2019高考化學 專題17 化學反應及能量變化（二）考點講解.doc

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17　化學反應與能量變化(二) 【高考演練】上接：17化學反應與能量變化(一) 1.（2018屆泰州中學第四次模擬）煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,會污染大氣。采用NaClO、Ca(C1O)2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行稅硫、脫硝，下列說法正確的是 ①SO2(g)+2OH-(aq)SO32-(aq)+H2O(l)　ΔH1=a KJ/mol ②ClO-(aq)+SO32-(aq)SO42-(aq)+Cl-(aq)　ΔH2=b KJ/mol ③CaSO4(s)Ca2+(aq)+ SO42- (aq)　ΔH3=c KJ/mol ④SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)ΔH4=dKJ/mol A．隨著吸收反應的進行，吸收劑溶液的pH逐漸減小 B．反應①、②均為氧化還原反應 C．反應Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=CaSO4(s)+2H2O(1)的ΔH=-ckJ/mol D．d=a+b+c 【答案】A 2.(2018屆南京市三模)CO、H2、C2H5OH三種物質燃燒的熱化學力程式如下： ①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH1=a kJ/mol ②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH2=bkJ/mol ③C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=ckJ/mol 下列說法確的是 A．ΔH1>0 B．2H2O(1)=2H2(g)+O2(g) ΔH=-2bkJ/mol C．CO2與H2合成C2H5OH反應的原子利用率為100% D．2CO(g)+4H2(g)=H2O(g)+C2H5OH(1) ΔH=(2a+4b-c)kJ/mol 【答案】D 【解析】反應①為CO的燃燒，一定是放熱反應，所以焓變應該小于0，選項A錯誤。反應②中水的狀態(tài)為氣態(tài)，而選項B中方程式里水的狀態(tài)為液態(tài)，顯然無法計算選項B中方程式的焓變，選項B錯誤。CO2與H2合成C2H5OH反應為2CO(g) + 4H2(g) = H2O(g) + C2H5OH(1)，顯然原子利用率小于100%，選項C錯誤。①2－②4－③得到：2CO(g) + 4H2(g) = H2O(g) + C2H5OH(1) ΔH=(2a+4b-c)kJ/mol，選項D正確。 3.(江西省南昌三中2013屆高三月考試題)25℃、101kPa 下：①2Na(s)＋1/2O2(g)=Na2O(s) △H1=－414KJ/mol ②2Na(s)＋O2(g)=Na2O2(s)△H2=－511KJ/mol 下列說法正確的是（） A．①和②產物的陰陽離子個數比不相等 B．①和②生成等物質的量的產物，轉移電子數不同 C．常溫下Na與足量O2反應生成Na2O，隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快 D．25℃、101kPa 下，Na2O2（s）+2 Na（s）= 2Na2O（s）△H=－317kJ/mol 【答案】D 4.(2018屆白銀市一中3月模擬)已知：①C6H12O6(s)===2C2H5OH(l)＋2CO2(g) ΔH1 ② 6CO2(g)＋6H2O(g)===C6H12O6(s)＋6O2(g) ΔH2 ③ 2H2O(g) ===2H2(g)＋O2(g) ΔH3 ④ 2CO2(g)＋6H2(g) === C2H5OH(l)＋3H2O(g) ΔH4 下列有關說法正確的是( ) A．H2的燃燒熱為 B．反應①使用催化劑，ΔH1將減小 C．標準狀況下，反應②生成1.12 L O2，轉移的電子數為0.16.021023 D．2ΔH4＝ΔH1＋ΔH2－6ΔH3 【答案】D 【解析】根據2H2O(g) ===2H2(g)＋O2(g)反應可知，H2(g)＋1/2O2(g) ==H2O(g) ，?H=1/2ΔH3，但是氫氣的燃燒熱指的是生成液態(tài)水，所以，?H=1/2ΔH3，不是氫氣的燃燒熱，A錯誤；催化劑不能改變反應的焓變，B錯誤；反應②每生成6mol O2轉移電子24mol，則在標準狀況下，生成1.12 L O2，轉移電子數為0.26.021023，C錯誤；根據蓋斯定律：①+②-6③,得反應4CO2(g)＋12H2(g) ===2 C2H5OH(l)＋6H2O(g)　 2ΔH4=ΔH1+ΔH2-6ΔH3，D正確；正確選項D。 5.(2018屆石家莊市一模)2SO2(g)十O2(g)=2SO3(g) △H =-198kJmol-1，在V2O3存在時，該反應機理為:V2O3+ SO2-→+2VO3+ SO3(快) 4VO2+O2→2 V2O3(慢)。下列說法正確的是 A．反應速率主要取決于V2O3的質量 B．VO2是該反應的催化劑 C．該反應逆反應的活化能大于198kJ/mol D．升高溫度，該反應的△H增大 【答案】C 6.(2018屆朝陽區(qū)二模)中國學者在水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH]中突破了低溫下高轉化率與高反應速率不能兼得的難題，該過程是基于雙功能催化劑（能吸附不同粒子）催化實現的。反應過程示意圖如下： 下列說法正確的是 A．過程Ⅰ、過程Ⅲ均為放熱過程 B．過程Ⅲ生成了具有極性共價鍵的H2、CO2 C．使用催化劑降低了水煤氣變換反應的ΔH D．圖示過程中的H2O均參與了反應過程 【答案】D 【解析】A．根據反應過程示意圖，過程Ⅰ中水分子中的化學鍵斷裂的過程，為吸熱過程，故A錯誤；B．過程Ⅲ中CO、氫氧原子團和氫原子形成了二氧化碳、水、和氫氣，H2中的化學鍵為非極性鍵，故B錯誤；C．催化劑不能改變反應的ΔH，故C錯誤；D．根據反應過程示意圖，過程Ⅰ中水分子中的化學鍵斷裂，過程Ⅱ也是水分子中的化學鍵斷裂的過程，過程Ⅲ中形成了水分子，因此H2O均參與了反應過程，故D正確；故選D。 7.(河北省衡水中學2017年高考押題卷理綜)利用H2和O2制備H2O2的原理為 ① H2(g)+ A(1) B(1) ΔH1 ②O2(g)+B(1) A(1)+ H2O2(1) ΔH2 巳知：A、B均為有機物，兩個反應均能自發(fā)進行，下列說法正確的是（ ） A. ΔH2>0 B. B為H2和O2制備H2O2的催化劑 C. 反應①的正反應的活化能大于逆反應的活化能 D. H2(g)+O2(g) H2O2(1) 的ΔH <0 D【解析】反應②能自發(fā)進行，其 ΔS<0，則 ΔH2<0，A 項錯誤； H2 和 O2 制備 H2O2 的總反應為 H2(g) +O2(g) H2O2(l)，則 A 為催化劑，B為中間產物，B項錯誤；反應①能自發(fā)進行，其 ΔS<0，則 ΔH1<0,正反應的活化能 小 于 逆 反 應 的 活 化 能，C 項 錯 誤； H2 (g) +O 2(g) H2O2(l)的 ΔH=ΔH1+ΔH2<0，D項正確。 8.在同溫同壓下，下列各組熱化學方程式中△H1＞△H2的是（　?。? A．2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）；△H1 2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△H2 B．S（g）+O2（g）═2SO2（g）；△H1 S（s）+O2（g）═2SO2（g）；△H2 C．C（s）+O2（g）═CO（g）；△H1 C（s）+O2（g）═CO2（g）；△H2 D．H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）；△H1 H2（g）+Cl2（g）═HCl（g）；△H2 【答案】C D．計量數越大，放出熱量越大，焓變?yōu)樨撝?，則計量數越大，焓變越小，所以△H1＜△H2，故D錯誤； 故選C． 9、已知：CH4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=-Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-Q2 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-Q3 常溫下取體積比為4：1的CH4和H2的混合氣體11.2L（標況）經完全燃燒后恢復至常溫，放出的熱量是（ ） A．0.4Q1+0.05Q3 B．0.4Q1+0.05Q2 C．0.4Q1+0.1Q3 D．0.4Q1+0.2Q2 【答案】A 【解析】解：本題考查反應熱的有關計算。混合氣的物質的量是0.5mol，其中甲烷是0.4mol，氫氣是0.1mol。由于是恢復到常溫下，所以生成物水是液態(tài)，因此反應中放出的熱量是0.4Q1＋0.05Q3，答案選A。 10、化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程．共價鍵的鍵能是兩種原子間形成共價鍵（或其逆過程）時釋放（或吸收）的能量．己知H﹣H鍵能為436kJ/mol，H﹣N鍵能為391kJ/mol，根據化學方程式：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92kJ/mol，則N≡N鍵的鍵能是（　?。? A．431kJ/mol B．946 kJ/mol C．649 kJ/mol D．869 kJ/mol 【答案】B 11、生產液晶顯示器過程中使用的化學清洗劑NF3是一種溫室氣體，其存儲能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大氣中的壽命可長達740年之久，以下是幾種化學鍵的鍵能： 化學鍵 N≡N F﹣F N﹣F 鍵能/KJmol﹣1 941.7 154.8 283.0 下列說法中正確的是（　?。? A．過程N2（g）→2N（g）放出能量 B．過程N（g）+3F（g）→NF3（g）放出能量 C．反應N2（g）+3F2（g）→2NF3（g）的△H＞0 D．NF3吸收能量后如果沒有化學鍵的斷裂與生成，仍可能發(fā)生化學反應 【答案】B 12、下列有關能量的判斷或表示方法正確的是（　?。? A．從C（石墨）═C（金剛石）△H=+1.9kJmol﹣1，可知石墨比金剛石更穩(wěn)定 B．等質量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出熱量更多 C．由H+（aq）+OH﹣（aq）=H2O（l）△H=﹣57.3 kJmol﹣1，可知：含1mol CH3COOH的溶液與含1mol NaOH的溶液混合，放出熱量等于57.3 kJ D．2gH2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ熱量，則氫氣燃燒的熱化學方程式為：2H2（g）+O2（g）=2 H2O（l）△H=﹣285.8 kJmol﹣1 【答案】A 【解析】解：本題考查反應熱和焓變． A、從C（石墨）=C（金剛石）△H=+1.9kJmol﹣1，反應吸熱，說明石墨能量低于金剛石，可知石墨比金剛石更穩(wěn)定，故A正確； B、硫蒸氣變化為硫固體放熱，等質量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，前者放出熱量更多，故B錯誤； C、含1mol CH3COOH的溶液與含1mol NaOH的溶液混合，醋酸是弱電解質電離過程是吸熱過程，反應放出熱量小于57.3 kJ，故C錯誤； D、2gH2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ熱量，所以4g（2mol）H2完全燃燒生成液態(tài)水放出571.6kJ熱量，則氫氣燃燒的熱化學方程式為：2H2（g）+O2（g）=2 H2O（l）△H=﹣571.6 kJmol﹣1，故D錯誤；故選A． 13、強酸和強堿的稀溶液中和熱可表示為：H+（aq）+OH﹣（aq）H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol以下4個化學方程式中， ①H2SO4（aq）+2NaOH（aq）=Na2SO4（aq）+2H2O（l） ②H2SO4（aq）+Ba（OH）2（aq）=BaSO4（aq）+2H2O（l） ③NH3H2O（aq）+HCl=NH4Cl（aq）+H2O（l） ④NH3H2O（aq）+CH3COOH（aq）=CH3COONH4（aq）+H2O（l） 其中反應熱為﹣57.3kJ/mol的是（　?。? A．①② B．③ C．④ D．均不符合 【答案】D 14、某反應過程能量變化如圖所示，下列說法正確的是（ ） A．反應過程a有催化劑參與 B．該反應為吸熱反應 C．改變催化劑，可改變該反應的活化能 D．有催化劑條件下，反應的活化能等于E1+E2 【答案】C 【解析】解：本題考查化學反應的能量變化規(guī)律。A．過程a與過程b相比，活化能高，因此無催化劑參與，A錯誤；B．由圖可知，該反應的反應物所具有的能量高于生成物的能量，故該反應為放熱反應，B錯誤；C．改變催化劑，能夠改變該反應的活化能，C正確；D．在過程b中，E1和E2為反應各步的活化能，整個反應的活化能為能量較高的E1，D錯誤。故答案C。 15、已知：2Zn（s）+O2（g）=2ZnO（s）；△H=-701.0kJmol-1 2Hg（l）+O2（g）=2HgO（s）；△H=-181.6kJmol-1 則反應Zn（s）+ HgO（s）=ZnO（s）+ Hg（l）的△H為( ) A．+519.4kJmol-1 B．-259.7kJmol-1 C．+259.7 kJmol-1 D．-519.4kJmol-1 【答案】B 【解析】解：本題考查考查反應熱的計算、蓋斯定律。已知：①2Zn（s）+O2（g）=2ZnO（s）△H=-701.0 kJmol-1，②2Hg（l）+O2（g）=2HgO（s）△H=-181.6 kJmol-1；根據蓋斯定律，①-②得2Zn（s）+2HgO（s）=2ZnO（s）+2Hg（l），△H=（-701.0 kJmol-1）-（-181.6 kJmol-1）=-519.4 kJmol-1，即Zn（s）+HgO（s）=ZnO（s）+Hg（l），△H=-259.7 kJmol-1，選B。 16、已知：①2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol； ②Na2O2(s)+CO2(g) Na2CO3(s)+O2(g) ΔH=-226 kJ/mol 根據以上熱化學方程式判斷，下列說法正確的是（ ） A.CO的燃燒熱為283 kJ B.反應①正反應活化能與逆反應活化能之差為+566 kJ/mol C.反應 2Na2O2(s)+2CO2(s) 2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH>-452 kJ/mol D.CO(g)與Na2O2(s)反應放出509 kJ 熱量時，轉移電子數為6.021023 【答案】C 17、己知：HCN（aq）與NaOH（aq）反應的△H=﹣12.1KJ/mol；HCl（aq）與NaOH（aq）反應的△H=﹣55.6KJ/mol．則HCN在水溶液中電離的△H等于（　?。? A．﹣67.7 KJ/mol B．﹣43.5 KJ/mol C．+43.5 KJ/mol D．+67.7 KJ/mol 【答案】C 【解析】解：HCN（aq）+OH﹣（aq）═CN﹣（aq）+H2O（l）△H=﹣12.1KJ/mol…① H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H=﹣55.6KJ/mol…② 用①﹣②可得HCN電離的熱化學方程式為：HCN（aq）H+（aq）+CN﹣（aq）△H=﹣12.1KJ/mol﹣（﹣55.6KJ/mol）=+43.5KJ/mol，故選C． 18、黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一，其爆炸的熱化學方程式為 S(s)+2KNO3 (s)+3C(s)═ K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) △H=xkJmol-1 已知：碳的燃燒熱△H1=akJmol-1 S(s)+2K(s)═ K2S(s)△H2=bkJmol-1 2K(s)+N2(g)+3O2(g)═ 2KNO3(s)△H3=ckJmol-1則x為( ) A．3a+b-c B．c-3a-b C．a+b-c D．c-a-b 【答案】A 19、（1）已知： Na2CO310H2O（s）═Na2CO3（s）+10H2O（g）△H1=+532.4KJmol﹣1 Na2CO310H2O（s）=Na2CO32H2O（s）+8H2O（g）△H2=+373.6KJmol﹣1 H2O（g）═H2O（1）△H3=﹣44KJmol﹣1 寫出Na2CO32H2O脫水分解后生成碳酸鈉固體和液態(tài)水的熱化學方程式　 ?。? （2）已知1g乙醇（C2H5OH）完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水時，放出29.7KJ的熱量，寫出乙醇燃燒熱的熱化學方程式為　 ?。? 【答案】（1）Na2CO32H2O（s）═Na2CO3（s）+2H2O（l）△H=+70.8KJ/mol； （2）C2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l）△H=﹣1366.2kJmol﹣1． 故答案為：C2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l）△H=﹣1366.2kJmol﹣1． 20、（1）發(fā)射衛(wèi)星時可用肼（N2H4）為燃料，用二氧化氮為氧化劑，這兩種物質反應生成氮氣和水蒸氣．已知： ①N2（g）+2O2（g）═2NO2（g），△Η1=+67.7kJ/mol ②N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g），△Η2=﹣534kJ/mol． 寫出肼和二氧化氮反應生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學方程式：　 ?。? （2）金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們在氧氣不足時燃燒生成一氧化碳，在氧氣充足時燃燒生成二氧化碳，反應中放出的熱量如圖所示． ①在通常狀況下，金剛石和石墨中　 ?。ㄌ睢敖饎偸被颉笆保└€(wěn)定，石墨的燃燒熱為　 　． ②金剛石不完全燃燒生成CO時放出的熱量為　 ?。? 【答案】（1）2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1135.7 kJ/mol； （2）① 石墨；393.5kJmol﹣1； ② 112.4kJ． 21、已知拆開1mol氫氣中的化學鍵需要消耗436kJ能量，拆開1mol氧氣中的化學鍵需要消耗498kJ能量，根據圖中的能量圖，回答下列問題： （1）分別寫出①②的數值： ①　 ?。? ②　 ?。? （2）生成H2O（g）中的1mol H﹣O鍵放出　 　kJ的能量． （3）已知：H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJmol﹣1，試寫出氫氣在氧氣中完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式：　 　． 【答案】（1）① 1370；② 1852； （2）463； （3）2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-570kJ/mol． 【解析】解：本題考查化學能與熱能的相互轉化． （1）①吸收的能量應為2molH2和1molO2吸收的能量，為2436kJ+498kJ=1370kJ， 由圖象可知2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣482kJmol﹣1，反應熱為反應物的總鍵能減去生成物的總鍵能， 22、已知下列熱化學方程式： ①H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H=﹣285.8kJ/mol ②H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H=﹣241.8kJ/mol ③C（s）+O2（g）═CO（g）△H=﹣110.5kJ/mol ④C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJ/mol 回答下列問題： （1）上述反應中屬于放熱反應的是　 　． （2）H2的燃燒熱為　 ??；C的燃燒熱為　 　． （3）燃燒10g H2生成液態(tài)水，放出的熱量為　 ?。? （4）CO的燃燒熱為　 　；其熱化學方程式為　 ?。? 【答案】（1）①②③④； （2）285.8kJ/mol；393.5kJmol﹣1； （3）1429.0KJ； （4）283.0kJ/mol ； CO（g）+O2（g）=CO2（g）△=﹣283.0kJ/mol． 【解析】解：本題考查熱化學方程式． （1）由已知熱化學方程式中△H的符號可知，四個反應的△H均為負值，即都是放熱反應， 故答案為：①②③④； （2）H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H=﹣285.8kJ/mol，C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJmol﹣1，依據燃燒熱概念可知H2的燃燒熱為285.8kJ/mol，碳的燃燒熱為393.5kJmol﹣1， 故答案為：285.8kJ/mol；393.5kJmol﹣1； （3）H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H=﹣285.8kJ/mol，燃燒10g H2的物質的量為5mol，則燃燒10g H2 23、火箭推進器中盛有強還原劑液態(tài)肼（N2H4）和強氧化劑液態(tài)N2O4． 已知：①2O2（g）+N2（g）=N2O4（l）△H1 ②N2（g）+2H2（g）=N2H4（l）△H2 ③O2（g）+2H2（g）=2H2O（g）△H3 ④2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H4=﹣1048kJ/mol （1）上述反應熱效應之間的關系式為△H4=　 　。 （2）又已知H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol．則16g液態(tài)肼與液態(tài)N2O4反應生成液態(tài)水時放出的熱量是　 　kJ． （3）此反應用于火箭推進，除釋放大量熱和快速產生大量氣體外，還有一個很大的優(yōu)點是　 ?。? （4）合成氨工業(yè)中氫氣可由天然氣和水反應制備，其主要反應為： CH4（g）+2H2O（g）CO2（g）+4H2（g）　已知，破壞1mol化學鍵需要吸收的熱量如表所示： 化學鍵 C﹣H O﹣H C=O H﹣H 吸收熱量（kJ/mol） 414 464 803 436 試通過計算得出該反應的△H=　 　 kJ/mol． 【答案】（1）2△H3﹣2△H2﹣△H1； （2）612； （3）產物不會造成環(huán)境污染； （4）+162． 【解析】解：本題考查反應熱和焓變． （1）①2O2（g）+N2（g）=N2O4（l）△H1 ②N2（g）+2H2（g）=N2H4（l）△H2 ③O2（g）+2H2（g）=2H2O（g）△H3，2③﹣2②﹣①得，2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H4=2△H3﹣2△H2﹣△H1， 故答案為：2△H3﹣2△H2﹣△H1； （2）①2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H4=﹣1048kJ/mol； ②H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol； （4）反應過程中能量變化分析可知，反應物能量低于生成物，反應為吸熱反應，CH4（g）+2H2O（g）CO2（g）+4H2（g），破壞1mol化學鍵需要吸收的熱量結合化學方程式計算，反應吸收的熱量=4414KJ/mol+4464KJ/mol﹣2803KJ/mol﹣4436KJ/mol=162KJ/mol， 故答案為：+162．