1、专题能力训练3化学反应与能量(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分。每小题只有1个选项符合题意)1.下列说法或表示方法正确的是()A.反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应一定不能发生B.强酸跟强碱反应放出的热量就是中和热C.大多数化合反应发生时,断键时吸收的热量小于成键时放出的热量D.在101 kPa、25 时,12 g C完全燃烧生成CO,放出110.35 kJ热量,则C的燃烧热为110.35 kJmol-12.下列有关叙述正确的是()A.已知反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)的H=-483.6 kJmol-1,则氢气的燃烧热为241.8 k
2、Jmol-1B.已知3O2(g)2O3(g)H0,则臭氧比氧气稳定C.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ 的热量,则该反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.4 kJmol-1D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)H1。2C(s)+O2(g)2CO(g)H2。则H1H23.(2019天津理综)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是()A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能
3、4.下列有关叙述正确的是()A.CO(g)的燃烧热是283.0 kJmol-1,则CO2分解的热化学方程式为:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)H=+283.0 kJmol-1B.向1 L 0.5 molL-1的NaOH溶液中加入下列物质:稀醋酸浓硫酸稀硝酸恰好完全反应,其焓变H1、H2、H3的关系是:H1H3Q25.(2019广西钦州月考)下图为两种途径制备硫酸的过程,反应条件略。下列说法不正确的是()A.途径增大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.途径中SO2和SO3均属于酸性氧化物来源:1ZXXKD.若H1MgBr
4、2MgCl2MgF2C.常温下氧化性:F2Cl2Br2”“稀硝酸稀醋酸,又因为放热反应中H为负值,故H2H3Cl2Br2I2,C错误;Mg(s)+Cl2(g)MgCl2(s)H=-641 kJmol-1,Mg(s)+Br2(g)MgBr2(s)H=-524 kJmol-1,-即得D项中的热化学方程式,D正确。7.A解析 运用盖斯定律解题时先观察方程式2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的化学计量数,然后利用盖斯定律进行整合叠加。由(2)2+(3)2-(1)得:2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)H=(-393.5 kJmol-1)2+(-285.8 kJ
5、mol-1)2-(-870.3 kJmol-1)=-488.3 kJmol-1,选A。8.答案 (1)-93(2)-41.2解析 (1)根据题意,可得H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=(436+49612-4622) kJmol-1=-240 kJmol-1CH3OH(g)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-627 kJmol-1,则所求热化学方程式可由3-得到,根据盖斯定律,H=-93 kJmol-1。(2)将已知热化学方程式依次编号为、,则所求热化学方程式可由-得到,根据盖斯定律,H=-41.2 kJmol-1。9.答案 (1)大于H2(g)+12O2(g)H2O(l
6、)H=-285.8 kJmol-1(2)2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)H=-87.0 kJmol-1解析 (1)表示燃烧热的热化学方程式中应生成液态水,气态水变为液态水放出热量,故1 mol甲醇完全燃烧生成液态水释放的热量应大于638.51 kJmol-1。CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)H=+86.89 kJmol-1CH3OH(g)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H=-638.51 kJmol-1H2O(l)H2O(g)H=+44 kJmol-1根据盖斯定律,13(-)得H2(g)+12O2(g)H2O(g)H=-241
7、.8 kJmol-1,-得H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1。(2)根据盖斯定律,+-:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)H=-87.0 kJmol-1。10.答案 (1)2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl(2)114(3)220.02及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)大于1.3解析 (1)SiHCl3与H2O反应生成(HSiO)2O为非氧化还原反应,由原子守恒配平:2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl。(2)2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)H1=48 kJmol
8、-13SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3(g)H2=-30 kJmol-1根据盖斯定律:3+即可得4SiHCl3(g)SiH4(g)+3SiCl4(g)H=114 kJmol-1。(3)由图根据“先拐先平速率大”可知A点所在曲线温度较高,则343 K时平衡转化率为22%;设SiHCl3起始物质的量为1 mol,则有2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)起始物质的量/mol100转化物质的量/mol0.220.110.11平衡物质的量/mol0.780.110.11平衡常数K343 K=0.110.11(0.78)20.02。A处反应相当于在B处反应的基础上升
9、高温度,反应速率vA大于vB;达平衡时v正、v逆相等,k正xSiHCl32=k逆xSiH2Cl2xSiCl4k正k逆=xSiH2Cl2xSiCl4xSiHCl32=K343 K=0.02A处SiHCl3转化率为20%,设起始时SiHCl3物质的量为1 mol,则有:2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)起始物质的量/mol100转化物质的量/mol0.20.10.1a点物质的量/mol0.80.10.1此时SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为0.8、0.1、0.1,v正v逆=k正xSiHCl32k逆xSiH2Cl2xSiCl4=0.020.820.1
10、0.1=1.281.3。11.答案 (1)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)H=-45.5 kJmol-1随温度升高,CO含量增大,说明生成CO的反应是吸热反应H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液MgCl2、AlCl3、FeCl3(2)SiCl4高于136 ,低于181 解析 (1)根据盖斯定律,将第一个反应与第二个反应直接相加可得:TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+2CO(g)H=H1+H2=+175.4 kJmol-1+(-220.9 kJmol-1)=-45.5 kJmol-1。根据图像可以看出,随着温度的升高,n(CO)逐
11、渐增大,而n(CO2)逐渐减小,说明CO2生成CO的反应为吸热反应,则CO2生成CO反应的H0。要将尾气中的HCl变为盐酸,用水吸收即可;而将Cl2变为FeCl3溶液,则吸收液应为FeCl2溶液。因HCl极易溶于水,故应先将尾气通入水中得到粗盐酸,再通入FeCl2溶液中得到FeCl3溶液;最后将剩余尾气通入NaOH溶液中吸收,防止污染空气。根据表格中所列的TiCl4及所含杂质氯化物的性质可知,室温下,AlCl3、FeCl3、MgCl2为固体,且它们在TiCl4中溶解度较小,故滤渣中含有AlCl3、FeCl3、MgCl2。(2)根据表格中的各物质的熔、沸点可知,在蒸馏塔一中首先变为气态的物质是沸点最低的SiCl4。在蒸馏塔二中,要蒸馏出纯净的TiCl4,则不能使其他高沸点的物质汽化,所以温度T2要高于136 ,但应低于181 。
