(廣東專用)2014屆高三化學一輪復習精練 第17講 化學反應與能量變化(含解析) 新人教版
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1、第17講 化學反應與能量變化 1.下列說法正確的是( ) A.物質(zhì)的化學變化都伴隨著能量變化 B.凡是吸熱反應都需要加熱 C.表示中和熱的熱化學方程式:NaOH+HCl===NaCl+H2O ΔH=-57.3 kJ·mol-1 D.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出熱量更多 2.下列變化中,一定不存在化學能與熱能相互轉(zhuǎn)化的是( ) A.鋁熱反應 B.金屬鈍化 C.干冰氣化 D.燃放爆竹 3.H2與O2發(fā)生反應的過程用模型圖示如下(“—”表示化學鍵):下列說法不正確的是( ) 圖K17-1 A.過程Ⅰ是吸熱過程 B.過程Ⅲ一
2、定是放熱過程 C.該反應過程所有舊化學鍵都斷裂,且形成了新化學鍵 D.該反應的能量轉(zhuǎn)化形式只能以熱能的形式進行 4.關(guān)于化學反應與能量的說法中錯誤的是( ) A.中和反應是放出能量的 B.化學反應中有物質(zhì)變化也有能量變化 C.圖K17-2所示的反應為放熱反應 圖K17-2 D.化學鍵斷裂吸收能量,化學鍵生成放出能量 5.下列有關(guān)煤、石油、天然氣等資源的說法中,正確的是( ) A.煤是碳單質(zhì) B.石油是純凈物 C.天然氣的主要成分是甲烷 D.煤、石油、天然氣是可再生資源 6.(雙選)化學反應一般均會伴隨著能量變化,對H2在O2中燃燒的反應,正確
3、的是( ) A.該反應為吸熱反應 B.該反應為放熱反應 C.斷裂H—H鍵吸收能量 D.生成H—O鍵吸收能量 7.下列實驗裝置(固定裝置略去)和操作正確的是( ) 圖K17-3 8.[2013·廣東六校聯(lián)考] (雙選)下列說法中正確的是( ) A.在相同條件下,將等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,前者放出熱量多 B.由“ C(s,石墨)=C(s,金剛石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1 ”可知,金剛石比石墨穩(wěn)定 C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 m
4、ol NaOH的溶液混合,放出的熱量大于57.3 kJ D.在101 kPa時,2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學方程式可表示為:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 9.(雙選)根據(jù)碘與氫氣反應的熱化學方程式:①I2(g)+H2(g)2HI(g) ΔH=-9.48 kJ·mol-1,②I2(s)+H2(g)2HI(g) ΔH=+26.48 kJ·mol-1,下列判斷正確的是( ) A.1 mol I2(g)中通入1 mol H2(g),反應放熱少于9.48 kJ B.1 mol固態(tài)碘與
5、1 mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00 kJ C.反應①的產(chǎn)物比反應②的產(chǎn)物穩(wěn)定 D.反應②的反應物總能量比反應①的反應物總能量低 10.[2012·佛山質(zhì)檢] H2或CO可以催化還原NO以達到消除污染的目的: ①已知:N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.5 kJ/mol 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol 則H2(g)與NO(g)反應生成N2(g)和H2O(l)的熱化學方程式為_________________________________________________________________
6、_______ ________________________________________________________________________。 11.在化學反應中,只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞才可能發(fā)生化學反應,這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJ·mol-1表示。請認真觀察圖K17-4,然后回答問題。 圖K17-4 (1)圖中所示的反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應,該反應________(填“需要”或“不需要”)加熱,該反應的ΔH=_______
7、_________________________________________________________________ (用含E1、E2的代數(shù)式表示)。 (2)已知熱化學方程式:H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1,該反應的活化能為167.2 kJ·mol-1,則其逆反應的活化能為________。 (3)對于同一反應,圖中虛線(Ⅱ)與實線(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子百分數(shù)增多,反應速率加快,你認為最可能的原因是_________________________________________________________
8、_______________ ________________________________________________________________________。 (4)你還知道有哪些措施可以使活化分子百分數(shù)增大?________________________________________________________________________。 (5)通常把拆開1 mol化學鍵所吸收的熱量看成該化學鍵的鍵能。已知部分化學鍵的鍵能如下: 化學鍵 N—H N—N O===O N≡N O—H 鍵能(kJ·mol-1) 386 167 49
9、8 946 460 發(fā)射神舟飛船的長征火箭用了肼(N2H4,氣態(tài))為燃料,試寫出它在氧氣中燃燒生成了N2和氣態(tài)水的熱化學方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 12.(1)熱力學標準態(tài)(298 K、101 kPa)下,由穩(wěn)定單質(zhì)發(fā)生反應生成1 mol化合物的反應熱叫該化合物的生成熱(ΔH)。 圖K17-5為第ⅥA族元素氫化物a
10、、b、c、d的生成熱數(shù)據(jù)示意圖。試完成下列問題: 圖K17-5 ①寫出第ⅥA族元素中含有18e-的兩種氫化物的電子式__________________________。 ②請你歸納:非金屬元素氫化物的穩(wěn)定性與氫化物的反應熱ΔH的關(guān)系______________________________________。 ③硒化氫在上述條件下發(fā)生分解反應的熱化學反應方程式為________________________________________________________________________ _____________________________________
11、___________________________________。 (2)在25 ℃、101 kPa下,已知SiH4氣體在氧氣中完全燃燒后恢復至原狀態(tài),平均每轉(zhuǎn)移1 mol電子放熱190.0 kJ,該反應的熱化學方程式是________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)根據(jù)圖K17-6寫出反應:CO(g)+2H2(g)
12、CH3OH(g)的熱化學方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 圖K17-6 (4)由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti,涉及的步驟:TiO2→TiCl4Ti 已知:Ⅰ.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1 Ⅱ.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mo
13、l-1 Ⅲ.TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ·mol-1 ①則TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=____________________。 ②反應TiCl4+2Mg===2MgCl2+Ti在Ar氣氛中進行的理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________
14、________。 1.A [解析] Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應是吸熱反應,但是不需要加熱,B項錯誤;熱化學方程式中應注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài),C項錯誤;硫固體變?yōu)榱蛘魵馕諢崃?,故等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出熱量少,D項錯誤。 2.C [解析] 干冰的氣化為物理變化,不存在化學能與熱能的轉(zhuǎn)化。 3.D [解析] 過程Ⅰ是舊化學鍵斷裂的過程,為吸熱過程,而過程Ⅲ為新化學鍵形成的過程,是放熱過程,故A、B、C項均正確;該反應可通過燃料電池,實現(xiàn)化學能到電能的轉(zhuǎn)化,D項錯誤。 4.C [解析] 中和反應是放熱反應,故A正確;物質(zhì)變化、能量變化都是化學反應的特征,
15、故B正確;反應物能量低于生成物能量,說明圖示反應為吸熱反應,故C錯;斷鍵需吸熱,成鍵需放熱,故D正確。 5.C [解析] 煤是有機物和少量無機物組成的混合物,故A錯;石油是多種烴組成的混合物,故B錯;甲烷是天然氣的主要成分,故C正確;煤、石油、天然氣是不可再生能源,故D錯。 6.BC [解析] 可燃物燃燒是化學能轉(zhuǎn)化成熱能,為放熱反應,斷裂化學鍵吸收能量,生成化學鍵釋放能量。 7.A [解析] 不能互溶的CCl4和水混合時分為上下兩層,CCl4的密度比水大,故A正確;NaOH溶液不能盛于酸式滴定管,只能選擇堿式滴定管,故B錯;漏斗口伸入NaOH溶液,不能防止倒吸,應與液面相平,故C錯;溫
16、度計應置于混合溶液中測定酸、堿溶液混合過程中的溫度,不能置于泡沫中,故D錯。 8.AC [解析] 硫蒸氣具有的能量比硫固體多,故A正確;石墨變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?,說明石墨的能量比金剛石低,則石墨比金剛石穩(wěn)定,故B錯;濃硫酸溶解時能放出熱量,故C正確;在101 kPa時,2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學方程式可表示為:H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1,故D錯。 9.AD [解析] 25 ℃、101 kPa下1 mol I2(g)與1 mol H2(g)完全反應生成2 mol HI(g)時,放熱9.48 k
17、J,但是該反應是可逆反應,反應物不可能全部變?yōu)樯晌?,則該反應放熱低于9.48 kJ,故A正確;根據(jù)蓋斯定律,反應②-①可得:I2(s)===I2(g) ΔH =+35.96 kJ·mol-1,說明1 mol 固態(tài)碘與1 mol氣態(tài)碘所含的能量相差35.96 kJ,故B錯;反應①、②的產(chǎn)物相同,都是2 mol HI(g),因此穩(wěn)定性相同,故C錯;反應①的反應物總能量>2 mol HI(g)的能量>反應②的反應物總能量,故D正確。 10.2H2(g)+2NO(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-752.1 kJ/mol [解析] 將已知兩反應編號為①②,根據(jù)蓋斯定律,由②-①可
18、得,2H2(g)+2NO(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-752.1 kJ/mol。 11.(1)放熱 需要?。?E1-E2)kJ·mol-1 (2)409 kJ·mol-1 (3)使用了催化劑 (4)升高溫度 (5)①N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-577 kJ·mol-1 [解析] (1)據(jù)圖可知,反應物的總能量高于生成物的總能量,該反應是放熱反應,反應熱為ΔH=-(E1-E2)kJ·mol-1;由于反應物的總能量低于活化分子的最低能量,因此反應需要加熱。 (2)由圖可知,逆反應的活化能應為生成物總能量加上反應熱再加上反應物的
19、活化能,即(241.8+167.2)kJ·mol-1=409 kJ·mol-1。 (3)催化劑改變了反應歷程,降低了反應的活化能,因此,降低反應活化能的唯一措施是使用催化劑。 (4)升高溫度可以使分子的能量都增大,故活化分子百分數(shù)增大。 (5)N2H4燃燒的化學方程式為N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g),ΔH=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能=167 kJ·mol-1+386 kJ·mol-1×4+498 kJ·mol-1-946 kJ·mol-1-460 kJ·mol-1×4=-577 kJ·mol-1,所以N2H4燃燒的熱化學方程式為N2H4(g)+O2(g)=
20、==N2(g)+2H2O(g) ΔH=-577 kJ·mol-1。 12.(1)①H∶O, ∶O, ∶H、H∶S,,H ∶ ②非金屬元素氫化物越穩(wěn)定,ΔH越小,反之亦然 ③H2Se(g)===Se(s)+H2(g) ΔH=+81 kJ·mol-1 (2)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 520.0 kJ·mol-1 (3)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-91 kJ·mol-1 (4)①-80 kJ·mol-1 ②防止高溫下Mg(Ti)與空氣中的O2(或CO2、N2)作用 [解析] (2)SiH
21、4氣體在氧氣中完全燃燒方程式為SiH4+2O2SiO2+2H2O,由方程式可知,1 mol SiH4完全燃燒轉(zhuǎn)移8 mol電子,故熱化學方程式為SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 520.0 kJ·mol-1。 (3)ΔH=反應物總能量-生成物總能量=419 kJ·mol-1-510 kJ·mol-1=-91 kJ·mol-1,故該反應的熱化學方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-91 kJ·mol-1。 (4)將已知熱化學方程式按順序編號為①②③,根據(jù)蓋斯定律2×①-②+③可得:TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO (g) ΔH=-80 kJ·mol-1。
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