2013届高考化学一轮必备测试：第六章 第一节化学反应与能量的变化(人教版).doc

一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1从如图所示的某气体反应的能量变化分析，以下判断错误的是()A这是一个放热反应B该反应可能需要加热C生成物的总能量低于反应物的总能量D反应物比生成物更稳定解析：因反应物的总能量高于生成物的总能量，故反应放热，且生成物比反应物更稳定，A、C正确，D项不正确；反应是否需要加热与反应吸、放热无必然联系，B项正确。答案：D2已知热化学方程式2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1571.6 kJ/mol，则关于热化学方程式2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H2？的说法正确的是()A热化学方程式中化学计量数表示分子数B该反应H2大于零C该反应H2571.6 kJ/molD该反应与上述反应属于可逆反应解析：热化学方程式中的化学计量数表示物质的量，而不表示分子数。该反应是2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1571.6 kJ/mol，逆向进行的反应，反应热为H2571.6 kJ/mol，但该反应不属于上述反应的逆反应，因反应条件不相同。答案：B3下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A生成物总能量一定低于反应物总能量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焓变D同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同解析：放热反应的特点是生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应的特点是生成物总能量高于反应物总能量，A选项错误；反应速率受反应物本身的性质、压强、温度、浓度、催化剂等因素影响，与反应放热或吸热无直接关系，B选项错误；盖斯定律表明：焓变与反应过程无关，只与反应始态和终态有关，C选项正确；同一反应的H不因反应条件的改变而改变，D选项错误。答案：C4下列说法中正确的是()A在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化B破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应C生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，H0DH的大小与热化学方程式的计量数无关解析：化学反应中一定有能量变化，A错误；B项中，H反应物的键能总和生成物的键能总和，得H0，故为放热反应。答案：C5(2012临川模拟)下列关于热化学反应的描述中正确的是()AHCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3) kJ/molB碳与二氧化碳反应既是吸热反应，又是化合反应C热化学方程式中化学计量系数可表示分子个数D1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热解析：中和热是指稀溶液中酸和碱反应生成1 mol H2O放出的热量，A错；热化学方程式中化学计量系数只表示物质的量，C错；1 mol CH4燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量才是甲烷的燃烧热，D错。答案：B6(2011上海高考)根据碘与氢气反应的热化学方程式：()I2(g)H2(g) 2HI(g)H9.48 kJmol1()I2(s)H2(g)2HI(g)H26.48 kJmol1，下列判断正确的是()A254 g I2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48 kJ B1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJC反应()的产物比反应()的产物稳定D反应()的反应物总能量比反应()的反应物总能量低解析：反应是可逆反应，反应物不能完全转化；利用盖斯定律可得出1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ；同一种物质的能量在相同条件下，能量一样多。利用盖斯定律可得出选项D正确。答案：D7已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)：H2(g)Cl2(g)2HCl(g)H1Q1 kJmol1H2(g)Br2(g)2HBr(g)H2Q2 kJmol1有关上述反应的叙述正确的是()AQ1Q2；B项，因为反应为放热反应，所以生成物总能量要低于反应物总能量；C项，生成1 mol HCl气体时放出热量Q1；D项，因为HBr(g)HBr(l)为放热过程，所以1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量。答案：D8如图所示是298 K时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述正确的是()A该反应的热化学方程式为： N23H22NH3H92 kJ/molBa曲线是加入催化剂时的能量变化曲线C加入催化剂，该化学反应的反应热改变D在温度、体积一定的条件下，通入1 mol N2和3 mol H2反应后放出的热量为Q1 kJ，若通入2 mol N2和6 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ，则184Q22Q1解析：热化学方程式中，必须注明各物质的状态，A错误；该反应为可逆反应，反应不能进行完全，故通入2 mol N2和6 mol H2反应后不可能生成4 mol NH3，放出的热量少于184 kJ，压强越小反应进行的程度越小，即平衡向逆反应方向移动，在同一容器中充入1 mol N2和3 mol H2反应后放出的热量小于前者的一半，D正确；加入催化剂可以降低活化能，使反应速率增大，但不会改变反应热，B、C错误。答案：D9(2012潍坊模拟)将1 g H2和4 g O2混合点燃，充分反应，放出71.45 kJ热量，同样条件下1 mol H2在O2中完全燃烧放出的热量是()A71.45 kJB142.9 kJC571.6 kJ D285.8 kJ解析：1 g H2和4 g O2反应时，H2剩余，实际参加反应的H2为0.5 g，因此1 mol氢气在O2中完全燃烧放出的热量为71.45 kJ4285.8 kJ，D正确。答案：D10已知热化学方程式：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)HQ kJ/mol(Q0)。下列说法正确的是()A相同条件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g)所具有的能量B将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，放出热量为Q kJC增大压强或升高温度，该平衡都向逆反应方向移动D如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ，则此过程中有2 mol SO2(g)被氧化解析：由于SO2和O2反应放热，所以相同条件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量大于2 mol SO3(g)所具有的能量，A错误。SO2和O2的反应是可逆反应，将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，参加反应的SO2小于2 mol，放出的热量小于Q kJ，B错误。增大压强，该平衡向正反应方向移动，C错误。答案：D二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11(12分)如图是某同学设计的放热反应的观察装置，其实验操作是按图所示将实验装置连接好；在U形管内加入少量红墨水(或品红溶液)打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧螺旋夹；在中间的试管里盛1 g氧化钙，当滴入2 mL左右的蒸馏水后，即可观察。试回答：(1)实验中观察到的现象是_。(2)该实验中必须进行的一步实验操作是_。(3)该实验的原理是_。(4)实验中发生的化学反应方程式：_。(5)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2能量之间的关系：_。(6)若该实验中CaO换成NaCl，实验还能否观察到相同现象？_(填“能”或“否”)。解析：从提供的仪器看，实验的目的意在通过观察U形管里液面变化指示左边装置中发生反应的热量变化，在实验中利用大试管里的空气膨胀，故此实验要求装置必须气密性良好，否则无法观察到现象。答案：(1)U形管里的红墨水(或品红溶液)会沿开口端上升，即液面左侧下降，右侧升高(2)检查装置气密性(3)CaO和H2O反应放出热量使大试管中空气膨胀，引起红墨水(或品红溶液)在U形管中的位置左低右高(4)CaOH2O=Ca(OH)2(5)CaO和H2O的能量之和大于Ca(OH)2的能量(6)否12(16分)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的H99 kJmol1。请回答下列问题：(1)图中A、C分别表示_、_，E的大小对该反应的反应热有无影响？_.该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？_，理由是_；(2)图中H_kJmol1；(3)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化写出该催化循环机理的化学方程式_。(4)已知单质硫的燃烧热为296 kJmol1，计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的H(要求计算过程)。解析：(1)由图像很容易得出，纵坐标表示各种物质的能量E是反应所必经的一个过渡状态，它只影响反应的难易程度，而整个反应过程的反应热只与反应的始终态有关，得出没有影响的结论，加入催化剂改变了反应历程，使活化能降低。(2)中的H可根据已知1 mol SO2参加反应时放热99 kJ，而图像中表示的是2 mol SO2反应，所以99 kJ要乘以2。(3)化学方程式根据元素守恒即可写出。(4)考查盖斯定律的应用，考查燃烧热的概念必须是1 mol S(s)完全燃烧。答案：(1)反应物总能量生成物总能量没有影响降低因为催化剂改变了反应历程，使活化能E降低(2)198(3)SO2V2O5=SO32VO2，4VO2O2=2V2O5(4)S(s)O2(g)=SO2(g)H1296 kJmol1，SO2(g)O2(g)=SO3(g)H299 kJmol1，33得：3S(s)O2(g)=3SO3(g)，即由S(s)生成3 mol SO3(g)的H(H1H2)31185 kJmol113(10分)2011年9月29日，“天宫一号”发射成功，天宫一号的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步。(1)“天宫一号”所用火箭推进剂由液态肼(N2H4)和液态双氧水组成，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，并放出256.65 kJ的热量。反应的热化学方程式为：_。反应中的氧化剂是：_(写化学式)。当有1 mol氮气生成时，反应转移的电子数为_NA。此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_。(2)我国“长征三号甲”运载火箭一级推进剂采用四氧化二氮和偏二甲肼(C2H8N2)作为推进剂，请写出推进剂在发动机中充分燃烧时发生反应的化学方程式：_。该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_。解析：(1)0.4 mol液态肼反应时放出256.65 kJ的热量，1 mol液态肼反应时放出的热量为：1 mol641.63 kJ，从而可写出热化学方程式。(2)化学方程式为2N2O4C2H8N23N22CO24H2O，C2H8N2中碳元素为2价，氮元素为2价，若1 mol偏二甲肼完全反应，则生成的氧化产物为2 mol CO2和1 mol N2，还原产物为2 mol N2，则二者物质的量之比为32。答案：(1)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63 kJ/molH2O24产物稳定且不污染环境(2)2N2O4C2H8N23N22CO24H2O3214(12分)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH和NH3H2O的形式存在，该废水的处理流程如下：(1)过程：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30，通空气将氨赶出并回收。用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：_。用化学平衡原理解释通空气的目的：_。(2)过程：在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：第一步反应是_反应(选填“放热”或“吸热”)，判断依据是_。1 mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是_。(3)过程：一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2。若该反应消耗32 g CH3OH转移6 mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是_。解析：本题考查化学工艺流程的分析。(1)加NaOH溶液，氨氮废水中的NH与OH发生反应：NHOH=NH3H2O。通空气将NH3带走，NH3H2ONH3H2O向正反应方向移动，利用除氨。(2)第一步反应中反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应。根据盖斯定律，由第一步反应第二步反应可得：NH(aq)2O2(g) NO(aq)2H(aq)H2O(l)H(2