2019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).doc

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專題12 化學(xué)反應(yīng)與能量 1．下列反應(yīng)中，反應(yīng)物總能量低于生成物總能量的是(　　) A．2CO＋O2===2CO2　　 　B．C＋O2===CO2 C．2C＋O2===2CO D．CaCO3===CO2＋CaO 【答案】D 【解析】反應(yīng)中反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，說明該反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng)。A、B、C三項是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)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，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)　ΔH＝－483.6 kJmol－1，則氫氣的燃燒熱為241.8 kJmol－1 C．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝a 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝b，則a>b D．已知P(白磷，s)===P(紅磷，s)　ΔH<0，則白磷比紅磷穩(wěn)定 【答案】A 6．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)　ΔH＝－1 300 kJmol－1的說法中，正確的是(　　) A．轉(zhuǎn)移10NA個電子時，該反應(yīng)放出1 300 kJ的能量 B．生成NA個液態(tài)水分子時，吸收1 300 kJ的能量 C．有2NA個碳氧共用電子對生成時，放出1 300 kJ的能量 D．有10NA個碳氧共用電子對生成時，放出1 300 kJ的能量 【答案】A 【解析】2.5 mol O2參與反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為10 mol，此時反應(yīng)生成1 mol H2O，放熱1 300 kJ，選項A正確，選項B錯誤；1 mol CO2中含2 mol C===O鍵，共4 mol碳氧共用電子對，故生成2 mol CO2時應(yīng)有8 mol碳氧共用電子對生成，選項C、D錯誤。 7．已知： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH2 4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH3 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH4 2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)　ΔH5 下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是(　　) A．ΔH1>0，ΔH2>0 B．ΔH3>0，ΔH4>0 C．ΔH2＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 【答案】D 8．已知： ①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH1＝－571.6 kJmol－1 ②2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH2＝－1 452 kJmol－1 ③H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH3＝－57.3 kJmol－1 下列說法正確的是(　　) A．H2(g)的燃燒熱為571.6 kJmol－1 B．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)　ΔH＝－57.3 kJmol－1 D．3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH＝＋131.4 kJmol－1　 【答案】B 【解析】A項，氫氣的化學(xué)系數(shù)不是1，所以其燃燒熱不是571.6 kJmol－1，錯誤；B項，由熱化學(xué)方程式可知，4 g H2燃燒時放熱571.6 kJ，而4 g CH3OH(l)燃燒時放熱90.75 kJmol－1，正確；C項，生成BaSO4沉淀時也有熱效應(yīng)，錯誤；D項，ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－131.4 kJmol－1，錯誤。 9．已知反應(yīng)： H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1 N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2 N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH3 則反應(yīng)2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH為(　　) A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3 C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 【答案】D 10．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(圖中計量單位為mol)，則：NO(g)＋H2(g)===0.5N2(g)＋H2O(g)的ΔH為(　　) A．0.5(a＋b－c－d)kJmol－1 B．0.5(c＋a－d－b)kJmol－1 C．0.5(c＋d－a－b)kJmol－1 D．0.5(c＋d－a－b)kJmol－1 【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)　ΔH＝(a＋b－c－d)kJmol－1，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ΔH＝0.5(a＋b－c－d)kJmol－1。 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)　ΔH＝－1 300 kJmol－1的說法中，正確的是(　　) A．轉(zhuǎn)移10NA個電子時，該反應(yīng)放出1 300 kJ的能量 B．生成NA個液態(tài)水分子時，吸收1 300 kJ的能量 C．有2NA個碳氧共用電子對生成時，放出1 300 kJ的能量 D．有10NA個碳氧共用電子對生成時，放出1 300 kJ的能量 【答案】A 17．已知： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH2 4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH3 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH4 2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)　ΔH5 下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是(　　) A．ΔH1>0，ΔH2>0 B．ΔH3>0，ΔH4>0 C．ΔH2＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 【答案】D 【解析】2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)屬于放熱反應(yīng)，故ΔH1<0。H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)屬于放熱反應(yīng)，故ΔH2<0。4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)屬于放熱反應(yīng)，故ΔH3<0。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)屬于放熱反應(yīng)，故ΔH4<0，故A、B錯誤；根據(jù)蓋斯定律，ΔH2＝(ΔH4＋ΔH5)，故C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，ΔH3＝ΔH1－2ΔH2，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(圖中計量單位為mol)，則：NO(g)＋H2(g)===0.5N2(g)＋H2O(g)的ΔH為(　　) A．0.5(a＋b－c－d)kJmol－1 B．0.5(c＋a－d－b)kJmol－1 C．0.5(c＋d－a－b)kJmol－1 D．0.5(c＋d－a－b)kJmol－1 【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)　ΔH＝(a＋b－c－d)kJmol－1，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ΔH＝0.5(a＋b－c－d)kJmol－1。 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)濟的新型燃燒技術(shù)。反應(yīng)①為主反應(yīng)，反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。 ①CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.3 kJmol－1 ②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g) ΔH2＝＋210.5 kJmol－1 ③CO(g)C(s)＋CO2(g)　 ΔH3＝－86.2 kJmol－1　 反應(yīng)2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋ C(s)＋SO2(g)的ΔH＝_______________________________________________________________________ (用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。 (2) 已知：25 ℃、101 kPa時， Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s)　ΔH＝－520 kJmol－1 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297 kJmol－1 Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s) ΔH＝－1 065 kJmol－1　 SO2與MnO2反應(yīng)生成無水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)Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1 反應(yīng)Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2 反應(yīng)Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)　ΔH3 ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是：ΔH3＝_________________________________。 (4)已知：溫度過高時，WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g)： ①WO2(s)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝＋66.0 kJmol－1 ②WO2(g)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝－137.9 kJmol－1 則WO2(s)WO2(g)的ΔH＝________________________________________________。 【答案】(1)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3　(2)MnO2(s)＋ SO2 (g)===MnSO4(s)　ΔH＝－248 kJmol－1 (3)2ΔH2－ΔH1　(4)＋203.9 kJmol－1 【解析】(1)由蓋斯定律，①4＋②＋③2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)的焓變通常用實驗進(jìn)行測定，也可進(jìn)行理論推算。 (1)實驗測得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)水時釋放出113.5 kJ的熱量，試寫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)鍵的形成過程。在化學(xué)反應(yīng)過程中，拆開化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(xué)鍵又會釋放能量。 化學(xué)鍵 H—H N—H N≡N 鍵能/(kJmol－1) 436 391 945 已知反應(yīng)： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝a kJmol－1 試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值為________。 (3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。已知： C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJmol－1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－571.6 kJmol－1 2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－2 599 kJmol－1 根據(jù)蓋斯定律，計算298 K時由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)　ΔH＝－1 452.8 kJmol－1 (2)－93　(3)＋226.7 kJmol－1 【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Q＝1 452.8 kJ，所以甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為 2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　 ΔH＝－1 452.8 kJmol－1。 (2)反應(yīng)熱ΔH＝a＝∑E(反應(yīng)物鍵能)－∑E(生成物鍵能)＝3436 kJmol－1＋945 kJmol－1－6391 kJmol－1＝－93 kJmol－1。 (3)ΔH＝＝ ＝＋226.7 kJmol－1。 23．參考下列圖表和有關(guān)要求回答問題： (1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過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)，ΔH的變化是________。請寫出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： ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0 kJmol－1 ②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9 kJmol－1 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJmol－1 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 P—P P—O O===O P===O 鍵能/(kJmol－1) a b c x 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Ⅱ所示，則表中x＝________ kJmol－1(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)　ΔH＝－234 kJmol－1 (2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－764.7 kJmol－1 (3) (2)利用蓋斯定律由3②－①2＋③2得方程式：CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)，ΔH＝3(－192.9 kJmol－1)－249.0 kJmol－1＋(－44 kJmol－1)2＝－764 kJmol－1。 (3)反應(yīng)熱＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和，即6a＋5c－(4x＋12b)＝－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)濟的新型燃燒技術(shù)。反應(yīng)①為主反應(yīng)，反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。 ①CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.3 kJmol－1 ②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g) ΔH2＝＋210.5 kJmol－1 ③CO(g)C(s)＋CO2(g)　 ΔH3＝－86.2 kJmol－1　 反應(yīng)2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋ C(s)＋SO2(g)的ΔH＝_______________________________________________________________________ (用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。 (2) 已知：25 ℃、101 kPa時， Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s)　ΔH＝－520 kJmol－1 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297 kJmol－1 Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s) ΔH＝－1 065 kJmol－1　 SO2與MnO2反應(yīng)生成無水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)Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1 反應(yīng)Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2 反應(yīng)Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)　ΔH3 ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是：ΔH3＝_________________________________。 (4)已知：溫度過高時，WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g)： ①WO2(s)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝＋66.0 kJmol－1 ②WO2(g)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝－137.9 kJmol－1 則WO2(s)WO2(g)的ΔH＝________________________________________________。 【答案】(1)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3　(2)MnO2(s)＋ SO2 (g)===MnSO4(s)　ΔH＝－248 kJmol－1 (3)2ΔH2－ΔH1　(4)＋203.9 kJmol－1 25．為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變，并采取相應(yīng)措施?；瘜W(xué)反應(yīng)的焓變通常用實驗進(jìn)行測定，也可進(jìn)行理論推算。 (1)實驗測得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)水時釋放出113.5 kJ的熱量，試寫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)鍵的形成過程。在化學(xué)反應(yīng)過程中，拆開化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(xué)鍵又會釋放能量。 化學(xué)鍵 H—H N—H N≡N 鍵能/(kJmol－1) 436 391 945 已知反應(yīng)： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝a kJmol－1 試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值為________。 (3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。已知： C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJmol－1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－571.6 kJmol－1 2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－2 599 kJmol－1 根據(jù)蓋斯定律，計算298 K時由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)　ΔH＝－1 452.8 kJmol－1 (2)－93　(3)＋226.7 kJmol－1 【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Q＝1 452.8 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)要求回答問題： (1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過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)，ΔH的變化是________。請寫出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： ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0 kJmol－1 ②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9 kJmol－1 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJmol－1 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 P—P P—O O===O P===O 鍵能/(kJmol－1) a b c x 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Ⅱ所示，則表中x＝________ kJmol－1(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)　ΔH＝－234 kJmol－1 (2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－764.7 kJmol－1 (3)