《高优指导》2017高三化学人教版一轮考点规范练16 化学反应与能量变化 WORD版含解析.docx

1、考点规范练16化学反应与能量变化(时间:45分钟满分:100分)考点规范练第32页一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2015安徽安庆示范高中联考)H2与O2发生反应的过程用模型图表示如下(“”表示化学键):下列说法不正确的是()A.过程是吸热过程B.过程一定是放热过程C.该反应过程所有旧化学键都断裂,且形成了新化学键D.该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行答案:D解析:过程是旧化学键断裂的过程,为吸热过程,而过程为新化学键形成的过程,是放热过程,A、B、C均正确;该反应可通过燃料电池实现化学能到电能的转化,D错误。2.(2015陕西西安

2、联考)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)H=-57.3 kJmol-1,则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,也放出57.3 kJ的热量C.CO(g)的燃烧热是283.0 kJmol-1,则表示CO(g)的燃烧热的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-283.0 kJmol-1D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)H=a kJmol-1,2C(s)+O2(g)2CO(g)H=b kJmol-1,则ba导学号25730357答案:D解析:木炭、

3、镁条等物质的燃烧,需要加热才能发生,但均为放热反应,A项错误;CH3COOH电离时要吸热,因此含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于57.3 kJ,B项错误;燃烧热是指25 、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,表示CO燃烧热的热化学方程式中CO的化学计量数应为1,C项错误;2CO(g)+O2(g)2CO2H=(a-b) kJmol-1,该反应为放热反应,故a-ba,D项正确。3.(2015江西九江一中月考)对热化学方程式C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=+131.3 kJmol-1最准确的理解是()A.碳和水反应吸收

4、131.3 kJ热量B.1 mol碳和1 mol水反应生成一氧化碳和氢气,同时放出131.3 kJ热量C.1 mol碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H2,同时吸收131.3 kJ热量D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1 kJ答案:C解析:热化学方程式的化学计量数表示物质的量,A、D错误;B的说法不准确,未强调“水蒸气”(即水的状态),且该反应吸收热量。4.(2015安徽安庆一中摸底)下列有关焓变与反应热的说法,正确的是()A.反应热和焓变的单位都是kJB.如果反应是在恒温恒压条件下进行的,此时的反应热与焓变相等C.如果反应是在恒温恒容条件下进行的,此时的

5、反应热与焓变相等D.任何化学反应的反应热均可通过实验直接测定答案:B解析:反应热和焓变的单位都是kJmol-1,A错误;恒温恒压时的反应热与焓变相等,B正确,C错误;有些反应的反应热不能通过实验直接测定,如C不完全燃烧生成CO,D错误。5.(2015海南化学,4)已知丙烷的燃烧热H=-2 215 kJmol-1。若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水,则放出的热量约为()A.55 kJB.220 kJC.550 kJD.1 108 kJ导学号25730358答案:A解析:丙烷的燃烧热是指1 mol 丙烷完全燃烧生成4 mol H2O(l)和3 mol CO2时放出的热量为2 215 kJ,若

6、生成1.8 g H2O,则放出的热量为2 2150.14 kJ=55.375 kJ55 kJ,A项正确。6.(2015广西适应性检测)已知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=+130 kJmol-1,2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-220 kJmol-1。断开1 mol HH键、OO键分别需要吸收436 kJ、496 kJ的热量,则断开1 mol OH键需要吸收的热量为()A.332 kJB.118 kJC.462 kJD.360 kJ答案:C解析:将第一个热化学方程式乘以2,再减去第二个热化学方程式,得2H2O(g)2H2(g)+O2(g)H=+480 kJmol-1,

7、故断开1 mol OH键需要吸收的热量为(436 kJ2+496 kJ+480 kJ)4=462 kJ,C项正确。7.1,3-丁二烯和2-丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下:CH2CHCHCH2(g)+2H2(g)CH3CH2CH2CH3(g)H=-236.6 kJCH3CCCH3(g)+2H2(g)CH3CH2CH2CH3(g)H=-272.7 kJ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.一个碳碳三键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小答案:D解析:1,3-丁二烯所具有的能

8、量小于2-丁炔,所以A、B正确,由盖斯定律可知C选项正确;由此反应不能确定一个碳碳三键与两个碳碳双键键能之和的大小,D选项符合题意。8.(2015北京海淀适应性练习)依据下图判断,下列说法正确的是()A.2 mol H2(g)和1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量低B.氢气的燃烧热为H=-241.8 kJmol-1C.液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H=+571.6 kJmol-1D.H2O(g)变成H2O(l)时,断键吸收的能量小于成键放出的能量导学号25730359答案:C解析:A项,观察题图知,2 mol H2(g)

9、和1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量高;B项,氢气的燃烧热是指1 mol氢气完全燃烧生成液态水时所放出的能量,氢气的燃烧热为H=-285.8 kJmol-1;C项,液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H=+571.6 kJmol-1;D项,H2O(g)变成H2O(l)是物理变化,不涉及化学键的断裂与形成。9.(2015河南中原名校联考)对于反应C2H4(g)C2H2(g)+H2(g)、2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),当升高温度时平衡都向右移动。C(s)+2H2(g)CH4(g)H12C(s)+H2(g)C2H2(

10、g)H22C(s)+2H2(g)C2H4(g)H3。则中H1、H2、H3的大小顺序排列正确的是()A.H1H2H3B.H2H3H1C.H2H1H3D.H3H2H1答案:B解析:由反应-得C2H4(g)C2H2(g)+H2(g)H=H2-H3,由反应-2得2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)H=H3-2H1,当升高温度时两平衡都向右移动,所以两反应均为吸热反应,即H2-H30,H3-2H10,可得H2H3H1,故选B。10.(2014江苏化学,10)已知:C(s)+O2(g)CO2(g)H1CO2(g)+C(s)2CO(g)H22CO(g)+O2(g)2CO2(g)H34Fe(s)+3O2

11、(g)2Fe2O3(s)H43CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.H10,H30,H40C.H1=H2+H3D.H3=H4+H5导学号25730360答案:C解析:燃烧反应都是放热反应,H1、H3、H4都小于0,CO2与C的反应是吸热反应,H2大于0,A、B错误;反应C(s)+O2(g)CO2(g)可由反应CO2(g)+C(s)2CO(g)与2CO(g)+O2(g)2CO2(g)相加得到,由盖斯定律可知H1=H2+H3,C正确;同理可得H3=13(H4+2H5),D错误。二、非选择题(本题共3个题,共50分)11.(16分)(1

12、)在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞才可能发生化学反应,这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常为kJmol-1。请认真观察下图,然后回答问题。图中所示的反应是(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的H=(用含E1、E2的代数式表示)。已知热化学方程式:H2(g)+12O2(g)H2O(g)H=-241.8 kJmol-1,该反应的活化能为167.2 kJmol-1,则其逆反应的活化能为。对于同一反应,图中虚线与实线相比,活化能大大降低,活化分子百分数增大,反应速率加快,你认为最可能的原因是。(2)通常把拆开1 mo

13、l化学键所吸收的热量看成该化学键的键能。已知部分化学键的键能如下:化学键NHNNOONNOH键能/(kJmol-1)386167498946460发射神舟飞船的长征火箭用了肼(N2H4,气态)作燃料,试写出它在氧气中燃烧生成N2和气态水的热化学方程式:。答案:(1)放热-(E1-E2) kJmol-1409 kJmol-1使用了催化剂(2)N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=-577 kJmol-1解析:(1)观察能量曲线,反应物总能量大于生成物总能量,可知该反应为放热反应,且H=-(E1-E2) kJmol-1。逆反应的活化能为167.2 kJmol-1+241.8 kJ

14、mol-1=409 kJmol-1。催化剂能降低反应的活化能。(2)H=(167 kJmol-1+4386 kJmol-1+498 kJmol-1)-(946 kJmol-1+4460 kJmol-1)=-577 kJmol-1。12.(16分)(1)将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。已知:2NO2(g)N2O4(g)H12NO2(g)N2O4(l)H2下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母)。N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是。(2)(2015海南化学,16节选)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示,若生成1 mol N2,其H= kJmol-1。(3

15、)(2015全国,27节选)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H3回答下列问题:已知反应中相关的化学键键能数据如下:化学键HHCOCOHOCHE/(kJmol-1)4363431 076465413由此计算H1= kJmol-1;已知H2=-58 kJmol-1,则H3= kJmol-1。答案:(1)A2N2O4+O2+2H2O4HNO3(2)-139(3

16、)-99+41解析:(1)物质由气态转为液态时,应放出热量,所以N2O4(g)的能量高于N2O4(l)的能量,只有A选项正确。N2O4与氧气、水反应,由得失电子守恒可知N2O4中N的化合价升高,只能变为+5价,生成硝酸。(2)根据图像可知反应热为:209 kJmol-1-348 kJmol-1=-139 kJmol-1。(3)由反应热与键能的关系可得,H1=1 076 kJmol-1+2436 kJmol-1-3413 kJmol-1-343 kJmol-1-465 kJmol-1=-99 kJmol-1;依据盖斯定律知,反应=-,则H3=H2-H1=-58 kJmol-1-(-99 kJmo

17、l-1)=+41 kJmol-1。13.(18分)(1)一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。D是(填离子符号)。BA+C反应的热化学方程式为(用离子符号表示)。(2)在25 、101 kPa下,已知Si的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ,该反应的热化学方程式是。(3)已知:25 、101 kPa时,Mn(s)+O2(g)MnO2(s)H=-520 kJmol-1S(s)+O2(g)SO2(g)H=-297 kJmol-1Mn(s)+S(s)+2O2(g)MnSO4(s)H

18、=-1 065 kJmol-1SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是。(4)甲醇合成反应:()CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1=-90.1 kJmol-1()CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2=-49.0 kJmol-1水煤气变换反应:()CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H3=-41.1 kJmol-1二甲醚合成反应:()2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H4=-24.5 kJmol-1由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为。导学号25730361答案:(1)ClO4-3ClO-(a

19、q)ClO3-(aq)+2Cl-(aq)H=-117 kJmol-1(2)SiH4(g)+2O2(g)SiO2(s)+2H2O(l)H=-1 520 kJmol-1(3)MnO2(s)+SO2(g)MnSO4(s)H=-248 kJmol-1(4)2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H=-204.7 kJmol-1解析:(1)D中氯元素的化合价为+7价,应为高氯酸根离子ClO4-;写出BA+C的化学方程式,利用生成物的总能量减去反应物的总能量求得H=(63-603) kJmol-1=-117 kJmol-1,从而可写出热化学方程式。(2)由SiH4燃烧的方程式可知1 mol SiH4完全燃烧转移8 mol电子。(3)由已知的热化学方程式可得:MnO2(s)Mn(s)+O2(g)H1=+520 kJmol-1SO2(g)S(s)+O2(g)H2=+297 kJmol-1Mn(s)+S(s)+2O2(g)MnSO4(s)H3=-1 065 kJmol-1+得SO2(g)+MnO2(s)MnSO4(s)H=H1+H2+H3=-248 kJmol-1(4)由反应式()+()2可得所求热化学方程式,所以H=H4+2H1=(-24.5-90.12) kJmol-1=-204.7 kJmol-1。