江蘇省2014屆高考化學二輪復習簡易通：第5講 化學反應與能量.doc

第5講化學反應與能量(時間：45分鐘分值：100分)一、單項選擇題(共5個小題，每小題3分，共15分)1(2013揚州質(zhì)檢)下列關于化學反應的描述中正確的是()。A需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應B已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1，則含40.0 g NaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和，也放出57.3 kJ的熱量CCO(g)的燃燒熱是283.0 kJmol1，則表示CO(g)的燃燒熱的熱化學方程式為2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H283.0 kJmol1D已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)Ha,2C(s)O2(g)=2CO(g)Hb，則ba解析A項，放熱反應和吸熱反應與反應條件無關，A項錯誤；B項，醋酸是弱酸，醋酸電離需要吸熱，B項錯誤；C項，表示CO(g)的燃燒熱的熱化學方程式為CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1，C項錯誤；D項，2C(s)2O2(g)=2CO2(g)Ha、2C(s)O2(g)=2CO(g)Hb,2CO(g)O2(g)=2CO2(g)Hc，上述三個燃燒反應都是放熱反應，根據(jù)蓋斯定律知，abc，又因為a0，b0，c0，所以ba，D項正確。答案D2(2013南京摸底)據(jù)報道，科學家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關水分解過程的能量變化示意圖正確的是()。解析B選項正確，水分解反應是吸熱反應，反應后能量變大，催化劑可以降低反應的活化能，但不能改變反應的熱效應。答案B3(2013海南，5)已知下列反應的熱化學方程式：6C(s)5H2(g)3N2(g)9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) H12H2(g)O2(g)=2H2O(g) H2C(s)O2(g)=CO2(g) H3則反應4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)10H2O(g)O2(g)6N2(g)的H為()。A12H35H22H1 B2H15H212H3C12H35H22H1 DH15H212H3解析利用蓋斯定律分析目標熱化學方程式中各物質(zhì)在已知方程式中的位置及各物質(zhì)前系數(shù)，即可得出A項正確。答案A4已知乙炔與苯蒸氣完全燃燒的熱化學方程式如下：C2H2(g)O2(g)2CO2(g)H2O(l)H1 300 kJmol1C6H6(g)O2(g)6CO2(g)3H2O(l)H3 295 kJmol1下列說法正確的是()。A1 mol C2H2(g)完全燃燒生成氣態(tài)水時放熱大于1 300 kJB1 mol C6H6(l)完全燃燒生成液態(tài)水時放熱大于3 295 kJC相同條件下，等質(zhì)量的C2H2(g)與C6H6(g)完全燃燒，C6H6(g)放熱更多DC2H2(g)三聚生成C6H6(g)的過程屬于放熱反應解析液態(tài)水生成氣態(tài)水要吸熱，則A中放熱應小于1 300 kJ，錯誤；液態(tài)苯的能量比氣態(tài)苯的能量低，則B中放出熱量應小于3 295 kJ，B錯誤；通過計算可知等質(zhì)量的兩者完全燃燒時乙炔放熱多，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，由3得：3C2H2(g)=C6H6(g)H605 kJmol1，D正確。答案D5100 g炭粉燃燒所得氣體中，CO占、CO2占，且C(s)O2(g)=CO(g)H110.35 kJmol1，CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.57 kJmol1，與這些炭粉完全燃燒相比損失的熱量是()。A784.92 kJ B2 489.44 kJC1 569.83 kJ D3 274.3 kJ解析損失的熱量即為生成的CO沒有再燃燒的熱量，故損失的熱量為282.57 kJmol11 569.83 kJ，C項正確。答案C二、不定項選擇題(共3個小題，每小題6分，共18分)6已知：1 g氫氣在氧氣中完全燃燒生成氣態(tài)水，放出熱量120.9 kJ，中和熱為57.3 kJmol1，C(石墨s)=C(金剛石s)H1.90 kJmol1，下列說法正確的是()。A氫氣的燃燒熱為241.8 kJmol1B氫氣燃燒的熱化學方程式：2H2O2=2H2OH483.6 kJmol1C鹽酸和氨水混合的熱化學方程式：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1D由可知金剛石不及石墨穩(wěn)定解析1 g H2為0.5 mol,1 mol H2與O2反應生成1 mol氣態(tài)水，放出241.8 kJ的熱量，但燃燒熱是指生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，H2對應的產(chǎn)物是液態(tài)水，A錯誤；熱化學方程式中必須標明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，B錯誤；中和熱是指在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成 1 mol H2O時的反應熱，但一水合氨是弱堿，C錯誤；石墨的能量比金剛石的能量低，更穩(wěn)定，D正確。答案D7為保護環(huán)境并緩解能源危機，專家提出利用太陽能促使燃燒循環(huán)使用的構(gòu)想，轉(zhuǎn)化關系如圖所示。已知：(1)過程可用如下反應表示：2CO22COO22H2O(g)2H2O22N26H2O4NH33O22CO24H2O2CH3OH3O22CO4H2O_3O2。(2)25 時，a g CH4完全燃燒釋放出b kJ熱量。下列說法不正確的是()。A過程是將太陽能轉(zhuǎn)化成化學能B反應的另一種產(chǎn)物為CH4CH1H2D表示甲烷燃燒熱的熱化學反應方程式為CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H16b kJmol1解析選項A，過程都需要在太陽能的條件下合成有關物質(zhì)，所以這些反應都是將太陽能轉(zhuǎn)化成化學能。選項B，根據(jù)原子守恒可知反應的另一產(chǎn)物為CH4。選項C，H2為燃料燃燒生成CO2、H2O、N2釋放出的能量，根據(jù)能量守恒原理，CO2、H2O、N2通過太陽能轉(zhuǎn)化成CH4、CH3OH、H2時吸收的熱量為H1、H1與H2的數(shù)值大小相等，符號相反，即H1H2。選項D,25 時，CH4完全燃燒的化學反應方程式為CH42O2=CO22H2O，a g CH4完全燃燒釋放出b kJ熱量，則16 g CH4完全燃燒釋放出kJ熱量，故表示其燃燒熱的熱化學反應方程式應為CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)HkJmol1。答案D8下圖是N2與H2反應生成NH3的過程中能量變化的曲線圖：下列敘述正確的是()。A該反應的熱化學方程式為N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92 kJBb曲線是加入催化劑時的能量變化曲線C加入催化劑，該化學反應的反應熱減小D在溫度、體積一定的條件下，通入1 mol N2和3 mol H2反應后放出的熱量為Q1 kJ，若通入2 mol N2和6 mol H2反應后放出的熱量為Q2 kJ，則184Q22Q1解析反應熱的單位是kJmol1，A錯；加入催化劑可以降低活化能，故b較為合適，但是不能影響反應熱，B對、C錯；溫度和體積一定的條件下，壓強越大越有利于氨的合成，即氮氣和氫氣的轉(zhuǎn)化率越大，放出的熱量大于2Q1 kJ，小于184 kJ，D正確。答案BD三、非選擇題(共4個小題，共67分)9(16分)(1)甲醇是一種重要的化工產(chǎn)品，可利用甲醇催化脫氫制備甲醛。甲醛與氣態(tài)甲醇轉(zhuǎn)化的能量關系如圖所示。反應過程中的能量關系甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的反應是_(填“吸熱”或“放熱”)反應。過程與過程的反應熱是否相同？_原因是_。寫出甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的熱化學反應方程式_。(2)已知：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1下列說法正確的是_。ACH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量B反應中，反應物的總能量高于生成物的總能量C根據(jù)推知反應：CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2(g)的H192.9 kJmol1D反應的能量變化如圖所示解析(1)E1E2，甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的反應是吸熱反應。反應熱與反應的始態(tài)和終態(tài)有關，與反應的途徑無關，故反應熱相同。(2)采用反應將CH3OH轉(zhuǎn)變成H2時，反應吸熱，采用反應將CH3OH轉(zhuǎn)變成H2時，反應放熱，A錯誤；反應物的總能量小于生成物的總能量時，反應吸熱，B錯誤；液態(tài)甲醇轉(zhuǎn)變成氣態(tài)甲醇時，要吸收熱量，液態(tài)甲醇參與反應時，放出的熱量比氣態(tài)甲醇的少，H變大，C正確；反應放熱，1 mol CH3OH(g)和mol O2(g)的總能量大于1 mol CO2(g)和2 mol H2(g)的總能量，與圖示不符，D錯誤。答案(1)吸熱相同一個化學反應的反應熱僅與反應始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)H(E2E1)kJmol1(2)C10(2013蘇北四市聯(lián)考)(18分)(1)根據(jù)下列圖示，寫出反應的熱化學方程式_。根據(jù)如圖所示情況，判斷下列說法中正確的是_。A其熱化學方程式為：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJmol1B該反應為吸熱反應C該反應為放熱反應D當H2O為液態(tài)時，其反應熱值小于41 kJmol1(2)已知16 g固體硫完全燃燒時放出148.4 kJ的熱量，該反應的熱化學方程式是_。(3)如圖是某溫度下，N2與H2反應過程中能量變化的曲線圖。該反應的熱化學方程式為_。a、b兩條曲線產(chǎn)生區(qū)別的原因很可能是_。解析(1)以圖示形式將反應CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)的質(zhì)變與能變呈現(xiàn)出來，并要求判斷反應類型及H情況，根據(jù)所給圖示可知，A選項將反應的反應物與生成物弄反了，故不對，生成物的能量比反應物的能量高，故該反應為吸熱反應，B選項正確，則C選項錯誤；D選項未限定H2O的物質(zhì)的量，故不對。(3)b反應中使用催化劑，可以降低反應的活化能，但反應的熱效應不會改變。答案(1)CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H41 kJmol1B(2)S(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJmol1(3)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol1a不使用催化劑，b使用了催化劑11(2013徐州統(tǒng)考)(19分)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)上一般采用下列兩種反應合成甲醇：反應：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1反應：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2上述反應符合“原子經(jīng)濟”原則的是_(填“”或“”)。下表所列數(shù)據(jù)是反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)。溫度250 300 350 K2.0410.2700.012由表中數(shù)據(jù)判斷，H1_0(填“”、“”或“”)。某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c(CO)0.2 molL1，則CO的轉(zhuǎn)化率為_，此時的溫度為_(從上表中選擇)。(2)已知在常溫常壓下：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g) H11 275.6 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2566.0 kJmol1H2O(g)=H2O(l)H344.0 kJmol1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)反應的產(chǎn)物只有甲醇，而反應的產(chǎn)物有兩種，故反應符合“原子經(jīng)濟”原則；觀察圖表數(shù)據(jù)可得，升溫時，K值變小，說明該反應的正反應為放熱反應，即H10；CO的轉(zhuǎn)化率為(2 mol0.2 molL12 L)/2 mol100%80%；此時的化學平衡常數(shù)為K2.041，故此時的溫度為250 。(2)將三個熱化學方程式進行變形：()4，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)HH1(H2)4H3442.8 kJmol1。答案(1)80%250 (2)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l) H442.8 kJmol112(創(chuàng)新預測題)(14分)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學反應為C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式為：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H242.0 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1請回答：(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫出C(s)與水蒸氣反應的熱化學反應方程式：_。(2)比較反應熱數(shù)據(jù)可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量多。甲同學據(jù)此認為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”；乙同學根據(jù)蓋斯定律做出如圖循環(huán)圖并據(jù)此認為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”。請分析：甲、乙兩同學觀點正確的是_(填“甲”或“乙”)；判斷的理由是_。(3)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒