2020版高考新创新一轮复习化学新课改省份专用跟踪检测十八化学能与热能

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A.途径②增大O2浓度可提高SO2转化率

B.含1 mol H2SO4的浓溶液与足量NaOH反应,放出的热量即为中和热 C.途径②中SO2和SO3均属于酸性氧化物

D.若ΔH1<ΔH2+ΔH3,则2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g)为放热反应

解析:选B 增大一种反应物的浓度可以增大另一种反应物的转化率,故A正确;中和热的定义为强酸与强碱的稀溶液混合生成1 mol水放出的热量,含1 mol H2SO4的浓溶液与足量NaOH反应生成2 mol水,且浓溶液溶于水放热,故B错误;SO2与SO3均属于酸性氧化物,故C正确;ΔH1-(ΔH2+ΔH3)<0,故为放热反应,故D正确。

13.为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。

(1)实验测得5 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:_______________________________________。

(2)由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键形成的过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。 化学键 H—H N—H -1键能/(kJ·mol) 436 391 945 已知反应: -

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=a kJ·mol1 试根据表中所列键能数据估算a的值为________。

(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知:

-1

C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol

-1

2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol

2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2 599 kJ·mol1

根据盖斯定律,计算298 K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变:________________________________________________________________________。 解析:(1)设2 mol CH3OH(l)完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为Q。则有5 g32 g·mol-12 mol

=Q,解得Q=1 452.8 kJ,所以甲醇燃烧的热化学方程式为2CH3OH(l)+

113.5 kJ

3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 452.8 kJ·mol-1。

(2)反应热ΔH=a=反应物键能总和-生成物键能总和=3×436 kJ·mol-1+945 kJ·mol5

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-1-6×391

11kJ·mol-1=-93 kJ·mol-1。(3)ΔH=×(4ΔH1+ΔH2-ΔH3)=×[4×(-393.5

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kJ·mol-1)+(-571.6 kJ·mol-1)-(-2 599 kJ·mol-1)]=+226.7 kJ·mol-1。

答案:(1)2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-1 452.8 kJ·mol1

(2)-93 (3)+226.7 kJ·mol1

14.(1)目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2 可发生如下可逆反应:

反应Ⅰ.2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq) ΔH1 反应Ⅱ.NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH2 反应Ⅲ.(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3

则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系:ΔH3=___________________________。

(2)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:

①2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)===6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH1=+3 359.26 kJ·mol1

②CaO(s)+SiO2(s)===CaSiO3(s) ΔH2=-89.61 kJ·mol1

③2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)===6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH3

则ΔH3=________kJ·mol1。

(3)分析图像可知,若0.5 mol CO被氧化,放出Q kJ热量,则Q=________;若该反应是可逆反应,则在相同条件下将0.5 mol CO与1 mol NO2混合充分反应后放出的热量________Q kJ(填“>”“<”或“=”)。

(4)真空碳还原—氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:

Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)===3AlCl(g)+3CO(g) ΔH=a kJ·mol1

3AlCl(g)===2Al(l)+AlCl3(g) ΔH=b kJ·mol1

则反应Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g)的ΔH=________kJ·mol1(用含a、b的代数式表示)。

解析:(1)根据盖斯定律,利用NH3和(NH4)2CO3作工业捕碳剂与CO2反应的三个反应,将Ⅱ式×2-Ⅰ式即可得到Ⅲ式。(2)根据反应可得①+②×6=③,所以ΔH3=+3 359.26 kJ·mol-1-89.61 kJ·mol-1×6=+2 821.6 kJ·mol-1。(3)由图知,消耗0.5 mol CO时放出的热量为(368 kJ·mol-1-134 kJ·mol-1)×0.5 mol=117 kJ,可逆反应过程中反应物不可能消耗完,因此放出的热量小于Q kJ。(4)根据盖斯定律,将题中所给的两个热化学方程式相加可得所求的热化学方程式,该反应的ΔH=(a+b)kJ·mol-1。 答案:(1)2ΔH2-ΔH1 (2)+2 821.6 (3)117 < (4)a+b 6

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