届二轮复习 化学反应与能量 作业全国通用.docx

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届二轮复习化学反应与能量作业全国通用

化学反应与能量

一、选择题

1.下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式（25℃、101kPa）：

①C4H10（g）＋

O2（g）===4CO2（g）＋5H2O（l）　ΔH＝－2878kJ·mol－1

②C4H10（g）＋

O2（g）===4CO2（g）＋5H2O（g）　ΔH＝－2658kJ·mol－1

③C4H10（g）＋

O2（g）===4CO（g）＋5H2O（l）　　ΔH＝－1746kJ·mol－1

④C4H10（g）＋

O2（g）===4CO（g）＋5H2O（g）　　ΔH＝－1526kJ·mol－1

由此判断，正丁烷的燃烧热ΔH为（　　）

A．－2878kJ·mol－1B．－2658kJ·mol－1

C．－1746kJ·mol－1D．－1526kJ·mol－1

2.在一定条件下，CH4和CO燃烧的热化学方程式分别为

CH4（g）+2O2（g）

2H2O（l）+CO2（g）ΔH=﹣890kJ•

mol－1

2CO（g）+O2（g）

2CO2（g）ΔH=﹣566kJ•

mol－1

如果有CH4和CO的混合气体充分燃烧，放出的热量为262.9kJ，生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50g白色沉淀．则混合气体中CH4和CO的体积比为（　　）

A．1∶2B．1∶3C．2∶3D．3∶2

3.能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源，需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。

氢气就是一种高效而没有污染的二级能源。

据此判断，下列叙述正确的是（　　）

A．天然气是二级能源B．石油是二级能源

C．煤是一级能源D．焦炉煤气是一级能源

4.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。

共价键的键能是两种原子间形成1mol共价键（或其逆过程）时释放（或吸收）的能量。

已知H—H键的键能为436kJ·mol－1，Cl—Cl键的键能为243kJ·mol－1，H—Cl键的键能为431kJ·mol－1，则H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）的反应热（ΔH）等于（　　）

A．－183kJ·mol－1B．183kJ·mol－1

C．－862kJ·mol－1D．862kJ·mol－1

5.氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量。

在反应过程中，断裂1molH2中的化学键消耗的能量为Q1kJ，断裂1molF2中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1molHF中的化学键释放的能量为Q3kJ。

下列关系式中正确的是（　　）

A．Q1＋Q2＜2Q3B．Q1＋Q2＞2Q3C．Q1＋Q2＜Q3D．Q1＋Q2＞Q3

6.燃烧1g乙炔生成二氧化碳和液态水放出热量50kJ，则下列热化学方程式书写正确的是（　　）

A．2C2H2（g）＋5O2（g）===4CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝＋50kJ·mol－1

B．C2H2（g）＋

O2（g）===2CO2（g）＋H2O（l）ΔH＝－1300kJ

C．2C2H2＋5O2===4CO2＋2H2OΔH＝－2600kJ

D．2C2H2（g）＋5O2（g）===4CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－2600kJ·mol－1

7.在一定条件下A与B反应可生成C和D，其能量变化如图：

下列有关反应A＋B===C＋D的说法正确的是（　　）

A．反应前后原子的种类和数目一定不变

B．反应前后分子的种类和数目一定改变

C．反应物的总能量E1与生成物的总能量E2一定相等

D．化学反应中能量变化一定全部以热量变化表现

8.一定条件下，在水溶液中1molCl﹣，

（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

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）===

（aq）+2Cl﹣（aq）ΔH=﹣116kJ•mol﹣1

9.演示铁在纯氧中燃烧实验时，将铁丝绕成螺旋状，其主要目的是（　　）

A．提高铁丝利用率B．使瓶底氧气充分利用

C．提高反应的温度D．增大反应的接触面积

10.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

11.下列热化学方程式中，书写正确的是（　　）

A．2SO2＋O2

2SO3　ΔH＝－196.6kJ·mol－1

B．H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH＝－285.8kJ·mol－1

C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－571.6kJ

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

12.已知下列热化学方程式：

Fe2O3（s）＋3CO（g）===2Fe（s）＋3CO2（g）ΔH＝－24.8kJ·mol－1

Fe2O3（s）＋

CO（g）===

Fe3O4（s）＋

CO2（g）ΔH＝－15.73kJ·mol－1

Fe3O4（s）＋CO（g）===3FeO（s）＋CO2（g）ΔH＝640.4kJ·mol－1

则14gCO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为（　　）

A．－218kJ·mol－1B．－109kJ·mol－1

C．218kJ·mol－1D．109kJ·mol－1

13.白磷与氧气可发生如下反应：

P4＋5O2===P4O10。

已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为P—PakJ·mol－1、P—ObkJ·mol－1、P==OckJ·mol－1、O==OdkJ·mol－1。

根据下图所示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是（　　）

A．（6a＋5d－4c－12b）kJ·mol－1B．（4c＋12b－6a－5d）kJ·mol－1

C．（4c＋12b－4a－5d）kJ·mol－1D．（4c＋5d－4c－12b）kJ·mol－1

14.通过以下反应均可获取H2。

下列有关说法正确的是（）

①太阳光催化分解水制氢：

2H2O（l）====2H2（g）+O2（g）ΔH1=+571.6kJ·mol–1

②焦炭与水反应制氢：

C（s）+H2O（g）====CO（g）+H2（g）ΔH2=+131.3kJ·mol–1

③甲烷与水反应制氢：

CH4（g）+H2O（g）====CO（g）+3H2（g）ΔH3=+206.1kJ·mol–1

A．反应①中电能转化为化学能

B．反应②为放热反应

C．反应③使用催化剂，ΔH3减小

D．反应CH4（g）====C（s）+2H2（g）的ΔH=+74.8kJ·mol–1

15.已知：

Fe2O3（s）+

C（s）====

CO2（g）+2Fe（s）ΔH=+234.1kJ•C（s）+O2（g）====CO2（g）ΔH=﹣393.5kJ•

则2Fe（s）+

O2（g）====Fe2O3（s）的ΔH是（　　）

A．﹣824.4kJ•

mol–1B．﹣627.6kJ•

mol–1

C．﹣744.7kJ•

mol–1D．﹣169.4kJ•

mol–1

二、非选择题

16.煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：

a.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；b.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后再使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。

这两个过程的热化学方程式为

a．C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝E1①；

b．C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　ΔH＝E2②；

H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）　ΔH＝E3③；

CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝E4④；

（1）上述四个热化学方程式中哪个反应的ΔH＞0？

________（填序号）。

（2）等质量的煤分别通过以上两种不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是________（填字母）。

A．a比b多　

B．a比b少　

C．a与b在理论上相同

（3）根据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为E1＝___________________。

（4）已知：

①C（s）＋O2（g）===CO2（g）

ΔH1＝－393.5kJ·mol－1

②2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）

ΔH2＝－566kJ·mol－1

③TiO2（s）＋2Cl2（g）===TiCl4（s）＋O2（g）

ΔH3＝＋141kJ·mol－1

则TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s）===TiCl4（s）＋2CO（g）的ΔH＝______________________。

17.研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。

已知：

①CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－283.0kJ·mol－1

②S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH＝－296.0kJ·mol－1

此反应的热化学方程式是____________________________________________________。

（2）氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。

已知：

CO（g）＋NO2（g）===NO（g）＋CO2（g）　ΔH＝－akJ·mol－1（a>0）

2CO（g）＋2NO（g）===N2（g）＋2CO2（g）　ΔH＝－bkJ·mol－1（b>0）

若用标准状况下3.36LCO还原NO2至N2（CO完全反应）的整个过程中转移电子的物质的量为________mol，放出的热量为________kJ（用含有a和b的代数式表示）。

（3）用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。

例如：

CH4（g）＋4NO2（g）===4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH1＝－574kJ·mol－1①

CH4（g）＋4NO（g）===2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH2＝？

②

若1molCH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则ΔH2＝________。

18.一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：

①CaSO4（s）＋CO（g）

CaO（s）＋SO2（g）＋CO2（g）ΔH＝210.5kJ·mol－1

②

CaSO4（s）＋CO（g）

CaS（s）＋CO2（g）ΔH＝－47.3kJ·mol－1

反应：

CaO（s）＋3CO（g）＋SO2（g）

CaS（s）＋3CO2（g）　ΔH＝____________kJ·mol－1。

19.在量热计中（如图）将100mL0.50mol·L－1的CH3COOH溶液与100mL0.55mol·L－1的NaOH溶液混合，温度从298.0K升高至300.7K。

已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1K所需要的热量）是150.5J·K－1，溶液密度均为1g·mL－1，生成溶液的比热容c＝4.184J·g－1·K－1。

（1）求CH3COOH的中和热ΔH＝________。

（2）CH3COOH的中和热的文献值为56.1kJ·mol－1，你认为

（1）中测得的实验值有偏差可能的原因是____________________________________________________________。

（3）实验中NaOH过量的目的是________________________________________________。

（4）你认为CH3COOH的中和热与HCl的中和热数值相比，__________较大，其原因是__________________________________________________________________________。

20.某学习小组拟用如图所示装置来间接测定醋酸的电离热（即1molCH3COOH完全电离所吸收的热量），其原理如下：

[CH3COOH（l）＋OH－（aq）===H2O（l）＋CH3COO－（aq）　ΔH′中和]－[H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH中和]＝[CH3COOH（l）===H＋（aq）＋CH3COO－（aq）　ΔH电离＝ΔH′中和－ΔH中和）]

其主要过程如下：

Ⅰ.测定强酸强碱的中和热

（1）该组同学共设计出以下3种测定方案，通过测定反应过程中释放的热量来计算反应热（ΔH中和）

A．测定50mL0.50mol·L－1的HCl溶液与50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液反应所放出的热量

B．测定50mL0.55mol·L－1的HCl溶液与50mL0.50mol·L－1的NaOH溶液反应所放出的热量

C．测定50mL0.55mol·L－1的HCl溶液与50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液反应所放出的热量

请选出合理的方案________；

不合理方案的原因为_______________________________________________。

（2）取50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液和50mL0.50mol·L－1的HCl溶液进行实验，实验数据如下表：

近似认为0.50mol·L－1NaOH溶液和0.50mol·L－1HCl溶液的密度都是1g·cm－3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18J·g－1·℃－1。

则中和热ΔH＝________（取小数点后一位）。

Ⅱ.测定醋酸与NaOH溶液的反应热

该组同学设计出以下两种测定方案，通过测定反应过程中释放的热量来计算反应热（ΔH′中和）。

A．测定30g冰醋酸与100mL0.55mol·L－1的NaOH溶液反应放出的热量

B．测定0.5moL·L－1醋酸50mL与0.55mol·L－1的NaOH溶液50mL反应放出的热量

（1）合理的一组为________，理由是____________________________________________。

（2）有同学认为，用该装置测得的ΔH中和和ΔH′中和的数值在理论上均偏小，你同意不同意该观点________，原因是___________________________________________________

（3）该同学坚持将环形玻璃搅拌棒去掉而用温度计代替，你认为可行不可行_____________。

（4）该实验中NaOH必须过量，你认为原因是_____________________________________。

21.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：

①用量筒量取50mL0.50mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸的温度，然后把温度计上的酸用水冲洗干净；②用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。

回答下列问题：

（1）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________（填序号）。

A．用温度计小心搅拌

B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌

C．轻轻地振荡烧杯

D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动

（2）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18J·g－1·℃－1。

为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：

依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝________（结果保留一位小数）。

（3）________（填“能”或“不能”）用Ba（OH）2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是_____________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案解析

1.【答案】A

【解析】燃烧热是指在25℃、101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。

正丁烷完全燃烧产物应为CO2（g）和H2O（l），正丁烷的燃烧热为ΔH＝－2878kJ·mol－1。

2.【答案】C

3.【答案】C

【解析】煤、石油、天然气均可以从自然界直接获得，为一级能源，故A、B错误,C正确；

焦炉煤气（CO）是通过煤制取的，是二级能源，故D错误；故选C。

4.【答案】A

【解析】ΔH＝436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－2×431kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1。

5.【答案】A

【解析】化学反应的本质是化学键的先破后立，所以由键能可计算反应的焓变，即ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。

H2（g）＋F2（g）===2HF（g）　ΔH＝Q1kJ·mol－1＋Q2kJ·mol－1－2Q3kJ·mol－1＝（Q1＋Q2－2Q3）kJ·mol－1；又因此反应放热，ΔH＜0，即（Q1＋Q2－2Q3）＜0，Q1＋Q2＜2Q3。

6.【答案】D

【解析】本题可结合热化学方程式的书写规则来具体分析。

书写热化学方程式时，ΔH只能写在化学方程式的右边，若为放热反应，则ΔH为“－”；若为吸热反应，则ΔH为“＋”，其单位一般为kJ·mol－1，故A、B、C项错误；并且反应物和生成物的聚集状态不同，反应热的数值可能不同，因此必须在反应方程式中用括号注明反应物和生成物在反应时的聚集状态（s、l、g），ΔH必须与反应方程式中化学式前面的化学计量数相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。

7.【答案】A

【解析】在化学反应前后，一定不变的是原子种类、原子数目、质量，一定改变的是分子种类，A正确，B错误；化学反应前后一般都有能量的变化，常以发光、发热等形式表现，C、D错误。

8.【答案】D

【解析】e中Cl元素化合价为+7价，而

中Cl元素化合价为+5价，故A错误；依据图中数据无法判断b→a+c反应的活化能，故B错误；a，b，c，d，e中a能量最低，所以最稳定，故C错误；b→a+d，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO﹣====

+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）====

（aq）+2Cl﹣（aq）ΔH=﹣116kJ·mol-1，故D正确；故选D。

9.【答案】D

【解析】铁丝在纯净的氧气中能燃烧，把铁丝绕成螺旋状可增大铁丝与氧气的接触面积，只有D正确。

10.【答案】D

【解析】H2SO4和Ba（OH）2反应时还生成BaSO4沉淀，故其反应热还应包括BaSO4沉淀的生成热，A错误；甲醇蒸气的燃烧热是1molCH3OH（g）完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量，B错误；燃烧热的定义是1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量。

11.【答案】B

【解析】热化学方程式正误判断时可先简单后复杂，先定性后定量原则进行，可先查看ΔH的正、负号和物质的状态是否符合要求，后查看物质的数量与反应热比例是否匹配。

A中没有注明各物质的聚集状态，错误；ΔH单位为kJ·mol－1，C错误；放热反应，ΔH为“－”，D错误。

12.【答案】B

13.【答案】A

【解析】白磷和氧气反应时，先是白磷分子中6个P—P键断裂和氧分子中O===O键断裂，断裂键要吸收的总能量为（6a＋5d）kJ·mol－1；形成P4O10分子时要放出的能量为（4c＋12b）kJ·mol－1，则ΔH＝[6a＋5d－（4c＋12b）]kJ·mol－1＝（6a＋5d－4c－12b）kJ·mol－1。

14.【答案】D

【解析】太阳光催化分解水制氢，太阳能转化为化学能，没有使用电能，故A错误；反应②中ΔH＞0，为吸热反应，故B错误；催化剂不影响反应的焓变，则反应③使用催化剂，

ΔH3不变，故C错误；③-②得到CH4（g）+H2O（g）====CO（g）+3H2（g）ΔH=（+206.1kJ·mol–1）-（+131.3kJ·mol–1）=+74.8kJ·mol–1，故D正确；故选D。

15.【答案】A

【解析】已知：

（1）Fe2O3（s）+

C（s）====

CO2（g）+2Fe（s）ΔH=+234.1kJ•

mol－1

（2）C（s）+O2（g）====CO2（g）ΔH=﹣393.5kJ•

mol－1

由盖斯定律

（2）×

﹣

（1），得：

2Fe（s）+

O2（g）====Fe2O3（s）ΔH=（﹣393.5kJ•

mol－1）×

﹣234.1kJ•

mol－1

即2Fe（s）+

O2（g）====Fe2O3（s）ΔH=﹣824.35kJ•

mol－1。

16.【答案】

（1）②　

（2）C　

（3）E1＝E2＋E3＋E4

（4）－80kJ·mol－1

【解析】

（1）C在高温下和水蒸气的反应是吸热反应，ΔH＞0。

（2）根据盖斯定律，两种途径得到的总能量是相同的。

（3）②＋③＋④得

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝E2＋E3＋E4

所以E1＝E2＋E3＋E4。

（4）③＋2×①－②得所求方程式，即ΔH＝ΔH3＋2ΔH1－ΔH2＝＋141kJ·mol－1＋2×（－393.5kJ·mol－1）－（－566kJ·mol－1）＝－80kJ·mol－1。

17.【答案】

（1）2CO（g）＋SO2（g）===S（s）＋2CO2（g）　ΔH＝－270kJ·mol－1　

（2）0.3　3（2a＋b）/80

（3）－1160kJ·mol－1

18.【答案】－399.7

【解析】依据盖斯定律将已知热化学方程式进行叠加得到目标反应方程式，方程式的函数关系同样适用于焓变。

目标反应方程式可由（②×4－①）得到，可得ΔH＝4×（－47.3kJ·mol－1）－（210.5kJ·mol－1）＝－399.7kJ·mol－1。

19.【答案】

（1）－53.3kJ·mol－1

（2）①量热计的保温瓶绝热效果不好、②酸碱溶液混合不迅速、③温度计不够精确