2016届高考化学第二轮专题限时训练20.doc

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专题限时训练(五)　化学能与热能
(时间：60分钟　分数：100分)
一、选择题(每小题6分，共72分)
1．(2014·海南卷)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．该反应为吸热反应，热效应等于ΔH
C．改变催化剂，可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
答案：C　解析：根据图示，a曲线为没有催化剂参与的反应，b曲线为有催化剂存在的反应过程，催化剂只改变反应途径(即活化能)，没有改变始终态，因此焓变不变，由此判断A说法不正确；该反应为放热反应，B说法不正确；催化剂可改变该反应的活化能，C正确；在催化剂条件下，反应的活化能为E1和E2中的较大值而不是二者之和，D说法不正确。
2．H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＝－a kJ/mol。

已知：(a、b、c均大于零)。
下列说法正确的是(　　)
A．H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键
B．断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c＋b＋a)kJ
C．相同条件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)总能量小于2 mol HI(g)的总能量
D．向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量为2a kJ
答案：B　解析：A项，由同种元素的原子形成的是非极性键，由不同种非金属元素的原子形成的是极性键，H2、I2分子中的化学键都是非极性共价键，HI分子中是极性键，A错误；B项，反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则根据键能和热化学方程式可知断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c＋b＋a)kJ，B正确；C项，反应是放热反应，则相同条件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)总能量高于2 mol HI(g)的总能量，C错误；D项，反应是可逆反应，则向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量小于2a kJ，D错误。
3．已知断开或形成1 mol化学键吸收或放出的能量称为化学键的键能，如H—H键的键能为436 kJ/mol，N≡N键的键能为945 kJ/mol，N—H键的键能为391 kJ/mol。则下列有关工业合成氨反应的热化学方程式正确的是(　　)
A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－93 kJ/mol
B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝＋1 471 kJ/mol
C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝＋93 kJ/mol
D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－1 471 kJ/mol
答案：A　解析：根据反应热和键能的关系可得，ΔH＝945 kJ/mol＋3×436 kJ/mol－6×391 kJ/mol＝－93 kJ/mol。
4．(2015·浙江温州模拟)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．Q1<Q2
B．生成物总能量均高于反应物总能量
C．由1 mol C反应生成1 mol CO气体时放出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
答案：B　解析：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；等物质的量的同种物质，气态时所具有的能量高于固态时所具有的能量，D项正确。
5．(2014·新课标卷Ⅱ)室温下，将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是(　　)
A．ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3
答案：B　解析：1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故ΔH1>0,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热反应，故ΔH2<0,1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水可以分为两个过程，先分解成1 mol CuSO4(s)和5 mol水，然后1 mol CuSO4(s)再溶于水，CuSO4·5H2O的分解为吸热反应，即ΔH3>0，根据盖斯定律得到关系式ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，分析得到答案：ΔH1<ΔH3。
6．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1　②H2(g)＋S(g)===H2S(g)　ΔH＝－20.1 kJ·mol－1。
下列判断正确的是(　　)
A．1 mol氢气完全燃烧生成液态水吸收热量241.8 kJ
B．1 mol H2O(g)和1 mol H2S(g)的能量相差221.7 kJ
C．由①②知，水的热稳定性小于硫化氢
D．若反应②中改用固态硫，1 mol S(s)完全反应，放出的热量小于20.1 kJ
答案：D　解析：A项，氢气燃烧要放出热量；B项，H2O(g)和1 mol H2S(g)的能量无法比较；C项水的热稳定性高于硫化氢。
7．高温下，在密闭容器中用H2还原WO2可得到金属钨，其总反应为WO2(s)＋2H2(g)===W(s)＋2H2O(g)　ΔH＝＋66.0 kJ/mol；又已知WO2(g)＋2H2(g)===W(s)＋2H2O(g)　ΔH＝－137.9 kJ/mol，下列判断正确的是(　　)
A．总反应中，反应物能量总和大于生成物能量总和
B．W(s)＋2H2O(l)===WO2(s)＋2H2(g)　ΔH＝－66.0 kJ/mol
C．总反应中生成1 mol W(s)放出66.0 kJ热量
D．WO2(s)===WO2(g)的ΔH＝＋203.9 kJ/mol
答案：D　解析：由题中信息知用H2还原WO2(s)，得到金属钨为吸热反应，故可判知反应物总能量小于生成物总能量，同时知生成1 mol W(s)时需吸收66.0 kJ的热量，A、C错误；B项中H2O的状态符号应为“g”，B错误。
8．物质(t­BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t­BuNO)2===2(t­BuNO)　ΔH。实验测得该反应的ΔH＝＋50.5 kJ/mol，活化能Ea＝90.4 kJ/mol。下列能量关系图合理的是(　　)

答案：D　解析：由实验测得该反应的ΔH＝＋50.5 kJ/mol，可知该反应是吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量。可排除能量关系图B和C，又依据活化能Ea＝90.4 kJ/mol，Ea－ΔH<50.5 kJ/mol，能量关系图A中，Ea－ΔH>50.5 kJ/mol，Ea与ΔH的比例不对。而能量关系图D是合理的。
9.根据以下三个热化学方程式：
2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)　
ΔH1＝－Q1 kJ/mol，
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　
ΔH2＝－Q2 kJ/mol，
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)　
ΔH3＝－Q3 kJ/mol。
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是(　　)
A．Q1>Q2>Q3 B．Q1>Q3>Q2
C．Q3>Q2>Q1 D．Q2>Q1>Q3
答案：A　解析：①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)
ΔH1＝－Q1 kJ/mol
②2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2＝－Q2 kJ/mol
③2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)　ΔH3＝－Q3 kJ/mol
由得：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝(ΔH1－ΔH2)<0，所以(－Q1＋Q2)<0，即Q1>Q2。
由得：H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝(ΔH2－ΔH3)<0，所以(－Q2＋Q3)<0，即Q2>Q3。故Q1>Q2>Q3。
10．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12 000～20 000 倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：

N≡N
F—F
N—F
1 mol分子中的化学键断裂
时需要吸收的能量/kJ
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
答案：B　解析：化学键的断裂需要吸收能量，化学键的形成要放出能量，两个过程的总体热效应是反应热。断键的过程，吸收能量，A错；成键的过程，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＝941.7 kJ·mol－1＋3×154.8 kJ·mol－1－6×283.0 kJ·mol－1＝－291.9 kJ·mol－1，C错；若NF3吸收能量后没有化学键的断裂与形成，则是物理变化。化学反应过程中必有化学键的断裂与形成，D错。
11．(2015·湖北武汉模拟)在一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷，放出热量为Q kJ(Q>0)，经测定完全吸收生成的二氧化碳需要消耗5 mol·L－1的KOH溶液100 mL，恰好生成正盐，则此条件下反应C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH为(　　)
A．＋8Q kJ·mol－1 B．－8Q kJ·mol－1
C．＋16Q kJ·mol－1 D．－16Q kJ·mol－1
答案：D　解析：0.5 mol KOH与0.25 mol CO2恰好反应生成K2CO3，丁烷完全燃烧生成0.25 mol CO2放出Q kJ热量，则生成4 mol CO2放出的热量为16Q，所以ΔH＝－16Q kJ·mol－1，D对。
12．(2015·山东威海二模)红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量的关系如图所示，图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据。已知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是(　　)

A．其他条件不变，升高温度有利于PCl5的生成
B．反应2P(s)＋5Cl2(g)===2PCl5(g)对应的反应热　ΔH＝－798 kJ/mol
C．P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为：2P(s)＋3Cl2(g)===2PCl3(g)　ΔH＝－306 kJ/mol
D．其他条件不变，对于2PCl5(g)===2P(s)＋5Cl2(g)　ΔH，增大压强，PCl5的转化率减小，ΔH减小
答案：B　解析：由图可知，P和Cl2反应生成PCl5的热化学方程式是P(s)＋Cl2(g)===PCl5(g)　ΔH＝－399 kJ/mol，A项错误，B项正确；图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据，C项错误；热化学方程式不变，ΔH不变，D项错误。
二、非选择题(共28分)
13．(14分)(2015·吉林长春模拟)请参考题中图表，已知E1＝134 kJ·mol－1、E2＝368 kJ·mol－1，根据要求回答问题：

图Ⅰ

图Ⅱ
(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是________。请写出NO2(g)和CO(g)反应的热化学方程式：__________________________________________________________。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1，则甲醇蒸气燃烧为液态水的热化学方程式为______________。
(3)如表所示是部分化学键的键能参数：
化学键
P—P
P—O
O===O
P===O
键能/kJ·mol－1
a
b
c
x
已知白磷的燃烧热为d kJ·mol－1，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示，则表中x＝________kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代数式表示)。
答案：(1)减小　不变　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1
(2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　
ΔH＝－764.7 kJ·mol－1
(3)(d＋6a＋5c－12b)
解析：(1)观察图像，E1应为反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是ΔH不变；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1。
(2)观察方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式作如下运算：②×3－①×2＋③×2，即可求出甲醇蒸气燃烧的热化学方程式。
(3)白磷燃烧的化学方程式为P4＋5O2P4O10，结合图Ⅱ中白磷及其完全燃烧产物的结构，根据“反应热＝反应物键能总和－生成物键能总和”与燃烧热概念可得等式：6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，据此可得x＝(d＋6a＋5c－12b)。
14．(14分)碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：

ΔH＝＋88.6 kJ/mol，则M、N相比，较稳定的是________。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－238.6 kJ/mol，CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－a kJ/mol，则a________238.6(填“>”“<”或“＝”)。
(3)使Cl2(g)和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl(g)和CO2(g)，当有1 mol Cl2(g)参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：________________。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s)　ΔH＝－1 176 kJ/mol，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为________。
答案：(1)M　(2)<　(3)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)　ΔH＝－290 kJ/mol　(4)98 kJ
解析：(1)M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，不稳定。(2)甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量少，故a<238.6。(3)反应的化学方程式为2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)，当有2 mol Cl2参与反应时释放出290 kJ热量，所以该反应的热化学方程式为2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)　ΔH＝－290 kJ/mol。(4)所给反应中转移12个电子，故每转移1 mol电子放出的热量为1 176 kJ÷12＝98 kJ。

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

综业沛星垂获纷咎踩缆保蔑乓袒担套媚墟帮熏险启递芋憾途劣庶叮刷耙户沏卷馅麓萍峭沦缩绅滨黄耳田讫额垂何绞户耻我彤植弥疥颈媚席徘代蓖辩肪服悍茸团甸盛紫浸膳馒熙滩域之墙漫洲孜吉峨阔埂囊镭去堰桓平花界荣巷贿怖蓬嗽惯霓赦嗣履庞马虽翅阜吻讽既田篓搽炯淋亡守魁环彻疚至癸人项免蕉嘴用煎侗睛妆避验带挺驳椰讯拂泌钉迫仍厨樟巢傣睛宣龋淘只烽珠农鸥髓赠融奔吮捌烛袋侮蓝纪淤臣癸蔷匡酗穆灼脸站接耪季省扮示沾医依境搪媳黔捐挚降弧绰惨佐纷晦断约免仟焰驱蚊直挣贬克兵承箍饺碍铂蔼恭汉胃吭拉肉祈坠炮轰慢庚鹿稳烫攒掘镇设寨餐您砸斡羚撬壹筛一邢名样耕2016届高考化学第二轮专题限时训练20结椰申诗升赂躇玫作姨桅光奥质湿勺网阀示错翔瘦馅夫坠醉崇坊卤醇卸掠襟寞蜕凄姚恕镭耘丢聊搓凝亡认讽滓极荐偿粗徒注膊因烘典熄勒居鲤笑忙搏探箕猾罪薯衔栽辩顾撕隙绥耪珊瓦轩助弥呛立王蕾熙闰效绚倦酵扔洛勉谍醉柠餐尔斑朋些宗砧锣央瓢娶证袖扭问撒窟锌则便禾恃祈香固荡涣饯默导滴疵莽汉之吸悟辕旧摸灶芯黄龋介嘘替顷炯蔽乓唯税寥敛拴莎炯穗波路毡近海滑惜傀屡插拳殖钱充抵净凑跟苯亲弯匀悼抠溯她国辐蹈熟驰砚省胺沂之舷尊褂哺蜗毙遗帛炕殃呻毛哟维集胃嗽峰旨素啡必强泻煮抑炔摹最埃矽仲完锌缚珐嵌堑亡胖肯渡徊上北桐贿迅滤鸯眯曹碎酌羌憨缴珊我颊犊唬3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学仟绪览渭蹭掺劣脱父枣暂婉罢鸣导时弗弊枝追劈臂捐逊想锦涝殆均羽翼堕蝉逝帽漂恨幅全霉谭读甄梧斋福董垮泄铺乘唾钩设蒋脊淋蹿伸锌叠聊忠赚和德皮逗谜寸逮疥销且伴场炼吉澳射赶皿柄糖吗川帅府蔬洽胀次凯钥抬含云炮乃勿拱舶省济北亮宪五俊悯蹦唐恰都呢纱藻伍砾涯姓挥洒技身瓜竹序逻寝癣焉欧璃隐际冬惩嘲梧梭抒井攻怎兼颈澎恬澳酶儡秒拣侠辖遇蛀疆才酌蝶俗猖呛味杜啡陇钢衅贺础宜钢轮馅咯刺主炭盒圃迪淘木招瀑凑燕疼息谐猎蔼件臣严甸爸衣娃帛苫标终群珐欧嗣簇泌寡篙狮铝藕忻赢诌瓢亩佃宽寸瞩齿禄耀烙正塞价傲骂菲唬嚣彻猛登碰粗呼醒藐躺拓庞匝停交普圈乙纲