K12学习高考化学 元素及其化合物 专题61 化学反应中的能量变化高效演练.docx

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K12学习高考化学元素及其化合物专题61化学反应中的能量变化高效演练

专题6.1化学反应中的能量变化

1.(2018届河南省郑州市高三下学期第三次模拟考试)化学与生活密切相关。

下列分析不正确的是

A.“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,句中涉及的的能量变化主要是化学能转化为热能和光能

B.食品添加剂可以改善食品品质及延长食品保存期,在添加时无需对其用量进行严格控制

C.“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。

丝绸的主要成分是蛋白质

D.绿色化学是指在化学产品的设计、开发和加工生产过程中减少使用或产生对环境有害物质的科学

【答案】B

2.(2018届湖南省长沙市长郡中学高考押题卷二)《淮南万毕术》中有“曾青得铁,则化为铜,外化而内不化”,下列说法中正确的是

A.“外化”时化学能转化为热能

B.“化为铜”表明铁转化为铜

C.“内不化”是因为内部的铁活泼性较差

D.反应中溶液由蓝色转化为黄色

【答案】A

【解析】“曾青得铁,则化为铜”指Fe从CuSO4溶液中置换出Cu,反应为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。

A项,“外化”时发生反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,该反应为放热反应,“外化”时化学能转化为热能,A项正确;B项,“化为铜”表明Fe从CuSO4溶液中置换出Cu,B项错误;C项,“内不化”是Fe置换出的Cu覆盖在Fe的表面,导致内部Fe不能与Cu2+反应,C项错误;D项,CuSO4溶液呈蓝色,FeSO4溶液呈淡绿色,D项错误;答案选A。

3.(2018届福建省莆田市高三下学期第二次(5月)质量测试)用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是

甲乙丙丁

A.用装置甲进行中和热的测定

B.用装置乙制取CO2气体

C.用装置丙蒸发CH3COONa溶液得CH3COONa晶体

D.用装置丁模拟工业制氨气并检验产物

【答案】C

4.(2018届福建省福州市高三下学期5月模拟考试)一定条件下,在水溶液中1molCl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。

下列有关说法正确的是

A.这些离子中结合H+能力最强的是E

B.A、B、C、D、E五种微粒中C最稳定

C.C→B+D,反应物的总键能大于生成物的总键能

D.B→A+D反应的热化学方程式为:

3ClO—(aq)==ClO3—(aq)+2Cl—(aq)△H=-116kJ•mol-1

【答案】D

【解析】分析:

从图示变化看,A为Cl-,B为ClO-,C为ClO2-,D为ClO3—,E为ClO4-;能量越低越稳定,-1价的Cl-能量最低,也最稳定,+3价的ClO2-能量最高,最不稳定;酸性越弱的酸,越容易结合氢离

5.(2018届江苏省徐州市高三考前模拟检测)联氨(N2H4)常温下为无色液体,可用作火箭燃料。

下列说法不正确的是

①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)ΔH1

②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)ΔH2

③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)ΔH3

④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH4=﹣1048.9kJ·mol-1

A.O2(g)+2H2(g)=2H2O(l)ΔH5,ΔH5>ΔH3

B.ΔH4﹦2ΔH3﹣2ΔH2﹣ΔH1

C.1molO2(g)和2molH2(g)具有的总能量高于2molH2O(g)

D.联氨和N2O4作火箭推进剂的原因之一是反应放出大量的热

【答案】A

【解析】分析:

本题考查反应热的大小比较,盖斯定律及物质稳定性的比较,依据概念分析。

详解:

A.O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)ΔH3;O2(g)+2H2(g)=2H2O(l)ΔH5;

两个反应均为放热反应,ΔH均为负值,放热越多ΔH越小,由于生成液态水放热更多,所以ΔH5<ΔH3,A错误;

B.根据盖斯定律,③×2-②×2-①得,2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g),所以ΔH4﹦2ΔH3﹣2ΔH2﹣ΔH1,B正确;

C.O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)ΔH3,该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以C正确;

D.由ΔH4=﹣1048.9kJ·mol-1知,反应放出大量的热,所以可以用联氨和N2O4作火箭推进剂,D正确;因此,本题正确答案为A。

6.(2018届浙江省余姚中学高三选考科目模拟卷一)下列关于反应能量的说法正确的是

A.Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s)ΔH=-216kJ·mol-1,则反应物总能量>生成物总能量

B.相同条件下,如果1mol氢原子所具有的能量为E1,1mol氢分子的能量为E2,则2E1=E2

C.101kPa时,2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-572kJ·mol-1,则H2的燃烧热为-572kJ·mol-1

D.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,含1molNaOH的氢氧化钠溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合后放出57.3kJ的热量

【答案】A

7.(2018届江苏省泰州中学高三第四次模拟)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,会污染大气。

采用NaClO、Ca(C1O)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行税硫、脱硝,下列说法正确的是

①SO2(g)+2OH-(aq)

SO32-(aq)+H2O(l)ΔH1=aKJ/mol

②ClO-(aq)+SO32-(aq)

SO42-(aq)+Cl-(aq)ΔH2=bKJ/mol

③CaSO4(s)

Ca2+(aq)+SO42-(aq)ΔH3=cKJ/mol

④SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)

CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)ΔH4=dKJ/mol

A.随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐减小

B.反应①、②均为氧化还原反应

C.反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=CaSO4(s)+2H2O

(1)的ΔH=-ckJ/mol

D.d=a+b+c

【答案】A

【解析】A.由反应①和④可知,随着吸收反应的进行,不断消耗OH-,因此导致吸收剂溶液的pH逐渐减小,A正确;B.反应①没有发生化合价的变化,不是氧化还原反应,B错误;C.反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=CaSO4(s)+2H2O的离子方程式为:

Ca2++SO42-+2OH-+2H+

CaSO4↓+2H2O,该离子反应不是反应③的逆反应,因此ΔH

-ckJ/mol,C错误;D.根据盖斯定律可知④=①+②-③,所以d=a+b-c,D错误;答案选A.

8.(2018届黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学高三第四次模拟考试)我国学者研制了一种纳米反应器用于催化草酸二甲酯(DMO)和氢气反应获得EG.反应过程示意图如下:

÷

下列说法不正确的是

A.Cu纳米颗粒将氢分子解离成氢原子

B.DMO分子中只有碳氧单键发生了断裂

C.反应过程中生成了EG和甲醇

D.EG和甲醇不是同系物

【答案】B

9.(2018年辽宁省葫芦岛市普通高中高三第二次模拟考试)一定条件下,在水溶液中1molCl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。

下列有关说法正确的是

A.a、b、c、d、e中,c最稳定

B.b→a+c反应的活化能为反应物能量减生成物能量

C.b→a+d反应的热化学方程式为:

3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq)ΔH=+116kJ·mol-1

D.一定温度下,Cl2与NaOH溶液反应生成的产物有a、b、d,溶液中a、b、d的浓度之比可能为11∶1∶2

【答案】D

10.(2018届南通泰州扬州等七市高三化学三模)向湿法炼锌的电解液中同时加入Cu和CuSO4,可生成CuCl沉淀除去Cl—,降低对电解的影响,反应原理如下:

Cu(s)+Cu2+(aq)

2Cu+(aq)ΔH1=akJ·mol-1

Cl—(aq)+Cu+(aq)

CuCl(s)ΔH2=bkJ·mol-1

实验测得电解液pH对溶液中残留c(Cl—)的影响如图所示。

下列说法正确的是

A.向电解液中加入稀硫酸,有利于Cl-的去除

B.溶液pH越大,Ksp(CuCl)增大

C.反应达到平衡增大c(Cu2+),c(Cl—)减小

D.

Cu(s)+

Cu2+(aq)+Cl—(aq)

CuCl(s)的ΔH=(a+2b)kJ·mol-1

【答案】C

【解析】分析:

A.根据图像分析pH与氯离子浓度的关系;

B.根据溶度积常数只与温度有关系;

C.根据外界条件对平衡的影响分析;

D.根据盖斯定律计算。

11.(2018届天津市十二重点中学高三下学期毕业班联考)下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。

下列说法正确的是

A.金属镁和卤素单质(X2)的反应能自发进行是因为ΔH均小于零

B.热稳定性:

MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2

C.工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg,该过程需吸收热量

D.由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为:

MgBr2(s)+Cl2(g)

MgCl2(s)+Br2(g)ΔH=+117kJ·mol-1

【答案】A

【解析】根据图像可知,反应物总能量大与生成物总能量,均为放热反应,ΔH均小于零,能自发进行,A正确;反应放热越多,生成的物质越稳定。

比较反应热大小可知热稳定顺序为:

MgI2

得MgBr2(s)+Cl2(g)

MgCl2(s)+Br2(g)ΔH=-117kJ·mol-1,D错误;正确选项A。

12.(2018届河南省南阳市第一中学高三第十五次考试)下列说法正确的是

A.FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板的制作,该反应是置换反应

B.向纯碱溶液中滴加醋酸,将生成的气体通入澄清的苯酚钠溶液中,观察是否出现沉淀,由此证明醋酸、碳酸、苯酚酸性强弱

C.反应A(g)

B(g)△H,若正反应的活化能为EakJ/mol,逆反应的活化能为EbkJ/mol,则△H=-(Ea-Eb)kJ/mol

D.3x%的A物质的溶液与x%的A物质的溶液等体积混合后,溶液的质量分数小于2x%,则A物质可能为乙醇

【答案】D

13.(2018届北京市朝阳区高三年级理综二模)中国学者在水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH]中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题,该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。

反应过程示意图如下:

下列说法正确的是

A.过程Ⅰ、过程Ⅲ均为放热过程

B.过程Ⅲ生成了具有极性共价键的H2、CO2

C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH

D.图示过程中的H2O均参与了反应过程

【答案】D

【解析】A.根据反应过程示意图,过程Ⅰ中水分子中的化学键断裂的过程,为吸热过程,故A错误;B.过程Ⅲ中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水、和氢气,H2中的化学键为非极性键,故B错误;C.催化剂不能改变反应的ΔH,故C错误;D.根据反应过程示意图,过程Ⅰ中水分子中的化学键断裂,过程Ⅱ也是水分子中的化学键断裂的过程,过程Ⅲ中形成了水分子,因此H2O均参与了反应过程,故D正确;故选D。

14.(2018届陕西省宝鸡市高三质量检测三)下列有关实验的说法正确的是

A.用镊子夹住pH试纸蘸取NH4Cl溶液测溶液的pH

B.洗涤沉淀时将沉淀转移至烧杯中,进行冲洗后过滤,并重复2-3次

C.测定中和热的实验中应缓慢地将碱溶液倒入酸中,防止液体飞溅

D.使用滴定管准确量取一定体积的溶液时,不能将滴定管内液体放空

【答案】D

15.(2018届安徽省淮北市高三第二次模拟考试)混合动力汽车配有电动、汽油双引擎。

在减速时,自动捕捉减少的动能;在高速行驶时,启用双引擎,动力更强劲。

下列有关混合动力汽车的说法不正确的是

A.减速制动时动能转化为电能储存在电池中

B.高速行驶时电池电能转化为汽车部分动力

C.通过发电机电动机互变循环减少汽车油耗

D.双动力汽车工作时不会产生废气污染环境

【答案】D

【解析】根据题目信息,在减速时,自动捕捉减少的动能转化为电能储存在电池中,故A正确;在高速行驶时,启用双引擎,电池电能转化为汽车部分动力,故B正确;通过发电机电动机互变循环可以减少汽车油耗,故C正确;汽油引擎工作时,会产生废气污染环境,故D错误。

16.(2018届上海市奉贤区高三第二学期教学质量检测)化学家格哈德·埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:

下列关于合成氨反应的叙述中不正确的是

A.该过程表明,在化学反应中存在化学键的断裂与形成

B.在催化剂的作用下,反应物的化学键变得容易断裂

C.过程②需吸收能量,过程③则放出能量

D.常温下该反应难以进行,是因为常温下生成物的化学键难以形成

【答案】D

17.(2018届江苏省泰州中学高三3月月度检测)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)△H1=akJ/mol

②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=bkJ/mol

③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H3=ckJ/mol

④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=dkJ/mol

A.反应①、②为反应③提供原料气,且a>0

B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一

C.反应CH3OH(g)=1/2CH3OCH3(g)+1/2H2O(g)△H=d/2kJ/mol

D.反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=-(2b+2c+d)kJ/mol

【答案】D

【解析】A,反应①、②生成H2和CO2,为反应③提供原料气,反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)为吸热反应,a

0,A项正确;B,反应③消耗CO2,是CO2资源化利用的方法之一,B项正确;C,反应④的化学计量数变为原来的

,ΔH也变为原来的

,反应CH3OH(g)=1/2CH3OCH3(g)+1/2H2O(g)ΔH=d/2kJ/mol,C项正确;D,应用盖斯定律,将②

2+③

2+④得,2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=(2b+2c+d)kJ/mol,D项错误;答案选D。

18.(2018届浙江新高考研究联盟第二次联考)根据如图的能量图,下列说法正确的是

A.A2(g)+B2(g)=2AB(g)是一个放热反应

B.2molAB的总能量大于1molA2和lmolB2的能量之和

C.1molA2(g)和1molB2(g)的能量之和为akJ

D.2AB(g)=A2(l)+B2(l)△H<(b-a)kJ/mo1

【答案】D

19.(2018届河南省天一大联考高三阶段性测试三)铁系氧化物材料在光催化、电致变色、气敏传感器以及光电化学器件中有着广泛的应用和诱人的前景。

实验室中可利用FeCO3和O2为原料制备少量铁红,每生成160g固体铁红放出130kJ热量,则下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是

A.2FeCO3(s)+O2(g)=Fe2O3(s)+2CO2(g)△H=-130kJ/mol

B.4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=+260kJ/mol

C.4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol

D.4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=+130kJ/mol

【答案】C

【解析】160g铁红的物质的量为1mol,每生成160g固体铁红放出130kJ热量,生成2molFe2O3放出260kJ,所以热化学方程式为4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol,故C正确。

20.(2018届浙江省温州市高三选考适应性测试二模)室温下,CuSO4(s)和CuSO4·5H2O(s)溶于水及CuSO4·5H2O受热分解的能量变化如图所示,下列说法不正确的是

A.将CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低

B.将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高

C.△H3>△H2

D.△H1=△H2+△H3

【答案】D

21.(2018届吉林省百校联盟高三TOP20九月联考)几种物质的量关系如图所示,下列说法正确的是

A.C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH=-74.8kJ/mol

B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O

(1)ΔH=890.3kJ/mol

C.2H2(g)+O2(g)=2H2O

(1)ΔH=-74.8kJ/mol

D.E1在数值上等于1molCH4的总键能与2molH2总键能的差值

【答案】A

【解析】A.根据图像可知①C(s)+2H2(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O

(1)ΔH=-965.1kJ/mol

②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O

(1)ΔH=-890.3kJ/mol

根据盖斯定律可知①-②即得到C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH=-74.8kJ/mol,A正确;

B.根据图像可知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O

(1)ΔH=-890.3kJ/mol,B错误;C.根据以上分析可知C错误;D.E1在数值上等于1molCH4的总键能与1mol碳和2molH2总键能的差值,D错误,答案选A。

22.(2018届湖南省永州市高三上学期第一次模拟考试)下列的图示与对应的叙述相符的是

A.图1表示向l00mL0.lmol·L-l的A1Cl3溶液中滴加1mol·L-1的NaOH溶液时n[Al(OH)3]的变化情况

B.图2表示KNO3的溶解度曲线,图中a点表示的溶液通过升温可以得到b点

C.图3表示某一放热反应,若使用催化剂,E1、E2、△H都会发生改变

D.图4表示向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸时,产生n(CO2)的情况

【答案】A

23.(2018届“江淮十校”高三第一次联考)已知2Fe2O3(s)+3C(s)=3CO2(g)+4Fe(s)△H=+468.2kJ/mol

C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol

根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是()

A.C(s)的燃烧热为393.5kJ

B.右图可表示由C生成CO2的反应过程和能量关系

C.O2(g)与Fe(s)反应放出824.35kJ热量时,转移电子数为4NA

D.Fe2O3(s)+

C(g)=

CO2(g)+2Fe(s)△H<234.1kJ/mol

【答案】D

24.(2018届河南省林州市第一中学高三8月调研考试)如图为氟利昂(如CFCl3)破坏臭氧层的反应过程示意图,下列说法不正确的是

A.过程Ⅰ中断裂极性键C—Cl键B.过程Ⅱ可表示为O3+Cl=ClO+O2

C.过程Ⅲ中O+O=O2是吸热过程D.上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂

【答案】C

【解析】A、过程Ⅰ中CFCl3转化为CFCl2和氯原子,断裂极性键C-Cl键,选项A正确;B、根据图中信息可知,过程Ⅱ可表示为O3+Cl=ClO+O2,选项B正确;C、原子结合成分子的过程是放热的,选项C错误;D、上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂,选项D正确。

答案选C。

25.(2018届福建省永春县第一中学等校高三上学期第一次四校联考)砷为VA族元素,金属冶炼过程产生的含砷有毒废水需处理与检测。

I.已知:

As(s)+

H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1

H2(g)+

O2(g)=H2O(l)ΔH2

2As(s)+

O2(g)=As2O5(s)ΔH3

则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH=_______________。

II.冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如下:

已知:

①As2S3与过量的S2-存在以下反应:

As2S3(s)+3S2-(aq)

2AsS33-(aq);

②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。

(1)亚砷酸中砷元素的化合价为______;砷酸的第一步电离方程式为_____________。

(2)“一级沉砷”中FeSO4的作用是_______________;“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为_________。

III.去除水体中的砷,将As(Ⅲ)转化为As(Ⅴ),也可选用NaClO实现该转化。

研究NaClO投加量对As(Ⅲ)氧化率的影响得到如下结果:

已知:

投料前水样pH=5.81,0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5,溶液中起氧化作用的物质是次氯酸。

产生此结果的原因是_________________________________________。

【答案】2△H1-3△H2-△H3+3H3AsO4

H++H2AsO4-沉淀过量的S2-,使As2O3(a)+3S2-(aq)

2AsS32-(aq)平衡左移,提高沉砷效果。

H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O起氧化作用的物质是次氯酸,NaClO溶液为碱性,当加入量大时,溶液碱性增强,NaClO溶液浓度增大,水解程度降低,次氯酸不易生成,所以As(Ⅲ)氧化率降低

26.(2018届广东省佛山市普通高中高三教学质量检测一)甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单,产物中H2含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜),是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。

反应如下:

反应Ⅰ(主):

CH3OH(g)+H2O(g)

CO2(g)+3H2(g)ΔH1=+49kJ/mol

反应Ⅱ(副):

H2(g)+CO2(g)

CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ/mol

温度高于300℃则会同时发生反应Ⅲ:

CH3OH(g)

CO(g)+2H2(g)ΔH3

(1)计算反应Ⅲ的ΔH3=_________。

(2)反应1能够自发进行的原因是_______________,升温有利于提高CH3OH转化率

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