2022年高考化学二轮复习第一部分专题篇二化学基本理论第讲化学反应与能量限时规范训练 .pdf

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1、1 第 6 讲 化学反应与能量限时规范训练1能源是当今社会发展的三大支柱之一。有专家提出：如果能利用太阳能使燃料燃烧的产物如 CO2、H2O、N2等重新组合 ( 如图 ) ，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， CO2、H2O、N2等物质在太阳能的作用下生成了CH4、CH3OH 、NH3等，CH4、CH3OH 、NH3等燃料燃烧释放出大量的热，故在此构想的物质循环中太阳能最终转化为热能。答案： B 2 以NA代表阿伏加德罗常数的数值，则关于热化学方程式C2H2(g) 52O2(g)=2CO2(g) H2O(l) H

2、 1 300 kJ mol1的说法中正确的是( ) A有 10NA个电子转移时，放热1 300 kJ B有NA个水分子生成且为液体时，吸热1 300 kJ C有 2NA个碳氧共用电子对生成时，放热1 300 kJ D有 6NA个碳氧共用电子对生成时，放热1 300 kJ 解析：有10NA个电子转移时，即有1 mol C2H2参与反应，放出的热量为1 300 kJ ，A正确；有NA个水分子生成且为液体时，放出1 300 kJ 的热量， B错误；有8NA个碳氧共用电子对生成时，即有2 mol CO2生成，放出1 300 kJ的热量， C、D错误。答案： A 3乙烯和氢气反应过程中的能量变化如图(

3、图线 b) 所示。下列有关叙述正确的是( ) A该反应为放热反应B催化剂能改变该反应的焓变名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 2 C图中线a 可表示使用催化剂时的能量变化D逆反应的活化能大于正反应的活化能解析：从图中看，反应物的总能量低于生成物的总能量，故为吸热反应，A项错误；焓变与反应过程中是否使用催化剂无关，B项错误； 加入催化剂可以降低反应的活化能，C项正确；正反应是吸热反应，逆反应的活化能小于正反应的活化能，

4、D项错误。答案： C 4已知反应： 101 kPa时，2C(s) O2(g)=2CO(g) H221 kJ mol1稀溶液中， H(aq) OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJ mol1下列结论正确的是( ) A碳的燃烧热大于110.5 kJ mol1B反应的反应热为221 kJ mol1C98% 的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol 水时放出 57.3 kJ的热量D稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol 水时放出 57.3 kJ的热量解析：燃烧热是指在25 、 101 kPa 时， 1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。反应中的碳的化学计量数不是1，而且产物

5、CO也不是碳的稳定化合物，CO可以继续燃烧放热，故碳的燃烧热大于110.5 kJ mol 1，A 项正确；表示反应热的数据前必须带“”或“”，B 项错误；浓硫酸溶于水时放出热量，98% 的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol 水时放出的热量应大于57.3 kJ ，C项错误； D项反应的反应热包括H与 OH反应放出的热量和CH3COOH 电离吸收的热量，所以生成1 mol 水时放出的热量要小于57.3 kJ， D项错误。答案： A 5运载火箭以液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂。已知：H2(g)=H2(l) H0.92 kJ mol 1，O2(g)=O2(l) H6.84 kJ mol 1，下列说法

6、正确的是( ) A2 mol H2(g) 与 1 mol O2(g) 所具有的总能量比2 mol H2O(g) 所具有的总能量低B氢气的燃烧热为H 241.8 kJmol1C火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)O2(l)=2H2O(g) H474.92 kJ mol1名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 3 DH2O(g) 变成 H2O(l) 的过程中，断键吸收的能量小于成键放出的能量解析： A项，由图像分析，2

7、 mol H2(g) 与 1 mol O2(g) 反应生成2 mol H2O(g) ，放出483.6 kJ的热量，故2 mol H2(g) 与 1 mol O2(g) 所具有的总能量比2 mol H2O(g) 所具有的总能量高， A项错误。 B 项，氢气的燃烧热是指1 mol 氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，故氢气的燃烧热H483.6 882kJmol1285.8 kJ mol1，B项错误。 C项，a.2H2(g) O2(g)=2H2O(g) H483.6 kJ mol 1， b.H2(g)=H2(l) H 0.92 kJmol1，c.O2(g)=O2(l) H6.84 kJmol1，根据

8、盖斯定律，由ab2 c 可得2H2(l) O2(l)=2H2O(g) H474.92 kJ mol1，C 项正确。 D 项， H2O(g) 生成 H2O(l)为物理变化，不存在化学键的断裂和生成，D项错误。答案： C 6已知：常温下， 0.01 molL 1MOH 溶液的 pH为 10，MOH(aq)与 H2SO4(aq) 反应生成1 mol正盐的 H24.2 kJ mol1，强酸与强碱稀溶液反应的中和热为H57.3 kJ mol1。则 MOH 在水溶液中电离的H为( ) A69.4 kJ mol1B45.2 kJ mol1C69.4 kJ mol1D45.2 kJ mol1解析：由题意知：M

9、OH(aq) H(aq)=M(aq) H2O(l) H24.2 kJ/mol2 12.1 kJ/mol ，OH(aq) H(aq)=H2O(l) H57.3 kJ/mol。由盖斯定律可知MOH 在水溶液中电离的 H 12.1 kJ/mol( 57.3 kJ/mol) 45.2 kJ/mol，选 D。答案： D 7已知下列反应的热化学方程式：6C(s) 5H2(g) 3N2(g) 9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) H12H2(g) O2(g)=2H2O(g) H2C(s) O2(g)=CO2(g) H3H2(g) 12O2(g)=H2O(l) H44C3H5(ONO2)3(l)=12

10、CO2(g) 10H2O(g)O2(g) 6N2(g) H5下列判断正确的是( ) A反应的焓变H均大于 0 BH22H4。根据盖斯定律， 12 5 2，故H512H35H22H1。答案： C 8已知：P4(g) 6Cl2(g)=4PCl3(g) HakJmol1，P4(g) 10Cl2(g)=4PCl5(g) HbkJmol1，又知形成或拆开1 mol化学键放出或吸收的能量称为该化学键的键能。P4具有正四面体形结构，PCl5中 PCl 键的键能为ckJmol1， PCl3中 PCl 键的键能为1.2ckJmol 1。下列叙述正确的是( ) APP键的键能大于PCl 键的键能B可求 Cl2(g

11、) PCl3(g)=PCl5(s) 的反应热HCClCl 键的键能为ba5.6c4kJmol1DPP键的键能为5a3b12c8kJmol1解析：PCl 键的键能大于PP键的键能， A项错误； 不知 PCl5(g) PCl5(s) 的能量转化，无法求出B 项反应的反应热，B项错误；根据盖斯定律，消去P4，得到 ClCl 键的键能为ba5.6c4kJmol1， C项正确；根据盖斯定律， 消去 Cl2， 得到 PP键的键能为5a3b12c12kJmol1，D项错误。答案： C 9某硝酸厂处理尾气中NO的方法是在催化剂存在时用H2将 NO还原为 N2： NO(g)H2(g)=12N2(g) H2O(g

12、) HmkJmol1，其能量变化过程如下：下列说法正确的是( ) A过程都是放热过程Bm12(abcd) Cm12(cadb) Dm12(cdab) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 5 解析：分子变为原子需要吸收能量，原子结合为分子释放出能量，则有：2NO(g)=2N(g)2O(g) H1akJmol1、2N(g)=N2(g) H2ckJmol1、2H2(g)=4H(g) H3bkJmol1、 2O(g)4H(g

13、)=2H2O(g) H4dkJmol1。根据盖斯定律，由得2NO(g)2H2(g)=N2(g) 2H2O(g) H (abcd)kJ mol1，则 NO(g)H2(g)=12N2(g) H2O(g) H12(abcd)kJ mol1，故选 B。答案： B 10观察如图，回答问题。(1) 图中反应的H_( 用含E1、E2的代数式表示 ) 。(2) 已知 1 mol H2和足量 O2反应生成水蒸气放出241.8 kJ热量，该反应的活化能为167.2 kJmol 1， 则 其 逆 反 应 的 活 化 能 为 _ ， 逆 反 应 的 热 化 学 方 程 式 为_。(3) 对于同一反应，图中虚线 ( )

14、 与实线( ) 相比，活化能降低，单位体积内活化分子的百分数增大，你认为最可能的原因是_ 。解析： (1) 反应物具有的能量大于生成物具有的能量，该反应为放热反应，所以图中反应的H (E1E2)kJ mol1。(2) 因为正反应和逆反应的活化分子所具有的能量相同，所以题述反应的逆反应的活化能241.8 kJmol1167.2 kJmol1409 kJmol1；1 mol H2O(g)分解吸收241.8 kJ 的能量，所以其热化学方程式为H2O(g)=H2(g) 12O2(g) H 241.8 kJmol 1。(3) 使用催化剂可以使反应的活化能降低，单位体积内活化分子的百分数增大。答案： (1

15、) (E1E2)kJ mol1(2)409 kJ mol1H2O(g)=H2(g) 12O2(g) H241.8 kJ mol1(3) 使用了催化剂11氢气和甲烷都是环保型能源，制备氢气通常有下列方法：电解水制氢气：2H2O=通电2H2 O2；高温分解水制氢气：2H2O=高温2H2 O2；太阳能催化分解水制氢气：2H2O =太阳能TiO22H2 O2；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 6 天然气制氢气：CH4H2O

16、高温CO 3H2。(1) 你认为最节能的方法是_( 填序号 ) 。(2) 方法中产生等物质的量的H2，消耗的能量 _( 填“相同”或“不相同”) ，理由是 _ _ 。(3) 破坏 1 mol H2(g) 中的化学键需要吸收436 kJ 的能量；破坏1 mol O2(g) 中的化学键需要吸收 498 kJ 的能量；形成1 mol H O键能够放出463 kJ 的能量。如图所示为H2和 O2反应过程中能量的变化。请将图中a、b、c的数值填在下边的横线上。a_、b._ 、c_。若生成27 g 水蒸气，则放出的能量为_ kJ 。解析：(1) 在催化剂作用下利用太阳能分解H2O获取 H2是最节能的方法。

17、(2) 方法都是通过分解H2O获得 H2，产生等物质的量的H2时消耗等物质的量的H2O ，无论采用哪种方法，断裂和形成化学键的物质的量均相同，消耗的能量也相同。(3) 2 mol H2(g) 、1 mol O2(g)生成 4 mol H(g) 、2 mol O(g)时吸收的能量为2436 kJ 498 kJ 1 370 kJ,4 mol H(g)、2 mol O(g)生成 2 mol H2O(g)时放出的能量为4463 kJ 1 852 kJ,2 mol H2(g) 与 1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(g) 放出的能量为1 852 kJ1 370 kJ482 kJ。生成

18、27 g(1.5 mol)水蒸气放出的能量为1.5 482 kJ 12361.5 kJ 。答案：(1) (2) 相同分解等物质的量的H2O ，断裂和形成化学键的物质的量均相同，消耗的能量也相同(3) 1 3701 852 482 361.512请参考题中图表，已知E1134 kJ mol1、E2368 kJ mol1，根据要求回答下列问题：(1) 图是 1 mol NO2(g) 和 1 mol CO(g) 反应生成CO2和 NO过程中的能量变化示意图，若在名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -

19、- - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 7 反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是 _( 填“增大”“减小”或“不变”，下同 ) ， H的变化是 _ 。请写出 NO2和 CO反应的热化学方程式：_ _ 。(2) 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g) 3H2(g) H 49.0 kJ mol 1CH3OH(g)12O2(g)=CO2(g) 2H2(g) H 192.9 kJ mol1又知H2O(g)=H2O(l) H44 kJ mol1，则甲醇蒸汽燃烧为液态水的热化学方程

20、式为_ _ _ 。(3) 下表所示是部分化学键的键能参数：化学键PP PO O=O P=O 键能/(kJ mol1) a b c x已知白磷的燃烧热为dkJmol 1，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图所示，则表中x_kJmol1( 用含a、b、c、d的代数式表示 ) 。解析： (1) 观察图像，E1应为反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是H不变；1 mol NO2(g) 和 1 mol CO(g)反应生成 CO2和 NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g) CO(g)=CO2(g) NO(g) H 234 kJ mol1。(2) 观察方程式，利

21、用盖斯定律，将所给热化学方程式做如下运算：3 2 2，即可求出甲醇蒸汽燃烧的热化学方程式。(3) 白磷燃烧的化学方程式为P45O2=点燃P4O10，结合图中白磷及其完全燃烧产物的结构，根据“反应热反应物键能总和生成物键能总和”与燃烧热概念可得等式：6a5c(4x12b) d，据此可得x14(d6a5c12b)。答案： (1) 减小不变NO2(g) CO(g)=CO2(g) NO(g) H234 kJ mol1(2)CH3OH(g)32O2(g)=CO2(g) 2H2O(l) H764.7 kJ mol1(3)14(d6a5c12b) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -