2019年高考化学一轮复习（人教版）练案17化学反应与能量变化

练案[17]第六章化学反应与能量第17讲化学反应与能量变化A组基础必做题1．(2018·山东潍坊高三模拟)用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl。利用如下反应，可实现氯的循环利用：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ/mol下列说法正确的是eq\x(导学号50813598)(D)A．升高温度能提高HCl的转化率B．加入催化剂，能使该反应的焓变减小C．1molCl2转化为2molCl原子放出243kJ热量D．断裂H2O(g)中1molH—O键比断裂HCl(g)中1molH—Cl键所需能量多[解析]A项，正反应是放热反应，所以升高温度平衡逆向移动，HCl转化率降低，错误；B项，催化剂不改变反应的焓变，错误；C项，断键需要吸收能量，错误；D项，ΔH＝4E(H—Cl键)＋E(O=O键)－2E(Cl—Cl键)－4E(H—O键)，所以E(H—O键)－E(H—Cl键)＝eq\f(EO=O键－2ECl—Cl键－ΔH,4)＝eq\f(498kJ/mol－2×243kJ/mol－－115.6kJ/mol,4)＝31.9kJ/mol，正确。2．(2018·北京门头沟区检测)化学反应常常伴随能量的变化，以下是H2与Cl2反应的能量变化示意图：根据H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化示意图，则下列说法正确的是eq\x(导学号50813133)(B)A．氯化氢分子的电子式：H＋[eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－B．该反应是工业制取盐酸的化学反应原理C．形成1molH—Cl键要吸收431kJ的能量D．该反应中反应物总能量小于生成物总能量[解析]HCl为共价化合物，A错误；形成1molH—Cl键要释放431kJ的能量，C错误；1molH2(g)和1molCl2(g)断键吸收的总能量小于2molHCl(g)形成时释放的总能量，故反应放热，D错误。3．(2017·贵州贵阳检测)某化学反应体系中反应物、生成物的能量与活化能的关系如图所示。下列说法不正确的是eq\x(导学号50813134)(D)A．E1是反应的活化能B．E2是活化分子变成生成物分子放出的能量C．能量差E1－E2是反应热D．活化能的大小决定了反应热的大小[解析]本题考查化学反应中的能量变化。活化能的大小不能决定反应热的大小，反应热的大小由反应物的总能量与生成物的总能量共同决定，D项错误。4．(2017·河北保定模拟)已知：①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0kJ·mol－1；②CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1。下列说法正确的是eq\x(导学号50813135)(C)A．CH3OH(g)转变成H2(g)的过程一定要吸收能量B．反应①中，反应物的总能量高于生成物的总能量C．根据反应②推知：CH3OH(l)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH>－192.9kJ·mol－1D．反应②中的能量变化如图所示[解析]根据反应①②可知，A项错误；反应①是吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，B项错误；由于1molCH3OH(g)的能量高于1molCH3OH(l)的能量，所以1molCH3OH(g)与0.5molO2(g)发生反应放出的热量要大于1molCH3OH(l)与0.5molO2(g)发生反应放出的热量，但放热越多，ΔH越小，C项正确；根据反应②可知，1molCH3OH(g)与0.5molO2(g)反应生成1molCO2(g)和2molH2(g)放出热量192.9kJ，D项错误。5．(2018·试题调研)根据下列图像的叙述不正确的是eq\x(导学号50813136)(B)A．图(1)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1B．图(2)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝＋41kJ·mol－1C．由图可知正、逆反应的热效应的数值相同D．两个图像表示的含义不同[解析]图(1)表示CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1，A正确；图(2)表示的热化学方程式为CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41kJ·mol－1，B错误；由图知C正确；两个图象表示反应的反应物、生成物正好相反，D正确。6．(2018·贵州七校联考)根据如图所给信息，得出的结论正确的是eq\x(导学号50813137)(B)A．48g碳完全燃烧放出的热量为1574B．2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.0kJ/molC．2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)ΔH＝＋283.0kJ/molD．C(s)＋O2(g)=CO2(s)ΔH＝－393.5kJ/mol[解析]48g碳完全燃烧生成二氧化碳气体，放出热量为1574kJ，A项错误；根据题给图象可知，C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ/mol，故2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.0kJ/mol，B项正确；根据图像可知，CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ/mol，故2CO2(g)＝2CO(g)＋O2(g)ΔH＝＋566.0kJ/mol，C项错误；根据题给图像可知，C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/mol，D应该是生成CO2气体，不是固态，D项错误。7．(2017·湖南师大附中期中)下列有关反应热的说法中正确的是eq\x(导学号50813138)(A)A．一个化学反应是否能在常温下发生与该反应的ΔH的大小没有必然联系B．中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，所以1.00L1.00mol·L－1硫酸与稀NaOH溶液恰好完全反应放出57.3C．用等体积的0.50mol·L－1盐酸、0.55mol·L－1NaOH溶液进行中和热测定的实验，会使测得的值偏大D．在101kPa时，1molCH4完全燃烧生成CO2和水蒸气放出的热量就是CH4的燃烧热[解析]化学反应能否在常温下进行与物质的稳定性有关，与该反应的ΔH大小没有必然联系，A正确；中和热是稀溶液中H＋与OH－反应生成1molH2O(l)放出的热量，1.00L1.00mol·L－1硫酸与稀NaOH溶液恰好完全反应生成2molH2O，故放出的热量为114.6kJ，B错误；用等体积的0.50mol·L－1盐酸、0.55mol·L－1NaOH溶液进行中和热测定的实验，NaOH稍过量，可保证HCl完全反应，不会使测得的中和热的值偏大，C错误；根据燃烧热的概念，CH4完全燃烧生成的稳定氧化物应为CO2(g)和H2O(l8．(2018·山东聊城模拟)丙烷燃烧可以通过以下两种途径：eq\x(导学号50813139)途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH1＝－akJ·mol－1途径Ⅱ：C3H8(g)=C3H6(g)＋H2(g)ΔH2＝＋bkJ·mol－12C3H6(g)＋9O2(g)=6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH3＝－ckJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH4＝－dkJ·mol－1(a、b、c、d均为正值)请回答下列问题：(1)判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径Ⅰ放出的热量__等于__(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。(2)由于C3H8(g)=C3H6(g)＋H2(g)的反应中，反应物具有的总能量__小于__(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要__吸收__(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物，因此其反应条件是__加热__。(3)b与a、b、c的数学关系式是__2b＝c＋d－2a__[解析](1)根据盖斯定律知两者相等。(3)设途径Ⅱ的3个热化学方程式分别为①、②、③，将途径Ⅱ的热化学方程式①＋eq\f(1,2)(②＋③)可得途径Ⅰ的热化学方程式，则有b＋eq\f(1,2)×(－c)＋eq\f(1,2)×(－d)＝－a，整理即得2b＝c＋d－2aB组能力提升题9．(2018·福建泉州五校联考)一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知：①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－574kJ·mol－1②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－1160kJ·mol－1下列选项不正确的是eq\x(导学号50813140)(C)A．CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867kJ·mol－1B．CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3<ΔH1C．若用0.2molCH4还原NO2至N2，则反应中放出的热量一定为173.4kJD．若用标准状况下2.24LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子为0.8mol[解析]A项，(①＋②)/2得出：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝(－574－1160)/2kJ·mol－1＝－867kJ·mol－1，正确；B项，H2O(g)=H2O(l)ΔH<0，因此两式相加，ΔH3<ΔH1，正确；C项，根据A选项，放出热量为867×0.2kJ＝173.4kJ，但没有说明H2O的状态，若是气态，则正确，若是液态，则大于173.4kJ，不正确；D项，根据A选项，消耗1molCH4转移8mole－，则消耗0.1CH4转移电子为0.8mol，正确。10．下列有关图像的叙述不正确的是eq\x(导学号50813141)(A)A．图Ⅰ：H2的燃烧热为245kJ·mol－1B．图Ⅱ：b可能为使用催化剂的曲线，活化能降低C．图Ⅱ：恒温恒容时，向容器中充入1molN2、3molH2，充分反应后放热小于92.2kJD．图Ⅲ：HgO(s)=Hg(l)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋90.7kJ·mol－1[解析]根据燃烧热的概念，H2的燃烧热为1molH2(g)完全燃烧生成稳定氧化物H2O(l)时所放出的热量，由图I可知H2O为气态，A项叙述错误。由图Ⅱ可知，曲线b的活化能低于a的，b可能使用了催化剂，B项叙述正确。由于N2与H2合成NH3为可逆反应，故充分反应后达到平衡时放热小于92.2kJ，C项叙述正确。由图Ⅲ可知，HgO(s)分解为Hg(l)和O2(s)为吸热反应，热化学方程式书写正确，D项叙述正确。11．(2018·山东滨州检测)下列关于化学反应中能量变化的叙述正确的是eq\x(导学号50813142)(D)A．由H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol知，中和热为57.3kJ/molB．一定条件下，0.2molSO2(g)与0.1molO2(g)混合充分反应时放出的热量的18kJ，则有2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－180kJ/molC．已知H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ/mol，则H2的燃烧热为241.8kJ/molD．已知S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1，S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2，则ΔH1>ΔH2[解析]本题考查热化学知识，意在考查考生对化学基本概念与理论的应用能力。有弱碱或弱酸参与的中和反应的中和热不是57.3kJ/mol，A错误；因为SO2(g)与O2(g)的反应是可逆的，0.2molSO2(g)与0.1molO2(g)混合充分反应时消耗的SO2(g)少于0.2mol，故所给热化学方程式错误，B错误；与燃烧热对应的生成物中水应为液态，C错误；固态硫所具有的能量低于气态硫，D正确。特别提醒：中和热：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态H2O时的反应热。需注意：①稀溶液是指物质溶于大量水中；②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应；③中和反应的实质是H＋和OH－化合生成H2O，即H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。12．(2018·河北衡水检测)在25℃、1.01×105Pa下，将22gCO2通入750mL1.0mol·L－1的NaOH溶液中充分反应，放出xkJ热量。在该条件下，将1molCO2通入2L1.0mol·L－1的NaOH溶液中充分反应，放出ykJ热量，则CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方程式为eq\x(导学号50813143)(BA．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(2y－x)kJ·mol－1B．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(4x－y)kJ·mol－1C．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(2x－y)kJ·mol－1D．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(8x－2y)kJ·mol－1[解析]根据题意，将22gCO2通入750mL1.0mol·L－1的NaOH溶液中充分反应，n(CO2)＝eq\f(22g,44g·mol－1)＝0.5mol，n(NaOH)＝1.0mol·L－1×0.75L＝0.75mol，反应产物为碳酸钠和碳酸氢钠，反应的化学方程为2CO2＋3NaOH=NaHCO3＋Na2CO3＋H2O，由0.5molCO2参加反应放出热量为xkJ知，2molCO2参加反应放出的热量为4xkJ，即热化学方程式为2CO2(g)＋3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)＋Na2CO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－4xkJ·mol－1①，又将1molCO2通入2L1.0mol·L－1NaOH溶液中充分反应入出ykJ的热量，则热化学方程式为2NaOH(aq)＋CO2(g)=Na2CO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－ykJ·mol－1②，根据盖斯定律，由①－②NaOH(aq)＋CO2(g)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(4x－y)kJ·mol－1。13．(2017·江苏高考)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是eq\x(导学号50813144)(C)①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH1＝akJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH3＝ckJ·mol－1④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝dkJ·mol－1A．反应①、②为反应③提供原料气B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一C．反应CH3OH(g)=eq\f(1,2)CH3OCH3(g)＋eq\f(1,2)H2O(l)的ΔH＝eq\f(d,2)kJ·mol－1D．反应2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)kJ·mol[解析]反应①的产物为CO和H2，反应②的产物为CO2和H2，反应③的原料为CO2和H2，A项正确；反应③将温室气体CO2转化为燃料CH3OH，B项正确；反应④中生成物H2O为气体，C项中生成物H2O为液体，故C项中反应的焓变不等于eq\f(d,2)kJ·mol－1，C项错误；依据盖斯定律，由②×2＋③×2＋④，可得所求反应的焓变，D项正确。14．(2017·北京四十三中月考)下列说法正确的是eq\x(导学号50813145)(A)A．如图可表示水分解过程中的能量变化B．若2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.0kJ·mol－1，则碳的燃烧热为110.5kJ·mol－1C．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：Ⅰ.对于反应：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－akJ·mol－1，Ⅱ.，且a、b、c均大于0，则断开1molH—Cl键所需的能量为(a＋b＋c)kJ[解析]水的分解反应为吸热反应，使用催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，A正确；碳的燃烧热是指1molC(s)完全燃烧生成CO2(g)放出的热量，B错误；一个反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无关，C错误；根据反应热与键能的关系可知，ΔH＝bkJ·mol－1＋ckJ·mol－1－2E(H—Cl)＝－akJ·mol－1，则有E(H—Cl)＝0.5(a＋b＋c)kJ·mol－1，故断开1molH—Cl键所需要的能量为0.5(a＋b＋c)kJ，D错误。15．(2017·河南安鹤新开四校联考)工业上制取硝酸铵的流程图如下所示eq\x(导学号50813146)eq\x(NH3)eq\o(→,\s\up7(Ⅰ))eq\x(NO)eq\o(→,\s\up7(Ⅱ))eq\x(NO2)eq\o(→,\s\up7(Ⅲ))eq\x(HNO3)eq\o(→,\s\up7(Ⅳ))eq\x(NH4NO3)请回答下列问题：已知：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1745.2kJ·mol－1；6NO(g)＋4NH3(g)5N2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1925.2kJ·mol－1；则反应Ⅰ的热化学方程式可表示为__4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1025.2kJ·mol－1__。[解析]将已知的两个热化学方程式从上到下依次标记为①和②，根据盖斯定律由①×5－②×4得：4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1025.2kJ·mol－1。16．(2018·重庆三峡名校联盟期末)氢气是一种清洁能源，氢气的制取是氢能源利