高考化学一轮单元训练金卷第九单元化学反应与能量B卷含答案解析.docx
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高考化学一轮单元训练金卷第九单元化学反应与能量B卷含答案解析
单元训练金卷·高三·化学卷(B)
第九单元化学反应与能量
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:
每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:
用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:
H1C12N14O16P31S32Cl35.5Cu64Zn65
一、选择题(每小题3分,共48分)
1.2019年科幻片《流浪地球》中有个画面,冰原上是身穿“核电池全密封加热服”的人类,一旦被卸下核电池,人类就被冻僵,该装置提供电能,并将电能转化为
A.化学能B.生物质能C.动能D.热能
2.某反应使用催化剂后,其反应过程中能量变化如图。
下列说法错误的是
A.总反应为放热反应
B.使用催化剂后,活化能不变
C.反应①是吸热反应,反应②是放热反应
D.ΔH=ΔH1+ΔH2
3.根据下列热化学方程式:
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
②H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH2=-285.8kJ·mol-1
③CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-870.3kJ·mol-1
可以计算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为
A.+244.1kJ·mol-1B.-488.3kJ·mol-1
C.-996.6kJ·mol-1D.+996.6kJ·mol-1
4.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键,已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF—F、S—F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ,则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热ΔH为
A.—1780kJ/molB.—1220kJ/molC.—450kJ/molD.+430kJ/mol
5.下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.已知H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应:
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)的反应热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol−1
B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)+
O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9kJ·mol−1,则CH3OH(g)的燃烧热为192.9kJ·mol−1
C.H2(g)的燃烧热是285.8kJ·mol−1,则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6kJ·mol−1
D.葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol−1,则
C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1400kJ·mol−1
6.已知下列热化学方程式,有关反应焓变的判断正确的是
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH43CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5
A.ΔH1>0,ΔH3<0B.ΔH2>0,ΔH4>0
C.ΔH1=ΔH2+ΔH3D.ΔH3=ΔH4+ΔH5
7.CO、H2、C2H5OH三种物质燃烧的热化学方程式如下:
①CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH1=akJ·mol-1
②H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH2=bkJ·mol-1
③C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=ckJ·mol-1
下列说法正确的是
A.ΔH1>0
B.2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=-2bkJ·mol-1
C.CO2与H2O合成C2H5OH反应的原子利用率为100%
D.2CO(g)+4H2(g)===H2O(g)+C2H5OH(l) ΔH=(2a+4b-c)kJ·mol-1
8.N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应原理为N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。
下列说法不正确的是
A.ΔH=ΔH1+ΔH2
B.ΔH=-226kJ·mol-1
C.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.为了实现转化,需不断向反应器中补充Pt2O+和Pt2O
9.丙烯与HCl加成可能发生反应①和②,其能量与反应进程如图所示:
下列说法正确的是
A.CH3CHClCH3比CH3CH2CH2Cl稳定
B.反应①的第I步与第Ⅱ步均放出能量
C.反应②的第I步比第Ⅱ步反应速率快
D.活化能反应①比②的大,反应①更易进行
10.一定条件下,在水溶液中1molClOx-(x=0,1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。
下列有关说法错误的是
A.上述离子中结合H能力最强的是E
B.上述离子中最稳定的是A
C.C→B+D反应的热化学方程式为2ClO
(aq)=ClO
(ag)+ClO-(aq)ΔH=-76kJ·mol-1
D.B→A+D的反应物的键能之和小于生成物的键能之和
11.俄罗斯用“质子—M”号运载火箭成功将“光线”号卫星送入预定轨道,发射用的运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂,液氧为氧化剂的高能低温推进剂,已知:
(1)H2(g)=H2(l)ΔH1=-0.92kJ·mol-1
(2)O2(g)=O2(l)ΔH2=-6.84kJ·mol-1
(3)如图:
下列说法正确的是
A.2molH2(g)与1molO2(g)所具有的总能量比2molH2O(g)所具有的总能量低
B.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为:
2H2(l)+O2(l)=2H2O(g)ΔH=-474.92kJ·mol-1
C.氢气的燃烧热为ΔH=-241.8kJ·mol-1
D.H2O(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
12.下列事实与对应的方程式不符合的是
A.硫化氢溶液呈酸性:
H2S
2H++S2–
B.“NO2球”浸泡在冷水中,颜色变浅:
2NO2(g)(红棕色)
N2O4(g)(无色)ΔH<0
C.甲烷的燃烧热ΔH=–890.3kJ·mol–1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=–890.3kJ·mol–1
D.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合出现浑浊:
S2O
+2H+=S¯+SO2+H2O
13.根据能量变化示意图,下列说法正确的是
A.状态1是液态,则状态3一定是气态
B.状态3是液态,则状态4一定是气态
C.A(状态2)+B(g)═C(状态3)+D(g)ΔH=(d﹣a)kJ·mol−1
D.断裂1molC(状态3)和1molD(g)中的化学键需要吸收的能量为(e﹣d)kJ
14.下列热化学方程式或说法正确的是
A.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
B.已知H2(g)+F2(g)=2HF(g)ΔH=-270kJ·mol-1,则1molH2与1molF2反应生成2mol液态氟化氢时放热大于270kJ
C.甲烷的标准燃烧热为ΔH=-890.3kJ·mol-1,则其燃烧的热化学方程式可表示为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mol-1
D.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3,放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH=-38.6kJ·mol-1
15.已知一定温度下:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180kJ·mol−1 ②N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH2=-92.4kJ·mol−1 ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-483.6kJ·mol−1下列说法正确的是
A.反应②中的能量变化如上图所示,则ΔH=E1-E3
B.2molH2(g)完全燃烧生成液态水时放出的热量小于483.6kJ
C.由反应②知在温度一定的条件下,在一恒容密闭容器中通入1molN2和3molH2,反应后放出的热量为Q1kJ,若通入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ,则184.8>Q2>2Q1
D.氨催化氧化反应为4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=+906kJ·mol-1
16.煤的液化可以合成甲醇。
①“气化”:
C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH1=+90.1kJ·mol−1
②催化液化Ⅰ:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.0kJ·mol−1
③催化液化Ⅱ:
CO2(g)+2H2(g)=CH3OH(g)+1/2O2(g)ΔH3=akJ·mol−1
下列有关说法正确的是
A.催化液化Ⅰ中使用催化剂,反应的活化能Ea、ΔH2都减小
B.反应C(s)+H2O(g)+H2(g)=CH3OH(g)ΔH=+41.1kJ·mol-1
C.ΔH2>ΔH3
D.甲醇燃料电池的工作原理示意图如图所示,负极的电极反应为CH3OH-6e−+6OH−=CO2↑+5H2O
二、非选择题(共6小题,52分)
17.
(1)目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ.2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)
(NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ.NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)
NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ.(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)
2NH4HCO3(aq) ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系:
ΔH3=___________________。
(2)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。
相关热化学方程式如下:
①2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)===6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH1=+3359.26kJ·mol-1
②CaO(s)+SiO2(s)===CaSiO3(s) ΔH2=-89.61kJ·mol-1
③2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)===6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH3
则ΔH3=________kJ·mol-1。
(3)分析图像可知,若0.5molCO被氧化,放出QkJ热量,则Q=________;若该反应是可逆反应,则在相同条件下将0.5molCO与1molNO2混合充分反应后放出的热量________QkJ(填“>”“<”或“=”)。
(4)真空碳还原—氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)===3AlCl(g)+3CO(g) ΔH=akJ·mol−1
3AlCl(g)===2Al(l)+AlCl3(g) ΔH=bkJ·mol−1
则反应Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g)的ΔH=________kJ·mol−1(用含a、b的代数式表示)。
18.
(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3,请回答:
①若反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,且E1>E2,则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
②已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________________________。
(2)N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂,已知:
16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l),放出310.6kJ的热量;2H2O2(l)=O2(g)+2H2O(l) ΔH=-196.4kJ·mol-1。
反应N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)的ΔH=________kJ·mol-1。
N2H4和H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为__________________________________________。
(3)实验室用50mL0.50mol·L−1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
该装置有一处明显的错误,该处错误是缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为______________________;实验室提供了0.50mol·L−1和0.55mol·L−1两种浓度的NaOH溶液,应选择______mol·L−1的溶液进行实验。
19.道路千万条,安全第一条,行车不规范,亲人两行泪。
减少交通事故除遵守交通法规正确驾驶外,安全措施也极为重要。
汽车的安全气嚢内一般充入的是叠氮化钠(NaN3)、硝酸铵(NH4NO3)、硝酸钾(KNO3)等物质。
当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时,这些物质会迅速发生分解或发生反应,产生大量气体,充满气囊,从而保护驾驶员和乘客的安全。
请回答下列问题:
(1)下列判断正确的是_______。
A.道路起雾与H2O分子的化学键断裂有关
B.NH4NO3、KNO3中含有化学键的类型完全相同
C.NaN3不会和酸性高锰酸钾或次氯酸钠溶液反应
D.NaN3、NH4NO3固体在储存和使用时都必须格外小心,以免发生爆炸
(2)汽车的安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的能量变化如图所示:
①叠氮化钠的爆炸反应属于_______(填“吸热”或“放热”)反应。
②若爆炸过程中有30mol非极性键生成(一个共用电子对为一个化学健),则反应的能量变化为____kJ(用含a、b的代数式表示),消耗叠氮化钠的质量为_________g。
(3)若安全气囊内充的是叠氮酸钠和硝酸钾,撞击时发生的反应是10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O
+16N2↑。
当该反应的氧化产物比还原产物多1.4mol,则转移电子的物质的量是________mol,同时气囊内还必须充入一定量的SiO2粉末,其在安全气囊内所起的作用可能是___________________。
20.
(1)在微生物作用的条件下,NH
经过两步反应被氧化成NO
。
两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是_________________(填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是___________。
②1molNH
(aq)全部氧化成NO
(aq)的热化学方程式是_________________。
(2)已知红磷比白磷稳定,则反应P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH1;4P(红磷,s)+5O2(g)=
2P2O5(s)ΔH2;ΔH1和ΔH2的关系是ΔH1____________ΔH2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在298K、101kPa时,已知:
2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)ΔH1;Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)ΔH2;2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2之间的关系正确的是___________。
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2D.ΔH3=ΔH1-ΔH2
(4)已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)ΔH=-72kJ·mol-1,蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,其他相关数据如下表:
物质
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)
436
200
a
则表中a=__________________。
21.乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,乙烯工业是石油化工产业的核心。
回答下列问题:
(1)乙烷可通过热裂解和氧化裂解制取乙烯。
已知下列键能数据:
化学键
C—C
C=C
C—H
H—H
键能/kJ·mol-1
347.7
615
413.4
436.0
①乙烷直接裂解制乙烯的热化学方程式为_____________________________。
②氧化裂解制乙烯的热化学方程式为C2H6(g)+
O2(g)=C2H4(g)+H2O(g)ΔH=-105kJ·mol-1.结合①分析,氧化裂解相对热裂解生产乙烯的优点是:
________________________________(列举1点)。
(2)利用生物乙醇在某种分子筛催化下可脱水制取乙烯,相应反应如下:
I.C2H5OH(g)
C2H4(g)+H2O(g)
Ⅱ.2C2H5OH(g)
(C2H5)2O(g)+H2O(g)
平衡常数[Kp是用平衡分压代替平衡浓度(平衡分压=总压×物质的量分数)]及产品选择性如下图所示:
①反应C2H5OH(g)
C2H4(g)+H2O(g)的ΔH______(填“>”或“<”)0。
②关于上图中交点M,下列说法正确的是________(填字母)。
a.一段时间内,反应I、Ⅱ的速率相等
b.某温度下,反应I、Ⅱ的平衡常数相等
c.一段时间内,反应I、Ⅱ中乙醇的转化率相等
(3)利用煤制合成气,再由合成气间接制乙烯包含的反应有:
I.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)ΔH=akJ·mol-1
Ⅱ.2CH3QH(g)
C2H4(g)+2H2O(g)ΔH=bkJ·mol-1
①反应2CO(g)+4H2(g)
C2H4(g)+2H2O(g)ΔH=_________kJ·mol-1(用a、b表示)。
单元训练金卷·高三·化学卷(B)
第九单元化学反应与能量
答案
一、选择题(每小题3分,共48分)
1.【答案】D
【解析】由“核电池全密封加热服”可知,该装置提供电能,并将电能转化为热能,故选D。
2.【答案】B
【解析】由题图可知:
反应①是吸热反应,反应②是放热反应,总反应是放热反应,且ΔH=ΔH1+ΔH2,A、C、D项正确;使用催化剂能降低反应所需的活化能,B项错误。
3.【答案】B
【解析】根据盖斯定律,①×2+②×2-③得2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l) ΔH=-393.5kJ·mol-1×2-285.8kJ·mol-1×2+870.3kJ·mol-1=-488.3kJ·mol-1,B项正确。
4.【答案】B
【解析】反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能,所以对于S(s)+3F2(g)=SF6(g),其反应热ΔH=280kJ/mol+3×160kJ/mol-6×330kJ/mol=-1220kJ/mol,故合理选项是B。
5.【答案】D
【解析】反应过程中除了H+和OH−反应放热,BaSO4沉淀的生成也伴随有沉淀热的变化,即H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH≠2×(-57.3)kJ·mol−1,故A错误;CH3OH(g)的燃烧热为1mol甲醇蒸气燃烧转化为二氧化碳和液态水放出的热量,不能生成氢气,故B错误;H2(g)的燃烧热是285.8kJ·mol−1,则2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol−1,2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6kJ·mol−1,液态水转化为气态水是吸热的,故C错误;由葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol−1可知,0.5mol葡萄糖完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为1400kJ,即
C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1400kJ·mol−1,故D正确。
6.【答案】C
【解析】A、发光放热的剧烈的氧化还原反应为燃烧,故煤炭的燃烧为放热反应,即ΔH1<0,ΔH3<0,A错误;B、以碳、CO或H2为还原剂的氧化还原反应为吸热反应,故ΔH2>0;燃烧均为放热反应,故铁在氧气中燃烧是放热的,即ΔH4<0,B错误;C、一个反应无论是一步完成还是分为几步完成,其热效应是相同的,已知②CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH2③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH3;根据盖斯定律可知将②+③相加可得:
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=ΔH2+ΔH3,C正确;D、已知:
④4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH4⑤3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)ΔH5;根据盖斯定律可知将(④÷2+⑤)×2/3可得:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH3=
,D错误。
答案选C。
7.【答案】D
【解析】燃烧反应都是放热反应,则CO与O2反应的反应热为负值,即ΔH1<0,故A错误;H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH2=bkJ·mol-1,则2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=-2bkJ·mol-1,物质的状态不同,反应热不同,故B错误;反应物全部转化为目标产物时,反应的原子利用率为100%,2CO2(g)+3H2O(g)=C2H5OH(l)+3O2(g),反应中生成乙醇和氧气,则原子利用率小于100%,故C错误;由盖斯定律可知,2×①+4×②-③得到目标方程式,即2CO(g)+4H2(g)===H2O(g)+C2H5OH(l) ΔH=(2a+4b-c)kJ·mol-1,故D正确。
8.【答案】D
【解析】由图甲可得①N2O(g)+Pt2O+(s)===N2(g)+Pt2O
(s) ΔH;②Pt2O
(s)+CO(g)===Pt2O+(s)+CO2(g) ΔH2,根据盖斯定律,由①+②可得N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g),则有ΔH=ΔH1+ΔH2,A正确。
由图乙可知,该反应的ΔH=Ea-Eb=134kJ·mol-1-360kJ·mol-1=-226kJ·mol-1,B正确。
该反应正反应的活化能Ea=134kJ·mol-1,逆反应的活化能Eb=360kJ·mol-1,故正反应的活化能小于逆反应的活化能,C正确。
整个转化过程中,Pt2O+是催化剂,Pt2O
是中间产物,反应过程中没有被消耗,故不需要补充,D错误。
9.【答案】A
【解析】A.CH3CHClCH3比CH3CH2CH2Cl能量低,能量低的物质稳定,则CH3CHClCH3比CH3CH2CH2Cl稳定,故A正确;B.反应①的Ⅰ的能量增大、Ⅱ的能量减小,则I吸收能量,故B错误;C.反应②的第I步比第II步活化能大,则反应②的第I步比第Ⅱ步反应速率慢,故C错误;D.活化能反应①比②的大,活化能高难以进行