高考化学一轮复习检测：第6章 化学能与热能6-1a（含详解）

板块三  限时规范特训

　　时间：45分钟　　　满分：100分　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　

一、选择题(每题7分，共70分)

1．下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是(　　)

A．铝片与稀盐酸反应

B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应

C．灼热的炭与水蒸气的反应

D．甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应

答案　C

解析　铝片与稀盐酸之间的置换反应、甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应既是氧化还原反应，又是放热反应；灼热的炭与水蒸气发生的氧化还原反应是吸热反应；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl之间发生的复分解反应是吸热反应。

2．如图为1 mol SO2Cl2(g)和1 mol SCl2(g)反应生成SOCl2(g)的能量变化示意图，已知E1＝x kJ·mol－1、E2＝y kJ·mol－1，下列有关说法中正确的是(　　)

A．若在反应体系中加入催化剂，E1不变

B．若在反应体系中加入催化剂，ΔH减小

C．反应活化能等于y kJ·mol－1

D．1 mol SO2Cl2(g)和1 mol SCl2(g)反应生成SOCl2(g)的ΔH＝(x－y) kJ·mol－1

答案　D

解析　观察图像，E1为反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是ΔH不变；1 mol SO2Cl2(g)和1 mol SCl2(g)反应生成SOCl2(g)的反应热数值为反应物和生成物的能量差，即ΔH＝(x－y) kJ·mol－1，故选D。

3．下列说法不正确的是(　　)

A．CO2、甲烷都属于温室气体

B．用甘蔗生产的燃料乙醇属可再生能源，利用乙醇燃料不会产生温室气体

C．太阳能、风能和生物质能属于新能源

D．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能

答案　B

解析　乙醇作燃料产生CO2气体，会引起温室效应，B项错误。

4．如图所示，在101 kPa时，ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1，ΔH2＝－395.4 kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　)

A．断裂金刚石和石墨中的化学键要放出能量

B．石墨转变成金刚石需要吸收能量，是物理变化

C．石墨比金刚石稳定

D．1 mol金刚石与1 mol O2的总能量低于1 mol CO2的总能量

答案　C

解析　断裂化学键需要吸收能量，形成化学键则放出能量，A错误；石墨和金刚石是碳元素形成的两种不同单质，二者的结构不同，故石墨转变为金刚石是化学变化，B错误；由题图可知，等量的C(s，石墨)具有的能量低于C(s，金刚石)具有的能量，故石墨比金刚石稳定，C正确；1 mol金刚石与1 mol O2的总能量高于1 mol CO2的总能量，D错误。

5．[2017·山东烟台期末]已知298 K、1×105 Pa条件下，2 g 氢气燃烧生成水蒸气放出242 kJ热量。下列热化学方程式书写正确的是(　　)

A．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)

ΔH＝＋242 kJ

B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝＋484 kJ·mol－1

C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－484 kJ·mol－1

D．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋242 kJ·mol－1

答案　D

解析　2 g氢气的物质的量为1 mol，完全燃烧生成水蒸气放出242 kJ热量，据此写出相应热化学方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol－1。ΔH的单位是kJ·mol－1，而不是kJ，A错误；H2(g)与O2(g) 生成H2O(g)的反应为放热反应，则ΔH<0，B错误；2 mol氢气燃烧生成水蒸气，放出484 kJ热量，生成液态水时ΔH未知，C错误；由H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol－1，可得H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋242 kJ·mol－1，D正确。

6．[2017·衡水模拟]某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是(　　)

A．两步反应均为吸热反应

B．三种化合物中C最稳定

C．加入催化剂会改变反应的焓变

D．整个反应中ΔH＝E1－E4

答案　B

解析　A→B的反应为吸热反应，B→C的反应为放热反应，A错误；物质的能量越低，越稳定，B正确；加入催化剂，只改变反应的活化能，不改变焓变，C错误；整个反应中ΔH＝(E1＋E3)－(E2＋E4)，D错误。

7．[2017·河南洛阳期中]在25 ℃、101 kPa下，0.2 mol C2H2完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出259.92 kJ热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是(　　)

A．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝＋259.92 kJ·mol－1

B．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－259.92 kJ·mol－1

C．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝＋2599.2 kJ·mol－1

D．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－2599.2 kJ·mol－1

答案　D

解析　C2H2(g)与O2(g)的反应为放热反应，则有ΔH<0，A、C错误；0.2 mol C2H2完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出259.92 kJ热量，则2 mol C2H2完全燃烧放出 2599.2 kJ热量，则B错误，D正确。

8．[2017·黑龙江哈尔滨期中]一些烷烃的燃烧热如下表：

下列表达正确的是(　　)

A．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1560.8 kJ·mol－1

B．稳定性：正丁烷>异丁烷

C．正戊烷的燃烧热大于3531.3 kJ·mol－1

D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多

答案　C

解析　表示乙烷燃烧的热化学方程式中，H2O应为液态，且该反应的ΔH＝－3121.6 kJ·mol－1，A错误；由表中燃烧热数据可知，1 mol正丁烷、异丁烷分别完全燃烧时，正丁烷放出的热量多，说明等量的两种物质，正丁烷具有的能量高于异丁烷，则异丁烷更稳定，B错误；2­甲基丁烷的稳定性强于正戊烷，由于2­甲基丁烷的燃烧热为3531.3 kJ·mol－1，故正戊烷的燃烧热大于3531.3 kJ·mol－1，C正确；由表中数据分析可知，相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少，D错误。

9．已知H—H键键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为436 kJ·mol－1，N—H键键能为391 kJ·mol－1，根据热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。则N≡N键的键能是(　　)

A．431 kJ·mol－1   B．945.6 kJ·mol－1

C．649 kJ·mol－1   D．896 kJ·mol－1

答案　B

解析　ΔH＝E(N≡N键键能)＋3×E(H—H键键能)－6×E(N—H键键能)，则E(N≡N键键能)＝ΔH－3×E(H—H键键能)＋6×E(N—H键键能)＝－92.4 kJ·mol－1－3×436 kJ·mol－1＋6×391 kJ·mol－1＝945.6 kJ·mol－1。

10．下列有关反应热的说法正确的是(　　)

A．在化学反应过程中，吸热反应需不断从外界获得能量，放热反应不需从外界获得能量

B．甲烷的燃烧热ΔH＝－890 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890 kJ·mol－1

C．已知常温常压下：HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则有：

H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1

D．已知：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1，S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1，则Q1<Q2

答案　D

解析　A项，有的放热反应需要从外界获得一定的能量来引发；B项，甲烷燃烧的热化学方程式中，水应为液态；C项，H2SO4与Ba(OH)2反应生成沉淀也释放出热量，ΔH小于－114.6 kJ·mol－1；D项，S(s)变为S(g)要吸收热量，所以Q1<Q2。

二、非选择题(共30分)

11．[2018·湖北枣阳高中月考](16分)由于反应的情况不同，反应热可以分为多种，如燃烧热和中和热等。

(1)下列各项中的ΔH表示物质的燃烧热的是________(填序号，下同)，表示物质的中和热的是________。

A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1

B．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2

C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH3

D．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4

E．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH5

F．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH6

G．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH7

(2)25 ℃、101 kPa时，1 g C6H6(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出41.8 kJ的热量，则C6H6的燃烧热为________，该反应的热化学方程式为________________________________________。

(3)晶体硅(熔点1410 ℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：

Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)

在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：______________________。

答案　(1)D、E　F

(2)3260.4 kJ·mol－1　C6H6(l)＋O2(g)===6CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－3260.4 kJ·mol－1(其他合理答案均可)

(3)SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)　ΔH＝＋0.025a kJ·mol－1

解析　(1)根据燃烧热、中和热的定义进行分析，其中ΔH表示物质的燃烧热的是D、E，表示中和热的是F。

(2)25 ℃、101 kPa时，1 g C6H6(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出41.8 kJ的热量，则1 mol C6H6完全燃烧放出的热量为41.8 kJ×78＝3260.4 kJ，故C6H6的燃烧热为3260.4 kJ·mol－1，据此写出该物质燃烧的热化学方程式。

(3)审题时注意题干中的单位是“kg”。设生成1 mol纯硅(28 g)吸收的热量为Q，计算式为：1120 g∶a kJ＝28 g∶Q，Q＝0.025a kJ，故反应热为：ΔH＝＋0.025a kJ·mol－1。书写热化学方程式时要标明各物质的状态：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)　ΔH＝＋0.025a kJ·mol－1。

12．(14分)已知1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283 kJ热量；1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出286 kJ热量；1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890 kJ热量。试回答问题：

(1)写出氢气燃烧的热化学方程式：________________________。

(2)若1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出热量________890 kJ(填“>”“<”或“＝”)。

(3)若将a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水时，则放出热量(Q)的取值范围是____________。

(4)若将a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，且CO2和水的物质的量相等时，则放出热量(Q)的取值范围是____________。

答案　(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1

(2)<

(3)283a kJ<Q<890a kJ

(4)284.5a kJ<Q<586.5a kJ

解析　(2)液态水比水蒸气更稳定，CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气时放出的热量比生成CO2气体和液态水放出的热量少。

(3)a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧生成CO2气体和液态水，采用极值法分析，当只含CH4时，完全燃烧放出的热量最多，为890a kJ。当只含CO时，完全燃烧放出的热量最少，为283a kJ。故Q的取值范围为283a kJ<Q<890a kJ。

(4)生成的CO2和液态水的物质的量相等，采用极值法分析，若无一种气体：①若无CO，不合题意；②若无H2，可能CO和CH4各为0.5a mol，放出的热量Q＝0.5a×(283＋890) kJ＝586.5a kJ；③若无CH4，可能CO和H2各为0.5a mol，放出的热量Q＝0.5a×(283＋286) kJ＝284.5a kJ。若无两种气体，均不可能。所以放出的热量Q的取值范围为284.5a kJ<Q<586.5a kJ。