2019高考化学大一轮复习 第6章 化学能与热能（课件+练习）（打包6套）新人教版.zip

第 6章 化学能与热能第 1节 化学反应与能量变化板块三 限时规范特训16-1 化学反应与能量变化板块三 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(CH 4)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(CH 4)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，Δ H 减小C．反应活化能等于 y kJ·mol－1D．1 mol SO 2Cl2(g)和 1 mol SCl2(g)反应生成 SOCl2(g)的 Δ H＝( 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 Δ H 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 Δ H＝( x－ y) kJ·mol－1 ，故选 D。3．下列说法不正确的是( )A．CO 2、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 B2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，Δ H1＝－393.5 kJ·mol－1 ，Δ H2＝－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、1×10 5 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．H 2(g)＋ O2(g)===H2O(g)12Δ H＝＋242 kJB．2H 2(g)＋O 2(g)===2H2O(g)Δ H＝＋484 kJ·mol －1C．2H 2(g)＋O 2(g)===2H2O(l)Δ H＝－484 kJ·mol －1D．H 2O(g)===H2(g)＋ O2(g)12Δ H＝＋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：H 2(g)＋ O2(g)===H2O(g) Δ H＝－242 kJ·mol－1 。Δ H 的单位是12kJ·mol－1 ，而不是 kJ，A 错误；H 2(g)与 O2(g) 生成 H2O(g)的反应为放热反应，则Δ H异丁烷C．正戊烷的燃烧热大于 3531.3 kJ·mol－1D．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，H 2O 应为液态，且该反应的 Δ H＝－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：N 2(g)＋3H 2(g)===2NH3(g) Δ H＝－92.4 kJ·mol－1 。则 N≡N 键的键能是( )A．431 kJ·mol －1 B．945.6 kJ·mol －1C．649 kJ·mol －1 D．896 kJ·mol －1答案 B解析 Δ H＝ 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)＝Δ H－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 Δ H＝－890 kJ·mol－1 ，则甲烷燃烧的热化学方程式为 CH4(g)＋2O 2(g)===CO2(g)＋2H 2O(g) Δ H＝－890 kJ·mol －1C．已知常温常压下：HCl(aq)＋NaOH(aq)= ==NaCl(aq)＋H 2O(l) Δ H＝－57.3 kJ·mol－1 ，则有：5H2SO4(aq)＋Ba(OH) 2(aq)===BaSO4(s)＋2H 2O(l) Δ H＝－114.6 kJ·mol －1D．已知：S(s)＋O 2(g)===SO2(g) Δ H1＝－ Q1 kJ·mol－1 ，S(g)＋O 2(g)===SO2(g) Δ H2＝－ Q2 kJ·mol－1 ，则 Q1”“”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)H 2(g)＋ O2(g)===H2O(l) Δ H＝－286 kJ·mol －112(2)(3)283a kJQ890a kJ(4)284.5a kJQ586.5a kJ解析 (2)液态水比水蒸气更稳定，CH 4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 kJQ890a 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＝0.5 a×(283＋890) kJ＝586.5 a kJ；③若无 CH4，可能 CO 和 H2各为 0.5a mol，放出的热量Q＝0.5 a×(283＋286) kJ＝284.5 a 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 kJQ586.5a kJ。 第 6章 化学能与热能第 1节 化学反应与能量变化板块一 主干层级突破 第 6章 化学能与热能第 2节 盖斯定律及其应用板块三 限时规范特训16-2 盖斯定律及其应用板块三 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：①H 2(g)＋ O2(g)===H2O(g) Δ H112② N2(g)＋O 2(g)===NO2(g) Δ H212③ N2(g)＋ H2(g)===NH3(g) Δ H312 32则反应 2NH3(g)＋ O2(g)===2NO2(g)＋3H 2O(g)的 Δ H为( )72A．2Δ H1＋2Δ H2－2Δ H3 B．Δ H1＋Δ H2－Δ H3C．3Δ H1＋2Δ H2－2Δ H3 D．3Δ H1＋2Δ H2＋2Δ H3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)72＋3H 2O(g) 则有 Δ H＝3Δ H1＋2Δ H2－2Δ H3，C 项正确。2．已知：NH 3·H2O(aq)与 H2SO4(aq)反应生成 1 mol正盐的 Δ H＝－24.2 kJ·mol－1 ，强酸、强碱稀溶液反应的中和热为 Δ H＝－57.3 kJ·mol －1 ，则 NH3·H2O在水溶液中电离的Δ H等于( )A．－69.4 kJ·mol －1 B．－45.2 kJ·mol －1C．＋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)＋H 2O(l) Δ H＝－12.1 ＋4kJ·mol－1 ①，H ＋ (aq)＋OH － (aq)===H2O(l) Δ H＝－57.3 kJ·mol－1 ②，根据盖斯定律，由①－②即可得到 NH3·H2O(aq) NH (aq)＋OH － (aq) Δ H＝＋45.2 kJ·mol －1 ，D 正确。＋43．[2017·河南洛阳期中]已知：①Fe 2O3(s)＋ C(s)=== CO2(g)＋2Fe(s)32 32Δ H1＝＋234.1 kJ·mol －1②C(s)＋O 2(g)===CO2(g) Δ H2＝－393.5 kJ·mol －1则 2Fe(s)＋ O2(g)===Fe2O3(s)的 Δ H是( )32A．－824.4 kJ·mol －1 B．－627.6 kJ·mol －1C．－744.7 kJ·mol －1 D．－159.4 kJ·mol －1答案 A2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)32 32===Fe2O3(s)，则有 Δ H＝ ×Δ H2－Δ H1＝ ×(－393.5 kJ·mol－1 )－(＋234.1 kJ·mol－1 )32 32≈－824.4 kJ·mol －1 。4．已知下列四个热化学方程式(Δ H的单位均为 kJ/mol)：NH4Cl(s)===NH3(g)＋HCl(g) Δ H1＝ a(ⅰ)Ba(OH)2·8H2O(s)===BaO(s)＋9H 2O(l) Δ H2＝ b(ⅱ)2NH4Cl(s)＋Ba(OH) 2·8H2O(s)===BaCl2(aq)＋2NH 3(g)＋10H 2O(l) Δ H3＝ c(ⅲ)BaO(s)＋2HCl(aq)= ==BaCl2(aq)＋H 2O(l) Δ H4＝ 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． d2a＋ 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) Δ H5＝ e，由盖斯定律可确定 c＝2 a＋ b＋ d＋2 e，因e0, Δ H30，Δ H40C．Δ H1＝Δ H2＋Δ H3 D．Δ H3＝Δ H4＋Δ H5答案 C解析 C 与 O2生成 CO2的反应是放热反应，Δ H10，CO 与 O2生成 CO2的反应是放热反应，Δ H30，铁与氧气的反应是放热反应，3Δ H40，A、B 项错误；前两个方程式相减得：2CO(g)＋O 2(g)===2CO2(g) Δ H3＝Δ H1－Δ H2，即 Δ H1＝Δ H2＋Δ H3，C 项正确；由 4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe2O3(s) Δ H4和 6CO(g)＋2Fe 2O3(s)===6CO2(g)＋4Fe(s) 2Δ H5相加，得 2CO(g)＋O 2(g)===2CO2(g) Δ H3＝(Δ H4＋2Δ H5)/3，D 项错误。7．[2017·江西南昌摸底调研]已知：①2C(s)＋O 2(g)===2CO(g)Δ H＝－221.0 kJ·mol －1②C(s)＋O 2(g)===CO2(g)Δ H＝－393.5 kJ·mol －1③2H 2(g)＋O 2(g)===2H2O(g)Δ H＝－483.6 kJ·mol －1则制备水煤气的反应 C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g)的 Δ H为( )A．＋131.3 kJ·mol －1 B．－131.3 kJ·mol －1C．＋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)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g)，则有12 12Δ H＝(－221.0 kJ·mol －1 )× －(－483.6 kJ·mol －1 )× ＝＋131.3 kJ·mol －1 。12 128．已知：C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g)Δ H＝ a kJ·mol－12C(s)＋O 2(g)===2CO(g) Δ H＝－220 kJ·mol －1H—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：2H 2O(g)===2H2(g)＋O 2(g) Δ H＝＋(2 a＋220) kJ·mol－1 ，则有：4×462 kJ·mol－1 －2×436 kJ·mol－1 －496 kJ·mol－1 ＝(2 a＋220) kJ·mol －1 ，解得 a＝＋130，故选项 D正确。9．[2018·北京朝阳统考]联氨(N 2H4)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。已知：①N 2H4(l)＋ N2O4(l)=== N2(g)＋2H 2O(l)12 32Δ H＝－546.45 kJ·mol －1②H 2O(g)===H2O(l) Δ H＝－44.0 kJ·mol －1则 2N2H4(l)＋N 2O4(l)===3N2(g)＋4H 2O(g)的 Δ H是( )A．－916.9 kJ·mol －1 B．－458.45 kJ·mol －1C．＋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)＋N 2O4(l)===3N2(g)＋4H 2O(g)，则4有 Δ H＝(－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)＋H 2O(g) Δ H1322H2S(g)＋SO 2(g)=== S2(g)＋2H 2O(g) Δ H232H2S(g)＋ O2(g)===S(g)＋H 2O(g) Δ H3122S(g)===S2(g) Δ H4则 Δ H4的正确表达式为( )A．Δ H4＝ (Δ H1＋Δ H2－3Δ H3)23B．Δ H4＝ (3Δ H3－Δ H1－Δ H2)23C．Δ H4＝ (Δ H1＋Δ H2－3Δ H3)32D．Δ H4＝ (Δ H1－Δ H2－3Δ H3)32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)23 23＋ H2O(g)=== H2S(g)＋S 2(g)＋O 2(g)，然后再加①× 得 2S(g)===S2(g)，所以 Δ H4＝Δ H2×23 23 23＋Δ H1× －Δ H3×2。23 2311．[2018·兰州一中高三月考]已知：2H 2(g)＋O 2(g)===2H2O(l) Δ H＝－571.6 kJ·mol－12CH3OH(l)＋3O 2(g)===2CO2(g)＋4H 2O(l)Δ H＝－1452 kJ·mol －1H＋ (aq)＋OH － (aq)===H2O(l)Δ H＝－57.3 kJ·mol －1下列说法正确的是( )A．H 2(g)的燃烧热为 142.9 kJ·mol－1B．同质量的 H2(g)和 CH3OH(l)完全燃烧，H 2(g)放出的热量多C. H2SO4(aq)＋ Ba(OH)2(aq)=== BaSO4(s)＋H 2O(l) 12 12 12Δ H＝－57.3 kJ·mol －1D．3H 2(g)＋CO 2(g)===CH3OH(l)＋H 2O(l)Δ H＝＋131.4 kJ·mol －1答案 B解析 根据燃烧热的定义可知，H 2(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51452 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 Δ H－57.3 kJ·mol－1 ，C 项错误；将题干2－4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：① ×3－ ②23H2(g)＋CO 2(g)===CH3OH(l)＋H 2O(l) Δ H＝－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：反应物 起始温度t1/℃终止温度t2/℃中和热HCl＋NaOH 15.0 18.4 Δ H1HCl＋NH3·H2O 15.0 18.1 Δ H2①试计算上述两组实验测出的中和热 Δ H1＝______，Δ H2＝________。②两组实验结果差异的原因是___________________________。③写出 HCl＋NH 3·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 －1②NH 3·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)＋NH 3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H 2O(l) Δ H＝－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：Δ H1＝－[4.18×(50＋50)×(18.4－15.0)×10 －3 ]÷0.025＝－56.8 kJ·mol－1 ，Δ H2＝－[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。6Ⅰ.已知：①2CO(g)＋O 2(g)===2CO2(g)Δ H1＝－566.0 kJ·mol －1②N 2(g)＋O 2(g)===2NO(g)Δ H2＝＋180.5 kJ·mol －1③2NO(g)＋O 2(g)===2NO2(g)Δ H3＝－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)＋3H 2(g)===CH3OCH3(g)＋CO 2(g)Δ H＝－246.4 kJ·mol －1(3)它可以分为两步，反应分别如下：①2CO(g)＋4H 2(g)===CH3OCH3(g)＋H 2O(g)Δ H1＝－205.1 kJ·mol －1②CO(g)＋H 2O(g)===CO2(g)＋H 2(g) Δ H2＝________。(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)＋4CO 2(g)Δ H＝－1196 kJ·mol －1(3)－41.3 kJ·mol －1(4)CH3OCH3(g)＋3O 2(g)===2CO2(g)＋3H 2O(l) Δ H1＝－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)＋4CO 2(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)＋4CO 2(g) Δ H＝(－ 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 Δ H2＝Δ H－Δ H1＝(－246.4 kJ·mol－1 )－(－205.1 kJ·mol －1 )＝－41.3 kJ·mol －1 。7(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。14552 第 6章 化学能与热能第 2节 盖斯定律及其应用板块一 主干层级突破