化学反应能量.docx

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化学反应能量

2015届高考化学一轮总复习单元检测卷：

第六章化学反应与能量变化（人教版）

一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题3分，共45分）

　1.（2014•唐山第二次模拟）已知常温常压下，N2（g）和H2（g）反应生成2molNH3（g），放出92.4kJ热量，在同温同压下向密闭容器中通入1molN2和3molH2，达平衡时放出的热量为Q1kJ；向另一体积相同的容器中通入0.5molN2、1.5molH2和1molNH3，相同温度下达到平衡时放出的热量为Q2kJ，则下列关系式中正确的是（　　）

A．Q2

C．Q1

　2.下列关于热化学反应的描述中正确的是（　　）

A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝—57.3kJ/mol，则1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应的放热为114.6kJ

B．H2（g）的燃烧热是285.8kJ/mol，则2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g）反应的ΔH＝＋571.6kJ/mol

C．放热反应比吸热反应容易发生

D．1mol丙烷燃烧生成水和二氧化碳所放出的热量是丙烷的燃烧热

　3.下列说法不正确的是（　　）

A．1g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出热量120.9kJ，氢气的燃烧热大于241.8kJ·mol－1

B．500℃30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放热19.3kJ，其热化学方程式为：

N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g）　ΔH＝－38.6kJ·mol－1

C．常温下，反应C（s）＋CO2（g）===2CO（g）不能自发进行，则该反应的ΔH>0

D．已知中和热为－57.3kJ·mol－1，若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3kJ

4.已知：

H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）　ΔH＝－akJ·mol－1（a＞0），下列说法中正确的是（　　）

A．2LHCl气体分解成1LH2与1LCl2吸收akJ热量

B．1molH2与1molCl2反应生成2mol液态HCl放出的热量小于akJ

C．在相同条件下，1molH2和1molCl2的能量总和大于2molHCl气体的能量

D．1个H2分子与1个Cl2分子反应生成2个HCl气体分子放出akJ热量　5.硫有多种单质。

S（单斜）和S（正交）是其中的两种同素异形体。

已知：

①S（单斜，s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH1＝－297.16kJ·mol－1

②S（正交，s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH2＝－296.83kJ·mol－1

③S（单斜，s）===S（正交，s）　ΔH3

下列说法不正确的是（　　）

A．ΔH3<0

B．正交硫比单斜硫稳定

C．单斜硫转化为正交硫是吸热反应

D．质量相等时，单斜硫能量比正交硫能量高

　6.在298K、100kPa时，已知：

2H2O（g）===O2（g）＋2H2（g）　ΔH1

Cl2（g）＋H2（g）===2HCl（g）　ΔH2

2Cl2（g）＋2H2O（g）===4HCl（g）＋O2（g）　ΔH3

则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是（　　）

A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2

B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2

C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2

D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2

　7.下列各组变化中，化学反应的热量变化前者小于后者的一组是（　　）

①CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH1；

CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH2

②2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH1；

H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH2

③t℃时，在一定条件下，将1molSO2和1molO2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时放出的热量分别为Q1、Q2

④CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g）　ΔH1；

CaO（s）＋H2O（l）===Ca（OH）2（s）　ΔH2

A．①②③B．②④

C．②③④D．③④

　8.（2014湖北省武汉六中11月联考）已知：

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝－566kJ/mol，Na2O2（s）＋CO2（g）===Na2CO3（s）＋

O2（g）　ΔH＝－226kJ·mol－1。

根据以上热化学方程式判断，下列说法不正确的是（　　）

A．下图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系

B．CO的燃烧热为283kJ/mol

C．2Na2O2（s）＋2CO2（s）===2Na2CO3（s）＋O2（g）　ΔH>－452kJ/mol

D．CO（g）与Na2O2（s）反应放出509kJ热量时，电子转移数为2NA（NA表示阿伏加德罗常数的值）

　9.已知：

①C（s）、H2（g）的燃烧热是393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1

②CH3COOH（l）＋2O2（g）===2CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－782.3kJ·mol－1

③H2O（l）===H2O（g）　ΔH＝＋44.0kJ·mol－1

则反应：

2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l）的反应热为（　　）

A．－576.3kJ·mol－1B．－532.3kJ·mol－1

C.－488.3kJ·mol－1D．—244.15kJ·mol－1

10.断裂1mol化学键所需的能量如下：

化学键

N—N

O===O

NN

N—H

键能（kJ）

154

500

942

a

火箭燃料肼（H2N—NH2）的有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法错误的是（　　）

A．N2比O2稳定

B．N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－534kJ·mol－1

C．表中的a＝194

D．图中的ΔH3＝＋2218kJ·mol－1

11.已知热化学方程式：

①H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）　ΔH＝akJ/mol

②H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH＝bkJ/mol

③C（s）＋

O2（g）===CO（g）　ΔH＝ckJ/mol

④C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝dkJ/mol

关于上面热化学方程式的判断不正确的是（　　）

A．a、b、c、d都小于0

B．（a＋c）＞（b＋d）

C．CO的燃烧热|c—d|kJ/mol

D．燃烧10gH2最多放出的热量为|5a|kJ

12.已知丙烷的燃烧热为2221.5kJ/mol，正丁烷的燃烧热为2878kJ/mol，异丁烷的燃烧热为2869.6kJ/mol；下列有关说法正确的是（　　）

A．丙烷燃烧的热化学方程式为：

C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝－2221.5kJ/mol

B．相同质量的正丁烷和异丁烷分别完全燃烧，前者需要的氧气多，产生的热量也多

C．正丁烷比异丁烷稳定

D．丙烷燃烧时主要是将化学能转变为热能和光能

13.某实验小组学生用50mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。

通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热。

下列说法正确的是（　　）

A．如图条件下实验过程中没有热量损失

B．图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒

C．烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯

D．若改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液进行反应，从理论上说所求反应热相等

14.在密闭容器中充入4molSO2和3molO2，一定条件下建立平衡：

2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＝－QkJ/mol测得SO2的转化率为90%，则在此条件下，反应放出的热量为（　　）

A．1.8QkJB．2QkJ

C．QkJD．0.9QkJ

15.已知：

NH3·H2O（aq）与H2SO4（aq）反应生成1mol正盐的ΔH＝－24.2kJ·mol－1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1。

则NH3·H2O在水溶液中电离的ΔH等于（　　）

A．－69.4kJ·mol－1B．－45.2kJ·mol－1

C．＋69.4kJ·mol－1D．＋45.2kJ·mol－1

二、非选择题（本题包括5小题，共55分）

16.（11分）由于燃料电池汽车，尤其氢燃料电池汽车可以实现零污染排放，驱动系统几乎无噪音，且氢能取之不尽、用之不竭，燃料电池汽车成为近年来汽车企业关注的焦点。

为了获得竞争优势，各国纷纷出台政策，加速推进燃料电池关键技术的研发。

燃料电池的燃料选择有氢气、甲醇等。

（1）二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气合成为甲醇，甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。

已知氢气、甲醇燃烧的热化学方程式如下：

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－285kJ·mol－1①

CH3OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－726.0kJ·mol－1②

写出二氧化碳与氢气合成甲醇液体的热化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）有科技工作者利用稀土金属氧化物作为固体电解质制造出了甲醇－空气燃料电池。

这种稀土金属氧化物在高温下能传导O2－。

①这个电池的正极发生的反应是________________________________________________________________________；

负极发生的反应是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②在稀土金属氧化物的固体电解质中，O2－的移动方向是　正极流向负极　。

③甲醇可以在内燃机中燃烧直接产生动力推动机动车运行，而科技工作者要花费大量的精力研究甲醇燃料汽车。

主要原因是　燃料电池的能量转化率高　。

17.（13分）

（1）室温下，将1g苯（C6H6）完全燃烧生成液态水和CO2，放出41.8kJ的热量。

写出C6H6燃烧的热化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）今有两个热化学方程式：

H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）　ΔH＝akJ·mol－1

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝bkJ·mol－1

请回答下列问题：

（提示：

|b|表示b的绝对值）

①若2molH2完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量　＜　（填“>”、“<”或“＝”）|b|kJ。

②反应热的关系：

2a　＞　b（填“>”、“<”或“＝”）。

（3）丙烷燃烧可以通过以下两种途径：

途径Ⅰ：

C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l）　ΔH＝－akJ·mol－1，

途径Ⅱ：

C3H8（g）===C3H6（g）＋H2（g）　ΔH＝＋bkJ·mol－1，

2C3H6（g）＋9O2（g）===6CO2（g）＋6H2O（l）　ΔH＝－ckJ·mol－1，

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－dkJ·mol－1，（a、b、c、d均为正值）

请回答下列问题：

①判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径Ⅰ放出的热量　＝　（填“>”、“<”或“＝”）途径Ⅱ放出的热量。

②由于C3H8（g）===C3H6（g）＋H2（g）的反应中，反应物具有的总能量　＜　（填“>”、“<”或“＝”）生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要　吸收　（填“放出”或“吸收”）能量才能转化为生成物。

18.（10分）参考下列图表和有关要求回答问题：

（1）图Ⅰ是1molNO2（g）和1molCO（g）反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是　减小　，ΔH的变化是　不变　　（填“增大”、“减小”或“不变”）。

请写出NO2和CO反应的热化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）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：

①CH3OH（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋3H2（g）　ΔH＝＋49.0kJ·mol－1

②CH3OH（g）＋1/2O2（g）===CO2（g）＋2H2（g）　ΔH＝－192.9kJ·mol－1

又知③H2O（g）===H2O（l）　ΔH＝－44kJ·mol－1

则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

（3）下表是部分化学键的键能数据：

化学键

P—P

P—O

O===O

P===O

键能/kJ·mol－1

a

b

c

x

已知1mol白磷（P4）完全燃烧放热为dkJ，白磷及其完全燃烧的产物结构如图Ⅱ所示，则上表中x＝______________________________kJ·mol－1（用含有a、b、c、d的代数式表示）。

19.（10分）碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。

（1）有机物M经过太阳光光照可转化为N，转化过程如下：

ΔH＝＋88.6kJ·mol－1

则M、N相比，较稳定的是　M　。

（2）已知CH3OH（l）的燃烧热ΔH＝－238.6kJ·mol－1，CH3OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－akJ·mol－1，则a　＜　（填“＞”、“＝”或“＜”）238.6。

（3）使Cl2和H2O（g）通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。

将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合后在高温下煅烧，所得物质可作高温材料，4Al（s）＋3TiO2（s）＋3C（s）===2Al2O3（s）＋3TiC（s）　ΔH＝－1176kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1mol电子，放出的热量为　98kJ　。

20.（11分）近年来，由CO2催化加氢合成甲醇的相关研究受到越来越多的关注。

该方法既可解决CO2废气的利用问题，又可开发生产甲醇的新途径，具有良好的应用前景。

已知4.4gCO2气体与H2经催化加氢生成CH3OH气体和水蒸气时放出4.95kJ的能量。

（1）该反应的热化学方程式为：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）在270℃、8MPa和适当催化剂的条件下，CO2的转化率达到22%，则4.48m3（已折合为标准状况）的CO2能合成CH3OH气体的物质的量是　44mol　，此过程中能放出热量　2178　kJ。

（3）又已知H2O（g）===H2O（l）　ΔH＝－44kJ/mol，则22gCO2气体与H2反应生成CH3OH气体和液态水时放出热量为　46.75　kJ。

（4）根据该反应特点，有利于甲醇合成的条件是　C　

A．高压高温B．低压高温

C．高压低温D．低压低温

六）

1．A　解析：

两种平衡为相同平衡状态，但后者生成的NH3小于前者，故Q2

2．B　解析：

中和热是指生成1molH2O时放出的热量，1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应生成2mol水外，还生成了硫酸钡，放热大于114.6kJ，A错误；燃烧热是指1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g）　ΔH＝－2×（－285.8）＝＋571.6kJ/mol，B正确；反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，与反应吸热还是放热无关，如放热反应铝热反应要高温才能进行，氢氧化钡晶体与氯化铵的反应尽管是吸热反应，但常温下搅拌就可进行，C错误；不能确定生成的是气态水还是液态水，D错误。

3．B　解析：

1mol氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出热量241.8kJ，气态水转化为稳定态液态水时能再放出能量，A正确；N2与H2的反应是可逆的，不能反应完全，而热化学方程式的ΔH数值应是完全反应时的数值，B错误；C中反应是熵增的反应，如果焓减那就一定可以自发，而此反应常温下不能自发，只能是ΔH>0，C正确；H2SO4的浓溶液与NaOH溶液混合时要放热，D正确。

4．C　解析：

2molHCl气体分解成1molH2和1molCl2吸收akJ热量，A项错误；因气态HCl变为液态时放热，所以生成2mol液态HCl时放出的热量大于akJ，B项错误；C项正确；1个H2分子与1个Cl2分子生成2个HCl分子放出的热量远远小于akJ，D项错误。

5．C　解析：

根据盖斯定律，ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－297.16kJ·mol－1－（－296.83kJ·mol－1）＝－0.33kJ·mol－1<0；由热化学方程式可知，单斜硫转化为正交硫是放热反应；正交硫比单斜硫稳定；质量相等时，单斜硫比正交硫能量高，即选C。

6．A　解析：

设提供的三个热化学方程式分别为①、②、③，根据盖斯定律，由①＋②×2可以得到③，故ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3，A项正确。

7．A　解析：

①中，CH4燃烧生成液态水时放出的热量多，则ΔH1＜ΔH2；②中ΔH1＝2ΔH2，ΔH1、ΔH2均为负值，则ΔH1＜ΔH2；③中，1molSO2和1molO2反应时恒容条件下比恒压条件下转化率小，放出的热量少，故Q1＜Q2；④中，CaCO3分解为吸热反应ΔH1＞0，CaO和H2O反应为放热反应ΔH2＜0，故ΔH1＞ΔH2。

①②③符合题意。

8．A　解析：

A.依据热化学方程式：

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝－566kJ/mol；分析图象中一氧化碳和氧气物质的量为1、

，物质的量与反应的物质的量不符合，故A错误；B.已知：

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝－566kJ/mol；一氧化碳的燃烧热为283kJ/mol，故B正确；C.固体二氧化碳变化为气体二氧化碳需要吸热，焓变放热是负值；依据热化学方程式判断，2Na2O2（s）＋2CO2（g）===2Na2CO3（s）＋O2（g）　ΔH＝－452kJ/mol；所以反应2Na2O2（s）＋2CO2（s）===2Na2CO3（s）＋O2（g）　ΔH＞－452kJ/mol，故C正确；D.已知：

①2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝－566kJ/mol；②Na2O2（s）＋CO2（g）===Na2CO3（s）＋

O2（g）　ΔH＝－226kJ/mol，根据盖斯定律②×2＋①得到：

2Na2O2（s）＋2CO（g）===2Na2CO3（s）　ΔH＝－1018kJ/mol；CO（g）与Na2O2（s）反应放出509kJ热量时，反应的一氧化碳物质的量为1mol，电子转移数为2×6.02×1023，故D正确，答案选A。

9．C　解析：

C（s）、H2（g）的燃烧热是393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1，则有

（1）C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－393.5kJ·mol－1；

（2）H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH＝－285.8kJ·mol－1；目标方程式2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l）由

（1）×2＋

（2）×2－②＋③×2加合得到，根据盖斯定律，目标方程式的反应热ΔH＝（－2×393.5kJ·mol－1）＋（－2×285.8kJ·mol－1）＋782.3kJ·mol－1＋2×44.0kJ·mol－1＝－488.3kJ·mol－1。

10．C　解析：

N2中含有NN，键能比O===O大，A正确；据图象中反应物、生成物的总能量变化可知，B正确；反应物断键吸收的能量是2752kJ－534kJ＝2218kJ，则4a＋154kJ＋500kJ＝2218kJ，解得a＝391.3kJ，C错误；图中的ΔH3表示断裂化学键时所需要吸收的能量，D正确。

11．D　解析：

所有燃烧均为放热反应，A正确；气态水比液态水具有较高的能量，a＞b，完全燃烧能放出更多的能量，c＞d，故（a＋c）＞（b＋d），B正确；由④－③可得，CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝d—c（kJ/mol），C正确；生成液态水时放出的能量最多，燃烧10gH2最多放出的热量为|5b|kJ，D错误。

12．D　解析：

A项中，水为气态，不正确；正丁烷和异丁烷互为同分异构体，等质量燃烧时需要氧气的量相同；根据正丁烷和异丁烷的燃烧热可推知，C4H10（正）===C4H10（异）　ΔH＝－8.4kJ/mol，因此，异丁烷比正丁烷稳定。

13．B　解析：

图中小烧杯与大烧杯之间有很大空隙未填满碎纸条，会有较多的热量散失，A错误；烧杯间碎纸条的主要作用是隔热保温