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最新报道：科学家首次用 X 射线激光技术观察到 CO 与 O 在催化剂表面形成化学键 的过程。反应过程的示意图如下： 下列说法正确的是( ) ACO 和 O 生成 CO2是吸热反应 B在该过程中，CO 断键形成 C 和 O CCO 和 O 形成了具有极性共价键的 CO2 D状态状态表示 CO
2、 与 O2反应的过程 解析：选 C A 项，状态总能量为反应物总能量，状态总能量为生成物总能量，由 图示知反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应；B 项，从状态、 的图示可以看出，反应中 CO 并未断裂成 C 和 O，C、O 原子间一直有化学键；C 项，由图示 可以看出，CO 和 O2生成了 CO2，CO2分子中 C 与 O 形成极性共价键；D 项，状态状态表 示 CO 与 O 反应生成 CO2的过程，并不是 CO 与 O2的反应过程。 2下列说法正确的是( ) A升高温度使反应速率加快，是因为降低了反应的活化能 B常温下，反应 2A(s)B(g)=2C(g)D(g)不能自发进行，
3、则该反应的焓变一定大于 零 C已知 2C(s)2O2(g)=2CO2(g) Ha，2C(s)O2(g)=2CO(g) Hb，则 ab D若稀酸溶液中所含 H 和稀碱溶液中所含 OH的物质的量相等，则测得的中和热更 准确 解析： 选 B 升高温度使反应速率加快， 是因为升高温度使反应体系中活化分子数增多， 有效碰撞次数增多，而不是因为降低了反应的活化能，A 项错误；常温下，该反应不能自发 进行，则GHTS0，由于该反应的S0，故该反应H0，B 项正确；相同条 件下，C(s)完全燃烧生成 CO2(g)放出的热量较多，则ab，C 项错误；中和热与 H 和 OH 2 的物质的量是否相等无关，D 项错误
4、。 3BeCl2是有机反应的催化剂。铍和氯气反应的能量变化如图所示。下列说法正确的 是( ) AE2是正反应的活化能 B该反应的 HH3 BH1H3 解析：选 B 方法一：1 mol CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应， 故H10,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热反应，故 H20，根据盖斯定律得到关系式 H1H2H3，分析得到答案：H1H3。 方法二：本题还可以用图示法进行比较，方法如下。 画出化学变化过程中的能量变化图后， 依据反应物的总能量与生成物的总能量的高低关系可以很方便地比较H的大小。 如图，从图中关系再确定各选项。 6燃烧 a g
5、C2H5OH(l)，生成二氧化碳气体和液态水，放出的热量为 Q kJ，经测定，生 成的 CO2与足量澄清石灰水反应得到 5 g 沉淀，则表示乙醇燃烧的热化学方程式是( ) AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H20Q kJ mol 1 BC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H40Q kJ mol 1 C.1 2C2H5OH(l) 3 2O2(g)=CO2(g) 3 2H2O(g) H20Q kJ mol 1 DC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g) H40Q kJ mol 1 解析：选 B 由关系式：CaCO3CO21
6、 2C 2H5OH 可知，a g 乙醇的物质的量为1 2n(CaCO 3) 0.025 mol， 所以 1 mol C2H5OH(l)燃烧生成二氧化碳气体和液态水， 放出的热量是 40Q kJ， 热化学方程式为 C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H40Q kJmol 1。 7下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是( ) A由 MgCl2制取 Mg 是放热过程 4 B热稳定性：MgI2MgBr2MgCl2MgF2 C金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应 D由图可知此温度下 MgBr2(s)与 Cl2(g)反应的热化学方程式为 MgB
7、r2(s) Cl2(g)=MgCl2(s)Br2(g) H117 kJ mol 1 解析：选 C 分析图像可知，MgCl2的能量低于 Mg 与 Cl2的能量之和，依据能量守恒定 律知由 MgCl2制取 Mg 的反应为吸热反应，A 项错误；物质的能量越低越稳定，化合物的稳定 性顺序为 MgI2MgBr2MgCl2MgF2，B 项错误；根据图像分析，金属镁与卤素单质(X2)的反 应都是放热反应，C 项正确；分析图像可知反应的焓变等于117 kJmol 1，D 项错误。 二、非选择题：本大题包括二、非选择题：本大题包括 4 4 小题，共小题，共 5858 分分 8 （14 分）(1)正丁烷(C4H1
8、0)脱氢制 1- 丁烯(C4H8)的热化学方程式如下： C4H10(g)=C4H8(g)H2(g) H1 已知：C4H10(g)1 2O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H2119 kJ mol 1 H2(g)1 2O2(g)=H2O(g)H3242 kJ mol 1 反应的 H1为_ kJ mol 1。 (2)已知：2NaOH(s)CO2(g)=Na2CO3(s)H2O(g)H1127.4 kJ mol 1 NaOH(s)CO2(g)=NaHCO3(s) H2131.5 kJ mol 1 反应 2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)H2O(g)CO2(g)的 H_kJ mol 1。 (3
9、)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 通 过 计 算 ， 可 知 系 统 () 和 系 统 () 制 氢 的 热 化 学 方 程 式 分 别 为 _、_， 制得等量 H2所需能量较少的是_。 解析：(1)根据盖斯定律可得，则H1H2H3119 kJmol 1( 5 242 kJmol 1)123 kJmol1。 (2)根据盖斯定律：由2 得到 2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)CO2(g)H2O(g) H (127.42131.5)kJmol 1135.6 kJmol1。 (3)根据盖斯定律， 将系统()中的三个热化学方程式相加可得 H2O(l)=H
10、2(g)1 2O 2(g) H327(151)110kJmol 1286 kJmol1。 将系统()中的三个热化学方程式相加可得 H2S(g)=H2(g)S(s) H(151) 11061kJmol 120 kJmol1。 系统()制备 1 mol H2需要消耗 20 kJ 能量而系统()制备 1 mol H2需要消耗 286 kJ 能量，故系统()消耗的能量少。 答案：(1)123 (2)135.6 (3)H2O(l)=H2(g)1 2O 2(g) H286 kJmol 1 H2S(g)=H2(g)S(s) H20 kJmol 1 系统() 9 （14 分）(1)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
11、H2(g) 已知： 化学键 CH CC C=C HH 键能/kJ mol 1 412 348 612 436 计算上述反应的 H_ kJ mol 1。 (2)下表列出了一些化学键的键能 E： 化学键 HH ClCl O=O CCl CH OH HCl E/kJ mol 1 436 247 x 330 413 463 431 请回答下列问题： 6 若图示中表示反应 H2(g) 1 2O2(g)=H2O(g) H241.8 kJ mol 1，则 b _kJ mol 1，x_。 历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用 CuCl2作催化剂，在 450 利用空气中 的氧气跟氯化氢反应制氯气， 反应的化
12、学方程式为_。 若忽略温度和压强对反应热的影响，根据上题中的有关数据，计算当反应中有 1 mol 电子转 移时，反应的能量变化为_。 解析 (1)H旧键断裂吸收的总能量新键形成放出的总能量，H(348412 2)kJmol 1(612436)kJmol1124 kJmol1。(2)b 表示氢、氧原子结合为气 态水时的能量变化，其数值为 4632926；4361 2x926241.8，则 x496.4。 根据题意易写出方程式。反应的H(496.4431424724634)kJmol 1 125.6 kJmol 1，则转移 1 mol 电子时反应放出的能量为 31.4 kJ。 答案 (1)124
13、(2)926 496.4 O24HCl = 450 CuCl2 2Cl22H2O 放出能量 31.4 kJ 10 （15 分）联氨可用作火箭燃料，回答下列问题： (1)在发射“神舟”十一号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢， 当两者混合时即产 生气体， 并放出大量的热。 已知： N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g) H641.6 kJ mol 1；H 2O(l)=H2O(g) H44.0 kJ mol 1 若用 6.4 g 液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，则整个过程中放出的热量为 _。 (2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)
14、作推进剂。N2O4与 偏二甲肼燃烧产物只有 CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知 10.0 g 液态偏二甲肼 与 液 态 四 氧 化 二 氮 完 全 燃 烧 可 放 出 425 kJ 热 量 ， 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 为 _。 (3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(N2H4)，N2O4作氧化剂，有人认为若用 7 氟气代替四氧化二氮作氧化剂，反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。 已知： N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.0 kJ mol 1 1 2H2(g) 1 2F2(g)=HF(g)H269.0 kJ
15、mol 1 H2(g)1 2O2(g)=H2O(g) H242.0 kJ mol 1 请写出肼和氟气反应的热化学方程式：_。 (4)已知：H2(g)=H2(l) H0.92 kJ mol 1 O2(g)=O2(l) H6.84 kJ mol 1 H2O(l)=H2O(g) H44.0 kJ mol 1 H2(g)1 2O2(g)=H2O(l) H285.8 kJ mol 1 请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：_。 解析：(1)6.4 g 液态肼的物质的量为 0.2 mol。由盖斯定律可知：液态肼与 H2O2反应生 成 N2和液态水的热化学方程式：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g
16、)4H2O(l) H(641.64 44)kJ mol 1817.6 kJ mol1， 故 0.2 mol 液态肼放出的热量为 0.2 mol817.6 kJ mol 1163.52 kJ。 (2)N2O4与偏二甲肼反应的产物为 CO2、N2和气态水，1 mol C2H8N2(l)与 N2O4完全燃烧放 出的热量为425 kJ 10.0 g60 g2 550.0 kJ。热化学方程式为 C 2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g) 4H2O(g)3N2(g) H2 550.0 kJmol 1。 (3)根据盖斯定律，由42 得： N2H4(l)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H1 12
17、6.0 kJmol 1。 (4)根据盖斯定律，由1 2得： H2(l)1 2O 2(l)=H2O(g)H237.46 kJmol 1。 答案：(1)163.52 kJ (2)C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)4H2O(g)3N2(g) H2 550.0 kJmol 1 (3)N2H4(l)2F2(g)=N2(g)4HF(g) H1 126.0 kJmol 1 8 (4)H2(l)1 2O 2(l)=H2O(g) H237.46 kJmol 1 11 （15 分）工业生产中产生的 SO2、NO 直接排放将对大气造成严重污染，利用电化 学原理吸收SO2和NO， 同时获得Na2S2O
18、4和NH4NO3产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素)。 请回答下列问题。 (1)装置中 NO 在酸性条件下生成 NO 2的离子方程式为_。 (2)含硫各微粒(H2SO3、HSO 3和 SO 2 3)存在于 SO2与 NaOH 溶液反应后的溶液中，它们 的物质的量分数 w 与溶液 pH 的关系如图所示。 下列说法正确的是_(填标号)。 ApH7 时，溶液中 c(Na )c(HSO 3)c(SO 2 3) B由图中数据，可以估算出 H2SO3的第二级电离平衡常数 K210 7 C为获得尽可能纯的 NaHSO3，应将溶液的 pH 控制在 45 为宜 DpH9 时的溶液中 c(OH )c(H)c(HS
19、O 3)c(H2SO3) 若 1 L 1.0 mol/L 的 NaOH 溶液完全吸收 13.44 L(标况下)SO2， 则反应的离子方程式为 _。 取装置中的吸收液 V mL，用 c mol/L 的酸性高锰酸钾溶液滴定。酸性高锰酸钾溶 液应装在_(填“酸式”或“碱式”)滴定管中，判断滴定终点的方法是_ _。 (3)装置的作用之一是再生 Ce4 ，其原理如图所示。 9 图中 A 为电源的_(填“正”或“负”)极， 右侧反应室中发生的主要电极反应式 为_。 (4)已知进入装置的溶液中 NO 2的浓度为 0.4 mol/L，要使 1 m 3该溶液中的 NO 2完全 转化为 NH4NO3，需至少向装置
20、中通入标准状况下的 O2的体积为_L。 解析：(1)装置中 NO 在酸性条件下生成 NO 2的离子方程式为 NOH2OCe 4=Ce3 NO 22H 。 (2)pH7 时， 溶液呈中性，c(H )c(OH)，结合电荷守恒 c(H )c(Na)c(HSO 3) 2c(SO 2 3)c(OH )可得， c(Na )c(HSO 3)2c(SO 2 3)， 故 A 选项错误； pH7 时，c(HSO 3) c(SO 2 3)，由K2的表达式可知，H2SO3的第二级电离平衡常数K2c(H )107，故 B 选项正 确；溶液的 pH 控制在 45 时，c(HSO 3)最大，c(H2SO3)、c(SO 2
21、3)均为 0，故 C 选项正确； 由质子守恒可得c(OH )c(H)c(HSO 3)2c(H2SO3)，故 D 选项错误。 1 L 1.0 mol/L 的 NaOH 溶液中含有氢氧化钠的物质的量为 1 L1.0 mol/L1.0 mol， 13.44 L(标况下)SO2的物质的量为 13.44 L 22.4 L/mol0.6 mol。设反应生成亚硫酸钠的物质的量 为x，生成亚硫酸氢钠的物质的量为y。由钠原子守恒可得 2xy1.0 mol，由硫原子守恒 可得xy0.6 mol，解得x0.4 mol，y0.2 mol，n(SO 2 3)n(HSO 3)21，则反应的 离子方程式为 3SO25OH
22、=2SO2 3HSO 32H2O。 酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，应盛放在酸式滴定管中；原溶液无色，而 KMnO4溶 液为紫色，所以当滴入最后一滴酸性 KMnO4溶液时，溶液呈浅紫色且半分钟内颜色不变，则 达到滴定终点。 (3)左侧反应室中，Ce 3转化为 Ce4，发生氧化反应，应为阳极区，所以 A 为电源的正 极；阴极上 HSO 3被还原成 S2O 2 4，电极反应式为 2HSO 32H 2e=S 2O 2 42H2O。 (4)由得失电子守恒可得， V（O2） 22.4 L/mol41 000 L0.4 mol/L(53)，解得 V(O2) 4 480 L。 10 答案：(1)NOH2OCe 4=Ce3NO 22H (2)BC 3SO25OH =2SO2 3HSO 32H2O 酸式 滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液呈浅紫色且半分钟内颜色不变 (3)正 2HSO 32H 2e=S 2O 2 42H2O (4)4 480
