2019年高考化学二轮复习技能强化专练六化学反应与能量.doc

技能强化专练(六)化学反应与能量1据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是()解析：A项，水的分解为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，与图不符，故A错；B项，加入催化剂反应热不变，并且图象符合反应物的总能量小于生成物的总能量，故B正确；C项，化学反应一定伴随着能量变化，反应物的总能量与生成物的总能量不相等，故C错；D项，加入催化剂降低反应的活化能，图象不符合，故D错。答案：B2如图所示，H1393.5 kJ·mol1，H2395.4 kJ·mol1，下列说法或表示中，正确的是()A金刚石比石墨稳定性好B石墨和金刚石的转化是物理变化CC(s、石墨)=C(s、金刚石) H1.9 kJ·mol1D断裂1 mol石墨中的化学键吸收的能量比断裂1 mol金刚石中的化学键吸收的能量多1.9 kJ解析：根据图象可知金刚石的能量高于石墨，能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定性好，A错误；石墨和金刚石是两种结构不同的单质，二者的转化是化学变化，B错误；根据图象可知C(s、石墨)=C(s、金刚石)H395.4 kJ·mol1393.5 kJ·mol11.9 kJ·mol1，C错误；石墨转化为金刚石吸热，则断裂1 mol石墨中的化学键吸收的能量比断裂1 mol金刚石中的化学键吸收的能量多1.9 kJ，D正确。答案：D3为探究NaHCO3、Na2CO3与1 mol·L1盐酸反应(设两反应分别是反应、反应)过程中的热效应，进行实验并测得如下数据。下列有关说法正确的是()序号液体固体混合前温度混合后最高温度35 mL水2.5 g NaHCO320 18.5 35 mL水3.2 g Na2CO320 24.3 35 mL盐酸2.5 g NaHCO320 16.2 35 mL盐酸3.2 g Na2CO320 25.1 A.仅通过实验即可判断反应是吸热反应B仅通过实验即可判断反应是放热反应C通过实验可判断出反应、分别是吸热反应、放热反应D通过实验可判断出反应、分别是放热反应、吸热反应解析：因盐酸中亦有水，故综合可知为吸热反应，综合可知为放热反应，故C正确。答案：C4已知：H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJ·mol1H2O(l)=H2O(g)H44 kJ·mol1稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol1下列结论正确的是()AH2的燃烧热为241.8 kJ·mol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1C稀CH3COOH溶液与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)，放出热量大于57.3 kJD2H(aq)SO(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H114.6 kJ·mol1解析：A项，H2的燃烧热应为285.8 kJ·mol1；B项正确；C项，CH3COOH电离要吸收热量；D项，生成BaSO4要放出热量，所以放出热量应大于114.6 kJ。答案：B5下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是()AHCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJ·mol1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2×(57.3) kJ·mol1BCO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol1，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H2×283.0 kJ·mol1C氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)O2(g)H285.5 kJ·mol1D1 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解析：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时的反应热叫做中和热，中和热是以生成1 mol液态H2O为基准的，A项错误；CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol1，则CO(g)O2(g)=CO2(g) H283.0 kJ·mol1，则2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2×283.0 kJ·mol1，逆向反应时反应热的数值相等，符号相反，B项正确；电解2 mol水吸收的热量和2 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量相等，C项中的H应为571.0 kJ·mol1；在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时(水应为液态)所放出的热量是该物质的燃烧热，D项错误。答案：B6通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是()太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H1571.6 kJ·mol1焦炭与水反应制氢：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H2131.3 kJ·mol1甲烷与水反应制氢：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H3206.1 kJ·mol1A反应中电能转化为化学能B反应为放热反应C反应使用催化剂，H3减小D反应CH4(g)=C(s)2H2(g)的H74.8 kJ·mol1解析：反应是太阳能转化为化学能，A不正确；反应中H20，是吸热反应，B不正确；反应使用催化剂不能改变反应的焓变，H不变，C不正确；D项中，由盖斯定律，反应可得CH4(g)=C(s)2H2(g)H74.8 kJ·mol1，D正确。答案：D7如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是()A由MgCl2制取Mg是放热过程B热稳定性：MgI2MgBr2MgCl2MgF2C金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应D由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgBr2(s)Cl2(g)=MgCl2(s)Br2(g)H117 kJ·mol1解析：分析图象可知，MgCl2的能量低于Mg与Cl2的能量之和，依据能量守恒定律知由MgCl2制取Mg的反应为吸热反应，A项错误；物质的能量越低越稳定，化合物的稳定性顺序为MgI2MgBr2MgCl2MgF2，B项错误；根据图象分析，金属镁与卤素单质(X2)的反应都是放热反应，C项正确；分析图象可知反应的焓变等于117 kJ·mol1，D项错误。答案：C8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)H1218.4kJ·mol1(反应) CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g)H2175.6kJ·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_。答案：C9一定条件下，在水溶液中1 mol Cl，ClO(x1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。则BAC反应的热化学方程式(用离子符号表示)_。解析：A中氯元素的化合价为1，则A为Cl；B中氯元素的化合价为1，则B为ClO；C中氯元素的化合价为5，则C为ClO。BAC反应的离子方程式为3ClO=ClO2Cl。由图象可知：Cl的相对能量为0 kJ·mol1，ClO的相对能量为60 kJ·mol1，ClO的相对能量为63 kJ·mol1，则该反应放出的能量为3×60 kJ·mol163 kJ·mol1117 kJ·mol1，故该反应的热化学方程式为3ClO(aq)=ClO(aq)2Cl(aq)H117 kJ·mol1。答案：3ClO(aq)=ClO(aq)2Cl(aq)H117 kJ/mol10模拟题组合(1)雷雨天气中发生自然固氮后，N元素转化为_而存在于土壤中，处于研究阶段的化学固氮新方法是N2在催化剂表面与水发生如下反应：2N2(g)6H2O(l)=4NH3(g)3O2(g)HK已知：N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H192.4 kJ·mol1K12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2571.6 kJ·mol1K2则H_；K_(用K1和K2表示)。(2)真空碳热还原­氯化法可实现由铝矿制备金属铝，其相关的热化学方程式如下：2Al2O3(s)2AlCl3(g)6C(s)=6AlCl(g)6CO(g)Ha kJ·mol13AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g)Hb kJ·mol1反应Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g)的H_kJ·mol1(用含a、b的代数式表示)。(3)已知：Mg(s)H2(g)=MgH2(s)H74.5 kJ·mol1Mg2Ni(s)2H2(g)=Mg2NiH4(s)H64.4kJ·mol1则Mg2Ni(s)2MgH2(s)=2Mg(s)Mg2NiH4(s)H_kJ·mol1。(4)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，生成NOx等污染大气。其中生成NO的能量变化示意图如图：2NO(g)该反应的热化学方程式为_。解析：(1)雷雨天气中发生自然固氮后，N2NONO2NO，N元素转化为硝酸盐而存在于土壤中，根据盖斯定律×2×3，H92.4 kJ·mol1×23×571.6 kJ·mol11 530 kJ·mol1，K。(2)2Al2O3(s)2AlCl3(g)6C(s)=6AlCl(g)6CO(g)Ha kJ·mol13AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g)Hb kJ·mol1依据盖斯定律得到Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g)H(0.5ab)kJ·mol1。(3)Mg(s)H2(g)=MgH2(s)H174.5 kJ·mol1Mg2Ni(s)2H2(g)=Mg2NiH4(s)H264.4 kJ·mol1Mg2Ni(s)2MgH2(s)=2Mg(s)Mg2NiH4(s)H3。由盖斯定律2×得到Mg2Ni(s)2MgH2(s)=2Mg(s)Mg2NiH4(s)H364.4 kJ·mol12×(74.5 kJ·mol1)84.6 kJ·mol1。(4)该反应中的反应热反应物的键能和生成物的键能和(945498)kJ·mol12×630 kJ·mol1183 kJ·mol1，所以N2和O2反应生成NO的热化学反应方程式为N2(g)O2(g)=2NO(g)H183 kJ·mol1。答案：(1)硝酸盐1 530 kJ·mol1(2)0.5ab(3)84.6(4)N2(g)O2(g)=2NO(g)H183 kJ·mol111CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ·mol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ·mol1(1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O2作用产生能量而存活，甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量_(填“>”“<”或“”)890.3 kJ。(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4CO2=2CO2H2，1 g CH4完全反应可释放15.46 kJ的热量，则：下图能表示该反应过程中能量变化的是_(填字母)。若将物质的量均为1 mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随时间的变化如图所示，则CH4的转化率为_。(3)C(s)与H2(g)不反应，所以C(s)2H2(g)=CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出C(s)2H2(g)=CH4(g)的反应热H_。(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是_(填字母)。A寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量B寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成C与O2C寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)D将固态C合成为C60，以C60作为燃料解析：(1)给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的多少和状态，与中间过程无关，故甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量仍等于890.3 kJ。(2)1 g CH4完全反应释放15.46 kJ的热量，则1 mol CH4完全反应放出热量为247.36 kJ，故D图符合题意。CH4的转化率155.8 kJ÷247.36 kJ×100%63%。(3)即得C(s)2H2(g)=CH4(g) H74.8 kJ·mol1。(4)已知CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ·mol1，则CO2与H2O反应生成CH4与O2的反应吸热，故A项不正确；使CO2分解生成C与O2的反应为吸热反应，常温下不能发生，故B项不正确；利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)是合理的，故C项正确；将固态C合成为C60，以C60作为燃料，是极不经济合算的，故D项不正确。答案：(1)(2)D63%(3)74.8 kJ·mol1(4)C8