高考化学一轮复习 第17讲 化学能与热能作业-人教版高三化学试题

第17讲化学能与热能

A组基础题组

L(2017北京朝阳期中,8)联氨私乩)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。已知：

①N2H&⑴+l/2N204(l)3/2N2(g)+2H,0(1)

AH=-546.45kj/mol

②H20(g)HzO(l)AH=-44.0kj/mol

则2N2H4Q)+N2O4Q)3N2(g)+4H20(g)的AH是()

A.-916.9kj/molB.-458.45kj/mol

C.+916.9kj/molD.+458.45kj/mol

2.(2017北京西城期末,6)2S02(g)+0?(g)2S03(g)AH=akJ•moV,反应过程中的能量变化如图所示。

下列说法中,不思碰的是()

反应过程

A.a<0

B.过程II可能使用了催化剂

C.使用催化剂可以提高S02的平衡转化率

D.反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和

3.（2018北京西城期末）下列属于吸热反应的是（）

A.氧化钙与水反应

B.铁丝在氧气中燃烧

C.NaOH溶液与盐酸反应

D.Ba（0H）2•8H2O晶体与NH4C1晶体反应

4.（2017北京海淀期中,8）已知:2出。2（1）2H20（l）+02（g）AH=-98kJ-mor'o在含少量「的溶液中,HQ

的分解过程为：

i.H2O2(1)+F(aq)H2O(1)+I0-(aq)AHi

ii.H202(l)+I07aq)H2O(l)+O2(g)+F(aq)AHa

下列说法不正确的是()

A.AHj+AH2=AH

B.「是H曲分解反应的催化剂

C.欲分解2molH&Q),至少需要提供98kJ的热量

D.若生成1molO2,则反应ii转移电子的物质的量为2mol

5.(2017北京房山一模,9)处理燃烧产生的烟道气C0和S02(方法之一是在一定条件下将其催化转化为C02

和So

已知：①2co(g)+02(g)2cO2(g)AH=-566.0kj/mol

②S(s)+Oz(g)S02(g)AH=-296.0kj/mol

下列说法中正确的是()

A.转化①有利于碳参与自然界的元素循环

B.转化②中S和Oz属于不同的核素

C.可用澄清的石灰水鉴别CO?与S02

D.转化的热化学方程式是:2C0(g)+S02(g)S(s)+2C02(g)AH=+270kj/mol

6.(2017北京丰台期末,8)工业上可以利用水煤气(4、C0)合成二甲醛(CH30cH3),同时生成C0?。

2H2(g)+CO(g)CH30H(g)AH=-91.8kj/mol

2CH3OH(g)CH30cH3(g)+H2(g)AH=-23.5kj/mol

CO(g)+H20(g)CO2(g)+H2(g)AH=-41.3kj/mol

下列说法不正确的是()

A.二甲醛与乙醇互为同分异构体

B.CH30cH3中只含有极性共价键

C.CHsOH和乙醇均可发生消去反应

D.水煤气合成二甲醛的热化学方程式为3Hz(g)+3C0(g)CH30cH3(g)+C02(g)△H=-248.4kj/mol

7.(2017北京朝阳二模,11)NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如左下图;研

究发现在以FezOs为主的催化剂上可能发生的反应过程如右下图。

下列说法正确的是（）

A.NL催化还原NO为吸热反应

B.过程I中NH3断裂非极性键

C.过程II中NO为氧化剂,Fe。,为还原剂

D.脱硝的总反应为:4NH3(g)+4N0(g)+02(g)4N2(g)+6H20(g)

8.（2018北京海淀期末）已知:压（g）+Ck（g）2HCl（g）反应的能量变化示意图如下:

下列说法正确的是（）

A.点燃条件和光照条件下,反应的AH不同

B.反应的△口约为［2（：-3+拉］kj/mol

C.“假想的中间物质”的总能量低于起始态压和CL的总能量

D.反应涉及的物质中，既有含极性键的物质，也有含非极性键的物质

B组提升题组

9.（2015北京理综,9）最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与0在催化剂表面形成化学键的

过程。反应过程的示意图如下:

状态n

量

状态I状态n状态i

反应过程•表示C」表示O勿力勿表示催化剂

下列说法正确的是（）

A.CO和0生成CO?是吸热反应

B.在该过程中，CO断键形成C和0

c.CO和0生成了具有极性共价键的C02

D.状态I一状态m表示co与02反应的过程

10.(2017北京东城一模,26)半水煤气是工业合成氨的原料气,其主要成分为压、CO、COz、N?和HzO(g)。

半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料。

&、CO、CO?、N2>H20(g)H2>N?、CO2H2、N2

⑴步骤I,co变换反应的能量变化如下图所示:

能量

C(g)+2H(g)+2O(g)

---------?1------------

■-------------------->

।।

Aff,=+1998kJ-mol-'!

111

•Aff2='_2034kJ•mol-'

CO(g)+HQ(g)j

CO式g)+H?(g)

①co变换反应的热化学方程式是.

②一定条件下，向体积固定的密闭容器中充入aL半水煤气，发生C0变换反应。测得不同温度(「、4)下

氢气的体积分数。(HJ与时间的关系如下图所示。

i.「、”的大小关系及判断理由是0

ii.请在上图中画出其他条件相同时，起始充入0.5aL半水煤气,T2温度下氢气的体积分数6(压)随时间

的变化曲线。

(2)步骤H,用饱和Na£03溶液作吸收剂脱除CO?时,初期无明显现象,后期有固体析出。

①溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)。

0

a.吸收前:c(Na*)>c(C^)>c(0H0>C(HC°3)

2+

b.吸收初期:2c(C03*)+2c(HC°3)+2c(H2C03)=c(Na)

++0

c.吸收全进程:c(Na)+c(H)=2c(C^)+c(HC°3)+c(OH)

②后期析出固体的成分及析出固体的原因是o

③当吸收剂失效时,请写出一种可使其再生的方法(用化学方程式表示):

11.从古至今,铁及其化合物在人类生产、生活中的作用发生了巨大变化。

(1)古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的,其主要成分是(填字母序号)。

a.Feb.FeOc.Fes04d.Fez。？

(2)现代利用铁的氧化物循环裂解水制氢气的过程如下图所示。整个过程与温度密切相关,当温度低于

570℃时,FesO”(s)和CO(g)反应得到的产物是Fe(s)和CO?(g),阻碍循环反应的进行。

H2O(g)C(9)

Fe,O4(s)CO^g)

H2(g)­

FeO(s)CO®

①已知:Fe3()4(s)+C0(g)3Fe0(s)+C02(g)

AHi=+19.3kJ,mol1

3Fe0(s)+H20(g)Fe3O4(s)+H2(g)

-1

AH2=-57.2kJ•mol

1

C(s)+C02(g)2C0(g)AH3=+172.4kJ•moF

铁的氧化物循环裂解水制氢气的总反应的热化学方程式

是O

②下图表示其他条件一定时,FeQKs)和CO(g)反应达平衡时CO(g)的体积百分含量随温度的变化关系。

co体

积

百

分

含

量

/%

i.反应Fe304(s)+4C0(g)3Fe(s)+4C0Z(g)的AH0(填“>”或“=”)，理由

是

ii.随温度升高，反应Fe30Ks)+C0(g)3FeO(s)+COz(g)的平衡常数的变化趋势是;1040℃时,

该反应的化学平衡常数的数值是o

(3)①古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下:

,草木灰水浸黄色溶液FeCl3溶液

牛血高温，K*、［Fe(CN)6广U

i------:------

蓝色沉淀

Fe4[Fe(CN)6]3

复分解反应ii的离子方程式是____________________________________________

②如今基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中的CN「,方案如下:

食品10%H2S()4

待测液加热煮沸

若试纸变蓝,则证明食品中含有CN；请解释检测时试纸中FeSCh的作

用：。

答案精解精析

A组基础题组

1.A根据盖斯定律，由2X①-4X②可得目标方程式，则AH=(-546.45kj/mol)X2+44.0

kj/molX4=-916.9kj/molo

2.CA项,根据图像知,该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,属于放热反应,则a<0;B项,加入

催化剂,能够降低反应的活化能，因此过程II可能使用了催化剂;C项,使用催化剂,平衡不移动,不能提高

SO2的平衡转化率;D项,该反应为放热反应,则反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和。

3.DA项,氧化钙与水反应是放热反应;B项,铁丝在氧气中燃烧是放热反应;C项,氢氧化钠与盐酸发生中

和反应,属于放热反应;D项,Ba(0H)2•8HzO晶体与NH4C1晶体反应是吸热反应。

4.CA项,由盖斯定律知，AHI+AH产AH;B项，「是H◎分解反应的催化剂;C项，分解2molH2O2⑴放出

98kJ热量;D项，生成1molO2,反应ii转移电子的物质的量为2mol。

5.AB项,核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,转化②中S和属于单质，不是核

素;C项,CO?与SO,都能使澄清石灰水变浑浊,不能用澄清石灰水鉴别;D项,利用盖斯定律，由反应①-反应

②可得,2C0(g)+S0z(g)S(s)+2CO2(g)AH=-270kj/mol„

6.CA项,二甲醛与乙醇的分子式相同，但结构不相同，互为同分异构体;B项,CHQC%中只含有C—H＞C—0

极性共价键;C项,CH30H不能发生消去反应;D项，将已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯

定律，由①X2+②+③得:3H2(g)+3C0(g)CH30cH3(g)+C02(g)AH=-248.4kj/mol»

7.DA项，由左图可知，反应物总能量高于生成物总能量，故N%催化还原NO的反应为放热反应;B项,过

程I中NL断裂的是N-H极性键;C项,过程H中铁元素的化合价没有变,Fe?+不是还原剂;D项,分析反应

的过程,可以得出总反应为:4NH3(g)+4N0(g)+0z(g)4Nz(g)+6可0(g)。

8.DA项，AH与反应条件无关，故点燃条件和光照条件下，反应的AH相同;B项，依据反应热的计算方法

知，该反应的AH约为(a+b-2c)kJ/mol;C项，由于旧键断裂吸热，新键形成放热，所以“假想的中间物

质”的总能量高于起始状态压和CL的总能量;D项,反应涉及的物质中,Hz和CL都含有非极性共价键,HC1

含有极性共价键。

B组提升题组

9.CA项,C0和0生成CO?是放热反应;B项,观察反应过程的示意图知,该过程中,C0中的化学键没有断

裂形成C和0;C项,C0和0生成的C0?分子中含有极性共价键;D项,状态I一状态III表示C0与0反应的

过程。

1

10.答案(1)①CO(g)+H=0(g)CO2(g)+H2(g)AH=-36kJ-mor

②i.T2＞「;相同条件下,温度越高反应速率越快,达到化学平衡状态的时间越短

ii.如图中虚线：

⑵①ac

②碳酸氢钠;碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的小,依据反应Na2CO3+CO2+H2O2NaHC03可知,水的质量减小,溶质

质量增大

③2NaHC03Na2C03+C02t+H=0

解析(1)①根据能量变化示意图可知，热化学方程式为CO(g)+HzO(g)C02(g)+H2(g)AH=-36kJ-mor；

②i,相同条件下,温度越高,反应速率越快,达到化学平衡状态的时间越短,故温度:Tz＞「；

ii.其他条件相同,T2温度下起始充入0.5aL半水煤气,最终平衡与起始充入aL半水煤气时等效,平衡时

。(压)不变，但因浓度降低,所以反应速率下降,达到平衡的时间延长;

(2)®a项,吸收前,溶质为Na£03,c(Na，)最大,其次为c(C°W)，由氏0H*+OIT和"F+H20HC03+0H「可

知,c(0H-)比c(HC03)略大,故C(Na+)>c(C°“3)>c(OH)>c(HC03)；b项,COz被吸收后,溶液中钠元素和碳

元素的物质的量之比不再为2：l;c项,吸收全进程中,溶液中均存在电荷守恒,即

2__

c(Na+)+c(H+)