高考化学二轮专题复习习题专题二基本理论第六讲化学反应与能量课后达标检测

[课后达标检测][学生用书P135(单独成册)]1．最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是()A．CO和O生成CO2是吸热反应B．在该过程中，CO断键形成C和OC．CO和O形成了具有极性共价键的CO2D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程解析：选C。A.状态Ⅰ总能量为反应物总能量，状态Ⅲ总能量为生成物总能量，由图示知反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应。B.从状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和O，C、O原子间一直有化学键。C.由图示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C与O形成极性共价键。D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2的反应过程。2．下列反应中能量变化与其他不同的是()ABCD铝热反应燃料燃烧酸碱中和反应Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体混合解析：选D。铝热反应、燃料燃烧、酸碱中和反应均是放热反应，而Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体的反应是吸热反应。3．根据下图，下列判断中正确的是()A．石墨与O2生成CO2的反应是吸热反应B．金刚石、石墨与O2反应，均可生成具有极性共价键的CO2C．从能量角度看，金刚石比石墨更稳定D．C(金刚石，s)=C(石墨，s)ΔH＝E3－E1解析：选B。A项，石墨与O2的总能量高于生成物的总能量，反应放热，错误；B项，CO2中存在C=O极性共价键，正确；C项，从能量角度看，金刚石的能量高于石墨的能量，金刚石没有石墨稳定，错误；D项，金刚石的能量高于石墨的能量，C(金刚石，s)=C(石墨，s)，反应放热，ΔH＝E1－E2，错误。4．已知H2(g)＋Br2(l)=2HBr(g)ΔH＝－72kJ·mol－1，蒸发1molBr2(l)需要吸收的热量为30kJ，其他相关数据如表所示。物质H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369则表中a为()A．404 B．260C．230 D．200解析：选D。本题主要考查键能与反应热的关系。由已知得：Br2(l)=Br2(g)ΔH＝＋30kJ·mol－1，则H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)ΔH＝－102kJ·mol－1。由反应热与键能关系得436＋a－2×369＝－102，a＝200，D项正确。5．(2016·高考江苏卷)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是()①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH1＝＋571.6kJ·mol－1②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH2＝＋131.3kJ·mol－1③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝＋206.1kJ·mol－1A．反应①中电能转化为化学能B．反应②为放热反应C．反应③使用催化剂，ΔH3减小D．反应CH4(g)=C(s)＋2H2(g)的ΔH＝＋74.8kJ·mol－1解析：选D。A项，反应①是光能转化为化学能，错误；B项，反应②的焓变为正值，属于吸热反应，错误；C项，催化剂不会改变反应的焓变，错误；D项，根据盖斯定律，由③－②得所求反应，其焓变为206.1kJ·mol－1－131.3kJ·mol－1＝＋74.8kJ·mol－1，正确。6．(2015·高考重庆卷)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝xkJ·mol－1已知：碳的燃烧热ΔH1＝akJ·mol－1S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－12K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1则x为()A．3a＋b－c B．c－3a－bC．a＋b－c D．c－a－b解析：选A。表示碳燃烧热的热化学方程式为①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1，将另外两个热化学方程式进行编号，②S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1，运用盖斯定律，①×3＋②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝(3a＋b－c)kJ·mol－1，则x＝3a＋b－c，故A正确。7．由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是()A．反应生成1molN2时转移4mole－B．反应物能量之和大于生成物能量之和C．N2O(g)＋NO(g)=N2(g)＋NO2(g)ΔH＝－139kJ·mol－1D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和解析：选A。A项，化学方程式：N2O＋NO=N2＋NO2，生成1molN2时转移电子2mol，故说法错误；B项，根据能量变化图，反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应属于放热反应，故说法正确；C项，根据能量变化图，N2O(g)＋NO(g)=N2(g)＋NO2(g)ΔH＝(209－348)kJ·mol－1＝－139kJ·mol－1，故说法正确；D项，断键吸收能量，成键释放能量，此反应是放热反应，因此断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，故说法正确。8．已知一定温度下合成氨的化学反应：N2＋3H22NH3，每生成2molNH3放出92.4kJ的热量，在恒温、恒压的密闭容器中进行如下实验：①通入1molN2和3molH2，达平衡时放出热量为Q1，②通入2molN2和6molH2，达平衡时放出热量为Q2，则下列关系正确的是()A．Q2＝2Q1B．Q1＜0.5Q2C．Q1＝Q2＜184.8kJD．Q1＝Q2＜92.4kJ解析：选A。1molN2(g)与3molH2(g)反应生成2molNH3(g)放出的热量是92.4kJ。该反应为可逆反应，物质不能完全反应，恒温、恒压下，反应前后气体的物质的量发生变化，①、②中n(N2)∶n(H2)均为1∶3，二者为等效平衡，反应物的转化率相同，②中参加反应的n(N2)是①中的2倍，所以Q2＝2Q1＜184.8kJ。9．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应过程中能量的变化如图所示。已知1molSO2(g)与0.5molO2(g)反应生成1molSO3(g)的ΔH＝－99kJ·mol－1。请回答下列问题：(1)图中A点、C点的数值分别表示________________、______________，E的大小对该反应的反应热________(填“有”或“无”)影响。(2)该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点________(填“升高”或“降低”)，理由是________________________________________________________________________。(3)图中ΔH＝________kJ·mol－1。解析：(1)图中A点、C点的数值分别表示反应物总能量、生成物总能量，反应热可表示为AB段、BC段能量之差，即反应热与活化能的大小无关。(2)E为不加催化剂的活化能，使用催化剂可使反应的活化能降低，故加V2O5会使图中B点降低。(3)因1molSO2(g)与0.5molO2(g)反应生成1molSO3(g)的ΔH＝－99kJ·mol－1，所以2molSO2(g)与1molO2(g)反应生成2molSO3(g)的ΔH＝－198kJ·mol－1。答案：(1)反应物总能量生成物总能量无(2)降低使用催化剂可降低反应的活化能(3)－19810．已知E1＝134kJ/mol、E2＝368kJ/mol，请参考题中图表，按要求填空：(1)图Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(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)，ΔH的变化是________。NO2和CO反应的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)下表所示是部分化学键的键能参数：化学键P—PP—OO=OP=O键能/kJ·mol－1abcx已知白磷的燃烧热为dkJ·mol－1，白磷及其完全燃烧生成的产物的结构如图Ⅱ所示，表中x＝________(用含a、b、c、d的代数式表示)。(3)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Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)ΔH3则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是ΔH3＝________________________________________________________________________。解析：(1)加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E1和E2都减小，但E1－E2不变，即反应热不改变。由图知，1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO放出热量368－134＝234(kJ)，该反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g)ΔH＝－234kJ·mol－1。(2)白磷燃烧的化学方程式为P4＋5O2eq\o(=,\s\up7(点燃))P4O10，1mol白磷完全燃烧需拆开6molP—P、5molO=O，形成12molP—O、4molP=O，故12mol×bkJ·mol－1＋4mol×xkJ·mol－1－(6mol×akJ·mol－1＋5mol×ckJ·mol－1)＝dkJ，解得x＝eq\f(1,4)(6a＋5c＋d－12b)。(3)观察方程式，利用盖斯定律，Ⅱ×2－Ⅰ得方程式Ⅲ，故ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。答案：(1)减小不变NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ/mol(2)eq\f(1,4)(6a＋5c＋d－12b)(3)2ΔH2－ΔH111．(1)已知：①TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)ΔH＝＋140kJ·mol－1②2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1写出TiO2和焦炭、Cl2反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：________________________________________________________________________。(2)有一类甲醇质子交换膜燃料电池，需将甲醇蒸气转化为氢气，两种反应原理是A．CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0kJ·mol－1B．CH3OH(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－676.7kJ·mol－1由上述方程式可知，1molCH3OH完全燃烧生成H2O(l)时放出的热量________(填“大于”“等于”“小于”或“不能确定”)676.7kJ。已知水的汽化热为44kJ·mol－1，则表示H2燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________________。解析：(1)由①＋②即可得到目标方程式。(2)气态水变为液态水要放出热量，故1molCH3OH完全燃烧生成H2O(l)时放出的热量应大于