高三化學(xué)通用版一輪復(fù)習(xí)強(qiáng)化訓(xùn)練化學(xué)反應(yīng)中的能量變化1

化學(xué)反應(yīng)中的能量變化1．H2與ICl的反應(yīng)分①②兩步進(jìn)行，其能量曲線如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．反應(yīng)①、反應(yīng)②均為放熱反應(yīng)B．反應(yīng)①、反應(yīng)②均為氧化還原反應(yīng)C．反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢，與相應(yīng)正反應(yīng)的活化能無(wú)關(guān)D．反應(yīng)①、反應(yīng)②的焓變之和為ΔH＝－218kJ·mol－1【答案】C【解析】反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，根據(jù)圖象，故A說(shuō)法正確；反應(yīng)①中H的化合價(jià)由0→＋1，部分I的化合價(jià)降低，屬于氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)②中，I的化合價(jià)發(fā)生變化，屬于氧化還原反應(yīng)，故B說(shuō)法正確；反應(yīng)①比反應(yīng)②慢，說(shuō)明反應(yīng)①中正反應(yīng)的活化能較大，反應(yīng)②中正反應(yīng)的活化能較小，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，知反應(yīng)的焓變只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)，因此ΔH＝－218kJ·mol－1，故D說(shuō)法正確。故選C。2．高鐵酸鈉(Na2FeO4)是具有紫色光澤的粉末，是一種高效綠色強(qiáng)氧化劑，堿性條件下穩(wěn)定，可用于廢水和生活用水的處理。實(shí)驗(yàn)室以石墨和鐵釘為電極，以不同濃度的NaOH溶液為電解質(zhì)溶液，控制一定電壓電解制備高鐵酸鈉，電解裝置和現(xiàn)象如下。下列說(shuō)法不正確的是c(NaOH)陰極現(xiàn)象陽(yáng)極現(xiàn)象1mol·L－1產(chǎn)生無(wú)色氣體產(chǎn)生無(wú)色氣體，10min內(nèi)溶液顏色無(wú)明顯變化10mol·L－1產(chǎn)生大量無(wú)色氣體產(chǎn)生大量無(wú)色氣體，3min后溶液變?yōu)闇\紫紅色，隨后逐漸加深15mol·L－1產(chǎn)生大量無(wú)色氣體產(chǎn)生大量無(wú)色氣體，1min后溶液變?yōu)闇\紫紅色，隨后逐漸加深A(yù)．a(chǎn)為鐵釘，b為石墨B．陰極主要發(fā)生反應(yīng)：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－C．高濃度的NaOH溶液有利于發(fā)生Fe－6e－＋8OH－＝FeO42＋4H2OD．制備Na2FeO4時(shí)，若用飽和NaCl溶液，可有效避免陽(yáng)極產(chǎn)生氣體【答案】D【解析】以石墨和鐵釘為電極，用電解法制備Na2FeO4，F(xiàn)e發(fā)生氧化反應(yīng)，則鐵釘為陽(yáng)極，故a為鐵釘，b為石墨，A正確。陰極上發(fā)生還原反應(yīng)生成H2，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，B正確。由表中信息可知，c(NaOH)越大，陽(yáng)極附近溶液變?yōu)闇\紫紅色的時(shí)間越短，則生成Na2FeO4的速率越快，故高濃度的NaOH溶液有利于發(fā)生反應(yīng)：Fe＋8OH－－6e－===FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O，C正確。若用飽和NaCl溶液，溶液中c(Cl－)較大，Cl－在陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑，則陽(yáng)極上還產(chǎn)生氣體Cl2，D錯(cuò)誤。故選D。3．下列說(shuō)法正確的是A．需要加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B．放熱反應(yīng)X(s)=Y(s),則X比Y穩(wěn)定C．硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出的熱量更多D．在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同【答案】D【解析】吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的判斷一般不能通過(guò)反應(yīng)條件來(lái)簡(jiǎn)單地確定，而必須通過(guò)反應(yīng)前后吸收與放出的總能量比較來(lái)確定，也可以通過(guò)反應(yīng)物與生成物鍵能的總大小來(lái)比較。A.需要加熱的反應(yīng)不一定都是吸熱反應(yīng)，如碳的燃燒、金屬與非金屬的化合反應(yīng)等；吸熱反應(yīng)也不一定都需要加熱，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)，在室溫時(shí)就可以發(fā)生。錯(cuò)誤；B.X(s)=Y(s)為放熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)是反應(yīng)物具有的總能量大于生成物總能量，所以X(s)的總能量大于Y(s)的總能量，因此Y比X穩(wěn)定。錯(cuò)誤；C.相同條件下,同一物質(zhì)在氣態(tài)時(shí)具有的能量最多,液體時(shí)次之,固態(tài)時(shí)最少,反應(yīng)放出的熱量等于反應(yīng)物所具有的總能量減去生成物所具有的總能量,因?yàn)樯晌锸且粯拥?所以等量的硫蒸氣完全燃燒時(shí)放出的熱量會(huì)比硫固體放出的要多。錯(cuò)誤；D.化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊鍵斷裂，新鍵生成。舊鍵斷鍵吸收的能量是不等于生成物成鍵放出的能量。正確；故選D。4.中國(guó)研究人員研制出一種新型復(fù)合光催化劑，利用太陽(yáng)光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水，其主要過(guò)程如下圖所示。已知：幾種物質(zhì)中化學(xué)鍵的鍵能如下表所示。化學(xué)鍵H2O中H—O鍵O2中O＝O鍵H2中H—H鍵H2O2中O—O鍵H2O2中O—H鍵鍵能kJ/mol463496436138463若反應(yīng)過(guò)程中分解了2mol水，則下列說(shuō)法不正確的是A．總反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑B．過(guò)程I吸收了926kJ能量C．過(guò)程II放出了574kJ能量D．過(guò)程Ⅲ屬于放熱反應(yīng)【答案】D【解析】A．由圖可知，總反應(yīng)為水分解生成氫氣和氧氣，實(shí)現(xiàn)了光能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，反應(yīng)的方程式為2H2O2H2↑+O2↑，故A正確；B．過(guò)程I為2molH2O分子變成2mol氫原子和2mol羥基（—OH）的過(guò)程，吸收的能量=463kJ×2=926kJ，故B正確；C．過(guò)程II為2mol氫原子和2mol羥基（—OH）生成1mol氫氣和1mol過(guò)氧化氫，放出的能量=436kJ+138kJ=574kJ，故C正確；D．過(guò)程Ⅲ為1mol過(guò)氧化氫變成1mol氧氣和1mol氫氣，斷開(kāi)1molH2O2中2molH—O鍵和1molO—O鍵，形成1molO2中O＝O鍵和1molH2中H—H鍵，吸收的能量=463kJ×2+138kJ=1064kJ，放出的能量=496kJ+436kJ=932kJ，吸收的能量大于放出的能量，該過(guò)程為吸熱反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故選D。5．現(xiàn)有陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜、石墨電極和如圖所示的電解槽。用氯堿工業(yè)中的離子交換膜技術(shù)原理，可電解Na2SO4溶液生產(chǎn)NaOH溶液和H2SO4溶液。下列說(shuō)法中正確的是A．b是陽(yáng)離子交換膜，允許Na＋通過(guò)B．從A口出來(lái)的是NaOH溶液C．陰極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑D．Na2SO4溶液從G口加入【答案】A【解析】A右邊電極是陰極，氫離子放電，b是陽(yáng)離子交換膜，允許Na＋通過(guò)，正確；B左邊電極是陽(yáng)極，陽(yáng)極是氫氧根放電，從A口出來(lái)的是硫酸溶液，錯(cuò)誤；C陰極是氫離子得到電子，錯(cuò)誤；D根據(jù)分析可知Na2SO4溶液從F口加入，錯(cuò)誤。故選A。6．化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過(guò)程?；瘜W(xué)鍵的鍵能是形成（或折開(kāi)）1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放（或吸收）的能量。已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能（kJ/mol）：P—P：198，P—O：360，O＝O：498，則反應(yīng)1molP4（白磷）與氧氣反應(yīng)生成P4O6的熱量變化為A．放出1638kJ B．吸收1638kJ C．放出126kJ D．吸收126kJ【答案】A【解析】反應(yīng)的熱量變化要考慮反應(yīng)物的鍵能總和與生成物的鍵能總和的相對(duì)大小，吸收198kJ/mol6+498kJ/mol3；放出360kJ/mol12，1molP4（白磷）反應(yīng)，生成物成鍵放出熱量比反應(yīng)物斷鍵吸收能量多1638kJ。故選A。7．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量變化的說(shuō)法正確的是A．燃燒屬于放熱反應(yīng)B．中和反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C．?dāng)嗔鸦瘜W(xué)鍵放出能量D．反應(yīng)物總能量與生成物總能量一定相等【答案】A【解析】A.物質(zhì)燃燒時(shí)向外界釋放能量屬于放熱反應(yīng)，故A正確；B.酸堿發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)向外界釋放能量，所以中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C.化學(xué)鍵的斷裂吸收能量，化學(xué)鍵的形成放出能量，故C錯(cuò)誤；D.化學(xué)反應(yīng)中有物質(zhì)變化一定伴隨有能量變化，反應(yīng)物總能量與生成物總能量一定不相等，故D錯(cuò)誤。故選A。8．如圖所示的日常生活裝置中，與充電時(shí)的能量轉(zhuǎn)化形式相同的是【答案】A【解析】充電為電解過(guò)程，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。電解水為電解過(guò)程，與充電的能量轉(zhuǎn)化形式相同，A正確；水力發(fā)電為機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程，B錯(cuò)誤；太陽(yáng)能熱水器將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，C錯(cuò)誤；干電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，D錯(cuò)誤。故選A。9．已知反應(yīng)X+Y＝M+N為吸熱反應(yīng)，對(duì)這個(gè)反應(yīng)的下列說(shuō)法中正確的是A．X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的B．因?yàn)樵摲磻?yīng)為吸熱反應(yīng)，故一定要加熱反應(yīng)才能進(jìn)行C．破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量D．X和Y的總能量一定低于M和N的總能量【答案】D【解析】A、反應(yīng)吸熱，但X的能量不一定低于M的，Y的能量不一定低于N的，A錯(cuò)誤；B、反應(yīng)的吸、放熱，與反應(yīng)條件無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；C、反應(yīng)吸熱，破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量大于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量，C錯(cuò)誤；D、反應(yīng)吸熱，因此反應(yīng)物總能量高于產(chǎn)物總能量，即X和Y的總能量一定低于M和N的總能量，故D正確；故選D。10．如圖所示，將兩燒杯中電極用導(dǎo)線相連，四個(gè)電極分別為Mg、Al、Pt、C。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，以下表述正確的是A．電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．Al、Pt兩極有H2產(chǎn)生C．甲池pH減小，乙池pH不變D．Mg、C兩極生成的氣體在一定條件下可以恰好完全反應(yīng)【答案】D【解析】甲池Al能與NaOH溶液反應(yīng)，所以為原電池，乙池Pt、C均不與NaOH溶液反應(yīng)，故乙池為電解池，電流表指針偏轉(zhuǎn)。甲池中Mg為正極，產(chǎn)生H2，Al為負(fù)極溶解，Pt作陰極產(chǎn)生H2，C作陽(yáng)極產(chǎn)生O2，甲池消耗NaOH，pH減小，乙池消耗水，pH增大。根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，則Mg、C兩極產(chǎn)生的O2、H2體積比為1∶2，在一定條件下可以完全反應(yīng)。故選D。11．（1）請(qǐng)用熱化學(xué)方程式表示：①1molN2(g)與適量H2(g)反應(yīng)，生成2molNH3(g)，放出92.2kJ熱量。________________________________________________________________________②1molN2(g)與適量O2(g)反應(yīng)生成2molNO2(g)，吸收68kJ熱量。________________________________________________________________________（2）隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們研制了多種甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池，以滿足不同的需求。有一類甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池，需將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣，兩種反應(yīng)原理是：①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)；ΔH＝＋49.0kJ·mol－1②CH3OH(g)＋eq\f(3,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝－192.9kJ·mol－l由上述方程式可知，CH3OH的燃燒熱________(填“大于”“等于”或“小于”)192.9kJ·mol－1。已知水的汽化熱為44kJ·mol－1，則氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________。（3）把煤作為燃料可通過(guò)下列兩種途徑：途徑ⅠC(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1<0①途徑Ⅱ先制成水煤氣：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH2>0②再燃燒水煤氣：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH3<0③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH4<0④ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的數(shù)學(xué)關(guān)系式是________。A．2ΔH1＝2ΔH2＋ΔH3＋ΔH4 B．2ΔH1<2ΔH2＋ΔH3＋ΔH4C．2ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3＋ΔH4 D．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4【答案】（1）①N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)；ΔH＝－92.2kJ·mol－1②N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)；ΔH＝＋68kJ·mol－1（2）大于H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(l)ΔH＝－124.6kJ·mol－1（3）A【解析】（1）①N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92.2kJ·mol－1。②N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH＝＋68kJ·mol－1。（2）燃燒熱對(duì)應(yīng)液態(tài)水，比②放出更多熱量，所以CH3OH的燃燒熱大于192.9kJ·mol－1。eq\f(②－①,3)得到H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(g)ΔH＝－80.6kJ·mol－1，再結(jié)合H2O(g)===H2O(l)ΔH＝－44kJ·mol－1，得到氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(l)ΔH＝－124.6kJ·mol－1。（3）煤直接燃燒與制成水煤氣再燃燒的能量守恒，故選A。12．某探究活動(dòng)小組想利用原電池反應(yīng)檢測(cè)金屬的活動(dòng)性順序，有甲、乙兩位同學(xué)均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6mol·L－1稀硫酸中，乙同學(xué)將電極放入6mol·L－1的NaOH溶液中，如圖所示。（1）寫出甲池中發(fā)生的有關(guān)電極反應(yīng)式：負(fù)極_________________________________，正極__________________________________。（2）乙池中負(fù)極為_(kāi)_____，正極發(fā)生______反應(yīng)，總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________（3）如果甲與乙兩位同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料若是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會(huì)判斷出________(填寫元素符號(hào)，下同)活動(dòng)性更強(qiáng)，而乙會(huì)判斷出________活動(dòng)性更強(qiáng)。（4）由此實(shí)驗(yàn)，可得到如下結(jié)論正確的是________。A．利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性順序應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)B．鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)C．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明金屬活動(dòng)性順序表已過(guò)時(shí)，已沒(méi)有實(shí)用價(jià)值D．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜，反應(yīng)條件多變，應(yīng)具體問(wèn)題具體分析（5）上述實(shí)驗(yàn)也反過(guò)來(lái)證明了“利用金屬活動(dòng)性順序直接判斷原電池中正、負(fù)極”的做法________(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，則請(qǐng)你提出