新课标2019版高考化学一轮复习第六单元化学反应与能量考点规范练16化学反应与能量变化.doc

1、【 精品教育资源文库 】 考点规范练 16 化学反应与能量变化 (时间 :45分钟 满分 :100分 ) 一、选择题 (本题共 10小题 ,每小题 5分 ,共 50 分。每小题只有一个选项符合题目要求 ) 1.(2017成都模拟 )下列过程伴随的能量变化中 ,属于反应热的是 ( ) A.形成 1 mol H Cl键放出的能量 B.石墨转变成金刚石吸收的能量 C.1 mol O2形成 2 mol O原子吸收的能量 D.水蒸气变成液态水放出的能量 2.在催化剂作用下 ,H2O2发生分解 ,其反应能量随反应的进程变化如图 : 下列说法正 确的是 ( ) A.H2O2分解反应的 H0 B.催化剂的加

2、入使反应的热效应减小 C.催化剂的加入提高了 H2O2的分解率 D.催化剂通过改变反应进程、降低反应的活化能来 提高 H2O2分解速率 3.下列说法正确的是 ( ) A.氢气的燃烧热为 H=-285.8 kJmol -1,则电解水时水分解的热化学方程式 2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) H=+285.8 kJmol -1 B.反应 SO2(g)+2H2S(g) 3S(s)+2H2O(l)在常温下能自发进行 ,则 该反应的 Hc B.甲烷的燃烧热为 b kJmol -1 C.2CH3OH(g) 2CH4(g)+O2(g) H=2(b-a) kJmol -1 D.当甲醇和甲烷物质的量之比为

3、 1 2,完全燃烧生成 CO2(g)和 H2O(l)时 ,放出的热量为 Q kJ,则该混合物中甲醇的物质的量为 mol 8.已知 HCN(aq)与 NaOH(aq)反应生成 1 mol正盐的 H=-12.1 kJmol -1;强酸、强碱的稀溶液反应的中和热 H=-57.3 kJmol -1。则 HCN在水溶液中 电离的 H等于 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A.-69.4 kJmol -1 B.-45.2 kJmol -1 C.+69.4 kJmol -1 D.+45.2 kJmol -1 9.(2017安徽池州模拟 )下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 ( ) A.常温常压下 ,1

4、 g H2在足量 Cl2中燃烧生成 HCl气体放出 92.3 kJ的热量 ,则热化学方程式可表示为 H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) H=+184.6 kJmol -1 B.甲烷的燃烧热为 890.3 kJmol -1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) H=-890.3 kJmol -1 C.已知 NaOH(aq)+HCl(aq) NaCl(aq)+H2O(l) H=-57.4 kJmol -1,则含 20.0 g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全中和 ,放出 28.7 kJ 的热量 D.相同条件下 ,2 mol氢原子所具有的能量小

5、于 1 mol 氢分子所具有的能量 10.已知 : 2Fe2O3(s)+3C(s) 3CO2(g)+4Fe(s) H=+468.2 kJmol -1;C(s)+O2(g) CO2(g) H=-393.5 kJmol -1;则4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)的 H是 ( ) A.-1 648.7 kJmol -1 B.-1 255.3 kJmol -1 C.-861.7 kJmol -1 D.+861.7 kJmol -1 二、非选择题 (本题共 3个小题 ,共 50分 ) 11.(15分 )氢气是一种 清洁能源 ,氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点 ;氢气也是重要的化工原料。

6、(1)纳米级的 Cu2O可作为太阳能分解水的催化剂。一定温度下 ,在 2 L密闭容器中加入纳米级 Cu2O并通入 0.10 mol 水蒸气发生反 应 :2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) H=+484 kJmol -1,不同时段产生O2的量见表格 : 时间/min 20 40 60 80 n(O2)/mol 0.001 0 0.001 6 0.002 0 0.002 0 上述反应过程中能量转化形式为光能转化为 能 ,达平衡过程中至少需要吸收光能 kJ(保留三位小数 )。 (2)氢气是合成氨工业的原料 ,合成塔中每产生 2 mol NH3,放出 92.2 kJ热量。已知 : 则 1 mol

7、 N H键断裂吸收的能量约等 于 。 (3)已知 : 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H=-483.6 kJmol -1 N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) H=+67.7 kJmol -1 【 精品教育资源文库 】 则 H2还原 NO2生成水蒸气和氮气反应的热化学方程式是 。 12.(20分 )工业上合成反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),其反应过程的能量变化如图所示 : 已知 :1 mol SO2(g)氧化为 1 mol SO3(g)的 H=-99 kJmol -1。请回答下列问题 : (1)图中 A、 C分别表示 、 ,E的大小对该反应的反应热 (填 “

8、有 ” 或 “ 无 ”) 影响。该反应通常用 V2O5作催化剂 ,加 V2O5会使图中 B点 (填 “ 升高 ” 或 “ 降低 ”), 理由是 。 (2)图中 H= kJmol -1。 (3)V2O5的催化循环机理可能为 :V2O5氧化 SO2时 ,自身被还原为四价钒化合物 ,四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 : 。 (4)如果反应速率 v(SO2)为 0.05 mol(Lmin) -1,则 v(O2)= mol(Lmin) -1、 v(SO3)= mol(Lmin) -1。 (5)已知单质硫的燃烧热为 296 kJmol -1,计算由 S(s)生成 3 mol SO3

9、(g)的 H= 。 13.(2016浙江理综 ,节选 )(15 分 )催化还原 CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明 ,在 Cu/ZnO催化剂存在下 ,CO2与 H2可发生两个平行反应 ,分别生成 CH3OH和 CO。反应的热化学方程式如下 : CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H1=-53.7 kJmol -1 CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H2 某实验室控制 CO2和 H2初始投料比为 1 2.2,在相同压强下 ,经过相同反应时间测得如下实验数据 : T/K 催化剂 CO2转化率 /% 甲醇选择性 /% 543 Cat.1

10、12.3 42.3 543 Cat.2 10.9 72.7 553 Cat.1 15.3 39.1 553 Cat.2 12.0 71.6 备注 Cat.1:Cu/ZnO纳米棒 ;Cat.2:Cu/ZnO纳米片 ;甲醇选择性 :转化的 CO2中生成甲醇的百分比 已知 : CO和 H2的燃烧热分别为 H(CO)=-283.0 kJmol -1、 H(H2)=-285.8 kJmol -1 H2O(l) H2O(g) H3=+44.0 kJmol -1 请回答 : (1)反应 的 H2= kJmol -1。 【 精品教育资源文库 】 (2)在下图中分别画出反应 在无催化剂、有 Cat.1和有 C

11、at.2三种情况下 “ 反应过程 能量 ” 示意图。 参考答案 考点规范练 16 化学反应与能量变化 1.B 化学反应中的能量变化叫反应热 ,化学 反应的 实质是旧键的断裂和新键的形成。形成 1 mol H Cl键只涉及化学键的形成 ,是放热过程 ,其能量变化不属于反应热 ,A 错误 ;石墨转化为金刚石既有旧键的断裂 ,又有新键的形成 ,故其能量的变化为反应热 ,B 正确 ;C项 ,只涉及化学键的断裂 ,没有新键的形成 ,故其能量变化不属于反应热 ,C 错误 ;D项 ,水蒸气变成液态水是物理变化 ,属于物理过程 ,过程中的热量变化不是反应热 ,D错误。 2.D 由图可知 ,反应物 H2O2具有

12、的能量高于生成物具有的能量 ,则该反应为放热反应 , Hb,A项错误 ;甲烷的燃烧热是指 1 mol CH4完全燃烧生成 CO2气体和液态 H2O时放出的热量 ,反应 中生成的是气态 H2O,故 b kJ mol-1不是甲烷的燃烧热 ,B 项错误 ; 2 - 2 可得 2CH3OH(g) 2CH4(g)+O2(g) H=2(b-a) kJ mol-1,C 项正确 ; - + 得 CH3OH(g)+ O2(g) CO2(g)+2H2O(l) H=-(a+c-b) kJ mol-1 ,若设甲醇的物质的量为 x,则 CH4的物质的量为 2x,根据 和 有 (a+c-b) kJ mol-1 x+2x

13、kJ mol-1 c=Q kJ,x= mol,即混合物中甲醇的物质的量为 mol,D项错误。 8.D 由题意可写出热化学方程式 : HCN(aq)+OH-(aq) CN-(aq)+H2O(l) H=-12.1 kJ mol-1;H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) H=-57.3 kJ mol-1,由 - 可得 HCN(aq) CN-(aq)+H+(aq) H=(-12.1 kJ mol-1)-(-57.3 kJ mol-1)=+45.2 kJ mol-1,D 项正确。 9.C H2在 Cl2中燃烧放出热量 , H0,A项错 ;B 项 ,生成物中水应为液态 ,B项错 ;1 mol NaO

14、H完全中和放出 57.4 kJ 热量 ,0.5 mol NaOH 完全反应放出 28.7 kJ 热量 ,C 项正确 ;氢原子转化为氢分子 ,形成化学键放出能量 ,故 2 mol氢原子具有的能量大于 1 mol氢分子具有的能量 ,D项错。 10.A 将已知反应依次记为 ,根据盖斯定律 ,由 3 - 即可得出 4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s) H=-393.5 kJ mol-13 -468.2 kJ mol-1=-1 648.7 kJ mol-1。 11.答案 (1)化学 0.968 (2)391 kJ (3)4H2(g)+2NO2(g) N2(g)+4H2O(g) H=-1 034

15、.9 kJmol -1 解析 (1)题述反应过程中能量转化形式为光能转化为化学能 ,达平衡时 ,生成氧气 0.002 mol,至少需要吸收的光能为 0.002 mol484 kJ mol-1=0.968 kJ。 (2)3H2(g)+N2(g) 2NH3(g),反应的焓变 =反应物断裂化学键吸收的能量 -生成物形成化学键放出的能量 =3436 kJ mol-1+945.8 kJ mol-1-6 E(N H)=-92.2 kJ mol-1,E(N H)=391 kJ mol-1。 (3)反应 4H2(g)+2NO2(g) N2(g)+4H2O(g)可以由 2 - 得到 ,故 H=(-483.6 k

16、J mol-1)2 -67.7 kJ mol-1=-1 034.9 kJ mol-1。 【 精品教育资源文库 】 12.答案 (1)反应物总能量 生成物总能量 无 降低 因为催化剂改变了反应历程 ,使活化能 E降低 (2)-198 (3)SO2+V2O5 SO3+2VO2、 4VO2+O2 2V2O5 (4)0.025 0.05 (5)-1 185 kJmol -1 解析 (1)图中 A表示反应物总能量 ,C表示生成物总能量 ,E为活化能 ,与反应热无关 ,但使用催化剂可以降低活化能。 (2)图中表示的是 2 mol SO2(g)的反应 ,因此 H=-99 kJ mol-12= -198 k

17、J mol-1。 (3)V2O5氧化 SO2时 ,自身被还原为四价钒化合物 VO2,可写出相关反应的化学方程式。 (4)依据化学反应 速率之比等于化学计量数之比可进行计算。 (5)S(s)+O2(g) SO2(g) H1=-296 kJ mol-1 SO2(g)+ O2(g) SO3(g) H2=-99 kJ mol-1 由 3+ 3 得 :3S(s)+ O2(g) 3SO3(g) H=( H1+ H2)3= -1 185 kJ mol-1 13.答案 (1)+41.2 (2) 解析 (1)根据 CO、 H2的燃烧热可得热化学方程式 :CO(g)+ O2(g) CO2(g) H=-283.0 kJ mol-1; :H2(g)+ O2(g) H2O(l) H=-285.8 kJ mol-1;若设 H2O(l) H2O(g) H=+44 kJ mol-1为 , 将反应