2019年高考化學(xué)二輪專題 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化（含解析）.docx

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2019年高考化學(xué)二輪專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化一、單選題1. 已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)+ B2(g)2AB(g)的能量變化如圖所示，判斷下列敘述中正確的是A.每生成2分子AB吸收bkJ熱量B.斷裂1molA-A和1molB-B鍵，放出akJ能量C.該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量D.該反應(yīng)熱H=+（a-b）kJ/mol【答案】D 【解析】A.化學(xué)反應(yīng)過程中，形成化學(xué)鍵釋放能量，故每生成2分子AB釋放b kJ能量，選項(xiàng)錯(cuò)誤，A不符合題意；B.化學(xué)反應(yīng)過程中，斷裂化學(xué)鍵吸收能量，故斷裂1molA-A鍵和1molB-B鍵，需要吸收a kJ能量，選項(xiàng)錯(cuò)誤，B不符合題意；C.由圖示可知，反應(yīng)物的能量低于生成物的總能量，選項(xiàng)錯(cuò)誤，C不符合題意；D.由圖示可知，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，其H0，故該反應(yīng)的反應(yīng)熱H=+(a+b) kJ/mol，選項(xiàng)正確，D符合題意；故答案為：D2. 下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是（ ）A.已知P（白磷，s）=P（紅磷，s）H0，則白磷比紅磷穩(wěn)定B.已知2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） H= -483.6kJmol-1，則氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為241.8kJmol-1C.已知2C（s）+2O2（g）=2CO2（g）H=a kJmol-1 2C（s）+O2（g）=2CO（g）H=b kJmol-1，則abD.已知NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）H=-57.3kJmol-1，則含40.0gNaOH的稀溶液與濃硫酸完全中和，放出大于57.3kJ的熱量【答案】D 【解析】A.由反應(yīng)的Ha，選項(xiàng)錯(cuò)誤，C不符合題意；D.由于濃硫酸稀釋放熱，故40.0g（即1mol）NaOH與濃硫酸反應(yīng)放出的熱量大于57.3kJ，選項(xiàng)正確，D符合題意；故答案為：D3. 如圖所示是298K時(shí)，N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖，下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）A.在溫度、體積一定的條件下，通入1mol N2和3mol H2反應(yīng)后放出的熱量為92kJB.a曲線是加入催化劑時(shí)的能量變化曲線C.加入催化劑，也不能提高N2的轉(zhuǎn)化率D.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N2（g）+3H2（g）2NH3（g） H=92 kJ/mol【答案】A 【解析】A、該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)存在一定限度，在溫度、體積一定的條件下，通入1 mol N2和3 mol H2充分反應(yīng)后放出的熱量小于92 kJ，故A符合題意；B、催化劑能改變反應(yīng)的路徑，使發(fā)生反應(yīng)所需的活化能降低，因此a曲線是加入催化劑時(shí)的能量變化曲線，故B不符合題意；C、催化劑能改變反應(yīng)速率，但不能改變化學(xué)平衡，所以加入催化劑，也不能提高N2的轉(zhuǎn)化率，故C不符合題意；D、該反應(yīng)放出的能量大于吸收的能量，所以放熱，書寫熱化學(xué)方程式必須標(biāo)注物質(zhì)的聚集狀態(tài)，該熱化學(xué)方程式未標(biāo)注物質(zhì)的狀態(tài)，故D不符合題意。故答案為：A。4. 某晶體 MnH2O 溶于水后，溶液溫度降低。而 M(s)溶于水后，溶液溫度升高，可將變化過程表示為圖。下列說法中錯(cuò)誤的是（ ）A.H1H2H3B.M(s)溶于水形成溶液S0C.H2H3D.若 M 為 CuSO4，則 25時(shí) CuSO4溶液 pH7【答案】D 【解析】A. 根據(jù)蓋斯定律可知，總反應(yīng)的熱效應(yīng)等于各分步反應(yīng)的熱效應(yīng)之和，因此H1H2H3， A不符合題意；B. M(s)溶于水形成溶液，混亂度增大，熵變增大，S0，B不符合題意；C. M(s)溶于水后，溶液溫度升高，H30，根據(jù)蓋斯定律可知，H1H2H3，H2=H1-H30，所以H2H3， C不符合題意；D. CuSO4屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，Cu2+水解使溶液顯酸性，25時(shí) CuSO4溶液 pH0表示放熱反應(yīng)B.1mol H2與0.5mol O2反應(yīng)放出的熱就是H2的燃燒熱C.1mol H2SO4與1mol Ba(OH)2完全反應(yīng)放出的熱叫做中和熱D.熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的量，可以用分?jǐn)?shù)表示【答案】D 【解析】A.H0表示吸熱反應(yīng)，A不符合題意；B.若生成的水是液態(tài)水，則放出的熱就是H2的燃燒熱，若生成的水是氣態(tài)水，則放出的熱不是H2的燃燒熱，B不符合題意；C.該反應(yīng)中生成2mol水的同時(shí)生成了BaSO4沉淀，不能表示中和熱，C不符合題意；D.熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量系數(shù)表示的參與反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量，可以用分?jǐn)?shù)表示，D符合題意；故答案為：D8. 下列有關(guān)中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的說法正確的是（ ）A.中和反應(yīng)反應(yīng)熱的熱化學(xué)方程式：H(l)OH(l)=H2O(l) H=57.3 kJmol1B.準(zhǔn)確測量中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)過程中，至少需測定溫度4次C.環(huán)形玻璃攪拌棒材料若用銅代替，則測量出的中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值偏小D.若稀酸溶液中H與稀堿溶液中OH的物質(zhì)的量相等，則所測中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值更準(zhǔn)確【答案】C 【解析】A.溶液中發(fā)生的反應(yīng)，應(yīng)用離子狀態(tài)“aq”表示，l表示的液態(tài)，選項(xiàng)錯(cuò)誤，A不符合題意；B.測中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí)，需測量混合前酸和堿的溫度，再測完全反應(yīng)后所得溶液的溫度，故需測量溫度3次，選項(xiàng)錯(cuò)誤，B不符合題意；C.金屬銅的導(dǎo)熱性比玻璃強(qiáng)，故用銅代替環(huán)形玻璃攪拌棒，所測量的中和反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值偏小，選項(xiàng)正確，C符合題意；D.反應(yīng)過程中，應(yīng)使H+或OH-過量，使反應(yīng)完全進(jìn)行，測得的中和反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值才更準(zhǔn)確，選項(xiàng)錯(cuò)誤，D不符合題意；故答案為：C9. 已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H566kJ/mol，Na2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)1/2O2(g) H226 kJ/mol,根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷下列說法正確的是( ) A.CO的燃燒熱為283 kJB.上圖所示為CO生成CO2的反應(yīng)過程和能量的關(guān)系C.2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g) H452 kJ/molD.CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509 kJ熱量時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.021023【答案】C 【解析】A、已知：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）H=-566kJ/mol；一氧化碳的燃燒熱為283KJ/mol，A不符合題意；B、依據(jù)熱化學(xué)方程式，2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）H=-566kJ/mol可知，圖象中一氧化碳和氧氣物質(zhì)的量為1、1/2，物質(zhì)的量與反應(yīng)的物質(zhì)的量不符合，B不符合題意；C、固體二氧化碳變化為氣體二氧化碳需要吸熱，焓變放熱是負(fù)值；依據(jù)熱化學(xué)方程式判斷，2Na2O2（s）+2CO2（g）=2Na2CO3（s）+O2（g）H=-452kJ/mol；所以反應(yīng)2Na2O2（s）+2CO2（s）=2Na2CO3（s）+O2（g）H-452 kJ/mol，C符合題意；D、已知：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）H=-566kJ/mol,Na2O2（s）+CO2（g）=Na2CO3（s）+1/2O2（g）H=-226kJ/mol,依據(jù)蓋斯定律2+得到：Na2O2（s）+2CO（g）=2Na2CO3（s）H=-1018KJ/mol,CO（g）與Na2O2（s）反應(yīng)放出509 kJ熱量時(shí)，反應(yīng)的一氧化碳物質(zhì)的量為1mol，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為26.021023， D不符合題意；故答案為：C10. 下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的評價(jià)合理的是( ) 實(shí)驗(yàn)事實(shí)熱化學(xué)方程式評價(jià)A已知H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1，將稀硫酸與稀氫氧化鋇溶液混合H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l) H114.6 kJmol1正確B醋酸與稀氫氧化鈉溶液混合CH3COOH(l)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l) H57.3 kJmol1錯(cuò)誤；因?yàn)榇姿釥顟B(tài)為“aq”，而不是“l(fā)”C160 g SO3氣體與適量水恰好完全反應(yīng)生成H2SO4，放出熱量260.6 kJSO3(g)H2O(l)=H2SO4(aq) H130.3 kJmol1錯(cuò)誤；因?yàn)榉磻?yīng)熱為H260.6 kJmol1D已知25 、101 kPa下，120 g石墨完全燃燒放出熱量3 935.1 kJC(s)O2(g)=CO2(g) H393.51 kJmol1錯(cuò)誤；同素異形體要注名稱：C(石墨)A.AB.BC.CD.D【答案】D 【解析】A、生成的硫酸鋇存在溶解平衡，焓變不符合題意，A不符合題意；B、醋酸是弱電解質(zhì)，存在電離平衡，電離吸熱，焓變不符合題意，B不符合題意；C、160g三氧化硫是2mol，因此1mol三氧化硫完全反應(yīng)放出130.3kJ，熱化學(xué)方程式符合題意，C不符合題意；D、120g石墨是10mol，因此1mol石墨完全反應(yīng)放出293.5kJ，但同素異形體要注名稱，熱化學(xué)方程式不符合題意，D符合題意，故答案為：D二、填空題11. CH4的燃燒熱為893 kJmol1，寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_?！敬鸢浮緾H4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H893 kJmol1【解析】CH4的燃燒熱為893 kJmol1，依據(jù)燃燒熱是1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H893 kJmol1。表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)必為1，答案不能改用其它方式表示。12.已知拆開1 mol H2、1 mol O2中的化學(xué)鍵需要消耗的能量分別為436 kJ、496 kJ，形成1 mol HO鍵釋放的能量為463 kJ。試說明2 mol H2（g）在適量O2中燃燒生成水蒸氣的能量變化?！敬鸢浮? mol H2（g）在適量O2中燃燒生成水蒸氣時(shí)，放出484 kJ的能量。【解析】先分別求出反應(yīng)過程放出能量和吸收能量的大小，然后求出反應(yīng)過程中的能量變化。根據(jù)化學(xué)方程式2H2O2=2H2O，該反應(yīng)斷鍵吸收的能量為2436 kJ1496 kJ1 368 kJ，該反應(yīng)成鍵放出的能量為4463 kJ1 852 kJ，因此共放出能量484 kJ。13. 已知：Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）H1=26.7kJ/mol 3Fe2O3（s）+CO（g）2Fe3O4（s）+CO2（g）H2=50.75kJ/molFe3O4（s）+CO（g）3FeO（s）+CO2（g）H3=36.5kJ/mol則反應(yīng)：2FeO（s）+2CO（g）2Fe（s）+2CO2（g）的H=_【答案】+14.56kJmol1【解析】由32得：6FeO（s）+6CO（g）6Fe（s）+6CO2（g）再由3得：2FeO（s）+2CO（g）2Fe（s）+2CO2（g）故H= 3H1-H2-2H33 = 3(-26.7kJmol-1)-(-50.75kJmol-1)-2(-36.5kJmol-1)3 =+14.56 kJmol1故答案為：+14.56 kJmol1三、實(shí)驗(yàn)探究題14. 用如圖所示的裝置測定中和熱。實(shí)驗(yàn)藥品：100mL0.50molL-1鹽酸、50mL0.50molL-1NaOH溶液、50mL0.50molL-1氨水。實(shí)驗(yàn)步驟：略。已知：NH3H2O NH4+OH-， H0回答下列問題：（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，還缺少_；是否可以用銅質(zhì)材料替代_（填“是”或“否”），理由是_。（2）燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是_。（3）將濃度為0.5molL1的酸溶液和0.50molL1的堿溶液各50mL混合(溶液密度均為1gmL1)，生成溶液的比熱容c4.18Jg11，攪動(dòng)后，測得酸堿混合液的溫度變化數(shù)據(jù)如下：反應(yīng)物起始溫度t1/終止溫度t2/中和熱甲組HClNaOH15.018.3H1乙組HClNH3H2O15.018. 1H2某同學(xué)利用上述裝置做甲組實(shí)驗(yàn)，測得中和熱的數(shù)值偏低，試分析可能的原因_。A.測量完鹽酸的溫度再次測最NaOH溶液溫度時(shí)，溫度計(jì)上殘留的酸液未用水沖洗干凈。B.做本實(shí)驗(yàn)的當(dāng)天室溫較高C.大小燒杯口不平齊，小燒杯口未接觸泡沫塑料板。D.NaOH溶液次性迅速倒入寫出HClNH3H2O的熱化學(xué)方程式：_。兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異的原因是_?！敬鸢浮浚?）環(huán)形玻璃攪拌棒；否；金屬材質(zhì)易散熱，使實(shí)驗(yàn)誤差增大（2）減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失。（3）AC；HCl(aq)NH3H2O(aq)=NH4Cl(aq)H2O(l) H51.8kJmol1；NH3H2O在中和過程中要吸熱，導(dǎo)致放熱較少【解析】（1）該裝置中還缺少儀器環(huán)形玻璃攪拌棒，用于攪拌，使液體混合均勻，充分反應(yīng)；由于銅的導(dǎo)熱性比玻璃強(qiáng)，為防止熱量的散失，不可用銅質(zhì)材料代替；（2）碎泡沫塑料的作用是防止熱量的散失；（3）A、溫度計(jì)上殘留的酸液未用水沖洗，則會(huì)導(dǎo)致HCl變少，放出的熱量變小，從而導(dǎo)致根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程計(jì)算出的反應(yīng)熱變小，A符合題意；B、環(huán)境溫度對此實(shí)驗(yàn)的結(jié)論沒有影響，B不符合題意；C、沒有隔熱措施，導(dǎo)致熱量散失，據(jù)此計(jì)算出的反應(yīng)熱變小，C符合題意；D、NaOH溶液一次性迅速倒入為正確操作，D不符合題意；根據(jù)公式計(jì)算反應(yīng)熱H=-0.418(t2-t1)0.025=-0.418(18.1-15.0)0.025=-51.8kJ/mol，故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：HCl(aq)NH3H2O(aq)=NH4Cl(aq)H2O(l) H51.8kJmol1；乙組實(shí)驗(yàn)中所用NH3H2O是一種弱堿，其電離過程需要吸熱，導(dǎo)致放出的熱量變?。凰?、綜合題15.（1）如圖是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，已知E1+134kJmol1、E2+368kJmol1，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1的變化是_(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，H的變化是_。請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。（2）以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素化學(xué)式為CO(NH2)2。已知：a: 2NH3(g)CO2(g)=NH2CO2NH4(s) H159.5kJmol1b: NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)H2O(g) H116.5kJmol1c: H2O(l)=H2O(g) H44.0kJmol1對于a反應(yīng)來說，_(填“高溫”“低溫”或“無影響”)更有利于該反應(yīng)的自發(fā)。寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：_?！敬鸢浮浚?）減小；不變；NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234kJmol1（2）低溫；2NH3(g)CO2(g)=CO(NH2)2(s)H2O(l)H87.0kJmol1【解析】（1）圖中E1的能量表示該反應(yīng)的活化能，加入催化劑，可以降低反應(yīng)的活化能，故E1的值變??；而催化劑不改變平衡移動(dòng)的方向，故反應(yīng)放出的熱量保持不變。該反應(yīng)的反應(yīng)熱H=E1-E2=(+134kJmol1)-( +368kJmol1)= 234kJmol1，故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234kJmol1。（2）a反應(yīng)為放熱反應(yīng)，HO，且反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小，即S0，根據(jù)H-TS0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行可知，該反應(yīng)需在低溫下，更有利與于其自發(fā)進(jìn)行。CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的化學(xué)方程式為：2NH3(g)CO2(g)=CO(NH2)2(s)H2O(l)，根據(jù)蓋斯定律，可得該反應(yīng)的反應(yīng)熱H=Ha+Hb-Hc=(159.5kJmol1)+( 116.5kJmol1)-( 44.0kJmol1)= 87.0kJmol1故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2NH3(g)CO2(g)=CO(NH2)2(s)H2O(l) H87.0kJmol116.化學(xué)反應(yīng)與能量變化密切相關(guān)?；卮鹣铝袉栴}：（1）反應(yīng)物和生成物均為氣態(tài)的某可逆反應(yīng)，在不同條件下的反應(yīng)歷程分別為A、B,如圖所示。正反應(yīng)的活化能為_(用圖中字母表示)；當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡后，其他條件不變，升高溫度，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率將_(填“增大”、“減小”、“不變”)；B歷程表明此反應(yīng)采用的條件為_(填標(biāo)號)。A升高溫度B.降低溫度C.增大反應(yīng)物濃度D.使用催化劑（2）在如圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系中(X代表鹵素)。H2_0(填“”、“”或“”)；H1、H2和H3三者存在的關(guān)系為_。（3）甲醇( )是重要的化工原料，又可作為燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應(yīng)如下：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H1CO2(g)+3H2(g) CH3OH（g）+H2O(g) H2CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H3已知反應(yīng)中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵H-HC-OC OH-OC-HE/(kJmol1)4363431076465413計(jì)算H1=_kJ.mol1；已知H3=41.1 kJ.mol1，則H2 =_kJ.mol1。【答案】（1）E1；增大；D（2）；H1 =H2H3（3）-99；-57.9 【解析】(1)根據(jù)圖像，正反應(yīng)的活化能為E1，故答案為：E1；由圖可知，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大；故答案為：增大；B歷程中反應(yīng)物的活化能降低，最后達(dá)到相同的狀態(tài)，表明此反應(yīng)中加入了催化劑，故答案為：D；(2)根據(jù)圖像，H2表示的是破壞分子中的共價(jià)鍵變成原子的過程，需要吸熱，即H20；根據(jù)蓋斯定律可知：H1=H2+H3，故答案為：；H1=H2+H3；(3)反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，故H1=1076kJmol-1+2436kJmol-1-(3413+343+465)kJmol-1=-99kJmol-1，根據(jù)蓋斯定律：反應(yīng)-反應(yīng)=反應(yīng)，故H3=H2-H1=H2-(-99kJmol-1)=+41.1kJmol-1，解得：H2=-57.9 kJmol-1，故答案為：-99；-57.9。