届二轮复习 化学反应与能量变化 作业全国通用.docx
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届二轮复习化学反应与能量变化作业全国通用
化学反应与能量变化
1．下列叙述正确的是（ ）
A．生成物总能量一定低于反应物总能量
B．酒精可用作燃料，说明酒精燃烧是放热反应
C．硝酸铵溶于水温度降低，这个变化是吸热反应
D．同温同压下，H2和Cl2在光照和点燃条件下的ΔH不同
【答案】选B
2．对于反应中的能量变化，表述正确的是（ ）
A．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量
B．断开化学键的过程会放出能量
C．加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．氧化反应均为吸热反应
【答案】选A
【解析】当反应物的总能量大于生成物的总能量时，该反应是放热反应，故A正确；断开化学键的过程会吸收能量，故B错误；加热才能发生的反应不一定是吸热反应，故C错误；食物的腐败变质是氧化反应，但该过程是放热的，故D错误。
9．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）转化为气态硫原子时吸收能量akJ，断裂1molF—F、1molS—F键需吸收的能量分别为bkJ、ckJ。
则S（s）＋3F2（g）===SF6（g）的反应热ΔH为（ ）
A．（c－b－a）kJ·mol－1
B．（a＋3b－6c）kJ·mol－1
C．（6c－a－3b）kJ·mol－1
D．（a＋b－c）kJ·mol－1
【答案】选B
【解析】化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，旧键的断裂吸收能量，新键的形成放出能量，两个能量变化的总体效应即为反应热。
对于反应S（s）＋3F2（g）===SF6（g），旧键断裂吸收的能量为akJ＋bkJ×3＝（a＋3b）kJ，新键形成放出的能量为6ckJ，则该反应的反应热ΔH＝（a＋3b－6c）kJ·mol－1。
10．氧气（O2）和臭氧（O3）是氧元素的两种同素异形体，已知热化学方程式：
4Al（s）＋3O2（g）===2Al2O3（s） ΔH1①
4Al（s）＋2O3（g）===2Al2O3（s） ΔH2②
3O2（g）===2O3（g） ΔH3③
则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是（ ）
A．ΔH1－ΔH2＝ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3
C．ΔH2－ΔH1＝ΔH3D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0
【答案】选A
【解析】根据盖斯定律可知，反应①－②可得3O2（g）===2O3（g），所以ΔH3＝ΔH1－ΔH2。
15．我国利用合成气直接制取烯烃获重大突破，其原理是
反应①：
C（s）＋
O2（g）===CO（g） ΔH1
反应②：
C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH2
反应③：
CO（g）＋2H2（g）―→CH3OH（g）ΔH3＝－90.1kJ·mol－1
反应④：
2CH3OH（g）―→CH3OCH3（g）＋H2O（g） ΔH4，能量变化如图所示
反应⑤：
3CH3OH（g）―→CH3CH＝CH2（g）＋3H2O（g）ΔH5＝－31.0kJ·mol－1
下列说法正确的是（ ）
A．反应③使用催化剂，ΔH3减小
B．反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能
C．ΔH1－ΔH2<0
D．3CO（g）＋6H2（g）―→CH3CH===CH2（g）＋3H2O（g）ΔH＝－121.1kJ·mol－1
【答案】选C
16．下列有关叙述不正确的是（ ）
①在100℃、101kPa条件下，液态水汽化热为40.69kJ·mol－1，则H2O（g）===H2O（l） ΔH＝＋40.69kJ·mol－1
②已知25℃时，MgCO3的Ksp＝6.82×10－6，则在该温度下，含有固体MgCO3的溶液中，无论c（Mg2＋）与c（CO
）是否相等，总有c（Mg2＋）·c（CO
）＝6.82×10－6
③已知：
共价键
C—C
C===C
C—H
H—H
键能/（kJ·mol－1）
348
610
413
436
则反应
ΔH＝－384kJ·mol－1
④常温下，在0.10mol·L－1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶体，则NH3·H2O的电离被抑制，溶液pH减小
A．①② B．③④C．②④D．①③
【答案】选D
17．SiO2广泛存在于自然界中，其在工业生产中有着广泛的用途。
（1）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：
2Ca3（PO4）2（s）＋10C（s）===6CaO（s）＋P4（s）＋10CO（g） ΔH1＝＋3359.26kJ·mol－1
CaO（s）＋SiO2（s）===CaSiO3（s） ΔH2＝－89.61kJ·mol－1
2Ca3（PO4）2（s）＋6SiO2（s）＋10C（s）===6CaSiO3（s）＋P4（s）＋10CO（g） ΔH3 则ΔH3＝________kJ·mol－1。
（2）工业上用石英砂和焦炭可制得粗硅。
已知：
请将以下反应的热化学方程式补充完整：
SiO2（s）＋2C（s）===Si（s）＋2CO（g） ΔH＝________。
【答案】
（1）＋2821.6
（2）＋638.4kJ·mol－1
18．氨在工农业生产中应用广泛。
（1）根据图写出合成氨的热化学方程式是________________________________________。
（2）将1molN2（g）和3molH2（g）放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量________（填“大于”、“等于”或“小于”）92.2kJ，原因是______________________________；若加入催化剂，ΔH________（填“变大”、“不变”或“变小”）。
（3）已知分别破坏1molNN键、1molHH键时需要吸收的能量为946kJ、436kJ，则破坏1molNH键需要吸收的能量为________kJ。
（4）N2H4可视为NH3分子中的H被—NH2取代的产物。
发射卫星时以N2H4（g）为燃料、NO2为氧化剂，二者反应生成N2和H2O（g）。
已知：
N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g）
ΔH1＝＋67.7kJ·mol－1
N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）
ΔH2＝－534kJ·mol－1
则1molN2H4与NO2完全反应的热化学方程式为____________________________________。
【答案】
（1）N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g） ΔH＝－92.2kJ·mol－1
（2）小于 由于该反应是可逆反应，反应物不能全部转化为生成物 不变
（3）391 （4）N2H4（g）＋NO2（g）===
N2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－567.85kJ·mol－1
19．热化学方程式中的ΔH实际上是热力学中的一个物理量，叫做焓变，其数值和符号与反应物和生成物的总能量有关，也与反应物和生成物的键能有关。
（1）下图Ⅰ所表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：
_________。
（2）图Ⅱ表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准态下，发生分解反应的热化学方程式：
__________________。
（3）已知：
①Fe2O3（s）＋3CO（g）===2Fe（s）＋3CO2（g）
ΔH＝－25kJ·mol－1，
②3Fe2O3（s）＋CO（g）===2Fe3O4（s）＋CO2（g）
ΔH＝－47kJ·mol－1，
③Fe3O4（s）＋CO（g）===3FeO（s）＋CO2（g）
ΔH＝19kJ·mol－1
请写出CO还原FeO的热化学方程式：
_______________。
【答案】
（1）NO2（g）＋CO（g）===NO（g）＋CO2（g） ΔH＝－234kJ·mol－1
（2）H2Se（g）===Se（g）＋H2（g）ΔH＝－81kJ/mol
（3）FeO（s）＋CO（g）===Fe（s）＋CO2（g）ΔH＝－11kJ·mol－1
【解析】
（1）根据图Ⅰ，此反应是放热反应，热化学反应方程式：
NO2（g）＋CO（g）===CO2（g）＋NO（g） ΔH＝（134－368）kJ·mol－1＝－234kJ·mol－1；
（2）同主族从上到下非金属性减弱，其氢化物稳定性降低，b代表硒元素，H2Se（g）===Se（g）＋H2（g） ΔH＝－81kJ/mol；（3）（3×①－②－2×③）/6得到：
FeO（s）＋CO（g）===Fe（s）＋CO2（g） ΔH＝－11kJ/mol－1。
20．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活中的主要能源物质。
请回答下列问题：
（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：
ΔH＝＋88.6kJ/mol则M、N相比，较稳定的是_____________。
（2）已知CH3OH（l）的燃烧热ΔH＝－238.6kJ/mol，CH3OH（l）＋12O2（g）===CO2（g）＋2H2（g） ΔH＝－akJ/mol，则a________238.6（填“>”“<”或“＝”）。
（3）将Cl2和H2O（g）通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式：
__________________________________________________________。
（4）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。
将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al（s）＋3TiO2（s）＋3C（s）===2Al2O3（s）＋3TiC（s） ΔH＝－1176kJ/mol，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为________。
【答案】
（1）M
（2）<
（3）2Cl2（g）＋2H2O（g）＋C（s）===4HCl（g）＋CO2（g） ΔH＝－290kJ/mol
（4）98kJ
21．
（1）已知两种同素异形体A、B的燃烧热的热化学方程式：
A（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－393.51kJ/mol
B（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－395.41kJ/mol
则两种同素异形体中较稳定的是（填“A”或“B”）_____________。
（2）工业上用H2和Cl2反应制HCl，各共价键键能数据为H—H：
436kJ/mol，Cl—Cl：
243kJ/mol，H—Cl：
431kJ/mol。
该反应的热化学方程式为_______________________________________________。
（3）合成气（CO和H2为主的混合气体）不但是重要的燃料也是重要的化工原料，制备合成气的方法有多种，用甲烷制备合成气的反应：
①2CH4（g）＋O2（g）===2CO（g）＋4H2（g）
ΔH1＝－72kJ·mol－1
②CH4（g）＋H2O（g）===CO（g）＋3H2（g）
ΔH2＝＋216kJ·mol－1
氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式为______________________________。
现有1mol由H2O（g）与O2组成的混合气，且O2的体积分数为x，将此混合气与足量CH4充分反应。
若x＝0.2时，反应①放出的能量为____________kJ。
若x＝____________时，反应①与②放出（或吸收）的总能量为0。
【答案】
（1）A
（2）H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g） ΔH＝－183kJ/mol
（3）2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）
23．
（1）已知：
Ⅰ.C（s、金刚石）＋O2（g）===CO2（g） ΔH1＝－395.4kJ·mol－1；Ⅱ.C（s、石墨）＋O2（g）===CO2（g） ΔH2＝－393.5kJ·mol－1。
①石墨和金刚石相比，石墨的稳定性________金刚石的稳定性（填“大于”“小于”或“等于”）。
②石墨中C—C键键能________金刚石中C—C键键能（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学反应方程式为__________________________________________________________；又知H2O（l）H2O（g） ΔH＝＋44kJ·mol－1，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是________kJ。
【答案】
（1）大于 大于
（2）B2H6（g）＋3O2（g）===B2O3（s）＋3H2O（l） ΔH＝－2165kJ·mol－1 1016.5
24．
（1）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，从而减少SO2的排放，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，从而降低脱硫效率。
相关的热化学方程式如下：
①CaSO4（s）＋CO（g）
CaO（s）＋SO2（g）＋CO2（g）ΔH1＝＋210.5kJ·mol－1
②
CaSO4（s）＋CO（g）
CaS（s）＋CO2（g） ΔH2＝－47.3kJ·mol－1
请回答下列问题：
反应CaO（s）＋3CO（g）＋SO2（g）
CaS（s）＋3CO2（g）ΔH3＝________kJ•mol－1；平衡时增大压强，此反应________（填“正向”“逆向”或“不”）移动。
（2）有机物加氢反应中镍是常用的催化剂，但H2中一般含有微量CO会使催化剂镍中毒，在反应过程中消除CO的理想做法是投入少量SO2，为弄清该方法对催化剂的影响，查得资料如下：
则：
①不用通入O2氧化的方法除去CO的原因是_________________________________。
②SO2（g）＋2CO（g）===S（s）＋2CO2（g） ΔH＝____________。
（3）汽车发动机工作时会引发N2（g）＋O2（g）===2NO（g） ΔH＝＋180kJ·mol－1，其能量变化示意图如下：
则NO中氮氧键的键能为____________kJ·mol－1。
【答案】
（1）－399.7 正向
（2）①避免O2与Ni反应再使其失去催化作用
②－270.0kJ·mol－1
（3）632
25．按要求计算下列反应的ΔH。
（1）二氧化碳的捕集与利用是实现温室气体减排的重要途径之一。
目前工业上用的捕碳剂NH3和（NH4）2CO3，它们与CO2发生如下可逆反应：
2NH3（l）＋H2O（l）＋CO2（g）
（NH4）2CO3（aq）ΔH1
NH3（l）＋H2O（l）＋CO2（g）
NH4HCO3（aq）ΔH2
（NH4）2CO3（aq）＋H2O（l）＋CO2（g）
2NH4HCO3（aq） ΔH3
则ΔH3＝______________（用含ΔH1、ΔH2的代数式表示）
（2）已知断裂1mol化学键所需的能量如下：
化学键
H—H
C===O
C===S
H—S
C≡O
E/（kJ·mol－1）
436
745
577
339
1072
H2还原COS发生的反应为H2（g）＋COS（g）===H2S（g）＋CO（g），该反应的ΔH＝________kJ·mol－1（已知COS的电子式
）。
（3）NH3作为一种重要化工原料，被大量应用于工业生产，与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863计划。
催化剂常具有较强的选择性，即专一性。
已知：
反应Ⅰ：
4NH3（g）＋5O2（g）
4NO（g）＋6H2O（g）ΔH1＝－905.0kJ·molˉ1
反应Ⅱ：
4NH3（g）＋3O2（g）
2N2（g）＋6H2O（g）ΔH2
化学键
H—O
O===O
N≡N
N—H
键能/（kJ·mol－1）
463
496
942
391
ΔH2＝__________________。
（4）以甲醇为原料制备氢气的一种原理如下：
反应Ⅰ：
CH3OH（g）
CO（g）＋2H2（g） ΔH1＝＋90kJ·mol－1
反应Ⅱ：
CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g） ΔH2＝－41kJ·mol－1
已知：
断裂1mol分子中的化学键需要吸收的能量如下表所示。
分子
CH3OH（g）
H2（g）
H2O（g）
CO2（g）
能量/（kJ·mol－1）
2038
436
925
x
表中x＝________。
（5）利用CO2和CH4重整可制合成气（主要成分为CO、H2），已知重整过程中部分反应的热化学方程式为
①CH4（g）===C（s）＋2H2（g）ΔH1＝＋75.0kJ·mol－1
②CO2（g）＋H2（g）===CO（g）＋H2O（g）ΔH2＝＋41.0kJ·mol－1
③CO（g）＋H2（g）===C（s）＋H2O（g）ΔH3＝－131.0kJ·mol－1
反应CO2（g）＋CH4（g）===2CO（g）＋2H2（g）的ΔH＝__________kJ·mol－1。
【答案】
（1）2ΔH2－ΔH1
（2）＋8
（3）－1260kJ·mol－1
（4）1606 （5）＋247.0
【解析】
（1）①2NH3（l）＋H2O（l）＋CO2（g）
（NH4）2CO3（aq） ΔH1
②NH3（l）＋H2O（l）＋CO2（g）
NH4HCO3（aq） ΔH2
根据盖斯定律②×2－①可得：
（NH4）2CO3（aq）＋H2O（l）＋CO2（g）2NH4HCO3（aq） ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。
（2）ΔH＝（436＋745＋577－2×339－1072）kJ·mol－1＝＋8kJ·mol－1。
（3）4NH3（g）＋3O2（g）
2N2（g）＋6H2O（g） ΔH2＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝（4×3×391＋3×496－2×942－6×2×463）kJ·mol－1＝－1260kJ·mol－1。
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