2019高考化学一轮复习检测：第6章 化学能与热能6-2a (含解析)

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77分)

1．[2017·河北武邑中学调研]已知反应：

①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1

②N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2

③N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH3

则反应2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为(　　)

A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3  B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3

C．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3  D．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3

答案　C

解析　根据盖斯定律，由①×3＋②×2－③×2可得2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)　则有ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3，C项正确。

2．已知：NH3·H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol正盐的ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，强酸、强碱稀溶液反应的中和热为ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则NH3·H2O在水溶液中电离的ΔH等于(　　)

A．－69.4 kJ·mol－1  B．－45.2 kJ·mol－1

C．＋69.4 kJ·mol－1  D．＋45.2 kJ·mol－1

答案　D

解析　由题给条件可先写出NH3·H2O(aq)＋H＋(aq)===NH(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－12.1 kJ·mol－1①，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1②，根据盖斯定律，由①－②即可得到NH3·H2O(aq)NH(aq)＋OH－(aq)　ΔH＝＋45.2 kJ·mol－1，D正确。

3．[2017·河南洛阳期中]已知：

①Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s)

ΔH1＝＋234.1 kJ·mol－1

②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　

ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1

则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是(　　)

A．－824.4 kJ·mol－1  B．－627.6 kJ·mol－1

C．－744.7 kJ·mol－1  D．－159.4 kJ·mol－1

答案　A

解析　分析题给两个热化学方程式，根据盖斯定律，由×②－①可得：2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)，则有ΔH＝×ΔH2－ΔH1＝×(－393.5 kJ·mol－1)－(＋234.1 kJ·mol－1)≈－824.4 kJ·mol－1。

4．已知下列四个热化学方程式(ΔH的单位均为kJ/mol)：

NH4Cl(s)===NH3(g)＋HCl(g)　ΔH1＝a(ⅰ)

Ba(OH)2·8H2O(s)===BaO(s)＋9H2O(l)　ΔH2＝b(ⅱ)

2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)===BaCl2(aq)＋2NH3(g)＋10H2O(l)　ΔH3＝c(ⅲ)

BaO(s)＋2HCl(aq)===BaCl2(aq)＋H2O(l)　ΔH4＝d(ⅳ)

其中a、b、c均大于0，HCl气体溶解于水，溶液温度升高。由此可知下列判断一定正确的是(　　)

A．d<0   B．c<2a＋b＋d

C．c＝2a＋b＋d   D．c>2a＋b＋d

答案　B

解析　通过给出的信息无法判断反应(ⅳ)是放热反应还是吸热反应，A错误；根据题目提示信息可得：HCl(g)===HCl(aq)　ΔH5＝e，由盖斯定律可确定c＝2a＋b＋d＋2e，因e<0，故c－(2a＋b＋d)<0，即c<2a＋b＋d，B正确，C、D错误。

5．Mg2Ni是一种储氢合金，已知：

①Mg(s)＋H2(g)===MgH2(s)　ΔH1＝－74.5 kJ·mol－1

②Mg2Ni(s)＋2H2(g)===Mg2NiH4(s)　

ΔH2＝－64.4 kJ·mol－1

③Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)===2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)　ΔH3则ΔH3等于(　　)

A．－84.6 kJ·mol－1   B．＋84.6 kJ·mol－1

C．－138.9 kJ·mol－1   D．＋138.9 kJ·mol－1

答案　B

解析　根据盖斯定律，由②－①×2可得Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)===2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)，则有ΔH3＝ΔH2－2ΔH1＝(－64.4 kJ·mol－1)－(－74.5 kJ·mol－1)×2＝＋84.6 kJ·mol－1。

6．已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)   ΔH1

CO2(g)＋C(s)===2CO(g)  ΔH2

2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)   ΔH3

4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)   ΔH4

3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)   ΔH5

下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)

A．ΔH1>0, ΔH3<0   B．ΔH2>0，ΔH4>0

C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3    D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5

答案　C

解析　C与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH1<0，CO2与C生成CO的反应是吸热反应，ΔH2>0，CO与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH3<0，铁与氧气的反应是放热反应，ΔH4<0，A、B项错误；前两个方程式相减得：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C项正确；由4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)===6CO2(g)＋4Fe(s)　2ΔH5相加，得2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3＝(ΔH4＋2ΔH5)/3，D项错误。

7．[2017·江西南昌摸底调研]已知：

①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)

ΔH＝－221.0 kJ·mol－1

②C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝－393.5 kJ·mol－1

③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝－483.6 kJ·mol－1

则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH为(　　)

A．＋131.3 kJ·mol－1   B．－131.3 kJ·mol－1

C．＋373.1 kJ·mol－1   D．－373.1 kJ·mol－1

答案　A

解析　根据盖斯定律，由①×－③×可得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，则有ΔH＝(－221.0 kJ·mol－1)×－(－483.6 kJ·mol－1)×＝＋131.3 kJ·mol－1。

8．已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH＝a kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)===2CO(g) 

ΔH＝－220 kJ·mol－1

H—H、O===O和O—H键的键能分别为436、496和462 kJ·mol－1，则a为(　　)

A．－332  B．－118    C．＋350   D．＋130

答案　D

解析　根据盖斯定律由题给的两个热化学方程式可得：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋(2a＋220) kJ·mol－1，则有：4×462 kJ·mol－1－2×436 kJ·mol－1－496 kJ·mol－1＝(2a＋220) kJ·mol－1，解得a＝＋130，故选项D正确。

9．[2018·北京朝阳统考]联氨(N2H4)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。已知：

①N2H4(l)＋N2O4(l)===N2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－546.45 kJ·mol－1

②H2O(g)===H2O(l)　 ΔH＝－44.0 kJ·mol－1

则2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)的ΔH是(　　)

A．－916.9 kJ·mol－1   B．－458.45 kJ·mol－1

C．＋916.9 kJ·mol－1   D．＋458.45 kJ·mol－1

答案　A

解析　根据盖斯定律，由①×2－②×4可得2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)，则有ΔH＝(－546.45 kJ·mol－1)×2－(－44.0 kJ·mol－1)×4＝－916.9 kJ·mol－1。

10．在1200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：

H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1

2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2

H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH3

2S(g)===S2(g)　ΔH4

则ΔH4的正确表达式为(　　)

A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)

B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)

C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)

D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)

答案　A

解析　首先找到②式中含有S2(g)、③式中含有S(g)，②×－③×2得2S(g)＋SO2(g)＋H2O(g)===H2S(g)＋S2(g)＋O2(g)，然后再加①×得2S(g)===S2(g)，所以ΔH4＝ΔH2×＋ΔH1×－ΔH3×2。

11．[2018·兰州一中高三月考]已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1

2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH＝－1452 kJ·mol－1

H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3 kJ·mol－1

下列说法正确的是(　　)

A．H2(g)的燃烧热为142.9 kJ·mol－1

B．同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多

C.H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l)　

ΔH＝－57.3 kJ·mol－1

D．3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)

ΔH＝＋131.4 kJ·mol－1

答案　B

解析　根据燃烧热的定义可知，H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，A项错误；2 mol (即4 g) H2(g)完全燃烧放出571.6 kJ的热量，2 mol(即64 g) CH3OH(l)完全燃烧放出1452 kJ的热量，故单位质量的H2(g)放出的热量多，B项正确；H＋＋OH－===H2O和Ba2＋＋SO===BaSO4↓都是放热的，所以反应ΔH<－57.3 kJ·mol－1，C项错误；将题干中的热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律，由，可得热化学方程式：3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝－131.4 kJ·mol－1，D项错误。

二、非选择题(共23分)

12. (12分)现利用如图装置进行中和热的测定，请回答下列问题：

(1)该图中有两处未画出，它们是_______、________________。

(2)把温度为15.0 ℃，浓度为0.5 mol·L－1的酸溶液和0.55 mol·L－1的碱溶液各50 mL混合(溶液密度均为1 g·mL－1)，生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，轻轻搅动，测得酸碱混合液的温度变化数据如下：

①试计算上述两组实验测出的中和热ΔH1＝______，ΔH2＝________。

②两组实验结果差异的原因是___________________________。

③写出HCl＋NH3·H2O的热化学方程式：___________________。

答案　(1)环形玻璃搅拌棒　烧杯上方的泡沫塑料盖

(2)①－56.8 kJ·mol－1　 －51.8 kJ·mol－1

②NH3·H2O是弱碱，在中和过程中NH3·H2O发生电离，要吸热，因而总体放热较少

③HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－51.8 kJ·mol－1

解析　(2)①根据题目给出的酸、碱的物质的量，酸为0.025 mol，碱为0.0275 mol，碱是过量的，应根据酸的量进行计算，即反应生成了0.025 mol H2O。根据实验数据算出生成1 mol H2O所放出的热量，即得出两组实验测出的中和热数值：ΔH1＝－[4.18×(50＋50)×(18.4－15.0)×10－3]÷0.025＝－56.8 kJ·mol－1，ΔH2＝－[4.18×(50＋50)×(18.1－15.0)×10－3]÷0.025＝－51.8 kJ·mol－1。

13．[2017·四川绵阳诊断](11分)汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境，在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx和CO的排放。

Ⅰ.已知：①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH1＝－566.0 kJ·mol－1

②N2(g)＋O2(g)===2NO(g)

ΔH2＝＋180.5 kJ·mol－1

③2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)

ΔH3＝－116.5 kJ·mol－1

(1)CO的燃烧热为______________。

若1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量，则1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________。

(2)CO将NO2还原为单质的热化学方程式为____________________________________________________________

________________________________________________________。

Ⅱ.利用水煤气合成二甲醚的总反应为：

3CO(g)＋3H2(g)===CH3OCH3(g)＋CO2(g)

ΔH＝－246.4 kJ·mol－1

(3)它可以分为两步，反应分别如下：

①2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)

ΔH1＝－205.1 kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝________。

(4)已知CH3OCH3(g)的燃烧热为1455 kJ·mol－1，写出表示其燃烧热的热化学方程式：_____________________________________。

若二甲醚燃烧生成的CO2恰好能被100 mL 0.2 mol·L－1 NaOH溶液吸收生成Na2CO3，则燃烧过程中放出的热量为________。

答案　(1)283.0 kJ·mol－1　631.75 kJ

(2)2NO2(g)＋4CO(g)===N2(g)＋4CO2(g)

ΔH＝－1196 kJ·mol－1

(3)－41.3 kJ·mol－1

(4)CH3OCH3(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　

ΔH1＝－1455 kJ·mol－1　7.275 kJ

解析　(1)由①可知，2 mol CO(g)完全燃烧生成CO2(g)时放出566.0 kJ热量，则CO(g)的燃烧热为283.0 kJ·mol－1。由②可知，1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol NO(g)吸收180.5 kJ热量，根据反应热与键能的关系可得946 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－2×E(氮氧键)＝180.5 kJ·mol－1，则有E(氮氧键)＝631.75 kJ·mol－1。

(2)CO将NO2还原为单质的反应为2NO2(g)＋4CO(g)===N2(g)＋4CO2(g)，分析题给三个热化学方程式，根据盖斯定律，由①×2－②－③可得2NO2(g)＋4CO(g)===N2(g)＋4CO2(g)　ΔH＝(－ 566.0 kJ·mol－1)×2－(＋180.5 kJ·mol－1)－(－116.5 kJ·mol－1)＝－1196 kJ·mol－1。

(3)根据盖斯定律，由总反应减去反应①可得反应②，则ΔH2＝ΔH－ΔH1＝(－246.4 kJ·mol－1)－(－205.1 kJ·mol－1)＝－41.3 kJ·mol－1。

(4)n(NaOH)＝0.1 L×0.2 mol·L－1＝0.02 mol，可与0.01 mol CO2反应生成Na2CO3，则有Q＝ kJ·mol－1×0.01 mol＝7.275 kJ。