青海省2012届高三化学 1.3化学反应中的能量变化复习课时训练

用心 爱心 专心 1 1 31 3 化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化 一 选择题 1 广东 下列有关能量转换的说法正确的是 A 煤燃烧是化学能转化为热能的过程 B 化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 C 动物体内葡萄糖被氧化成 CO2是热能转变成化学能的过程 D 植物通过光合作用将 CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程 解析 本题考查了自然界中能量的转化方式 动物体内葡萄糖的氧化是化学能转化 为其他形式的能量 C 错 光合作用是太阳能转化为化学能的过程 D 错 答案 AB 2 北京理综 工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下 SiCl4 g 2H2 g Si s 4HCl g H Q kJ mol Q 0 某温度 压强下 将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应 此条件下为可逆反应 下列叙述正确的是 A 反应过程中 若增大压强能提高 SiCl4的转化率 B 若反应开始时 SiCl4为 1 mol 则达平衡时 吸收热量为Q kJ C 反应至 4 min 时 若 HCl 浓度为 0 12 mol L 则 H2的反应速率为 0 03 mol L min D 当反应吸收热量为 0 025Q kJ 时 生成的 HCl 通入 100 mL 1 mol L 的 NaOH 溶液恰 好反应 解析 本题借助工业上制备硅的反应来考查化学平衡 化学平衡的计算 反应热的 知识点 该反应正反应为体积增大的反应 增大压强平衡左移 SiCl4转化率减小 A 错 该 反应为可逆反应 不能实现完全转化 平衡时吸收的热量一定小于Q kJ B 错 反应至 4 min 时 HCl 的浓度为 0 12 mol L 表示的反应速率为 v HCl 0 03 mol L min 换算 为v H2 0 015 mol L min C 错 当反应吸收 0 025Q kJ 热量时 说明参加反应的 SiCl4为 0 025 mol 生成的 HCl 为 0 1 mol 其与 100 mL 1 mol L 的 NaOH 恰好反应 D 正 确 答案 D 3 上海化学 已知 H2 g F2 g 2HF g 270 kJ 下列说法正确的是 A 2 L 氟化氢气体分解成 1 L 氢气与 1 L 氟气吸收 270 kJ 热量 B 1 mol 氢气与 1 mol 氟气反应生成 2 mol 液态氟化氢放出的热量小于 270 kJ C 在相同条件下 1 mol 氢气与 1 mol 氟气的能量总和大于 2 mol 氟化氢气体的能量 用心 爱心 专心 2 D 1 个氢气分子与 1 个氟气分子反应生成 2 个氟化氢气体分子放出 270 kJ 热量 解析 A 项中热化学方程式的化学计量数只表示物质的量 B 项中气态 HF 变成液态 HF 要放出热量 故应大于 270 kJ C 项中由高能量的反应物生成低能量的生成物才放出热量 D 项中 1 mol H2和 1 mol F2反应生成 2 mol HF 放出的热量才是 270 kJ 答案 C 4 海南化学 白磷与氧可发生如下反应 P4 5O2 P4O10 已知断裂下列化学键需要吸 收的能量分别为 P P a kJ mol 1 P O b kJ mol 1 P P c kJ mol 1 c kJ mol 1 OOd kJ mol 1d kJ mol 1 根据上图的分子结构和有关数据估算该反应的 H 其中正确的是 A 6a 5d 4c 12b kJ mol 1 B 4c 12b 6a 5d kJ mol 1 C 4c 12b 4a 5d kJ mol 1 D 4a 5d 4c 12b kJ mol 1 解析 化学键断裂吸收的能量为 6a 5d kJ 化学键生成放出的能量为 12b 4c kJ 答案 A 5 重庆理综 化学反应 N2 g 3H2 g 2NH3 g 的能量变化如下图所示 该反应的热 化学方程式是 A N2 g 3H2 g 2NH3 l H 2 a b c kJ mol 1 B N2 g 3H2 g 2NH3 g H 2 b a kJ mol 1 用心 爱心 专心 3 C N2 g H2 g NH3 l 1 2 3 2 H 2 b c a kJ mol 1 D N2 g H2 g NH3 g 1 2 3 2 H a b kJ mol 1 解析 本题考查热化学方程式的书写 由能量图象知 mol N2 g 和 mol H2 g 需 1 2 3 2 要吸收a kJ 的热量分解为 1 mol N 和 3 mol H 而 1 mol N 和 3 mol H 放出b kJ 的热量生 成 1 mol NH3 g 1 mol NH3 g 液化放出c kJ 热量 因此由 mol N2 g 和 mol H2 g 生成 1 1 2 3 2 mol NH3 l 的反应热为 a b c kJ 故选 A 答案 A 6 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 CH3OH g H2O g CO2 g 3H2 g H 49 0 kJ mol 1 CH3OH g O2 g CO2 g 2H2 g H 192 9 kJ mol 1 1 2 下列说法正确的是 A CH3OH 的燃烧热为 192 9 kJ mol 1 B 反应 中的能量变化如右图所示 C CH3OH 转变成 H2的过程一定要吸收能量 D 根据 推知反应 CH3OH l O2 g CO2 g 2H2 g 的 H 192 9 kJ mol 1 1 2 解析 A 项 燃烧热指在 101 kPa 时 1 mol 物质完全燃烧 生成稳定氧化物时放 出的热量 B 项 反应 是吸热反应 而图中所示是放热反应 C 项 由题意知 也可以放 热 D 项 由燃烧热的定义和反应 可推知 答案 D 7 已知 1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收 436 kJ 的能量 1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收 243 kJ 的能量 由 H 原子和 Cl 原子形成 1 mol HCl 分子时释放 431 kJ 的能量 下列叙述正确的是 A 氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 用心 爱心 专心 4 H2 g Cl2 g 2HCl g B 氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体 反应的 H 183 kJ mol 1 C 氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体 反应的 H 183 kJ mol 1 D 氢气和氯气反应生成 1 mol 氯化氢气体 反应的 H 183 kJ mol 1 解析 本题主要考查化学反应中的能量变化情况 书写热化学反应方程式时除标明 反应物与生成物的聚集状态外 还必须标明与化学计量数相对应的热量变化值 A 不正确 由已知条件知生成 2 mol HCl 气体时反应物的总键能为 436 kJ 243 kJ 679 kJ 而 2 mol HCl 的键能为 2 431 kJ 862 kJ 所以生成 2 mol HCl 反应过程中放出的热量为 H 679 kJ mol 1 862 kJ mol 1 183 kJ mol 1 答案 C 8 氯原子对 O3的分解有催化作用 O3 Cl ClO O2 H1 ClO O Cl O2 H2 大气臭氧层的分解反应是 O3 O 2O2 H 该反应的能量变化示意图如图所示 下列叙述 中正确的是 A 反应 O3 O 2O2的 H E1 E3 B 反应 O3 O 2O2的 H E2 E3 C O3 O 2O2是吸热反应 D H H1 H2 解析 O3 O 的总能量高于 2O2的能量 反应 O3 O 2O2为放热反应 H 13 2 C H2 B 锡在常温下以灰锡状态存在 C 灰锡转化为白锡的反应是放热反应 D 锡制器皿长期处在低于 13 2 C 的环境中 会自行毁坏 解析 根据盖斯定律 得 Sn s 灰 Sn s 白 H3 H2 H1 2 1 kJ mol 1 因此很容易判断出 A B C 是错误的 由 可看出 在低于 13 2 C 的环境 白锡易变成粉末状的灰锡 自行毁灭 答案 D 10 已知 CH3CH2CH2CH3 g 6 5O2 g 4CO2 g 5H2O l 2 878 kJ CH3 2CHCH3 g 6 5O2 g 4CO2 g 5H2O l 2 869 kJ 下列说法正确的是 A 正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子 B 正丁烷的稳定性大于异丁烷 C 异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程 D 异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多 解析 本题是考查物质稳定性及能量变化的题目 1 mol 正丁烷燃烧放出 2 878 kJ 热量 1 mol 异丁烷燃烧放出 2 869 kJ 热量 正丁烷燃烧放出热量大于异丁烷燃烧放出热量 故 A 正确 正丁烷能量大 稳定性差 故 B 错误 两式相减得 CH3CH2CH2CH3 g CH3 2CHCH3 g 9 kJ 异丁烷转化为正丁烷是一个吸热过程 正丁烷和异丁烷是同分异构体 具 有相同 C H 键 都含有 10 个 C H 键 答案 A 二 非选择题 11 2009 年江苏单科 废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生 并减少污染 废旧 印刷电路板经粉碎分离 能得到非金属粉末和金属粉末 1 下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中 不符合环境保护理念的是 填字母 A 热裂解形成燃油 B 露天焚烧 C 作为有机复合建筑材料的原料 D 直接填埋 2 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 用心 爱心 专心 6 Cu s 2H aq Cu2 aq H2 g H 64 39 kJ mol 1 2H2O2 l 2H2O l O2 g H 196 46 kJ mol 1 H2 g O2 g H2O l H 285 84 kJ mol 1 1 2 在 H2SO4溶液中 Cu 与 H2O2反应生成 Cu2 和 H2O 的热化学方程式为 3 控制其他条件相同 印刷电路板的金属粉末用 10 H2O2和 3 0 mol L 1 H2SO4的混合 溶液处理 测得不同温度下铜的平均溶解速率 见下表 温度 20304050607080 铜平均溶解速率 10 3 mol L 1 min 1 7 348 019 257 987 246 735 76 当温度高于 40 时 铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降 其主要原因是 4 在提纯后的 CuSO4溶液中加入一定量的 Na2SO3和 NaCl 溶液 加热 生成 CuCl 沉淀 制备 CuCl 的离子方程式是 解析 1 B 会引起大气污染 D 会造成土壤 水体重金属污染 2 总方程式为 Cu H2O2 2H Cu2 2H2O 它可由题目提供的 3 个方程式得到 故 H 64 39 196 46 285 84 319 68 kJ mol 1 1 2 故 Cu s H2O2 l 2H aq Cu2 aq 2H2O l H 319 68 kJ mol 1 答案 1 BD 2 Cu s H2O2 l 2H aq Cu2 aq 2H2O l H 319 68 kJ mol 1 3 H2O2分解速率加快 4 2Cu2 SO 2Cl H2O2CuCl SO 2H 2 3 2 4 12 江苏苏北模拟 应用纳米技术制备的纳米金属燃料已应用到社会生活和高科技领域 一些原子序数较小的金属 非金属和常用燃料的单位质量燃烧热的比较如下图所示 肼 N2H4 和硼烷 B5H9 为传统火箭燃料 用心 爱心 专心 7 请回答下列问题 1 结合元素在地壳中的含量 在单位质量燃烧热大于汽油和氢单质的物质中 最具发 展潜力的两种 新型燃料可以是 填写元素符号 这些物质作为燃料使用 除具有高燃烧热值 外 还具有的优点是 填一项 2 使金属在较低温度下燃烧的关键技术之一是将其制成纳米 微米级的颗粒 如此 不仅降低了金属燃料的燃点 也使得燃烧更为容易和充分 其原因是 3 Be 粉和 MnO2粉末在高温下可以反应 类似铝热反应 请写出反应的化学方程式 根据图示推测可能的原因是 解析 本题考查的是图象的理解 难度一般 1 从题意可知 应该从元素在地壳 中的含量考虑 所以最具潜力的新型燃料应该是在地壳中含量较高的元素 即 Al Si 这些 物质作为燃料时 由于其含量较多 所以优点为原料充足 而且由于其燃烧的产物在自然界 中大量存在 所以还可再生且燃烧产物几乎无污染 答案 1 Al Si 原料充足且可再生或燃烧产物几乎无污染 2 块状金属一旦 制成纳米 微米级的颗粒 便极大地增加了与空气 氧气 的接触面 积 加大了化学反应的速率 3 2Be MnO2Mn 2BeO Be 有较高的单位质量燃烧热 比 Al 的还要大 高温 13 全国 理综 红磷 P s 和 Cl2 g 发生反应生成 PCl3 g 和 PCl5 g 反应过程和能 用心 爱心 专心 8 量关系如右图所示 图中的 H表示生成 1 mol 产物的数据 根据上图回答下列问题 1 P 和 Cl2反应生成 PCl3的热化学方程式是 2 PCl5分解成 PCl3和 Cl2的热化学方程式是 上述分 解反应是一个可逆反应 温度T1时 在密闭容器中加入 0 80 mol PCl5 反应达平衡时 PCl5 还剩