2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題12 化學(xué)反應(yīng)與能量練習(xí)

2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題12 化學(xué)反應(yīng)與能量練習(xí)1下列反應(yīng)中，反應(yīng)物總能量低于生成物總能量的是()A2COO2=2CO2BCO2=CO2C2CO2=2CO DCaCO3=CO2CaO【答案】D【解析】反應(yīng)中反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，說(shuō)明該反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)。A、B、C三項(xiàng)是CO、C的燃燒反應(yīng)，均屬于放熱反應(yīng)，故均不符合題意；D項(xiàng)為CaCO3的分解反應(yīng)，屬吸熱反應(yīng)，符合題意。 5下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是()A已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ·mol1，則含40.0 g NaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和，放出小于57.3 kJ的熱量B已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ·mol1，則氫氣的燃燒熱為241.8 kJ·mol1C已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)Ha2C(s)O2(g)=2CO(g)Hb，則a>bD已知P(白磷，s)=P(紅磷，s)H<0，則白磷比紅磷穩(wěn)定【答案】A6以NA代表阿伏加德羅常數(shù)，則關(guān)于熱化學(xué)方程式C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H1 300 kJ·mol1的說(shuō)法中，正確的是()A轉(zhuǎn)移10NA個(gè)電子時(shí)，該反應(yīng)放出1 300 kJ的能量B生成NA個(gè)液態(tài)水分子時(shí)，吸收1 300 kJ的能量C有2NA個(gè)碳氧共用電子對(duì)生成時(shí)，放出1 300 kJ的能量D有10NA個(gè)碳氧共用電子對(duì)生成時(shí)，放出1 300 kJ的能量【答案】A【解析】2.5 mol O2參與反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為10 mol，此時(shí)反應(yīng)生成1 mol H2O，放熱1 300 kJ，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；1 mol CO2中含2 mol C=O鍵，共4 mol碳氧共用電子對(duì)，故生成2 mol CO2時(shí)應(yīng)有8 mol碳氧共用電子對(duì)生成，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。7已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H24HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)H3N2(g)3H2(g)2NH3(g)H42NH3(g)3Cl2(g)=N2(g)6HCl(g)H5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是()AH1>0，H2>0 BH3>0，H4>0CH2H4H5 DH3H12H2【答案】D8已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1571.6 kJ·mol12CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H21 452 kJ·mol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H357.3 kJ·mol1下列說(shuō)法正確的是()AH2(g)的燃燒熱為571.6 kJ·mol1B同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒，H2(g)放出的熱量多C.H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)H2O(l)H57.3 kJ·mol1D3H2(g)CO2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H131.4 kJ·mol1【答案】B【解析】A項(xiàng)，氫氣的化學(xué)系數(shù)不是1，所以其燃燒熱不是571.6 kJ·mol1，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由熱化學(xué)方程式可知，4 g H2燃燒時(shí)放熱571.6 kJ，而4 g CH3OH(l)燃燒時(shí)放熱90.75 kJ·mol1，正確；C項(xiàng)，生成BaSO4沉淀時(shí)也有熱效應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，HH1H2131.4 kJ·mol1，錯(cuò)誤。9已知反應(yīng)：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1N2(g)O2(g)=NO2(g)H2N2(g)H2(g)=NH3(g)H3則反應(yīng)2NH3(g)O2(g)=2NO2(g)3H2O(g)的H為()A2H12H22H3 BH1H2H3C3H12H22H3 D3H12H22H3【答案】D10用H2可將工業(yè)廢氣中的NO催化還原成N2，其能量轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖(圖中計(jì)量單位為mol)，則：NO(g)H2(g)=0.5N2(g)H2O(g)的H為()A0.5·(abcd)kJ·mol1B0.5·(cadb)kJ·mol1C0.5·(cdab)kJ·mol1D0.5·(cdab)kJ·mol1【答案】A【解析】由圖中轉(zhuǎn)化可知，斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量，發(fā)生2NO(g)2H2(g)=N2(g)2H2O(l)H(abcd)kJ·mol1，又化學(xué)系數(shù)與反應(yīng)中的能量變化成正比，則NO(g)H2(g)=0.5N2(g)H2O(g)的H0.5·(abcd)kJ·mol1。 16以NA代表阿伏加德羅常數(shù)，則關(guān)于熱化學(xué)方程式C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H1 300 kJ·mol1的說(shuō)法中，正確的是()A轉(zhuǎn)移10NA個(gè)電子時(shí)，該反應(yīng)放出1 300 kJ的能量B生成NA個(gè)液態(tài)水分子時(shí)，吸收1 300 kJ的能量C有2NA個(gè)碳氧共用電子對(duì)生成時(shí)，放出1 300 kJ的能量D有10NA個(gè)碳氧共用電子對(duì)生成時(shí)，放出1 300 kJ的能量【答案】A17已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H24HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)H3N2(g)3H2(g)2NH3(g)H42NH3(g)3Cl2(g)=N2(g)6HCl(g)H5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是()AH1>0，H2>0 BH3>0，H4>0CH2H4H5 DH3H12H2【答案】D【解析】2H2(g)O2(g)=2H2O(g)屬于放熱反應(yīng)，故H1<0。H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)屬于放熱反應(yīng)，故H2<0。4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)屬于放熱反應(yīng)，故H3<0。N2(g)3H2(g)2NH3(g)屬于放熱反應(yīng)，故H4<0，故A、B錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，H2(H4H5)×，故C錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，H3H12H2，故D正確。 20.用H2可將工業(yè)廢氣中的NO催化還原成N2，其能量轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖(圖中計(jì)量單位為mol)，則：NO(g)H2(g)=0.5N2(g)H2O(g)的H為()A0.5·(abcd)kJ·mol1B0.5·(cadb)kJ·mol1C0.5·(cdab)kJ·mol1D0.5·(cdab)kJ·mol1【答案】A【解析】由圖中轉(zhuǎn)化可知，斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量，發(fā)生2NO(g)2H2(g)=N2(g)2H2O(l)H(abcd)kJ·mol1，又化學(xué)系數(shù)與反應(yīng)中的能量變化成正比，則NO(g)H2(g)=0.5N2(g)H2O(g)的H0.5·(abcd)kJ·mol1。21(1)用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù)。反應(yīng)為主反應(yīng)，反應(yīng)和為副反應(yīng)。CaSO4(s)CO(g)CaS(s)CO2(g)H147.3 kJ·mol1CaSO4(s)CO(g)CaO(s)CO2(g)SO2(g)H2210.5 kJ·mol1CO(g)C(s)CO2(g)H386.2 kJ·mol1反應(yīng)2CaSO4(s)7CO(g)CaS(s)CaO(s)6CO2(g) C(s)SO2(g)的H_(用H1、H2和H3表示)。(2) 已知：25 、101 kPa時(shí)，Mn(s)O2(g)=MnO2(s)H520 kJ·mol1S(s)O2(g)=SO2(g)H297 kJ·mol1Mn(s)S(s)2O2(g)=MnSO4(s)H1 065 kJ·mol1SO2與MnO2反應(yīng)生成無(wú)水MnSO4的熱化學(xué)方程式是_。(3)捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)：反應(yīng)：2NH3(l)H2O(l)CO2(g)(NH4)2CO3(aq)H1反應(yīng)：NH3(l)H2O(l)CO2(g)NH4HCO3(aq)H2反應(yīng)：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)2NH4HCO3(aq)H3H3與H1、H2之間的關(guān)系是：H3_。(4)已知：溫度過(guò)高時(shí)，WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g)：WO2(s)2H2(g)W(s)2H2O(g)H66.0 kJ·mol1WO2(g)2H2(g)W(s)2H2O(g)H137.9 kJ·mol1則WO2(s)WO2(g)的H_。【答案】(1)4H1H22H3(2)MnO2(s) SO2 (g)=MnSO4(s)H248 kJ·mol1(3)2H2H1(4)203.9 kJ·mol1【解析】(1)由蓋斯定律，×4×2得2CaSO4(s)7CO(g)CaS(s)CaO(s)6CO2(g)C(s)SO2(g)， 22為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變，并采取相應(yīng)措施。化學(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，也可進(jìn)行理論推算。(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得5 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5 kJ的熱量，試寫(xiě)出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式：_。(2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵被破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過(guò)程。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，拆開(kāi)化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量?；瘜W(xué)鍵HHNHNN鍵能/(kJ·mol1)436391945已知反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)Ha kJ·mol1試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值為_(kāi)。(3)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJ·mol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2571.6 kJ·mol12C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H32 599 kJ·mol1根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算298 K時(shí)由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變：_?！敬鸢浮?1)2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452.8 kJ·mol1(2)93(3)226.7 kJ·mol1【解析】(1)設(shè)2 mol CH3OH(l)完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出熱量為Q。則有，解得Q1 452.8 kJ，所以甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452.8 kJ·mol1。(2)反應(yīng)熱HaE(反應(yīng)物鍵能)E(生成物鍵能)3×436 kJ·mol1945 kJ·mol16×391 kJ·mol193 kJ·mol1。(3)H226.7 kJ·mol1。 23參考下列圖表和有關(guān)要求回答問(wèn)題：(1)圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1的變化是_(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，H的變化是_。請(qǐng)寫(xiě)出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJ·mol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ·mol1又知H2O(g)=H2O(l)H44 kJ·mol1則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：_。(3)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：化學(xué)鍵PPPOO=OP=O鍵能/(kJ·mol1)abcx已知1 mol白磷(P4)完全燃燒放熱為d kJ，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖所示，則表中x_ kJ·mol1(用含有a、b、c、d的代數(shù)式表示)。【答案】(1)減小不變NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ·mol1(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJ·mol1(3)(2)利用蓋斯定律由3××2×2得方程式：CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)，H3×(192.9 kJ·mol1)2×49.0 kJ·mol1(44 kJ·mol1)×2764 kJ·mol1。(3)反應(yīng)熱反應(yīng)物鍵能總和生成物鍵能總和，即6a5c(4x12b)d，可得x。24.用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù)。反應(yīng)為主反應(yīng)，反應(yīng)和為副反應(yīng)。CaSO4(s)CO(g)CaS(s)CO2(g)H147.3 kJ·mol1CaSO4(s)CO(g)CaO(s)CO2(g)SO2(g)H2210.5 kJ·mol1CO(g)C(s)CO2(g)H386.2 kJ·mol1反應(yīng)2CaSO4(s)7CO(g)CaS(s)CaO(s)6CO2(g) C(s)SO2(g)的H_(用H1、H2和H3表示)。(2) 已知：25 、101 kPa時(shí)，Mn(s)O2(g)=MnO2(s)H520 kJ·mol1S(s)O2(g)=SO2(g)H297 kJ·mol1Mn(s)S(s)2O2(g)=MnSO4(s)H1 065 kJ·mol1SO2與MnO2反應(yīng)生成無(wú)水MnSO4的熱化學(xué)方程式是_。(3)捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)：反應(yīng)：2NH3(l)H2O(l)CO2(g)(NH4)2CO3(aq)H1反應(yīng)：NH3(l)H2O(l)CO2(g)NH4HCO3(aq)H2反應(yīng)：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)2NH4HCO3(aq)H3H3與H1、H2之間的關(guān)系是：H3_。(4)已知：溫度過(guò)高時(shí)，WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g)：WO2(s)2H2(g)W(s)2H2O(g)H66.0 kJ·mol1WO2(g)2H2(g)W(s)2H2O(g)H137.9 kJ·mol1則WO2(s)WO2(g)的H_?！敬鸢浮?1)4H1H22H3(2)MnO2(s) SO2 (g)=MnSO4(s)H248 kJ·mol1(3)2H2H1(4)203.9 kJ·mol125為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變，并采取相應(yīng)措施?；瘜W(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，也可進(jìn)行理論推算。(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得5 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5 kJ的熱量，試寫(xiě)出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式：_。(2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵被破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過(guò)程。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，拆開(kāi)化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量?；瘜W(xué)鍵HHNHNN鍵能/(kJ·mol1)436391945已知反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)Ha kJ·mol1試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值為_(kāi)。(3)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJ·mol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2571.6 kJ·mol12C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H32 599 kJ·mol1根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算298 K時(shí)由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變：_。【答案】(1)2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452.8 kJ·mol1(2)93(3)226.7 kJ·mol1【解析】(1)設(shè)2 mol CH3OH(l)完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出熱量為Q。則有，解得Q1 452.8 kJ，所以甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為26參考下列圖表和有關(guān)要求回答問(wèn)題：(1)圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1的變化是_(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，H的變化是_。請(qǐng)寫(xiě)出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJ·mol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ·mol1又知H2O(g)=H2O(l)H44 kJ·mol1則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：_。(3)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：化學(xué)鍵PPPOO=OP=O鍵能/(kJ·mol1)abcx已知1 mol白磷(P4)完全燃燒放熱為d kJ，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖所示，則表中x_ kJ·mol1(用含有a、b、c、d的代數(shù)式表示)?！敬鸢浮?1)減小不變NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ·mol1(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJ·mol1(3)