《2019届高三二轮系列之疯狂专练十六 化学能与热能 教师版》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019届高三二轮系列之疯狂专练十六 化学能与热能 教师版(10页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、考查化学反应过程中化学键的断裂和形成过程中的能量变化,吸热反应和放热反应的判断,能量的转化和利用,热化学方程式的意义,热化学方程式的书写及正误判断;利用盖斯定律书写热化学方程式和进行反应热计算。1【2018北京卷】我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是( )A生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%BCH4CH3COOH过程中,有CH键发生断裂C放出能量并形成了CC键D该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率【答案】D【解析】A项,根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH,总反应为CH4+CO2CH
2、3COOH,只有CH3COOH一种生成物,原子利用率为100%,A项正确;B项,CH4选择性活化变为过程中,有1个CH键发生断裂,B项正确;C项,根据图示,的总能量高于的总能量,放出能量,对比和,形成CC键,C项正确;D项,催化剂只影响化学反应速率,不影响化学平衡,不能提高反应物的平衡转化率,D项错误;答案选D。2【2018新课标3卷、节选】(1)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) H1=+48kJmol1;3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g) H2=30kJmol1;则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g
3、)+3SiCl4(g)的H=_kJmol1。【答案】(1)+114 【解析】(1)将第一个方程扩大三倍,再与第二个方程式相加就可以得到第三个反应的焓变,所以焓变为483+(30)=+114kJmol13【2018新课标2卷、节选】CH4-CO2的催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)。还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g) =2CO(g)+2H2(g)。已知:C(s) +2H2 (g)CH4(g) H=-75kJmol-1C(s)+O2(g) =CO2(g) H=-394kJmol-1 C(s) +O2(g) =CO(g)
4、 H=-111kJmol-1该催化重整反应的H=_kJmol-1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是_(填标号)。A高温低压 B低温高压 C高温高压 D低温低压某温度下,在体积为2L的容器中加入2mol CH4、1mol CO2以及催化剂进行重整反应。达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为_mol-2L-2。【答案】(1)+247;A; 【解析】(1)根据活化能对反应的影响分析;根据反应热结合温度对平衡状态的影响以及图像曲线变化趋势解答;根据反应速率方程式分析影响其因素结合图像解答。已知:C(s) +2H2 (g) =CH4(g) H=-75kJmol-1C(s) +O2(g) =CO
5、2(g) H=-394kJmol-1 C(s)+O2(g) =CO(g) H=-111kJmol-1根据盖斯定律可知2-1即得到改催化从整反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的H=+247molL1。正反应是体积增大的吸热反应,所以有利于提高CH4平衡转化率的条件是高温低压,答案选某温度下,在体积为2L的容积中加入2mol CH4、1mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时的转化率是百分之50,根据方程式可知 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)起始浓度(molL1) 1 0.5 0 0转化浓度(molL1) 0.25 0.25 0.5 0.5平
6、衡浓度(molL1) 0.75 0.25 0.5 0.5所以其平衡常数为mol-2L-24【2018新课标1卷、节选】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用,回答下列问题:(1)F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25时N2O5(g)分解反应:其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡,体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=时,N2O4(g)完全分解):t/min0408016026013001700p/kPa35.840.342.5.45.949.261.262.363.1已知:2N2O5(g) =2N2O5(g)+O2
7、(g) H1=4.4kJmol12NO2(g) =N2O4(g) H2=55.3kJmol1则反应N2O5(g)=2NO2(g)+1/2O2(g)的H =_kJmol1。【答案】(1)+53.1 【解析】(1)根据盖斯定律计算;已知:.2N2O5(g) =2N2O4(g)+O2(g) H 14.4kJmol1;.2NO2(g) =N2O4(g) H 255.3kJmol1;根据盖斯定律可知(2)即得到N2O5(g) =2NO2(g)+1/2O2(g) H53.1kJmol1。5【2018天津卷、节选】CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:(1)CO2与CH4经催化重整
8、,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:化学键CHC=OHHCO(CO)键能/kJmol14137454361075则该反应的H=_。分别在v L恒温密闭容器A)恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_(填“A” 或“B ”)。【答案】(1)+120kJmol1 ;B 【解析】(1)化学反应的焓变应该等于反应物键能减去生成物的键能,所以焓变为(4413+2745)(21075+2436)= +120kJmol1。初始时容器A、B的压强相等,A容器恒容,
9、随着反应的进行压强逐渐增大(气体物质的量增加);B容器恒压,压强不变;所以达平衡时压强一定是A中大,B中小,此反应压强减小平衡正向移动,所以B的反应平衡更靠右,反应的更多,吸热也更多。1.【2018陕西部分学校摸底检测】已知HI在催化剂作用下分解速率会加快,其反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )A加入催化剂,减小了反应的活化能 B加入催化剂,可提高HI的平衡转化率C降低温度,HI的分解速率加快D反应物的总能量大于生成物的总能量【答案】A【解析】催化剂能减小反应的活化能,A项正确;催化剂不改变化学平衡状态,故向反应体系中加入催化剂,HI的平衡转化率不变,B项错误;降低温度,反应速
10、率减慢,故HI的分解速率减慢,C项错误;由题图可知,该反应是吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,D项错误。2.【2018岳阳五校联考】一种新型燃料电池的原电池总反应2H2(g)+O2(g) =2H+(aq)+2OH (aq)H,则该反应的H为已知H2(g)的燃烧热为285.8kJmol-1,中和热为57.3kJmol-1( )A+686.2 kJmol-1 B+457.0 kJmol-1 C-457.0 kJmol-1 D-686.2 kJmol-1【答案】C【解析】根据已知条件可得:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H1=-57.3kJmol-1,2H2(g)+O2(g)=2
11、H2O(l)H2=-571.6kJmol-1,根据盖斯定律,由-2可得:2H2(g)+O2(g)=2H+(aq)+2OH-(aq)H=-457.0kJmol1。3.【2018抚州二模】在25、1.01105Pa下,将22g CO2通入750mL 1.0molL-1的NaOH溶液中充分反应,放出x kJ热量。在该条件下,将1mol CO2通入2L 1.0molL-1的NaOH溶液中,充分反应,放出y kJ热量,则CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H,则该反应的H为( )A(x-2y) kJmol-1 B(y-4x) kJmol-1 C(y-2x) kJmol-1 D(2y-8x
12、) kJmol-1【答案】B【解析】根据题意,将22g CO2通入750mL 1.0molL-1NaOH溶液中,充分反应,n(CO2)= 0.5mol,n(NaOH)=1.0molL-10.75L=0.75mol,该反应既生成Na2CO3又生成NaHCO3,化学方程式为2CO2+3NaOH=NaHCO3+Na2CO3+H2O,由0.5 mol CO2反应放出热量为x kJ,可知2mol CO2发生相同的反应放出的热量为4x kJ,即热化学方程式为2CO2(g)+3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l)H=-4x kJmol-1;又将1mol CO2通入2L
13、1.0molL-1 NaOH溶液中,充分反应,放出y kJ的热量,则热化学方程式为2NaOH(aq)+ CO2(g)=Na2CO3(aq)+H2O(l)H=-y kJmol-1;根据盖斯定律,由-可得:NaOH(aq)+CO2(g) =NaHCO3(aq)H=(y-4x) kJmol-1。4.【2018湖南长郡中学实验班选拔考试】如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卤素单质(X2)与水反应均可生成两种酸B用电子式表示MgF2的形成过程:C热稳定性:MgI2MgBr2MgCl2MgF2D由图可知此温度下MgI2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgI
14、2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+I2(g)H=-277 kJmol-1【答案】D【解析】F2与水反应生成氢氟酸和O2,A项错误;MgF2为离子化合物,其电子式为-Mg2+-,B项错误;物质所具有的能量越低,其热稳定性越强,故热稳定性:MgF2MgCl2MgBr2MgI2,C项错误;根据题图可写出热化学方程式:Mg(s)+I2(g) =MgI2(s)H=-364 kJmol-1和Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)H=-641kJmol-1,根据盖斯定律,由-得MgI2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+I2(g)H=-277kJmol-1,D项正确。5【2018沈阳质量监测(一)】25、101 kPa条件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5kJmol1、285.8kJmol-1、870.3kJ