高中化学高考二轮复习 上篇6

第5讲化学反应与能量能力提升训练1．下列有关能量转化的说法正确的是()A．动物体内的葡萄糖被氧化为CO2的过程是热能转化为化学能的过程B．植物的光合作用是把太阳能转化为热能的过程C．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能D．电解饱和食盐水是把化学能转化为电能解析A项，动物体内的葡萄糖被氧化为CO2的过程是化学能转化为热能的过程；B项，植物的光合作用是把太阳能转化为化学能；C项，大部分燃料燃烧放出的热量来源于太阳能；D项，电解饱和食盐水是把电能转化为化学能。答案C2．H2与O2发生反应的过程用模型图示如下(“－”表示化学键)，下列说法不正确的是()A．过程Ⅰ是吸热过程B．过程Ⅲ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解析过程Ⅰ是旧化学键断裂的过程，为吸热过程，而过程Ⅲ为新化学键形成的过程，是放热过程，由图示转化过程知C项叙述符合图示，故A、B、C项均正确；该反应可通过燃料电池实现化学能到电能的转化，D项错误。答案D3．氯原子对O3的分解有催化作用：O3(g)＋Cl(g)=ClO(g)＋O2(g)ΔH1①ClO(g)＋O(g)=Cl(g)＋O2(g)ΔH2②该反应的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是()A．反应O3(g)＋O(g)=2O2(g)的ΔH＝E1－E2B．反应O3(g)＋O(g)=2O2(g)的ΔH＝E2－E3C．反应O3(g)＋O(g)=2O2(g)是吸热反应D．反应O3(g)＋O(g)=2O2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2解析将①式O3(g)＋Cl(g)=ClO(g)＋O2(g)ΔH1与②式ClO(g)＋O(g)=Cl(g)＋O2(g)ΔH2相加，整理可得：反应O3(g)＋O(g)=2O2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2。由于反应物的总能量高于生成物的总能量，所以反应O3(g)＋O(g)=2O2(g)为放热反应。因此正确选项为D。答案D4．根据表中的信息判断下列说法正确的是()物质金刚石石墨外观无色，透明固体灰黑，不透明固体熔点？？燃烧热/kJ·mol－1A.表示石墨燃烧热的热化学方程式为C(石墨，s)＋1/2O2(g)=CO(g)ΔH＝－kJ·mol－1B．由表中信息知C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH＝＋kJ·mol－1C．由表中信息可得如图所示的图像D．由表中信息可推知相同条件下金刚石的熔点高于石墨的熔点解析根据燃烧热的定义知C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－kJ·mol－1，C(金刚石，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－kJ·mol－1，选项A错误；由石墨和金刚石燃烧热的热化学方程式可知选项B正确；选项C，kJ·mol－1表示金刚石和石墨之间的能量差，而不是金刚石转化为石墨的反应过程中中间产物与石墨的能量差，选项C错误；等物质的量的石墨比金刚石的能量低，能量越低越稳定，因此石墨中碳碳键的键能应大于金刚石中碳碳键的键能，所以石墨的熔点应高于金刚石的熔点，选项D错误。答案B5．(2023·上海化学，8)已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是()A．加入催化剂，减小了反应的热效应B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率C．H2O2分解的热化学方程式：H2O2→H2O＋O2＋QD．反应物的总能量高于生成物的总能量解析由图像可知反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放出热量，可写出H2O2分解的热化学方程式：H2O2(l)→H2O(l)＋eq\f(1,2)O2(g)＋Q，D正确，C错误；加入催化剂，能加快反应速率，对化学平衡移动无影响，因此反应的热效应和H2O2的平衡转化率无变化，A、B错误。答案D6．已知热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1＝－kJ·mol－1。则对于热化学方程式：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1的说法正确的是()A．热化学方程式中H2O前面的“2”表示“每2个气态水分子分解，就有bkJ·mol－1的热量变化”B．b＝＋C．|ΔH2|>|ΔH1|D．|ΔH2|<|ΔH1|解析热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，而非物质的分子个数，A项错误；反应2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1是反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1＝－kJ·mol－1的逆过程，所以ΔH2＝＋kJ·mol－1，即b＝＋，B正确；同时可以判断，两个反应的焓变的绝对值是相等的，C、D错误。答案B7．(2023·无锡期末)下列叙述正确的是()A．等物质的量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧，后者放出热量多B．稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1，若将含molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于kJC．C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH＝＋kJ·mol－1，则说明金刚石比石墨稳定D．反应2CO(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在298K时能自发进行，则它的ΔH>0，ΔS>0解析硫粉变为硫蒸气需吸热，故等量硫粉燃烧比硫蒸气放热少，A错误；浓硫酸溶于水时也会放热，B正确；吸热反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量，即石墨能量低，能量越低越稳定，C错误；由反应的化学方程式可判断ΔS<0，若能自发进行，则必有ΔH<0，D错误。答案B8．(2023·南通一调)已知：①CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1；②C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2；③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH3；④2CO2(g)＋4H2(g)=CH3COOH(l)＋2H2O(l)ΔH4；⑤2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)ΔH5。下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A．ΔH1>0，ΔH2<0 B．ΔH5＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1C．ΔH3>0，ΔH5<0 D．ΔH4＝ΔH1－2ΔH3解析乙酸燃烧是放热反应，即ΔH1<0，A错误；根据盖斯定律，反应⑤可由反应2×②＋③－①得到，B正确；氢气燃烧放热，即ΔH3<0，C错误；根据盖斯定律，反应④可由反应2×③－①得到，D错误。答案B9．一定温度和压强条件下，已知下列三个热化学方程式：①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH1＝－566kJ·mol－1②N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH2＝＋180kJ·mol－1③2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH3＝akJ·mol－1下列叙述正确的是()A．反应①和反应②转移相同的电子数时，放出的热量之比为283∶90B．反应②在高温和闪电两个条件下的反应热不同C．反应③的a＝－746D．反应③的热量变化为akJ时，CO的转化率为100%解析尽管反应①和反应②转移相同的电子数时，热量变化量之比为283∶90，但反应①放出热量，反应②吸收热量，A项错误；一个化学反应的反应热与反应条件无关，B项错误；根据盖斯定律，③＝①－②，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－566kJ·mol－1－180kJ·mol－1＝－746kJ·mol－1，C项正确；反应③为可逆反应，CO的转化率不可能是100%，D项错误。答案C10．下列说法正确的是()A．右图可表示水分解过程中的能量变化B．已知氯气、溴蒸气分别与氢气反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH1；H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)ΔH2，则ΔH1>ΔH2C．需要加热的反应一定是吸热反应，常温下能发生的反应一定是放热反应D．已知：①反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－akJ·mol－1②，且a、b、c均大于零，则断开1molH—Cl键所需的能量为(a＋b＋c)kJ解析A项，水分解是吸热反应，生成物总能量大于反应物总能量，使用催化剂会降低活化能，正确；B项，Cl2的氧化性强于Br2的，1molCl2(g)与氢气反应放出的热量多于1molBr2(g)与氢气反应放出的热量，ΔH小于零，则放热越多，ΔH越小，错误；C项，反应是否需要加热与吸热、放热反应无关，如金属的燃烧多数需要加热，但为放热反应，错误；D项，设所需能量为xkJ，由键能与ΔH的关系可得：(b＋c－2x)＝－a，解得x＝eq\f(a＋b＋c,2)，即断开1molH—Cl键所需的能量为eq\f(a＋b＋c,2)kJ，错误。答案A11．已知；Si—Cl键、H—H键、H—Cl键、Si—Si键的键能分别为akJ·mol－1、bkJ·mol－1、ckJ·mol－1、dkJ·mol－1，1mol硅晶体含2molSi—Si键。工业上，提纯硅的热化学方程式是SiCl4(g)＋2H2(g)=Si(s)＋4HCl(g)ΔH。根据上述数据，ΔH为()A．(4a＋2b－4c－d)kJ·mol－1B．(4a＋2b－4c－2d)kJ·mol－1C．(2d＋4c－4a－2b)kJ·mol－1D．(4a＋b－4c－d)kJ·mol－1解析根据键能和反应热的关系知，反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差，C项错误；根据题意知，1mol硅含2molSi—Si键，A、D项错误；1mol四氯化硅含4molSi—Cl键、1mol氢气含1molH—H键、1mol氯化氢含1molH—Cl键，B项正确。答案B12．常温下，mol·L－1MOH溶液的pH为10。已知：2MOH(aq)＋H2SO4(aq)=M2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH1＝－kJ·mol－1；H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH2＝－kJ·mol－1。则MOH在水溶液中电离的ΔH为()A．＋kJ·mol－1 B．＋kJ·mol－1C．－kJ·mol－1 D．－kJ·mol－1解析根据题中mol/LMOH溶液的pH＝10，知MOH为弱碱，MOH溶液与硫酸的中和反应可以看做两个过程：MOH(aq)M＋(aq)＋OH－(aq)ΔH、H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH2，根据盖斯定律知ΔH1＝2(ΔH＋ΔH2)，则ΔH＝eq\f(1,2)ΔH1－ΔH2＝(－kJ·mol－1)×eq\f(1,2)－(－kJ·mol－1)＝＋kJ·mol－1，B项正确。答案B13．SiO2广泛存在于自然界中，其在工业生产中有着广泛的用途。(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)=6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)ΔH1＝＋3kJ·mol－1CaO(s)＋SiO2(s)=CaSiO3(s)ΔH2＝－kJ·mol－12Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)=6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)ΔH3则ΔH3＝kJ·mol－1。(2)工业上用石英砂和焦炭可制得粗硅。已知：请将以下反应的热化学方程式补充完整：SiO2(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)ΔH＝。解析(1)根据反应2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)=6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)ΔH1＝＋3kJ·mol－1①、CaO(s)＋SiO2(s)=CaSiO3(s)ΔH2＝－kJ·mol－1②，运用盖斯定律将①＋②×6得：2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)=6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)，则ΔH3＝＋3kJ·mol－1－kJ·mol－1×6＝＋2kJ·mol－1。(2)由题图可知Si(s)＋O2(g)=SiO2(s)ΔH1＝－kJ·mol－1，2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2＝－kJ·mol－1，根据盖斯定律有：ΔH＝ΔH2－ΔH1＝＋kJ·mol－1。答案(1)＋2(2)＋kJ·mol－114．甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。(1)工业上一般采用下列两个反应合成甲醇：反应Ⅰ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1反应Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2①上述反应符合“原子经济”原则的是反应(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。②反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)如表所示：温度250℃300℃350℃K由表中数据判断，ΔH10(填“>”、“<”或“＝”)。③某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后测得c(CO)＝mol·L－1，则CO的转化率为，此时的温度为(从上表中选择)。(2)已知在常温常压下：①2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH1＝－1kJ·mol－1②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH2＝－kJ·mol－1③H2O(g)=H2O(l)ΔH3＝－kJ·mol－1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：。解析(1)①反应Ⅰ的产物只有甲醇，而反应Ⅱ的产物有两种，故反应Ⅰ符合“原子经济”原则。②观察表中数据可得，升温时，K变小，即升温时该反应平衡向逆反应方向移动，说明该反应的逆反应是吸热反应，则正反应为放热反应，即ΔH1<0。③CO的转化率为(2mol－mol·L－1×2L)÷2mol×100%＝80%；此时的化学平衡常数K＝eq\f(c（CH3OH）,c（CO）·c2（H2）)＝eq\f,×≈，故此时的温度为250℃。(2)将三个热化学方程式进行变形：(①－②＋4×③)×eq\f(1,2)，可得甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式，即CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝(ΔH1－ΔH2＋4ΔH3)×eq\f(1,2)＝－kJ·mol－1。答案(1)①Ⅰ②<③80%250℃(2)CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－115．氨在工农业生产中应用广泛。在压强为30MPa时，合成氨时平衡混合气体中NH3的体积分数与温度的关系如表所示：温度/℃200300400500600氨的体积分数/%请回答下列问题：(1)根据表中数据，结合化学平衡移动原理，说明合成氨反应是放热反应的原因：。(2)根据图写出合成氨的热化学方程式是。(3)将1molN2(g)和3molH2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量(填“大于”、“等于”或“小于”)kJ，原因是；若加入催化剂，ΔH(填“变大”、“不变”或“变小”)。(4)已知分别破坏1molN≡N键、1molH－H键时需要吸收的能量为946kJ、436kJ，则破坏1molN—H键需要吸收的能量为kJ。(5)N2H4可视为NH3分子中的H被－NH2取代的产物。发射