高考化学二轮练习功课17化学反应与能量变化.docx

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高考化学二轮练习功课17化学反应与能量变化

2019高考化学二轮练习功课17化学反应与能量变化

【一】选择题（此题共10个小题每题5分，共50分）

1、（2018·唐山模拟）以下与化学反应能量变化相关的表达正确的是（　　）

A、反应热就是反应放出的热量

B、放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率

C、应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应热

D、同温同压下，H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）在光照和点燃条件下的ΔH不同

〈〈答案〉〉：

反应热包括放出和吸收的热量，A错；反应速率的快慢取决于物质本身的性质和外界条件，B错；对同一反应，条件不同，但反应热相同，D错误。

〈答案〉：

C

2、（2018·铁力模拟）以下能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢过程中能量变化的示意图是（　　）

〈〈答案〉〉：

化学键断裂需要吸收能量，形成化学键要放出能量，该反应为放热反应。

〈答案〉：

B

3、以下变化过程，属于放热反应的是（　　）

①液态水变成水蒸气　②酸碱中和反应　③浓H2SO4稀释

④固体NaOH溶于水　⑤H2在Cl2中燃烧　⑥食物腐败

A、②③④⑤⑥　　　　　　B、②③④

C、②⑤⑥　　D、①③⑤

〈〈答案〉〉：

液态水需要吸收热量，才能变成水蒸气。

〈答案〉：

C

4、已知：

2Zn（s）＋O2（g）===2ZnO（s）　ΔH＝－701.0kJ·mol－1

2Hg（l）＋O2（g）===2HgO（s）　ΔH＝－181.6kJ·mol－1则反应Zn（s）＋HgO（s）===ZnO（s）＋Hg（l）的ΔH为（　　）

A、＋519.4kJ·mol－1　　B、＋259.7kJ·mol－1

C、－259.7kJ·mol－1　　D、－519.4kJ·mol－1

〈〈答案〉〉：

由盖斯定律，第一个式子减去第二个式子后再除以2可得：

Zn（s）＋HgO（s）===ZnO（s）＋Hg（l）　ΔH＝（－701.0kJ·mol－1＋181.6kJ·mol－1）/2＝－259.7kJ·mol－1，故C项正确。

〈答案〉：

C

5、以下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

6、（2018·江苏高考）某反应的反应过程中能量变化如下图（图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能）。

以下有关表达正确的是（　　）

A、该反应为放热反应

B、催化剂能改变该反应的焓变

C、催化剂能降低该反应的活化能

D、逆反应的活化能大于正反应的活化能

〈〈答案〉〉：

此题考查化学反应中的能量变化。

A项，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，错；B项，焓变是指反应物与生成物之间的能量差值，与反应过程无关，错；C项，加入催化剂之后，E2变小，说明活化能减小了，正确。

〈答案〉：

C

7、已知CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH1＝－Q1kJ·mol－1,2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH2＝－Q2kJ·mol－1,2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH3＝－Q3kJ·mol－1。

常温下，取体积比4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（换算为标准状况下），经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为（　　）

A、0.4Q1＋0.05Q3　　B、0.4Q1＋0.05Q2

C、0.4Q1＋0.1Q3　　D、0.4Q1＋0.2Q2

〈〈答案〉〉：

分析题给热化学方程式，在室温下，1molCH4燃烧放出Q1kJ热量，1molH2燃烧放出

kJ热量，则0.4molCH4燃烧放热0.4Q1kJ,0.1molH2燃烧放热0.05Q3kJ，A为正确选项。

〈答案〉：

A

8、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/mol　　B、－1220kJ/mol

C、－450kJ/mol　　D、＋430kJ/mol

9、以下各组热化学方程式中，化学反应的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（OH2）（s）　ΔH8

A、①　　B、④　　　

C、②③④　　D、①②③

〈〈答案〉〉：

①中前式减后式整理得：

CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝ΔH1－ΔH2＜0，故ΔH1＜ΔH2；②中前式减后式得S（s）===S（g）　ΔH＝ΔH3－ΔH4＞0故ΔH3＞ΔH4。

③中ΔH6＝2ΔH5，且ΔH6、ΔH5均小于零，故ΔH5＞ΔH6。

④中ΔH7＞0，ΔH8＜0，故ΔH7＞ΔH8。

〈答案〉：

C

10、肼（N2H4）是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应时，N2O4为氧化剂，生成氮气和水蒸气。

已知：

N2（g）＋2O2（g）===N2O4（g）　ΔH＝＋8.7kJ/mol，N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－534.0kJ/mol，以下表示肼跟N2O4反应的热化学方程式，正确的是（　　）

A、2N2H4（g）＋N2O4（g）===3N2（g）＋4H2O（g）

ΔH＝－542.7kJ/mol

B、2N2H4（g）＋N2O4（g）===3N2（g）＋4H2O（g）

ΔH＝－1059.3kJ/mol

C、2N2H4（g）＋N2O4（g）===3N2（g）＋4H2O（g）

ΔH＝－1076.7kJ/mol

D、N2H4（g）＋

N2O4（g）===

N2（g）＋2H2O（g）

ΔH＝－1076.7kJ/mol

〈〈答案〉〉：

N2（g）＋2O2（g）===N2O4（g）　ΔH＝＋8.7kJ/mol①，N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－534.0kJ/mol②，将热化学方程式②×2－①就可以得到肼与N2O4反应的热化学方程式，则ΔH＝－534.0kJ/mol×2－8.7kJ/mol＝－1076.7kJ/mol，选项C正确。

〈答案〉：

C

【二】非选择题（此题共5个小题，共50分）

11、（8分）甲醇是人们开发和利用的一种新能源。

已知：

①2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）

ΔH1＝－571.8kJ·mol－1；

②CH3OH（g）＋1/2O2（g）===CO2（g）＋2H2（g）

ΔH2＝－192.9kJ·mol－1

（1）甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏。

（2）反应②中的能量变化如下图，则ΔH2＝﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏。

（3）H2（g）的燃烧热为﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏。

（4）请你分析H2（g）作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点：

﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏

﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏（写出两点即可）。

〈〈答案〉〉：

（1）根据盖斯定律，反应①＋反应②整理可得甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为：

CH3OH（g）＋3/2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）

ΔH＝－764.7kJ·mol－1。

（2）反应的最终能量变化只与始态、终态能量有关，与中间状态无关，故ΔH2＝E1－E2。

（3）根据燃烧热的定义可知，H2（g）的燃烧热为285.9kJ·mol－1。

（4）氢气的燃烧产物对环境无影响，而且热值高。

〈答案〉：

（1）CH3OH（g）＋3/2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－764.7kJ·mol－1

（2）E1－E2　（3）285.9kJ·mol－1　（4）H2燃烧的产物对环境无任何污染；等质量的H2完全燃烧放出的热量比CH3OH（g）的高（其他合理〈答案〉也可）

12、（10分）（2018·北京高考改编）用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。

利用反应A，可实现氯的循环利用。

反应A：

4HCl＋O2

2Cl2＋2H2O

（1）已知：

反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。

①H2O的电子式是﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏。

②反应A的热化学方程式是﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏。

③断开1molH－O键与断开1molH－Cl键所需能量相差约为﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏kJ，H2O中H－O键比HCl中H－Cl键（填“强”或“弱”）﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏。

〈〈答案〉〉：

此题考查化学反应与能量变化以及化学平衡图像等考点，意在考查考生处理解答图像试题的能力与计算能力。

（1）①H2O是共价化合物，原子间通过共用电子对结合，故H2O的电子式为：

；②利用反应A与题中信息“氧化4molHCl放出115.6kJ的热量”可写出热化学方程式：

4HCl（g）＋O2（g）

2Cl2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－115.6kJ/mol；③设H－Cl键键能为xkJ/mol、H－O键键能为ykJ/mol，依据②中热化学方程式和题干中已知数据有：

4x＋498－243×2－4y＝－115.6，解之得：

y－x＝32，说明H－O键与H－Cl键键能相差32kJ/mol。

因为“键能越大，键越牢固”，所以H－O键强于H－Cl键。

〈答案〉：

（1）①

②4HCl（g）＋O2（g）

2Cl2（g）＋2H2O（g）

ΔH＝－115.6kJ/mol　③32　强

13、（10分）

（1）①根据以下图示，写出反应的热化学方程式：

﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏。

②根据下图所示情况，判断以下说法中正确的是﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏

A、其热化学方程式为：

CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）　ΔH＝＋41kJ/mol

B、该反应为吸热反应

C、该反应为放热反应

D、当H2O为液态时，其反应热值小于41kJ/mol

（2）已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，该反应的热化学方程式是﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏。

（3）下图是某温度下，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。

该反应的热化学方程式为：

﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏。

〈〈答案〉〉：

（1）②以图示形式将反应CO2（g）＋H2（g）===CO（g）

＋H2O（g）的物质变化与能量变化呈现出来，并要求判断反应类型及ΔH情况。

根据所给图示可知，A选项将反应的反应物与生成物弄反了，故不对；生成物的能量比反应物的能量高，故该反应为吸热反应，B选项正确，则C选项错误；D选项未限定H2O的物质的量，故不对。

〈答案〉为B。

〈答案〉：

（1）①CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）

ΔH＝－41kJ/mol　②B

（2）S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH＝－296.8kJ/mol

（3）N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92kJ/mol

14、（10分）用50mL0.50mol·L－1的盐酸与50mL0.55mol·L－1的氢氧化钠溶液在如下图的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

回答以下问题。

（1）烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏。

（2）环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替？

﹏﹏﹏﹏﹏﹏（填“能”或“不能”），其原因是﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏。

（3）实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55mol·L－1的原因是﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏。

实验中若改用60mL0.5mol·L－1的盐酸与50mL0.55mol·L－1的氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏（填“相等”或“不相等”），若实验操作均正确，则所求中和热﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏（填“相等”或“不相等”）；

（4）已知在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1molH2O时，放出57.3kJ的热量，则上述反应的热化学方程式为：

﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏

﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏。

15、（12分）为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。

化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。

（1）实验测得：

5g甲醇在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量。

试写出甲醇燃烧的热化学方程式：

﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏。

（2）由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。

从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。

在化学反应过程中，破坏旧化学键需要吸收能量，形成新化学键又会释放能量。

化学键

H—H

N—H

N≡N

键能/kJ·mol－1

436

391

945

已知反应N2＋3H22NH3　ΔH＝akJ·mol－1。

试根据表中所列键能数据计算a的数值（列出简单的计算式）：

﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏。

（3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。

已知：

C（s，石墨）＋O2（g）===CO2（g）

ΔH1＝－393.5kJ·mol－1

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）

ΔH2＝－571.6kJ·mol－1

2C2H2（g）＋5O2（g）===4CO2（g）＋2H2O（l）

ΔH3＝－2599kJ·mol－1

根据盖斯定律，计算298K时由C（s，石墨）和H2（g）生成1molC2H2（g）反应的焓变（列出简单的计算式）：

﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏。

〈〈答案〉〉：

（1）燃烧1molCH3OH的ΔH＝－113.5kJ÷5g×32g·mol－1＝－726.4kJ·mol－1，由此可写出相应的热化学方程式。

（3）解答该题的核心任务就是由反应①②③得到反应④：

C（s，石墨）＋O2（g）===CO2（g）

ΔH1＝－393.5kJ·mol－1①

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH2＝－571.6kJ·mol－1②

2C2H2（g）＋5O2（g）===4CO2（g）＋2H2O（l）

ΔH3＝－2599kJ·mol－1③

2C（s，石墨）＋H2（g）===C2H2（g）　ΔH④

不难看出，（①×4＋②－③）/2即得到④，反应热也由此求出。

〈答案〉：

（1）CH3OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）

ΔH＝－726.4kJ·mol－1或

2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l）

ΔH＝－1452.8kJ·mol－1

（2）a＝－（6×391－3×436－945）＝－93

（3）ΔH＝（4ΔH1＋ΔH2－ΔH3）/2

＝＋226.7kJ·mol－1