2012届高考化学二轮提能力优化训练 化学反应与能量变化

用心 爱心 专心 1 20122012 届高考化学二轮提能力优化训练届高考化学二轮提能力优化训练 化学反应与能量变化化学反应与能量变化 1 2011 上海高考 据报道 科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂 下列有 关水分解过程的能量变化示意图正确的是 解析 分解水属于吸热反应 催化剂可以降低活化能 答案 B 2 下列与化学反应能量变化相关的说法不正确的是 A 任何化学反应都伴随着热量的变化 B 一个反应是吸热反应还是放热反应要看反应物和生成物具有总能量的相对大小 C 化学键的断裂一定吸收能量 化学键的形成一定释放能量 D 化学反应过程的能量变化除热能外 也可以是光能 电能等 解析 任何化学反应都伴随着能量的变化 但不一定是热量的变化 A 错 答案 A 3 已知化学反应 A2 g B2 g 2AB g 的能量变化如图所示 判断下列叙述中正确的 是 A 每生成 2 分子 AB 吸收 b kJ 热量 B 该反应热 H a b kJ mol 1 C 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 用心 爱心 专心 2 D 断裂 1 mol A A 和 1 mol B B 键 放出 a kJ 能量 解析 观察题给图像可以得到 上述反应的反应物总能量低于生成物总能量 为吸热反应 其中反应热 H a b kJ mol 1 化学反应过程中 化学键断裂为吸热过程 化学键形成为 放热过程 答案 B 4 2011 临沂二模 肼 N2H4 是火箭发动机的燃料 它与 N2O4反应时 N2O4为氧化剂 生成氮气和水蒸气 已知 N2 g 2O2 g N2O4 g H 8 7 kJ mol N2H4 g O2 g N2 g 2H2O g H 534 0 kJ mol 下列表示肼跟 N2O4反应的热化学方程式 正确的是 A 2N2H4 g N2O4 g 3N2 g 4H2O g H 542 7 kJ mol B 2N2H4 g N2O4 g 3N2 g 4H2O g H 1059 3 kJ mol C 2N2H4 g N2O4 g 3N2 g 4H2O g H 1076 7 kJ mol D N2H4 g N2O4 g N2 g 2H2O g 1 2 3 2 H 1076 7 kJ mol 解析 N2 g 2O2 g N2O4 g H 8 7 kJ mol N2H4 g O2 g N2 g 2H2O g H 534 0 kJ mol 将热化学方程式 2 就可以得到肼与 N2O4反应的热化学方程式 则 H 534 0 kJ mol 2 8 7 kJ mol 1076 7 kJ mol 选项 C 正确 答案 C 5 甲醇是人们开发和利用的一种新能源 已知 2H2 g O2 g 2H2O l H1 571 8 kJ mol CH3OH g 1 2O2 g CO2 g 2H2 g H2 192 9 kJ mol 1 甲醇蒸气完全燃烧的热化学反应方程式为 2 反应 中的能量变化如图所示 则 H2 kJ mol 用 E1 E2表示 用心 爱心 专心 3 3 H2 g 的燃烧热为 4 请你分析 H2 g 作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点 写出 两点即可 解析 1 根据盖斯定律 反应 反应 可得甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为 CH3OH g 3 2O2 g CO2 g 2H2O l H 764 7 kJ mol 2 反应的最终能量变化只与始态 终态能量有关 与中间状态无关 故 H2 E1 E2 3 根据燃烧热的定义可知 H2 g 的燃烧热为 H 285 9 kJ mol 4 比较 H2 g 和 CH3OH g 完全燃烧的热化学方程式 H2 g 燃烧产物为 H2O 其对环境无 任何影响 CH3OH g 燃烧会产生对环境有影响的温室气体 CO2 且等质量的 H2 g 燃烧比 CH3OH g 燃烧放出的热量多 答案 1 CH3OH g 3 2O2 g CO2 g 2H2O l H 764 7 kJ mol 2 E1 E2 3 285 9 kJ mol 4 H2燃烧的产物对环境无任何污染 等质量的 H2完全燃烧放出的热量比 CH3OH g 的高 其他合理答案也可 限时 45 分钟 满分 100 分 一 选择题 本题包括 7 小题 每小题 6 分 共 42 分 1 2011 江苏高考 化学与人类生活 社会可持续发展密切相关 下列措施有利于节能 减排 保护环境的是 加快化石燃料的开采与使用 研发易降解的生物农药 应用高效洁净的能源转化 技术 田间焚烧秸秆 推广使用节能环保材料 A B C D 解析 本题考查化学与 STSE 的联系 意在考查考生运用化学知识解决实际问题的能力 加快化石燃料的开采与使用不利于节能减排 田间焚烧秸杆会污染环境 故选 B 用心 爱心 专心 4 答案 B 2 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 H 9 48 kJ mol I2 s H2 g 2HI g H 26 48 kJ mol 下列判断正确的是 A 254 g I2 g 中通入 2 g H2 g 反应放热 9 48 kJ B 1 mol 固态碘与 1 mol 气态碘所含的能量相差 17 00 kJ C 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 同样利用 盖斯定律可得出选项 D 正确 答案 D 3 已知断开或形成 1 mol 化学键吸收或放出的能量称为化学键的键能 如 H H 键的键 能为 436 kJ mol NN 键的键能为 945 kJ mol N H 键的键能为 391 kJ mol 则下列有关工 业合成氨反应的热化学方程式正确的是 解析 根据反应热和键能的关系可得 H 945 kJ mol 3 436 kJ mol 6 391 kJ mol 93 kJ mol 答案 A 4 2011 东城模拟 下列说法正确的是 A 任何酸与碱发生中和反应生成 1 mol H2O 的过程中 能量变化均相同 B 同温同压下 H2 g Cl2 g 2HCl g 在光照和点燃条件下的 H 不同 C 已知 2H2 g O2 g 2H2O g H a kJ mol 1 用心 爱心 专心 5 2H2 g O2 g 2H2O l H b kJ mol 1 则 a b D 已知 C s 石墨 O2 g CO2 g H 393 5 kJ mol 1 C s 金刚石 O2 g CO2 g H 395 0 kJ mol 1 则 C s 石墨 C s 金刚石 H 1 5 kJ mol 1 解析 A 项 弱酸与弱碱发生中和反应生成 1 mol H2O 释放的能量小于强酸与强碱发生中 和反应生成 1 mol 水释放的能量 不正确 B 项 不论是在光照还是在点燃条件下的 H 均相同 不正确 C 项 生成液态水放出的热量多 故 a b 不正确 D 项 根据盖斯定律 用两个热化学 方程式相减即得 正确 答案 D 5 2011 重庆高考 SF6是一种优良的绝缘气体 分子结构中只存在 S F 键 已知 1 mol S s 转化为气态硫原子吸收能量 280 kJ 断裂 1 mol F F S F 键需吸收的能量分别为 160 kJ 330 kJ 则 S s 3F2 g SF6 g 的反应热 H 为 A 1780 kJ mol B 1220 kJ mol C 450 kJ mol D 430 kJ mol 解析 本题考查化学反应热计算 化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成 旧键的断 裂吸收热量 新键的生成放出热量 两个热量变化的总体效应即为反应的热效应 S s 3F2 g SF6 g 的反应过程中旧键断裂吸收的热量为 280 kJ 160 kJ 3 760 kJ 新键生成放出的热 量为 330 kJ 6 1980 kJ 反应放出 1220 kJ 的热量 H 1220 kJ mol 答案 B 6 将 1 000 mL 0 1 mol L 1 BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出 a kJ 热量 将 1 000 mL 0 5 mol L 1 HCl 溶液与足量 CH3COONa 溶液充分反应放出 b kJ 热量 不考虑醋酸钠水解 将 500 mL 1 mol L 1 H2SO4溶液与足量 CH3COO 2Ba 可溶性强电解质 溶液反应放出的热量 为 A 5a 2b kJ B 2b 5a kJ C 5a 2b kJ D 10a 4b kJ 解析 依题意可得 Ba2 aq SO aq BaSO4 s 2 4 H 10a kJ mol 1 CH3COO aq H aq CH3COOH aq 用心 爱心 专心 6 H 2b kJ mol 1 则 Ba2 aq SO aq 2CH3COO aq 2H aq BaSO4 s 2CH3COOH aq 2 4 H 10a 4b kJ mol 1 即 0 5 mol H2SO4参与反应放出的热量为 5a 2b kJ 答案 C 7 2011 海淀模拟 红磷 P 和 Cl2发生反应生成 PCl3和 PCl5 反应过程和能量的关系如 下图所示 图中的 H 表示生成 1 mol 产物的数据 已知 PCl5分解生成 PCl3和 Cl2 该分解 反应是可逆反应 下列说法正确的是 A 其他条件不变 升高温度有利于 PCl5的生成 B 反应 2P s 5Cl2 g 2PCl5 g 对应的反应热 H 798 kJ mol C P 和 Cl2反应生成 PCl3的热化学方程式为 2P s 3Cl2 g 2PCl3 g H 306 kJ mol D 其他条件不变 对于 PCl5分解生成 PCl3和 Cl2的反应 增大压强 PCl5的转化率减 小 平衡常数 K 减小 解析 由图可知 P 和 Cl2反应生成 PCl5的热化学方程式是 P s Cl2 g PCl5 g 5 2 H 399 kJ mol 则 A 项错误 B 项正确 图中的 H 表示生成 1 mol 产物的数据 C 项错误 温度不变 平衡常数不变 D 项错误 答案 B 二 非选择题 本题包括 4 小题 共 58 分 8 15 分 化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用 1 蕴藏在海底的 可燃冰 是高压下形成的外观象冰的甲烷水合物固体 甲烷气体燃烧 和水汽化的热化学方程式分别为 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O g H 802 3 kJ mol 1 H2O l H2O g H 44 kJ mol 1 则 356 g 可燃冰 分子式为 CH4 9H2O 释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水 放出的 热量为 2 0 3 mol 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 5 kJ 热量 其热化学方程式为 3 家用液化气中主要成分之一是丁烷 当 1 g 丁烷完全燃烧并生成 CO2和液态水时 放 用心 爱心 专心 7 出热量 50 kJ 试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式 解析 1 356 g 可燃冰 释放的甲烷为 2 mol 根据题中的热化学方程式写出甲烷燃烧 生成液态水的燃烧方程式可计算出放出的热量 2 1 mol 乙硼烷燃烧生成固态 B2O3和液态水放出热量 2165 kJ 649 5 kJ 0 3 3 1 mol 丁烷质量为 58 g 从而可计算出反应热并写出热化学方程式 答案 1 1780 6 kJ 2 B2H6 g 3O2 g B2O3 s 3H2O l H 2165 kJ mol 3 C4H10 g O2 g 4CO2 g 5H2O l 13 2 H 2900 kJ mol 9 15 分 在火箭推进器中装有还原剂肼 N2H4 和强氧化剂 H2O2 当它们混合时 即产 生大量的氮气和水蒸气 并放出大量的热 已知 0 4 mol 液态肼和足量 H2O2反应生成氮气和 水蒸气时放出 256 64 kJ 的热量 1 写出肼和 H2O2反应的热化学方程式 2 已知 H2O l H2O g H 44 kJ mol 则 16 g 液态肼与足量双氧水反应生成氮气 和液态水时 放出的热量是 3 上述反应应用于火箭推进器 除释放出大量热量和快速产生大量气体外 还有一个很 突出的优点是 4 向次氯酸钠溶液中通入一定物质的量的氨气可生成肼 写出反应的离子方程式 该反应的还原产物 是 解析 1 首先根据题意确定反应物和生成物 然后写出化学方程式 N2H4 2H2O2 N2 4H2O 0 4 mol 液态肼和足量 H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出 256 64 kJ 的热量 则 1 mol 液态肼和足量 H2O2反应时放出热量为 2 5 256 64 kJ 641 6 kJ 由此可 写出上述反应的热化学方程式 2 16 g 液态肼的物质的量为 0 5 mol 则与足量双氧水反应生成 0 5 mol N2和 2 mol H2O l 时放出热量为 0 5 mol 641 6 kJ mol 2 mol 44 kJ mol 408 8 kJ 3 反应生成的物质是 N2和 H2O 无污染 4 氨气中氮元素的化合价为 3 肼分子中氮元素的化合价为 2 则氨是还原剂 次氯酸 钠是氧化剂 还原产物是 NaCl 然后根据电子转移守恒以及电荷守恒即可写出离子方程式 用心 爱心 专心 8 答案 1 N2H4 l 2H2O2 l N2 g 4H2O g H 641 6 kJ mol 2 408 8 kJ 3 产物为氮气和水 无污染 4 2NH3 ClO N2H4 Cl H2O NaCl 10 12 分 联合国气候变化大会于 2009 年 12 月 7 18 日在哥本哈根召开 中国政府承 诺到 2020 年 单位 GDP 二氧化碳排放比 2005 年下降 40 45 1 有效 减碳 的手段之一是节能 下列制氢方法最节能的是 填字母序号 A 电解水制氢 2H2O2H2 O2 电解 B 高温使水分解制氢 2H2O2H2 O2 高温 C 太阳光催化分解水制氢 2H2O2H2 O2 TiO2 太阳光 D 天然气制氢 CH4 H2O CO 3H2 2 用 CO2和氢气合成 CH3OCH3 甲醚 是解决能源危机的研究方向之一 已知 CO g 2H2 g CH3OH g H 90 7 kJ mol 1 2CH3OH g CH3OCH3 g H2O g H 23 5 kJ mol 1 CO g H2O g CO2 g H2 g H 41 2 kJ mol 1 则 CO2和氢气合成 CH3OCH3 g 的热化学方程式为 3 在催化剂和一定温度 压强条件下 CO 与 H2可反应生成甲醇 CO g 2H2 g CH3OH g CO 的平衡转化率与温度 压强的关系如 图所示 则 p1 p2 填 或 上述反应的 H 0 填 或 解析 1 太阳能是取之不尽的天然能源 用太阳能分解水最节能 2 利用盖斯定律进行计算 将三个方程式进行形式变换 2CO g 4H2 g 2CH3OH g H 181 4 kJ mol 1 2CH3OH g CH3OCH3 g H2O g H 23 5 kJ mol 1 2CO2 g 2H2 g