高二化学反应与能量变化练习题

1、1 (2018 上·海高考 )据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是()解析：分解水属于吸热反应，催化剂可以降低活化能。答案： B2下列与化学反应能量变化相关的说法不 正确的是 ()A任何化学反应都伴随着热量的变化B一个反应是吸热反应还是放热反应要看反应物和生成物具有总能量的相对大小C化学键的断裂一定吸收能量， 化学键的形成一定释放能量D化学反应过程的能量变化除热能外，也可以是光能、电能等解析：任何化学反应都伴随着能量的变化， 但不一定是热量的变化，A 错。答案： A3已知化学反应A2(g)B2(g)=2AB(g)的能量变化如图

2、所示，判断下列叙述中正确的是()A每生成 2 分子 AB 吸收 b kJ 热量B该反应热H (ab) kJ mol·1C该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D断裂 1 mol AA 和 1 mol BB 键，放出 a kJ 能量解析：观察题给图像可以得到， 上述反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，其中反应热H (ab)kJ ·mol 1。化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程。答案： B4 (2018 ·临沂二模 )肼(N2H 4)是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应时，N2O4 为氧化剂，生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)2O

3、2(g)=N2O4(g)H 8.7 kJ/mol， N2H4(g) O2(g)=N2(g)2H2O(g)H 534.0 kJ/mol，下列表示肼跟 N2O4 反应的热化学方程式，正确的是()A2N2H 4(g)N2O4(g)=3N2(g) 4H2O(g)H 542.7 kJ/molB2N2H 4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H 1059.3 kJ/molC2N2H 4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H 1076.7 kJ/mol13DN2H4(g) 2N2O4(g)=2N2(g)2H2O(g)H 1076.7 kJ/mol解析： N222 4(g)(g)2O

4、(g)=N OH 8.7 kJ/mol，N2H 4(g)O2(g)=N2(g) 2H2O(g)H 534.0 kJ/mol，将热化学方程式 × 2就可以得到肼与N2O4 反应的热化学方程式，则H 534.0kJ/mol ×28.7 kJ/mol 1076.7 kJ/mol，选项 C 正确。答案： C5甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1 571.8 kJ/mol； CH 3OH(g) 1/2O2(g)=CO2(g)2H2(g) H2 192.9 kJ/mol。(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学反应方程式为_。(2)反应中的能量变化如

5、图所示，则H 2_ kJ/mol(用E1、E2 表示 )。(3)H 2(g)的燃烧热为 _。(4) 请你分析 H2(g)作为能 源比甲醇蒸气作 为能源的优点：_写(出两点即可 )。解析： (1)根据盖斯定律，反应反应 可得甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为：CH 3OH(g) 3/2O2(g)=CO2(g) 2H2O(l)H 764.7 kJ/mol。(2)反应的最终能量变化只与始态、终态能量有关，与中间状态无关，故H 2E1E2。(3)根据燃烧热的定义可知，H 2(g)的燃烧热为 H 285.9 kJ/mol。(4)比较 H 2(g)和 CH 3OH(g) 完全燃烧的热化学方程式， H2(g)

6、燃烧产物为 H2O，其对环境无任何影响，CH 3OH(g) 燃烧会产生对环境有影响的温室气体CO2，且等质量的H2(g)燃烧比 CH 3OH(g) 燃烧放出的热量多。答案： (1)CH 3OH(g) 3/2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H 764.7 kJ/mol(2)E1E2(3)285.9 kJ/mol(4)H 2 燃烧的产物对环境无任何污染； 等质量的 H2 完全燃烧放出的热量比 CH 3OH(g) 的高 (其他合理答案也可 )(限时 45 分钟，满分 100 分)一、选择题 (本题包括 7 小题，每小题 6 分，共 42 分)1(2018 ·江苏高考 )化学与人类生活

7、、 社会可持续发展密切相关。下列措施有利于节能减排、保护环境的是()加快化石燃料的开采与使用； 研发易降解的生物农药； 应用高效洁净的能源转化技术； 田间焚烧秸秆； 推广使用节能环保材料。ABCD解析：本题考查化学与 STSE 的联系，意在考查考生运用化学知识解决实际问题的能力。加快化石燃料的开采与使用不利于节能减排，田间焚烧秸杆会污染环境，故选B.答案： B2(2018 ·上海高考 )根据碘与氢气反应的热化学方程式()I 2(g)H 2(g)()I 2(s)H2(g)2HI(g)2HI(g)H 9.48 kJ/molH 26.48 kJ/mol下列判断正确的是()A254 g I2

8、(g)中通入 2 g H2(g)，反应放热 9.48 kJB1 mol 固态碘与 1 mol 气态碘所含的能量相差17.00 kJC反应 ()的产物比反应 ()的产物稳定D反应 ()的反应物总能量比反应 ()的反应物总能量低解析：反应是可逆反应，反应物不能完全转化；利用盖斯定律可得出 1 mol 固态碘与 1 mol 气态碘所含的能量相差35.96 kJ；同一种物质的能量在相同条件下， 能量一样多。同样利用盖斯定律可得出选项D正确。答案： D3已知断开或形成1 mol 化学键吸收或放出的能量称为化学键的键能，如 H H 键的键能为 436 kJ/mol，NN 键的键能为 945 kJ/mol，

9、NH 键的键能为 391 kJ/mol。则下列有关工业合成氨反应的热化学方程式正确的是 ()解析：根据反应热和键能的关系可得，kJ/mol6×391 kJ/mol 93 kJ/mol。H945 kJ/mol3×436答案： A4(2018 ·东城模拟)下列说法正确的是()A任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O 的过程中，能量变化均相同B同温同压下， H2(g)Cl2(g)=2HCl(g) 在光照和点燃条件下的 H不同C已知： 2H2(g) O2(g)=2H2O(g)H a kJ ·mol 1， 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H b kJ

10、·mol1，则 a>bD已知： C(s，石墨 )O2(g)=CO2(g)H 393.5 kJ mol·1， C(s，金刚石 )O2(g)=CO2(g)H 395.0 kJ mol·1，则 C(s，石墨 )=C(s，金刚石 )H 1.5 kJ mol·1解析：A 项，弱酸与弱碱发生中和反应生成1 mol H2O 释放的能量小于强酸与强碱发生中和反应生成1 mol 水释放的能量，不正确；B 项，不论是在光照还是在点燃条件下的H 均相同，不正确；C 项，生成液态水放出的热量多，故a<b，不正确； D 项，根据盖斯定律，用两个热化学方程式相减即得，正

11、确。答案： D5 (2018 ·重庆高考 )SF6 是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在 SF 键。已知： 1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂 1 mol FF、SF 键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H 为()A 1780 kJ/molB 1220 kJ/molC 450 kJ/molD 430 kJ/mol解析：本题考查化学反应热计算。 化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，旧键的断裂吸收热量，新键的生成放出热量，两个热量变化的总体效应即为反应的热效应。S(s)3F2(g)=SF6(g)的反

12、应过程中旧键断裂吸收的热量为280 kJ160 kJ×3760 kJ，新键生成放出的热量为 330 kJ×61980 kJ，反应放出 1220 kJ 的热量， H 1220 kJ/mol。答案： B 16将 1 000 mL 0.1 mol L · BaCl2 溶液与足量稀硫酸充分反应放1出 a kJ 热量；将 1 000 mL 0.5 mol L· HCl 溶液与足量 CH 3COONa 溶液充分反应放出 b kJ 热量 (不考虑醋酸钠水解 )；将 500 mL 1 mol·L 1 H 2SO4 溶液与足量 (CH 3COO) 2Ba(可溶性

13、强电解质 )溶液反应放出的热量为 ()A(5a2b) kJC(5a2b) kJB(2b5a) kJD(10a4b) kJ解析：依题意可得：Ba2(aq) SO24 (aq)=BaSO4(s)H 10a kJ ·mol 1；CH 3COO (aq)H (aq)=CH 3COOH(aq)H 2b kJ mol·1。则 Ba2 (aq) SO 24 (aq) 2CH 3COO (aq) 2H (aq)=BaSO4(s)2CH 3COOH(aq)H (10a4b) kJ mol· 1，即0.5 mol H2SO4 参与反应放出的热量为 (5a2b)kJ。答案： C7(20

14、18 ·淀模拟海 )红磷 (P)和 Cl2 发生反应生成 PCl3 和 PCl5，反应过程和能量的关系如下图所示， 图中的 H 表示生成 1 mol 产物的数据。已知 PCl5 分解生成 PCl3 和 Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是 ()A其他条件不变，升高温度有利于 PCl5 的生成B反应 2P(s) 5Cl2(g)=2PCl5(g)对应的反应热H 798kJ/molC P 和 Cl2反应生成 PCl3 的热化学方程式为： 2P(s)3Cl2(g)=2PCl3(g)H 306 kJ/molD其他条件不变，对于 PCl5 分解生成 PCl3 和 Cl2的反应，增大压强

15、， PCl5 的转化率减小，平衡常数 K 减小解析：由图可知，P 和 Cl2 反应生成 PCl5 的热化学方程式是： P(s)52Cl2(g)=PCl5(g)H 399 kJ/mol，则 A 项错误， B 项正确；图中的H 表示生成 1 mol 产物的数据， C 项错误；温度不变，平衡常数不变， D 项错误。答案： B二、非选择题 (本题包括 4 小题，共 58 分)8(15 分 )化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观象冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧和水汽化的热化学方程式分别为：CH 4(g) 2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H 8

16、02.3 kJ mol· 1，H 2O(l)=H 2O(g)H 44 kJ ·mol 1；则 356 g“可燃冰” (分子式为 CH 4·9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出的热量为_。(2)0.3 mol 的气态高能燃料乙硼烷 (B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ 热量，其热化学方程式为；(3)家用液化气中主要成分之一是丁烷。 当 1 g 丁烷完全燃烧并生成 CO2 和液态水时，放出热量 50 kJ。试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式。解析：(1)356 g“可燃冰 ”释放的甲烷为 2 mol，根据题中的热化学方程

17、式写出甲烷燃烧生成液态水的燃烧方程式可计算出放出的热量。(2)1 mol 乙硼烷燃烧生成固态B2O3 和液态水放出热量 649.5 kJ0.32165 kJ。(3)1 mol 丁烷质量为 58 g，从而可计算出反应热并写出热化学方程式。答案： (1)1780.6 kJ(2)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H 2165 kJ/mol13(3)C4H10(g) 2 O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H 2900 kJ/mol9(15 分)在火箭推进器中装有还原剂肼 (N 2H 4)和强氧化剂 H2O2，当它们混合时， 即产生大量的氮气和水蒸气， 并放出大量的热。 已知

18、 0.4 mol 液态肼和足量 H 2O2 反应生成氮气和水蒸气时放出 256.64 kJ 的热量。(1) 写出肼和 H2O2反应的热化学方程式_。(2)已知H2O(l)=H 2O(g)H 44 kJ/mol，则16 g 液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量是_。(3)上述反应应用于火箭推进器，除释放出大量热量和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是。(4)向次氯酸钠溶液中通入一定物质的量的氨气可生成肼，写出反应的离子方程式_，该反应的还原产物是_。解析： (1)首先根据题意确定反应物和生成物，然后写出化学方程式： N2H 42H2O2=N24H2O。0.4 mol 液态肼

19、和足量 H 2O2 反应生成氮气和水蒸气时放出256.64 kJ 的热量，则 1 mol 液态肼和足量H2O2 反应时放出热量为： 2.5×256.64 kJ641.6 kJ，由此可写出上述反应的热化学方程式。(2)16 g 液态肼的物质的量为0.5 mol，则与足量双氧水反应生成0.5 mol N2 和 2 mol H 2O(l) 时放出热量为： 0.5 mol× 641.6 kJ/mol2mol×44 kJ/mol 408.8 kJ。(3)反应生成的物质是N2 和 H2O，无污染。(4)氨气中氮元素的化合价为3，肼分子中氮元素的化合价为2，则氨是还原剂，次氯酸

20、钠是氧化剂，还原产物是NaCl，然后根据电子转移守恒以及电荷守恒即可写出离子方程式。答案： (1)N2H 4(l)2H2O2(l)=N 2(g)4H2O(g)H 641.6 kJ/mol(2)408.8 kJ(3)产物为氮气和水，无污染(4)2NH 3ClO24 ClH 2=N HO NaCl10(12 分)联合国气候变化大会于2018 年 12 月 718 日在哥本哈根召开。中国政府承诺到 2020 年，单位 GDP 二氧化碳排放比 2018年下降 40% 45%。(1)有效“减碳”的手段之一是节能。下列制氢方法最节能的是_(填字母序号 )。电解A电解水制氢： 2H2O=2H2 O2高温B高

21、温使水分解制氢：2H2O=2H2 O2C太阳光催化分解水制氢：TiO 22H2O=2H2 O2太阳光D天然气制氢： CH 4H2OCO 3H2(2)用 CO 2 和氢气合成 CH 3OCH 3(甲醚 )是解决能源危机的研究方向之一。已知： CO(g)2H2(g)CH 3OH(g)H 90.7 kJ mol·12CH 3OH(g)CH 3OCH 3(g)H 2O(g)H 23.5 kJ mol·1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H 41.2 kJ mol·1则 CO 2 和氢气合成 CH 3OCH 3(g)的热化学方程式为_。(3)在催化剂和一定温度、压强条件下，CO 与H2可反应生成甲醇： CO(g)2H23，OH(g)CO 的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则：p1_p2( 填 “<”、 “>”或“” ) ，上述反应的H_0(填“ <”“、 >”“”或 )。解析： (1)太阳能是取之不尽的天然能源，用太阳能分解水最节能。(2)利用盖斯定律进行计算，将三个方程式进行形式变换，2CO(g)4H2(g)2CH 3OH(g)H 181.4 kJ mol· 12CH 3OH(g)CH 3OCH 3(g)H 2O(g)H 23.5 kJ mol· 12CO 2(g)2H2(g)2CO(g) 2H