北京高三化学一轮复习化学反应与能量高考题和强化训练.docx

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北京高三化学一轮复习化学反应与能量高考题和强化训练

2018年北京高三化学一轮复习化学反应与能量（高考题和强化训练）

近几年高考题目汇编

1．（2015·北京理综，9）最新报道：

科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。

反应过程的示意图如下：

下列说法正确的是（　　）

A．CO和O生成CO2是吸热反应

B．在该过程中，CO断键形成C和O

C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2

D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程

答案　C

解析　A项，由能量—反应过程图像中状态Ⅰ和状态Ⅲ知，CO和O生成CO2是放热反应，错误；B项，由状态Ⅱ知，在CO与O生成CO2的过程中CO没有断键形成C和O，错误；C项，由状态Ⅲ及CO2的结构式O==C==O知，CO2分子中存在碳氧极性共价键，正确；D项，由能量—反应过程图像中状态Ⅰ（CO和O）和状态Ⅲ（CO2）分析，状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O原子反应生成CO2的过程，错误。

2．（2016·海南，6）油酸甘油酯（相对分子质量884）在体内代谢时可发生如下反应：

C57H104O6（s）＋80O2（g）===57CO2（g）＋52H2O（l）

已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ，油酸甘油酯的燃烧热为（　　）

A．3.8×104kJ·mol－1B．－3.8×104kJ·mol－1

C．3.4×104kJ·mol－1D．－3.4×104kJ·mol－1

答案　C

解析　燃烧热是指25℃和101kPa下1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，则1mol油酸甘油酯的燃烧热为

≈3.4×104kJ·mol－1。

3．（2017·江苏，8）通过以下反应可获得新型能源二甲醚（CH3OCH3）。

下列说法不正确的是（　　）

①C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）ΔH1＝akJ·mol－1

②CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）ΔH2＝bkJ·mol－1

③CO2（g）＋3H2（g）===CH3OH（g）＋H2O（g）ΔH3＝ckJ·mol－1

④2CH3OH（g）===CH3OCH3（g）＋H2O（g）ΔH4＝dkJ·mol－1

A．反应①、②为反应③提供原料气

B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一

C．反应CH3OH（g）===

CH3OCH3（g）＋

H2O（l）的ΔH＝

kJ·mol－1

D．反应2CO（g）＋4H2（g）===CH3OCH3（g）＋H2O（g）的ΔH＝（2b＋2c＋d）kJ·mol－1

答案　C

解析　A项，反应①、②提供CO2和H2，正确；B项，反应③将CO2转化为有机原料，是CO2的资源利用，正确；C项，反应生成液态水，放出热量大于

，错误；D项，目标反应可由反应②×2＋③×2＋④获得，计算反应热为（2b＋2c＋d）kJ·mol－1，正确。

4．[2017·全国卷Ⅰ，28

（2）]下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________________、______________，制得等量H2所需能量较少的是________。

答案　H2O（l）===H2（g）＋

O2（g）　ΔH＝286kJ·mol－1　H2S（g）===H2（g）＋S（s）　ΔH＝20kJ·mol－1　系统（Ⅱ）

解析　隔离分析两个系统，分别将每个系统中的三个方程式相加，即可得到所需答案。

5．[2016·全国卷Ⅲ，27（4）②]已知下列反应：

SO2（g）＋2OH－（aq）===SO

（aq）＋H2O（l）　ΔH1

ClO－（aq）＋SO

（aq）===SO

（aq）＋Cl－（aq）　ΔH2

CaSO4（s）===Ca2＋（aq）＋SO

（aq）　ΔH3

则反应SO2（g）＋Ca2＋（aq）＋ClO－（aq）＋2OH－（aq）===CaSO4（s）＋H2O（l）＋Cl－（aq）的ΔH＝________________________________________________________________________。

答案　ΔH1＋ΔH2－ΔH3

解析　将题中的3个反应依次标记为①、②、③，根据盖斯定律，①＋②－③即得所求的反应，ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。

6．[2016·全国卷Ⅱ，26（3）]

①2O2（g）＋N2（g）===N2O4（l）　ΔH1

②N2（g）＋2H2（g）===N2H4（l）　ΔH2

③O2（g）＋2H2（g）===2H2O（g）　ΔH3

④2N2H4（l）＋N2O4（l）===3N2（g）＋4H2O（g）ΔH4＝－1048.9kJ·mol－1

上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝__________________________________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为__________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　2ΔH3－2ΔH2－ΔH1　反应放出热量大，产生大量的气体

解析　对照目标热化学方程式中的反应物和生成物在已知热化学方程式中的位置和化学计量数，利用盖斯定律，将热化学方程式③×2，减去热化学方程式②×2，再减去热化学方程式①，即可得出热化学方程式④，故ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1；联氨具有强还原性，N2O4具有强氧化性，两者混合在一起易自发地发生氧化还原反应，反应放出热量大，并产生大量的气体，可为火箭提供很大的推进力。

1．（2018·信阳高三模拟）页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，是一种重要的非常规天然气资源。

我国的页岩气储量超过其他任何一个国家，可采储量有1275万亿立方英尺。

这些储量足够中国使用300多年，有关页岩气的叙述错误的是（　　）

A．页岩气属于一种新能源

B．页岩气属于一次能源

C．页岩气属于清洁能源

D．页岩气属于不可再生能源

答案　A

解析　页岩气属于天然气，是化石燃料，是不可再生能源。

2．（2017·武汉市第二中学高三检测）美国研究人员将CO和O附着在一种钉催化剂表面，用激光脉冲将其加热到2000K，成功观察到CO与O形成化学键生成CO2的全过程。

下列说法不正确的是（　　）

A．CO2属于酸性氧化物

B．CO与O形成化学键的过程中放出能量

C．钉催化剂可以改变该反应的焓变

D．CO与O形成化学键的过程中有电子转移

答案　C

解析　二氧化碳能和碱反应生成盐和水，说明二氧化碳是酸性氧化物，A项正确；原子结合形成化学键时放出热量，B项正确；催化剂只改变反应速率，不改变反应的焓变，C项错误；一氧化碳转化为二氧化碳时碳的化合价升高，所以一氧化碳和氧形成化学键的过程中有电子转移，D项正确。

3．下列说法正确的是（　　）

A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，还与反应的途径有关

B．能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，且以物质为主

C．根据盖斯定律，热化学方程式中的ΔH直接相加即可得总反应热

D．即使运用盖斯定律也无法计算出碳不完全燃烧时的反应热

答案　B

解析　化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，A项错误；结合盖斯定律的内涵和应用可知C项错误；运用盖斯定律可计算出碳不完全燃烧时的反应热，D项错误。

4．（2017·吉安二模）下列有关热化学方程式的叙述，正确的是（　　）

A．1mol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

B．由N2O4（g）2NO2（g）　ΔH＝－56.9kJ·mol－1，可知将1molN2O4（g）置于密闭容器中充分反应后放出热量为56.9kJ

C．由：

H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1，可知：

含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出热量为57.3kJ

D．已知101kPa时，2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH＝－221kJ·mol－1，则1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5kJ

答案　D

解析　A项，液态的水才是氢的稳定氧化物，错误；B项，N2O4（g）2NO2（g）　ΔH＝－56.9kJ·mol－1，这是一个可逆反应不可能完全反应，错误；C项，醋酸是弱电解质，电离的过程要吸收热量，因此1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出热量要小于57.3kJ，错误。

5．在25℃、101kPa下，1mol白磷（化学式为P4）完全燃烧放出的热量和4mol红磷（化学式为P）完全燃烧放出的热量关系如图所示：

由此判断，下列说法正确的是（　　）

A．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定

B．由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定

C．由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定

D．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定

答案　D

解析　由图像知：

白磷比红磷能量高，能量越高越不稳定，故红磷比白磷稳定，红磷转化为白磷时需要吸收能量，属于吸热反应。

6．下列各组热化学方程式的ΔH前者大于后者的是（　　）

①C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1

C（s）＋

O2（g）===CO（g）　ΔH2

②S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH3

S（g）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH4

③H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH5

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH6

④CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g）　ΔH7

CaO（s）＋H2O（l）===Ca（OH）2（aq）　ΔH8

A．①B．④C．②③④D．①②③

答案　C

解析　ΔH有正、负之分，比较时要连同“＋”“－”在内一起比较，类似数学中的正、负大小的比较。

①中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得：

CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝ΔH1－ΔH2，该反应为放热反应，即ΔH1－ΔH2<0，所以ΔH1<ΔH2；②等量的固态硫变为硫蒸气时吸收热量，故在与O2反应产生同样的SO2时，气态硫放出的热量多，即ΔH3>ΔH4；③发生同样的燃烧反应，物质的量越多，放出的热量越多，故ΔH5>ΔH6；④碳酸钙分解吸收热量，ΔH7>0，CaO与H2O反应放出热量，ΔH8<0，显然ΔH7>ΔH8。

7．（2017·河南中原名校联盟模拟联考）下列图示与对应的叙述相符的是（　　）

A．图甲中的ΔH1>ΔH2

B．图乙表示可逆反应A（s）＋3B（g）2C（g）　ΔH>0

C．图丙表示充满NO2气体的试管，倒置于水槽中，向其中缓慢通入氧气直至试管中全部充满水，假设溶质不扩散，溶质的物质的量浓度与通入氧气的体积关系

D．由图丁可说明烯烃与H2加成反应是放热反应，虚线表示在有催化剂的条件下进行

答案　C

解析　ΔH1、ΔH2、ΔH3均小于零，且ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，故A错误；平衡常数不会随压强的改变而改变，故B错误；试管中发生的总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，所以随氧气通入，溶质的物质的量浓度不变，故C正确；催化剂会降低反应的活化能，故D错误。

8．（2017·信阳、三门峡第一次联考）一定条件下，在水溶液中1molCl－、ClO

（x＝1,2,3,4）的能量（kJ）相对大小如图所示，下列有关说法正确的是（　　）

A．e是ClO

B．b→a＋c反应的活化能为60kJ·mol－1

C．a、b、c、d、e中c最稳定

D．b→a＋d反应的热化学方程式为3ClO－（aq）===ClO

（aq）＋2Cl－（aq）　ΔH＝－116kJ·mol－1

答案　D

解析　A项，e中Cl元素化合价为＋7价，而ClO

中Cl元素化合价为＋5价，错误；B项，b→a＋c反应的活化能为40kJ·mol－1，错误；C项，a、b、c、d、e中a能量最低，所以最稳定，错误；D项，b→a＋d，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO－===ClO

＋2Cl－，反应热＝64kJ·mol－1＋2×0kJ·mol－1－3×60kJ·mol－1＝－116kJ·mol－1，所以该热化学反应方程式为3ClO－（aq）===ClO

（aq）＋2Cl－（aq）　ΔH＝－116kJ·mol－1，正确。

9．常温下，1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。

结合表中信息判断下列说法不正确的是（　　）

共价键

H—H

F—F

H—F

H—Cl

H—I

E/kJ·mol－1

436

157

568

432

298

A.432kJ·mol－1>E（H—Br）>298kJ·mol－1

B．表中最稳定的共价键是H—F键

C．H2（g）→2H（g）　ΔH＝＋436kJ·mol－1

D．H2（g）＋F2（g）===2HF（g）　ΔH＝－25kJ·mol－1

答案　D

解析　A项，Br的非金属性介于Cl、I之间，所以E（H—Br）介于E（H—Cl）、E（H—I）之间，即432kJ·mol－1>E（H—Br）>298kJ·mol－1，正确；B项，根据表中的数据，H—F键的键能最大，所以表中最稳定的共价键是H—F键，正确；C项，破坏化学键需要吸收能量，所以H2（g）→2H（g）　ΔH＝＋436kJ·mol－1，正确；D项，H2（g）＋F2（g）===2HF（g）　ΔH＝436kJ·mol－1＋157kJ·mol－1－2×568kJ·mol－1＝－543kJ·mol－1，错误。

10．火箭推进器常以联氨（N2H4）为燃料、过氧化氢为助燃剂。

已知下列各物质反应的热化学方程式：

N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）ΔH1＝－533.23kJ·mol－1

H2O（g）===H2O（l）　ΔH2＝－44kJ·mol－1

2H2O2（l）===2H2O（l）＋O2（g）　ΔH3＝－196.4kJ·mol－1

则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为（　　）

A．N2H4（g）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（l）ΔH＝＋817.63kJ·mol－1

B．N2H4（g）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（g）ΔH＝－641.63kJ·mol－1

C．N2H4（g）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（l）ΔH＝－641.63kJ·mol－1

D．N2H4（g）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（g）ΔH＝－817.63kJ·mol－1

答案　B

解析　将题中的反应依次编号为①、②、③，生成液态水时的反应热＝①＋③＋2×②，生成气态水的反应热＝①＋③－2×②，可求出B正确。

11．（2018·榆林高三调研）N2与H2反应生成NH3的过程中能量变化曲线如图所示。

若在一个固定容积的密闭容器中充入1molN2和3molH2，使反应N2＋3H22NH3达到平衡，测得反应放出热量为Q1。

填写下列空白：

（1）Q1________92kJ（填“＞”“＜”或“＝”）。

（2）b曲线是________时的能量变化曲线。

（3）上述条件下达到平衡时H2的转化率为________。

（4）在温度体积一定的条件下，若通入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ，则2Q1与Q2的关系为______________。

答案　

（1）＜　

（2）加入催化剂　（3）Q1/92

（4）Q2>2Q1

解析　从反应的图示可知，其热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92kJ·mol－1，且Q1＜92kJ；平衡时放出Q1kJ热量，则消耗的n（H2）＝

mol，则α（H2）＝

＝

；当相同条件时充入2molN2和6molH2平衡后，α（H2）增大，放出的热量Q2>2Q1。

12．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）ΔH1＝＋218.4kJ·mol－1（反应Ⅰ）

CaSO4（s）＋4CO（g）CaS（s）＋4CO2（g）ΔH2＝－175.6kJ·mol－1（反应Ⅱ）

请回答下列问题：

（1）反应Ⅰ是放热反应还是吸热反应？

________，能否通过反应Ⅰ判断等物质的量的CO、CO2具有能量的高低？

________。

（2）已知CO转化成CO2的能量关系如图所示。

写出该反应的热化学方程式________________，

则CO的燃烧热ΔH为________kJ·mol－1。

（3）依据反应Ⅰ、Ⅱ确定反应CaO（s）＋3CO（g）＋SO2（g）===CaS（s）＋3CO2（g）　ΔH＝________kJ·mol－1。

答案　

（1）吸热反应　否

（2）2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝－566kJ·mol－1　－283　（3）－394

解析　

（1）反应Ⅰ的ΔH1>0，故为吸热反应；通过反应Ⅰ只能判断反应物总能量低于生成物总能量，不能判断某一反应物与某一生成物之间的能量的相对大小。

（2）由图可知2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）ΔH＝－566kJ·mol－1，CO的燃烧热为

×566kJ·mol－1。

（3）利用盖斯定律将反应Ⅱ减去反应Ⅰ可得目标方程式，ΔH＝（－175.6－218.4）kJ·mol－1＝

－394kJ·mol－1。

13．CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为

①CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－890.3kJ·mol－1；

②2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）ΔH＝－571.6kJ·mol－1；

③C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－393.5kJ·mol－1。

（1）在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活。

甲烷细菌使

1mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量________（填“>”“<”或“＝”）890.3kJ。

（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）：

CH4＋CO2===2CO＋2H2,1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量，能表示该反应过程中能量变化的是________（填字母）。

（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其反应热ΔH＝________。

答案　

（1）＝　

（2）D　（3）－74.8kJ·mol－1

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1mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量仍等于890.3kJ。

（2）1gCH4完全反应释放15.46kJ的热量，则1molCH4完全反应放出的热量为247.36kJ，故D项符合题意。

（3）根据盖斯定律，②＋③－①即得C（s）＋2H2（g）===CH4（g）　ΔH＝－74.8kJ·mol－1。