届二轮复习 化学反应与能量 专题卷全国通用 2.docx

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届二轮复习化学反应与能量专题卷全国通用2

化学反应与能量

一、单选题（每小题只有一个正确答案）

1.能源可划分为一级能源和二级能源，直接来自自然界的能源称为一级能源；需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。

氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：

2H2O（l）

2H2（g）＋O2（g），该反应需要吸收大量的热。

下列叙述正确的是（　　）

A．水煤气是二级能源B．水力是二级能源

C．天然气是二级能源D．电能是一级能源

2.以下反应中，Q1＞O2的是（Q指反应放出的热量）（　　）

A．S（s）+O2（g）→SO2（g）Q1kJS（g）+O2（g）→SO2（g）Q2kJ

B．2H2（g）+O2（g）→2H2O（g）Q1kJ2H2（g）+O2（g）→2H2O（l）Q2kJ

C．NaOH（aq）+HCl（aq）→NaCl（aq）+H2O（l）Q1kJNaOH（aq）+CH3COOH（aq）→CH3COONa（aq）+H2O（l）Q2kJ

D．H2（g）+Cl2（g）→2HCl（g）Q1kJH2（g）+F2（g）→2HF（g）Q2kJ

3.已知：

①2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH1＝－221.0kJ·mol－1

②2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH2＝－483.6kJ·mol－1

则制备水煤气的反应C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g），ΔH为（　　）

A．262.6kJ·mol－1B．－131.3kJ·mol－1

C．－352.3kJ·mol－1D．131.3kJ·mol－1

4.已知：

①Cu（s）＋H2O2（l）＋2H＋（aq）===Cu2＋（aq）＋2H2O（l）　ΔH1

②2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g）　ΔH2

③2H2O2（l）===2H2O（l）＋O2（g）　ΔH3

④Cu（s）＋2H＋（aq）===Cu2＋（aq）＋H2（g）　ΔH4

则ΔH4的正确表达式为（　　）

A．ΔH4＝ΔH1＋

×ΔH2＋

×ΔH3B．ΔH4＝ΔH1＋

×ΔH2—

×ΔH3

C．ΔH4＝ΔH1＋2×ΔH2—2×ΔH3D．ΔH4＝2×ΔH1＋ΔH2＋ΔH3

5.下列说法或表示法错误的是（　　）

A．吸热反应是由于反应物的总能量比生成物的总能量低

B．放热反应不需要加热就能发生

C．需要加热才能发生反应不一定是吸热反应

D．酸碱中和反应都是放热反应

6.已知：

CH4（g）+2O2（g）====CO2（g）+2H2O（l）ΔH=﹣Q1kJ·

①

2H2（g）+O2（g）====2H2O（g）ΔH=﹣Q2kJ·

mol-1②

2H2（g）+O2（g）====2H2O（l）ΔH=﹣Q3kJ·

mol-1③

常温下，取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（已折合成标准状况），经完全燃烧后恢复至常温，则放出的热量为（　　）kJ

A．0.4Q1+0.05Q3B．0.4Q1+0.05Q2

C．0.4Q1+0.1Q3D．0.4Q1+0.1Q2

7.下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是（　　）

A．铝片与稀盐酸的反应B．Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl的反应

C．灼热的炭与CO2的反应D．甲烷在氧气中的燃烧反应

8.2011年7月21日，世界各国领导人在南非德班共同商讨应对气候变化的道路﹣﹣“拯救人类的最后机会”。

要想节能减排下列属于新能源是（　　）

①天然气　②煤　③石油　④水能　⑤太阳能　⑥地热能　⑦风能　⑧氢能

A．①②③④B．⑤⑥⑦⑧C．③④⑤⑥D．除①②外

9.已知：

a．C2H2（g）+H2（g）====C2H4（g）ΔH＜0

b.2CH4（g）===C2H4（g）+2H2（g）ΔH＞0

判断以下3个热化学方程式：

①C（s）+2H2（g）====CH4（g）ΔH1

②C（s）+

H2（g）====

C2H2（g）ΔH2③C（s）+H2（g）====

C2H4（g）ΔH3

ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的顺序是（　　）

A．ΔH2＞ΔH3＞ΔH1B．ΔH3＞ΔH2＞ΔH1

C．ΔH3＞ΔH1＞ΔH2D．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3

10.已知：

CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）ΔH，反应过程中生成1molCH3OH（g）的能量变化如下图所示。

曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示无或有催化剂两种情况。

下列判断正确的是（）

A．加入催化剂，ΔH变小B．ΔH＝+91kJ·mol-1

C．生成1molCH3OH（l）时，ΔH值增大D．反应物的总能量大于生成物的总能量

11.下列各组热化学方程式中，ΔH1＞ΔH2的是（　　）

①C（s）+O2（g）====CO2（g）ΔH1C（s）+

O2（g）====CO（g）ΔH2

①S（g）+O2（g）====SO2（g）ΔH1S（s）+O2（g）====SO2（g）ΔH2

②H2（g）+

O2（g）====H2O（l）ΔH12H2（g）+O2（g）====2H2O（l）ΔH2

④CaCO3（s）===CaO（s）+CO2（g）ΔH1CaO（s）+H2O（l）====Ca（OH）2（s）ΔH2

A．①B．②③④C．③④D．①②③

12.根据以下三个热化学方程式：

①2H2S（g）＋3O2（g）===2SO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－Q1kJ·mol－1

②2H2S（g）＋O2（g）===2S（s）＋2H2O（l）ΔH＝－Q2kJ·mol－1

③2H2S（g）＋O2（g）===2S（s）＋2H2O（g）ΔH＝－Q3kJ·mol－1

判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是（　　）

A．Q1>Q2>Q3B．Q1>Q3>Q2C．Q3>Q2>Q1D．Q2>Q1>Q3

13.学校食堂为了让煤充分燃烧，达到节能减排的目的，正确合理的措施是（　　）

A．增加煤的用量B．粉碎煤块

C．提高锅炉的耐热性D．减少空气的通入量

14.下列说法正确的是（　　）

A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

B．化学反应中的能量变化都表现为热量变化

C．任何放热反应在常温下一定能发生

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

15.用CH4催化还原NOx，可以消除氮氧化物的污染。

例如：

①CH4（g）＋4NO2（g）===4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－574kJ·mol－1

②CH4（g）＋4NO（g）===2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－1160kJ·mol－1

下列说法不正确的是（　　）

A．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4kJ

B．由反应①可推知：

CH4（g）＋4NO2（g）===4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH<－574kJ·mol－1

C．反应①②转移的电子数相同

D．反应②中当4.48LCH4反应完全时转移的电子总数为1.60mol

二、填空题

16.城市使用的燃料现大多为煤气、液化石油气。

煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体，它由煤炭与水（蒸气）反应制得，故又称水煤气。

（1）试写出制取水煤气的主要化学方程式：

__________________________。

（2）氢气是未来的能源，除产生的热量多之外，还具有的优点是____________________

________________________________________________________________________。

17.

（1）真空碳热还原－氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，相关反应的热化学方程式如下：

Al2O3（s）＋AlCl3（g）＋3C（s）===3AlCl（g）＋3CO（g）　ΔH＝akJ·mol－1

3AlCl（g）===2Al（l）＋AlCl3（g）　ΔH＝bkJ·mol－1

①反应Al2O3（s）＋3C（s）===2Al（l）＋3CO（g）的ΔH＝________kJ·mol－1（用含a、b的代数式表示）。

②Al4C3是反应过程中的中间产物。

Al4C3与盐酸反应（产物之一是含氢量最高的烃）的化学方程式为__________________。

（2）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。

已知：

①Cu（s）＋2H＋（aq）===Cu2＋（aq）＋H2（g）　ΔH1＝64.39kJ·mol－1

②2H2O2（aq）===2H2O（l）＋O2（g）　ΔH2＝－196.46kJ·mol－1

③H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH3＝－285.84kJ·mol－1

则H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的热化学方程式为_____________________

________________________________________。

18.

（1）含11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol·L－1的H2SO4溶液反应放出11.46kJ的热量，该反应的热化学方程式为____________________________________________________

________________，

则KOH与H2SO4反应的中和热为_________________________________________________

_______________________。

（2）已知在101kPa时，CO的燃烧热为283kJ·mol－1。

相同条件下，若2molCH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1molCO完全燃烧放出热量的6.30倍，CH4完全燃烧的热化学方程式是___________________________________________________________________。

（3）在25℃、101kPa时，1.00gC6H6（l）燃烧生成CO2（g）和H2O（l），放出41.8kJ的热量，C6H6的燃烧热ΔH＝________kJ·mol，该反应的热化学方程式为________________

途径Ⅰ：

C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l）　ΔH1＝－akJ·mol－1

途径Ⅱ：

C3H8（g）===C3H6（g）＋H2（g）　ΔH2＝＋bkJ·mol－1

2C3H6（g）＋9O2（g）===6CO2（g）＋6H2O（l）　ΔH3＝－ckJ·mol－1

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH4＝－dkJ·mol－1（a，b，c，d均为正值）

请回答下列问题：

（1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径Ⅰ放出的热量________（填“大于”“等于”或“小于”）途径Ⅱ放出的热量。

（2）由于C3H8（g）===C3H6（g）＋H2（g）的反应中，反应物具有的总能量________（填“大于”“等于”或“小于”）生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要________（填“放出”或“吸收”）能量才能转化为生成物，因此其反应条件是________。

（3）b与a、c、d的数学关系式是________。

20.已知下列反应：

SO2（g）＋2OH－（aq）===

（aq）＋H2O（l）　ΔH1

ClO－（aq）＋

（aq）===

（aq）＋Cl－（aq）　ΔH2

CaSO4（s）===Ca2＋（aq）＋

（aq）　ΔH3

则反应SO2（g）＋Ca2＋（aq）＋ClO－（aq）＋2OH－（aq）===CaSO4（s）＋H2O（l）＋Cl－（aq）的ΔH＝________。

三、实验题

21.请写出影响燃烧的剧烈程度的一个因素并用实验进行验证：

22.某化学兴趣小组要完成中和热的测定。

（1）实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5mol·L－1盐酸、0.55mol·L－1NaOH溶液，实验尚缺少的玻璃仪器是________、________。

（2）实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？

________（填“能”或“否”），其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）他们记录的实验数据如下：

已知：

Q＝cmΔt，反应后溶液的比热容c为4.18kJ·℃－1·kg－1，各物质的密度均为1g·cm－3。

①计算完成上表。

②反应需要测量温度，每次测量温度后都必须采取的操作是____________________________。

③用离子方程式表示该中和反应的热化学方程式：

_____________________________

________________________________________________________________________。

（4）若用KOH代替NaOH，对测定结果________（填“有”或“无”）影响；若用醋酸代替HCl做实验，对测定结果________（填“有”或“无”）影响。

四、计算题

23.已知：

450℃时，2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）　ΔH＝－196.6kJ·mol－1。

将0.050molSO2和0.030molO2放入容积为1L的密闭容器中反应，在一定条件下测得c（SO3）＝0.040mol·L－1，计算此过程中放出的热量________。

24.乙炔（C2H2）气体的燃烧热为ΔH＝－1299.6kJ·mol－1，分别写出表示乙炔燃烧反应的热化学方程式和表示乙炔燃烧热的热化学方程式。

答案解析

1.【答案】A

【解析】水煤气由碳与水在加热条件下反应制得，主要成分是一氧化碳和氢气，属于二级能源，只有A正确；水力和天然气是一级能源，电能是二级能源，B、C、D错误。

2.【答案】C

【解析】燃烧反应为放热反应，生成物相同，反应物中气态S的能量大于固态S的能量，则Q1＜Q2，故A不选；反应物相同，生成物中气态水的能量大于液态水的能量，则Q1＜Q2，故B不选；中和反应为放热反应，但醋酸为弱酸，电离吸热，则Q1＞Q2，故C选；

D．非金属性F＞Cl，F2比Cl2能量高，HF更稳定，则Q1＜Q2，故D不选；故选C。

3.【答案】D

【解析】依据盖斯定律将已知热化学方程式进行叠加得到目标反应方程式，方程式的函数关系同样适用于焓变。

目标反应方程式可由（①×

－②×

）得到，则ΔH＝（ΔH1×

－ΔH2×

）＝131.3kJ·mol－1，D正确。

4.【答案】B

【解析】从物质角度看，④＝①＋

×②－

×③，根据盖斯定律，它们之间的函数关系同样适用焓变，则ΔH4＝ΔH1＋

×ΔH2—

×ΔH3。

5.【答案】B

【解析】化学反应的热效应取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小，反应物的总能量比生成物的总能量低则反应放热，A正确；有的放热反应在反应开始时需要加热才能发生，如天然气燃烧、铝热反应等，B错误，C正确；酸碱中和反应属于放热反应，D正确。

6.【答案】A

【解析】由题意知甲烷和氢气的混合气体的总的物质的量为

=0.5mol，又甲烷和氢气的体积比为4∶1，所以甲烷为0.5mol×

=0.4mol，氢气为0.5mol﹣0.4mol=0.1mol。

由①可知，甲烷燃烧放出的热量为0.4mol×Q1kJ·

mol-1=0.4Q1kJ；由③可知，氢气燃烧生成液态水放出的热量为0.1mol×

×Q3kJ·

mol-1=0.05Q3kJ。

共放出的热量为0.4Q1+0.05Q3。

故选A。

7.【答案】C

【解析】铝片与稀盐酸的反应为放热反应，故A错误；Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，但不是氧化还原反应，故B错误；灼热的炭与CO2的反应为吸热反应，也为氧化还原反应，故C正确；甲烷在氧气中的燃烧反应为放热反应，故D错误。

故选C。

8.【答案】B

【解析】①天然气、②煤、③石油都是不可再生资源；②煤、③石油燃烧会污染空环境，不符合节能减排的原则；④水能、⑤太阳、⑦风能，都是可再生能源，对环境无污染是清洁能源，氢气燃烧只生成水，是洁净能源，符合节能减排原则。

故A、C、D错误；B正确；故选B。

9.【答案】A

【解析】由已知反应及盖斯定律可知，③×2﹣②×2=a，③×2﹣①×2=b，

则2ΔH3﹣2ΔH2＜0，即ΔH2＞ΔH3；

2ΔH3﹣2ΔH1＞0，即ΔH3＞ΔH1，

综合所述，ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的顺序是ΔH2＞ΔH3＞ΔH1。

10.【答案】D

【解析】加入催化剂，反应热不变，故A错误；反应物总能量大于生成物总能量，该反应放热，故B错误；如果该反应生成液态CH3OH，放出更多的热量，因反应热为负值，则ΔH减小，故C错误；由图像可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，故D正确；故选D。

11.【答案】C

【解析】①碳不完全燃烧放热少；焓变比较要包含负号比较大小；故ΔH1＜ΔH2，错误；②固体硫变为气态硫需要吸收热量；故ΔH1＜ΔH2，错误；③相同条件下量少的反应放热少；1mol氢气燃烧放热小于2mol氢气燃烧放热，故ΔH1＞ΔH2，正确；④碳酸钙分解吸热，焓变为正值；氧化钙和水化合反应放热，焓变是负值；所以ΔH1＞ΔH2，正确。

故选C。

12.【答案】A

【解析】②与③相比，放出热量多，即Q2>Q3，可排除BC；对比AD只要分析①与②的大小，①和②相比，生成物S再燃烧又放出热量，所以Q1>Q2，故A满足题意。

也可将①②两个方程式恒等式作差，2S（s）＋2O2（g）===2SO2（g）　ΔH＝（－Q1＋Q2）kJ·mol－1，硫燃烧放热，－Q1＋Q2＜0，Q1>Q2；将②③两个方程式恒等式作差可得0＝2H2O（l）－2H2O（g）　ΔH＝（－Q2＋Q3）kJ·mol－1，变形可得2H2O（g）===2H2O（l）　ΔH＝（－Q2＋Q3）kJ·mol－1，由气态变成液态水放热，所以－Q2＋Q3<0，即Q2>Q3。

13.【答案】B

【解析】使燃料充分燃烧的方法：

一是有足够的空气；二是燃料与空气有足够的接触面积，B正确。

14.【答案】D

【解析】化学反应中的热效应与反应物和生成物的总能量的相对大小有关，与反应条件无关。

放热反应和吸热反应都是在一定条件下发生的，反应开始需要加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应，如氢气的燃烧，A、C错误；化学反应的能量变化可以表现为很多方面，如转化为热能、电能、光能等，B错误；反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，D正确。

15.【答案】D

【解析】D项没有指明气体的温度和压强，4.48LCH4的物质的量无法计算，符合题意。

依据盖斯定律将已知热化学方程式进行叠加得到目标反应方程式，方程式的函数关系同样适用于焓变。

根据盖斯定律，（①＋②）×

得CH4（g）＋2NO2（g）===N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g），则ΔH＝－867kJ·mol－1，标准状况下4.48LCH4的物质的量为0.2mol，放出的热量Q＝0.2mol×867kJ·mol－1＝173.4kJ，A正确；气态水变成液态水放热，生成液态水时反应放出的热量更多，但ΔH为“－”，放热越多，ΔH越小，即ΔH<－574kJ·mol－1，B正确；两个反应中甲烷都是还原剂，消耗甲烷的量相同，转移电子数相同，C正确。

16.【答案】

（1）C＋H2O（g）

CO＋H2

（2）①H2来源丰富；②产物不污染环境，可以反复使用；③不产生CO2，不会引起温室效应

【解析】

17.【答案】

（1）①a＋b　②Al4C3＋12HCl===4AlCl3＋3CH4↑

（2）Cu（s）＋H2O2（l）＋H2SO4（aq）===CuSO4（aq）＋2H2O（l）　ΔH＝－319.68kJ·mol－1

【解析】依据盖斯定律将已知热化学方程式进行叠加得到目标反应方程式，方程式的函数关系同样适用于焓变。

（1）目标反应方程式可由（①＋②）得到，则ΔH＝（a＋b）kJ·mol。

②含氢量最高的烃为甲烷，根据原子守恒可得Al4C3与盐酸的另一产物为AlCl3。

（2）目标反应方程式由①＋

×②＋③可得：

Cu（s）＋H2O2（l）＋H2SO4（aq）===CuSO4（aq）＋2H2O（l）

ΔH＝－319.68kJ·mol－1。

18.【答案】

（1）KOH（aq）＋H2SO4（aq）===K2SO4（aq）＋H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1　57.3kJ·mol－1

（2）CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－891.45kJ·mol－1

（3）－3260.4　C6H6（l）＋O2（g）===6CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH＝－3260.4kJ·mol－1

【解析】

（1）n（KOH）＝0.2mol，n（H2SO4）＝0.1mol，两者恰好完全反应生成0.2mol水，放出11.46kJ的热量，由中和热的定义可知，生成1mol水，放出的热量为11.46kJ×5＝57.3kJ。

（2）1molCH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为283kJ×6.30÷2＝891.45kJ。

（3）1molC6H6（l）完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）放出的热量：

41.8kJ·g－1×78g＝3260.4kJ，热化学方程式为C6H6（l）＋O2（g）===6CO2（g）＋3H2O（l）ΔH＝－3260.4kJ·mol－1。

19.【答案】

（1）等于　

（2）小于　吸收　加热　

（3）2b＝c＋d－2a

【解析】

（1）根据盖斯定律知两者相等。

（3）设途径Ⅱ的3个热化学方程式分别为①、②、③，将途径Ⅱ的热化学方程式①＋

×（②＋③）可得途径Ⅰ的热化学方程式，则反应热有b＋

（－c）＋

（－d）＝－a，整理即得2b＝c＋d－2a。

20.【答案】ΔH1＋ΔH2－ΔH3

【解析】将已知反应依次编号：

①SO2（g）＋2OH－（aq）===

（aq）＋H2O（l）　ΔH1

②ClO－（aq）＋

（aq）===

（aq）＋Cl－（aq）　ΔH2

③CaSO4（s）===Ca2＋（aq）＋

（aq）　ΔH3，则根据盖斯定律可知①＋②－③即得到反应：

SO2（g）＋Ca2＋（aq）＋ClO－（aq）＋2OH－（aq）===CaSO4（s）＋H2O（l）＋Cl－（aq）的ΔH，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。

21.【答案】

【解析】燃烧的剧烈程度与可燃物和氧气的接触面积、氧气的浓度有关，可从增大可燃物与氧气的接触面积、增大氧气浓度二个方面来举证。

22.【答案】

（1）量筒　温度计

（2）否　金属易导热，热量散失多，导致误差偏大

（3）①－56.8kJ·mol－1

②用水