• [新编]高考鲁科版化学一轮复习练习:第6章化学反应与能量转化第1节课后达标检测含解析-可编辑

    来源:互联网 由 令译 贡献 责任编辑:鲁倩  

    [课后达标检测][学生用书P280(单独成册)]

    一、选择题

    1.2016年10月19日凌晨,神舟十一号飞船与天宫二号成功实施自动交会对接。下列有关说法正确的是(  )

    A.火箭升空的动力主要来源于化学能

    B.神舟十一号飞船的太阳能帆板将太阳能直接转换为动能

    C.天宫二号中的氢氧燃料电池将电能转换为化学能

    D.天宫二号利用太阳能将水加?#30830;?#35299;为氢气和氧气

    解析:选A。A项,火箭升空的动力主要来源于推进剂之间的化学反应,属于化学能,正确;B项,神舟十一号飞船的太阳能帆板将太阳能直接转换为电能,错误;C项,天宫二号中的氢氧燃料电池将化学能转换为电能,错误;D项,天宫二号利用太阳能将水电解为氢气和氧气,错误。

    2.(2018·桂林一模)BeCl2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(  )

    A.E2是正反应的活化能

    B.该反应的ΔH<0

    C.加入催化剂,ΔH减小

    D.ΔH=E2-E1

    解析:选B。E1是正反应的活化能,E2是逆反应的活化能,A项错误;该反应是放热反应,B项正确;加入催化剂,减小E2和E1,不改变ΔH,C项错误;ΔH=E1-E2,D项错误。

    3.(2016·高考江苏卷)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是(  )

    ①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH1=571.6 kJ·mol-1

    ②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH2=131.3 kJ·mol-1

    ③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH3=206.1 kJ·mol-1

    A.反应①中电能转化为化学能

    B.反应②为放热反应

    C.反应③使用催化剂,ΔH3减小

    D.反应CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8 kJ·mol-1

    解析:选D。A项,反应①是光能转化为化学能,错误;B项,反应②的焓变为正值,属于吸热反应,错误;C项,催化剂不会改变反应的焓变,错误;D项,根据盖斯定律,③-②得所求反应,其焓变为206.1 kJ·mol-1-131.3 kJ·mol-1=74.8 kJ·mol-1,正确。

    4.化学反应N2+3H2===2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是(  )

    A.N2(g)+3H2(g)===2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ/mol

    B.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=2(b-a) kJ/mol

    C. N2(g)+H2(g)===NH3(l) ΔH=(b+c-a) kJ/mol

    D. N2(g)+H2(g)===NH3(g) ΔH=(a+b) kJ/mol

    解析:选A。从图像来看,反应N2(g)+H2(g)===NH3(g)的焓变为(a-b) kJ/mol,反应N2(g)+H2(g)===NH3(l)的焓变为(a-b-c) kJ/mol。因此,反应N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)的焓变为2(a-b) kJ/mol,反应N2(g)+3H2(g)===2NH3(l)的焓变为2(a-b-c) kJ/mol。

    5.(2018·?#36718;?#32852;考)已知热化学方程式(Q1、Q2均为正值):

    C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-Q1 kJ·mol-1,

    C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-Q2 kJ·mol-1,

    有关上述反应的叙述错误的是(  )

    A.Q1B.生成物总能量均高于反应物总能量

    C.由1 mol C(s)反应生成1 mol CO(g)时放出Q1 kJ热量

    D.1 mol CO2气体具有的能量大于1 mol干冰具有的能量

    解析:选B。1 mol碳完全燃烧生成CO2放出的能量大于1 mol碳不完全燃烧生成CO放出的能量,Q1、Q2均为正值,故Q2>Q1,A项正确;两反应均为放热反应,故生成物总能量均低于反应物总能量,B项错误;生成1 mol CO气体时放出Q1 kJ热量,C项正确;?#20219;鎦实?#37327;的同种物质,气态时所具有的能量高于固态时所具有的能量,D项正确。

    6.(2018·云南一测)已知:

    Mn(s)+O2(g)===MnO2(s) ΔH1

    S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2

    Mn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s) ΔH3

    则下列表述正确的是(  )

    A.ΔH2>0

    B.ΔH3>ΔH1

    C.Mn(s)+SO2(g)===MnO2(s)+S(s) ΔH=ΔH2-ΔH1

    D.MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s) ΔH=ΔH3-ΔH2-ΔH1

    解析:选D。硫、锰与氧气的反应均为放热反应,ΔH1<0,ΔH2<0,A项错误;第三个反应放出的热量比第一个多,即ΔH3<ΔH1,B项错误;将题中热化学方程式?#26469;?#32534;号为①②③,根据盖斯定律,由①-②得Mn(s)+SO2(g)===MnO2(s)+S(s) ΔH=ΔH1-ΔH2,C项错误;根据盖斯定律,由③-②-①得SO2(g)+MnO2(s)===MnSO4(s) ΔH=ΔH3-ΔH2-ΔH1,D项正确。

    7.标?#30002;?#20917;下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O===O键的键?#24072;?#30452;?#20026;436 kJ/mol,463 kJ/mol, 495 kJ/mol,下列热化学方程式正确的是(  )

    A.H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH=-485 kJ/mol

    B.H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH=485 kJ/mol

    C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=485 kJ/mol

    D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-485 kJ/mol

    解析:选D。1 mol的气态水分解产生1 mol 的氢气和mol的氧气,则能量变化是2 mol×463 kJ/mol-436 kJ/mol×1 mol-mol×495 kJ/mol=242.5 kJ,因此热化学方程式为H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH=242.5 kJ/mol,A、B错误;若是2 mol的气态水分解产生 2 mol 的氢气和1 mol的氧气,则能量变化是242.5 kJ/mol×2 mol=485 kJ,物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等,符号相反,即氢气燃烧的热化学方程式是2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-485 kJ/mol,C错误,D正确。

    8.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

    解析:选C。A.C(s)、CO(g)在O2(g)中燃烧生成CO2(g),均为放热反应,则有ΔH1<0、ΔH3<0。

    B.CO2(g)与C(s)在高温条件下反应生成CO(g),该反应为吸热反应,则有ΔH2>0;Fe(s)与O2(g)反应生成Fe2O3(s)为放热反应,则有ΔH4<0。

    C.将五个热化学方程式?#26469;?#32534;号为①、②、③、④、⑤,根据盖斯定律,由②+③可得①,则有ΔH1=ΔH2+ΔH3。

    D.将五个热化学方程式?#26469;?#32534;号为①、②、③、④、⑤,根据盖斯定律,由③×3-⑤×2可得④,则有ΔH4=3ΔH3-2ΔH5。

    9.(2017·高考江苏卷)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是(  )

    ①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)

    ΔH1=a kJ·mol-1

    ②CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)

    ΔH2=b kJ·mol-1

    ③CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)

    ΔH3=c kJ·mol-1

    ④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)

    ΔH4=d kJ·mol-1

    A.反应①、②为反应③提供原料气

    B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一

    C.反应CH3OH(g)=== CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH=kJ·mol-1

    D.反应2CO(g)+4H2(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1

    解析:选C。反应①的产物为CO和H2,反应②的产物为CO2和H2,反应③的原料为CO2和H2,A项正确;反应③将温室气体CO2转化为燃料CH3OH,B项正确;反应④中生成物H2O为气体,C项中生成物H2O为液体,故C项中反应的焓变不等于kJ·mol-1,C项错误;依据盖斯定律,由②×2+③×2+④,可得所求反应的焓变,D项正确。

    二、非选择题

    10.(1)某反应过程中的能量变化如图所示。

    写出该反应的热化学方程式:_______________________________________。

    (2)在溶液中进行化学反应的物质,其状态标为“aq”,已知0.5 mol H2SO4与足量氢氧化钠溶液反应放出57.3 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式(参与反应的物质用离?#26377;?#24335;表示):________________________________________________________。

    (3)合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ·mol-1。已知在某一条件下,N2的转化?#24335;?#20026;10%,要想通过该反应得到92.2 kJ的热量,在反应中要投放________mol N2。

    解析:(1)根据题目中图示的能量关系,可知1 mol A(g)与2 mol B(g)反应生成1 mol C(l)和3 mol D(l),放出热量432 kJ,故其热化学方程式为A(g)+2B(g)===C(l)+3D(l) ΔH=-432 kJ·mol-1。(2)0.5 mol H2SO4与足量氢氧化钠溶液反应生成1 mol H2O(l),放出57.3 kJ的热量,其热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。(3)1 mol N2完全反应生成2 mol NH3时放出的热量为92.2 kJ,而在某一条件下,N2的转化?#24335;?#20026;10%,故要通过该反应得到92.2 kJ的热量,投放N2的总量应为10 mol。

    答案:(1)A(g)+2B(g)===C(l)+3D(l) ΔH=-432 kJ·mol-1

    (2)H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1

    (3)10

    11.(1)已知反应2HI(g)===H2(g)+I2(g) ΔH=11 kJ·mol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时?#30452;?#38656;要吸收436 kJ、151 kJ的能量,则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。

    (2)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:

    ①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1

    ②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2

    ③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3

    已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:

    化学键

    H—H

    C—O

    H—O

    C—H

    E/kJ·mol-1

    436

    343

    1 076

    465

    413

    由此计算ΔH1=________kJ·mol-1;已知ΔH2=-58 kJ·mol-1,则ΔH3=________kJ·mol-1。

    解析:(1)设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x,则2x-436 kJ-151 kJ=11 kJ,x=299 kJ。

    (2)反应热等于断键所吸收的能量与成键所放出的能量的差值,则根据表中数据和反应的热化学方程式CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),可知反应热ΔH1=1 076 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1-3×413 kJ·mol-1-343 kJ·mol-1-465 kJ·mol-1=-99 kJ·mol-1。根据盖斯定律可得ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-58 kJ·mol-1)-(-99 kJ·mol-1)=41 kJ·mol-1。

    答案:(1)299 (2)-99 41

    12.火箭推进器中装有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当二者混合发生反应时,会产生大量的氮气和水蒸气,并放出大量的热量。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应,放出256.652 kJ热量。

    (1)该反应的热化学方程式为________________________________________。

    (2)已知H2O(l)===H2O(g) ΔH=44 kJ·mol-1,则16 g液态肼与足量液态双氧水反应生成液态水时放出的热量为________kJ。

    (3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大?#31185;?#20307;外,还有一个很大的优点是________________________________________________________________________。

    (4)发射卫星可用肼作燃料,二氧化氮作氧化剂,二者反应生成氮气和水蒸气。已知:N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=67.7 kJ·mol-1,N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1。则肼和二氧化氮反应的热化学方程式为_________________________。

    解析:(1)0.4 mol液态N2H4与足量液态双氧水反应放出256.652 kJ热量,则该反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.63 kJ·mol-1。

    (2)根据N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.63 kJ·mol-1 ①和H2O(l)===H2O(g) ΔH=44 kJ·mol-1 ②,由①-②×4得N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(l) ΔH=-817.63 kJ·mol-1,故16 g(0.5 mol)液态肼与足量液态双氧水反应生成液态水时放出的热量为0.5 mol×817.63 kJ·mol-1=408.815 kJ。

    (3)该反应的反应产物为氮气和水蒸气,不会造成环境污染。

    (4)将题给热化学方程式?#30452;?#32534;号为③④,由(④×2-③)得N2H4(g)+NO2(g)=== N2(g)+2H2O(g) ΔH=-567.85 kJ·mol-1。

    答案:(1)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.63 kJ·mol-1

    (2)408.815 (3)产物不会造成环境污染

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