河南省罗山高中高三化学二轮复习 强化训练 专题三 化学反应与能量（含解析）.doc

化学反应与能量 1、下列方程式正确的是 （ ）a表示甲醇燃烧热的热化学方程式：2ch3oh(l)+3o2(g)=2co2(g)+4h2o(g);h=-725kj/molb硫化钠溶液显碱性的原因：s2-+2h2oh2s+2oh-c向硅酸钠溶液中通入足量的co2：sio32-+2co2+3h2o=h4sio4+2hco3-d氧化亚铁溶于稀硝酸中：3feo+no3- +8h+=3fe3+no+4h2o【答案】c2、已知：ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)h1q1 kjmol12h2(g)o2(g)=2h2o(l)h3q2kjmol1取体积比23的甲烷和氢气的混合气体11.2 l(标准状况下)，经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为（ ）a0.4q10.15q2 b0.2q10.05q2 c0.2q10.15q2 d0.2q10.3q2【答案】c 3、已知反应h2 + i2 = 2 hi，在一定条件下的数据如下，根据数据判断该反应是（ ）化学键hhiihi断开时吸收的能量或形成时放出的能量（kj/mol）436151299a放热反应 b吸热反应c没有热量变化 d无法判断【答案】a 4、用电动公交车初步替代燃油公交车是天津市节能减排、控制雾霾的重要举措之一。li-al/fes电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2li+fes+2e-=li2s+fe，有关该电池的下列说法中，正确的是a电池反应的化学方程式为：2li+fes=li2s+feb负极的电极反应式为：al-3e-=al3+clial在电池中作为负极材料，该材料中li的化合价是+1d电池充电时，阴极反应为：li2s+fe-2e-=2li+fes【答案】a5、下面两套实验装置，都涉及金属的腐蚀反应，假设其中的金属块和金属丝都是足量的。请同学们仔细观察，完成下题。下列与反应原理相关的叙述不正确的是()a装置中不可能发生反应：fe2fe3=3fe2b装置在反应结束时溶液中存在fe2c装置的溶液若换为稀硝酸，则腐蚀过程与原装置不同d装置中的铁丝能发生电化学腐蚀【答案】a【解析】浓硝酸变稀，稀硝酸与钝化生成的氧化物反应有铁离子生成，铁单质与铁离子发生反应：fe2fe3=3fe2，溶液中最终只含有fe2；稀硝酸存在时，铁作负极，铜作正极，铁被腐蚀；装置开始发生的是化学腐蚀不是电化学腐蚀，铁、氧气和水反应生成铁锈，氧气消耗后压强变小液面左移，接触后发生析氢腐蚀。6.关于如图装置所示的两个实验，说法正确的是()a中均发生了化学变化，均是化学能转变为电能的装置b中电流方向是从zn经导线流入cuc反应开始阶段，中均有氢气产生d电极反应式：中阳极2cl2e=cl2中正极2h2e=h2【答案】d【解析】a项装置为电解池，将电能转化为化学能；b项电流方向为从cu流向zn；c项中产生的气体是cl2。6、已知；，下列说法中正确的是（ ）a. 该反应中熵变、焓变皆大于0b. 该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行c. 碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行d. 能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应【答案】a 7、关于吸热反应的说法正确的是( )。a凡需加热的反应一定是吸热反应 b相同条件下，2molh2(g)与1molo2(g)完全化合生成2molh2o(g)，放出a kj热量，2molh2(g)与1molo2(g)完全化合生成2molh2o(l)，放出b kj热量，则a bc若co2与cao化合是放热反应，则caco3分解是吸热反应d相同条件下，1molh2o(l)与1molcao完全化合，放出a kj热量，2molh2o(l)与2molcao完全化合，也放出a kj热量【答案】c 8、下列说法中正确的是（ ） a凡是物质的化学变化都伴随着能量的变化b凡是物质的化学变化就一定只伴随着化学能与热能的转化c凡是吸热反应都需要人为加热 d. 任何放热反应在常温下一定能发生【答案】a 9、已知2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484 kj，且氧气中1 mol o=o键完全断裂时吸收能量496 kj，水蒸气中1 mol ho键形成时放出能量463 kj，则氢气中1 mol hh键断裂时吸收能量为 ()。a920 kj b557 kj c436 kj d188 kj【答案】c【解析】设1 mol hh键断裂时吸收能量为x kj。首先写出化学反应方程式2h2o22h2o，然后分析过程，2hho=o2hoh，由过程可知2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时应该拆开2 mol hh键、1 mol o=o键，吸收的能量为(2x496)kj；生成2 mol h2o形成4 mol ho键，放出的能量为4463 kj1 852 kj，依据能量守恒定律放出能量484 kj1 852 kj(2x496)kj，即可求出x436。10、在25 、1.01105 pa时，1 g ch4燃烧时生成co2与液态h2o，放出55.6 kj的热量，则ch4的燃烧热h为（）a55.6 kjmol1 b889.6 kjmol1 c889.6 kjmol1 d444.8 kjmol1【答案】c【解析】根据题中所给出的信息分析，qn(可燃物)h，所以hq/n(可燃物)，计算可得h889.6 kjmol1。11、胶状液氢(主要成分是h2和ch4)，有希望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：101 kpa时，1 mol h2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kj的热量；1 mol ch4完全燃烧生成液态水和co2，放出890.3 kj的热量。下列热化学方程式书写正确的是（）ach4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)；h890.3 kjmol1bch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)；h890.3 kjmol1cch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)；h890.3 kjd2h2(g)o2(g)=2h2o(l)；h285.8 kjmol1【答案】b【解析】书写热化学方程式时，要标明各物质的聚集状态，放热反应h为负值,吸热反应h为正值,a项错误;h的单位是kjmol1，c项错误;2 mol h2完全燃烧放出的热量为571.6 kj，d项错误。12、x、y、z、m四种金属，已知x可以从y的盐溶液中置换出y；x和z作原电池电极时，z为正极；y和z的离子共存于电解液中，y离子先放电；m的离子的氧化性强于y的离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为下列的 a. xyz m b. xzmy c. mzxy d. xzym【答案】d13、已知h2(g)br2(l)=2hbr(g)h72 kj/mol，蒸发1 mol br2(l)需要吸收的能量为30 kj，其他相关数据如下表：h2(g)br2(g)hbr(g)1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量kj436a369则表中a为 ()a404 b260 c230 d200【答案】d14、下列有关农业问题，所采取的措施或解释属于正确的是( )a铵态氮肥和草木灰(含k2co3)能混合施用b化肥和农家肥(如绿肥)不可混合施用c“盐碱地”中有na2co3通过加石膏使之生成碳酸钙，这样根据平衡移动原理，随着c(co32)浓度的降低，“盐碱地”的碱性降低d复合肥(如磷酸氢二铵)和生石灰能一起施用【答案】c【解析】铵态氮肥与草木灰混合可双水解，营养流失；化肥和农家肥完全可混合施用；复合肥(如磷酸氢二铵)和生石灰能一起施用，两者将反应生成正盐磷酸钙，不能溶于水，不能被植物吸收。“盐碱地”中na2co3水解使土壤成碱性，即：co32h2ohco3oh，通过加石膏生成沉淀，减少c(co32)浓度，平衡左移，土壤碱性减弱。故答案为c15、1 g氢气燃烧生成液态水时放出142.9 kj热量，表示该反应的热化学方程式正确的是 （ ）a.2h2（g)+o2(g) 2h2o(l);h=-142.9 kjmol-1b.2h2(g)+o2(g) 2h2o(l);h=-571.6 kjmol-1c.2h2+o22h2o;h=-571.6 kjmol-1d.2h2(g)+o2(g) 2h2o(l);h=+571.6 kjmol-1【答案】b16、如图是某同学设计的放热反应的观察装置。其实验顺序是：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型管螺旋夹，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，同时打开螺旋夹即可观察。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)实验中反应的化学反应方程式是_。(5)说明cao、h2o的能量与ca(oh)2的能量之间的关系_。(6)若该实验中cao换成nacl，实验还能否观察到相同现象？_。【答案】(1)u形玻璃管里的红墨水(或品红)会沿开口端上升(2)检查装置气密性(3)cao和水反应放出热量使大试管中空气膨胀，引起红墨水(或品红)在u形管中的液面不再相平(4)caoh2o=ca(oh)2(5)cao和h2o的能量和大于ca(oh)2的能量(6)否【解析】该题是一道以能量变化、反应热为背景的实验探讨题，解题时要明确设计者的意图。从提供的仪器和目的来看，意在通过观察u形管里液面变化指示左边装置中发生的反应的热量变化。可自然想到热胀冷缩现象，而在实验中利用大试管里的空气膨胀，故此实验装置必须气密性良好，否则无法观察到现象，弄清楚了这些，问题自然不难解决。17、某学习小组设计以下实验，探究化学反应中的热效应，把试管放入盛有25的饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管往其中滴加5 ml盐酸。试回答下列问题：实验中观察到的现象是_。(2)产生上述现象的原因是_。(3)写出有关反应的离子方程式：_。(4)由实验推知，mgcl2和h2的总能量_(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。(5)如果将本题中“25的饱和石灰水”换成“20碳酸饮料”进行实验探究，实验中观察到的另一现象是_，其原因是_【答案】(1)试管中镁片逐渐溶解，并有气体产生，烧杯中石灰水变浑浊(2)镁与稀盐酸反应是放热反应，该反应放出的热量使石灰水温度升高，ca(oh)2的溶解度随温度的升高而减小，故变浑浊(3)mg2h=mg2h2(4)小于(5)烧杯中液体放出气泡的速率逐渐加快气体的溶解度随着温度的升高而减小【解析】镁与盐酸反应是放热反应，镁与盐酸反应产生的热量使石灰水的温度升高，ca(oh)2的溶解度随温度的升高而减小，气体的溶解度也随温度的升高而减小18、盐酸和氢氧化钠溶液的中和反应，没有明显的现象。某学习兴趣小组的同学为了证明氢氧化钠溶液与盐酸或硫酸发生了反应，从中和反应的热效应出发，设计了下面几种实验方案。请回答有关问题。(1)方案一：如图组装好实验装置，图中小试管用细线吊着，细线的上端拴在细铁丝上。开始时使右端u型管两端红墨水相平。实验开始，向下插细铁丝，使小试管内盐酸和广口瓶内氢氧化钠溶液混合，此时观察到的现象是_。原因是_。(2)方案二：该小组借助反应溶液温度的变化来判断反应的发生。如果氢氧化钠溶液与盐酸混合前后有温度的变化，则证明发生了化学反应。该小组同学将不同浓度的氢氧化钠溶液和盐酸各10 ml混合，用温度计测量反应前后温度的变化，测得的部分数据如下表：编号盐酸氢氧化钠t/10.1 moll10.05 moll13.520.1 moll10.1 moll1x30.2 moll10.2 moll114则x等于_。(3)方案三：该小组还设计了如图所示装置来证明氢氧化钠溶液确实与稀硫酸发生了反应。他们认为若洗气瓶中导管口有气泡冒出，则说明该反应放出热量，从而证明发生了反应。实验时，打开分液漏斗活塞，发现导管流出液体不畅，原因可能是_。从原理上讲，该实验设计的不合理之处为_。请你在此实验装置的基础上提出修改方案_。【答案】(1)u形管内液面左边下降、右边升高盐酸和氢氧化钠发生中和反应放出热量，使瓶内气体温度升高，压强增大(2)7(3)没打开分液漏斗上部塞子稀硫酸具有一定的体积，冒出气泡的原因可能是加入稀硫酸的体积引起的分液漏斗上部塞子和锥形瓶之间连接一导管【解析】(1)方案一中盐酸和氢氧化钠发生中和反应会放出热量，使广口瓶内气体温度升高，气体受热膨胀。压强增大，u形管内液面左边下降、右边升高。(2)方案二中由反应的氢氧化钠和盐酸的物质的量来看，1号反应中参加反应的氢氧化钠和盐酸都是0.05103mol，温度升高3.5 ，3号反应中参加反应的氢氧化钠和盐酸都是0.2103mol，为1号反应的4倍，而温度变化量也是4倍，由此看出参加反应的物质的量与温度变化量成正比。2号反应中参加反应的氢氧化钠和盐酸的物质的量是1号反应的2倍，故温度变化也应为2倍，为7 。(3)方案三中稀硫酸具有一定的体积，冒出气泡的原因可能是加入稀硫酸的体积引起的。可以在分液漏斗上部塞子和锥形瓶之间连接一导管，即维持分液漏斗和锥形瓶内气压相等，便于液体顺利流下，又不会引入液体体积。如图：19、a、b、c、d、e、f六种物质的转化关系如图所示(反应条件和部分产物未标出)：图g24 (1)若a为短周期金属单质，d为短周期非金属单质，且所含元素的原子序数a是d的2倍，所含元素的原子最外层电子数d是a的2倍，f的浓溶液与a、d反应都有红棕色气体生成，则a的原子结构示意图为_，反应的化学方程式为_。(2)若a为常见的金属单质，d、f是气态单质，反应在水溶液中进行，则反应(在水溶液中进行)的离子方程式是_，已知常温下1 g d与f反应生成b(气态)时放出92.3 kj热量，写出反应的热化学方程式_。(3)若a、d、f都是短周期非金属元素单质，且a、d所含元素同主族，a、f所含元素同周期，则反应的化学方程式为_，列举物质b在工业中一个重要用途_。【答案】(1)c4hno3(浓) co24no22h2o (2)2fe2cl2=2fe32clh2(g )cl2 (g)=2hcl(g)h184.6 kjmol1(3)2csio22cosi制光导纤维、陶瓷、玻璃等【解析】(1)本题的突破口为“f的浓溶液与a、d反应都有红棕色气体生成”，该红棕色气体为no2，f为硝酸。由“元素的原子序数a是d的2倍，所含元素的原子最外层电子数d是a的2倍”可知，a为mg，d为c元素。(2)由“a为常见的金属单质，d、f是气态单质”可知，c为a金属化合物，a与f反应生成e，e也为a金属化合物，而c可转化为e，可知a为变价金属，故a为铁。(3) a、d所含元素同主族，a、d、f都是短周期非金属元素单质，则a为c，d为si，b为sio2。20、已知下列热化学方程式： h2(g)+o2(g)h2o(l) h 285kj/mol h2(g)+o2(g)h2o(g) h 241.8kj/mol c(s)+o2(g)co(g) h 110.4 kj/mol c(s)+ o2(g)co2(g) h 393.5 kj/mol回答下列各问：（1）上述反应中属于放热反应的是 。 （2）c的燃烧热为 。（3）燃烧10g h2生成液态水，放出的热量为 。（4）co燃烧的热化学方程式为 。【答案】（1） ；（2） 393.5 kjmol；（3）1425 kj；（4）co(g)+o2(g)co2(g) h283.1kj/mol。【解析】21、根据如图，回答下列问题：(1)正极材料为_，负极材料为_。(2)放电时nh向_(填“正极”或“负极”)移动。(3)普通锌锰电池的缺点是电量小、放电电流弱。为增大放电电流，可把锌片改为锌粉，其理由是_【答案】(1)碳棒锌(2)正极(3)使反应面积增大，反应速率增大，提高放电效率【解析】(1)正极材料应为碳棒，负极材料为活泼金属锌；(2)放电时nh应移向正极；(3)锌片改为锌粉反应速率增大，化学能转化为电能的速率增大，因此能增大放电电流。22、据报道，有一种叫thibacillus ferroxidans 的细菌在氧气存在下的酸性溶液中，能将黄铜矿（cufes2）氧化成硫酸盐，发生的反应为：4cufes2+2h2so4+17o2=4cuso4+2fe2（so4）3+2h2o（1）cufes2中的fe的化合价为+2，则被氧化的元素为 （填元素名称）（2）工业生产中利用上述反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾（cuso45h2o）：分析下列表格（其中ksp是相应金属氢氧化物的沉淀溶解平衡常数）：ksp氢氧化物开始沉淀时的ph氢氧化物沉淀完全时的phfe3+2.610391.93.2cu2+2.210204.76.7步骤一应调节溶液的ph范围是 ，请运用沉淀溶解平衡的有关理论解释加入cuo能除去cuso4溶液中fe3+的原因 步骤三中的具体操作方法是 （3）工业上冶炼铜的方法之一为：cu2s（s）+2cu2o（s）=6cu（s）+so2（g）h已知：2cu（s）+o2（g）=cu2o（s）h=12kj/mol2cu（s）+s（s）=cu2s（s）h=79.5kj/mols（s）+o2（g）=so2（g）h=296.8kj/mol则该法冶炼铜的反应中h= 【答案】（1）fe和cufes2中的s；（2） 3.2ph4.7；加入cuo与h+反应使c（h+）减小，c（oh）增大，使溶液中c（fe3+）c3（oh）kspfe（oh）3，导致fe3+生成沉淀而除去； 蒸发浓缩，冷却结晶；（3） 193.3kjmol1【解析】解：（1）在4cufes2+2h2so4+17o2=4cuso4+2fe2（so4）3+2h2o反应中，cufes2中fe从+2价变为产物中的+3价，硫从2价变为产物中的+6价，fe和cufes2中的s化合价升高，在反应中被氧化，故答案为：fe和cufes2中的s；（2）该实验的目的是制备胆矾（cuso45h2o），需除去杂质三价铁离子，所以调节溶液的ph使三价铁离子变成氢氧化铁沉淀且沉淀完全，而铜离子不能沉淀，所以步骤一应调节溶液的ph范围是3.2ph4.7，加入cuo，cuo与h+反应使c（h+）减小，c（oh）增大，使溶液中c（fe3+）c3（oh）kspfe（oh）3，导致fe3+生成沉淀而除去，故答案为：3.2ph4.7；加入cuo与h+反应使c（h+）减小，c（oh）增大，使溶液中c（fe3+）c3（oh）kspfe（oh）3，导致fe3+生成沉淀而除去；cuso4溶解度受温度影响较大，将硫酸铜溶液蒸发浓缩后，将热的硫酸铜溶液静置并慢慢降温，得到硫酸铜晶体，故答案为：蒸发浓缩，冷却结晶；（3）2cu（s）+o2（g）=cu2o（s）h=12kjmol12cu（s）+s（s）=cu2s（s）h=79.5kjmol1s（s）+o2（g）=so2（g）h=296.8kjmol1根据盖斯定律2可得cu2s（s）+2cu2o（s）=6cu