届高考化学二轮复习简易通江苏专用Word版训练第5讲 化学反应与能量.docx

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届高考化学二轮复习简易通江苏专用Word版训练第5讲化学反应与能量

第5讲　化学反应与能量

（时间：

45分钟　分值：

100分）

一、单项选择题（共5个小题，每小题3分，共15分）

1．（2013·扬州质检）下列关于化学反应的描述中正确的是（　　）。

A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

B．已知NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）

ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则含40.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，也放出57.3kJ的热量

C．CO（g）的燃烧热是283.0kJ·mol－1，则表示CO（g）的燃烧热的热化学方程式为2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝－283.0kJ·mol－1

D．已知2C（s）＋2O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝a,2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH＝b，则b＞a

解析　A项，放热反应和吸热反应与反应条件无关，A项错误；B项，醋酸是弱酸，醋酸电离需要吸热，B项错误；C项，表示CO（g）的燃烧热的热化学方程式为CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－283.0kJ·mol－1，C项错误；D项，2C（s）＋2O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝a、2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH＝b,2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝c，上述三个燃烧反应都是放热反应，根据盖斯定律知，a＝b＋c，又因为a＜0，b＜0，c＜0，所以b＞a，D项正确。

答案　D

2．（2013·南京摸底）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　B选项正确，水分解反应是吸热反应，反应后能量变大，催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应的热效应。

答案　B

3．（2013·海南，5）已知下列反应的热化学方程式：

6C（s）＋5H2（g）＋3N2（g）＋9O2（g）===2C3H5（ONO2）3（l）ΔH1

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）ΔH2

C（s）＋O2（g）===CO2（g）ΔH3

则反应4C3H5（ONO2）3（l）===12CO2（g）＋10H2O（g）＋O2（g）＋6N2（g）的ΔH为

（　　）。

A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3

C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3

解析　利用盖斯定律分析目标热化学方程式中各物质在已知方程式中的位置及各物质前系数，即可得出A项正确。

答案　A

4．已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下：

①C2H2（g）＋

O2（g）―→2CO2（g）＋H2O（l）

ΔH＝－1300kJ·mol－1

②C6H6（g）＋

O2（g）―→6CO2（g）＋3H2O（l）

ΔH＝－3295kJ·mol－1

下列说法正确的是（　　）。

A．1molC2H2（g）完全燃烧生成气态水时放热大于1300kJ

B．1molC6H6（l）完全燃烧生成液态水时放热大于3295kJ

C．相同条件下，等质量的C2H2（g）与C6H6（g）完全燃烧，C6H6（g）放热更多

D．C2H2（g）三聚生成C6H6（g）的过程属于放热反应

解析　液态水生成气态水要吸热，则A中放热应小于1300kJ，错误；液态苯的能量比气态苯的能量低，则B中放出热量应小于3295kJ，B错误；通过计算可知等质量的两者完全燃烧时乙炔放热多，C错误；根据盖斯定律，由3×①－②得：

3C2H2（g）===C6H6（g）　ΔH＝－605kJ·mol－1，D正确。

答案　D

5．100g炭粉燃烧所得气体中，CO占

、CO2占

，且C（s）＋

O2（g）===CO（g）　ΔH＝－110.35kJ·mol－1，CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－282.57kJ·mol－1，与这些炭粉完全燃烧相比损失的热量是（　　）。

A．784.92kJB．2489.44kJ

C．1569.83kJD．3274.3kJ

解析　损失的热量即为生成的CO没有再燃烧的热量，故损失的热量为

×

×282.57kJ·mol－1＝1569.83kJ，C项正确。

答案　C

二、不定项选择题（共3个小题，每小题6分，共18分）

6．已知：

①1g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出热量120.9kJ，②中和热为57.3kJ·mol－1，③C（石墨s）===C（金刚石s）　ΔH＝＋1.90kJ·mol－1，下列说法正确的是（　　）。

A．氢气的燃烧热为241.8kJ·mol－1

B．氢气燃烧的热化学方程式：

2H2＋O2===2H2O　ΔH＝－483.6kJ·mol－1

C．盐酸和氨水混合的热化学方程式：

H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1

D．由③可知金刚石不及石墨稳定

解析　1gH2为0.5mol,1molH2与O2反应生成1mol气态水，放出241.8kJ的热量，但燃烧热是指生成稳定的氧化物所放出的热量，H2对应的产物是液态水，A错误；热化学方程式中必须标明物质的聚集状态，B错误；中和热是指在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1molH2O时的反应热，但一水合氨是弱碱，C错误；石墨的能量比金刚石的能量低，更稳定，D正确。

答案　D

7．为保护环境并缓解能源危机，专家提出利用太阳能促使燃烧循环使用的构想，转化关系如图所示。

已知：

（1）过程Ⅰ可用如下反应表示：

①2CO2

2CO＋O2

②2H2O（g）

2H2＋O2

③2N2＋6H2O

4NH3＋3O2

④2CO2＋4H2O

2CH3OH＋3O2

⑤2CO＋4H2O

________＋3O2。

（2）25℃时，agCH4完全燃烧释放出bkJ热量。

下列说法不正确的是（　　）。

A．过程Ⅰ是将太阳能转化成化学能

B．反应⑤的另一种产物为CH4

C．ΔH1＝－ΔH2

D．表示甲烷燃烧热的热化学反应方程式为CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－16bkJ·mol－1

解析　选项A，过程Ⅰ都需要在太阳能的条件下合成有关物质，所以这些反应都是将太阳能转化成化学能。

选项B，根据原子守恒可知反应⑤的另一产物为CH4。

选项C，ΔH2为燃料燃烧生成CO2、H2O、N2释放出的能量，根据能量守恒原理，CO2、H2O、N2通过太阳能转化成CH4、CH3OH、H2时吸收的热量为ΔH1、ΔH1与ΔH2的数值大小相等，符号相反，即ΔH1＝－ΔH2。

选项D,25℃时，CH4完全燃烧的化学反应方程式为CH4＋2O2===CO2＋2H2O，agCH4完全燃烧释放出bkJ热量，则16gCH4完全燃烧释放出

kJ热量，故表示其燃烧热的热化学反应方程式应为CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝

－

kJ·mol－1。

答案　D

8．下图是N2与H2反应生成NH3的过程中能量变化的曲线图：

下列叙述正确的是

（　　）。

A．该反应的热化学方程式为

N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g）　ΔH＝－92kJ

B．b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线

C．加入催化剂，该化学反应的反应热减小

D．在温度、体积一定的条件下，通入1molN2和3molH2反应后放出的热量为Q1kJ，若通入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ，则184>Q2>2Q1

解析　反应热的单位是kJ·mol－1，A错；加入催化剂可以降低活化能，故b较为合适，但是不能影响反应热，B对、C错；温度和体积一定的条件下，压强越大越有利于氨的合成，即氮气和氢气的转化率越大，放出的热量大于2Q1kJ，小于184kJ，D正确。

答案　BD

三、非选择题（共4个小题，共67分）

9．（16分）

（1）甲醇是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备甲醛。

甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。

反应过程中的能量关系

①甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是________（填“吸热”或“放热”）反应。

②过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同？

____________原因是______________________________________________。

③写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式_________________________________________________。

（2）已知：

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

②CH3OH（g）＋

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

下列说法正确的是________。

A．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量

B．①反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量

C．根据②推知反应：

CH3OH（l）＋

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

D．反应②的能量变化如图所示

解析　

（1）①E1＜E2，甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是吸热反应。

②反应热与反应的始态和终态有关，与反应的途径无关，故反应热相同。

（2）采用反应①将CH3OH转变成H2时，反应吸热，采用反应②将CH3OH转变成H2时，反应放热，A错误；反应物的总能量小于生成物的总能量时，反应吸热，B错误；液态甲醇转变成气态甲醇时，要吸收热量，液态甲醇参与反应时，放出的热量比气态甲醇的少，ΔH变大，C正确；反应②放热，1molCH3OH（g）和

molO2（g）的总能量大于1molCO2（g）和2molH2（g）的总能量，与图示不符，D错误。

答案　

（1）①吸热　②相同　一个化学反应的反应热仅与反应始态和终态有关，而与反应的途径无关　③CH3OH（g）

HCHO（g）＋H2（g）　ΔH＝＋（E2－E1）kJ·mol－1　

（2）C

10．（2013·苏北四市联考）（18分）

（1）①根据下列图示，写出反应的热化学方程式

_________________________________________________________。

②根据如图所示情况，判断下列说法中正确的是________。

A．其热化学方程式为：

CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）　ΔH＝41kJ·mol－1

B．该反应为吸热反应

C．该反应为放热反应

D．当H2O为液态时，其反应热值小于41kJ·mol－1

（2）已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，该反应的热化学方程式是_________________________________________________________。

（3）如图是某温度下，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。

该反应的热化学方程式为________________________________________________。

a、b两条曲线产生区别的原因很可能是_________________________________。

解析　

（1）②以图示形式将反应CO2（g）＋H2（g）===CO（g）＋H2O（g）的质变与能变呈现出来，并要求判断反应类型及ΔH情况，根据所给图示可知，A选项将反应的反应物与生成物弄反了，故不对，生成物的能量比反应物的能量高，故该反应为吸热反应，B选项正确，则C选项错误；D选项未限定H2O的物质的量，故不对。

（3）b反应中使用催化剂，可以降低反应的活化能，但反应的热效应不会改变。

答案　

（1）①CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）ΔH＝－41kJ·mol－1　②B

（2）S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH＝－296.8kJ·mol－1

（3）N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92kJ·mol－1

a不使用催化剂，b使用了催化剂

11．（2013·徐州统考）（19分）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

反应Ⅰ：

CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）　ΔH1

反应Ⅱ：

CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH2

①上述反应符合“原子经济”原则的是________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。

②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.270

0.012

由表中数据判断，ΔH1______0（填“＞”、“＝”或“＜”）。

③某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）＝0.2mol·L－1，则CO的转化率为________，此时的温度为________（从上表中选择）。

（2）已知在常温常压下：

①2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（g）ΔH1＝－1275.6kJ·mol－1

②2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）ΔH2＝－566.0kJ·mol－1

③H2O（g）===H2O（l）　ΔH3＝－44.0kJ·mol－1

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：

____________________________________________________________。

解析　

（1）①反应Ⅰ的产物只有甲醇，而反应Ⅱ的产物有两种，故反应Ⅰ符合“原子经济”原则；②观察图表数据可得，升温时，K值变小，说明该反应的正反应为放热反应，即ΔH1＜0；③CO的转化率为（2mol－0.2mol·L－1×2L）/2mol×100%＝80%；此时的化学平衡常数为K＝

＝

≈2.041，故此时的温度为250℃。

（2）将三个热化学方程式进行变形：

[①＋（－②）＋4×③]×

，可得甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式，即CH3OH（l）＋O2（g）===CO（g）＋2H2O（l）　ΔH＝[ΔH1＋（－ΔH2）＋4ΔH3]×

＝

－442.8kJ·mol－1。

答案　

（1）①Ⅰ　②＜　③80%　250℃

（2）CH3OH（l）＋O2（g）===CO（g）＋2H2O（l）ΔH＝－442.8kJ·mol－1

12．（创新预测题）（14分）将煤转化为水煤气的主要化学反应为C（s）＋H2O（g）

CO（g）＋H2（g）；C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃烧的热化学方程式为：

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1＝－393.5kJ·mol－1

H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）　ΔH＝－242.0kJ·mol－1

CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－283.0kJ·mol－1

请回答：

（1）根据以上数据，写出C（s）与水蒸气反应的热化学反应方程式：

______________________________________________________。

（2）比较反应热数据可知，1molCO（g）和1molH2（g）完全燃烧放出的热量之和比1molC（s）完全燃烧放出的热量多。

甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律做出如图循环图

并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。

请分析：

甲、乙两同学观点正确的是________（填“甲”或“乙”）；判断的理由是________________________________________________________。

（3）将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点___________________________________________________。

解析　

（1）本题考查盖斯定律，ΔH1－ΔH2－ΔH3即为C（s）与水蒸气反应的焓变。

因此C（s）与水蒸气反应的热化学方程式为：

C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　ΔH＝131.5kJ·mol－1。

（2）根据盖斯定律，煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量应相等，甲同学的错误在于忽视了煤转化为水煤气时要吸收热量。

答案　

（1）C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）ΔH＝131.5kJ·mol－1

（2）乙　甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量（或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3且ΔH2＞0）

（3）①减少污染；②燃烧充分；③方便输送（任填两个）