2019-2020年高考化学二轮复习 上篇 专题突破方略 专题二 基本理论 第五讲 化学能与热能强化训练.doc

2019-2020年高考化学二轮复习 上篇 专题突破方略 专题二 基本理论 第五讲 化学能与热能强化训练1下列设备工作时，将化学能转化为热能的是()ABCD硅太阳能电池锂离子电池太阳能集热器燃气灶2(xx山西太原二模)反应ABC分两步进行：ABX，XC，反应过程中能量变化如图所示，E1表示反应ABX的活化能。下列有关叙述正确的是()AE2表示反应XC的活化能BX是反应ABC的催化剂C反应ABC的H0D加入催化剂可改变反应ABC的焓变解析：选C。反应XC的活化能小于E2，A错误；由可知，X是反应ABC的中间产物，B错误；反应物A和B的总能量大于生成物C的总能量，所以反应ABC是放热反应，即H0，C正确；加入催化剂可以改变反应的活化能，但反应物和生成物具有的总能量不变，则反应的焓变不改变，D错误。3H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)I2(g) 2HI(g)Ha kJmol1。已知：下列说法不正确的是()A反应物的总能量高于生成物的总能量B断开1 mol HH键和1 mol II键所需能量大于断开2 mol HI键所需能量C断开2 mol HI键所需能量约为(cba) kJD向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2，充分反应后放出的热量小于2a kJ解析：选B。该反应的H0，为放热反应，故反应物的总能量高于生成物的总能量，A项正确；该反应为放热反应，则断开1 mol HH键和1 mol II键所需的能量小于断开2 mol HI键所需的能量，B项错误；HE(HH)E(II)2E(HI)a kJmol1，故断开2 mol HI键所需的能量约为(cba) kJ，C项正确；H2和I2的反应为可逆反应，2 mol H2和2 mol I2不可能完全反应生成2 mol HI，因此放出的热量小于2a kJ，D项正确。4已知H2(g)Br2(l)=2HBr(g)H72 kJmol1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的热量为30 kJ，其他相关数据如表所示。H2(g)Br2(g)HBr(g)1 mol 分子中化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369则表中a为()A404 B260C230 D200解析：选D。本题主要考查键能与反应热的关系。由已知得：Br2(l)=Br2(g)H2HBr(g)Haa5在1 200 时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：H2S(g)O2(g)=SO2(g)H2O(g)H1H2S(g)O2(g)=S(g)H2O(g)H22H2S(g)SO2(g)=S2(g)2H2O(g)H32S(g)=S2(g)H4则H4的正确表达式为()AH4(H1H23H3)BH4(H1H23H3)CH4(H1H23H3)DH4(H1H33H2)解析：选D。题中4个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律可知，(3)，即2S(g)=S2(g)H4(H1H33H2)。6下列各组热化学方程式的H()S(s)O2(g)=SO2(g)HSO2(g)H2H2O(g)H2H2O(l)HCaO(s)CO2(g)HCa(OH)2(s)H只有 B只有C只有 D解析：选D。由固体转变为气体需吸收热量，又由于反应放热时H7(xx江苏苏锡常镇一调)下列关于反应过程中能量变化的说法，正确的是()A上图中a、b曲线可分别表示反应CH2=CH2(g)H2(g)CH3CH3(g)HH2C同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同D在一定条件下，某可逆反应的H100 kJmol1，则该反应正反应活化能比逆反应活化能大100 kJmol1解析：选D。反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，H0，A错误；完全燃烧时释放的能量多，但是H0，则H1H2，B错误；H的值与反应条件无关，C错误；H100 kJmol1，说明为吸热反应，如图。Ea(正)为正反应活化能，Ea(逆)为逆反应活化能，D正确。8运用化学反应原理研究氮、碳、硫等单质及其化合物的反应有重要意义。氨在国民经济中占有重要地位。合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH3，放出 92.4 kJ 热量。(1)合成氨反应的热化学方程式为_。(2)若起始时向容器内充入2 mol N2和6 mol H2，达平衡后放出的热量为Q，则Q_(填“”、“”或“”)184.8 kJ。(3)已知：1 mol NH键断裂时吸收的能量等于_ kJ。解析：(1)根据题意直接写出合成氨反应的热化学方程式：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92.4 kJmol1。(2)因合成氨反应是可逆反应，2 mol N2和6 mol H2不可能完全转化生成4 mol NH3，故放出的热量小于184.8 kJ。(3)设形成1 mol NH键放出的能量为E，根据题中信息可知，1 mol N2和3 mol H2断裂化学键吸收的总能量为945.8 kJ3436 kJ2 253.8 kJ，则有6E2 253.8 kJ92.4 kJ，所以E391 kJ，故1 mol NH键断裂时吸收的能量为391 kJ。答案：(1)N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92.4 kJmol1(2)(3)3919.(1)图甲是一定的温度和压强下N2和H2反应生成1 mol NH3过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学方程式：_(H的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示)。(2)饮用水中的NO主要来自于NH。已知在微生物的作用下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如图乙所示：乙1 mol NH全部被氧化成NO的热化学方程式为_。解析：(1)注意图甲是表示生成1 mol NH3过程中能量变化且该反应是放热反应。(2)首先写出NH(aq)2O2(g)=NO(aq)2H(aq)H2O(l)，然后依据图像写出NH(aq)O2(g)=NO(aq)2H(aq)H2O(l)H1273 kJmol1、NO(aq)O2(g)=NO(aq)H273 kJmol1，则由即得所求热化学方程式。答案：(1)N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H2(Q2Q1) kJmol1(2)NH(aq)2O2(g)=NO(aq)2H(aq)H2O(l)H346 kJmol110(1)已知关于铁的氧化物存在下列三个热化学方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H24.8 kJ/molFe2O3(s)CO(g)=Fe3O4(s)CO2(g)H15.73 kJ/molFe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H640.4 kJ/mol则CO还原FeO的热化学方程式为CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)H_kJ/mol。(2)硫酰氯(SO2Cl2)是重要的化学试剂，可由如下反应制取：SO2(g)Cl2(g) SO2Cl2(g)H已知：SO2(g)Cl2(g)SCl2(g) 2SOCl2(g)H1a kJ/molSO2Cl2(g)SCl2(g) 2SOCl2(g)H2b kJ/molab0则H_kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。解析：(1)由()即得热化学方程式CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)H218 kJ/mol。(2)根据盖斯定律，由式式，得SO2(g)Cl2(g) SO2Cl2(g)H(ab) kJ/mol。答案：(1)218(2)(ab)11CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1(1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O2作用产生能量而存活，甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量_(填“”、“”或“”)890.3 kJ。(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4CO2=2CO2H2,1 g CH4完全反应可释放15.46 kJ的热量，则：下图能表示该反应过程中能量变化的是_(填字母)。若将物质的量均为1 mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随时间的变化如图所示，则CH4的转化率为_。(3)C(s)与H2(g)不反应，所以C(s)2H2(g)=CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出C(s)2H2(g)=CH4(g)的反应热H_。(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是_(填字母)。A寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量B寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成C与O2C寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)D将固态C合成为C60，以C60作为燃料解析：(1)给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的多少和状态，与中间过程无关，故甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量仍等于890.3 kJ。(2)1 g CH4完全反应释放15.46 kJ的热量，则1 mol CH4完全反应放出热量为247.36 kJ，故D图符合题意。CH4的转化率155.8 kJ247.36 kJ100%63%。(3)即得C(s)2H2(g)=CH4(g)H74.8 kJmol1。(4)已知CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1，则CO2与H2O反应生成CH4与O2的反应吸热，故A项不正确；使CO2分解生成C与O2的反应为吸热反应，常温下不能发生，故B项不正确；利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)是合理的，故C项正确；将固态C合成为C60，以C60作为燃料，是极不经济合算的，故D项不正确。答案：(1)(2)D63%(3)74.8 kJmol1(4)C