化学：高三人教版高考总复习课后练习第6章 化学反应与能量6-2-（精品专供）.doc

1第第 6 章章 第第 2 节节1．有专家指出，如果对燃烧产物如 CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合，使之能够实现，那么不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机．在此构想的物质循环中太阳能最终转化为( )A．化学能 B．热能C．生物能 D．电能解析：根据图示及对光合作用的理解，太阳能量终转化为燃料燃烧所释放的热能，故选项 B 正确．答案：B2．CH4的燃烧热为 890 kJ/mol.下列热化学方程式正确的是( )A．CH4(g)＋2O2(g)―→CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890 kJ/molB．CH4＋2O2―→CO2＋2H2O ΔH＝－890 kJ/molC．CH4(g)＋2O2(g)―→CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890 kJ/molD．CH4(g)＋2O2(g)―→CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890 kJ/mol解析：燃烧放热，ΔHΔH2C．ΔH1ΔH2，选 B.答案：B8．科学家研究南极冰芯样本后发现：工业革命前的 65 万年间，地球大气层中的温室气体稳定，CO2含量一直处于 180～289 ppm 之间，CH4含量在 320～720 ppb 之间．现在大气中的 CO2和 CH4含量分别高达 380 ppm 和 1700 ppb，导致温室气体含量变化的主要原因是( )①以煤为能源的机器的广泛使用②以石油为能源的机器的广泛使用4③以原子能为能源的核工业的发展④以风能、太阳能为能源的新兴工业的发展A．①② B．①③C．②③ D．②④解析：煤、石油在燃烧时会产生 CO2，导致温室效应，①、②正确；核能和风能、太阳能为新能源且可再生，无污染，也不会产生温室效应，所以选 A.答案：A9．已知反应：①101 kPa 时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221 kJ/mol②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.4 kJ/mol下列结论正确的是( )A．炭的燃烧热大于 110.5 kJ/molB．①的反应热为 221 kJ/molC．稀硫酸与稀氢氧化钠溶液反应的中和热为－57.4 kJ/molD．稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成 1 mol 水，放出 57.4 kJ 热量解析：A 项中燃烧热要生成稳定的化合物，生成的 CO 可继续燃烧放出能量，所以炭的燃烧热大于 110.5 kJ/mol；B 项中反应热存在吸热和放热两种情况，应为 ΔH＝－221 kJ/mol；C 项中和热反应表示为 57.4 kJ/mol 或 ΔH＝－57.4 kJ/mol；D 项中醋酸的电离要吸热，放出热量减少．答案：A10．利用某些有机物之间的相互转化可以储存太阳能，如原降冰片二烯(NBD)经过太阳光照转化成为四环烷(Q)．已知：①C7H8(l)(NBD)＋9O2(g)===7CO2(g)＋4H2O(l) ΔH1②C7H8(l)(Q)＋9O2(g)===7CO2(g)＋4H2O(l) ΔH2③ ΔH＝＋88.62 kJ/mol下列叙述不正确的是( )A．ΔH1>ΔH2B．NBD 的能量比 Q 的能量高C．NBD 比 Q 稳定D．NBD 转化为 Q 是吸热反应5解析：NBD 转化为 Q，ΔH>0 为吸热反应，说明 NBD 能量比 Q 低，所以 NBD 比 Q 稳定．由①－②可得 ΔH1－ΔH2＝ΔH>0, ΔH1>ΔH2.答案：B11．将煤转化为水煤气的主要化学反应为 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g); C(s)、CO(g)和 H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/molH2(g)＋ O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242.0 kJ/mol12CO(g)＋ O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol12请回答下列问题：(1)根据以上数据，写出 C(s)与水蒸气反应的热化学方程式：____________________.(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和 1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比 1mol C(s)完全燃烧放出的热量多．甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量” ；乙同学根据盖斯定律作出如下列循环图：并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等” ．请分析：甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”)，判断的依据是________．(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点：____________________、____________________.(4)水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有机化工原料．CO 和 H2在一定条件下可以合成： ①甲醇(CH4O) ②甲醛(CH2O) ③甲酸(CH2O2) ④乙酸(C2H4O2)．试分析当CO 和 H2按 1：1 的体积比混合反应，合成上述________(填序号)物质时，可以满足“绿色化学”的要求，完全利用原料中的原子，实现零排放．解析：根据盖斯定律将方程式合并即可得 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ/mol，由此可知煤转化为水煤气是吸热反应，而甲正是忽略了这个问题，才误认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量” ．CO 和 H2按 1：1 反应合成物质时，可达到零排放，符合“绿色化学”的要求，则合成的物质满足最简式为 CH2O，则②④符合．答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.5 kJ/mol6(2)乙 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或 ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，且 ΔH2>0)(3)减少污染 燃烧充分 方便 直接燃烧水煤气热量大(答案合理即可)(4)②③12．CO、CH4均为常见的可燃性气体．(1)等体积的 CO 和 CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是________．(2)已知在 101 kPa 时，CO 的燃烧热为 283 kJ/mol.相同条件下，若 2 mol CH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为 1 mol CO 完全燃烧放出热量的 6.30 倍，CH4完全燃烧反应的热化学方程式是__________________________．(3)120℃、101 kPa 下，a mL 由 CO、CH4组成的混合气体在 b mL O2中完全燃烧后，恢复到原温度和压强．若混合气体与 O2恰好完全反应，产生 b mL CO2，则混合气体中CH4的体积分数为________(保留 2 位小数)．解析：(1)CO 转化成 CO2：化合价从＋2→＋4；CH4转化成 CO2：化合价从－4→＋4；所以转移电子数之比为 2∶8＝1∶4.(3)由方程式：2CO＋O2===2CO2；CH4＋2O2===CO2＋2H2O(g)当耗 O2和生成的 CO2相同时，n(CO)∶n(CH4)＝2∶1，可知 CH4的体积分数是1/3＝0.33；答案：(1)1∶4(2)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－891 kJ/mol(3)0.3313．甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料．已知：CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－443.64 kJ/mol2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2＝－566.0 kJ/mol(1)试写出 CH3OH(l)在氧气中完全燃烧生成 CO2和 H2O(g)的热化学方程式：______________________________________________.(2)科研人员新近开发出一种由强碱作电解质溶液的新型甲醇电池，可使连续使用一个月才充一次电，据此回答：甲醇在________极反应．(3)利用电池可实现电能向化学能的转化．某同学设计了一种用电解法制取 Fe(OH)2的实验装置(如图)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．下列说法中不正确的是________(填序号)．A．电源中的 a 一定为正极，b 一定为负极7B．可以用 NaCl 溶液作为电解质溶液C．A、B 两端都必须用铁作电极D．阴极发生的反应是 2H＋＋2e－===H2↑解析：(1)将第一个热化学方程式乘以 2 加上第二个热化学方程式可得：2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1453.28 kJ/mol(2)由题意知，该电池为新型燃料电池，CH3OH 发生氧化反应， 作原电池的负极．(3)根据题意，白色沉淀较长时间不变色，电解时应该有还原性物质 H2生成，使 Fe(OH)2不易被氧化．电解时可以用 NaCl 溶液作为电解质溶液，此时阳极为铁电极，阴极可以不用铁作电极，阳极反应为 Fe－2e－===Fe2＋，阴极反应为 2H＋＋2e－===H2↑.电解时 a 应为电源正极，b 为电源负极，B 极为电解池阴极，电解产生 H2可将电解质溶液中溶解的 O2排出，利于 Fe(OH)2在较长时间内存在 .答案：(1)2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1453.28 kJ/mol(2)负 (3)C。