高中化學高考二輪復習 上篇6

第5講化學反應與能量能力提升訓練1．下列有關能量轉化的說法正確的是()A．動物體內的葡萄糖被氧化為CO2的過程是熱能轉化為化學能的過程B．植物的光合作用是把太陽能轉化為熱能的過程C．化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能D．電解飽和食鹽水是把化學能轉化為電能解析A項，動物體內的葡萄糖被氧化為CO2的過程是化學能轉化為熱能的過程；B項，植物的光合作用是把太陽能轉化為化學能；C項，大部分燃料燃燒放出的熱量來源于太陽能；D項，電解飽和食鹽水是把電能轉化為化學能。答案C2．H2與O2發(fā)生反應的過程用模型圖示如下(“－”表示化學鍵)，下列說法不正確的是()A．過程Ⅰ是吸熱過程B．過程Ⅲ一定是放熱過程C．該反應過程所有舊化學鍵都斷裂，且形成了新化學鍵D．該反應的能量轉化形式只能以熱能的形式進行解析過程Ⅰ是舊化學鍵斷裂的過程，為吸熱過程，而過程Ⅲ為新化學鍵形成的過程，是放熱過程，由圖示轉化過程知C項敘述符合圖示，故A、B、C項均正確；該反應可通過燃料電池實現(xiàn)化學能到電能的轉化，D項錯誤。答案D3．氯原子對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該反應的能量變化如圖所示，下列敘述中正確的是()A．反應O3(g)＋O(g)=2O2(g)的ΔH＝E1－E2B．反應O3(g)＋O(g)=2O2(g)的ΔH＝E2－E3C．反應O3(g)＋O(g)=2O2(g)是吸熱反應D．反應O3(g)＋O(g)=2O2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2解析將①式O3(g)＋Cl(g)=ClO(g)＋O2(g)ΔH1與②式ClO(g)＋O(g)=Cl(g)＋O2(g)ΔH2相加，整理可得：反應O3(g)＋O(g)=2O2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2。由于反應物的總能量高于生成物的總能量，所以反應O3(g)＋O(g)=2O2(g)為放熱反應。因此正確選項為D。答案D4．根據(jù)表中的信息判斷下列說法正確的是()物質金剛石石墨外觀無色，透明固體灰黑，不透明固體熔點？？燃燒熱/kJ·mol－1A.表示石墨燃燒熱的熱化學方程式為C(石墨，s)＋1/2O2(g)=CO(g)ΔH＝－kJ·mol－1B．由表中信息知C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH＝＋kJ·mol－1C．由表中信息可得如圖所示的圖像D．由表中信息可推知相同條件下金剛石的熔點高于石墨的熔點解析根據(jù)燃燒熱的定義知C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－kJ·mol－1，C(金剛石，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－kJ·mol－1，選項A錯誤；由石墨和金剛石燃燒熱的熱化學方程式可知選項B正確；選項C，kJ·mol－1表示金剛石和石墨之間的能量差，而不是金剛石轉化為石墨的反應過程中中間產(chǎn)物與石墨的能量差，選項C錯誤；等物質的量的石墨比金剛石的能量低，能量越低越穩(wěn)定，因此石墨中碳碳鍵的鍵能應大于金剛石中碳碳鍵的鍵能，所以石墨的熔點應高于金剛石的熔點，選項D錯誤。答案B5．(2023·上海化學，8)已知H2O2在催化劑作用下分解速率加快，其能量隨反應進程的變化如圖所示。下列說法正確的是()A．加入催化劑，減小了反應的熱效應B．加入催化劑，可提高H2O2的平衡轉化率C．H2O2分解的熱化學方程式：H2O2→H2O＋O2＋QD．反應物的總能量高于生成物的總能量解析由圖像可知反應物的總能量高于生成物的總能量，反應放出熱量，可寫出H2O2分解的熱化學方程式：H2O2(l)→H2O(l)＋eq\f(1,2)O2(g)＋Q，D正確，C錯誤；加入催化劑，能加快反應速率，對化學平衡移動無影響，因此反應的熱效應和H2O2的平衡轉化率無變化，A、B錯誤。答案D6．已知熱化學方程式：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1＝－kJ·mol－1。則對于熱化學方程式：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1的說法正確的是()A．熱化學方程式中H2O前面的“2”表示“每2個氣態(tài)水分子分解，就有bkJ·mol－1的熱量變化”B．b＝＋C．|ΔH2|>|ΔH1|D．|ΔH2|<|ΔH1|解析熱化學方程式中化學計量數(shù)表示參加反應的各物質的物質的量，而非物質的分子個數(shù)，A項錯誤；反應2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1是反應2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1＝－kJ·mol－1的逆過程，所以ΔH2＝＋kJ·mol－1，即b＝＋，B正確；同時可以判斷，兩個反應的焓變的絕對值是相等的，C、D錯誤。答案B7．(2023·無錫期末)下列敘述正確的是()A．等物質的量的硫蒸氣和硫粉分別完全燃燒，后者放出熱量多B．稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1，若將含molH2SO4的濃溶液與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量大于kJC．C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH＝＋kJ·mol－1，則說明金剛石比石墨穩(wěn)定D．反應2CO(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在298K時能自發(fā)進行，則它的ΔH>0，ΔS>0解析硫粉變?yōu)榱蛘魵庑栉鼰?，故等量硫粉燃燒比硫蒸氣放熱少，A錯誤；濃硫酸溶于水時也會放熱，B正確；吸熱反應中，反應物的總能量低于生成物的總能量，即石墨能量低，能量越低越穩(wěn)定，C錯誤；由反應的化學方程式可判斷ΔS<0，若能自發(fā)進行，則必有ΔH<0，D錯誤。答案B8．(2023·南通一調)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。下列關于上述反應焓變的判斷正確的是()A．ΔH1>0，ΔH2<0 B．ΔH5＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1C．ΔH3>0，ΔH5<0 D．ΔH4＝ΔH1－2ΔH3解析乙酸燃燒是放熱反應，即ΔH1<0，A錯誤；根據(jù)蓋斯定律，反應⑤可由反應2×②＋③－①得到，B正確；氫氣燃燒放熱，即ΔH3<0，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，反應④可由反應2×③－①得到，D錯誤。答案B9．一定溫度和壓強條件下，已知下列三個熱化學方程式：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下列敘述正確的是()A．反應①和反應②轉移相同的電子數(shù)時，放出的熱量之比為283∶90B．反應②在高溫和閃電兩個條件下的反應熱不同C．反應③的a＝－746D．反應③的熱量變化為akJ時，CO的轉化率為100%解析盡管反應①和反應②轉移相同的電子數(shù)時，熱量變化量之比為283∶90，但反應①放出熱量，反應②吸收熱量，A項錯誤；一個化學反應的反應熱與反應條件無關，B項錯誤；根據(jù)蓋斯定律，③＝①－②，則ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－566kJ·mol－1－180kJ·mol－1＝－746kJ·mol－1，C項正確；反應③為可逆反應，CO的轉化率不可能是100%，D項錯誤。答案C10．下列說法正確的是()A．右圖可表示水分解過程中的能量變化B．已知氯氣、溴蒸氣分別與氫氣反應的熱化學方程式為H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH1；H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)ΔH2，則ΔH1>ΔH2C．需要加熱的反應一定是吸熱反應，常溫下能發(fā)生的反應一定是放熱反應D．已知：①反應H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－akJ·mol－1②，且a、b、c均大于零，則斷開1molH—Cl鍵所需的能量為(a＋b＋c)kJ解析A項，水分解是吸熱反應，生成物總能量大于反應物總能量，使用催化劑會降低活化能，正確；B項，Cl2的氧化性強于Br2的，1molCl2(g)與氫氣反應放出的熱量多于1molBr2(g)與氫氣反應放出的熱量，ΔH小于零，則放熱越多，ΔH越小，錯誤；C項，反應是否需要加熱與吸熱、放熱反應無關，如金屬的燃燒多數(shù)需要加熱，但為放熱反應，錯誤；D項，設所需能量為xkJ，由鍵能與ΔH的關系可得：(b＋c－2x)＝－a，解得x＝eq\f(a＋b＋c,2)，即斷開1molH—Cl鍵所需的能量為eq\f(a＋b＋c,2)kJ，錯誤。答案A11．已知；Si—Cl鍵、H—H鍵、H—Cl鍵、Si—Si鍵的鍵能分別為akJ·mol－1、bkJ·mol－1、ckJ·mol－1、dkJ·mol－1，1mol硅晶體含2molSi—Si鍵。工業(yè)上，提純硅的熱化學方程式是SiCl4(g)＋2H2(g)=Si(s)＋4HCl(g)ΔH。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，ΔH為()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解析根據(jù)鍵能和反應熱的關系知，反應熱等于反應物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差，C項錯誤；根據(jù)題意知，1mol硅含2molSi—Si鍵，A、D項錯誤；1mol四氯化硅含4molSi—Cl鍵、1mol氫氣含1molH—H鍵、1mol氯化氫含1molH—Cl鍵，B項正確。答案B12．常溫下，mol·L－1MOH溶液的pH為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。則MOH在水溶液中電離的ΔH為()A．＋kJ·mol－1 B．＋kJ·mol－1C．－kJ·mol－1 D．－kJ·mol－1解析根據(jù)題中mol/LMOH溶液的pH＝10，知MOH為弱堿，MOH溶液與硫酸的中和反應可以看做兩個過程：MOH(aq)M＋(aq)＋OH－(aq)ΔH、H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH2，根據(jù)蓋斯定律知ΔH1＝2(ΔH＋ΔH2)，則ΔH＝eq\f(1,2)ΔH1－ΔH2＝(－kJ·mol－1)×eq\f(1,2)－(－kJ·mol－1)＝＋kJ·mol－1，B項正確。答案B13．SiO2廣泛存在于自然界中，其在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的用途。(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應獲得。相關熱化學方程式如下：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則ΔH3＝kJ·mol－1。(2)工業(yè)上用石英砂和焦炭可制得粗硅。已知：請將以下反應的熱化學方程式補充完整：SiO2(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)ΔH＝。解析(1)根據(jù)反應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，運用蓋斯定律將①＋②×6得：2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)=6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)，則ΔH3＝＋3kJ·mol－1－kJ·mol－1×6＝＋2kJ·mol－1。(2)由題圖可知Si(s)＋O2(g)=SiO2(s)ΔH1＝－kJ·mol－1，2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2＝－kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律有：ΔH＝ΔH2－ΔH1＝＋kJ·mol－1。答案(1)＋2(2)＋kJ·mol－114．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應用前景。(1)工業(yè)上一般采用下列兩個反應合成甲醇：反應Ⅰ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1反應Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2①上述反應符合“原子經(jīng)濟”原則的是反應(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。②反應Ⅰ在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)如表所示：溫度250℃300℃350℃K由表中數(shù)據(jù)判斷，ΔH10(填“>”、“<”或“＝”)。③某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后測得c(CO)＝mol·L－1，則CO的轉化率為，此時的溫度為(從上表中選擇)。(2)已知在常溫常壓下：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寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：。解析(1)①反應Ⅰ的產(chǎn)物只有甲醇，而反應Ⅱ的產(chǎn)物有兩種，故反應Ⅰ符合“原子經(jīng)濟”原則。②觀察表中數(shù)據(jù)可得，升溫時，K變小，即升溫時該反應平衡向逆反應方向移動，說明該反應的逆反應是吸熱反應，則正反應為放熱反應，即ΔH1<0。③CO的轉化率為(2mol－mol·L－1×2L)÷2mol×100%＝80%；此時的化學平衡常數(shù)K＝eq\f(c（CH3OH）,c（CO）·c2（H2）)＝eq\f,×≈，故此時的溫度為250℃。(2)將三個熱化學方程式進行變形：(①－②＋4×③)×eq\f(1,2)，可得甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式，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．氨在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛。在壓強為30MPa時，合成氨時平衡混合氣體中NH3的體積分數(shù)與溫度的關系如表所示：溫度/℃200300400500600氨的體積分數(shù)/%請回答下列問題：(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，結合化學平衡移動原理，說明合成氨反應是放熱反應的原因：。(2)根據(jù)圖寫出合成氨的熱化學方程式是。(3)將1molN2(g)和3molH2(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在時進行反應，測得反應放出的熱量(填“大于”、“等于”或“小于”)kJ，原因是；若加入催化劑，ΔH(填“變大”、“不變”或“變小”)。(4)已知分別破壞1molN≡N鍵、1molH－H鍵時需要吸收的能量為946kJ、436kJ，則破壞1molN—H鍵需要吸收的能量為kJ。(5)N2H4可視為NH3分子中的H被－NH2取代的產(chǎn)物。發(fā)射