人教版高考化学一轮复习第6章化学反应与能量第1讲化学能与热能含答案

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课时跟踪练18一、选择题1．如图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混合，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是(　　)A．硝酸铵　 　B．生石灰　　　C．氯化镁　 　D．食盐解析：生石灰与水反应放出大量的热。答案：B2．已知：①能量越低的物质就越稳定；②白磷转化成红磷是放热反应。下列判断或说法正确的是(　　)A．在相同的条件下，红磷比白磷能量高B．在相同的条件下，白磷比红磷稳定C．红磷和白磷的结构不同D．红磷容易发生自燃而白磷则不会自燃解析：白磷转化成红磷是放热反应，故白磷的能量比红磷的高；能量越高，物质越不稳定，则A、B、D三项都不正确。答案：C3．(2020·长春二十九中学期末考试)反应A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)；②X―→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　)解析：由ΔH＝E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)可知，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热；当反应物的总能量小于生成物的总能量时，反应吸热。由反应A＋B―→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH＞0)；②X―→C(ΔH＜0)可以看出A和B的能量之和大于C，由反应①可知该步反应为吸热反应，由反应②可知该步反应为放热反应，故X的能量大于A＋B；A＋B的能量大于C，X的能量大于C，所以图象D符合，故选D。答案：D4．(2020·东北师大附中月考)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是(　　)①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH3＝c kJ·mol－1④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝d kJ·mol－1A．反应①、②为反应③提供原料气B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一C．反应CH3OH(g)===eq \f(1,2)CH3OCH3(g)＋eq \f(1,2)H2O(l)的ΔH＝eq \f(d,2) kJ·mol－1D．反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)kJ·mol－1解析：反应③中的反应物为CO2、H2，由题意可知，反应①、②为反应③提供原料气，故A项正确；反应③中的反应物为CO2，转化为甲醇，则反应③也是CO2资源化利用的方法之一，故B项正确；物质的量与热量成正比，且气态水的能量比液态水的能量高，则由反应④可知，反应CH3OH(g)===eq \f(1,2)CH3OCH3(g)＋eq \f(1,2)H2O(l)的ΔH≠eq \f(d,2) kJ·mol－1，故C项错误；由盖斯定律可知，反应：②×2＋③×2＋④得：2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)，则ΔH＝(2b＋2c＋d)kJ·mol－1，故D项正确。答案：C5．CH4与Cl2生成CH3Cl的反应过程中，中间态物质的能量关系如图所示(Ea表示活化能)。下列说法不正确的是(　　)A．已知Cl·是由Cl2在光照条件下化学键断裂生成的，该过程可表示为B．相同条件下，Ea越大相应的反应速率越小C．图中ΔH＜0，其大小与Ea1、Ea2无关D．CH4＋Cl2eq \o(――→,\s\up15(光))CH3Cl＋HCl是一步就能完成的反应解析：已知Cl·是由Cl2在光照条件下化学键断裂生成的，分子转化为活性原子，该过程可表示为，故A项正确；相同条件下，Ea越大，活化分子百分数越少，相应的反应速率越小，故B项正确；图中反应物总能量大于生成物总能量，ΔH＜0，其大小与Ea1、Ea2无关，故C项正确；由图Cl·先与CH4分子形成过渡态[CH3…H…Cl]，生成中间体CH3·＋HCl，再与Cl2反应经过第二过渡态CH3…Cl…Cl，生成CH3Cl＋Cl·，总反应为CH4＋Cl2eq \o(――→,\s\up15(光))CH3Cl＋HCl，不是一步完成的，故D项错误。答案：D6．实验室进行中和热测定实验时，所用的量筒和试剂均正确的一组是(　　)解析：实验中为了保证50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸完全被中和，应采用50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，使碱稍过量，故A项不符合题意；所需酸、碱的体积均为50 mL，应用50 mL量筒，故B项不符合题意；酸、碱应该分别用不同的量筒量取，故C项不符合题意。答案：D7．已知：①2CH3OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH1；②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2；③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3；④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH4；⑤CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH5。下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)A．ΔH1>0，ΔH2<0 B．ΔH3>ΔH4C．ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3－ΔH5 D．2ΔH5＋ΔH1<0解析：因①②③④反应均为燃烧反应，故ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4均小于0，根据盖斯定律可知，2ΔH5＋ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3<0。答案：D8．煤的气化是实施节能环保的一项重要措施。通常在高温下将煤转化为水煤气，再将水煤气作为气体燃料。有关热化学方程式如下。下列有关说法正确的是(　　)①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH1＝＋131.3 kJ·mol－1②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1A．水煤气只能用作燃料B．水煤气是一种二次能源，比煤直接燃烧污染小C．等质量的CO和H2完全燃烧时，前者放热多D．由反应③可以确定H2的燃烧热为241.8 kJ·mol－1解析：水煤气在工业上还可用于炼制金属等，A项错误；水煤气属于二次能源，其燃烧产物为CO2和H2O，比煤直接燃烧污染小，B项正确；通过②③反应可以计算得出，等质量的H2比CO完全燃烧放热多，C项错误；H2完全燃烧生成的指定产物应为液态水，D项错误。答案：B9．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用如下反应，可实现氯的循环利用：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJ·mol－1。反应中相关物质的化学键键能数据如图所示。下列说法正确的是(　　)A．该反应的活化能为115.6 kJ·mol－1B．使用催化剂能使该反应的焓变增大C．该反应的正反应活化能比逆反应活化能大D．断裂H2O(g)中1 mol H—O键比断裂HCl(g)中1 mol H—Cl键所需能量多解析：A项，活化能不等于反应热，错误；B项，催化剂对反应焓变的大小无影响，错误；C项，ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能<0，故正反应活化能比逆反应活化能小，错误；D项，4×E(H—Cl)＋498 kJ·mol－1－[2×243 kJ·mol－1＋4×E(H－O)]＝－115.6 kJ·mol－1，整理得E(H—O)－E(H—Cl)＝31.9 kJ·mol－1，故断开1 mol H—O键比断开1 mol H—Cl键所需能量多，正确。答案：D10．在标准状态(25 ℃、100 kPa)下，测得HCN在水溶液中电离过程的热效应为HCN(aq)===H＋(aq)＋CN－(aq)　ΔH＝＋43.5 kJ·mol－1，已知HCl(aq)与NaOH(aq)中和反应的ΔH＝－55.6 kJ·mol－1。则水解反应：CN－(aq)＋H2O(l)===HCN(aq)＋OH－(aq)的ΔH为(　　)A．－99.1 kJ·mol－1 B．＋99.1 kJ·mol－1C．－12.1 kJ·mol－1 D．＋12.1 kJ·mol－1解析：反应①HCN(aq)===H＋(aq)＋CN－(aq)　ΔH1＝＋43.5 kJ·mol－1，与反应②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2＝－55.6 kJ·mol－1，根据盖斯定律，－(反应①＋反应②)可得目标反应：CN－(aq)＋H2O(l)===HCN(aq)＋OH－(aq)，则ΔH＝－43.5 kJ·mol－1－(－55.6 kJ·mol－1)＝＋12.1 kJ·mol－1。答案：D二、非选择题11．(1)把煤作为燃料可通过下列两种途径：途径Ⅰ　C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＜0；途径Ⅱ　先制成水煤气：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2＞0；再燃烧水煤气：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3＜0；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH4＜0。则ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是________(填字母)。A．2ΔH1＝2ΔH2＋ΔH3＋ΔH4B．2ΔH1<2ΔH2＋ΔH3＋ΔH4C．2ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3＋ΔH4D．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4(2)甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO，CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1；ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2；ⅲ：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)　ΔH3。且已知反应ⅱ中相关化学键键能数据如下：由此计算ΔH2＝________kJ·mol－1。已知ΔH1＝－63 kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。解析：(1)煤直接燃烧与制成水煤气再燃烧的能量守恒，故选A。(2)根据焓变＝反应物键能之和－生成物键能之和，可得CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝803×2 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1－1 076 kJ·mol－1－2×465 kJ·mol－1＝＋36 kJ·mol－1；根据盖斯定律由反应ⅱ－反应ⅰ得到反应ⅲ：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)的ΔH3＝＋99 kJ·mol－1。答案：(1)A　(2)＋36　＋9912．随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。(1)如图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应，则其化学方程式可以是_________________________________________________________________________________________。(2)在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇完全燃烧放热22.68 kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：TiO2(金红石)＋2C＋2Cl2eq \o(=====,\s\up15(高温))TiCl4＋2CO。已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1；②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2＝－566 kJ·mol－1；③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl(s)＋O2(g)ΔH3＝＋141 kJ·mol－1。则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝____________。(4)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：6Ag(s)＋O3(g)===3Ag2O(s)　ΔH＝－235.8 kJ·mol－1。已知：2Ag2O(s)===4Ag(s)＋O2(g)　ΔH＝＋62.2 kJ·mol－1，则O3转化为O2的热化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)C能将CuO中的铜置换出来，生成铜和CO，故化学方程式为C＋CuOeq \o(=====,\s\up15(高温))Cu＋CO↑。(2)在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，32 g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为725.76 kJ。则表示甲醇燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)＋eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－725.76 kJ·mol－1。(3)根据盖斯定律，由反应③＋反应①×2－反应②得：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)　ΔH＝141 kJ·mol－1－393.5 kJ·mol－1×2＋566 kJ·mol－1＝－80 kJ·mol－1，即TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)　ΔH＝－80 kJ·mol－1。(4)Ⅰ.6Ag(s)＋O3(g)===3Ag2O(s)　ΔH＝－235.8 kJ·mol－1，Ⅱ.2Ag2O(s)===4Ag(s)＋O2(g)　ΔH＝＋62.2 kJ·mol－1，根据盖斯定律可知，反应Ⅰ×2＋反应Ⅱ×3得：2O3(g)===3O2(g)，则反应热ΔH＝(－235.8 kJ·mol－1×2)＋(＋62.2 kJ·mol－1×3)＝－285 kJ·mol－1。答案：(1)C＋CuOeq \o(=====,\s\up15(高温))Cu＋CO↑　(2)CH3OH(l)＋eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－725.76 kJ·mol－1　(3)－80 kJ·mol－1　(4)2O3(g)===3O2(g)　ΔH＝－285 kJ·mol－1选项试剂1试剂2量筒A50 mL0．50 mol·L－1盐酸50 mL0．50 mol·L－1 NaOH溶液100 mL量筒1个B50 mL0．50 mol·L－1盐酸50 mL0．55 mol·L－1 NaOH溶液100 mL量筒2个C50 mL0．50 mol·L－1盐酸50 mL0．55 mol·L－1 NaOH溶液50 mL量筒1个D50 mL0．50 mol·L－1盐酸50 mL0．55 mol·L－1 NaOH溶液50 mL量筒2个化学键H—HC===OC OH—OE/(kJ·mol－1)4368031 076465