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2019-2020年高三化學(xué)穩(wěn)步提升訓(xùn)練6.1 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng) 1.“能源分類(lèi)相關(guān)圖”如圖所示，四組能源選項(xiàng)中全部符合圖中陰影部分的能源是( ) A.煤炭、石油、潮汐能 B.水能、生物能、天然氣 C.太陽(yáng)能、風(fēng)能、沼氣 D.地?zé)崮?、海洋能、核? 【解析】 化石燃料、核能為不可再生能源,從而排除A、B、D。 【答案】 C 2.是一種優(yōu)良的絕緣氣體,分子結(jié)構(gòu)中只存在S—F鍵。已知:1 mol S(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ,斷裂1 mol F—F、S—F鍵需吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ。則===的反應(yīng)熱H為( ） A.-1 780 B.-1 220 C.-450 D.+430 【解析】 本題考查反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算。在化學(xué)反應(yīng)中斷鍵需要吸熱,而形成新的化學(xué)鍵需要放熱。由題意知1 mol S(s)和3 mol 形成S原子和F原子共需要吸收能量280 kJ=760 kJ,而生成1 mol 時(shí)需形成6 mol S—F鍵,共放出 kJ=1 980 kJ,因此該反應(yīng)共放出的熱量為1 980 kJ-760 kJ=1 220 kJ,所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱H=-1 220 選項(xiàng)B正確。 【答案】 B 3.下列說(shuō)法或表示法正確的是( ） A. 等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出熱量多 B.由C(石墨)===C(金剛石) H>0,可知金剛石比石墨穩(wěn)定 C.在稀溶液中:=== H=-57.3 若將含0.5 mol 的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合,放出的熱量大于57.3 kJ D.在101 kPa時(shí),2 g 完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為=== H=-285.8  【解析】 由于硫蒸氣比硫固體的能量高,故前者燃燒時(shí)放熱多,A項(xiàng)錯(cuò);石墨轉(zhuǎn)變成金剛石為吸熱反應(yīng),即金剛石能量比石墨高,則金剛石不穩(wěn)定,故B項(xiàng)錯(cuò);C項(xiàng)濃硫酸溶于水本身就放熱,故放出的熱量肯定高于57.3 kJ,正確;2 g 為1 mol,而D項(xiàng)熱化學(xué)反應(yīng)方程式中是2 mol 對(duì)應(yīng)的H應(yīng)為-(285. 故D項(xiàng)錯(cuò)。 【答案】 C 4.已知===2HBr(g) H=-72 蒸發(fā)1 mol 需要吸收的能量為30 kJ,其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表: 則表中a為( ） A.404 B.260 C.230 D.200 【解析】 化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵斷裂(吸收能量)和新鍵形成(放出能量),故有H=(436+30+a a=200,D項(xiàng)正確。 【答案】 D 5.運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、氧等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。 ①=== H 175.7 ② H.1 ③=== H.2 則反應(yīng)===的H= 。 【解析】 根據(jù)蓋斯定律,將化學(xué)方程式按①+②-③疊加,即可得到===的焓變。 【答案】 -77.6 課后作業(yè)夯基 (時(shí)間:45分鐘,滿(mǎn)分:100分) 一、單項(xiàng)選擇題(本題包括5小題,每小題3分,共15分,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求) 1.可燃冰〔外觀似冰的白色結(jié)晶固體〔x〕被稱(chēng)為21世紀(jì)最具商業(yè)開(kāi)發(fā)前景的戰(zhàn)略資源,生成至少要滿(mǎn)足三個(gè)條件:一是溫度不能太高,否則它就會(huì)”煙消云散”;二是壓力要足夠大;三是要有甲烷氣源。有關(guān)可燃冰的說(shuō)法不正確的是( ） A. 可燃冰開(kāi)采不當(dāng)可能會(huì)給生態(tài)造成一系列嚴(yán)重問(wèn)題 B.目前還沒(méi)有一個(gè)工業(yè)化開(kāi)采可燃冰的完美方案 C.可燃冰是一種高熱值的清潔能源,提供了”水變油”的依據(jù) D.目前科學(xué)家大都是從海底深處獲得可燃冰,并將其保存在加壓的液氮瓶中 【解析】 如果開(kāi)采可燃冰的方法不當(dāng),可能會(huì)有較多的甲烷進(jìn)入大氣,會(huì)使溫室效應(yīng)加強(qiáng),造成一系列的環(huán)境問(wèn)題;目前還沒(méi)有一個(gè)較好的工業(yè)化開(kāi)采可燃冰的方案;少量從海底深處獲得的可燃冰,保存在加壓的液氮瓶中才能較好地保持其晶體結(jié)構(gòu),A、B、D正確;可燃冰是x只有分解產(chǎn)生的甲烷才可以燃燒,因此這并不是”水變油”,C錯(cuò)誤。 【答案】 C 2.當(dāng)壓力達(dá)到220 atm、溫度達(dá)到374 ℃時(shí),水成為”超臨界狀態(tài)”,此時(shí)水可將等含碳化合物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,這就是”水熱反應(yīng)”,生物質(zhì)在地下高溫高壓條件下通過(guò)水熱反應(yīng)可生成石油、煤等礦物能源。下列說(shuō)法不正確的是( ) A. 二氧化碳與超臨界水作用生成汽油的反應(yīng),屬于放熱反應(yīng) B.”水熱反應(yīng)”是一種復(fù)雜的物理化學(xué)變化 C.火力發(fā)電廠可以利用廢熱,將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉次镔|(zhì) D.隨著科技的進(jìn)步,”水熱反應(yīng)”制取能源有望實(shí)現(xiàn)地球上碳資源的和諧循環(huán) 【解析】 水熱反應(yīng)是吸熱過(guò)程,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;高溫高壓水具有使常溫常壓下無(wú)法分解的有機(jī)物分解的性質(zhì),這種過(guò)程稱(chēng)為水熱反應(yīng),是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)變化,B選項(xiàng)正確;C選項(xiàng)符合水熱反應(yīng)的原理,正確;石油、煤等礦物能源的燃燒產(chǎn)物是而水熱反應(yīng)是將等含碳化合物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,構(gòu)成了地球上碳資源的和諧循環(huán),D選項(xiàng)正確。 【答案】 A 3.下列物質(zhì)間的反應(yīng),其能量變化符合下圖的是( ） A.由電石制乙炔 B.灼熱的碳與二氧化碳反應(yīng) C.晶體和晶體混合 D.碳酸鈣的分解 【解析】 該圖示為放熱反應(yīng)能量圖,A為典型放熱反應(yīng),B、C是教材知識(shí)點(diǎn),是吸熱反應(yīng)的典型代表,D項(xiàng)反應(yīng)條件是高溫持續(xù)加熱,說(shuō)明是吸熱反應(yīng)。 【答案】 A 4.(xx海南化學(xué),5)已知:===2ZnO(s) H=-701.0 ===2HgO(s) H=-181.6 則反應(yīng)Zn(s)+HgO(s)===ZnO(s)+Hg(l)的H為( ） A.+519.4 B.+259.7 C.-259.7 D.-519.4 【解析】 反應(yīng)的焓變可由蓋斯定律直接求出。即HH/2=-259.7 。 【答案】 C 5.(xx上?；瘜W(xué),11)根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 (Ⅰ2HI(g) H=-9.48 (Ⅱ2HI(g) H=26.48 下列判斷正確的是( ） A. 254 g 中通入2 g 反應(yīng)放熱9.48 kJ B.1 mol固態(tài)碘與1 mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00 kJ C.反應(yīng)(Ⅰ)的產(chǎn)物比反應(yīng)(Ⅱ)的產(chǎn)物穩(wěn)定 D.反應(yīng)(Ⅱ)的反應(yīng)物總能量比反應(yīng)(Ⅰ)的反應(yīng)物總能量低 【解析】 上述反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化;利用蓋斯定律可得出1 mol固態(tài)碘與1 mol氣態(tài)碘所含的能量相差35.96 kJ;反應(yīng)(Ⅰ)和反應(yīng)(Ⅱ)的產(chǎn)物都為HI(g),穩(wěn)定性肯定相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤。同樣利用蓋斯定律可得出選項(xiàng)D正確。 【答案】 D 二、不定項(xiàng)選擇題(本題包括5小題,每小題7分,共35分,每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求) 6.(xx上?；瘜W(xué),3)據(jù)報(bào)道,科學(xué)家開(kāi)發(fā)出了利用太陽(yáng)能分解水的新型催化劑。下列有關(guān)水分解過(guò)程的能量變化示意圖正確的是( ） 【解析】 分解水屬于吸熱反應(yīng),催化劑可以降低反應(yīng)的活化能。 【答案】 B 7.將V mL 1.0 HCl溶液和V mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測(cè)量并記錄溶液溫度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持=50 mL)。下列敘述正確的是( ） A.做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為22 ℃ B.該實(shí)驗(yàn)表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能 C.NaOH溶液的濃度約為1.0 D.該實(shí)驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng) 【解析】 中和反應(yīng)為放熱反應(yīng),B對(duì);中和反應(yīng)有水生成,但有水生成的不一定是放熱反應(yīng),D錯(cuò);從表中分析當(dāng)加入HCl溶液5 mL、NaOH溶液45 mL,反應(yīng)后溫度為22 ℃,故實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度小于22 ℃,A錯(cuò);加入HCl溶液30 mL時(shí)反應(yīng)放熱最多,應(yīng)是酸堿正好中和,故c(NaOH)=1.030 mL/20 mL=1.5 錯(cuò)。 【答案】 B 8. 中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,下列操作一定使誤差較大的是( ) A.用滴定管量取所用液體 B.NaOH溶液倒入小燒杯時(shí),有少量液體濺出 C.小杯和大杯體積相差太大,夾層間放置碎泡沫塑料太多 D.測(cè)量HCl溶液濃度時(shí)的溫度計(jì)未用水洗就測(cè)NaOH溶液溫度 【解析】 A可使測(cè)得的體積更準(zhǔn)確,使實(shí)驗(yàn)誤差更小。B中NaOH外濺,反應(yīng)物量偏小,導(dǎo)致誤差較大。C的保溫效果更好。D中在測(cè)量反應(yīng)熱之前就反應(yīng)掉少量物質(zhì),產(chǎn)生的熱量擴(kuò)散到空氣中,所以誤差較大。 【答案】 BD 9.下面均是正丁烷與氧氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(25 ℃,101 kPa): ①=== H= -2 878 ②=== H=-2 658 ③=== H=-1 746 ④=== H=-1 526 由此判斷,正丁烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是( ） A.-2 878 B.-2 658 C.-1 746 D.-1 526 【解析】 標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的定義是在101 kPa下,1 mol物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱。本題中的穩(wěn)定氧化物指的是和,故A項(xiàng)正確。 【答案】 A 10.已知:HCN(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的H=-12.1 ;HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的H=-55.6 。則HCN在水溶液中電離的H等于( ） A.-67.7 B.-43.5 C.+43.5 D.+67.7 【解析】 根據(jù)題意可得如下熱化學(xué)方程式:HCN(aq)+=== H=-12.1 === H=-55.6 依據(jù)蓋斯定律得到 HCN(aq)  H=(-12.1 .6 .5 。 【答案】 C 三、非選擇題(本題包括4小題,共50分) 11.(12分)在化學(xué)反應(yīng)中,只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時(shí)才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這些分子被稱(chēng)為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用表示。 請(qǐng)認(rèn)真觀察下圖,然后回答問(wèn)題。 (1)圖中所示反應(yīng)是 (填”吸熱”或”放熱”)反應(yīng),該反應(yīng) (填”需要”或”不需要”)加熱,該反應(yīng)的H= (用含E、E的代數(shù)式表示)。 (2)已知熱化學(xué)方程式:=== H=-241.8 該反應(yīng)的活化能為167.2 則其逆反應(yīng)的活化能為 。 (3)對(duì)于同一反應(yīng),圖中虛線(xiàn)(Ⅱ)與實(shí)線(xiàn)(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子百分?jǐn)?shù)增多,反應(yīng)速率加快,你認(rèn)為最可能的原因是 。 【解析】 (1)生成物的能量比反應(yīng)物低,反應(yīng)放熱。在運(yùn)用E、E計(jì)算H時(shí),需考慮其表示的意義。(2)逆反應(yīng)的活化能是生成物所具有的總能量與活化分子所應(yīng)具有能量的差值。即241.8 .2 (3)在影響反應(yīng)速率的外界條件中,只有催化劑能降低反應(yīng)的活化能。 【答案】 (1)放熱 需要 (2)409 (3)使用了催化劑 12.(12分)化學(xué)鍵的鍵能是指氣態(tài)原子間形成1 mol化學(xué)鍵時(shí)釋放的能量。如H(g)+I(g) H—I(g) H= -297 即H—I鍵的鍵能為297 也可以理解為破壞1 mol H—I鍵需要吸收297 kJ的熱量。一般化學(xué)反應(yīng)都伴隨著舊化學(xué)鍵的破壞和新化學(xué)鍵的形成。 下表是一些鍵能數(shù)據(jù): 回答下列問(wèn)題: (1)由表中數(shù)據(jù)能否得出這樣的結(jié)論:①半徑越小的原子形成的共價(jià)鍵越牢固(即鍵能越 大) (填”能”或”不能”);②非金屬性越強(qiáng)的原子形成的共價(jià)鍵越牢固 (填”能”或”不能”)。能否從數(shù)據(jù)找出一些規(guī)律,請(qǐng)寫(xiě)出一條: ;試預(yù)測(cè)C—Br鍵的鍵能范圍 RBr > RCl > RF 13.(12分)已知某反應(yīng)A(g)+B(g) C(g)+D(g),過(guò)程中的能量變化如圖所示,回答下列問(wèn)題。 (1) 該反應(yīng)是 反應(yīng)(填”吸熱”或”放熱”),該反應(yīng)的H= 用含、E的代數(shù)式表示),1 mol氣體A和1 mol氣體B具有的總能量比1 mol氣體C和1 mol氣體D具有的總能量 (填”一定高”“一定低”或”高低不一定”)。 (2)若在反應(yīng)體系中加入催化劑使逆反應(yīng)速率增大,則和的變化是: , E H (填”增大”“減小”或”不變”)。 【解析】 (1)由于反應(yīng)物的能量小于生成物的能量,所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),吸熱反應(yīng)的焓變大于零;從圖像中看出反應(yīng)物的能量低,生成物的能量高,該反應(yīng)一定為吸熱反應(yīng)。 (2)催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的快慢,催化劑能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能從而加快化學(xué)反應(yīng)速率,對(duì)于可逆反應(yīng),催化劑能同等程度的降低正反應(yīng)和逆反應(yīng)的活化能。 【答案】 (1)吸熱 一定低 (2)減小 減小 不變 14.(14分)(xx江蘇海門(mén)高三一模,19)能源危機(jī)當(dāng)前是一個(gè)全球性問(wèn)題,開(kāi)源節(jié)流是應(yīng)對(duì)能源危機(jī)的重要舉措。 (1)下列做法有助于能源”開(kāi)源節(jié)流”的是 (填字母)。 a. 大力發(fā)展農(nóng)村沼氣,將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源 b.大力開(kāi)采煤、石油和天然氣以滿(mǎn)足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的能源需求 c.開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉?、減少使用煤、石油等化石燃料 d.減少資源消耗,增加資源的重復(fù)使用、資源的循環(huán)再生 (2)金剛石和石墨均為碳的同素異形體,它們?cè)谘鯕獠蛔銜r(shí)燃燒生成一氧化碳,在氧氣充足時(shí)充分燃燒生成二氧化碳,反應(yīng)中放出的熱量如圖所示。 (a)在通常狀況下,金剛石和石墨相比較, (填”金剛石”或”石墨”)更穩(wěn)定,石墨的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為 。 (b)12 g石墨在一定量空氣中燃燒,生成氣體36 g,該過(guò)程放出的熱量為 。 (3)已知:、分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946 、497 。 ===2NO(g) H=+180.0 。 NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為 。 (4)綜合上述有關(guān)信息,請(qǐng)寫(xiě)出用CO除去NO的熱化學(xué)方程式: 。 【解析】 開(kāi)源節(jié)流,其主要做法是減少化石燃料的使用,提高燃料的燃燒效率等。物質(zhì)所具有的能量越低越穩(wěn)定。計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱時(shí),要求燃燒產(chǎn)物位于穩(wěn)定狀態(tài)。 【答案】 (1)acd (2)石墨 -393.5 252.0 kJ (3)631.5 (4)2NO(g)+2CO(g)=== H=-746.0