高考化学深化复习+命题热点提分专题08化学反应与能量

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺专题08 化学反应与能量1能源是当今社会发展的三大支柱之一。有专家提出：如果能利用太阳能使燃料燃烧的产物如CO2、H2O、N2等重新组合(如图)，可以节约燃料，缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为()A化学能B热能C生物能 D电能【解析】：根据图示，CO2、H2O、N2等物质在太阳能的作用下生成了CH4、CH3OH、NH3等，CH4、CH3OH、NH3等燃料燃烧释放出大量的热，故在此构想的物质循环中太阳能最终转化为热能。【答案】：B2以NA代表阿伏加德罗常数的数值，则关于热化学方程式C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H1 300 kJmol1的说法中正确的是()A有10NA个电子转移时，放热1 300 kJB有NA个水分子生成且为液体时，吸热1 300 kJC有2NA个碳氧共用电子对生成时，放热1 300 kJD有6NA个碳氧共用电子对生成时，放热1 300 kJ【答案】：A3乙烯和氢气反应过程中的能量变化如图(图线b)所示。下列有关叙述正确的是()A该反应为放热反应B催化剂能改变该反应的焓变C图中线a可表示使用催化剂时的能量变化D逆反应的活化能大于正反应的活化能【解析】：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，A项错误；焓变与反应过程中是否使用催化剂无关，B项错误；加入催化剂可以降低反应的活化能，C项正确；正反应是吸热反应，逆反应的活化能小于正反应的活化能，D项错误。【答案】：C4已知反应：101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1下列结论正确的是()A碳的燃烧热大于110.5 kJmol1B反应的反应热为221 kJmol1C98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量D稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量【答案】：A5运载火箭以液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂。已知：H2(g)=H2(l)H0.92 kJmol1，O2(g)=O2(l)H6.84 kJmol1，下列说法正确的是()A2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量低B氢气的燃烧热为H241.8 kJmol1C火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)O2(l)=2H2O(g)H474.92 kJmol1DH2O(g)变成H2O(l)的过程中，断键吸收的能量小于成键放出的能量【解析】：A项，由图像分析，2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)，放出483.6 kJ的热量，故2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量高，A项错误。B项，氢气的燃烧热是指1 mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，故氢气的燃烧热H kJmol1285.8 kJmol1，B项错误。C项，a.2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1，b.H2(g)=H2(l)H0.92 kJmol1，c.O2(g)=O2(l)H6.84 kJmol1，根据盖斯定律，由ab2c可得2H2(l)O2(l)=2H2O(g)H474.92 kJmol1，C项正确。D项，H2O(g)生成H2O(l)为物理变化，不存在化学键的断裂和生成，D项错误。【答案】：C6已知：常温下，0.01 molL1 MOH溶液的pH为10，MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol正盐的H24.2 kJmol1，强酸与强碱稀溶液反应的中和热为H57.3 kJmol1。则MOH在水溶液中电离的H为()A69.4 kJmol1B45.2 kJmol1C69.4 kJmol1D45.2 kJmol1【答案】：D7已知下列反应的热化学方程式：6C(s)5H2(g)3N2(g)9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)H12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2C(s)O2(g)=CO2(g)H3H2(g)O2(g)=H2O(l)H44C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)10H2O(g)O2(g)6N2(g)H5下列判断正确的是()A反应的焓变H均大于0BH22H4。根据盖斯定律，1252，故H512H35H22H1。【答案】：C8已知：P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJmol1，P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g)Hb kJmol1，又知形成或拆开1 mol化学键放出或吸收的能量称为该化学键的键能。P4具有正四面体形结构，PCl5中PCl键的键能为c kJmol1，PCl3中PCl键的键能为1.2c kJmol1。下列叙述正确的是()APP键的键能大于PCl键的键能B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热HCClCl键的键能为 kJmol1DPP键的键能为 kJmol1【答案】：C9某硝酸厂处理尾气中NO的方法是在催化剂存在时用H2将NO还原为N2：NO(g)H2(g)=N2(g)H2O(g)Hm kJmol1，其能量变化过程如下：下列说法正确的是()A过程都是放热过程Bm(abcd)Cm(cadb)Dm(cdab)【解析】：分子变为原子需要吸收能量，原子结合为分子释放出能量，则有：2NO(g)=2N(g)2O(g)H1a kJmol1、2N(g)=N2(g)H2c kJmol1、2H2(g)=4H(g)H3b kJmol1、2O(g)4H(g)=2H2O(g)H4d kJmol1。根据盖斯定律，由得2NO(g)2H2(g)=N2(g)2H2O(g)H(abcd)kJmol1，则NO(g)H2(g)=N2(g)H2O(g)H(abcd)kJmol1，故选B。【答案】：B10.化学反应的本质是旧化学健的断裂和新化学键的形成。已知某些化学键的键能数据如下：化学键HHClClHCl键能/(kJmol1)436243431则下列热化学方程式不正确的是()A.H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H91.5 kJmol1BH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol1C.H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H91.5 kJmol1D2HCl(g)=H2(g)Cl2(g)H183 kJmol1【答案】C11根据如图所示的反应判断，下列说法中错误的是()ACO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B该反应的焓变大于零C该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量D由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应【解析】碳酸钙受热分解的反应是吸热反应，焓变大于零，故CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，A、B项说法正确；在CaCO3中，Ca2和CO之间存在离子键，CO中C与O之间存在共价键，故反应中既有离子键断裂也有共价键断裂，旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成放出能量，C项说法正确；需要加热才能发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧需要加热，但该反应是放热反应，D项说法错误。【答案】D12下列说法正确的是()A甲烷的燃烧热为H890.3 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1B已知H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，则2 g H2(g)完全燃烧生成液态水比生成气态水多释放22 kJ的热量C常温下，反应C(s)CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的H0D同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下反应H相同【答案】D13如图表示某反应的能量变化， 对于该图的理解，你认为一定正确的是(A曲线和曲线分别表示两个化学反应的能量变化B曲线可表示反应2KClO32KCl3O2的能量变化C该反应不需要加热就能发生D该反应的HE2E1【解析】A项，曲线和曲线均表示同一反应的反应热，曲线表示的是使用了催化剂，降低了活化能，错误；B项，曲线表示的是放热反应，而所给反应为吸热反应，错误；C项，放热反应有时也需要加热来引发，是否加热不能用来判断反应的吸、放热，错误。【答案】D14已知反应：2C(s)O2(g)=2CO(g) H221 kJmol1，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。下列结论正确的是()A碳的燃烧热大于110.5 kJmol1B的反应热为221 kJmol1C稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol1D稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量【答案】A15肼(N2H4)是一种可用于火箭或原电池的燃料。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1下列说法正确的是()A反应中反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量B2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 000.3 kJmol1C铂作电极，KOH溶液作电解质溶液，由反应设计的燃料电池，其负极反应式为N2H44e4OH=N24H2OD铂作电极，KOH溶液作电解质溶液，由反应设计的燃料电池，工作一段时间后，KOH溶液的pH将增大【解析】反应为吸热反应，反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，故A错误；2即得到2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)，H22(534 kJmol1)(67.7 kJmol1)1 135.7 kJmol1，故B错误；负极是N2H4失电子生成N2和H2O，则其电极反应式为N2H44e4OH=N24H2O，故C正确；反应生成水，溶液的体积增大，所以氢氧化钾的浓度减小，即溶液的pH减小，故D错误。【答案】C16已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJmol1。下列说法正确的是()A在相同条件下，1 mol H2(g)与1 mol F2(g)的能量总和大于2 mol HF(g)的能量B1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol液态HF放出的热量小于270 kJC该反应的逆反应是放热反应D该反应过程的能量变化可用下图来表示【答案】A17已知：H2(g)Cl2(s)2HCl(g)Ha kJ/molH2(g)Cl2(g)2HCl(g)Hd kJ/mol，且a、b、c、d均大于零，则下列说法正确的是()A断开1 mol HCl键所需的能量为abcBbc，则氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量CCl2(s)=Cl2(g)H(ad) kJmol1D向1 mol Cl2(g)中通入1 mol H2(g)，发生反应时放热d kJ【解析】A项，由反应有Hd反应物的键能之和生成物键能之和bc2x，x，断开1 mol HCl键所需能量为，错误；B项，只能说明HH键的键能大于ClCl的键能，无法判断两者分子的能量，错误；C项，由盖斯定律，反应获得题给反应，正确；D项，H2和Cl2反应是可逆反应，不能进行到底，放出热量小于d kJ，错误。【答案】C18T 时，红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的H表示生成1 mol产物的数据)，下列说法或热化学方程式错误的是()AP(s)Cl2(g)=PCl3H310 kJmol1B2PCl5(g)=2P(s)5Cl2(g)H800 kJmol1CPCl3(g)Cl2(g)=PCl5(g)H90 kJmol1DP和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的焓变与P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的焓变不相等【解析】由能量图知A、B、C项正确；P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的焓变与P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的焓变相等，D项错误。【答案】D19一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量Q kJ，经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 molL1的KOH溶液100 mL，恰好生成正盐。则此条件下反应：C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)的H为()A16Q kJmol1 B8Q kJmol1C16Q kJmol1 D8Q kJmol1【答案】A20已知4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(l)Hx kJmol1。蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的能量为44 kJmol1，其他相关数据如下表：NH3(g)O2(g)NO(g)H2O(g)1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJabzd则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为()A(x4a5b6d264)/4B(x12a5b12d264)/4C(x4a5b6d44)/4D(x12a5b12d44)/4【解析】本题考查反应热的计算，考查考生的计算能力。难度中等。由题意知当反应生成气态水时，H(x446)kJmol1，根据H反应物的总键能生成物的总键能，得H4a5b4z6dx446，解得z(x4a5b6d264)/4。【答案】A21如图表示白磷(P4)分子结构。白磷在氧气不足时燃烧生成P4O6，P4O6分子结构可以看成是白磷分子中磷磷键之间插入氧原子。已知：键能表示断裂1 mol化学键需要吸收的能量。几种共价键的键能如下表所示：化学键PPPOP=OO=O键能/(kJmol1)abcd则P4(s)3O2(g)=P4O6(s)的反应热(H)为()A(6a3d12b4c)kJmol1B(4a3d8d)kJmol1C(6a3d12b)kJmol1D(6a3d4c12b)kJmol1【解析】断裂6个PP键、3个O=O键，形成12个PO键，C选项正确。【答案】C22下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)=CO2(g)H1C(s)O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3 S(g)O2(g)=SO2(g)H4H2(g)O2(g)=H2O(l)H52H2(g)O2(g)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g) H7CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H8A B C D【答案】C23.已知Zn(s)H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)H2(g)H0；则下列叙述不正确的是()A该反应的H值与反应物用量无关B该反应的化学能可以转化为电能C反应物的总能量高于生成物的总能量D该反应中反应物的化学键断裂放出能量，生成物的化学键形成吸收能量【解析】反应放出或吸收的热量与反应物的用量成正比，但H值是与化学方程式相对应的，与反应物的用量无关，与化学方程式中各物质的化学计量数有关，故A对；该反应是能自发进行的氧化还原反应，其中的化学能可以通过原电池转化为电能，故B对；H0，说明反应放热，反应物的总能量高于生成物的总能量，故C对；断键时吸收能量，成键时放出能量，故D不对。【答案】D24.下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g) H1 367.0 kJmol1(燃烧热)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1(中和热)CS(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJmol1(反应热)D2NO2=O22NOH116.2 kJmol1(反应热)【答案】C25. (1)发射飞船的火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气放出356.652 kJ的热量。反应的热化学方程式为_。(2)已知拆开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_。(3)下图是NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)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：_。【答案】(1)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H891.63 kJmol1(2)N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92 kJmol1(3)NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol126已知E1134 kJ/mol、E2368 kJ/mol，请参考题中图表，按要求填空：(1)图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率加快，E1的变化是_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，H的变化是_。NO2和CO反应的热化学方程式为：_。(2)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应。反应：2NH3(l)H2O(l)CO2(g)(NH4)2CO3(aq)H1反应：NH3(l)H2O(l)CO2(g)NH4HCO3(aq)H2反应：(NH4) 2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)2NH4HCO3(aq)H3则H3与H1、H2之间的关系是：H3_。(3)下表所示是部分化学键的键能参数：化学键PPPOO=OP=O键能/kJmol1abcx已知白磷的燃烧热为d kJ/mol，白磷及其完全燃烧生成的产物的结构如图所示，表中x_ kJmol1(用含a、b、c、d的代数式表示)。【答案】(1)减小不变NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ/mol(2)2H2H1(3)(d6a5c12b)27 (1)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：Cu(s)2H(aq)=Cu2(aq)H2(g)H64.39 kJmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196.46 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.84 kJmol1在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2和H2O的热化学方程式为：_。(2)甲醇燃料电池(DNFC)被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。101 kPa时，1 mol CH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51 kJ，则甲醇燃烧的热化学方程式为_。甲