1、 1 20172017 级高考一轮复习级高考一轮复习化学能与热能化学能与热能过关训练试题过关训练试题 （考试时间：（考试时间：5050 分钟，满分：分钟，满分：100100 分）分） 一、单项选择题：本题包括一、单项选择题：本题包括 7 7 小题，每小题小题，每小题 6 6 分，共分，共 4242 分分 1下列说法正确的是( ) A任何化学反应都伴随着能量的变化 B升高温度或加入催化剂，可以改变化学反应的反应热 C化学反应中的能量变化都是以热量的形式体现 D2CO(g)O2(g)=2CO2(g) HE2， 则HE2E10， 该反应为放热反应。H反应物的总键能生成物的总键能，已知拆开 1 mol
2、 HH 键、 1 mol NH 键、1 mol NN 键分别需要的能量是 436 kJ、391 kJ、946 kJ，则 N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H946 kJ mol 13436 kJ mol123391 kJ mol192 kJ mol 1。 (2)16 g 液态 N 2H4和足量氧气反应生成 N2(g)和 H2O(l)， 放出 310.6 kJ 的热量， 故 N2H4(l) 和足量氧气反应的热化学方程式为N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l) H621.2 kJ mol 1。 已知： N 2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l) H621.2 kJ mo
3、l 1 a,2H 2O2(l)=2H2O(l) O2(g) H196.4 kJ mol 1 b， 根据盖斯定律， 由 ab 得： N 2H4(l)2H2O2(l)=N2(g) 4H2O(l) H817.6 kJ mol 1。 (3)由题图可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒， 6 应加入过量的氢氧化钠溶液以保证盐酸反应完全， 故应选择 0.55 mol L 1的溶液进行实验。 答案：(1)放热 N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92 kJmol 1 (2)621.2 N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l) H817.6 kJmol 1 (3)环形玻璃搅拌棒 0.55 1
4、0.（15 分）根据要求回答下列问题： (1)机动车尾气已成为城市大气的主要污染源，机动车尾气中的主要有害物质为氮的氧 化物。目前科技工作者正在探索用甲烷等燃烧气体将氮氧化物还原为 N2和 H2O，涉及的反 应有： CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g) H1574 kJ mol 1 CH4(g)2NO2(g)=CO2(g)2H2O(g)N2(g) H2867 kJ mol 1 写出CH4还原NO生成N2的热化学方程式： _。 (2)一定条件下，不同量的 CO2与不同量的 NaOH 充分反应放出的热量如下表所示： CO2的量 NaOH 的量 放出的热量 22.0 g
5、 750 mL 1.0 mol L 1 x kJ 1.0 mol 2.0 L 1.0 mol L 1 y kJ 写出该条件下，CO2与 NaOH 反应生成 NaHCO3的热化学方程式： _。 (3)我国煤炭资源相对石油和天然气资源丰富，煤的综合利用主要是指煤的气化和液化。 煤的主要成分为碳氢化合物，用 CH 代表煤的“分子式”。已知： 煤炭在氧气氛围中气化 2CH(s)O2(g)=2CO(g)H2(g) H1 气化后的气体合成甲醇 CO(g)2H2(g)=CH3OH(g) H2 甲醇制备丙烯的反应 3CH3OH(g)=C3H6(g)3H2O(g) H3 写出在一定条件下，煤炭在氧气氛围中反应直
6、接生成丙烯、水蒸气和 CO 的热化学方程 式_。 （4）用 CaSO4代替 O2与燃料 CO 反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯 CO2，是一 7 种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应为主反应，反应和为副反应。 1/4CaSO4(s)CO(g)1/4CaS(s)CO2(g) H147.3 kJ mol 1 CaSO4(s)CO(g)CaO(s)CO2(g) SO2(g) H2210.5 kJ mol 1 CO(g)1/2C(s)1/2CO2(g) H386.2 kJ mol 1 反应 2CaSO4(s)7CO(g)CaS(s)CaO(s)6CO2(g)C(s)SO2(g)的 H _(用 H
7、1、H2和 H3表示) （5）白磷(P4)可由 Ca3(PO4)2、焦炭和 SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式 如下： 2Ca3(PO4)2(s)10C(s)=6CaO(s)P4(s)10CO(g) H13 359.26 kJ mol 1 CaO(s)SiO2(s)=CaSiO3(s) H289.61 kJ mol 1 2Ca3(PO4)2(s)6SiO2(s)10C(s)=6CaSiO3(s)P4(s)10CO(g) H3 则 H3_kJ mol 1。 解析：(1)将题给热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由 2可得： CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2
8、O(g) H1 160 kJmol 1。(2)当 CO 2的量为 22.0 g 时，n(CO2) 22.0 g 44 gmol 10.5 mol，n(NaOH)1.0 molL 10.75 L0.75 mol， 即n(CO2)n(NaOH)23，此时的热化学方程式为 2CO2(g)3NaOH(aq)=NaHCO3(aq) Na2CO3(aq)H2O(l) H4x kJmol 1；当 n(CO2)1.0 mol，n(NaOH)1.0 molL 12.0 L2.0 mol 时，n(CO 2)n(NaOH)12，此时的热化学方程式为 2NaOH(aq) CO2(g)=Na2CO3(aq)H2O(l)
9、 Hy kJ mol 1。 根据盖斯定律， 由可得： NaOH(aq) CO2(g)=NaHCO3(aq) H(4xy) kJmol 1。(3)将题给热化学方程式依次编号为 、，根据盖斯定律，由63即可得到：12CH(s)6O2(g)=C3H6(g) 3H2O(g)9CO(g) H6H13H2H3。 （4） （5）略。 答案：(1)CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g) H1 160 kJmol 1 (2)NaOH(aq)CO2(g)=NaHCO3(aq) H(4xy) kJmol 1 (3)12CH(s)6O2(g)=C3H6(g)3H2O(g)9CO(g) H6H
10、13H2H3 (4)4H1H22H3 (5)2 821.6 11 （17 分）工业制硝酸的主要反应为 8 4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(l) H (1)已知：氢气的燃烧热为 285.8 kJ mol 1 N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ mol 1 N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.6 kJ mol 1 则上述工业制硝酸的主要反应的 H_。 (2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表： 浓度 c(NH3)(mol L 1) c(O2)(mol L 1) c(NO)(mol L 1) 起始 0.8 1.6 0 第
11、2 min 0.6 a 0.2 第 4 min 0.3 0.975 0.5 第 6 min 0.3 0.975 0.5 第 8 min 0.7 1.475 0.1 反应在第 2 min 到第 4 min 内，O2的平均反应速率为_。 反应在第 6 min 时改变了条件，改变的条件可能是_(填序号)。 A使用催化剂 B升高温度 C减小压强 D增加 O2的浓度 下列说法中能说明 4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)达到平衡状态的是 _(填序号)。 A单位时间内生成 n mol NO 的同时，生成 n mol NH3 B条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化 C百分含量 w(N
12、H3)w(NO) D反应速率 v(NH3)v(O2)v(NO)v(H2O)4546 E若在恒温恒压下容积可变的容器中反应，混合气体的密度不再变化 (3)某研究所组装的 CH3OHO2燃料电池的工作原理如图 1 所示。 9 该电池工作时，b 口通入的物质为_。 该电池正极的电极反应式为_。 以此电池作电源，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理(装置如图 2 所示)的过程 中， 发现溶液逐渐变浑浊并有气泡产生， 其原因可能是_ _(用相关 的离子方程式表示)。 解析：(1)已知氢气的燃烧热为 285.8 kJmol 1，则2H 2(g)O2(g)=2H2O(l) H 285.82 kJmol 15
13、71.6 kJmol1，又知N 2(g)3H2(g)2NH3(g) H 92.4 kJmol 1，N 2(g)O2(g)=2NO(g) H180.6 kJmol 1，利用盖斯定律， 将322 可得 4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(l) H1 168.8 kJmol 1。 (2)24 min 内，氨气的平均反应速率为vc t （0.60.3） molL 1 2 min 0.15 molL 1min1，同一化学反应同一时间段内，各物质的反应速率之比等于化学计量数之 比，所以氧气的平均反应速率为 0.187 5 molL 1min1。通过表中数据知，第 6 min 后，反应物浓度增大
14、，生成物浓度减小，所以平衡向逆反应方向移动，即向左移动。使用催 化剂，平衡不移动， A 错误；升高温度，平衡逆向移动，反应物浓度增大， 生成物浓度减小， B 正确；减小压强，反应物浓度减小，生成物浓度减小，C 错误；增加 O2的浓度，平衡正向 移动，D 错误。单位时间内生成n mol NO 的同时，生成n mol NH3，说明正、逆反应速率 相等，反应达到平衡状态，A 正确；条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化，说 明混合气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，B 正确；百分含量w(NH3)w(NO)， 不能说明反应达到平衡状态， C 错误； 只要反应发生， 反应速率就符合v(NH3
15、)v(O2)v(NO) v(H2O)4546，所以不能说明反应达到平衡状态，D 错误；若在恒温恒压下容积可变 的容器中反应，混合气体的密度不再变化，说明气体的体积不再变化，反应达到平衡状态， E 正确。 (3)根据 H 的移动方向可知，左侧电极为负极，则 b 口通入的物质为 CH 3OH。c 口通 入氧气，电极反应式为 O24e 4H=2H 2O。在电解池中，金属铝为阳极，发生电极反 应：Al3e =Al3，铝离子会和碳酸氢根离子发生相互促进的水解反应，生成氢氧化铝沉 10 淀和二氧化碳，即 Al 33HCO 3=Al(OH)33CO2，故溶液会逐渐变浑浊并有气泡产生。 答案：(1)1 168.8 kJmol 1 (2)0.187 5 molL 1min1 B ABE (3)CH3OH O24e 4H=2H 2O Al3e =Al3、Al33HCO 3=Al(OH)33CO2
