届高考化学复习考点精练17《化学反应与能量变化》全国通用.docx

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届高考化学复习考点精练17《化学反应与能量变化》全国通用

考点17　化学反应与能量变化

1．（2015·江苏化学，3）下列说法正确的是（　　）

A．分子式为C2H6O的有机化合物性质相同

B．相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b放出更多热能

途径a：

C

CO＋H2

CO2＋H2O

途径b：

C

CO2

C．在氧化还原反应中，还原剂失去电子的总数等于氧化剂得到电子的总数

D．通过化学变化可以直接将水转变为汽油

2．（2015·北京理综，9）最新报道：

科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。

反应过程的示意图如下：

下列说法正确的是（　　）

A．CO和O生成CO2是吸热反应

B．在该过程中，CO断键形成C和O

C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2

D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程

3．

（1）[2015·课标全国Ⅰ，28（3）]已知反应2HI（g）===H2（g）＋I2（g）的ΔH＝＋11kJ·mol－1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为________________kJ。

（2）[2015·海南化学，16（3）]由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1molN2，其ΔH＝________kJ·mol－1。

（3）（2015·浙江理综，28）已知：

乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

化学键

C—H

C—C

C===C

H—H

键能/kJ·mol－1

412

348

612

436

计算上述反应的ΔH＝________kJ·mol－1。

（4）[2015·安徽理综，27（4）]NaBH4（s）与水（l）反应生成NaBO2（s）和氢气（g），在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8克NaBH4（s）放热21.6kJ，该反应的热化学方程式是_______________________________

________________________________________________________________________。

1．（2014·海南化学，4）标准状态下，气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。

已知H—H、H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436kJ·mol－1、463kJ·mol－1和495kJ·mol－1。

下列热化学方程式正确的是（　　）

A．H2O（g）===H2（g）＋

O2（g）　ΔH＝－485kJ·mol－1

B．H2O（g）===H2（g）＋

O2（g）　ΔH＝＋485kJ·mol－1

C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH＝＋485kJ·mol－1

D．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH＝－485kJ·mol－1

2．[2014·浙江理综，29（3）]假设某温度下，反应Ⅰ[CaSO4（s）＋CO（g）CaO（s）＋SO2（g）＋CO2（g）　ΔH1＝218.4kJ·mol－1]的速率（v1）大于反应Ⅱ[CaSO4（s）＋4CO（g）CaS（s）＋4CO2（g）　ΔH2＝－175.6kJ·mol－1]的速率（v2），则下列反应过程能量变化示意图正确的是（　　）

3．（2014·海南化学，8）某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是（双选）（　　）

A．反应过程a有催化剂参与

B．该反应为放热反应，热效应等于ΔH

C．改变催化剂，可改变该反应的活化能

D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1＋E2

4．（2013·北京理综，6）下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（　　）

A

B

C

D

硅太阳能电池

锂离子电池

太阳能集热器

燃气灶

5.（2013·福建理综，11）某科学家利用二氧化铈（CeO2）在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。

其过程如下：

mCeO2

（m－x）CeO2·xCe＋xO2

（m－x）CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2

mCeO2＋xH2＋xCO

下列说法不正确的是（　　）

A．该过程中CeO2没有消耗

B．该过程实现了太阳能向化学能的转化

C．右图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3

D．以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO＋4OH－－2e－===CO

＋2H2O

6．（2013·重庆理综，6）已知：

P4（g）＋6Cl2（g）===4PCl3（g）　ΔH＝akJ·mol－1，

P4（g）＋10Cl2（g）===4PCl5（g）　ΔH＝bkJ·mol－1，

P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·mol－1。

下列叙述正确的是（　　）

A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能

B．可求Cl2（g）＋PCl3（g）===PCl5（s）的反应热ΔH

C．Cl—Cl键的键能为（b－a＋5.6c）/4kJ·mol－1

D．P—P键的键能为（5a－3b＋12c）/8kJ·mol－1

7．（2013·上海化学，9）将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。

然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。

由此可见（　　）

A．NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应

B．该反应中，热能转化为产物内部的能量

C．反应物的总能量高于生成物的总能量

D．反应的热化学方程式为NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2＋H2O－Q

8．[2014·北京理综，26（3）①]降低温度，将NO2（g）转化为N2O4（l），再制备浓硝酸。

已知：

2NO2（g）N2O4（g）　ΔH1

2NO2（g）N2O4（l）　ΔH2

下列能量变化示意图中，正确的是（选填字母）________。

9．[2014·大纲全国卷，28

（1）]化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。

回答下列问题：

已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6℃和76℃，AX5的熔点为167℃。

室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5，放出热量123.8kJ。

该反应的热化学方程式为_______________________________。

10．[2014·安徽理综，25（3）]CuCl（s）与O2反应生成CuCl2（s）和一种黑色固体。

在25℃、101kPa下，已知该反应每消耗1molCuCl（s），放热44.4kJ，该反应的热化学方程式是________________________________________________________________________。

11．[2013·北京理综，26

（2）]汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：

写出该反应的热化学方程式：

________________________

________________________________________________________________________。

12．[2013·安徽理综，25（4）]在25℃、101kPa下，已知13.5g的Al固体单质在O2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kJ，该反应的热化学方程式是

________________________________________________________________________。

1．（2015·宁夏银川期末，4）用玻璃棒迅速搅拌如图一所示装置内（小烧杯与玻璃片之间有一薄层水）的固体混合物。

稍后手拿起烧杯时发现玻璃片与烧杯粘结在一起。

下列有关该反应的说法中正确的是（　　）

A．反应中有化学能转化为热能

B．反应中的能量关系如图二

C．是吸热反应

D．化学键的总键能：

反应物<生成物

2．（2014·广西桂林质检，2）下列叙述中正确的是（　　）

A．同温同压下，H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）在光照条件下和点燃条件下的ΔH不同

B．常温下，反应2A（s）＋B（g）===2C（g）＋D（g）不能自发进行，则该反应的焓变一定大于零

C．需要加热的化学反应，生成物的总能量一定高于反应物的总能量

D．化学反应中必伴随着能量的变化，其表现形式只有热能

3．（2015·杭州期末，3）根据如图所示的反应判断，下列说法中错误的是（　　）

A．CO2（g）和CaO（s）的总能量大于CaCO3（s）的总能量

B．该反应的焓变大于零

C．该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量

D．由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应

4．（2015·南京质检，4）化学反应H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

A．该反应是吸热反应

B．断裂1molH—H键和1molCl—Cl键时能放出xkJ的能量

C．断裂2molH—Cl键时需要吸收ykJ的能量

D．2molHCl（g）的总能量高于1molH2（g）和1molCl2（g）的总能量

5．（2014·河北石家庄一次质检，8）物质（tBuNO）2在正庚烷溶剂中发生如下反应：

（tBuNO）22（tBuNO）　ΔH＝＋50.5kJ·mol－1，Ea＝90.41kJ·mol－1。

下列图像合理的是（　　）

6．（2014·北京通州摸底）已知：

H2（g）＋F2（g）===2HF（g）　ΔH＝－270kJ·mol－1。

下列说法正确的是（　　）

A．在相同条件下，1molH2（g）与1molF2（g）的能量总和大于2molHF（g）的能量

B．1molH2（g）与1molF2（g）反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJ

C．该反应的逆反应是放热反应

D．该反应过程的能量变化可用下图来表示

7．（2014·江西九江期末，6）航天燃料从液态变为固态，是一项重要的技术突破。

铍是高效率的火箭材料，燃烧时能放出巨大的能量，已知1kg金属铍完全燃烧放出的热量为62700kJ。

则铍燃烧的热化学方程式是（　　）

A．Be＋

O2===BeO　ΔH＝－564.3kJ·mol－1

B．Be（s）＋

O2（g）===BeO（s）　ΔH＝＋564.3kJ·mol－1

C．Be（s）＋

O2（g）===BeO（s）　ΔH＝－564.3kJ·mol－1

D．Be（s）＋

O2（g）===BeO（g）　ΔH＝－564.3kJ

8．（2015·湖南株洲一次质检，7）下列有关反应热的说法正确的是（　　）

A．在化学反应过程中，吸热反应需不断从外界获得能量，放热反应不需从外界获得能量

B．甲烷的燃烧热ΔH＝－890kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式为：

CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－890kJ·mol－1

C．已知常温常压下：

HCl（aq）＋NaOH（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则有：

H2SO4（aq）＋Ba（OH）2（aq）===BaSO4（s）＋2H2O（l）　ΔH＝－114.6kJ·mol－1

D．已知：

S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH1＝－Q1kJ·mol－1，S（g）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH2＝－Q2kJ·mol－1，则Q1

9．（2015·湖南怀化期末，5）下列推断正确的是（　　）

A．由H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1，可知含1mo1CH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出热量为57.3kJ

B．由C（石墨，s）C（金刚石，s）　ΔH＝＋1.9kJ·mol－1，可知石墨比金刚石更稳定

C．由N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92.4kJ·mol－1，可知将1molN2（g）和3molH2（g）置于密闭容器中充分反应后放出热量为92.4kJ

D．由ΔG＝ΔH－TΔS可知，所有的放热反应都能自发进行

10．（2014·河南洛阳统考，3）下列热化学方程式书写正确的是（ΔH的绝对值均正确）（　　）

A．C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（g）　ΔH＝－1367.0kJ·mol－1（燃烧热）

B．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）　ΔH＋57.3kJ·mol－1（中和热）

C．2NO2===O2＋2NO　ΔH＝＋116.2kJ·mol－1（反应热）

D．S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH＝－296.8kJ·mol－1（反应热）

11．（2014·河南十校联考，4）如图表示白磷（P4）分子结构。

白磷在氧气不足时燃烧生成P4O6，P4O6分子结构可以看成是白磷分子中磷磷键之间插入氧原子。

已知：

键能表示断裂1mol化学键需要吸收的能量。

几种共价键的键能如下表所示：

化学键

P—P

P—O

P===O

O===O

键能/（kJ·mol－1）

a

b

c

d

则P4（s）＋3O2（g）===P4O6（s）的反应热（ΔH）为（　　）

A．（6a＋3d－12b－4c）kJ·mol－1

B．（4a＋3d－8d）kJ·mol－1

C．（6a＋3d－12b）kJ·mol－1

D．（6a＋3d＋4c－12b）kJ·mol－1

12．（2014·兰州期末，17）某实验小组在同样的实验条件下，用同样的实验仪器和方法步骤进行两组中和热测定的实验，实验试剂及其用量如表所示。

反应物

起始温度/℃

终了温度/℃

中和热/kJ·mol－1

硫酸

碱溶液

①0.5mol·L－1H2SO4溶液50mL、1.1mol·L－1NaOH溶液50mL

25.1

25.1

ΔH1

②0.5mol·L－1H2SO4溶液50mL、1.1mol·L－1NH3·H2O溶液50mL

25.1

25.1

ΔH2

（1）实验①中碱液过量的目的是________________________________________________________________________。

（2）甲同学预计ΔH1≠ΔH2，其依据是________________________________________________________________________。

（3）若实验测得①中终了温度为31.8℃，则该反应的中和热ΔH1＝________（已知硫酸、NaOH溶液密度近似为1.0g·cm－3，中和后混合液的比热容c＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1）。

（4）在中和热测定实验中，若测定硫酸的温度计未用水洗涤就直接测量碱溶液的温度，则测得的中和热ΔH________（填“偏大”“偏小”或“不变”，下同）。

（5）若实验①中硫酸用盐酸代替，且中和反应时有少量HCl挥发，则测得中和反应过程中放出的热量Q________。

13．（2015·江苏盐城质检，18）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

Ⅰ.已知：

4HCl（g）＋O2（g）

2Cl2（g）＋2H2O（g）

ΔH＝－115.6kJ·mol－1

H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）　ΔH＝－184kJ·mol－1

（1）H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）断开1molH—O键所需能量为________kJ。

Ⅱ.已知：

CH4（g）＋H2O（g）===CO（g）＋3H2（g）

ΔH＝＋206.2kJ·mol－1　①

CH4（g）＋CO2（g）===2CO（g）＋2H2（g）

ΔH＝＋247.4kJ·mol－1　②

又知CH4的燃烧热为890.3kJ·mol－1。

（1）利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式：

________________________________________________________________________。

（2）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式为________________________________________________________________________。

（3）高温下H2O可分解生成分子或原子。

高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。

图中A、B表示的物质依次是________，等物质的量的A、H2化学能较低的物质是________。

考点专练17　化学反应与能量变化

【三年高考真题演练】

[2015年高考真题]

1．C　[A项，分子式为C2H6O的有机物可能是乙醇CH3CH2OH或甲醚CH3OCH3，二者性质不同，错误；B项，两者虽然转化途径不同，但都是由C最终生成CO2，根据盖斯定律可知，放出热量相同，错误；C项，氧化还原反应中得失电子守恒，正确；D项，水由H、O两种元素组成，汽油主要是由烃类组成的混合物，由C、H两种元素组成，根据原子守恒可知无法通过化学变化实现由水到汽油的转化，错误。

]

2．C　[A项，由能量—反应过程图像中状态Ⅰ和状态Ⅲ知，CO和O生成CO2是放热反应，错误；B项，由状态Ⅱ知，在CO与O生成CO2的过程中CO没有断键形成C和O，错误；C项，由状态Ⅲ及CO2的结构式COO知，CO2分子中存在碳氧极性共价键，正确；D项，由能量—反应过程图像中状态Ⅰ（CO和O）和状态Ⅲ（CO2）分析，状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O原子反应生成CO2的过程，错误。

]

3．解析　

（1）形成1molH2（g）和1molI2（g）共放出436kJ＋151kJ＝587kJ能量，设断裂2molHI（g）中化学键吸收2akJ能量，则有2a－587＝11，得a＝299kJ。

[另解：

ΔH＝2E（H—I）－E（H—H）－E（I—I），2E（H—I）＝ΔH＋E（H—H）＋E（I—I）＝11kJ·mol－1＋436kJ·mol－1＋151kJ·mol－1＝598kJ·mol－1，则E（H—I）＝299kJ·mol－1]。

（2）根据题给的能量变化图像可知，由N2O与NO反应生成氮气和二氧化氮的反应热为（209－348）kJ·mol－1＝－139kJ·mol－1。

（3）设“

”部分的化学键键能为akJ·mol－1，则ΔH＝（a＋348＋412×5）kJ·mol－1－（a＋612＋412×3＋436）kJ·mol－1＝124kJ·mol－1。

（4）由于0.1molNaBH4放出21.6kJ的热量，所以1molNaBH4反应放出216kJ的热量，正确的热化学方程式为NaBH4（s）＋2H2O（l）===NaBO2（s）＋4H2（g）　ΔH＝－216kJ/mol。

答案　

（1）299　

（2）－139　（3）124

（4）NaBH4（s）＋2H2O（l）===NaBO2（s）＋4H2（g）　

ΔH＝－216kJ/mol

[两年经典高考真题]

1．D　[根据“H—H，H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436kJ·mol－1，463kJ·mol－1，495kJ·mol－1”，可以计算出2molH2和1molO2完全反应生成2molH2O（g）产生的焓变是436kJ·mol－1×2＋495kJ·mol－1×1－463kJ·mol－1×4＝－485kJ·mol－1，所以该过程的热化学方程式为2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH＝－485kJ·mol－1，D正确。

]

2．C　[反应Ⅰ吸热，产物的能量高于反应物，反应Ⅱ放热，产物的能量低于反应物；又由于反应Ⅰ速率（v1）大于反应Ⅱ的速率（v2），反应Ⅰ的活化能低于反应Ⅱ，则C项图符合题意。

]

3．BC　[A项，由图可知，反应过程a需要的活化能比b要高，所以a没有催化剂参与，错误；B项，由图可知，该反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应，反应的热效应等于反应物与生成物能量之差，即ΔH，正确；C项，使用催化剂，改变了反应进行的途径，降低了反应的活化能，正确。

]

4．D　[A项，硅太阳能电池将太阳能转化为电能；B项锂离子电池将化学能转化为电能；C项太阳能集热器将太阳能转化为热能；D燃气灶是通过可燃性气体的燃烧，将化学能转化为热能。

]

5．C　[由题意知CeO2为该反应的催化剂，A正确；将两反应叠加，得H2O＋CO2CO＋H2＋O2实现了太阳能向化学能的转化，B正确；由图中箭头方向知：

ΔH1＝－（ΔH2＋ΔH3），C错误；以CO和O2构成碱性燃料电池时，电极反应方程式分别为

，D正确。

]

6．C　[A项，由于氯原子半径小于磷原子半径，所以P—P键的键能应小于P—Cl键的键能，错误。

B项，由于不知PCl5（g）===PCl5（s）对应的ΔH，所以无法根据盖斯定律求得该反应的ΔH，错误。

C项，P4（g）＋10Cl2（g）===4PCl5（g）　ΔH＝bkJ·mol－1①

P4（g）＋6Cl2（g）===4PCl3（g）　ΔH＝akJ·mol－1②

①－②得

Cl2（g）＋PCl3（g）===PCl5（g）　ΔH＝

kJ·mol－1

ECl－Cl＋3×1.2ckJ·mol－1－5×ckJ·mol－1＝

kJ·mol－1ECl－Cl＝

kJ·mol－1，正确。

D项，根据P4（g）＋10Cl2（g）===4PCl5（g）　ΔH＝bkJ·mol－1得

6EP－P＋10×

kJ·mol－1－4×5ckJ·mol－1＝bkJ·mol－1，EP－P＝

kJ·mol－1，错误。

]

7．B　[根据醋酸逐渐凝固，说明该反应是吸热反应，则A、C错误，B正确；热化学方程式的书写要注明物质的状态，D错误。

]

8．A　[由于2NO2N2O4为化合反应，是放热反应，又根据N2O4（g）具有的能量大于N2O4（l），故A项符合题意。

]

9．解析　根据题目信息可知，室温时AX3为液态、X2为气体、AX5为固体，其热化学方程式为AX3（l）＋X2（g）===AX5（s）　ΔH＝－123.8kJ·mol－1。

答案　AX3（l）＋X2（g）===AX5（s）　ΔH＝－123.8kJ·mol－1

10．解析　根据题意可写出化学方程式为4CuCl＋O2===2CuCl2＋2CuO；根据题中数据知，消耗4molCuCl（s）放热为44.4kJ×4＝177.6kJ，故该反应的热化学方程式为：

4CuCl（s）＋O2（g）===2CuCl2（s）＋2CuO（s）　ΔH＝－177.6kJ·mol－1。

答案　4CuCl（s