2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題12 化學(xué)反應(yīng)與能量練習(xí)

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1、2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題12 化學(xué)反應(yīng)與能量練習(xí) 1.下列反應(yīng)中,反應(yīng)物總能量低于生成物總能量的是(  ) A.2CO+O2===2CO2    B.C+O2===CO2 C.2C+O2===2CO D.CaCO3===CO2+CaO 【答案】D 【解析】反應(yīng)中反應(yīng)物總能量低于生成物總能量,說明該反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng)。A、B、C三項是CO、C的燃燒反應(yīng),均屬于放熱反應(yīng),故均不符合題意;D項為CaCO3的分解反應(yīng),屬吸熱反應(yīng),符合題意。 5.下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是(  ) A.已知NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH

2、=-57.3 kJ·mol-1,則含40.0 g NaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和,放出小于57.3 kJ的熱量 B.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,則氫氣的燃燒熱為241.8 kJ·mol-1 C.已知2C(s)+2O2(g)===2CO2(g) ΔH=a 2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=b,則a>b D.已知P(白磷,s)===P(紅磷,s) ΔH<0,則白磷比紅磷穩(wěn)定 【答案】A 6.以NA代表阿伏加德羅常數(shù),則關(guān)于熱化學(xué)方程式C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 30

3、0 kJ·mol-1的說法中,正確的是(  ) A.轉(zhuǎn)移10NA個電子時,該反應(yīng)放出1 300 kJ的能量 B.生成NA個液態(tài)水分子時,吸收1 300 kJ的能量 C.有2NA個碳氧共用電子對生成時,放出1 300 kJ的能量 D.有10NA個碳氧共用電子對生成時,放出1 300 kJ的能量 【答案】A 【解析】2.5 mol O2參與反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為10 mol,此時反應(yīng)生成1 mol H2O,放熱1 300 kJ,選項A正確,選項B錯誤;1 mol CO2中含2 mol C===O鍵,共4 mol碳氧共用電子對,故生成2 mol CO2時應(yīng)有8 mol碳氧共用電子對生

4、成,選項C、D錯誤。 7.已知: 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH1 H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH2 4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH3 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH4 2NH3(g)+3Cl2(g)===N2(g)+6HCl(g) ΔH5 下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是(  ) A.ΔH1>0,ΔH2>0 B.ΔH3>0,ΔH4>0 C.ΔH2=ΔH4+ΔH5 D.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 【答案】D 8.已知: ①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)Δ

5、H1=-571.6 kJ·mol-1 ②2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH2=-1 452 kJ·mol-1 ③H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH3=-57.3 kJ·mol-1 下列說法正確的是(  ) A.H2(g)的燃燒熱為571.6 kJ·mol-1 B.同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒,H2(g)放出的熱量多 C.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 D.3H2(g)+CO2(g)===CH3OH(l)+H2O(l)ΔH=+13

6、1.4 kJ·mol-1  【答案】B 【解析】A項,氫氣的化學(xué)系數(shù)不是1,所以其燃燒熱不是571.6 kJ·mol-1,錯誤;B項,由熱化學(xué)方程式可知,4 g H2燃燒時放熱571.6 kJ,而4 g CH3OH(l)燃燒時放熱90.75 kJ·mol-1,正確;C項,生成BaSO4沉淀時也有熱效應(yīng),錯誤;D項,ΔH=ΔH1-ΔH2=-131.4 kJ·mol-1,錯誤。 9.已知反應(yīng): H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1 N2(g)+O2(g)===NO2(g) ΔH2 N2(g)+H2(g)===NH3(g) ΔH3 則反應(yīng)2NH3(g)+O2(g)===2N

7、O2(g)+3H2O(g)的ΔH為(  ) A.2ΔH1+2ΔH2-2ΔH3 B.ΔH1+ΔH2-ΔH3 C.3ΔH1+2ΔH2+2ΔH3 D.3ΔH1+2ΔH2-2ΔH3 【答案】D 10.用H2可將工業(yè)廢氣中的NO催化還原成N2,其能量轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖(圖中計量單位為mol),則:NO(g)+H2(g)===0.5N2(g)+H2O(g)的ΔH為(  ) A.0.5·(a+b-c-d)kJ·mol-1 B.0.5·(c+a-d-b)kJ·mol-1 C.0.5·(c+d-a-b)kJ·mol-1 D.0.5·(c+d-a-b)kJ·mol-1 【答案】A 【解析

8、】由圖中轉(zhuǎn)化可知,斷裂化學(xué)鍵吸收能量,形成化學(xué)鍵釋放能量,發(fā)生2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=(a+b-c-d)kJ·mol-1,又化學(xué)系數(shù)與反應(yīng)中的能量變化成正比,則NO(g)+H2(g)===0.5N2(g)+H2O(g)的ΔH=0.5·(a+b-c-d)kJ·mol-1。 16.以NA代表阿伏加德羅常數(shù),則關(guān)于熱化學(xué)方程式C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 300 kJ·mol-1的說法中,正確的是(  ) A.轉(zhuǎn)移10NA個電子時,該反應(yīng)放出1 300 kJ的能量 B.生成NA個液態(tài)水分子時,吸收1 300

9、 kJ的能量 C.有2NA個碳氧共用電子對生成時,放出1 300 kJ的能量 D.有10NA個碳氧共用電子對生成時,放出1 300 kJ的能量 【答案】A 17.已知: 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH1 H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH2 4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH3 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH4 2NH3(g)+3Cl2(g)===N2(g)+6HCl(g) ΔH5 下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是(  ) A.ΔH1>0,ΔH2>0 B.ΔH3>0,ΔH4>0

10、 C.ΔH2=ΔH4+ΔH5 D.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 【答案】D 【解析】2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)屬于放熱反應(yīng),故ΔH1<0。H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)屬于放熱反應(yīng),故ΔH2<0。4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g)屬于放熱反應(yīng),故ΔH3<0。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)屬于放熱反應(yīng),故ΔH4<0,故A、B錯誤;根據(jù)蓋斯定律,ΔH2=(ΔH4+ΔH5)×,故C錯誤;根據(jù)蓋斯定律,ΔH3=ΔH1-2ΔH2,故D正確。 20.用H2可將工業(yè)廢氣中的NO催化還原成N2,其能量轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖(圖中計量單位為m

11、ol),則:NO(g)+H2(g)===0.5N2(g)+H2O(g)的ΔH為(  ) A.0.5·(a+b-c-d)kJ·mol-1 B.0.5·(c+a-d-b)kJ·mol-1 C.0.5·(c+d-a-b)kJ·mol-1 D.0.5·(c+d-a-b)kJ·mol-1 【答案】A 【解析】由圖中轉(zhuǎn)化可知,斷裂化學(xué)鍵吸收能量,形成化學(xué)鍵釋放能量,發(fā)生2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=(a+b-c-d)kJ·mol-1,又化學(xué)系數(shù)與反應(yīng)中的能量變化成正比,則NO(g)+H2(g)===0.5N2(g)+H2O(g)的ΔH=0.5·(a+b-

12、c-d)kJ·mol-1。 21.(1)用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng),既可提高燃燒效率,又能得到高純CO2,是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術(shù)。反應(yīng)①為主反應(yīng),反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。 ①CaSO4(s)+CO(g)CaS(s)+CO2(g) ΔH1=-47.3 kJ·mol-1 ②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH2=+210.5 kJ·mol-1 ③CO(g)C(s)+CO2(g)  ΔH3=-86.2 kJ·mol-1  反應(yīng)2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+ C(s)+

13、SO2(g)的ΔH=_______________________________________________________________________ (用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。 (2) 已知:25 ℃、101 kPa時, Mn(s)+O2(g)===MnO2(s) ΔH=-520 kJ·mol-1 S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297 kJ·mol-1 Mn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s) ΔH=-1 065 kJ·mol-1  SO2與MnO2反應(yīng)生成無水MnSO4的熱化學(xué)方程式是___________________

14、________。 (3)捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng): 反應(yīng)Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1 反應(yīng)Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2 反應(yīng)Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) ΔH3 ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是:ΔH3=_________________________________。 (4)已知:溫度過高時,WO

15、2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g): ①WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g) ΔH=+66.0 kJ·mol-1 ②WO2(g)+2H2(g)W(s)+2H2O(g) ΔH=-137.9 kJ·mol-1 則WO2(s)WO2(g)的ΔH=________________________________________________。 【答案】(1)4ΔH1+ΔH2+2ΔH3 (2)MnO2(s)+ SO2 (g)===MnSO4(s) ΔH=-248 kJ·mol-1 (3)2ΔH2-ΔH1 (4)+203.9 kJ·mol-1 【解析】(1)由蓋斯定律,

16、①×4+②+③×2得2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g), 22.為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變,并采取相應(yīng)措施?;瘜W(xué)反應(yīng)的焓變通常用實驗進行測定,也可進行理論推算。 (1)實驗測得5 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時釋放出113.5 kJ的熱量,試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式:________________________________________ __________________________________________________________

17、______________。 (2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析,化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵被破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程。在化學(xué)反應(yīng)過程中,拆開化學(xué)鍵需要消耗能量,形成化學(xué)鍵又會釋放能量。 化學(xué)鍵 H—H N—H N≡N 鍵能/(kJ·mol-1) 436 391 945 已知反應(yīng): N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=a kJ·mol-1 試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值為________。 (3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進行推算。已知: C(s,石墨)+

18、O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1 2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2 599 kJ·mol-1 根據(jù)蓋斯定律,計算298 K時由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變:________。 【答案】(1)2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 452.8 kJ·mol-1 (2)-93 (3)+226.7 kJ·mol-1 【解析】(1)設(shè)2 mol C

19、H3OH(l)完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出熱量為Q。則有=,解得Q=1 452.8 kJ,所以甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為 2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)  ΔH=-1 452.8 kJ·mol-1。 (2)反應(yīng)熱ΔH=a=∑E(反應(yīng)物鍵能)-∑E(生成物鍵能)=3×436 kJ·mol-1+945 kJ·mol-1-6×391 kJ·mol-1=-93 kJ·mol-1。 (3)ΔH== =+226.7 kJ·mol-1。 23.參考下列圖表和有關(guān)要求回答問題: (1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生

20、成CO2和NO過程中能量變化示意圖,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1的變化是________(填“增大”“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是________。請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:__________________________。 (2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是: ①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0 kJ·mol-1 ②CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9 kJ·mol-1 又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 k

21、J·mol-1 則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù): 化學(xué)鍵 P—P P—O O===O P===O 鍵能/(kJ·mol-1) a b c x 已知1 mol白磷(P4)完全燃燒放熱為d kJ,白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示,則表中x=________ kJ·mol-1(用含有a、b、c、d的代數(shù)式表示)。

22、 【答案】(1)減小 不變 NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1 (2)CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-764.7 kJ·mol-1 (3) (2)利用蓋斯定律由3×②-①×2+③×2得方程式:CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l),ΔH=3×(-192.9 kJ·mol-1)-2×49.0 kJ·mol-1+(-44 kJ·mol-1)×2=-764 kJ·mol-1。 (3)反應(yīng)熱=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和,即6a+5c-(4x+12b)=-d,可得x=。 2

23、4.用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng),既可提高燃燒效率,又能得到高純CO2,是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術(shù)。反應(yīng)①為主反應(yīng),反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。 ①CaSO4(s)+CO(g)CaS(s)+CO2(g) ΔH1=-47.3 kJ·mol-1 ②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH2=+210.5 kJ·mol-1 ③CO(g)C(s)+CO2(g)  ΔH3=-86.2 kJ·mol-1  反應(yīng)2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+ C(s)+SO2(g)的ΔH=_________

24、______________________________________________________________ (用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。 (2) 已知:25 ℃、101 kPa時, Mn(s)+O2(g)===MnO2(s) ΔH=-520 kJ·mol-1 S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297 kJ·mol-1 Mn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s) ΔH=-1 065 kJ·mol-1  SO2與MnO2反應(yīng)生成無水MnSO4的熱化學(xué)方程式是___________________________。 (3)捕碳技術(shù)(

25、主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng): 反應(yīng)Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1 反應(yīng)Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2 反應(yīng)Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) ΔH3 ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是:ΔH3=_________________________________。 (4)已知:溫度過高時,WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g): ①WO

26、2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g) ΔH=+66.0 kJ·mol-1 ②WO2(g)+2H2(g)W(s)+2H2O(g) ΔH=-137.9 kJ·mol-1 則WO2(s)WO2(g)的ΔH=________________________________________________。 【答案】(1)4ΔH1+ΔH2+2ΔH3 (2)MnO2(s)+ SO2 (g)===MnSO4(s) ΔH=-248 kJ·mol-1 (3)2ΔH2-ΔH1 (4)+203.9 kJ·mol-1 25.為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計需要充分考慮化學(xué)

27、反應(yīng)的焓變,并采取相應(yīng)措施?;瘜W(xué)反應(yīng)的焓變通常用實驗進行測定,也可進行理論推算。 (1)實驗測得5 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時釋放出113.5 kJ的熱量,試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式:________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析,化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵被破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程。在化學(xué)反

28、應(yīng)過程中,拆開化學(xué)鍵需要消耗能量,形成化學(xué)鍵又會釋放能量。 化學(xué)鍵 H—H N—H N≡N 鍵能/(kJ·mol-1) 436 391 945 已知反應(yīng): N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=a kJ·mol-1 試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值為________。 (3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進行推算。已知: C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1 2C2H2(g)+5O2(g)===

29、4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2 599 kJ·mol-1 根據(jù)蓋斯定律,計算298 K時由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變:________。 【答案】(1)2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 452.8 kJ·mol-1 (2)-93 (3)+226.7 kJ·mol-1 【解析】(1)設(shè)2 mol CH3OH(l)完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出熱量為Q。則有=,解得Q=1 452.8 kJ,所以甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為 26.參考下列圖表和有關(guān)要求回答問題: (1)圖Ⅰ是1 mo

30、l NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1的變化是________(填“增大”“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是________。請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:__________________________。 (2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是: ①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0 kJ·mol-1 ②CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9 kJ·mol-1 又知③H

31、2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1 則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù): 化學(xué)鍵 P—P P—O O===O P===O 鍵能/(kJ·mol-1) a b c x 已知1 mol白磷(P4)完全燃燒放熱為d kJ,白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示,則表中x=________ kJ·mol-1(用含有a、b、c、d的代數(shù)式表示)。 【答案】(1)減小 不變 NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1 (2)CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-764.7 kJ·mol-1 (3)

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