1=ΔH2+ΔH3,C項正確;依據(jù)上述分析知,ΔH2=ΔH1-ΔH3,又因為ΔH1<ΔH32,ΔH2=ΔH1-ΔH3<-12ΔH角度2反應熱的計算2.(1)(2024·全國卷Ⅱ·節(jié)選)已知:(g)(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol-1①H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH2=-11.0kJ·mol-1②對于反應:(g)+I2(g)(g)+2HI(g) ③ΔH3=________kJ·mol-1

(2)(2024·全國卷Ⅲ·節(jié)選)Deacon干脆氧化法可按下列催化過程進行:CuCl2(s)CuCl(s)+12Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol-1CuCl(s)+12O2(g)CuO(s)+12Cl2(g)ΔH2=-20kJ·molCuO(s)+2HCl(g)CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121kJ·mol-1則4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=________kJ·mol-1。

【解析】(1)反應①+②可得反應③:則ΔH3=ΔH1+ΔH2=100.3kJ·mol-1+(-11.0kJ·mol-1)=89.3kJ·mol-1。(2)利用蓋斯定律解答本題。CuCl2(s)CuCl(s)+12Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol-1①CuCl(s)+12O2(g)CuO(s)+12Cl2(g)ΔH2=-20kJ·mol-1②CuO(s)+2HCl(g)CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121kJ·mol-1③則4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)可由①×2+②×2+③×2得到,所以其ΔH=83×2+(-20)×2+(-121)×2=-116(kJ·mol-1)。答案:(1)89.3(2)-1163.甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料,利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應如下:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3回答下列問題:已知反應①中相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學鍵H—HC—OCOH—OC—HE/(kJ·mol-1)4363431076465413由此計算ΔH1=________kJ·mol-1;已知ΔH2=-58kJ·mol-1,則ΔH3=________kJ·mol-1。

【解析】依據(jù)鍵能與反應熱的關系可知,ΔH1=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=(1076kJ·mol-1+2×436kJ·mol-1)-(413kJ·mol-1×3+343kJ·mol-1+465kJ·mol-1)=-99kJ·mol-1。依據(jù)質量守恒定律:由②-①可得:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),結合蓋斯定律可得:ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-58kJ·mol-1)-(-99kJ·mol-1)=+41kJ·mol-1。答案:-99+41【加固訓練】1.(2024·洛陽模擬)已知25℃、101kPa下,如圖所示,石墨的燃燒熱為-393.51kJ·mol-1,金剛石的燃燒熱為-395.41kJ·mol-1。下列表達正確的是 ()A.金剛石比石墨穩(wěn)定B.C(s、石墨)C(s、金剛石)ΔH=+1.9kJ·mol-1C.ΔH1<ΔH2D.假如運用催化劑,ΔH1和ΔH2都變小【解析】選B。由圖象可知石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為C(s,石墨)+O2(g)CO2(g);ΔH=-393.51kJ·mol-1;C(s,金剛石)+O2(g)CO2(g);ΔH=-395.41kJ·mol-1,二者相減可得C(s、石墨)C(s、金剛石)ΔH=+1.9kJ·mol-1。金剛石燃燒放出能量較多,則說明金剛石總能量較大,石墨比金剛石穩(wěn)定,故A錯誤;由以上分析可知C(s、石墨)C(s、金剛石)ΔH=+1.9kJ·mol-1,故B正確;反應放熱,則ΔH<0,金剛石放出的熱量多,則有ΔH1>ΔH2,故C錯誤;催化劑不變更反應熱的大小,故D錯誤。2.在1200℃時,自然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應H2S(g)+32O2(g)SO2(g)+H2O(g)ΔH12H2S(g)+SO2(g)32S2(g)+2H2O(g)ΔH2H2S(g)+12O2(g)S(g)+H2O(g)ΔH32S(g)S2(g)ΔH4則ΔH4的正確表達式為 ()A.ΔH4=23(ΔH1+ΔH2-3ΔH3B.ΔH4=23(3ΔH3-ΔH1-ΔH2C.ΔH4=32(ΔH1+ΔH2-3ΔH3D.ΔH4=32(ΔH1-ΔH2-3ΔH3【解析】選A。②式中含有S2(g)、③式中含有S(g),依據(jù)蓋斯定律可知,②×23-③×2得2S(g)+23SO2(g)+23H2O(g)23H2S(g)+S2(g)+O2(g),然后再加①×23得2S(g)S2(g),所以ΔH4=ΔH2×23+ΔH1×23-ΔH3×2=23(ΔH1+ΔH23.已知化學反應2C(s)+O2(g)2CO(g)、2CO(g)+O2(g)2CO2(g)都是放熱反應。據(jù)此推斷,下列說法不正確的是(其他條件相同) ()A.12gC所具有的能量肯定高于28gCO所具有的能量B.56gCO和32gO2所具有的總能量大于88gCO2所具有的總能量C.12gC和32gO2所具有的總能量大于44gCO2所具有的總能量D.將肯定質量的C燃燒,生成CO2比生成CO時放出的熱量多【解析】選A。放出熱量的化學反應,反應物的總能量肯定高于生成物的總能量。C和CO的燃燒反應都是放熱反應,所以C+O2CO2必定是放熱反應,因此,B、C兩項的說法正確;12gC并不代表反應物的全部,O2也是反應物,所以A項不正確;由于CCO放熱、COCO2放熱,所以CCO2比CCO放出的熱量要多,即D項說法正確。4.關于反應:①2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2600kJ·mol-1;②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1;③CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+216kJ·mol-1。下列敘述正確的是 ()A.CO的燃燒熱為-283kJ·mol-1B.在③進行時,若加入催化劑,可以使ΔH減小C.若有3.2gCH4與足量水蒸氣按③反應,則放出的熱量是43.2kJD.若生成相同質量的CO2,C2H2放出的熱量大于CO【解析】選D。CO的燃燒熱為正值,即283kJ·mol-1,不是焓變,A項錯誤;對于一個確定的化學反應方程式,ΔH不變,與是否加入催化劑無關,B項錯誤;依據(jù)③可知,CH4與足量水蒸氣反應的過程吸熱,C項錯誤;依據(jù)①和②可知,D項正確。5.依據(jù)如圖關系(圖中計量單位為mol)計算2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)的ΔH為 ()A.(a+b-c-d)kJ·mol-1B.(c+a-d-b)kJ·mol-1C.(c+d-a-b)kJ·mol-1D.(c+d-a-b)kJ·mol-1【解析】選A。依據(jù)成鍵放熱、斷鍵吸熱;2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)的ΔH為(a+b-c-d)kJ·mol-1,故A正確。6.下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質中的化學鍵所消耗的能量:物質Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量/kJ243193151432366298436依據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問題。(1)下列物質本身具有的能量最低的是________(填字母)。

A.H2B.Cl2C.Br2D.I2(2)下列氫化物中最穩(wěn)定的是________(填字母)。

A.HClB.HBrC.HI(3)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)的反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。

(4)相同條件下,X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應,當消耗等物質的量的氫氣時,放出或汲取的熱量最多的是________。

【解析】(1)、(2)破壞1mol物質中的化學鍵所消耗的能量越大,則物質越穩(wěn)定,所具有的能量越低。(3)、(4)以氯元素為例計算