2022年高考化学 化学反应中的能量变化练习 人教版

2022年高考化学 化学反应中的能量变化练习 人教版应用习题精练1.有专家提出，如果对燃料燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合，使之变成CH4、CH3OH、NH3等的构思(如图1-1)能够实现，那么不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机，在此过程中太阳能最终转化为( )A.化学能 B.生物能C.热能 D.电能图1-1解析：CO2、H2O、N2转化为燃料时将太阳能转化为化学能,燃料燃烧时又将化学能转化为热能。答案：C2.2003年10月15日，我国“神舟”五号载人飞船成功发射。航天飞船是用铝粉与高氯酸铵的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应：2NH4ClO4N2+4H2O+Cl2+2O2;H-57.3 kJmol-1；而H2SO4稀释时要放出热量，所以H2-57.3 kJmol-1,故D符合题意。答案：D7.(xx江苏镇江高三模拟) 分析图1-2的能量变化示意图，确定下列选项中正确的是 ( )图1-2A.2A(g)+B(g)=2C(g)；H0 B.2A(g)+B(g)=2C(g)；H0C.2A+B=2C；H0 D.2C=2A+B；H0解析：本题考查化学反应吸热、放热的原因及表示。若反应物所具有的总能量生成物的总能量，该反应为放热反应，H为“-”或“H0”；反之为吸热反应。由图知E(2 A+B)E(C)，该反应2 A(g)+B(g)=2C(g)为放热反应(H0)，A正确、B错误。又因热化学方程式必须注明物质状态，故C、D错误。答案：A8.分析某种煤气的体积组成如下：H2 50%、CH4 30%、CO 10%、N2 6%、CO2 4%。已知：H2(g)+O2(g)=H2O(l);H=285.8 kJmol-1CO(g)+O2(g)=CO2(g);H=282.6 kJmol-1CH4(g)+2O2(g)=CO2 (g)+2H2O(l);H=890.3 kJmol-1则在标准状况下，224 L该种煤气燃烧时放出的热量为( )A.1461.7 Kj B.4382.5 kJC.4665.1 kJ D.5811.5 kJ解析：本题考查热化学方程式的计算。由题意知224 L该种煤气中含H2：(224 L50%)22.4 Lmol-1=5 mol，完全燃烧放出热量为5 mol 285.8 kJmol-1=1429 kJ；同理CO放热(224 L10%)22.4 Lmol-1282.6 kJmol-1=282.6 kJ；CH4放热(224 L30%)22.4 Lmol-1890.36 kJmol-1=2670.9 kJ；三者之和为4382.5 kJ，B正确。答案：B9.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652 kJ的热量。(1)反应的热化学方程式为_。(2)又已知H2O(l)=H2O(g)；H=+44 kJmol-1，由16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是_kJ。(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_。解析：(1)由反应时电子得失分析：N2H4N2N2失去4e-；H2O22H2O得到2e-。书写热化学方程式时必须注明物质的聚集状态和反应总的热量变化情况。N2H4的反应热为256.652 kJ=641.63 kJmol-1。(2)16 g肼的物质的量为0.50 mol，与N2H4完全反应生成液态水时放出的总热量为：Q=641.63 kJmol-10.50 mol+40.50 mol44 kJmol-1=408.815 kJ。答案：(1)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g);H=-641.63 kJmol-1 (2)408.815 (3)产物不会造成环境污染10.城市使用的燃料，现大多为煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。(1)试写出制取水煤气的主要化学反应式：_。(2)液化石油气主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)；H=-2 220.0 kJmol-1已知CO气体燃烧的热化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g)；H=-282.57 kJmol-1试比较同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比值约为_。(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H=-571.6 kJmol-1试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为_。(4)氢气是未来的能源，除产生的热量大之外，还具有的优点是_。解析：本题结合当前城市使用的燃料，来考查学生对热化学反应方程式的热量计算，考点新颖，知识难度系数较小。学生若细心、认真领悟题意，应该能给出理想答案。答案：(1)C+H2O(g)CO+H2(2)395(3)145(4)来源丰富，单位质量氢气产生热量大，无污染11.资料：管道煤气的主要成分是氢气、一氧化碳和甲烷，热值15.6 MJkg-1，每立方米是0.90元，液化气是C3C4的烷烯烃，热值47.3 MJkg-1，每千克2.60元，水的比热容为4.18 kJ(kg)-1。(1)将一壶水(以4 L计)，从25 加热至100 ，用液化气和管道煤气，哪一种更合算？(热量利用率以70%计)(2)你认为用液化气好还是用管道煤气好？简述你的理由。解析：由Q=mct可得4 kg水从25 至100 需吸收热量Q=75 4.18 kJ(kg )-14 kg=1254 kJ，若用液化气需吸收热量70%m47 MJkg-1103=1254 kJm=0.04 kg，成本为0.04 kg2.60元/kg=0.104元，若用管道煤气70%V15.6 MJm3103=1254 kJV=0.114 m3，成本为0.114 m30.90元/m3=0.103元，因此用液化气和管道煤气差不多合算。答案：(1)差不多合算(液化气：0.104元，管道煤气：0.103元)(2)属开放型题目，只要叙述的理由合理均可以。