高考化学总复习(第1轮)同步训练：第6章　化学反应与能量变化.doc

高考化学冲刺总复习第六章化学反应与能量变化第17讲化学反应与能量的变化一、选择题1.(2012年辽宁六校联考)下列说法错误的是()A化学反应中的能量变化都表现为热量变化B需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应C向醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后若溶液红色加深，则说明盐类水解是吸热的D反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热2.(2013·北京)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是() 3.通常人们把拆开1 mol某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以估计化学反应的反应热(H)，化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下表是一些化学键的键能。化学键CHCFHFFF键能/(kJ·mol1)414489565155根据键能数据估算下列反应CH4(g)4F2(g)=CF4(g)4HF(g)的反应热H为()A1940 kJ·mol1 B1940 kJ·mol1C485 kJ·mol1 D485 kJ·mol14.(2013学年河北省定州中学高考复习综合测试)下列关于能量转换的认识中不正确的是()A电解水生成氢气和氧气时，电能转化成化学能B煤燃烧时化学能主要转变成热能C绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能D白炽灯工作时电能全部转变成光能5.(湖北省荆州市2013第二次质量检查)下列说法中错误的是()A电解饱和食盐水，生成物总能量比反应物总能量高B能自发进行的化学反应，不一定是H0，S0C“冰，水为之，而寒于水”，说明相同质量的水和冰，水的能量高D食盐可用于融化冰雪，且用食盐作融雪剂不会对环境、植物生长产生任何危害6.(2013湖北省荆门市龙泉中学高三月考)已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H1Q1 kJ·mol1H2(g)Br2(g)=2HBr(g)H2Q2 kJ·mol1有关上述反应的叙述正确的是()AQ1<Q2B生成物总能量均高于反应物总能量C1 mol HBr(g)具有的能量高于1 mol HBr(l)具有的能量D生成1 mol HCl气体时放出Q1热量7.(2013河北省唐山市第一中学高三月考)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A反应热就是反应放出的热量B放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应热D同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同8.(河南省郑州市2013高三预测)某化学反应的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是()A该反应的反应热HE2E1Ba、b分别对应有催化剂和无催化剂的能量变化C催化剂能降低反应的活化能D催化剂能改变反应的焓变二、非选择题9.在一定条件下，CH4和CO燃烧的热化学方程式分别为CH4(g)2O2(g)=2H2O(l)CO2(g)H890 kJ/mol2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJ/mol一定量的CH4和CO的混合气体完全燃烧时，放出的热量为262.9 kJ，生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50 g白色沉淀。求混合气体中CH4和CO的体积比。 10.磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1 g的单质磷(P)在3.2 g的氧气中燃烧至反应物耗尽，并放出X kJ的热量。(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是P2O3、P2O5，其相应的质量(g)为_。(2)已知单质磷的燃烧热为Y kJ·mol1，则1 mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热H(20XY) kJ·mol1。(3)写出1 mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式：_。第18讲燃烧热、能源一、选择题1.(2013湖北省荆州市质量检查)下列关于化学反应的描述中正确的是()A需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ·mol1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出57.3 kJ的热量CCO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol1，则表示CO(g)的燃烧热的热化学方程式为2CO(g) O2(g)=2CO2(g)H283.0 kJ·mol1D已知2C(s) 2O2(g)=2CO2(g)Ha,2C(s)O2(g)=2CO(g)Hb，则b>a2.(陕西省宝鸡市2013第三次模拟试题)25、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ·mol1、285.8 kJ·mol1、890.3kJ·mol1、2800 kJ·mol1。则下列热化学方程式正确的是()AC(s)O2(g)=CO(g)H393.5 kJ·mol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJ·mol1DC6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)H2800 kJ·mol13.(2013河北省唐山一中第一次月考)下列说法或表示法正确的是()A在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJ·mol1B等量的白磷蒸气和白磷固体分别完全燃烧，后者放出热量多C根据中和热H57.3 kJ·mol1，可知将含0.5 mol H2SO4的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量一定等于57.3 kJD由C(s，石墨)=C(s，金刚石) H 1.9 kJ·mol1可知，石墨比金刚石稳定4.将V1 mL 1.0 mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1V250 mL)。下列叙述正确的是()A做该实验时环境温度为22B该实验表明化学能可能转化为热能CNaOH溶液的浓度约为1.00 mol/LD该实验表明有水生成的反应都是放热反应5.已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJ/molNa2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)O2(g)H226 kJ/mol根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是()ACO的燃烧热为283 kJB上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g)H>452 kJ/molDCO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.02×10236.已知辛烷的燃烧热为5518 kJ·mol1，强酸与强碱在稀溶液中发生反应时的中和热为57.3 kJ·mol1，则下列热化学方程式书写正确的是()C8H18(l)25/2O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H5518 kJ·mol12C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H11036 kJ·mol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol12NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H57.3 kJ·mol1A BC D只有7.(2013江西省丰城中学高三阶段测试)下列说法正确的是()A1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热B中和反应都是放热反应，盐类水解反应都是吸热反应C在101 kPa 1 mol碳燃烧所放出的热量一定是碳的燃烧热D碳与二氧化碳的反应既是放热反应，也是化合反应二、非选择题8.某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。.配制0.50 mol/L NaOH溶液。(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体5.0g。(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填字母)：abe。.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJ·mol1)：_。(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。请填写下表中的空白：温度实验次数起始温度t1/H2SO4NaOH平均值终止温度t2/温度差平均值(t2t1)/126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.44.0近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol·L1硫酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c4.18 J/(g·)。则中和热H53.5 kJ·mol1(取小数点后一位)。上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是(填字母)acd。a实验装置保温、隔热效果差b配制0.50 mol/L NaOH溶液时俯视刻度线读数c分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度e用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数第19讲反应热的计算一、选择题1.(2013陕西省东方中学高三开学适应性测试)已知下列热化学方程式：CH4(g)O2(g)=CO2(g)H2O(l)H445.15 kJ·mol1CH4(g)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H607.3 kJ·mol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ·mol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802.3 kJ·mol1则CH4的燃烧热为()A445.15 kJ·mol1 B607.3 kJ·mol1C890.3 kJ·mol1 D802.3 kJ·mol12.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8 kJ·mol1、1411.0 kJ·mol1和1366.8 kJ·mol1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的H为()A44.2 kJ·mol1 B44.2 kJ·mol1C330 kJ·mol1 D330 kJ·mol13.甲醇广泛用作燃料电池的燃料，可用天然气来合成，已知：2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g)H71 kJ·mol1CO(g)2H2(g)=CH3OH(l)H90.5 kJ·mol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890 kJ·mol1下列结论错误的是()ACO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H90.5 kJ·mol1B甲醇的燃烧热为764 kJ·mol1C若CO的燃烧热为282.5 kJ·mol1，则H2的燃烧热为286 kJ·mol1D反应在任何温度下均能自发进行4.在同温同压下，下列各组反应均为放热反应，则ab(a、b均大于零)的是()AH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)Ha kJ/molH2(g)Cl2(g)=HCl(g)Hb kJ/molBS(g)O2(g)=SO2(g)Ha kJ/molS(s)O2(g)=SO2(g)Hb kJ/molCC(s)O2(g)=CO2(g)Ha kJ/molC(s)O2(g)=CO(g)Hb kJ/molDNaOH(aq)HNO3(aq)=NaNO3(aq)H2O(l)Ha kJ/molBa(OH)2(aq)H2SO4(aq)=BaSO4(s)H2O(l)Hb kJ/mol5.(2013河北省容城中学第三次月考)100 g碳粉燃烧所得气体中，CO占2/3、CO2占1/3体积，且C(s)1/2O2(g)=CO(g)H110.35 kJ/mol，CO(g)1/2O2(g)=CO2(g)H282.57 kJ/mol, 与这些碳完全燃烧相比损失的热量是()A784.92 kJ B2489.44 kJC1569.83 kJ D3274.3 kJ6.碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反应的热化学方程式如下所示：H2(g)I2(？)2HI(g)9.48 kJ H2(g)I2(？)2HI(g)26.48 kJ下列判断正确的是()A中的I2为固态，中的I2为气态B的反应物总能量比的反应物总能量低C的产物比反应的产物热稳定性更好D1 mol 固态碘升华时将吸热17 kJ二、非选择题7.已知：将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ·mol1CO(g)1/2O2(g)=CO2(g)H283.0 kJ·mol1H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H242.0 kJ·mol1请回答：(1)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律做出如图所示的循环图，并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。请分析：甲、乙两同学观点正确的是乙(填“甲”或“乙”)，判断的理由是甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或H1H2H3，且H3>0)。(2)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点：减少污染；燃烧充分；方便运输。8.(2013·全国新课标)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应： 甲醇合成反应：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H190.1 kJ·mol1 CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H249.0 kJ·mol1 水煤气变换反应：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H341.1 kJ·mol1 二甲醚合成反应： 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H424.5 kJ·mol1回答下列问题：(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是_(以化学方程式表示)。(2)分析二甲醚合成反应对于CO转化率的影响消耗甲醇，促进甲醇合成反应平衡右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应消耗部分CO。 (3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_；根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响_。(4)有研究者在催化剂(含CuZnAlO和Al2O3)，压强为5.0 MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_。 (5)二甲醚直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW·h·kg1)，若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为CH3OCH312e3H2O2CO212H。 一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生12个电子的电量；该电池理论输出电压为1.20V，能量密度E_(列式计算，能量密度电池输出电能/燃料质量，1 kW·h3.6×106 J ) 第17讲1A2D解析：A为太阳能转化为电能；B为化学能转化为电能；C为太阳能转化为热能。3A4.D5.D6C解析：氯气的氧化性强于单质溴的，所以氢气和氯气反应更剧烈，放出的热量更多，选项A不正确；反应放热，则生成物的总能量均低于反应物的总能量，选项B不正确；气态物质的总能量高于液态物质的总能量，选项C正确，根据热化学方程式可知，选项D不正确，应该是Q1/2。7C解析：反应热还包括反应中吸收的热量，选项A不正确；选项B不正确，反应速率大小与反应是放热反应还是吸热反应无关系；反应热的大小与反应条件无关系，选项D不正确，因此正确的答案选C。8C9解析：设燃烧后共生成二氧化碳x mol，混合气体中甲烷的物质的量为a，一氧化碳的物质的量为bCaCO310050 gCO21xx0.5 mol解出a0.2 molb0.3 mola/b2/310(1)P2O3、P2O52.75、3.55(2)(20XY) kJ·mol1(3)P(s)O2(g)=P2O3(s)H(20XY)kJ·mol1解析： (2)据题意，3.1 g磷燃烧生成0.025 mol P2O3、0.025 mol P2O5，共放热X kJ，则生成0.025 mol P2O3共放热(X0.05Y) kJ，故1 mol P与O2反应生成0.5 mol P2O3放出的热量为(20XY) kJ，即H(20XY) kJ·mol1。第18讲1D解析：A.吸热和放热反应由反应物和生成物总能量的相对高低决定，与是否需要加热无关，错误；B.醋酸为弱酸，电离过程吸热，故放出的热量小于57.3 kJ，错误；C.燃烧热为1 mol物质完全燃烧生成稳定物质时候放出的热量，错误；D.两个反应均为放热反应，H小于零，放热量越多，代数值越小。正确答案选D。2D解析：本题考查学生对燃烧热的理解和掌握。燃烧热的概念是，在一定条件下，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量。A项，生成了CO，错误。B项，是吸热，错误。C项，生成的是气态水，错误。D项，符合燃烧热的概念，正确，答案选D。3D4.B5.C6.D7B解析：中和热是在一定条件下，稀溶液中酸和碱作用生成1 mol水时放出的热量，A不正确；燃烧热是在一定条件下，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，因此，C不正确；碳与二氧化碳的反应是吸热反应，D不正确，所以正确的答案选B。8.(1)5.0(2)abe.(1)H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol(2)4.053.5 kJ·mol1acd第19讲1C2.A3D解析：本题主要考查盖斯定律的应用。由于CH3OH(g)转化为CH3OH(l)要放出热量，结合题给反应可知选项A正确(要注意H为负值)；(×2)/2得：CO(g)2H2(g)3O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H854.5 kJ·mol1，得甲醇的燃烧热为H764 kJ·mol1，B正确；由热化学方程式得CO的燃烧热2×H2的燃烧热854.5 kJ·mol1，由此可得H2的燃烧热为286 kJ·mol1，C正确；反应是放热熵减的反应，即H0，S0，因此可判断反应在低温下能自发进行，选项D错。本题应选D。4D5C解析：碳完全燃烧，则不会造成热量损失。只有当不完全燃烧时才会造成热量的损失，根据热化学方程式可知，损失的热量就相当于是不完全燃烧生成的CO在燃烧时放出的热量。生成的CO的物质的量是100/12×2/350/9 mol。所以损失的热量是50/9 mol×282.57 kJ/mol1569.83 kJ，答案选C。6B7(1)乙甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或H1H2H3，且H3>0)(2)减少污染；燃烧充分；方便运输8(1)Al2O3(铝土矿)2NaOH3H2O=2NaAl(OH)4，NaAl(OH)4CO2=NaHCO3Al(OH)3，2Al(OH)3Al2O33H2O(2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应平衡右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应消耗部分CO(3)2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H204.7 kJ/mol该反应分子数减少，压强升高使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2的浓度增加，反应速率增大(4)反应放热，温度升高，平衡左移(5)CH3OCH312e3H2O=2CO212H12÷(3.6×106 J·kW1·h1)8.39 kW·h·kg1解析：(1)工业上从铝土矿中提纯高纯度氧化铝的流程是：用氢氧化钠溶液溶解铝土矿，然后过滤，在滤液中通入过量的CO2，得到氢氧化铝，然后高温煅烧氢氧化铝，即可得到高纯度的氧化铝。(2)合成二甲醚消耗甲醇，对于CO参与的反应相当于减小生成物的浓度，有利于平衡向右移动，使CO的转化率提高。(3)根据盖斯定律可知，将×2即得到反应2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)，所以该反应放热H90.1 kJ/mol×224.5 kJ/mol204.7 kJ/mol。(4)该反应分子数减小，压强升高使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2的浓度增加，反应速率增大。(5)原电池中负极失去电子，所以负极电极反应式是CH3OCH312e3H2O=2CO212H；二甲醚中碳原子的化合价是2价，反应后变为4价，失去6个电子，所以一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生12个电子的电量；由于能量密度电池输出电能/燃料质量，所以可求出该电池的能量密度。