高考二轮复习课后限时对点集训5.docx
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高考二轮复习课后限时对点集训5
课后限时对点集训(五)
(时间:
50分钟)
一、选择题
1.(2014·试题调研)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12000~20000倍,下表所示是几种化学键的键能:
化学键
NN
F—F
N—F
键能/kJ·mol-1
941.7
154.8
283.0
下列说法中正确的是( )
A.过程N2(g)―→2N(g)放出能量
B.过程N(g)+3F(g)―→NF3(g)放出能量
C.反应N2(g)+3F2(g)===2NF3(g)的ΔH>0
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍可能发生化学反应
【解析】 断开化学键的过程要吸收能量,A错;形成化学键的过程要放出能量,B正确;选项C中反应的ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=941.7kJ·mol-1+3×154.8kJ·mol-1-6×283.0kJ·mol-1=-291.9kJ·mol-1,C错;NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,则是物理变化,化学反应过程中必有键的断裂与生成,D错。
【答案】 B
2.(2014·长春市高三调研)已知:
常温下,0.01mol/LMOH溶液的pH为10,MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol正盐的ΔH=-24.2kJ·mol-1,强酸与强碱的稀溶液的中和热为ΔH=-57.3kJ·mol-1。
则MOH在水溶液中电离的ΔH为
( )
A.-69.4kJ·mol-1
B.-45.2kJ·mol-1
C.+69.4kJ·mol-1
D.+45.2kJ·mol-1
【解析】 依题意,MOH是弱碱:
MOH(aq)+H+(aq)===M+(aq)+H2O(l) ΔH1=-12.1kJ·mol-1①,
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)
ΔH2=-57.3kJ·mol-1②,
根据盖斯定律,由①-②得:
MOH(aq)M+(aq)+OH-(aq) ΔH=(-12.1+57.3)kJ/mol=
+45.2kJ/mol。
【答案】 D
3.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2SO2+O2
2SO3ΔH=-196.6kJ·mol-1
B.H2(g)+
O2(g)===H2O(l)
ΔH=-285.8kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ
D.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=+393.5kJ·mol-1
【解析】 选项A中的热化学方程式未注明物质的状态;选项C中ΔH的单位错误;选项D是放热反应,ΔH应小于0。
【答案】 B
4.(2014·济宁模拟)强酸与强碱的稀溶液反应的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,向1L0.5mol·L-1的NaOH溶液中加入下列物质:
①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸,恰好完全反应的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3三者的关系正确的是( )
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3
B.ΔH1<ΔH3<ΔH2
C.ΔH1=ΔH3>ΔH2
D.ΔH1>ΔH3>ΔH2
【解析】 因为稀醋酸是弱电解质,在电离时吸热;浓硫酸溶于水时放热。
故中和时放出的热量Q(浓硫酸)>Q(稀硝酸)>Q(稀醋酸),因放热反应中,ΔH为负值,即ΔH=-Q,故ΔH1>ΔH3>ΔH2。
【答案】 D
5.(2014·临沂质检)反应A(g)+B(g)→C(g) ΔH分两步进行:
①A(g)+B(g)→X(g) ΔH1 ②X(g)→C(g) ΔH2,反应过程中能量变化如图所示,E1表示A(g)+B(g)→X(g)的活化能,下列说法正确的是( )
A.ΔH1=ΔH-ΔH2>0
B.X是反应A(g)+B(g)→C(g)的催化剂
C.E2是反应②的活化能
D.ΔH=E1-E2
【解析】 根据盖斯定律,ΔH=ΔH1+ΔH2,即ΔH1=ΔH-ΔH2,再根据图像可知ΔH1>0,A项正确;从图中看出,X应为反应的中间产物,不是催化剂,B项错误;E2应为反应②的逆反应的活化能,C项错误;未给出反应①的逆反应的活化能和反应②的活化能,无法计算ΔH,D项错误。
【答案】 A
6.(2014·绍兴一中高三模拟)下列说法正确的是( )
A.任何酸与碱发生中和反应生成1molH2O的过程中,能量变化均相同
B.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
C.已知:
①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH=-akJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-bkJ·mol-1,
则上述两个反应放出的热量a>b
D.已知:
①C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-393.5kJ·mol-1,
②C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-395.0kJ·mol-1,
则C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH=+1.5kJ·mol-1
【解析】 A项,酸、碱强弱不同,反应过程的能量变化不同;B项,反应的ΔH与反应条件无关;C项,a
【答案】 D
7.已知:
①可燃物N2H4在NO2中燃烧的热化学方程式为2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1135.7kJ/mol
②H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44.0kJ/mol
下列所给热化学方程式或相关推断正确的是( )
A.2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(l)
ΔH=-1311.7kJ/mol
B.可燃物N2H4在NO2中燃烧的燃烧热约为567.9kJ/mol
C.5.6L水蒸气冷凝为液态水,放出11kJ的热量
D.①中有8mol电子转移时,吸收1135.7kJ的能量
【解析】 根据盖斯定律,由①+②×4即得选项A中热化学方程式,A项正确;①中生成的水蒸气不是稳定状态,故B项错误;5.6L水蒸气未指明是否处于标准状况,无法进行计算,故C项错误;①为放热反应,故D项错误。
【答案】 A
8.(2013·新课标全国卷Ⅱ)在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
H2S(g)+
O2(g)===SO2(g)+H2O(g) ΔH1
2H2S(g)+SO2(g)===
S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+
O2(g)===S(g)+H2O(g) ΔH3
2S(g)===S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为( )
A.ΔH4=
(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
B.ΔH4=
(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C.ΔH4=
(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
D.ΔH4=
(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
【解析】 根据盖斯定律找出各反应的反应热之间的关系。
将前三个热化学方程式分别标为①、②、③,根据盖斯定律,由
×①+
×②-2×③可得:
2S(g)===S2(g) ΔH4=
(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)。
【答案】 A
9.(2014·青岛模拟)实验室中制备乙烯的方法是使乙醇脱水,反应可以简单地表示为CH3CH2OH―→CH2===CH2↑+H2O。
已知CH2===CH2(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是1411.0kJ·mol-1和1366.8kJ·mol-1。
则实验室用C2H5OH(l)制备CH2===CH2(g)生成1mol液态水的ΔH为( )
A.-44.2kJ·mol-1
B.+44.2kJ·mol-1
C.-2777.8kJ·mol-1
D.+2777.8kJ·mol-1
【解析】 由已知燃烧热可以写出两个热化学方程式:
CH2===CH2(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)
ΔH1=-1411.0kJ·mol-1 ①
C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH2=-1366.8kJ·mol-1 ②
由②-①得:
C2H5OH(l)===H2O(l)+CH2===CH2(g)
ΔH=+44.2kJ·mol-1,B项正确。
【答案】 B
10.(2014·怀化模拟)已知:
①H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1kJ·mol-1
②C2H5OH(g)===C2H5OH(l)
ΔH2=-Q2kJ·mol-1
③C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)
ΔH3=-Q3kJ·mol-1
若使23g液态无水酒精完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为(单位:
kJ)( )
A.Q1+Q2+Q3
B.1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3
C.0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3
D.0.5(Q1+Q2+Q3)
【解析】 根据盖斯定律,1mol液态无水酒精完全燃烧的ΔH=ΔH1×3-ΔH2+ΔH3=(-3Q1+Q2-Q3)kJ·mol-1。
23g(0.5mol)液态无水酒精完全燃烧,最后恢复到室温,放出的热量为(1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3)kJ,B正确。
【答案】 B
11.(2014·合肥模拟)已知:
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-24.5kJ·mol-1,则下列反应的焓变最大的是( )
A.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
B.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)
C.CO2(g)+3H2(g)
CH3OCH3(g)+
H2O(g)
D.CO2(g)+3H2(g)
CH3OCH3(g)+
H2O(l)
【解析】 设四个选项中反应的焓变分别是ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4,当生成物中水为液态时,反应的焓变小于水为气态时的焓变,故ΔH1>ΔH2,ΔH3>ΔH4。
因“已知反应×
+A项反应=C项反应”,故由盖斯定律可得选项C中反应的焓变:
ΔH3=ΔH1+(-24.5kJ·mol-1)/2<ΔH1,因此,A选项中反应的焓变最大。
【答案】 A
12.已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式分别如下:
①2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-2600kJ·mol-1
②2C6H6(g)+15O2(g)===12CO2(g)+6H2O(l)
ΔH=-6590kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.2molC2H2(g)完全燃烧生成气态水时放热大于2600kJ
B.2molC6H6(l)完全燃烧生成液态水时放热大于6590kJ
C.相同条件下,等质量的C2H2(g)与C6H6(g)完全燃烧,C6H6(g)放热更多
D.C2H2(g)三聚生成C6H6(g)的过程属于放热反应
【解析】 A项,因2H2O(l)→2H2O(g) ΔH>0,故放热小于2600kJ;B项,因2C6H6(g)→2C6H6(l) ΔH<0,故放热小于6590kJ;C项,13gC2H2放热
kJ,13gC6H6放热
kJ;D项,①×3-②得6C2H2(g)=2C6H6(g) ΔH=-1210kJ·mol-1。
【答案】 D
二、非选择题
13.(2014·石家庄模拟)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂双氧水。
当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。
已知:
0.4mol液态肼与足量的双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652kJ的热量。
请回答下列问题:
(1)该反应的热化学方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)又已知H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1,则16g液态肼与双氧水反应生成液态水时放出的热量是________kJ。
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外还有一个很大的优点是______________________________________________________________________________________________________________________________________。
【解析】 解答本题的关键是先判断N2H4、H2O2中N、O的化合价:
N2H4中N为-2价、H2O2中O为-1价。
根据氧化还原反应方程式的配平原则,配平后的方程式为N2H4+2H2O2===N2+4H2O。
所以该反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.63kJ·mol-1。
若生成的水为液态,其热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(l) ΔH=-817.63kJ·mol-1。
【答案】
(1)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.63kJ·mol-1
(2)408.815
(3)对环境无污染
14.(2014·试题调研)氨在工农业生产中应用广泛。
在压强为30MPa时,合成氨时平衡混合气体中NH3的体积分数如表所示:
温度/℃
200
300
400
500
600
氨的体积分数/%
89.9
71.0
47.0
26.4
13.8
请回答下列问题:
(1)根据表中数据,结合化学平衡移动原理,说明合成氨反应是放热反应的原因:
____________________________________________________。
(2)据图分析,合成氨的热化学方程式是__________________________________________________________________。
(3)将1molN2(g)和3molH2(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量________(填“大于”、“等于”或“小于”)92.2kJ,原因是________________________________________________________;
若加入催化剂,ΔH________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)已知分别破坏1molNN键、1molH—H键时需要吸收的能量为946kJ、436kJ,则破坏1molN—H键需要吸收的能量为________kJ。
(5)N2H4可视为NH3分子中的H被—NH2取代的产物。
发射卫星时以N2H4(g)为燃料、NO2为氧化剂,二者反应生成N2和H2O(g)。
已知:
N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)
ΔH1=+67.7kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)
ΔH2=-534kJ·mol-1
则1molN2H4与NO2完全反应的热化学方程式为___________________________________________________________。
【解析】 (3)合成氨的热化学方程式表示1mol氮气与3mol氢气完全反应生成2molNH3时放出92.2kJ的热量,由此可知ΔH与化学平衡的移动无关。
(4)设破坏1molN—H键需吸收的能量为xkJ,946+436×3-6x=-92.2,x≈391。
(5)首先依信息[反应物为N2H4(g)和NO2(g),生成物为N2(g)和H2O(g)]写出方程式并配平得N2H4(g)+NO2(g)===
N2(g)+2H2O(g),依据盖斯定律可得此反应的ΔH=ΔH2-
ΔH1=-567.85kJ·mol-1。
【答案】
(1)温度升高,平衡向吸热反应方向移动,氨在混合气体中的体积分数减小,故正反应是放热反应
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=-92.2kJ·mol-1
(3)小于 由于该反应是可逆反应,反应物不能全部转化为生成物 不变
(4)391
(5)N2H4(g)+NO2(g)===
N2(g)+2H2O(g)
ΔH=-567.85kJ·mol-1
15.白磷、红磷是磷的两种同素异形体,在空气中燃烧得到磷的氧化物,空气不足时生成P4O6,空气充足时生成P4O10。
(1)已知298K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为
P4(s,白磷)+5O2(g)===P4O10(s)
ΔH1=-2983.2kJ·mol-1
P(s,红磷)+
O2(g)===
P4O10(s)
ΔH2=-738.5kJ·mol-1
则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为_______________________________________________________________。
(2)已知298K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(s,白磷)+3O2(g)===P4O6(s) ΔH=-1638kJ·mol-1。
在某密闭容器中加入62g白磷和50.4L氧气(标准状况),控制条件使之恰好完全反应。
则所得到的P4O10与P4O6的物质的量之比为________,反应过程中放出的热量为________。
(3)已知白磷和PCl3的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1):
P—P198,Cl—Cl243,P—Cl331。
则反应P4(s,白磷)+6Cl2(g)===4PCl3(s)的反应热ΔH________。
【解析】
(1)根据盖斯定律,由第一个反应-第二个反应×4,可得:
P4(s,白磷)===4P(s,红磷) ΔH=-2983.2kJ·mol-1-(-738.5kJ·mol-1)×4=-29.2kJ·mol-1。
(2)n(白磷)=
=0.5mol,n(O2)=
=2.25mol,设得到的P4O10与P4O6的物质的量分别为xmol、ymol。
则x+y=0.5,5x+3y=2.25,解得x=0.375mol,y=0.125。
反应过程中放出的热量为2983.2kJ·mol-1×0.375kJ·mol-1+1638kJ·mol-1×0.125mol=1323.45kJ。
(3)根据图示,1分子P4、PCl3中分别含有6个P—P键、3个P—Cl键,反应热为断裂6molP—P键、6molCl—Cl键吸收的能量和形成12molP—Cl键放出的能量之差,即ΔH=(6×198kJ·mol-1+6×243kJ·mol-1)-12×331kJ·mol-1=-1326kJ·mol-1。
【答案】
(1)P4(s,白磷)===4P(s,红磷)
ΔH=-29.2kJ·mol-1
(2)3∶1 1323.45kJ
(3)-1326kJ·mol-1
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