廣西2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)規(guī)范練16 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 新人教版.docx

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考點(diǎn)規(guī)范練16　化學(xué)反應(yīng)與能量變化 (時(shí)間:45分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求) 1.(2018北京理綜)我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下。 　　　　　　　　　　　　　　　　 下列說法不正確的是(　　) A.生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100% B.CH4CH3COOH過程中,有C—H鍵發(fā)生斷裂 C.①②放出能量并形成了C—C鍵 D.該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率 2.在催化劑作用下,H2O2發(fā)生分解,其反應(yīng)能量隨反應(yīng)的進(jìn)程變化如圖: 下列說法正確的是(　　) A.H2O2分解反應(yīng)的ΔH>0 B.催化劑的加入使反應(yīng)的熱效應(yīng)減小 C.催化劑的加入提高了H2O2的分解率 D.催化劑通過改變反應(yīng)進(jìn)程、降低反應(yīng)的活化能來提高H2O2分解速率 3.下列說法正確的是(　　) A.氫氣的燃燒熱為ΔH=-285.8 kJmol-1,則電解水時(shí)水分解的熱化學(xué)方程式 2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH=+285.8 kJmol-1 B.反應(yīng)SO2(g)+2H2S(g)3S(s)+2H2O(l)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH<0 C.500 ℃、30 MPa下,將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),放熱19.3 kJ,其熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　 ΔH=-38.6 kJmol-1 D.由C(石墨,s)C(金剛石,s)　ΔH=+1.90 kJmol-1可知,金剛石比石墨穩(wěn)定 4.根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 ①I2(g)+H2(g)2HI(g)　ΔH=-9.48 kJmol-1 ②I2(s)+H2(g)2HI(g)　ΔH=+26.48 kJmol-1 下列判斷正確的是(　　) A.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反應(yīng)放熱9.48 kJ B.1 mol固態(tài)碘與1 mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00 kJ C.反應(yīng)①的產(chǎn)物比反應(yīng)②的產(chǎn)物穩(wěn)定 D.反應(yīng)物的物質(zhì)的量相等時(shí),反應(yīng)②的反應(yīng)物總能量比反應(yīng)①的反應(yīng)物總能量低 5.已知:①破壞1 mol A—A鍵、1 mol B—B鍵、1 mol A—B鍵時(shí)分別需要吸收436 kJ、498 kJ、463 kJ的能量;②反應(yīng)2A2(g)+B2(g)2A2B(g)的能量變化如圖所示。下列說法中錯(cuò)誤的是(　　) A.體系中A2、 B2最活潑 B.E1=1 370 kJmol-1 C.ΔH=-482 kJmol-1 D.該反應(yīng)是放熱反應(yīng) 6.現(xiàn)有三個(gè)熱化學(xué)方程式: (1)CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH1=-870.3 kJmol-1 (2)C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH2=-393.5 kJmol-1 (3)H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH3=-285.8 kJmol-1 則反應(yīng)2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為(　　) A.-488.3 kJmol-1 B.+488.3 kJmol-1 C.-2 228.9 kJmol-1 D.+191 kJmol-1 7.已知: ①CH3OH(g)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-a kJmol-1 ②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-b kJmol-1 ③CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-c kJmol-1 則下列敘述中正確的是(　　) A.由上述熱化學(xué)方程式可知b>c B.甲烷的燃燒熱為ΔH=-b kJmol-1 C.2CH3OH(g)2CH4(g)+O2(g) ΔH=2(b-a) kJmol-1 D.當(dāng)甲醇和甲烷物質(zhì)的量之比為1∶2,完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時(shí),放出的熱量為Q kJ,則該混合物中甲醇的物質(zhì)的量為Q(a+2b) mol 8.已知HCN(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)生成1 mol正鹽的ΔH=-12.1 kJmol-1;強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)的中和熱ΔH=-57.3 kJmol-1。則HCN在水溶液中電離的ΔH等于(　　) A.-69.4 kJmol-1 B.-45.2 kJmol-1 C.+69.4 kJmol-1 D.+45.2 kJmol-1 9.根據(jù)表中的信息判斷下列說法錯(cuò)誤的是(　　) 物質(zhì) 外　觀 熔點(diǎn) 燃燒熱ΔH/(kJmol-1) 金剛石 無色,透明固體 ? -395.4 石墨 灰黑,不透明固體 ? -393.5 A.由表中信息可得如圖所示的圖像 B.由表中信息知C(石墨,s)C(金剛石,s) ΔH=+1.9 kJmol-1 C.由表中信息可推知相同條件下金剛石的熔點(diǎn)低于石墨的熔點(diǎn) D.表示石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C(石墨,s)+12O2(g)CO(g)　ΔH=-393.5 kJmol-1 10.(2018河南中原名校第五次聯(lián)考)已知:①1 mol晶體硅中含有2 mol Si—Si鍵。②Si(s)+O2(g)SiO2(s)　ΔH,其反應(yīng)過程與能量變化如圖所示。 ③ 化學(xué)鍵 Si—O OO Si—Si 斷開1mol共價(jià)鍵所需能量/kJ 460 500 176 下列說法中正確的是(　　) A.晶體硅光伏發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B.二氧化硅的穩(wěn)定性小于硅的穩(wěn)定性 C.ΔH=-988 kJmol-1 D.ΔH=(a-c) kJmol-1 二、非選擇題(本題共3個(gè)小題,共50分) 11.(15分)氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn);氫氣也是重要的化工原料。 (1)納米級(jí)的Cu2O可作為太陽能分解水的催化劑。一定溫度下,在2 L密閉容器中加入納米級(jí)Cu2O并通入0.10 mol水蒸氣發(fā)生反應(yīng):2H2O(g)2H2(g)+O2(g)　ΔH=+484 kJmol-1,不同時(shí)段產(chǎn)生O2的量見表格: 時(shí)間/min 20 40 60 80 n(O2)/mol 0.001 0 0.001 6 0.002 0 0.002 0 上述反應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化形式為光能轉(zhuǎn)化為　　　　　能,達(dá)平衡過程中至少需要吸收光能　　　　 kJ(保留三位小數(shù))。 (2)氫氣是合成氨工業(yè)的原料,合成塔中每產(chǎn)生2 mol NH3,放出92.2 kJ熱量。已知: 則1 mol N—H鍵斷裂吸收的能量約等于　　　　。 (3)已知:①2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJmol-1 ②N2(g)+2O2(g)2NO2(g)　ΔH=+67.7 kJmol-1 則H2還原NO2生成水蒸氣和氮?dú)夥磻?yīng)的熱化學(xué)方程式是　　　　　　　。 12.(2018福建百所重點(diǎn)校聯(lián)合考試)(20分)乙烯可用作合成纖維、合成橡膠、塑料的原料。回答下列問題: (1)實(shí)驗(yàn)室用乙醇和五氧化二磷制取乙烯的過程如下: P2O5+3H2O2H3PO4; H3PO4+C2H5OHC2H5OPO(OH)2(磷酸單乙酯)+H2O; 170~200 ℃時(shí),C2H5OPO(OH)2會(huì)分解生成乙烯和磷酸。C2H5OPO(OH)2分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)用CrO3作催化劑,CO2重整C2H6制乙烯的反應(yīng)過程如下: C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)　ΔH1; 3H2(g)+2CrO3(s)3H2O(g)+Cr2O3(s)　ΔH2; Cr2O3(s)+3CO2(g)3CO(g)+2CrO3(s)　ΔH3。 ①反應(yīng)C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)的ΔH=　　　　　　　　　　　　　(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示)。 ②已知部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示,則ΔH1=　　　　 kJmol-1。 化學(xué)鍵 C—C CC C—H H—H 鍵能/(kJmol-1) 348 615 413 436 13.(15分)人類研究氫能源從未間斷過,而熱化學(xué)循環(huán)分解水制H2是在水反應(yīng)體系中加入一種中間物,經(jīng)歷不同的反應(yīng)階段,最終將水分解為H2和O2,這是一種節(jié)約能源、節(jié)省反應(yīng)物料的技術(shù),圖1是熱化學(xué)循環(huán)制氫氣的流程: 圖1 (1)實(shí)驗(yàn)測得,1 g H2燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ的熱量,則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)整個(gè)流程參與循環(huán)的物質(zhì)是　　　　和　　　　(填化學(xué)式),最難進(jìn)行的反應(yīng)是　　　　(填序號(hào))。 (3)汞雖然有毒,但用途廣泛。用汞和溴化鈣作催化劑,可以在較低溫度下經(jīng)過下列反應(yīng)使水分解制氫氣和氧氣: ①CaBr2+2H2OCa(OH)2+2HBr↑; ②…… ③HgBr2+Ca(OH)2CaBr2+HgO+H2O; ④2HgO2Hg+O2↑。 反應(yīng)②的化學(xué)方程式為　。 (4)合成氨用的H2可以甲烷為原料制得。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖2所示,則CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為　。 圖2  考點(diǎn)規(guī)范練16　化學(xué)反應(yīng)與能量變化 1.D　A項(xiàng),由示意圖可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+CH4CH3COOH,反應(yīng)中原子的利用率為100%,正確;B項(xiàng),由示意圖可知CH4在催化劑作用下發(fā)生C—H鍵斷裂,正確;C項(xiàng),①的總能量高于②的總能量,①②轉(zhuǎn)化過程放出熱量,并形成了C—C鍵,正確;D項(xiàng),催化劑不能改變平衡的移動(dòng)方向,不能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,錯(cuò)誤。 2.D　由題圖可知,反應(yīng)物H2O2具有的能量高于生成物具有的能量,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;加入催化劑,可改變反應(yīng)的活化能,從而改變反應(yīng)速率,但不能改變反應(yīng)的熱效應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;催化劑只能改變反應(yīng)速率,不能使平衡發(fā)生移動(dòng),故不能提高H2O2的分解率,C項(xiàng)錯(cuò)誤;催化劑能降低反應(yīng)的活化能,從而改變反應(yīng)進(jìn)程,提高H2O2的分解速率,D項(xiàng)正確。 3.B　燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量,故電解水時(shí)水分解的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH=+571.6kJmol-1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;SO2與H2S之間的反應(yīng)是一個(gè)熵值減小的反應(yīng),它能自發(fā)進(jìn)行,則有ΔH-TΔS<0,表明該反應(yīng)一定是放熱反應(yīng),B項(xiàng)正確;工業(yè)合成氨的反應(yīng)是可逆反應(yīng),放出的熱量為19.3kJ時(shí),0.5molN2沒有完全消耗,故不能由此得出熱化學(xué)方程式的ΔH,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由熱化學(xué)方程式可知,石墨轉(zhuǎn)化為金剛石要吸收熱量,故金剛石具有的能量高,其穩(wěn)定性較差,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.D　因?yàn)榉磻?yīng)為可逆反應(yīng),所以不能進(jìn)行徹底,254gI2(g)與2gH2(g)反應(yīng)放熱小于9.48kJ,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)蓋斯定律,1mol固態(tài)碘和1mol氣態(tài)碘的能量差為9.48kJ-(-26.48kJ)=35.96kJ,B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)①和反應(yīng)②的產(chǎn)物HI狀態(tài)相同,穩(wěn)定性相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于同一物質(zhì),固態(tài)物質(zhì)的能量比氣態(tài)物質(zhì)的能量低,因此反應(yīng)②的反應(yīng)物總能量比反應(yīng)①的反應(yīng)物總能量低,D項(xiàng)正確。 5.A　由題圖可以看出,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng),D項(xiàng)正確;E1表示斷開反應(yīng)物中化學(xué)鍵所吸收的能量(即反應(yīng)的活化能),則E1=2436kJmol-1+498kJmol-1=1370kJmol-1,B項(xiàng)正確;E2可表示形成生成物中化學(xué)鍵所放出的熱量,則E2=22463kJmol-1=1852kJmol-1,ΔH=E1-E2=1370kJmol-1-1852kJmol-1=-482kJmol-1,C項(xiàng)正確;圖中A和B具有的能量最高,因此A和B最活潑,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.A　運(yùn)用蓋斯定律解題時(shí)先觀察方程式2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的化學(xué)計(jì)量數(shù),然后利用蓋斯定律進(jìn)行整合疊加。由(2)2+(3)2-(1)得:2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)　ΔH=(-393.5kJmol-1)2+(-285.8kJmol-1)2-(-870.3kJmol-1)=-488.3kJmol-1,選A。 7.C　等物質(zhì)的量時(shí),CH4燃燒生成液態(tài)水放出的熱量更多,故c>b,A項(xiàng)錯(cuò)誤;甲烷的燃燒熱是指1molCH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時(shí)放出的熱量,反應(yīng)②中生成的是氣態(tài)H2O,故ΔH=-bkJmol-1不是甲烷的燃燒熱,B項(xiàng)錯(cuò)誤;①2-②2可得2CH3OH(g)2CH4(g)+O2(g)　ΔH=2(b-a)kJmol-1,C項(xiàng)正確;③-②+①得CH3OH(g)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-(a+c-b)kJmol-1④,若設(shè)甲醇的物質(zhì)的量為x,則CH4的物質(zhì)的量為2x,根據(jù)④和③有(a+c-b)kJmol-1x+2xkJmol-1c=QkJ,x=Qa-b+3cmol,即混合物中甲醇的物質(zhì)的量為Qa+3c-bmol,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.D　由題意可寫出熱化學(xué)方程式:①HCN(aq)+OH-(aq)CN-(aq)+H2O(l)　ΔH=-12.1kJmol-1;②H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3kJmol-1,由①-②可得HCN(aq)CN-(aq)+H+(aq)　ΔH=(-12.1kJmol-1)-(-57.3kJmol-1)=+45.2kJmol-1,D項(xiàng)正確。 9.D　由表中信息可得: C(金剛石,s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-395.4kJmol-1① C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-393.5kJmol-1② 根據(jù)蓋斯定律,由①-②得: C(金剛石,s)C(石墨,s)　ΔH=-1.9kJmol-1,A項(xiàng)正確;C(石墨,s)C(金剛石,s)　ΔH=+1.9kJmol-1,B項(xiàng)正確;由表中信息可知等質(zhì)量的石墨所具有的能量低于等質(zhì)量的金剛石所具有的能量,物質(zhì)所具有的能量越低越穩(wěn)定,而石墨的層內(nèi)共價(jià)鍵鍵長比金剛石的共價(jià)鍵鍵長短,作用力更大,破壞石墨中化學(xué)鍵需要更多的能量,所以石墨的熔點(diǎn)比金剛石的高,C項(xiàng)正確;式②表示石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 10.C　晶體硅光伏發(fā)電是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)化學(xué)鍵的鍵能判斷,斷裂1mol二氧化硅中的Si—O鍵需要的能量為4460kJ=1840kJ,斷裂1mol晶體硅中的Si—Si鍵需要的能量為2176kJ=352kJ,故二氧化硅的穩(wěn)定性大于硅的穩(wěn)定性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Si(s)+O2(g)SiO2(s)　ΔH=(1762+500-4604)kJmol-1=-988kJmol-1,C項(xiàng)正確;根據(jù)圖中信息可知,ΔH=-ckJmol-1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 11.答案(1)化學(xué)　0.968　(2)391 kJ (3)4H2(g)+2NO2(g)N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 034.9 kJmol-1 解析(1)題述反應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化形式為光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,達(dá)平衡時(shí),生成氧氣0.002mol,至少需要吸收的光能為0.002mol484kJmol-1=0.968kJ。 (2)3H2(g)+N2(g)2NH3(g),反應(yīng)的焓變=反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵放出的能量=3436kJmol-1+945.8kJmol-1-6E(N—H)=-92.2kJmol-1,E(N—H)=391kJmol-1。 (3)反應(yīng)4H2(g)+2NO2(g)N2(g)+4H2O(g)可以由①2-②得到,故ΔH=(-483.6kJmol-1)2-67.7kJmol-1=-1034.9kJmol-1。 12.答案(1)C2H5OPO(OH)2CH2CH2↑+H3PO4 (2)①3ΔH1+ΔH2+ΔH33?、?123 解析(1)170~200℃時(shí),C2H5OPO(OH)2會(huì)分解生成乙烯和磷酸,則C2H5OPO(OH)2分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為 C2H5OPO(OH)2CH2CH2↑+H3PO4。 (2)①將題述熱化學(xué)方程式分別用a、b、c表示,3a+b+c3得:C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)　ΔH=3ΔH1+ΔH2+ΔH33。 ②ΔH=反應(yīng)物鍵能之和-生成物鍵能之和,則ΔH1=(6413+348-4413-615-436)kJmol-1=+123kJmol-1。 13.答案(1)H2(g)+12O2(g)H2O(l)　ΔH=-285.8 kJmol-1 (2)SO2　I2?、? (3)Hg+2HBrHgBr2+H2↑ (4)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+161.1 kJmol-1 解析(1)1g氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ熱量,則2g氫氣即1mol氫氣燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ的熱量,則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)+12O2(g)H2O(l)　ΔH=-285.8kJmol-1。 (2)反應(yīng)①為二氧化硫、碘單質(zhì)與水的反應(yīng):SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI,反應(yīng)②為硫酸分解生成二氧化硫、氧氣、水:2H2SO42SO2↑+O2↑+2H2O,反應(yīng)③為碘化氫分解:2HIH2+I2,整個(gè)流程參與循環(huán)的物質(zhì)是SO2、I2,最難進(jìn)行的反應(yīng)是②。 (3)根據(jù)反應(yīng)③知反應(yīng)②有HgBr2生成,根據(jù)HgBr2知反應(yīng)①的產(chǎn)物HBr參與反應(yīng)②,所以反應(yīng)②為Hg+2HBrHgBr2+H2↑。 (4)由題圖可寫出相應(yīng)的熱化學(xué)方程式: CO(g)+12O2(g)CO2(g)　ΔH=-282kJmol-1① H2(g)+12O2(g)H2O(g)　ΔH=-241.8kJmol-1② CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-846.3kJmol-1③ 由蓋斯定律③-(①+②3)得所求反應(yīng)的ΔH=+161.1kJmol-1,則熱化學(xué)方程式為CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　ΔH=+161.1kJmol-1。