2018届高考化学大一轮复习 第六章 化学反应与能量 第20讲 化学能与热能课时作业

第六章 化学反应与能量 第20讲 化学能与热能

1.能源分类相关图如图所示，下列四组选项中，全部符合图中阴影部分的能源是( ) A．煤炭、石油、沼气 B．水能、生物能、天然气 C．太阳能、风能、潮汐能 D．地热能、海洋能、核能

解析：A中煤炭、石油都是不可再生能源，B中天然气是不可再生能源，D中核能是不可再生能源。 答案：C

2.下列反应中符合图示能量变化的是( ) A．电解Al2O3得到Al和O2 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 C．铝热反应

D．灼热的炭与CO2反应

解析：根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量，反应发生时会释放能量，故反应是放热反应。电解Al2O3得到Al和O2的反应是吸热反应，与图像不符，故A错误；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，与图像不符，故B错误；铝热反应是放热反应，反应物的总能量高于生成物，与图像相符，故C正确；灼热的炭与CO2反应产生CO，该反应是吸热反应，与图像不符，故D错误。 答案：C

3．下列有关氢原子(用H表示)与氢分子的说法错误的是( ) A．化学能：2 mol H>1 mol H2 B．H原子间发生碰撞就可转化为H2 C．稳定性：H

D．H2―→2H的过程是吸热反应

解析：由H转化为H2时要形成化学键，而形成化学键的过程会放出热量，故产物所具有的能量比反应物的低，物质具有的能量越低越稳定，A、C、D对；只有粒子间的有效碰撞才能引发反应，B错。 答案：B

4.某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是( ) A．反应过程a有催化剂参与

B．该反应为放热反应，热效应等于ΔH C．改变催化剂，不能改变该反应的活化能 D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1＋E2

解析：解答本题，首先应该会看图像，清楚图像的横坐标、纵坐标表示的含义。然后看清反

应物与生成物的相对能量的多少及反应热、活化能的含义。最后根据各个选项的问题逐一解答。A.由图示可知反应过程a需要的活化能较高，这是没有催化剂参与的过程，错误；B.由于反应物的能量高于生成物的能量，多余的能量就以热能的形式释放出来，所以该反应为放热反应，热效应等于反应物与生成物能量的差值ΔH，正确；C.加入催化剂，改变了反应途径，降低了反应的活化能，错误；在有催化剂条件下整个反应的活化能为E1，故D错误。 答案：B

5．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )

A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol

B．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，会放出小于57.3 kJ的热量

C．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH＝a；2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝b，则a>b D．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定

解析：燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所释放的能量，生成水的状态应为液态，根据2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol无法确定氢气的燃烧热，故A错误；含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，由于醋酸电离是吸热过程，故放出的热量小于57.3 kJ，故B正确；ΔH大小比较应带符号比较，对于放热反应而言ΔH<0，放出的热量越多，ΔH越小，相同条件下，等量的碳完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多，则a0知石墨具有的能量较低，物质具有的能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，故D错误。 答案：B

6．已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol。若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为( ) A．55 kJ C．550 kJ

－1－1

－1

－1

－1

－1

B．220 kJ D．1 108 kJ

解析：由丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol，可写出其燃烧的热化学方程式C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 215 kJ·mol，丙烷完全燃烧产生1.8 g水，n(H2O)

－1

m1.8 g2 215 kJ＝＝＝0.1 mol，所以反应放出的热量Q＝0.1 mol×≈55 kJ，A项正M18 g·mol－14 mol

确。 答案：A

7．分别向1 L 0.5 mol·L的Ba(OH)2溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，下列关系中正确的是( ) A．ΔH1>ΔH2>ΔH3 C．ΔH1>ΔH2＝ΔH3

2＋

2－

－1

B．ΔH1<ΔH2<ΔH3 D．ΔH1＝ΔH2<ΔH3

解析：混合时浓硫酸在被稀释的过程中放热；浓、稀硫酸在与Ba(OH)2反应时还会形成BaSO4沉淀，Ba、SO4之间形成化学键的过程中也会放出热量。因放热反应的ΔH取负值，故

2

ΔH1<ΔH2<ΔH3。 答案：B

8．常温下，1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是( )

共价键 H—H 436 －1F—F 157 H—F 568 H—Cl 432 H—I 298 E/(kJ·mol－1) －1A.432 kJ·mol>E(H—Br)>298 kJ·mol B．表中最稳定的共价键是H—F键 C．H2(g)―→2H(g) ΔH＝＋436 kJ·mol D．H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝－25 kJ·mol

解析：观察表中数据知，氟、氯、碘与氢原子形成的化学键的键能逐渐减小，故432 kJ·mol

－1

－1

－1

－1

>E(H—Br)>298 kJ·mol，A项正确；表中H—F共价键的键能最大，即H—F共价键最稳

－1－1

定，B项正确；H2(g)―→2H(g)，共价键断裂要吸收能量，即H2(g)―→2H(g) ΔH＝＋436 kJ·mol，C项正确；反应H2(g)＋F2(g)===2HF(g)的反应热ΔH＝436＋157－2×568＝－543 kJ·mol，D项不正确。 答案：D

9．(2016·江苏高考卷)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 ②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH2＝131.3 kJ·mol ③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH3＝206.1 kJ·mol 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

解析：反应①中是太阳能转化为化学能，A错误；反应②中ΔH>0，为吸热反应，B错误；催化剂只降低反应的活化能，不影响反应的焓变，C错误；目标反应可由反应③－②获得，ΔH＝ΔH3－ΔH2＝206.1 kJ·mol－131.3 kJ·mol＝74.8 kJ·mol，D正确。 答案：D

10．常温下，0.01 mol·LMOH溶液的pH为10。已知：2MOH(aq)＋H2SO4(aq)===M2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH1＝－24.2 kJ·mol；H(aq)＋OH(aq)===H2O(l) ΔH2＝－57.3 kJ·mol

1

－1

＋

－

－

－1

－1

－1

－1

－1

－1－1－1

。

则MOH在水溶液中电离的ΔH为( ) A．＋33.1 kJ·mol C．－81.5 kJ·mol

－1

－1－1

B．＋45.2 kJ·mol D．－33.1 kJ·mol

－1

－1

解析：常温下，0.01 mol·LMOH溶液的pH为10，说明MOH为弱碱。 ①2MOH(aq)＋2H(aq)===2M(aq)＋2H2O(l) ΔH1＝－24.2 kJ·mol

＋

＋

－1

3

②H(aq)＋OH(aq)===H2O(l) ΔH2＝ －57.3 kJ·mol

根据盖斯定律，[①－②×2]/2可得：

－1

＋

－1

－

＋－

(aq)＋OH(aq) ΔH＝＋45.2 kJ·mol

。

答案：B

11．在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol表示。请认真观察示意图，然后回答问题：

－1

(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的ΔH＝_____________ (用含E1、E2的代数式表示)。

(2)下列4个反应中符合示意图描述的反应的是______(填代号)。 a．水蒸气与炭反应 b．用水稀释氢氧化钠溶液 c．铝粉与二氧化锰反应 d．灼热的碳与CO2反应

1－1

(3)已知热化学方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol。该反应的活化

2能为167.2 kJ·mol，则其逆反应的活化能为________。

(4)已知0.5 mol CH4(g)与0.5 mol水蒸气在25 ℃、101 kPa时，完全反应生成CO和H2的混合气体，吸收了a kJ热量，该反应的热化学方程式是____________________。 解析：(1)从图分析，反应物的能量高于生成物的能量，所以反应为放热反应；反应热ΔH＝(E2－E1) kJ·mol。

(2)炭与水蒸气反应是吸热反应，A错误；用水稀释氢氧化钠溶液，不是化学反应，B错误；铝和二氧化锰反应是放热反应，C正确；碳与二氧化碳反应是吸热反应，D错误。 (3)反应热＝正反应的活化能－逆反应的活化能＝－241.8 kJ·mol，则逆反应的活化能＝167.2 kJ·mol－(－241.8 kJ·mol)＝409 kJ·mol。

(4)热化学方程式的书写要注明物质的状态，当有0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气反应时，1113

吸收了a kJ的热量，所以热化学方程式为CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋a

2222kJ·mol。

答案：(1)放热 (E2－E1) kJ·mol

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