2022年高考化学二轮专题提升练第讲化学反应与能量 .pdf

第 5 讲化学反应与能量一、小题对点练一、反应热和焓变的分析与判断1(2013 上海，9 改编)将盛有 NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见()。ANH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B该反应中，热能转化为产物内部的能量C反应物的总能量高于生成物的总能量D反应的热化学方程式为NH4HCO3HCl=NH4ClCO2H2O HQkJ mol1解析根据醋酸逐渐凝固说明NH4HCO3与盐酸的反应是吸热反应，则A、C错误， B 正确；热化学方程式的书写要标出物质的状态，D 错误。答案B 2(2014 深圳模拟 )氯原子对 O3的分解有催化作用： O3Cl=ClOO2 H1，ClOO=ClO2 H2。 大气臭氧层的分解反应是： O3O= 2O2 H，该反应的能量变化如图所示，则下列叙述正确的是()。反应 O3O=2O2的 HE1E3反应 O3O=2O2是放热反应 H H1 H2大气层中的臭氧无法再生ABCD解析由题图可知反应O3O=2O2为放热反应， H(E2E3)；根据名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 盖斯定律，由第一个热化学方程式第二个热化学方程式可得O3O=2O2，则 H H1 H2；闪电会使反应 3O2=放电2O3发生，即臭氧可再生。答案B 3(2014 盐城调研 )下列叙述正确的是()。A同温同压下， 4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)在常温和点燃条件下的 H 不同B在某反应中，当反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量时，该反应放热， H0 C已知12C(s)12O2(g)=12CO2(g) H196.8 kJ mol1，则碳的燃烧热是 H196.8 kJ mol1D已知 NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.4 kJ mol1，则含 20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的能量解析A 项，反应热与反应条件无关；B 项，反应放热时 H0；C 项，燃烧热所对应的可燃物的物质的量应为1 mol；D 项，20.0 g NaOH 的物质的量为0.5 mol，发生中和反应放出的热量为0.5 mol57.4 kJ mol128.7 kJ。答案D 4(2014 苏锡常镇一调 )下列关于反应过程中能量变化的说法，正确的是()。A右图中a、b 曲线可分别表示反应CH2=CH2(g)H2(g)CH3CH3(g) H H2C同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的 H 不同D在一定条件下，某可逆反应的 H100 kJ mol1，则该反应正反应活化能比逆反应活化能大100 kJ mol1解析反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应， H0，A 错误；完全燃烧时释放的能量多，但是 H0，则 H1baC由图 2 可知，无催化剂时的反应热比有催化剂时的大D由图 2 可知，有催化剂时正反应的活化能为E1E3E2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - 解析金属与盐酸反应，随着反应的进行，盐酸浓度降低，使反应速率减慢，是放热反应，温度升高，使反应速率加快，图1 中 ab 段速率加快，说明反应放热使温度升高， 反应速率加快， A 正确；bc 段主要是因为盐酸浓度减小导致速率减慢，随着反应的进行，盐酸浓度降低，酸性减小，pH 增大，即 cba，B 正确；反应热是反应物与生成物的能量差，与催化剂无关，C 错误；由图 2可知，有催化剂时正反应的活化能为E1E3E2。答案D 62014 浙江理综， 27(3)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO 又会与 CaSO4发生化学反应， 降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g) H1218.4 kJ mol1(反应 ) CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g) H2175.6 kJ mol1(反应 ) 假设某温度下， 反应的速率 (v1)大于反应的速率 (v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是()。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - 解析反应吸热，产物的能量高于反应物，反应放热，产物的能量低于反应物；又由于反应 速率(v1)大于反应 的速率 (v2)，反应的活化能低于反应，则 C 项图符合题意。答案C 二、盖斯定律的应用7(2014 全国新课标 ，13)室温下，将 1 mol 的 CuSO4 5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为 H1，将 1 mol 的 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高， 热效应为 H2，CuSO4 5H2O 受热分解的化学方程式为：CuSO4 5H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)，热效应为 H3。则下列判断正确的是()。A H2 H3B H1 H3解析根据题意，可知CuSO4 5H2O(s)=Cu2(aq)SO24(aq)5H2O(l) H10，CuSO4(s)=Cu2(aq)SO24(aq) H20。 A 项， 由以上分析知， H20， 故有 H3 H2，错误； B 项，由于 H10， H20，故有 H1E(OO)，故氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键强。(4)根据盖斯定律， 2得：2CO(g)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g) H90.1 kJ mol1224.5 kJ mol1204.7 kJ mol1。这是一个气体分子数减小的反应，压强增大，平衡正向移动，有利于提高反应速率和二甲醚的生成。答 案(1)CH4(g) 2O2(g)=CO2(g) 2H2O(l) H 890.24 kJ mol1(2)7.9(3)946强(4)2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g) H204.7 kJ mol1该反应分子数减少，压强升高使平衡右移，CO 和 H2的转化率增大， CH3OCH3产率增加；压强升高使CO 和 H2浓度增加，反应速率增大12根据下列条件计算有关反应的焓变：(1)已知： Ti(s)2Cl2(g)=TiCl4(l) H804.2 kJ mol12Na(s)Cl2(g)=2NaCl(s) H882.0 kJ mol1Na(s)=Na(l) H2.6 kJ mol1则反应 TiCl4(l)4Na(l)=Ti(s)4NaCl(s)的 H_kJmol1。(2)已知下列反应数值：反应序号化学反应反应热Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s) 3CO2(g) H126.7 kJ mol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g) H250.8 kJ mol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g) H336.5 kJ mol1FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g) H4则反应的 H4_kJmol1。解析(1)由已知反应得： TiCl4(l)=Ti(s)2Cl2(g) H804.2 kJ mol14Na(s)2Cl2(g)=4NaCl(s) H1 764.0 kJmol14Na(s)=4Na(l) H10.4 kJ mol1根据盖斯定律，将 得： TiCl4(l)4Na(l)=Ti(s)4NaCl(s) H804.2 kJmol11 764.0 kJmol110.4 kJmol1970.2 kJmol1。(2)根据盖斯定律，将(3 2)/6 得： FeO(s)CO(g)=Fe(s) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - CO2(g)，则 H4( H1 3 H2 H3 2)/67.3 kJmol1。答案(1)970.2(2)7.3 13氨在工农业生产中应用广泛。在压强为30 MPa时，合成氨时平衡混合气体中NH3的体积分数与温度的关系如表所示：温度/200 300 400 500 600 氨的体积分数/% 89.9 71.0 47.0 26.4 13.8 请回答下列问题：(1)根据表中数据，结合化学平衡移动原理， 说明合成氨反应是放热反应的原因：_。(2)根据图写出合成氨的热化学方程式是_ 。(3)将 1 mol N2(g)和 3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量 _(填“大于”、“等于”或“小于”)92.2 kJ，原因是_ _ ；若加入催化剂， H_(填“变大”、“不变”或“变小”)。(4)已知分别破坏 1 mol NN 键、1 mol HH 键时需要吸收的能量为946 kJ、436 kJ，则破坏 1 mol NH 键需要吸收的能量为 _kJ 。(5)N2H4可视为 NH3分子中的 H 被NH2取代的产物。发射卫星时以N2H4(g)为燃料、 NO2为氧化剂，二者反应生成N2和 H2O(g)。已知： N2(g)2O2(g)=2NO2(g) H167.7 kJ mol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H2534 kJ mol1名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - 则 1 mol N2H4与 NO2完全反应的热化学方程式为_ 。解析(1)、(2)见答案。(3)合成氨的热化学方程式表示1 mol 氮气与 3 mol 氢气完全反应生成 2 mol NH3时放出 92.2 kJ的热量，而合成氨的反应是可逆反应，1 mol N2(g)和 3 moLH2(g)不可能完全反应生成2 mol 的 NH3(g)，故测得反应放出的热量小于 92.2 kJ。(4)设破坏 1 mol NH 键需吸收的能量为x kJ,94643636x92.2，x391。(5)首先依信息 反应物为 N2H4(g)和 NO2(g)，生成物为N2(g)和 H2O(g)写出方程式并配平得N2H4(g)NO2(g)=32N2(g)2H2O(g)，依据盖斯定律可得此反应的 H H212 H1567.85 kJ mol1。答案(1)温度升高，氨在混合气体中的体积分数减小，平衡向吸热反应方向移动，故正反应是放热反应(2)N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.2 kJ mol1(3)小于由于该反应是可逆反应，反应物不能全部转化为生成物不变(4)391(5)N2H4(g)NO2(g)=32N2(g)2H2O(g) H567.85 kJ mol1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -