高三化学一轮复习单元训练金卷A第九单元 化学反应与能量解析版.docx

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高三化学一轮复习单元训练金卷A第九单元化学反应与能量解析版

2019年高三化学一轮复习单元训练金卷（A）

第九单元化学反应与能量

一、选择题（每小题3分，共48分）

1．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。

下列说法正确的是

A．H2O的分解反应是放热反应

B．氢能源已被普遍使用

C．2mol液态H2O具有的总能量低于2molH2和1molO2的能量

D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值

【答案】C

【解析】2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g）是吸热反应，说明2mol液态H2O的能量低于2molH2和1molO2的能量。

因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。

2．H2与ICl的反应分①、②两步进行，其能量曲线如下图所示，下列有关说法错误的是

A．反应①、反应②均为放热反应

B．反应①、反应②均为氧化还原反应

C．反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关

D．反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218kJ·mol－1

【答案】C

【解析】根据图象可知，反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物，则反应①、②均为放热反应，A正确；反应①、②中都存在元素化合价变化，所以反应①、②都是氧化还原反应，B正确；反应①比反应②的速率慢，说明反应①中正反应的活化能较大，反应②中正反应的活化能较小，C错误；反应①、反应②总的能量变化为218kJ，根据盖斯定律可知，反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218kJ·mol－1，D正确。

3．（2017·惠州模拟）有关下列图象的叙述不正确的是

（1）　　

（2）

A．图

（1）表示的热化学方程式为CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）　ΔH＝－41kJ·mol－1

B．图

（2）表示的热化学方程式为CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）　ΔH＝＋41kJ·mol－1

C．由图可知正逆反应的热效应的数值相同

D．两个图象表示的含义不同

【答案】B

【解析】图

（1）表示CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）　ΔH＝－41kJ·mol－1，A正确；图

（2）表示的热化学方程式为CO2（g）＋H2（g）===CO（g）＋H2O（g）　ΔH＝＋41kJ·mol－1，B错误；由图知C正确；两个图象的反应物、生成物正好相反，D正确。

4．下图为两种制备硫酸的途径（反应条件略）。

下列说法不正确的是

A．途径②增大O2浓度可提高SO2转化率

B．含1molH2SO4的浓溶液与足量NaOH反应，放出的热量即为中和热

C．途径②中SO2和SO3均属于酸性氧化物

D．若ΔH1＜ΔH2＋ΔH3，则2H2O2（aq）===2H2O（l）＋O2（g）为放热反应

【答案】B　

【解析】增大一种反应物的浓度可以增大另一种反应物的转化率，故A正确；中和热的定义为强酸与强碱的稀溶液混合生成1mol水放出的热量，含1molH2SO4的浓溶液与足量NaOH反应生成2mol水，且浓溶液溶于水放热，故B错误；二氧化硫与三氧化硫均属于酸性氧化物，故C正确；ΔH1－（ΔH2＋ΔH3）<0，故为放热反应，故D正确。

5．（2017·珠海模拟）已知：

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）ΔH1

3H2（g）＋Fe2O3（s）===2Fe（s）＋3H2O（g）　ΔH2

2Fe（s）＋

O2（g）===Fe2O3（s）　ΔH3

2Al（s）＋

O2（g）===Al2O3（s）　ΔH4

2Al（s）＋Fe2O3（s）===Al2O3（s）＋2Fe（s）　ΔH5

下列关于上述反应焓变的判断正确的是

A．ΔH1＜0，ΔH3>0　B．ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3

C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5

【答案】B

【解析】燃烧反应都是放热反应，故ΔH3＜0，A错误；将上述反应分别编号为①②③④⑤，反应⑤是铝热反应，显然是放热反应，ΔH5＜0，将反应④－反应③可得反应⑤，即ΔH5＝ΔH4－ΔH3＜0，B正确、D错误；将反应②＋反应③可得反应3H2（g）＋

O2（g）===3H2O（g），故ΔH1＝

（ΔH2＋ΔH3），C错误。

6．（2018·枣阳一中月考）BeCl2是有机反应的催化剂。

铍和氯气反应的能量变化如图所示。

下列说法正确的是

A．E2是正反应的活化能B．该反应的ΔH<0

C．加入催化剂，ΔH减小D．ΔH＝E2－E1

【答案】B　

【解析】E1是正反应活化能，E2是逆反应活化能，A项错误；该反应是放热反应，B项正确；加入催化剂，减小E2和E1，不改变ΔH，C项错误；ΔH＝E1－E2，D项错误。

7．（2018届河北石家庄辛集中学期中）已知：

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

Na2O2（s）＋CO2（g）===Na2CO3（s）＋

O2（g）　ΔH＝－226kJ·mol－1

根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是

A．CO的燃烧热为283kJ

B．下图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系

C．2Na2O2（s）＋2CO2（s）===2Na2CO3（s）＋O2（g）　ΔH＞－452kJ·mol－1

D．CO（g）与Na2O2（s）反应放出509kJ热量时，转移电子数为6.02×1023

【答案】C　

【解析】A项，CO的燃烧热为283kJ·mol－1，故A错误；B项，CO和CO2的化学计量数不对且未标明物质状态，故B错误；C项，题目中第二个热化学方程式乘以2为2Na2O2（s）＋2CO2（g）===2Na2CO3（s）＋O2（g）　ΔH＝－452kJ·mol－1，本选项中多一步CO2（s）气化吸热的过程，所以放出的热量就少于452kJ，即ΔH＞－452kJ·mol－1，故C正确；D项，将题目中第一个热化学方程式除以2再加上第二个热化学方程式可得：

Na2O2（s）＋CO（g）===Na2CO3（s）　ΔH＝－509kJ·mol－1，放热509kJ时，反应的CO是1mol，所以转移电子数是2×6.02×1023，故D错误。

8．下列有关能量的判断和表示方法正确的是

A．由C（s，石墨）===C（s，金刚石）　ΔH＝＋1.9kJ·mol－1，可知：

石墨比金刚石更稳定

B．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多

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，放出热量等于57.3kJ

D．2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－285.8kJ

【答案】A

【解析】石墨转化为金刚石的过程是吸热反应，金刚石能量高，石墨比金刚石稳定，A正确；等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，固体硫变为蒸气需要吸收热量，前者放出热量更多，B错误；含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合，醋酸为弱酸，溶于水电离需要吸热，放出热量小于57.3kJ，C错误；2gH2的物质的量为1mol，此反应为放热反应，ΔH<0，故氢气燃烧的热化学方程式为2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝2×（－285.8kJ·mol－1）＝－571.6kJ·mol－1，D错误。

9．参考下表键能数据，估算晶体硅在氧气中燃烧生成的二氧化硅晶体的热化学方程式：

Si（s）＋O2（g）===SiO2（s）中，ΔH的值为

化学键

Si－O

O=O

Si－Si

Si－Cl

Si－C

键能/（kJ·mol－1）

460

498.8

176

360

347

A.－989.2kJ·mol－1　　B．＋989.2kJ·mol－1

C．－61.2kJ·mol－1D．－245.2kJ·mol－1

【答案】A

【解析】硅和二氧化硅均是原子晶体，其中在晶体硅中每个硅原子形成4÷2＝2个Si—Si键，在二氧化硅晶体中每个硅原子形成4个Si—O键。

由于反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则该反应的反应热ΔH＝2×176kJ·mol－1＋498.8kJ·mol－1－4×460kJ·mol－1＝－989.2kJ·mol－1，故选A。

10．（2018·太原五中月考）燃烧agC2H5OH（l），生成二氧化碳气体和液态水，放出的热量为QkJ，经测定，生成的CO2与足量澄清石灰水反应得到5g沉淀，则表示乙醇燃烧的热化学方程式是

A．C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH＝－20QkJ·mol－1

B．C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH＝－40QkJ·mol－1

C．

C2H5OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋

H2O（g）　ΔH＝－20QkJ·mol－1

D．C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（g）　ΔH＝－40QkJ·mol－1

【答案】B

【解析】由关系式：

CaCO3～CO2～

C2H5OH可知，ag乙醇的物质的量为

n（CaCO3）＝0.025mol，所以1molC2H5OH（l）燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出的热量是40QkJ，热化学方程式为C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH＝－40QkJ·mol－1。

11．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ΔH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】D

【解析】燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量。

燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ，则1mol油酸甘油酯完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量为

×1mol×884g·mol－1＝3.4×104kJ，所以ΔH＝－3.4×104kJ·mol－1。

12．已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示。

下列说法正确的是

A．加入催化剂，减小了反应的热效应

B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率

C．H2O2分解的热化学方程式：

H2O2===H2O＋

O2　ΔH<0

D．反应物的总能量高于生成物的总能量

【答案】D

【解析】加入催化剂，减小了反应的活化能，使反应在较低的温度下发生，但是反应的热效应不变，A项错误；加入催化剂，可提高H2O2分解的反应速率，但不能改变平衡状态，对转化率无影响，B项错误；热化学方程式要符合质量守恒定律，且要注明聚集状态，C项错误；根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，D项正确。

13．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形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．状态Ⅰ总能量为反应物总能量，状态Ⅲ总能量为生成物总能量，由图示知反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应。

B．从状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和O，C、O原子间一直有化学键。

C．由图示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C与O形成极性共价键。

D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2反应的过程。

14．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S（s）＋2KNO3（s）＋3C（s）===K2S（s）＋N2（g）＋3CO2（g）　ΔH＝xkJ·mol－1。

已知：

碳的燃烧热ΔH1＝akJ·mol－1

S（s）＋2K（s）===K2S（s）　ΔH2＝bkJ·mol－1

2K（s）＋N2（g）＋3O2（g）===2KNO3（s）　ΔH3＝ckJ·mol－1

则x为

A．3a＋b－c　B．c－3a－bC．a＋b－cD．c－a－b

【答案】A

【解析】已知碳的燃烧热为ΔH1＝akJ·mol－1，则表示碳燃烧热的热化学方程式为①C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1＝akJ·mol－1，将另外两个热化学方程式进行编号，②S（s）＋2K（s）===K2S（s）　ΔH2＝bkJ·mol－1，③2K（s）＋N2（g）＋3O2（g）===2KNO3（s）　ΔH3＝ckJ·mol－1，根据盖斯定律，由①×3＋②－③得ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c。

15．已知下列热化学方程式：

（1）CH3COOH（l）＋2O2（g）===2CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH1＝－870.3kJ·mol－1

（2）C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH2＝－393.5kJ·mol－1

（3）H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH3＝－285.8kJ·mol－1

则反应2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l）的ΔH为

A．－488.3kJ·mol－1B．－244.15kJ·mol－1

C．＋488.3kJ·mol－1D．＋244.15kJ·mol－1

【答案】A　

【解析】根据已知的反应可知，

（2）×2＋（3）×2－

（1）即得到2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l），所以其反应热ΔH＝－393.5kJ·mol－1×2－285.8kJ·mol－1×2＋870.3kJ·mol－1＝－488.3kJ·mol－1。

16．（2018届江西赣州十四校联考）下列说法正确的是

A．常温下，反应C（s）＋CO2（g）===2CO（g）不能自发进行，则该反应的ΔH>0

B．已知2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝－566kJ·mol－1，则CO的燃烧热ΔH＝－283kJ

C．已知H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则稀H2SO4溶液和稀Ba（OH）2溶液反应的反应热ΔH＝2×（－57.3）kJ·mol－1

D．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放热19.3kJ，热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH＝－38.6kJ·mol－1

【答案】A　

【解析】A项，该反应的ΔS＞0，若不能自发进行，ΔH－TΔS＞0，则ΔH>0，故A正确；B项，燃烧热的单位为kJ·mol－1，故B错误；C项，稀H2SO4溶液和稀Ba（OH）2溶液反应生成硫酸钡沉淀，也要放出热量，反应热ΔH＜2×（－57.3）kJ·mol－1，故C错误；D项，该反应属于可逆反应，不可能完全反应，当完全反应时，放出的热量应大于19.3kJ，即ΔH<－38.6kJ·mol－1，故D错误。

二、非选择题（共52分）

17．Ⅰ．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＝________________。

Ⅱ．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_______________________________________________________________。

Ⅲ．甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下合成甲醇。

发生的主要反应如下：

①CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）　ΔH1

②CO2（g）＋3H2（g）

CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH2

③CO2（g）＋H2（g）

CO（g）＋H2O（g）　ΔH3

已知反应①中相关的化学键键能数据如下：

化学键

H—H

C—O

H—O

C—H

E/（kJ·mol－1）

436

343

1076

465

413

由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。

【答案】Ⅰ．ΔH1＋ΔH2－ΔH3

Ⅱ．2ΔH3－2ΔH2－ΔH1　反应放热量大、产生大量气体

Ⅲ．－99　＋41

【解析】Ⅰ设三个反应依次是a、b、c，根据盖斯定律，由a＋b－c得：

SO2（g）＋Ca2＋（aq）＋ClO－（aq）＋2OH－（aq）===CaSO4（s）＋H2O（l）＋Cl－（aq）　ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。

Ⅱ.根据盖斯定律，由③×2－②×2－①可得④，则ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1；联氨和N2O4反应释放出大量热、产物无污染、产生大量气体等，故联氨和N2O4可作为火箭推进剂。

Ⅲ.根据键能与反应热的关系可知，ΔH1＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝（1076kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1）－（413kJ·mol－1×3＋343kJ·mol－1＋465kJ·mol－1）＝－99kJ·mol－1。

根据盖斯定律可得：

ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝（－58kJ·mol－1）－（－99kJ·mol－1）＝＋41kJ·mol－1。

18．催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。

（1）①人们常用催化剂来选择反应进行的方向。

下图所示为一定条件下1molCH3OH与O2发生反应时，生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2（g）和生成物H2O（g）略去]。

在有催化剂作用下，CH3OH与O2反应主要生成________（填“CO”“CO2”或“HCHO”）。

②2HCHO（g）＋O2（g）===2CO（g）＋2H2O（g）ΔH＝________。

（2）反应A（g）＋B（g）

C（g）＋D（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题：

①该反应是________（填“吸热”或“放热”）反应。

②在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化：

E1__________（填“增大”“减小”或“不变”，下同），E2________。

③反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？

________，原因是_______________________________________________________。

【答案】

（1）①HCHO　②－470kJ·mol－1　

（2）①放热②减小　减小③否　反应物和生成物的能量差是不变的

【解析】

（1）①使用催化剂可以降低反应的活化能，活化能越低，普通分子越容易转化成活化分子，反应越容易，反应速率越快，生成HCHO的活化能最低。

②根据图表可知2HCHO（g）＋O2（g）===2CO（g）＋2H2O（g）中反应物能量高，生成物能量低，故该反应为放热反应，然后依据图中给出数据可得ΔH＝－[（676－158－283）×2]kJ·mol－1＝－470kJ·mol－1。

（2）①反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应。

②反应体系中加入催化剂，降低反应所需的活化能，所以E1、E2均减小，但ΔH不变。

19．

（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。

【答案】

（1）①放热

②N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g）　ΔH＝－92kJ·mol－1

（2）－621.2　N2H4（l）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（l）　ΔH＝－817.6kJ·mol－1

（3）环形玻璃搅拌棒　0.55

【解析】

（1）①若反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，且E1>E2，则ΔH＝E2－E1<0，该反应为放热反应。

②ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molNN键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g）　ΔH＝946kJ·mol－1＋3×436kJ·mol－1－2×3×391kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1。

（2）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，故N2H4（l）和足量氧气反应的热化学方程式为N2H4（l）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－621.2kJ·mol－1。

已知：

N2H4（l）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－621.2kJ·mol－1　a,2H2O2（l）===2H2O（l）＋O2（g）　ΔH＝－196.4kJ·m