2020届高考化学二轮复习专题五化学能与热能(3)专项测试(含解析)

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化学能与热能（3）

1、已知298 K,101 kPa时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1。在相同温度和压强下,向密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2,达到平衡时,放出热量为Q1,向另一个体积相同的容器中通入1 mol SO2,0.5 mol O2 和1 mol SO3,达到平衡时放出热量为Q2,则下列关系正确的是( )

A.Q2

B.Q2=Q1=197 kJ·mol-1

C.Q1

D.Q2=Q1<197 kJ·mol-1

2、分析图中的能量变化情况,下列表示方法中正确的是( )

A.2A+B2C ΔH<0

B.2C2A+B ΔH<0

C.2A(g)+B(g)2C(g) ΔH>0

D.2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0

3、下列有关实验装置正确的是( )

A.用图1装置制取少量乙酸乙酯

B.用图2装置分离苯和溴苯

C.用图3装置制取并收集乙炔气体

D.用图4装置测定中和热 4、已知热化学方程式:2A(g)+B(g)

2C(g) ΔH=-QkJ·mol -1

(Q>0)。下列说法正确的是( )

A.相同条件下,2molA(g)和1molB(g)所具有的总能量小于2mol C(g)所具有的能量

B.增大压强或升高温度,该平衡都向逆反应方向移动

C.将2molA(g)和1molB(g)置于一密闭容器中充分反应后,放出热量为QkJ

D.如将一定量A(g)和B(g)置于某密闭容器中充分反应放热Q kJ,则此过程中有2molA(g)被消耗

5、反应()0A B C H +→?<,该反应分两步进

行:①()0A B X H +→?>;②()0X C H →?<。下列示意图能正确表示总反应过程中能量变化的是( )

A.

B.

C.

D.

6、已知:

①()()2CO g H O g +()()22CO g H g + 1141.2H kJ mol -?=-? ②()()42CH g CO g +()()222CO g H g + 12247.3H kJ mol -?=+? ③()()

42CH g H O g +()()23CO g H g + 3H ?

若反应③在1L 的密闭容器中进行,测得4CH 的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示。下列有关叙述错误的是( )

A. 13206.1H kJ mol -?=+?

B.反应③进行到10min 时,改变的外界条件可能是升高温度

C.反应③进行的过程中,0~5min 这段时间共吸收的热量为103.05kJ

D.当反应③平衡后,向容器中通入4CH ,平衡向正反应方向移动, 4CH 的转化率将增大 7、已知

的燃烧热为

,CO 的燃烧热为

。现有

和

组

成的混合气体 (标准状况),充分燃烧后,放出热量 ,并生成液态水。下列说

法正确的是 （ ）。 A. 燃烧的热化学方程式为

B.

燃烧的热化学方程式为

C.燃烧前的混合气体中,

的体积分数为40%

D.混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应,转移电子

8、SF 6是一种优良的绝缘气体,分子结构中存在S ﹣F 键.已知断裂1molF ﹣F.S ﹣F 键需吸收的能量分别为160kJ 、330kJ.反应S(s)+3F 2(g) SF 6(g) △H 1=-1220kJ/mol ,下列正

确的是( )

A.1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ

B.S(s)

S(g) △H=-220kJ/mol

C.S(g)+3F 2(g)SF 6(g) △H 2 △H 2>△H 1

D.由液态SF 6变为气体需要吸收的能量分别为1980kJ 9、目前,消除氮氧化物污染有多种方法。

用CH 4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知: ①CH 4(g)+4NO 2(g)4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH=-574 kJ·mol -1

②CH 4(g)+4NO(g)2N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol

-1

③H 2O(g)

H 2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol -1

写出CH 4(g)与NO 2(g)反应生成N 2(g)、CO 2(g)和H 2O(l)的热化学方程式__________ 10、红磷()P s 和()2Cl g 发生反应生成()3PCl g 和()5 PCl g 。反应过程和能量关系如下图所示(图中的H ?表示生成1 mol 产物的数据)。

根据上图回答下列问题:

1. P 和2Cl 反应生成3PCl 的热化学方程式是______________________________。

2. 5PCl 分解成3PCl 和2Cl 的热化学方程式是____________________________。

3. P 和2Cl 分两步反应生成1 mol 5PCl 的3 H ?=__________,P 和2Cl 一步反应生成1

mol 5PCl 的4H ?__________3H ? (填“大于”、“小于”或“等于”)。

11、完成下列小题。

1.中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、__________、__________。

2.量取反应物时,取50mL 0.501

mol L -?的盐酸,还需加入的试剂是________。 A.50mL 0.501

mol L -? NaOH 溶液 B.50mL 0.55 1mol L -? NaOH 溶液

C.1.0g NaOH 固体

3.实验时大烧杯上若不盖硬纸板,求得的中和热数值__________(填偏大、偏小、无影响)

4.由甲、乙两人组成的实验小组,在同样的实验条件下,用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验,实验试剂及其用量如下表所示。 反应物

起始温度t1/℃

终了温度t2/℃ 中和热/ kJ·mol -1

A.1.0 /mol L HCl 溶液50 mL 、1.1

/mol L NaOH 溶液50mL

13.0

19.8℃

1H ?

B.1.0 /mol L HCl 溶液50 mL 、1.1

/mol L 32NH H O ?溶液50 mL

13.0

19.3 ℃

2H ?

①设充分反应后溶液的比热容 4.18?c J =/(g ·℃) ,忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化,则1H ?=__________;2H ?=__________。(已知溶液密度均为13/g cm ) ②12H H ?≠?原因是__________。

12、煤气中主要的含硫杂质有H 2S 以及COS(有机硫),煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO 2从而引起大气污染,因此煤气中H 2S 的脱出程度已成为煤气洁净度的一个重要指标。请回答下列问题:

1.H 2S 在水溶液中的电离方程式为__________。

2. 脱除煤气中COS 的方法有Br 2的KOH 溶液氧化法、H 2还原法、水解法等。①COS 的分子结构与CO 2相似,COS 的结构式为___________。②Br 2的KOH 溶液将COS 氧化为硫酸盐的离子方程式为______________。③已知:H 2、COS 、H 2S 、CO 的燃烧热依次为285kJ/mol 、299kJ/mol 、586kJ/mol 、283kJ/mol;H 2还原COS 发生的反应为H 2(g)+COS(g)=H 2S(g)+CO(g),该反应的ΔH=_________kJ/mol。④用活性α-Al 2O 3催化COS 水解反应为COS(g)+H 2O(g)

CO 2(g)+H 2S(g) ΔH<0,相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,不同温度下COS 的转化率(未达到平衡)如图1所示;某温度下,COS 的平衡转化率与n(H 2O)/n(COS)的关系如图2所示。

由图1可知,催化剂活性最大时对应的温度约为__________,COS的转化率在后期下降的原因是__________。由图2可知,P点时平衡常数K=__________(保留2位有效数字)。Q 点转化率高于P点的原因是__________。

13、甲烷以天然气和可燃冰两种主要形式存在与地球上,储量巨大,充分利用甲烷对人类未来的发展有重要意义。

1.乙炔(CH≡CH)是一种重要的化工原料。工业用甲烷裂解法制乙炔,反应

为:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)在反应过程中甲烷裂解时还会发生副反

应:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)。甲烷裂解时,几种气体平衡时分压(Pa)的对数值即lgP与温度(℃)之间的关系如图1所示。

①根据图1判断,2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) △H__________0(填“>”或“<”);A、B两点的化学反应速率,V A__________V B(填“>”或“<”)为提高甲烷制乙炔的产率,除改变温度外,还可以采取的措施是__________(写出一条即可)。

②1725℃时,若H2的lgP=5,则反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的平衡常数

Kp=__________(用平衡分压Pa代替平衡浓度计算)

2.工业上用甲烷和水蒸气在高温和催化剂存在的条件下制得合成气(CO、H2),发生反应

为:2CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0图2中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1MPa、2MPa时甲烷含量曲线,其中表示1MPa的是__________(填字母)。在实际生

产中采用图中M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和平衡知识,同时考虑实际生产,说明选择该反应条件的主要原因是__________。

3.利用CH4、CO2在一定条件下重整的技术可得到富含CO的气体,在能源和环境上具有双重重大意义。重整过程中的催化转化原题如图所示:

则:①过程Ⅱ中第二步反应的化学方程式为__________

②已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ/mol

CH4(g)+2H2O(g)= CO2(g)+4H2(g) △H=+158.6kJ/mol该技术总反应的热化学方程式为

__________。

答案以及解析

1答案及解析：

答案：A

解析：

2答案及解析：

答案：C

解析：由图可知,生成物[2C(g)]具有的总能量大于反应物[2A(g)+B(g)]具有的总能量,故该反应为吸热反应,ΔH>0。ΔH的大小与物质的状态有关,选项A、B错误。

3答案及解析：

答案：B

解析：

4答案及解析： 答案：D 解析：

5答案及解析： 答案：D

解析：由反应()0A B C H +→?<分两步进

行:①()0A B X H +→?>,②()0X C H →?<可以看出, ()0A B C H +→?<是放热反应, A 和B 的能量之和大于C ,由①()0A B X H +→?>可知这步反应是吸热反应,

()0X C H →?<是放热反应,故X 的能量大于A B +,A B +的能量大于C ,X 的能量大

于C 。

6答案及解析： 答案：D

解析：由盖斯定律知,

()131241.2H H H kJ mol -?=?+?=-?()11247.3206.1kJ mol kJ mol --++?=+?,A 正确;

反应③进行到10min 时, 4CH 的浓度减小,平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应,故此时改变的条件可能是升高温度,B 正确;反应③进行的过程中,0?5min 这段时间, 4CH 的浓度变化为0.51

mol L -?,故吸收的热量为103.05 kJ ,C 正确;当反应③平衡后,向容器中通入4CH , 4CH 的转化率降低,D 错。

7答案及解析： 答案：C 解析：A 项,燃烧生成

放热

,

,错误。B 项,由于题目中已知

的燃烧热,因此生成的

应为液态,错误。设

混合气体中含

的物

质的量为 , 的物质的量为y ，列式

①，②，联立①②解得

，则

的体积分数为

，C 项正确。混合气体燃烧后生成

、

共

,与

足量的过氧化钠反应能产生 ,转移电子总数为

,D 项错误。

8答案及解析： 答案：A 解析：

9答案及解析： 答案：CH 4(g)+2NO 2(g)N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(1) ,ΔH=-955 kJ·mol -

1。

解析：

10答案及解析： 答案：1.

()()23

2

Cl g P s +()3

PCl g 1306?H kJ mol -?=-? 2. ()5

PCl g ()()32PCl g Cl g + 193?

H kJ mol -?=+? 3.-399 kJ·mol -1

; 等于 解析：

11答案及解析：

答案：1.环形玻璃搅拌棒、量筒; 环形玻璃搅拌棒、量筒

2.B;

3.偏小;

4.－56.8 kJ/mol; －52.7 kJ/mol; NaOH 是强碱,NH 3·H 2O 是弱碱电离吸热 解析：

12答案及解析： 答案：1.H 2S H ++HS - 、HS

-

H ++S

2-

2.①O=C=S

②COS+4Br 2+12OH -=CO 32-+SO 42-+8Br -

+6H 2O

③ -285 ④ 150℃ 催化剂中毒,发生副反应等合理答案(平衡逆向移动相关描述一律不给分)

0.048 相同条件下n(H2O)/n(COS)越高,相当于COS浓度不变情况下,增大水蒸气浓度,平衡正向移动,COS转化率提高

解析：

13答案及解析：

答案：1.①>, >, 充入适量乙烯或使用选择性更高的催化剂

②1013

2.a, 1MPa条件下CH4的平衡转化率更高,对设备要求不高,有利于降低成本。虽然温度高有利于提高CH4的平衡转化率,但700℃时,CH4的平衡转化率已经比较高,再升温,涨幅不大。700℃时催化剂活性高,反应速率快

3.①3Fe+4CaCO3=Fe3O4+4CaO+4CO↑(条件加热)

②CH4(g)+3CO2(g)=2H2O(g)+4CO(g) △H=+349kJ/mol

解析：