广东版高考化学总复习专题五化学反应中的能量变化（试题练）教学讲练

1、高中化学专项复习PAGE PAGE 18机会只留给有准备的人，加油哦！第二部分化学基本理论专题五化学反应中的能量变化【考情探究】课标解读考点化学反应中的热效应及热化学方程式盖斯定律及反应热的计算解读1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念3.了解能源是人类生存与社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用4.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算考情分析反应热的计算已成为近几年高考的必考内容,常与化学反应速率和化学平衡的知识结合,以工艺流程为载体

2、,出现在27或28题进行考查,分值一般为24分。考查内容均与盖斯定律有关,题目的综合难度虽然较大,但涉及本专题的内容比较容易。随着能源问题的日益突出,对本专题的考查仍将维持较高的热度备考指导热化学方程式的书写及反应热的计算主要在化学反应原理综合大题中考查,是变化观念与平衡思想学科核心素养的基本载体,要认识化学变化的本质特征是有新物质生成,并伴有能量变化,且参加反应物质的物质的量和反应热成正比关系【真题探秘】基础篇 固本夯基【基础集训】考点一化学反应中的热效应及热化学方程式1.下列有关化学反应与能量变化的说法正确的是()A.如图所示的化学反应中,反应物的键能之和大于生成物的键能之和B.相同条件下

3、,氢气和氧气反应生成液态水比生成等量的气态水放出的热量少C.金刚石在一定条件下转化成石墨能量变化如图所示,热化学方程式为C(s,金刚石) C(s,石墨)H=-(E2-E3)kJmol-1D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)能量变化如图所示,在光照和点燃条件下的H相同答案D2.工业生产水煤气的反应为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)H=+131.4 kJ/mol,下列判断正确的是()A.反应物能量总和大于生成物能量总和B.CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(l)H=-131.4 kJ/molC.生产水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ热

4、量D.生产水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ热量答案C3.已知断开1 mol H2(g)中HH键需要吸收436 kJ能量。根据能量变化示意图,下列说法或热化学方程式不正确的是()A.断开1 mol HCl(g)中的HCl键要吸收432 kJ能量B.生成1 mol Cl2(g)中的ClCl键放出243 kJ能量C.H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)H=-864 kJmol-1D.HCl(g) 12H2(g)+12Cl2(g)H=+92.5 kJmol答案C4.下列说法正确的是()A.已知C(石墨,s)C(金刚石,s)H0,则金刚石比石墨稳定B.已知H+(aq)+OH-(a

5、q)H2O(l)H=-57.3 kJmol-1,则稀硫酸溶液和稀Ba(OH)2溶液反应的反应热H=-114.6 kJmol-1C.常温下,反应C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自发进行,则该反应的H0D.已知H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H1=-a kJmol-1,H2(g)+Cl2(g)2HCl(l)H2=-b kJmol-1,则aMgBr2MgCl2MgF2C.工业上可电解MgCl2溶液冶炼金属镁,该过程需吸收热量D.金属镁和卤素单质(X2)的反应能自发进行是因为H均小于零答案D10.研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)处理含CO、SO2烟道气污染的

6、一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知:CO(g)+12O2(g) CO2(g)H=-283.0 kJmol-1S(s)+O2(g) SO2(g)H=-296.0 kJmol-1此反应的热化学方程式是。(2)氮氧化物是引起光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知:CO(g)+NO2(g) NO(g)+CO2(g)H=-a kJmol-1(a0)2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)H=-b kJmol-1(b0)若用标准状况下3.36 L CO(g)还原NO2(g)至N2(g)(CO完全反应)的整个过程中转移的电子数为,放出的热量为kJ(用含a和b的代数式表示)。(3)用

7、CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如:CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H1=-574 kJmol-1CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H2若1 mol CH4(g)还原NO2(g)至N2(g),整个过程中放出的热量为867 kJ,则H2=。答案(1)2CO(g)+SO2(g) S(s)+2CO2(g)H=-270.0 kJmol-1(2)0.3NA3(2a+b)/80(3)-1 160 kJmol-1综合篇 知能转换【综合集训】1.(2019金华十校模拟,21)室温下,CuSO4(s)和CuSO45H2O

8、(s)溶于水及CuSO45H2O(s)受热分解的能量变化如图所示,下列说法不正确的是()A.H1=H2+H3B.H3H2C.将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高D.将CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低答案A2.(2017湖南六校联考,13)已知:C(s)+O2(g) CO2(g)H1,CO2(g)+C(s) 2CO(g)H2,2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)H3,4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)H4,3CO(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.2H1H3B.H3=H4+H5C.H1=H2+H3

9、D.H20,H40答案C3.(2019山东临沂一模,11)Li/Li2O体系的能量循环图如图所示。下列说法正确的是()A.H3H5D.Hl+H2+H3+H4+H5+H6=0答案C应用篇 知行合一【应用集训】1.(2019北京石景山期末,11)已知:2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)H=+571.0 kJ/mol。以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下:过程:2Fe3O4(s) 6FeO(s)+O2(g)H=+313.2 kJ/mol过程:下列说法不正确的是()A.过程中每消耗232 g Fe3O4转移2 mol电子B.过程 热化学方程式为3FeO(s)

10、+H2O(l) H2(g)+Fe3O4(s)H=+128.9 kJ/molC.过程、中能量转化的形式依次是:太阳能化学能热能D.铁氧化合物循环分解水制H2具有成本低、产物易分离等优点答案C2.(2019湖南岳阳一模,9)研究表明CO与N2O在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示,两步反应分别为N2O+Fe+ N2+FeO+(慢)、FeO+CO CO2+Fe+(快)。下列说法正确的是()A.反应是氧化还原反应,反应是非氧化还原反应B.两步反应均为放热反应,总反应的化学反应速率由反应决定C.Fe+使反应的活化能减小,FeO+是中间产物D.若转移1 mol电子,则消耗11.2 L N2O

11、答案C3.(2019山东淄博、滨州一模,28)国家实施“青山绿水工程”,大力研究脱硝和脱硫技术。(1)H2在催化剂作用下可将NO还原为N2。如图是该反应生成1 mol水蒸气的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式。(2)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程如下:反应:2NO(g) N2O2(g)(快)H10v1正=k1正c2(NO)、v1逆=k1逆c(N2O2);反应:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)(慢)H2”“”或“=”)。已知反应速率常数K随温度升高而增大,则升高温度后k2正增大的倍数k2逆增大的倍数(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)我国科学家在天然气脱硫

12、研究方面取得了新进展,利用如图装置可发生反应:H2S+O2 H2O2+S。装置中H+向池迁移。乙池溶液中发生反应的离子方程式:。(4)废水处理时,通H2S(或加S2-)能使某些金属离子生成极难溶的硫化物而除去。25 ,某废液中c(Mn2+)=0.02 molL-1,调节废液的pH使Mn2+开始沉淀为MnS时,废液中c(H2S)=0.1 molL-1,此时pH约为。已知:Ksp(MnS)=5.010-14,H2S的电离常数K1=1.510-7,K2=6.010-15,lg 6=0.8答案(1)2H2(g)+2NO(g) N2(g)+2H2O(g)H=2(E1-E2) kJmol-1或H2(g)+

13、NO(g) 1/2N2(g)+H2O(g)H=(E1-E2)kJmol-1(2)k1正k2正k1逆k2逆小于(3)甲H【五年高考】考点一化学反应中的热效应及热化学方程式1.(2019江苏单科,11,4分)氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是()A.一定温度下,反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)能自发进行,该反应的Hp2p1相同温度下,由于反应为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO的转化率;而反应为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响。故增大压强时,有利于CO的转化率升高(每空2分,共4分)考点二盖斯定律及反应热的计算5.(2019海南单科,

14、5,2分)根据图中的能量关系,可求得CH的键能为()A.414 kJ mol -1B.377 kJ mol -1C.235 kJ mol -1D.197 kJ mol -1答案A6.(2019浙江4月选考,23,2分)MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg):已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是()A.H1(MgCO3)H1(CaCO3)0B.H2(MgCO3)=H2(CaCO3)0C.H1(CaCO3)-H1(MgCO3)=H3(CaO)-H3(MgO)D.对于MgCO3和CaCO3,H1+H2H3答案C7.(2017江苏单科,8,2分)通过以下反

15、应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是()C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H1=a kJmol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H2=b kJmol-1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H3=c kJmol-12CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H4=d kJmol-1A.反应、为反应提供原料气B.反应也是CO2资源化利用的方法之一C.反应CH3OH(g)12CH3OCH3(g)+12H2O(l)的H=d2kJD.反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d)kJ

16、mol-1答案C8.(2016江苏单科,8,2分)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是()太阳光催化分解水制氢:2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)H1=571.6 kJmol-1焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)H2=131.3 kJmol-1甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)H3=206.1 kJmol-1A.反应中电能转化为化学能B.反应为放热反应C.反应使用催化剂,H3减小D.反应CH4(g) C(s)+2H2(g)的H=74.8 kJmol-1答案D9.(2019天津理综,10,14分)多晶硅是制作光伏电

17、池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。回答下列问题:.硅粉与HCl在300 时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2,放出225 kJ热量,该反应的热化学方程式为。SiHCl3的电子式为。.将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为:SiCl4(g)+H2(g) SiHCl3(g)+HCl(g)H103SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s) 4SiHCl3(g)H202SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g) 3SiHCl3(g)H3(1)氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制备,写出产生H2的电极名称(填“阳极”或“阴极”),该

18、电极反应方程式为。(2)已知体系自由能变G=H-TS,Gv逆b.v正:A点E点c.反应适宜温度:480520 (4)反应的H3=(用H1,H2表示)。温度升高,反应的平衡常数K(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外,还有(填分子式)。答案(14分).Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g) H=-225 kJmol-1 .(1)阴极2H2O+2e- H2+2OH-或2H+2e- H2(2)1 000 H2”“B教师专用题组考点一化学反应中的热效应及热化学方程式1.(2015北京理综,9,6分)最新报道:科

19、学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:下列说法正确的是()A.CO和O生成CO2是吸热反应B.在该过程中,CO断键形成C和OC.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态状态表示CO与O2反应的过程答案C2.(2014江苏单科,11,4分)下列有关说法正确的是()A.若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀B.2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的H0 C.加热0.1 molL-1 Na2CO3溶液,CO32-D.对于乙酸与乙醇的酯化反应(H0),加入少量浓硫酸并加热,该反应的反应速

20、率和平衡常数均增大答案C3.(2013福建理综,11,6分)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下:mCeO2(m-x)CeO2xCe+xO2(m-x)CeO2xCe+xH2O+xCO2 mCeO2+xH2+xCO下列说法不正确的是()A.该过程中CeO2没有消耗B.该过程实现了太阳能向化学能的转化C.右图中H1=H2+H3D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH-2e- CO32-+2H答案C4.(2013重庆理综,6,6分)已知:P4(g)+6Cl2(g) 4PCl3(g)H=a kJmol-1,P4(g)+10Cl2

21、(g) 4PCl5(g)H=b kJmol-1,P4具有正四面体结构,PCl5中PCl键的键能为c kJmol-1,PCl3中PCl键的键能为1.2c kJmol-1。下列叙述正确的是()A.PP键的键能大于PCl键的键能B.可求Cl2(g)+PCl3(g) PCl5(s)的反应热HC.ClCl键的键能为(b-a+5.6c)/4 kJmol-1D.PP键的键能为(5a-3b+12c)/8 kJmol-1答案C考点二盖斯定律及反应热的计算5.(2015重庆理综,6,6分)黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3C

22、O2(g)H=x kJmol-1已知:碳的燃烧热H1=a kJmol-1S(s)+2K(s) K2S(s)H2=b kJmol-12K(s)+N2(g)+3O2(g) 2KNO3(s)H3=c kJmol-1则x为()A.3a+b-cB.c-3a-bC.a+b-cD.c-a-b答案A6.(2014重庆理综,6,6分)已知:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)H=a kJmol-12C(s)+O2(g) 2CO(g)H=-220 kJmol-1HH、OO和OH键的键能分别为436、496和462 kJmol-1,则a为()A.-332B.-118C.+350D.+130答案D7.(20

23、13课标,12,6分)在1 200 时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应H2S(g)+32O2(g) SO2(g)+H2O(g)H12H2S(g)+SO2(g)32S2(g)+2H2O(g)H2H2S(g)+12O2(g) S(g)+H2O(g)H32S(g) S2(g)H4则H4的正确表达式为()A.H4=23(H1+H2-3H3B.H4=23(3H3-H1-H2C.H4=32(H1+H2-3H3D.H4=32(H1-H2-3H3答案A8.(2014课标,28,15分)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫

24、酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式 。(2)已知:甲醇脱水反应2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)H1=-23.9 kJmol-1甲醇制烯烃反应2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g)H2=-29.1 kJmol-1乙醇异构化反应C2H5OH(g) CH3OCH3(g)H3=+50.7 kJmol-1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)的H=kJmol-1。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是。(3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中nH2O列式计算乙烯水合制乙醇

25、反应在图中A点的平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)。图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为,理由是 。气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290 、压强6.9 MPa,nH2OnC2H4=0.61。乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外答案(1)C2H4+H2SO4C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O C2H5OH+H2SO4(2)-45.5污染小、腐蚀性小等(3)p(C2H5OHp1p2p3p4反应分子数减少,相同温度下,压强升高乙烯转化率提高将产物乙醇液化移去增加nH2O

26、【三年模拟】时间:40分钟分值:80分一、选择题(每题5分,共20分)1.(2020届东莞东华高级中学月考一,7)以Pt-g-C3N4为催化剂,用光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。该脱除过程中,下列说法不正确的是()A.该过程为太阳能转化为化学能B.Pt端发生的是氧化反应C.过程发生的电极反应为H2O2-2e- O2+2H+D.过程的化学方程式为2NO2+H2O2 2HNO3答案C2.(2020届深圳中学理综考试三,10)中国学者在水煤气变换CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题,该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的

27、。反应过程示意图如下:下列说法正确的是()A.过程、过程均为放热过程B.过程生成了具有极性共价键的H2、CO2C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的HD.图示过程中的H2O均参与了反应过程答案D3.(2020届广东六校联盟,9)氢卤酸用HX(aq)表示,是相应卤化氢的水溶液。相关的能量关系如图所示,下列说法正确的是()A.已知HF气体溶于水放热,则HF(aq)的H1Ea2”或“H1H2(2)图2为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(其中压强分别为104 Pa和105 Pa)。图2104 Pa时,图中表示丙烯的曲线是(填“”“”“”或“”)。104 Pa、500 时,主反应

28、用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=(已知:气体分压=气体总压体积分数)。(3)利用CO2的弱氧化性,开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催化剂,其反应机理如图3。图3已知:CO和H2的燃烧热(H)分别为-283.0 kJmol-1、-285.8 kJmol-1。图中催化剂为。298 K时,该工艺总反应的热化学方程式为。该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂活性,原因是 。答案(1)增大增大Ea1(2)3.3103 Pa(3)CrO3CO2(g)+C3H8(g) C3H6(g)+CO(g)+H2O(l)H=+121.5 kJmol-1碳和二氧化碳反应生成

29、一氧化碳气体,脱离催化剂7.(2019深圳调研一,28)(15分)CO还原脱硝技术可有效降低烟气中的NOx的排放量。回答下列问题:.CO还原NO的脱硝反应:2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)H(1)已知:CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)H1=-226 kJmol-1N2(g)+2O2(g) 2NO2(g)H2=+68 kJmol-1N2(g)+O2(g) 2NO(g)H3=+183 kJmol-1脱硝反应H=,该反应向正反应方向自发进行的倾向很大,其原因是,有利于提高NO平衡转化率的条件是(写出两条)。(2)以Mn3O4为脱硝反应的催化剂,研究者提出如下反应历程,将历程补充完整。第一步:;第二步:3MnO2+2CO Mn3O4+2CO2(3)在恒温恒容的密闭容器中,充入等物质的量的CO和NO混合气体,加入Mn3O4发生脱硝反应,t0