(课标版)2019年高考化学二轮复习-专题突破练-第5讲-化学反应与能量变化.doc

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（课标版）2019年高考化学二轮复习专题突破练第5讲化学反应与能量变化

一、选择题（本题包括6个小题,每小题8分,共48分）

1.（2017江苏三模）标准状况下,气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓,已知H—H、H—O和OO键的键焓分别为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.（2017江苏南京模拟）根据碘与氢气反应的热化学方程式:

①I2（g）+H2（g）2HI（g）　ΔH=-9.48kJ·mol-1

②I2（s）+H2（g）2HI（g）　ΔH=+26.48kJ·mol-1

下列判断正确的是（　　）

A.254gI2（g）中通入2gH2（g）,反应放热9.48kJ

B.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJ

C.反应①的产物比反应②的产物稳定

D.反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低

3.（2017江苏化学,8）通过以下反应可获得新型能源二甲醚（CH3OCH3）。

下列说法不正确的是（　　）

①C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）

ΔH1=akJ·mol-1

②CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）　ΔH2=bkJ·mol-1

③CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）

ΔH3=ckJ·mol-1

④2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）

ΔH4=dkJ·mol-1

A.反应①、②为反应③提供原料气

B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一

C.反应CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（l）的ΔH=kJ·mol-1

D.反应2CO（g）+4H2（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）的ΔH=（2b+2c+d）kJ·mol-1 〚导学号40414029〛

4.（2017四川成都七中模拟,改编）下列关于如图所示转化关系（X代表卤素）的说法错误的是（　　）

A.ΔH3<0

B.ΔH1=ΔH2+ΔH3

C.按Cl、Br、I的顺序,ΔH2依次增大

D.ΔH1越小,HX越稳定

5.（2017黑龙江哈尔滨师范大学附中模拟）已知HCN（aq）与NaOH（aq）反应生成1mol正盐的ΔH=-12.1kJ·mol-1;强酸、强碱的稀溶液反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1。

则HCN在水溶液中电离的ΔH等于（　　）

A.-69.4kJ·mol-1

B.-45.2kJ·mol-1

C.+69.4kJ·mol-1

D.+45.2kJ·mol-1

6.（2017山西大学附中模拟）根据键能数据估算CH4（g）+4F2（g）CF4（g）+4HF（g）的反应热ΔH为（　　）

化学键

C—H

C—F

H—F

F—F

键能/（kJ·mol-1）

414

489

565

155

A.-485kJ·mol-1 B.+485kJ·mol-1

C.+1940kJ·mol-1 D.-1940kJ·mol-1

二、非选择题（本题包括4个小题,共52分）

7.（2017广东肇庆模拟）（12分）碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及其部分化合物是人类生产生活的主要能源物质。

请回答下列问题:

（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下:

ΔH=+88.6kJ·mol-1

则M、N相比,较稳定的是　　　　。

（2）已知CH3OH（l）的燃烧热ΔH=-238.6kJ·mol-1,CH3OH（l）+O2（g）CO2（g）+2H2（g）　ΔH=-akJ·mol-1,则a　　　　（填“>”“<”或“=”）238.6。

（3）使Cl2和H2O（g）通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式:

　　　　　　　　　　　　　。

（4）将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Al（s）+3TiO2（s）+3C（s）2Al2O3（s）+3TiC（s）　ΔH=-1176kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为　　　　　　。

8.（2017河南开封模拟）（14分）为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。

化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。

（1）实验测得5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。

从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程。

在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。

化学键

H—H

N—H

N≡N

键能/（kJ·mol-1）

436

391

945

已知反应:

N2（g）+3H2（g）2NH3（g）　ΔH=akJ·mol-1

试根据表中所列键能数据估算a的值为　　　　。

（3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。

已知:

C（s,石墨）+O2（g）CO2（g）

ΔH1=-393.5kJ·mol-1

2H2（g）+O2（g）2H2O（l）

ΔH2=-571.6kJ·mol-1

2C2H2（g）+5O2（g）4CO2（g）+2H2O（l）

ΔH3=-2599kJ·mol-1

根据盖斯定律,计算298K时由C（s,石墨）和H2（g）生成1molC2H2（g）反应的焓变　　　　。

9.（2017浙江杭州十校联考）（13分）图中:

E1=134kJ·mol-1,E2=368kJ·mol-1,根据要求回答问题:

（1）如图是1molNO2（g）和1molCO（g）反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是　　　　（填“增大”“减小”或“不变”,下同）,ΔH的变化是　　　　　。

请写出NO2和CO反应的热化学方程式:

　　　　　　　　　　　　　　。

（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下:

①CH3OH（g）+H2O（g）CO2（g）+3H2（g）

ΔH=+49.0kJ·mol-1

②CH3OH（g）+O2（g）CO2（g）+2H2（g）

ΔH=-192.9kJ·mol-1

又知③H2O（g）H2O（l）　ΔH=-44kJ·mol-1,则甲醇蒸气燃烧为液态水的热化学方程式为　　　　。

（3）已知在常温常压下:

①2CH3OH（l）+3O2（g）2CO2（g）+4H2O（g）　ΔH=-1275.6kJ·mol-1

②2CO（g）+O2（g）2CO2（g）　ΔH=-566.0kJ·mol-1

③H2O（g）H2O（l）　ΔH=-44.0kJ·mol-1

请写出1mol甲醇不完全燃烧生成1mol一氧化碳和液态水的热化学方程式:

　　　　　　　。

10.（2017湖南衡阳八校联考）（13分）

（1）甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸气重整。

向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有

项目

化学方程式

焓变ΔH/（kJ·mol-1）

甲烷氧化

CH4（g）+2O2（g）CO2（g）+2H2O（g）

ΔH1

CH4（g）+O2（g）CO2（g）+2H2（g）

-322.0

蒸气重整

CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）

+206.2

CH4（g）+2H2O（g）CO2（g）+4H2（g）

+165.0

①反应CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）的ΔH=　　　　kJ·mol-1。

②甲烷的燃烧热为ΔH2,则ΔH2　　　　（填“>”“=”或“<”）ΔH1。

（2）物质（t-BuNO）2在正庚烷溶剂中发生如下反应:

（t-BuNO）22（t-BuNO）　ΔH。

实验测得该反应的ΔH=+50.5kJ·mol-1,活化能Ea=90.4kJ·mol-1。

下列能量关系图合理的是　　　　　。

（3）工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热（ΔH）分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1和-283.0kJ·mol-1,则生成1m3（标准状况）CO所需的热量为　　　　　　　　　。

〚导学号40414030〛 

第5讲　化学反应与能量变化

1.D　解析1molH2中含1molH—H键,1molO2中含1molOO键,1molH2O中含2molH—O键。

则反应2H2（g）+O2（g）2H2O（g）　ΔH=（2×436kJ·mol-1+495kJ·mol-1）-4×463kJ·mol-1=-485kJ·mol-1。

2.D　解析I2（g）+H2（g）2HI（g）是可逆反应,I2（g）不可能全部转化为HI,反应放出的热量小于9.48kJ,A错误。

根据盖斯定律,由②-①得:

I2（s）I2（g）　ΔH=+35.96kJ·mol-1,B错误。

反应①和反应②的产物都是HI（g）,稳定性相同,C错误。

对于等量的同一物质,固态物质的能量比气态物质能量低,因此反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低,D正确。

3.C　解析A项,反应①生成CO（g）和H2（g）,生成的CO（g）继续发生反应②生成CO2（g）和H2（g）,反应③的原料为CO2（g）和H2（g）,正确;B项,反应③可将温室气体CO2转化为燃料CH3OH,正确;C项,反应④中生成的H2O为气体,选项所给反应中生成的H2O为液体,故选项中反应的ΔH≠kJ·mol-1,错误;D项,依据盖斯定律:

反应②×2+反应③×2+反应④,可得热化学方程式2CO（g）+4H2（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）　ΔH=（2b+2c+d）kJ·mol-1,正确。

4.C　解析原子形成化学键的过程中放热,则反应2H（g）+2X（g）2HX（g）　ΔH3<0,A正确。

根据盖斯定律可知,途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关,所以ΔH1=ΔH2+ΔH3,B正确。

Cl、Br、I的原子半径依次增大,Cl2、Br2、I2断裂化学键需要能量减小,所以途径Ⅱ按Cl、Br、I的顺序,吸收的热量依次减小,即ΔH2依次减小,C错误。

氢气和卤素单质形成HX的过程中ΔH1越小,说明放出的热量越多,则生成的HX具有能量越低,HX越稳定,D正确。

5.D　解析由题意可写出热化学方程式:

①HCN（aq）+OH-（aq）CN-（aq）+H2O（l）　ΔH=-12.1kJ·mol-1;②H+（aq）+OH-（aq）H2O（l）　ΔH=-57.3kJ·mol-1,由①-②可得HCN（aq）CN-（aq）+H+（aq）　ΔH=（-12.1kJ·mol-1）-（-57.3kJ·mol-1）=+45.2kJ·mol-1。

6.D　解析ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=414kJ·mol-1×4+155kJ·mol-1×4-489kJ·mol-1×4-565kJ·mol-1×4=-1940kJ·mol-1。

7.答案

（1）M

（2）<

（3）2Cl2（g）+2H2O（g）+C（s）4HCl（g）+CO2（g）

ΔH=-290kJ·mol-1

（4）98kJ

解析

（1）M转化为N是吸热反应,所以N的能量高,不稳定。

（2）甲醇燃烧生成CO2（g）和H2（g）属于不完全燃烧,放出的热量比完全燃烧时少,故a<238.6。

（3）反应的化学方程式为2Cl2（g）+2H2O（g）+C（s）4HCl（g）+CO2（g）,当有2molCl2参与反应时释放出290kJ热量,所以该反应的热化学方程式为2Cl2（g）+2H2O（g）+C（s）4HCl（g）+CO2（g）　ΔH=-290kJ·mol-1。

（4）所给反应中转移12mol电子,故每转移1mol电子放出的热量为1176kJ÷12=98kJ。

8.答案

（1）2CH3OH（l）+3O2（g）2CO2（g）+4H2O（l）

ΔH=-1452.8kJ·mol-1

（2）-93

（3）+226.7kJ·mol-1

解析

（1）设2molCH3OH（l）完全燃烧生成CO2气体和液态水放出热量为Q。

则有,解得Q=1452.8kJ,所以甲醇燃烧的热化学方程式为2CH3OH（l）+3O2（g）2CO2（g）+4H2O（l）　ΔH=-1452.8kJ·mol-1。

（2）反应热ΔH=a=反应物键能总和-生成物键能总和=3×436kJ·mol-1+945kJ·mol-1-6×391kJ·mol-1=-93kJ·mol-1。

（3）ΔH==

=+226.7kJ·mol-1。

9.答案

（1）减小　不变　NO2（g）+CO（g）CO2（g）+NO（g）

ΔH=-234kJ·mol-1

（2）CH3OH（g）+O2（g）CO2（g）+2H2O（l）

ΔH=-764.7kJ·mol-1

（3）CH3OH（l）+O2（g）CO（g）+2H2O（l）

ΔH=-442.8kJ·mol-1

解析

（1）观察图像,E1应为反应的活化能,加入催化剂降低反应的活化能,但是ΔH不变;1molNO2（g）和1molCO（g）反应生成CO2和NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差,因此该反应的热化学方程式为NO2（g）+CO（g）CO2（g）+NO（g）

ΔH=-234kJ·mol-1。

（2）观察热化学方程式,利用盖斯定律,将所给热化学方程式作如下运算:

②×3-①×2+③×2,即可求出甲醇蒸气燃烧的热化学方程式。

（3）根据盖斯定律,由（①-②+③×4）÷2得CH3OH（l）+O2（g）CO（g）+2H2O（l）　ΔH=-442.8kJ·mol-1。

10.答案

（1）①-41.2　②<

（2）D

（3）5.52×103kJ

解析

（1）①由蒸气重整的两个反应可知,利用第二个反应减去第一个反应则得出该反应的反应热为ΔH=（165.0-206.2）kJ·mol-1=-41.2kJ·mol-1。

②表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4（g）+2O2（g）CO2（g）+2H2O（l）　ΔH2=-Q（Q>0）。

生成液态水比生成气态水释放出的热量多,故Q<|ΔH1|。

（2）由实验测得该反应的反应热ΔH=+50.5kJ·mol-1,可知该反应是吸热反应,则反应物的总能量低于生成物的总能量,可排除能量关系图B和C。

又依据活化能Ea=90.4kJ·mol-1,Ea-ΔH<50.5kJ·mol-1,能量关系图A中,Ea-ΔH>50.5kJ·mol-1,Ea与ΔH的比例不对。

而能量关系图D是合理的。

（3）首先写出热化学方程式:

CH4（g）+2O2（g）CO2（g）+2H2O（l）　ΔH=-890.3kJ·mol-1　①

CO（g）+O2（g）CO2（g）　ΔH=-283.0kJ·mol-1　②

H2（g）+O2（g）H2O（l）　ΔH=-285.8kJ·mol-1　③

①-（②+③）×2得CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g）

ΔH=+247.3kJ·mol-1

故标准状况下生成1m3CO所需热量为Q=×247.3kJ·mol-1≈5.52×103kJ。