高考化学一轮复习题组训练6.1化学反应中的热效应3含解析

化学反应中的热效应

正确理解燃烧热、中和热

1.(2019·台州模拟)合理利用燃料,减小污染符合“绿色化学”理念,下列关于燃料的说法正确的是              (　　)

A.“可燃冰”是将水变为油的新型燃料

B.通入大大过量的空气使燃料充分燃烧,从而达到充分利用热能的目的

C.燃料的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用

D.硫的燃烧热为a kJ·mol-1,硫燃烧热的热化学方程式:S(s)+O2(g)SO3(g)　ΔH=-a kJ·mol-1

【解析】选C。“可燃冰”外观像冰,其化学组成是CH4·nH2O,水的化学式为H2O,根据元素守恒知,水不能变为油,A错误;氧气助燃,所以通入足量的空气能使燃料充分燃烧,但通入大大过量的空气会使热量被空气带走,不利于热量的充分利用,B错误;物质的化学能可以转化为热能、光能、电能等能量形式,C正确;根据燃烧热的定义,硫转化成气态的二氧化硫,D错误。

2.下列关于热化学反应的描述中正确的是 (　　)

A.已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则含

40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出57.3 kJ的热量

B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0)kJ·mol-1

C.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热

D.在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ 热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1

【解析】选B。A项,醋酸为弱酸,电离时要吸热,放出的热量应小于57.3 kJ;C项,甲烷的燃烧热指的是1mol CH4燃烧生成液态H2O;D项,反应中的ΔH应为-285.8×2 kJ·mol-1。

【归纳提升】

辨析燃烧热、中和热

(1)有关燃烧热的判断,一看是否以1 mol可燃物为标准,二看是否生成稳定氧化物:C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g)等。

(2)有关中和热的判断,一看是否以生成1 mol H2O为标准,二看酸碱的强弱和浓度,应充分考虑弱酸、弱碱电离吸热,浓的酸碱稀释放热等因素。

中和反应反应热的实验测定

3.某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液进行反应热的测定。

(1)写出该反应的热化学方程式[生成1 mol H2O(l)时的反应热为-57.3 kJ·

mol-1]:________________________。 

(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL 硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。

①请填写下表中的空白:

②近似认为0.50 mol·L-1NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1.0 g·mL-1,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。则生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH=_______________(取小数点后一位)。 

③上述实验数值结果与-57.3 kJ·mol-1有偏差,产生偏差的原因不可能是_______________(填字母)。 

a.实验装置保温、隔热效果差

b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

【解析】(2)①第2组数据偏差较大,应舍去,其他三组的温度差平均值为4.0 ℃。

②ΔH=-≈-53.5 kJ·mol-1。

③放出的热量小可能是散热、多次加入碱或起始温度读的较高等原因。

答案:(1)H2SO4(aq)+2NaOH(aq)Na2SO4(aq)+2H2O(l)　ΔH=-114.6 kJ·mol-1

(2)①4.0　②-53.5 kJ·mol-1　③b

能源的开发与利用

4.(2020·无锡模拟)以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述不正确的是              (　　)

A.过程Ⅰ中的能量转化形式是太阳能→化学能

B.过程Ⅰ中每消耗116 g Fe3O4转移2 mol电子

C.过程Ⅱ的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑

D.铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点

【解析】选B。过程Ⅰ利用太阳能将四氧化三铁转化为氧气和氧化亚铁,实现的能量转化形式是太阳能→化学能, A正确;过程Ⅰ中四氧化三铁转化为氧气和氧化亚铁,每消耗116 g Fe3O4即0.5 mol,2×0.5 mol=1 mol Fe由+3价变为+2价,转移1 mol电子, B错误;过程Ⅱ实现了氧化亚铁与水反应生成四氧化三铁和氢气的转化,反应的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑,C正确;根据流程信息可知,铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点, D正确。

5.(2019·重庆高三模拟)全球气候变暖给人类的生存和发展带来了严峻的挑战,在此背景下,“新能源”“低碳”“节能减排”“吃干榨尽”等概念愈来愈受到人们的重视。下列有关说法不正确的是              (　　)

A.太阳能、地热能、生物质能和核聚变能均属于“新能源”

B.“低碳”是指采用含碳量低的烃类作为燃料

C.如图,甲烷经一氯甲烷生成低碳烯烃的途径体现了“节能减排”思想

D.让煤变成合成气,把煤“吃干榨尽”,实现了煤的清洁、高效利用

【解析】选B。太阳能、地热能、生物质能和核聚变能是“新能源”,A正确;“低碳”主要是指控制二氧化碳的排放量,B错误;从题图分析,HCl循环利用,排出的水无污染,符合“节能减排”思想,C正确;让煤变成合成气,能提高能源利用率,节能减排,D正确。

6.为缓解能源紧张,越来越多的国家开始重视生物质能源(利用能源作物和有机废料,经过加工转变为生物燃料的一种能源)的开发利用。

(1)如图是某国能源结构比例图,其中生物质能源所占的比例是________。 

(2)生物柴油是由动植物油脂转化而来,其主要成分为脂肪酸酯,几乎不含硫,生物降解性好,一些国家已将其添加在普通柴油中使用。关于生物柴油及其使用,下列说法正确的是_______________(填选项字母)。 

①生物柴油是可再生资源

②可减少二氧化硫的排放

③与普通柴油相比易分解

④与普通柴油制取方法相同

A.①②③　　B.①②④　　C.①③④　　D.②③④

【解析】(1)油料作物和甘蔗是能源作物,属于生物质能源;化石燃料不是生物质能源。

(2)生物柴油的原料是动植物油脂,可再生(①对),几乎不含硫(②对),生物降解性好(③对),主要成分为酯类,而普通柴油属于烃类(石油),所以④错。

答案:(1)27%　(2)A