高考化学一轮复习训练第6章第1节化学反应及其能量变化

第六章第一节[A组·基础练习]1．(2021·广西桂林期末)下列说法不正确的是()A．化学能可以转变成为热能、电能等B．化学反应必然伴随发生能量变化C．化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的D．化学反应中能量变化的多少与反应物的质量无关【答案】D2．下列有关能源和反应中的能量变化的说法正确的是()A．煤、石油、天然气都是化石能源，且均属于可再生能源B．煤液化生成的甲醇属于二次能源C．吸热反应都需要在加热或高温条件下才能进行D．有化学键形成的反应一定是放热反应【答案】B3．下列反应属于吸热反应的是()A．木炭与O2反应生成CO2B．葡萄糖在人体内氧化分解C．锌粒与稀H2SO4反应制取H2D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应【答案】D4．(2020·河北廊坊模拟)已知25°C、101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水放出的热量为57.3kJ，则下列描述正确的是()A．酸碱中和反应的中和热为57.3kJB．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.3kJ·mol－1C．1mol强酸和1mol强碱完全反应，放出的热量一定为57.3kJ·mol－1D．稀盐酸与稀氨水反应生成1mol水，放出的热量小于57.3kJ·mol－1【答案】D【解析】NH3·H2O为弱电解质，反应时，电离出OH－，需要吸热，则生成1molH2O，放出热量小于57.3，D正确。5．(2019·上海卷，改编)下列图示正确的是()A．断开非极性键和生成极性键的能量相同B．反应Ⅱ比反应Ⅲ生成的OH键更牢固C．1/2O2(g)＋H2(g)=OH(g)＋H(g)ΔH＞0D．H2O(g)=1/2O2(g)＋H2(g)ΔH＜0【答案】C【解析】氢气燃烧是放热反应，断开非极性键的能量低于生成极性键的能量，A错误；水中2个O—H键的键能相同，反应Ⅱ与反应Ⅲ生成的OH键牢固性相同，B错误；由图可知，1/2molO2(g)与1molH2(g)的总能量低于1molOH(g)与1molH(g)具有的总能量，反应为吸热反应，C正确；由图可知，1molH2O(g)具有的能量低于eq\f(1,2)molO2(g)与1molH2(g)的总能量，该反应为吸热反应，D错误。6．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A．常温常压下，1gH2在足量Cl2中燃烧生成HCl，放出92.3kJ的热量，则热化学方程式可表示为H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝＋184.6B．甲烷的标准燃烧热为890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ/molC．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ/mol，则含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7D．相同条件下，2mol氢原子所具有的能量小于1mol氢分子所具有的能量【答案】C【解析】H2在Cl2中燃烧放出热量，ΔH<0，A错误；水应为液态，B错误；1molNaOH完全中和放出57.4kJ热量，0.5mol应放出28.7kJ热量，C正确；氢原子转化为氢分子形成化学键放出能量，说明2mol氢原子的能量大于1mol氢分子的能量，D错误。7．(2019·江苏南京模拟)CO、H2、C2H5OH三种物质燃烧的热化学方程式如下：①CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ/mol②H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g)ΔH2＝bkJ/mol③C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH3＝ckJ/mol下列说法正确的是()A．ΔH1>0B．2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝－2bkJ/molC．CO2与H2合成C2H5OH反应的原子利用率为100%D．2CO(g)＋4H2(g)=H2O(g)＋C2H5OH(l)ΔH＝(2a＋4b－c)【答案】D【解析】反应①为CO的燃烧，一定是放热反应，所以焓变应该小于0，A错误；反应②中水的状态为气态，而选项B中方程式里水的状态为液态，无法计算，B错误；CO2与H2合成C2H5OH反应为2CO2(g)＋6H2(g)=3H2O(g)＋C2H5OH(l)，显然原子利用率小于100%，C错误；①×2＋②×4－③得到：2CO(g)＋4H2(g)=H2O(g)＋C2H5OH(l)ΔH＝(2a＋4b－c)[B组·提高练习]8．炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法错误的是()A．氧分子的活化包括O—O键的断裂与C—O键的生成过程B．每活化一个氧分子放出0.29eV的能量C．水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eVD．炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂【答案】C9．某金属M的氧化物M2O相关的Born－(hyphen)Haber循环图如下：下列推断正确的是()A．稳定性：M(g)<M＋(g)B．M(s)→M(g)是吸热反应C．2M(g)＋1/2O2(g)=M2O(s)ΔH＝－598kJ·mol－1D．上述Born－(hyphen)Haber循环图中ΔH＝－2908kJ·mol－1【答案】D【解析】由图可知，M(g)→M＋(g)是吸热过程，M＋(g)的能量高于M(g)，则稳定性：M(g)＞M＋(g)，A错误；M(s)→M(g)发生了物理变化，是吸热过程，但不属于吸热反应，B错误；由图可知，2M(g)＋1/2O2(g)=M2O(s)ΔH＝－916kJ·mol－1，C错误；根据盖斯定律可知，318kJ·mol－1＋1040kJ·mol－1＋249kJ·mol－1＋703kJ·mol－1＋ΔH＝－598kJ·mol－1，解得ΔH＝－2908kJ·mol－1，D正确。10．(2020·山东等级考试模拟)热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti·H·Fe双温区催化剂(TiH区域和Fe区域的温度差可超过100℃)。TiHFe双温区催化合成氨的反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。A．①为氮氮三键的断裂过程B．①②③在低温区发生，④⑤在高温区发生C．④为N原子由Fe区域向TiH区域的传递过程D．使用TiHFe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应【答案】C【解析】经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附，并没有变成氮原子，A错误；①为催化剂吸附N2的过程，②为形成过渡态的过程，③为N2解离为N的过程，以上都需要在高温时进行；④⑤在低温区进行是为了增加平衡产率，B错误；由题中图示可知，过程④完成了TiHFe*N到TiH*NFe两种过渡态的转化，N原子由Fe区域向TiH区域传递，C正确；化学反应不会因加入催化剂而改变吸放热情况，D错误。11．(1)已知C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH>0，则稳定性：金刚石________(填“>”或“<”)石墨。(2)已知：2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)ΔH12C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2则ΔH1________(填“>”或“<”)ΔH2。(3)“嫦娥五号”在海南文昌发射中心发射，火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知：①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g)ΔH＝＋10.7kJ·mol－1②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－543kJ·mol－1写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式：______________________________________________________________。(4)25℃、101kPa时，14gCO在足量的O2中充分燃烧，放出141.3kJ热量，则CO的燃烧热为Δ(5)0.50L2.00mol·L－1H2SO4溶液与2.10L1.00mol·L－1KOH溶液完全反应，放出114.6kJ热量，该反应的中和热Δ(6)已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是_______________________。【答案】(1)<(2)<(3)2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1096.7kJ·mol－1(4)－282.6kJ·mol－1(5)－57.3kJ·mol－1(6)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－112．(1)甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸气重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应如下表：化学方程式焓变ΔH/(kJ·mol－1)甲烷氧化CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH1CH4(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)－322.0蒸气重整CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)＋206.2CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)＋165.0①反应CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝______kJ·mol－1。②甲烷的燃烧热为ΔH2，则ΔH2________ΔH1(填“>”“＝”或“<”)。(2)物质(t－BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t－BuNO)22(t－BuNO)ΔH。实验测得该反应的ΔH＝＋50.5kJ·mol－1，活化能Ea＝90.4kJ·mol－1。下列能量关系图合理的是______