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第一部分 專題五 化學反應與能量
一、選擇題
1.(2015廊坊統(tǒng)考)下圖表示某反應的能量變化,對于該圖的理解,你認為一定正確的是( )
A.曲線Ⅰ和曲線Ⅱ分別表示兩個化學反應的能量變化
B.曲線Ⅱ可表示反應2KClO32KCl+3O2↑的能量變化
C.該反應不需要加熱就能發(fā)生
D.該反應的ΔH=E2-E1
解析:本題考查了化學反應中的能量變化,意在考查考生對化學反應中能量變化本質的理解以及分析化學圖象的能力。曲線Ⅰ(表示沒有使用催化劑)和曲線Ⅱ(表示使用了催化劑)是同一個反應的能量變化,A項錯誤;曲線Ⅱ可以表示使用了催化劑的放熱反應的能量變化,但二氧
2、化錳催化氯酸鉀分解的反應屬于吸熱反應,B項錯誤;放熱反應不一定不需要加熱,C項錯誤;反應的ΔH等于生成物的總能量減去反應物的總能量,D項正確。
答案:D
2.(2015河北五校聯(lián)考)下圖是298 K、101 kPa時,N2與H2反應過程中能量變化的曲線圖,下列敘述錯誤的是( )
A.加入催化劑,不能改變該化學反應的反應熱
B.b曲線是加入催化劑時的能量變化曲線
C.該反應的熱化學方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol
D.在常溫、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92 kJ
解析:本題主要考
3、查了熱化學知識,意在考查考生的判斷能力。催化劑能改變反應的路徑,降低反應的活化能,但不能改變化學反應的反應熱,A項正確,B項正確;根據圖象可知,1 mol N2和3 mol H2完全反應生成2 mol NH3時放出的熱量為92 kJ,C項正確;因為該反應為可逆反應,反應不能進行到底,所以通入1 moI N2和3 mol H2,反應后放出的熱量小于92 kJ,D項錯誤。
答案:D
3.(2015甘肅肅南模擬)25 ℃、101 kPa時,1 g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O,同時放出22.68 kJ熱量。下列表示該反應的熱化學方程式中正確的是( )
A.CH3OH(l)+O2(g)==
4、=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJmol-1
B.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+1451.52 kJmol-1
C.2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O ΔH=-22.68 kJmol-1
D.CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-725.76 kJmol-1
解析:1 mol甲醇的質量是32 g,則1 mol甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O,同時放出22.68 kJ32=725.76 kJ熱量,所以1 mol甲醇完全燃燒的熱化學方程式為CH3OH(l)+O2(g)
5、===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJmol-1,A正確。
答案:A
4.(2015貴州七校聯(lián)考)根據如圖所給信息,得出的結論正確的是( )
A.48 g碳完全燃燒放出的熱量為1 574 kJ/mol
B.2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol
C.2CO2(g)===2CO(g)+O2(g) ΔH=+283.0 kJ/mol
D.C(s)+O2(g)===CO2(s) ΔH=-393.5 kJ/mol
解析:本題考查了能量圖象的分析、熱化學方程式的書寫,意在考查考生的理解能力及分析能力。48 g碳完全燃燒生成二
6、氧化碳氣體,放出的熱量為1574 kJ,A項錯誤;根據圖象可知,C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ/mol,故2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol,B項正確;根據圖象可知,CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol,故2CO2(g)===2CO(g)+O2(g) ΔH=+566.0 kJ/mol,C項錯誤;根據圖象可知,C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol,D項錯誤。
答案:B
5.(2015沈陽一模)將1 L 0.1 mol/L BaCl2溶液與足量稀硫酸
7、充分反應放出a kJ熱量;將1 L 0.5 mol/L HCl溶液與足量CH3COONa溶液充分反應放出b kJ熱量(不考慮醋酸鈉水解);將0.5 L 1 mol/L H2SO4溶液與足量(CH3COO)2Ba(可溶性強電解質)溶液反應放出的熱量為( )
A.(5a-2b) kJ B.(5a+2b) kJ
C.(2b-5a) kJ D.(10a+4b) kJ
解析:本題考查熱化學方程式的書寫及蓋斯定律的應用,意在考查考生的計算能力和分析問題的能力。由題意可分別寫出反應的熱化學方程式:①Ba2+(aq)+SO(aq)===BaSO4(s) ΔH=-10a kJ/mol;②H+(aq)
8、+CH3COO-(aq)===CH3COOH(aq) ΔH=-2b kJ/mol,利用蓋斯定律,由①+2②可得:2H+(aq)+SO(aq)+2CH3COO-(aq)+Ba2+(aq)===BaSO4(s)+2CH3COOH(aq) ΔH=-(10a+4b)kJ/mol,則含0.5 mol H2SO4的溶液與足量(CH3COO)2Ba溶液反應放出的熱量為(5a+2b)kJ。
答案:B
6.(2015超級中學預測卷)已知下列四個熱化學方程式:
NH4Cl(s)===NH3(g)+HCl(g) ΔH1=a(ⅰ)Ba(OH)28H2O(s)===BaO(s)+9H2O(l) ΔH2= b(ⅱ
9、)2NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O(s)===BaCl2(aq)+2NH3(g)+10H2O(l) ΔH3=c(ⅲ)
BaO(s)+2HCl(aq)===BaCl2(aq)+H2O(l) ΔH4 =d(ⅳ)
其中a、b、c均大于0,HCl氣體溶解于水,溶液溫度升高。由此可知下列判斷一定正確的是( )
A.d<0 B.c<2a+b+d
C.c=2a+b+d D.c>2a+b+d
解析:本題考查熱化學方程式及蓋斯定律,意在考查考生對相關知識的理解能力及分析判斷能力。通過給出的信息無法判斷反應(ⅳ)是放熱反應還是吸熱反應,A錯誤;根據題目提示信息可得:HCl(g)===H
10、Cl(aq) ΔH5=e,由蓋斯定律可確定c=2a+b+d+2e,因e<0,故c-(2a+b+d)<0,即c<2a+b+d,B正確,C、D錯誤。
答案:B
7.(2015南寧、桂林一模)已知:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+130 kJmol-1,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220 kJmol-1。斷開1 mol H—H鍵、O===O鍵分別需要吸收436 kJ、496 kJ的熱量,則斷開1 mol O—H鍵需要吸收的熱量為( )
A.332 kJ B.118 kJ
C.462 kJ D.360 kJ
解析:將第一個熱化學方程式乘
11、以2,再減去第二個熱化學方程式,得2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+480 kJmol-1,故斷開1 mol O—H鍵需要吸收的熱量為(436 kJ2+496 kJ+480 kJ)4=462 kJ,C項正確。
答案:C
8.(2015昆明二檢)已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-394 kJmol-1
②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH2=-242 kJmol-1
③2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-2510 kJmol-1
④2C(s)+H2(g)===C2H2(g) ΔH4
12、
下列說法正確的是( )
A.反應①放出197 kJ的熱量,轉移4 mol電子
B.由反應②可知1 mol液態(tài)水分解所放出的熱量為242 kJ
C.反應③表示C2H2燃燒熱的熱化學方程式
D.ΔH4=2ΔH1+ΔH2-ΔH3
解析:本題考查熱化學理論,意在考查考生對相關概念的理解與應用能力及計算能力。1 mol C參與反應①,放出的熱量為394 kJ,轉移電子為4 mol,故放出197 kJ熱量時,轉移2 mol電子,A項錯誤;液態(tài)水分解需要吸收熱量,B項錯誤;表示燃燒熱的熱化學方程式中可燃物的化學計量數必須為1,且生成物應為穩(wěn)定的化合物,H2O的穩(wěn)定狀態(tài)應是液態(tài),而不是氣態(tài),C項
13、錯誤;應用蓋斯定律,由①2+②-③=④可知,D項正確。
答案:D
9.(2015銀川一中月考)化學反應N2+3H22NH3的能量變化如圖所示,該反應的熱化學方程式是( )
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ/mol
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=2(b-a) kJ/mol
C.0.5N2(g)+1.5H2(g)NH3(l) ΔH= (b+c-a) kJ/mol
D.0.5N2(g)+1.5H2(g)NH3(g) ΔH= (a+b) kJ/mol
解析:由圖看出 mol N2(g)和 mol H2
14、(g)轉化成1 mol N和3 mol H時吸收a kJ熱量,而1 mol N和3 mo H轉化成1 mol NH3(g)時放出b kJ熱量,1 mol N和3 mol H轉化成1 mol NH3(l)時放出(b+c) kJ熱量,故 mol N2(g)和 mol H2(g)轉化成1 mol NH3(g)時放出(b-a) kJ熱量, mol N2(g)和 mol H2(g)轉化成1 mol NH3(l)時放出(b+c-a)kJ熱量,放熱反應的ΔH小于0,故只有A項正確。
答案:A
二、填空題
10.(2015湖北六校聯(lián)考)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO
15、2(g)+4H2O(g) ΔH=-1275.6 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ/mol
③H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44.0 kJ/mol
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:根據蓋斯定律,由(①一②)2+③2得:CH3OH(l)+O2(g)===CO(g)+2H2O(l) ΔH=-442.8 kJ/mol。
答案:CH3OH(l)+O2
16、(g)===CO(g)+2H2O(l)
ΔH=-442.8 kJ/mol
11.(2015廈門期末)已知下列兩反應過程中能量變化如圖所示:
汽車尾氣中含有的少量NO2和SO2在一定條件下會發(fā)生反應,該反應的熱化學方程式為 __________________________________________________________。
解析:根據圖象可分別寫出兩個反應的熱化學方程式:
①2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g) ΔH=-196.6 kJmol-1;
②2NO(g)+O2(g)===2NO2(g) ΔH=-113.0 kJmol-1。根據蓋斯定律,由(①
17、-②)2可得:NO2(g)+SO2(g)===NO(g)+SO3(g) ΔH=-41.8 kJmol-1。
答案:NO2(g)+SO2(g)===NO(g)+SO3(g)
ΔH=-41.8 kJmol-1
12.(2015寶雞一模)丙烯是石化工業(yè)的主要原料之一,由于市場對丙烯的需求量激增,丙烷脫氫制丙烯的技術日益受到重視。某研究機構需得到C3H8(g)===3C(石墨,s)+4H2(g)的ΔH,但直接測定實驗難進行,可通過下圖中各組物質能量總和及相互間轉化中的能量變化計算得到:
(1)判斷:ΔH________0(選填“>”、“<”或“=”)。
(2)ΔH=________(用含
18、ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數式表示)。
解析:本題考查了化學反應中的能量變化、蓋斯定律等,意在考查考生分析、解決綜合問題的能力。(1)由圖可知1 mol C3H8(g)、5 mol O2(g)的總能量低于3 mol C(石墨,s)、4 mol H2(g)和5 mol O2(g)的總能量,故C3H8(g)===3C(石墨,s)+4H2(g)為吸熱反應,ΔH>0。(2)由圖可寫出下列熱化學方程式:ⅰ.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH1;ⅱ.3C(石墨,s)+3O2(g)===3CO2(g) ΔH2;ⅲ.4H2(g)+2O2(g)===4H2O(l) ΔH3。根據蓋斯定律,由?。ⅲ?傻茫篊3H8(g)===3C(石墨,s)+4H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3。
答案:(1)> (2)ΔH1-ΔH2-ΔH3