高考化学复习 考点17 化学反应与能量变化练习文档格式.docx
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键能/kJ·
mol-1
412
348
612
436
计算上述反应的ΔH=________kJ·
(4)[2015·
安徽理综,27(4)]NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8克NaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是_______________________________
________________________________________________________________________。
1.(2014·
海南化学,4)标准状态下,气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。
已知H—H、H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436kJ·
mol-1、463kJ·
mol-1和495kJ·
下列热化学方程式正确的是( )
A.H2O(g)===H2(g)+
O2(g) ΔH=-485kJ·
B.H2O(g)===H2(g)+
O2(g) ΔH=+485kJ·
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+485kJ·
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-485kJ·
2.[2014·
浙江理综,29(3)]假设某温度下,反应Ⅰ[CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1=218.4kJ·
mol-1]的速率(v1)大于反应Ⅱ[CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g) ΔH2=-175.6kJ·
mol-1]的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是( )
3.(2014·
海南化学,8)某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是(双选)( )
A.反应过程a有催化剂参与
B.该反应为放热反应,热效应等于ΔH
C.改变催化剂,可改变该反应的活化能
D.有催化剂条件下,反应的活化能等于E1+E2
4.(2013·
北京理综,6)下列设备工作时,将化学能转化为热能的是( )
A
B
D
硅太阳能电池
锂离子电池
太阳能集热器
燃气灶
5.(2013·
福建理综,11)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。
其过程如下:
mCeO2
(m-x)CeO2·
xCe+xO2
(m-x)CeO2·
xCe+xH2O+xCO2
mCeO2+xH2+xCO
下列说法不正确的是( )
A.该过程中CeO2没有消耗
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.右图中ΔH1=ΔH2+ΔH3
D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH--2e-===CO
+2H2O
6.(2013·
重庆理综,6)已知:
P4(g)+6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH=akJ·
mol-1,
P4(g)+10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH=bkJ·
P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·
mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·
下列叙述正确的是( )
A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4kJ·
D.P—P键的键能为(5a-3b+12c)/8kJ·
7.(2013·
上海化学,9)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。
然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。
由此可见( )
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.反应的热化学方程式为NH4HCO3+HCl===NH4Cl+CO2+H2O-Q
8.[2014·
北京理综,26(3)①]降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。
已知:
2NO2(g)N2O4(g) ΔH1
2NO2(g)N2O4(l) ΔH2
下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母)________。
9.[2014·
大纲全国卷,28
(1)]化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。
回答下列问题:
已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6℃和76℃,AX5的熔点为167℃。
室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5,放出热量123.8kJ。
该反应的热化学方程式为_______________________________。
10.[2014·
安徽理综,25(3)]CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。
在25℃、101kPa下,已知该反应每消耗1molCuCl(s),放热44.4kJ,该反应的热化学方程式是________________________________________________________________________。
11.[2013·
北京理综,26
(2)]汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
写出该反应的热化学方程式:
________________________
12.[2013·
安徽理综,25(4)]在25℃、101kPa下,已知13.5g的Al固体单质在O2气体中完全燃烧后恢复至原状态,放热419kJ,该反应的热化学方程式是
宁夏银川期末,4)用玻璃棒迅速搅拌如图一所示装置内(小烧杯与玻璃片之间有一薄层水)的固体混合物。
稍后手拿起烧杯时发现玻璃片与烧杯粘结在一起。
下列有关该反应的说法中正确的是( )
A.反应中有化学能转化为热能
B.反应中的能量关系如图二
C.是吸热反应
D.化学键的总键能:
反应物<
生成物
2.(2014·
广西桂林质检,2)下列叙述中正确的是( )
A.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照条件下和点燃条件下的ΔH不同
B.常温下,反应2A(s)+B(g)===2C(g)+D(g)不能自发进行,则该反应的焓变一定大于零
C.需要加热的化学反应,生成物的总能量一定高于反应物的总能量
D.化学反应中必伴随着能量的变化,其表现形式只有热能
3.(2015·
杭州期末,3)根据如图所示的反应判断,下列说法中错误的是( )
A.CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量
B.该反应的焓变大于零
C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键生成放出能量
D.由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应
4.(2015·
南京质检,4)化学反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的能量变化如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.断裂1molH—H键和1molCl—Cl键时能放出xkJ的能量
C.断裂2molH—Cl键时需要吸收ykJ的能量
D.2molHCl(g)的总能量高于1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量
5.(2014·
河北石家庄一次质检,8)物质(tBuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应:
(tBuNO)22(tBuNO) ΔH=+50.5kJ·
mol-1,Ea=90.41kJ·
下列图像合理的是( )
6.(2014·
北京通州摸底)已知:
H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-270kJ·
A.在相同条件下,1molH2(g)与1molF2(g)的能量总和大于2molHF(g)的能量
B.1molH2(g)与1molF2(g)反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJ
C.该反应的逆反应是放热反应
D.该反应过程的能量变化可用下图来表示
7.(2014·
江西九江期末,6)航天燃料从液态变为固态,是一项重要的技术突破。
铍是高效率的火箭材料,燃烧时能放出巨大的能量,已知1kg金属铍完全燃烧放出的热量为62700kJ。
则铍燃烧的热化学方程式是( )
A.Be+
O2===BeO ΔH=-564.3kJ·
B.Be(s)+
O2(g)===BeO(s) ΔH=+564.3kJ·
C.Be(s)+
O2(g)===BeO(s) ΔH=-564.3kJ·
D.Be(s)+
O2(g)===BeO(g) ΔH=-564.3kJ
8.(2015·
湖南株洲一次质检,7)下列有关反应热的说法正确的是( )
A.在化学反应过程中,吸热反应需不断从外界获得能量,放热反应不需从外界获得能量
B.甲烷的燃烧热ΔH=-890kJ·
mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式为:
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890kJ·
C.已知常温常压下:
HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·
mol-1,则有:
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ·
D.已知:
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1=-Q1kJ·
mol-1,S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH2=-Q2kJ·
mol-1,则Q1<
Q2
9.(2015·
湖南怀化期末,5)下列推断正确的是( )
A.由H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·
mol-1,可知含1mo1CH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出热量为57.3kJ
B.由C(石墨,s)C(金刚石,s) ΔH=+1.9kJ·
mol-1,可知石墨比金刚石更稳定
C.由N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·
mol-1,可知将1molN2(g)和3molH2(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量为92.4kJ
D.由ΔG=ΔH-TΔS可知,所有的放热反应都能自发进行
10.(2014·
河南洛阳统考,3)下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1367.0kJ·
mol-1(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH+57.3kJ·
mol-1(中和热)
C.2NO2===O2+2NO ΔH=+116.2kJ·
mol-1(反应热)
D.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-296.8kJ·
11.(2014·
河南十校联考,4)如图表示白磷(P4)分子结构。
白磷在氧气不足时燃烧生成P4O6,P4O6分子结构可以看成是白磷分子中磷磷键之间插入氧原子。
键能表示断裂1mol化学键需要吸收的能量。
几种共价键的键能如下表所示:
P—P
P—O
P===O
O===O
键能/(kJ·
mol-1)
a
b
c
d
则P4(s)+3O2(g)===P4O6(s)的反应热(ΔH)为( )
A.(6a+3d-12b-4c)kJ·
B.(4a+3d-8d)kJ·
C.(6a+3d-12b)kJ·
D.(6a+3d+4c-12b)kJ·
12.(2014·
兰州期末,17)某实验小组在同样的实验条件下,用同样的实验仪器和方法步骤进行两组中和热测定的实验,实验试剂及其用量如表所示。
反应物
起始温度/℃
终了温度/℃
中和热/kJ·
硫酸
碱溶液
①0.5mol·
L-1H2SO4溶液50mL、1.1mol·
L-1NaOH溶液50mL
25.1
ΔH1
②0.5mol·
L-1NH3·
H2O溶液50mL
ΔH2
(1)实验①中碱液过量的目的是________________________________________________________________________。
(2)甲同学预计ΔH1≠ΔH2,其依据是________________________________________________________________________。
(3)若实验测得①中终了温度为31.8℃,则该反应的中和热ΔH1=________(已知硫酸、NaOH溶液密度近似为1.0g·
cm-3,中和后混合液的比热容c=4.18×
10-3kJ·
g-1·
℃-1)。
(4)在中和热测定实验中,若测定硫酸的温度计未用水洗涤就直接测量碱溶液的温度,则测得的中和热ΔH________(填“偏大”“偏小”或“不变”,下同)。
(5)若实验①中硫酸用盐酸代替,且中和反应时有少量HCl挥发,则测得中和反应过程中放出的热量Q________。
13.(2015·
江苏盐城质检,18)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ.已知:
4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)
ΔH=-115.6kJ·
H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184kJ·
(1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是________________________________________________________________________
(2)断开1molH—O键所需能量为________kJ。
Ⅱ.已知:
CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)
ΔH=+206.2kJ·
mol-1 ①
CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)
ΔH=+247.4kJ·
mol-1 ②
又知CH4的燃烧热为890.3kJ·
(1)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式:
(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法,CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)高温下H2O可分解生成分子或原子。
高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。
图中A、B表示的物质依次是________,等物质的量的A、H2化学能较低的物质是________。
考点专练17 化学反应与能量变化
【三年高考真题演练】
[2015年高考真题]
1.C [A项,分子式为C2H6O的有机物可能是乙醇CH3CH2OH或甲醚CH3OCH3,二者性质不同,错误;
B项,两者虽然转化途径不同,但都是由C最终生成CO2,根据盖斯定律可知,放出热量相同,错误;
C项,氧化还原反应中得失电子守恒,正确;
D项,水由H、O两种元素组成,汽油主要是由烃类组成的混合物,由C、H两种元素组成,根据原子守恒可知无法通过化学变化实现由水到汽油的转化,错误。
]
2.C [A项,由能量—反应过程图像中状态Ⅰ和状态Ⅲ知,CO和O生成CO2是放热反应,错误;
B项,由状态Ⅱ知,在CO与O生成CO2的过程中CO没有断键形成C和O,错误;
C项,由状态Ⅲ及CO2的结构式COO知,CO2分子中存在碳氧极性共价键,正确;
D项,由能量—反应过程图像中状态Ⅰ(CO和O)和状态Ⅲ(CO2)分析,状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O原子反应生成CO2的过程,错误。
3.解析
(1)形成1molH2(g)和1molI2(g)共放出436kJ+151kJ=587kJ能量,设断裂2molHI(g)中化学键吸收2akJ能量,则有2a-587=11,得a=299kJ。
[另解:
ΔH=2E(H—I)-E(H—H)-E(I—I),2E(H—I)=ΔH+E(H—H)+E(I—I)=11kJ·
mol-1+436kJ·
mol-1+151kJ·
mol-1=598kJ·
mol-1,则E(H—I)=299kJ·
mol-1]。
(2)根据题给的能量变化图像可知,由N2O与NO反应生成氮气和二氧化氮的反应热为(209-348)kJ·
mol-1=-139kJ·
(3)设“
”部分的化学键键能为akJ·
mol-1,则ΔH=(a+348+412×
5)kJ·
mol-1-(a+612+412×
3+436)kJ·
mol-1=124kJ·
(4)由于0.1molNaBH4放出21.6kJ的热量,所以1molNaBH4反应放出216kJ的热量,正确的热化学方程式为NaBH4(s)+2H2O(l)===NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=-216kJ/mol。
答案
(1)299
(2)-139 (3)124
(4)NaBH4(s)+2H2O(l)===NaBO2(s)+4H2(g)
ΔH=-216kJ/mol
[两年经典高考真题]
1.D [根据“H—H,H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436kJ·
mol-1,463kJ·
mol-1,495kJ·
mol-1”,可以计算出2molH2和1molO2完全反应生成2molH2O(g)产生的焓变是436kJ·
mol-1×
2+495kJ·
1-463kJ·
4=-485kJ·
mol-1,所以该过程的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-485kJ·
mol-1,D正确。
2.C [反应Ⅰ吸热,产物的能量高于反应物,反应Ⅱ放热,产物的能量低于反应物;
又由于反应Ⅰ速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),反应Ⅰ的活化能低于反应Ⅱ,则C项图符合题意。
3.BC [A项,由图可知,反应过程a需要的活化能比b要高,所以a没有催化剂参与,错误;
B项,由图可知,该反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以该反应属于放热反应,反应的热效应等于反应物与生成物能量之差,即ΔH,正确;
C项,使用催化剂,改变了反应进行的途径,降低了反应的活化能,正确。
4.D [A项,硅太阳能电池将太阳能转化为电能;
B项锂离子电池将化学能转化为电能;
C项太阳能集热器将太阳能转化为热能;
D燃气灶是通过可燃性气体的燃烧,将化学能转化为热能。
5.C [由题意知CeO2为该反应的催化剂,A正确;
将两反应叠加,得H2O+CO2CO+H2+O2实现了太阳能向化学能的转化,B正确;
由图中箭头方向知:
ΔH1=-(ΔH2+ΔH3),C错误;
以CO和O2构成碱性燃料电池时,电极反应方程式分别为
,D正确。
6.C [A项,由于氯原子半径小于磷原子半径,所以P—P键的键能应小于P—Cl键的键能,错误。
B项,由于不知PCl5(g)===PCl5(s)对应的ΔH,所以无法根据盖斯定律求得该反应的ΔH,错误。
C项,P4(g)+10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH=bkJ·
mol-1①
mol-1②
①-②得
Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(g) ΔH=
kJ·
ECl-Cl+3×
1.2ckJ·
mol-1-5×
ckJ·
mol-1=
mol-1ECl-Cl=
mol-1,正确。
D项,根据P4(g)+10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH=bkJ·
mol-1得
6EP-P+10×
mol-1-4×
5ckJ·
mol-1=bkJ·
mol-1,EP-P=
mol-1,错误。
7.B [根据醋酸逐渐凝固,说明该反应是吸热反应,则A、C错误,B正确;
热化学方程式的书写要注明物质的状态,D错误。
8.A [由于2NO2N2O4为化合反应,是放热反应,又根据N2O4(g)具有的能量大于N2O4(l),故A项符合题意。
9.解析 根据题目信息可知,室温时AX3为液态、X2为气体、AX5为固体,其热化学方程式为AX3(l)+X2(g)===AX5(s) ΔH=-123.8kJ·
答案 AX3(l)+X2(g)===AX5(s) ΔH=-123.8kJ·
10.解析 根据题意可写出化学方程式为4CuCl+O2===2CuCl2+2CuO;
根据题中数据知,消耗4molCuCl(s)放热为44.4kJ×
4=177.6kJ,故该反应的热化学方程式为:
4CuCl(s)+O2(g)===2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6kJ·
答案 4CuCl(s)+O2(
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