高考化学专题12化学反应与能量考点专练2.docx

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高考化学专题12化学反应与能量考点专练2

专题12化学反应与能量

1．已知2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）,△H=-198kJ/mol,在V2O5存在时反应过程中的能量变化如图所示。

下列叙述正确的是

A．△H=E4-E3+E2-E1

B．加入V2O5后反应经过

两步完成,其中第一步决定反应速率

C．加入V2O5,△H不变,但反应速率改变

D．向密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生上述反应达平衡时,反应放热198kJ

【答案】C

2．A和B转化为C的催化反应历程示意图如下。

下列说法不正确的是

A．催化剂在反应前后保持化学性质不变

B．生成C总反应的原子利用率为100%

C．①→②的过程吸收能量

D．C的水溶液呈弱酸性

【答案】C

3．在含Fe3+的S2O82－和I－的混合溶液中,反应S2O82－（aq）+2I－（aq）=2SO42－（aq）+I2（aq）的分解机理及反应进程中的能量变化如下：

步骤①：

2Fe3+（aq）+2I－（aq）=I2（aq）+2Fe2+（aq）

步骤②：

2Fe2+（aq）+S2O82－（aq）=2Fe3+（aq）+2SO42－（aq）

下列有关该反应的说法正确的是

A．化

学反应速率与Fe3+浓度的大小有关

B．该反应为吸热反应

C．Fe2+是该反应的催化剂

D．若不加Fe3+,则正反应的活化能比逆反应的大

【答案】A

【解析】A.铁离子可以看做该反应的催化剂,根据反应的机理,化学反应速率与Fe3+浓度的大小有关,故A正确；B.反应物的总能量高于生成物的总能量,所以反应为放热反应,故B不正确；C.Fe3+是该反应的催化剂,故C不正确；D.此反应为放热反应,不管加不加催化剂,正反应活化能都低于逆反应活化能,故D错误。

7．向20mL0.40mol/LH2O2溶液中加入少量KI溶液：

ⅰ．H2O2+I-=H2O+IO﹣；ⅱ．H2O2+IO﹣=H2O+O2↑+I﹣。

H2O2分解反应过程中能量变化和不同时刻测得生成O2的体积（已折算标准状况）如下。

t/min

0

5

10

15

20

V（O2）/mL

0.0

12.6

20.16

28.0

32.7

下列判断不正确的是

A．从图中可以看出,KI能增大H2O2的分解速率

B．反应ⅰ是放热反应,反应ⅱ是吸热反应

C．0~10min的平均反应速率：

v（H2O2）≈9.0×10-3mol/（L·min）

D．H2O2在反应过程中既体现了氧化性,又体现了还原性

【答案】B

8．反应A＋B→C分两步进行：

①A＋B→X,②X→C,反应过程中能量变化如图所示,E1表示反应A＋B→X的活化能。

下列有关叙述正确的是

A．X是反应A＋B→C的催化剂

B．反应A＋B→C的ΔH<0

C．E2表示反应X→C的活化能

D．加入催化剂可改变反应A＋B→C的焓变

【答案】B

【解析】A.X是总反应的中间产物,在第一步反应中生成,在第二步反应中消耗,如果X是总反应的催化剂,则应该在第一步反应中消耗,在第二步反应中生成,A项错误；B.从图象中明显看出,反应物A、B的总能量高于生成C的决能量,反应放热,ΔH<0,B项正确；C．E2表示的是X→C的逆反应的活化能,C项错误；D.焓变和反应物、生成物的总能量有关,与反应变化过程无关,催化剂只通过改变反应途径而改变反应速率,不改变反应的焓变,D项错误。

12．某温度时,VIA元素单质与H2反应生成气态H2X的热化学方程式如下：

1/2O2（g）+H2（g）=H2O（g）ΔH=-242kJ·mol-1

S（g）+H2（g）=H2S（g）ΔH=-20kJ·mol-1

Se（g）+H2（g）

H2Se（g）ΔH=+81kJ·mol-1

下列说法正确的是（）

A．稳定性：

H2O>H2S>H2Se

B．降温有利于Se与H2反应生成H2Se

C．O2（g）+2H2S（g）=2H2O（g）+2S（g）ΔH=444kJ·mol-1

D．随着核电荷数的增加,VIA族元素单质与H2的化合反应越容易发生

【答案】A

13．我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程,该历程示意图如下所示。

下列说法不正确的是

A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%

B．CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂

C．①→②放出能量并形成了C—C键

D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

【答案】D

【解析】A项,根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH,总反应为CH4+CO2

CH3COOH,只有CH3COOH一种生成物,原子利用率为100%,A项正确；B项,CH4选择性活化变为①过程中,有1个C-H键发生断裂,B项正确；C项,根据图示,①的总能量高于②的总能量,①→②放出能量,对比①和②,①→②形成C-C键,C项正确；D项,催化剂只影响化学反应速率,不影响化学平衡,不能提高反应物的平衡转化率,D项错误。

14．通过以

下反应可获得新型能源二甲醚（CH3OCH3）。

下列说法不正确的是

①C（s）+H2O（g）==CO（g）+H2（g）ΔH1=akJ·mol−1

②CO（g）+H2O（g）==CO2（g）+H2（g）ΔH2=bkJ·mol−1

③CO2（g）+3H2（g）==CH3OH（g）+H2O（g）ΔH3=ckJ·mol−1

④2CH3OH（g）==CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH4=dkJ·mol−1

A．反应①、②为反应③提供原料气

B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一

C．反应CH3OH（g）==CH3OCH3（g）+H2O（l）的ΔH=

kJ·mol−1

D．反应2CO（g）+4H2（g）==CH3OCH3（g）+H2O（g）的ΔH=（2b+2c+d）kJ·mol−1

【答案】C

15．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–1

②焦炭与水反应制氢：

C（s）+H2O（g）===CO（g）+H2（g）ΔH2=131.3kJ·mol–1

③甲烷与水反应制氢：

CH4（g）+H2O（g）===CO（g）+3H2（g）ΔH3=206.1kJ·mol–1

A．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

【答案】D

【解析】A、①中太阳能转化为化学能,A错误；B、②中ΔH2===131.3kJ·mol–1＞0,反应为吸热反应,B错误；C、使用催化剂能改变反应的活化能,从而改变反应速率,但不能改变化学反应的焓变,C错误；D、根据盖斯定律：

③－②即可得反应CH4（g）===C（s）+2H2（g）的ΔH＝206.1kJ·mol–1－131.3kJ·mol–1＝74.8kJ·mol–1,D正确。

20．室温下,将1mol的CuSO4·5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低,热效应为△H1,将1mol的CuSO4（s）溶于水会使溶液温度升高,热效应为△H2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：

CuSO4·5H2O（s）△CuSO4（s）+5H2O（l）,热效应为△H3。

则下列判断正确的是

A．△H2＞△H3

B．△H1＜△H3

C．△H1+△H3=△H2D．△H1+△H2＞△H3

【答案】B

【解析】根据题意知,CuSO4·5H2O（s）溶于水的热化学方程式为CuSO4·5H2O（s）

Cu2＋（aq）+SO42—（aq）+5H2O（l）,△H1＞0；CuSO4（s）溶于水的热化学方程式为CuSO4（s）

Cu2＋（aq）+SO42—（aq）,△H2＜0；根据盖斯定律知,CuSO4·5H2O受热分解的热化学方程式为：

CuSO4·5H2O（s）

CuSO4（s）+5H2O（l）,△H3=△H1—△H2＞0。

A、根据上述分析知,△H2＜△H3,错误；B、根据上述分析知,△H1＜△H3,正确；C、根据上述分析知,△H3=△H1—△H2,错误；D、根据上述分析知,△H1+△H2＜△H3,错误。

21．已知：

C（s）＋H2O（g）＝CO（g）＋H2（g）△H＝akJ/mol

C（s）＋O2（g）＝2CO（g）△H＝－220kJ/mol

H－H、O＝O和O－H键的键能分别为436、496和462kJ/mol,则a为

A．－332B．－118C．＋350D．＋130

【答案】D

22．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·mol－1。

下列热化学方程式正确的是

A．H2O（g）===H2＋1/2O2（g）ΔH＝－485kJ·mol－1

B．H2O（g）===H2（g）＋1/2O2（g）ΔH＝＋485kJ·mol－1

C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）ΔH＝＋485kJ·mol－1

D．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）ΔH＝－485kJ·mol－1

【答案】D

【解析】化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,断裂化学键需要吸收能量,形成化学键需要释放能量,根据H2O（g）=H2（g）+1/2O2（g）,该反应的能量变化为2×463kJ/mol-436kJ/mol-

=+242.5kJ/mol,化学反应逆向进行,反

应热数值不变,符号相反,化学方程式系数加倍,反应热加倍,则2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-485kJ/mol,答案选D。

23．1,3－丁二烯和2－丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下：

CH2=CH－CH=CH2（g）＋2H2（g）→CH3CH2CH2CH3（g）＋236.6kJ

CH3－C≡C－CH3（g）＋2H2（g）→CH3CH2CH2CH3（g）＋272.7kJ

由此不能判断

A．1,3－丁二烯和2－丁炔稳定性的相对大小

B．1,3－丁二烯和2－丁炔分子储存能量的相对高低

C．1,3－丁二烯和2－丁炔相互转化的热效应

D．一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小

【答案】D

24．按要求回答下列问题：

（1）在200℃、101kPa时,0.5molH2（g）与足量I2（g）完全反应放出7.45kJ的热量,该反应的热化学方程式表示为____。

（2）根据键能数据估算

化学键

C—H

C—F

H—F

F—F

键能/（kJ·mol-1）

414

489

565

155

CH4（g）+4F2（g）=CF4（g）+4HF（g）的反应热ΔH为______kJ/mol

（3）已知：

①2CH3OH（l）＋3O2（g）=2CO2（g）＋4H2O（g）ΔH1＝－akJ/mol

②C（s）＋O2（g）=CO2（g）ΔH2＝－bkJ/mol

③2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）

ΔH3=-ckJ/mol

a、b、c均大于0则：

反应①中,ΔS______（选填“＞”、“＜”或“＝”）0；

2C（s）＋4H2（g）+O2（g）=2CH3OH（l）

ΔH＝_______kJ/mol。

【答案】H2（g）+I2（g）

2HI（g）△H＝－14.9kJ/mol-1940＞a-2b-2c

【解析】

（1）H2和I2反应方程式为H2＋I2=2HI,即1molH2参与反应放出热量为7.45kJ×1mol/0.5mol=14.9kJ,热化学反应方程式为H2（g）+I2（g）

2HI（g）△H＝－14.9kJ/mol；

（2）根据△H=反应物键能总和－生成物键能总和=（4×414＋4×155－4×489－4×565）kJ·mol－1=－1940kJ·mol－1；

（3）①CH3OH为液体,其余为气体,反应①中熵增,即△S>0；根据目标方程式,有①－②×2－2③得出△H=（a－2b－2c）kJ·mol－1。

25．Ⅰ.中和热的测定是高中重要的定量实验。

取50mL0.55mol/L的NaOH溶液与50mL0.25mol/L的硫酸溶液置于如图所示的装置中进行中和热的测定实验,回答下列问题：

（1）仪器A的名称是____________。

（2）实验测得的数据如下表：

温度

实验次数

起始温度t1℃

终止温度t2/℃

温度差平均值

（t2－t1）/℃

H2SO4

NaOH

平均值

1

26.2

26.0

26.1

29.5

3.4

2

25.9

25.9

25.9

29.2

3

26.4

26.2

26.3

29.8

近似认为0.55mol/LNaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c＝4.18J/（g·℃）。

ΔH＝__________（取小数点后一位）。

（3）若改用60mL0.25mol·L-1 H2SO4和50mL0.55mol·L-1 NaOH溶液进行反应与上述实验相比,所放出的热量______,若实验操作均正确,则所求中和热_____。

II、某课外活动小组拟探究H+浓度对MnO2与H2O2反应速率的影响。

（4）现取等量MnO2和下表有关物质,在相同温度下进行4组实验,分别记录收集20.0mL氧气所需时间。

实验编号

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

10%H2O2的体积/mL

5.0

5.0

V1

V2

20%硫酸的体积/mL

0

0.5

1.0

V3

水的体积/mL

15

14.5

V4

13.5

所需时间t/s

t1

t2

t3

t4

已知酸条件下时：

MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O

①实验I发生反应的化学方程式为________,实验II中MnO2的作________。

②上表中V1=_______mL,V3=_______mL。

③若实验测得t2＞t3＞t4,则可得出的实验结论是______。

【答案】环形玻璃搅拌棒-56.8KJ/mol不相等相等2H2O2

2H2O+O2↑氧化剂5.01.5酸浓度越大,反应速率越快

（4）①未加硫酸,二氧化锰做催化剂,H2O2发生分解反应：

2H2O2

2H2O+O2↑,在有硫酸的条件下发生反应：

MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O,反应中MnO2的作氧化剂。

②因为四个实验是对比实验,都产生相同的O2,故而需要n（H2O2）相同,所以V1=5mL,

且要测算产生等量O2所需的时间,所以混合容易的体积应相同,保证浓度相等；V3=1.5mL。

③实验测得t2＞t3＞t4,是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三个实验中,硫酸的浓度不同造成的,由此可以得出硫酸的浓度越大,反应速率越快,得到等量O2所需时间越小。