湖北省黄冈市红安县届高三化学一轮复习化学反应与能量练习新人教版.docx
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湖北省黄冈市红安县届高三化学一轮复习化学反应与能量练习新人教版
F单元化学反应与能量
F1化学反应与能量变化
4.E2、E3、B3、F1［2020•江苏卷］在CO中，Mg燃烧生成Mg（和C。
下列说法正确的是（）
A.元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体
B.MgMgO中镁元素微粒的半径：
r（Mg2+）>r（Mg）
C.在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性
D.该反应中化学能全部转化为热能
4.C［解析］碳的同素异形体除金刚石和石墨外，还存在Co等同素异形体，A项错误；
Mg的电子层数比Mg*多，所以半径r（Mg）>r（Mg2+）,B项错误；反应方程式为2Mg+C（O点燃==2MgOFC,还原剂为Mg,还原产物为C,根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性知，Mg
的还原性强于C,C项正确；燃烧过程中化学能除了转化为热能外还转化为光能等其他能量，D项错误。
9.E3、F1［2020•北京卷］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：
图0
下列说法中正确的是（）
A.CO和O生成CO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CO
D.状态If状态川表示CO与Q反应的过程
9.C［解析］由图示可知CO和O生成CO是放热反应，A错误；由状态I、状态n可知CO没有断键，B错误；CO中碳氧键为极性键，C正确；状态If状态川表示CO与O反应的过程，不是O2分子，D错误。
27.F1、F2、G2、G^2020•全国卷n］甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。
利用合成气（主要成分为COCO和H）在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO（g）+2f（g）
CHOHg）△H
②CO（g）+3f（g）
CHOH（g）+HO（g）△H2
③CO（g）+Hz（g）
CO（g）+HzO（g）△H
回答下列问题：
⑴已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
化学键
H-H
C-O
C^O
H—O
C-H
曰（kJ•mol—1）
436
343
1076
465
413'
一1—1
由此计算△H=kJ•mol;已知△H=—58kJ•mol，贝U△H3=
kJ•mol。
（2）反应①的化学平衡常数K表达式为;图（a）中能正确反映平衡常数K
随温度变化关系的曲线为（填曲线标记字母），其判断理由是
X"060
500510520330340550T/K
⑻
（b）
图0
（3）合成气组成n（比）/n（CO+CQ）=2.60时，体系中的CO平衡转化率（a）与温度和压强
的关系如图（b）所示。
a（CO）值随温度升高而（填“增大”或“减小”），其原因是
;图（b）中的压强由大到小为，其判断理由是。
27.
（1）—99+41
c（CH3OHp（CH3OH
（2）K=c（CO•c2（HO［或K3=p（CO•P2（由］a反应①为放热反应，平衡常数数值应随温度升高而变小
（3）减小反应①为放热反应，升高温度时，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；
反应③为吸热反应，升高温度时，平衡向右移动，又使产生CO的量增大；总结果，随温度
升高，使CO的转化率降低P3>P2>P1相同温度下，由于反应①为气体分数减小的反应，加
压有利于提升CO的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响。
故增大压强时，有利于CO的转化率升高
［解析］
（1）根据反应热=断开旧键吸收的总能量—形成新键释放的总能量，△H=（1076
+436x2）kJ•mol—（413X3+343+465）kJ•mol=—99kJ•mol。
②式—③式可得①式，故△Hz—AH3=△H,△Hb=—58kJ•mol—（—99kJ•mol）=41kJ•mol。
（2）反应①为放热反应，温度升高平衡逆向移动，平衡常数K减小，a曲线正确。
28.
F1、G4G5H5［2020•全国卷I］碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。
回答下列问题：
12。
该反应的还原产物为
Kp（Agl）=8.5X10—17]
⑷Bodensteins研究了下列反应:
2HI（g）Hz（g）+12（g）
在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如下表:
t/min
0
20
40
60
80
120
x（HI）
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x（HI）
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为
②上述反应中，正反应速率为v正=k正x2（HI），逆反应速率为v逆=k逆x（H2）x（I2），其
中k正、k逆为速率常数，则k逆为
—1
（以K和k正表示）。
若k正=0.0027min，在t
③由上述实验数据计算得到v正〜x（HI）和v逆〜x（H2）的关系可用如图表示。
当升高到某
28.
（1）MnSO4或（Mn2+）
（2）4.7X10t
（3）
299
2+
===Mn+12+2HO,还原产物为MnSO。
4.7X10一7。
⑶设HI的键能为x，则有2x—436kJ•mol「-151kJ•mol「1=+11kJ•mol「1,解
—1
得x=299kJ•mol。
（4）①根据表格中数据分析知HI的起始物质的量为1mol,120min分解反应达平衡状
态，HI的平衡物质的量为0.784mol，三行式计算表示如下:
no：
_1_12一3—1
若k正=0.0027min，在t=40min时,v正=0.0027minx0.85=1.95x10min。
③该反应是吸热反应，升高温度，正逆反应速率增大，而平衡正向移动，HI的物质的
量分数降低，H2的物质的量分数升高，故平衡时v正和v逆分别对应A点、E点。
30.F1、F2、G1、G42020•山东卷］合金贮氢材料具有优异的吸放氢性能，在配合氢能的开发中起着重要作用。
（1）一定温度下，某贮氢合金（M）的贮氢过程如图所示，纵轴为平衡时氢气的压强（p）,
在OA段，氢溶解于M中形成固溶体MH,随着氢气压强的增大，H/M逐渐增大；在AB
段，MH与氢气发生氢化反应生成氢化物MH,氢化反应方程式为zMH（s）+Ha（g）zMH（s）
△H（I）;在B点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎不变。
反应（I）中z=
（用含x和y的代数式表示）。
温度为T时，2g某合金4min内吸收氢气240mL,
_1_1
吸氢速率v=mL-g•min。
反应（I）的焓变△H0（填">”"=”或
“<”）。
（2）n表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温
度为「、T2时，n（「）n（T>）（填“>”“=”或“<”）。
当反应（I）处于图中a点
时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达平衡后反应（I）可能处于图中的
点（填“b”“c”或“d”），该贮氢合金可通过或的方式释放氢气。
（3）贮氢合金ThNi5可催化由COH2合成CH的反应。
温度为T时，该反应的热化学方程
式为。
已知温度为T
时：
CH4（g）+2HbO（g）===CQ（g）+4Hb（g）△H=+165kJ•mol
中T1温度下，AB段长，说明最大吸氢量占总吸氢量的比例高，即n（T”>n（花）；当反应（I）处于a点时，向恒容体系中通入H2,平衡向右移动，则达到平衡后可能处于图中c点。
该合
金可以通过减压或升温的方式，使其释放氢气。
（3）根据盖斯定律，将下式-上式得：
CQ（g）
+3H2（g）===CH4（g）+HbQ（g），则△H=—41kJ/mol—165kJ/mol=-206kJ/mol。
11.A4、B1、C3F1、F3[2020•四川卷]为了保护环境，充分利用资源，某研究小组
通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe2Q存在）转变成重要的化工原
料FeSQ（反应条件略）。
图0
活化硫铁矿还原Fe1的主要反应为FeS2+7Fq（SQ4）3+8H2Q===15FeSQF8fSQ,不考虑
其他反应。
请回答下列问题：
（1）第I步H2SQ与FaQ反应的离子方程式是
C.KSCN溶液
（3）第川步加FeCO调溶液pH到5.8左右，然后在第W步通入空气使溶液pH降到5.2,
此时Fe+不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽。
通入空气引起溶液pH降低的原因是
⑷FeSO4可转化为FeCO,FeCO在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25C,101kPa时：
4Fe（s）+3Q（g）===2Fe2Q（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+Q（g）===CQ（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3Q（g）===2FeCQ（s）
△H=-1480kJ/mol
FeCO在空气中加热反应生成Fe2Q的热化学方程式是
（5）FeSO4在一定条件下制得FeS（二硫化亚铁）纳米材料。
该材料可用于制造高容量锂电
池，电池放电时的总反应为4Li+FeS===Fe+2Li2S,正极反应式是
③，根据盖斯定律：
①+②x4—③X②得4FeCO（s）+Q（g）===2Fe2Q（s）+4CQ（g）△H=
—260kJ/mol。
被还原
⑸正极发生还原反应：
由方程式知FeS（Fe显+2价）——>Fe（Fe显+0价）、Fe$（S
显—1价）被还屋Li2S（S显—2价），知正极反应式为FeS+4e—+4Li+===Fe+2Li2S或FeS
+4e—===Fe+2S2—。
（6）加入FeCO的目的是中和剩余HSQ和生成的HSO，根据化学方程式
FeO+3fSQ===Fe（SQ4）3+3H2Q和FeS+7Fe2（SQ4）3+8HQ===15FeSQF8H2SQ知1molFe2Q3
FeCQ生成FeSQ消耗1molH2SQ,根据两个反应消耗的硫酸之和为akgxb%O十算加入FeCQ
F2反应热的计算与重要的反应热
6.F2［2020•重庆卷］黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：
S（s）+2KNQ（s）+3C（s）===K2S（s）+N2（g）+3CQ（g）△H=xkJ•mol—1
已知：
碳的燃烧热△H=akJ•mol—1
—1
S（s）+2K（s）===K2S（s）△Ha=bkJ•mol
2K（s）+N2（g）+3Q（g）===2KNQ（s）
一1
△H3=ckJ•mol
则x为（）
A.3a+b—cB.c—3a—b
C.a+b—cD.c—a—b
6.A［解析］根据题意得：
C（s）+Q（g）===CC）2（g）
一1
△H=akJ•mol①
S（s）+2K（s）===K2S（s）△Hz=bkJ•mol—1②
2K（s）+N2（g）+3Q（g）===2KNQ（s）△H3=ckJ•mol—1③
根据盖斯定律，由①x3+②—③可得：
S（s）+2KNQ（s）+3C（s）===K2S（s）+N2（g）+
3CQ（g），贝U△H=xkJ•mol—1=（3a+b—c）kJ•mol—1。
30.F1、F2、G1、G42020•山东卷］合金贮氢材料具有优异的吸放氢性能，在配合氢
能的开发中起着重要作用。
（1）一定温度下，某贮氢合金（M）的贮氢过程如图所示，纵轴为平衡时氢气的压强（p）,
在0A段，氢溶解于M中形成固溶体MH,随着氢气压强的增大，H/M逐渐增大；在AB
段，MH与氢气发生氢化反应生成氢化物MH,氢化反应方程式为zMH（s）+H2（g）zMH（s）
△H（I）;在B点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎不变。
反应（I）中z=
（用含x和y的代数式表示）。
温度为T时，2g某合金4min内吸收氢气240mL,吸氢速率v=mL-gt•min一1。
反应（I）的焓变△H0（填">”"=”或
“<”）。
（2）n表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温
度为「、T2时，n（「）n（T2）（填“>”“=”或“<”）。
当反应（I）处于图中a点
时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达平衡后反应（I）可能处于图中的
点（填“b”“c”或“d”），该贮氢合金可通过或的方式释放氢气。
（3）贮氢合金ThNi5可催化由COH2合成CH的反应。
温度为T时，该反应的热化学方程
式为。
已知温度为T
时：
CH（g）+2fO（g）===CO（g）+4H2（g）△H=+165kJ-mol「1
由AB段向AB'段做垂线，可知升高温度，H/M增大，故该反应放热，即△Hv0。
（2）图
中Ti温度下，AB段长，说明最大吸氢量占总吸氢量的比例高，即n（Ti）>n（忑）；当反应（I）处于a点时，向恒容体系中通入忠平衡向右移动，则达到平衡后可能处于图中c点。
该合金可以通过减压或升温的方式，使其释放氢气。
（3）根据盖斯定律，将下式-上式得：
CO（g）+3H2（g）===CH4（g）+H2O（g），则△H=—41kJ/mol-165kJ/mol=-206kJ/mol。
27.B3C1、J2、F2［2020•安徽卷］硼氢化钠（NaBH）在化工等领域具有重要的应用价
值。
某研究小组采用偏硼酸钠（NaBQ）为主要原料制备NaBH,其流程如下:
1
i->溶戒
冶何
的是，原料中的金属钠通常保存在中,
实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有、、玻璃片和小刀等。
（2）请配平第①步反应的化学方程式:
||NaBQ^||SiQ2+||Na+||H2===_|NaBH+|NazSiQs
⑶第②步分离采用的方法是;第③步分出NaBH并回收溶剂，采用的方法是
（4）
NaBH4（s）与H2O（l）反应生成NaBQs）和"（g）。
在25C,101kPa下，已知每消耗
27.
（1）除去反应器中的水蒸气和空气煤油镊子滤纸
（2）［1NaBO+（2SiO2+乞Na+_2H2===1NaBH+_2N@SiO3
（3）过滤蒸馏
（4）NaBH4（g）+2HO（l）===NaBQ（s）+4H2（g）
—1
△H=-216.0kJ•mol
［解析］
（1）反应流程中的原料有金属Na,Na遇水或氧气会发生反应，故在加料之前应
加热容器至100C以上除去水并通入氩气以除去氧气；金属钠要隔绝空气保存，通常保存
在煤油中，取用钠时要用镊子夹取，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀在玻璃片上切下少量。
⑷首先写出化学方程式并配平，标出各物质的聚集状态：
NaBH（s）+2fO（l）===NaBC2（s）+
4H2（g）,3.8gNaBH4即0.1mol，反应放热21.6kJ，则根据方程式的化学计量数计算△H,
写出热化学方程式NaBH（s）+2H2O（l）===NaBO2（s）+4Hz（g）△H=-216.0kJ•mo「
24.C5F2[2020•福建卷]无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为
（2）工业上用铝土矿（主要成分为AI2Q,含有Fe2Q、SiO2等杂质）制取无水氯化铝的一种
工艺流程示意图如下:
已知:
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
FeCl2
沸点/c
57.6
180（升华）
300（升华）
1023
1步骤I中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是
种，其化学式分别为。
⑤结合流程及相关数据分析，步骤V中加入铝粉的目的是。
3+丰
24.
（1）AI+0AI（OH）3+3H
（2）①防止后续步骤生成的AICI3水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率
2铁或Fe③Al2Q（s）+3Cl2（g）+3C（s）===2AICI3（g）+3CO（g）△H=+174.9
kJ•molt
④NaCI、NaCIONa^CO⑤除去FeCb,提高AICI3纯度
［解析］
（1）AI3+水解是可逆的，水解的离子方程式为Al3++3fOAI（OH）3+3』。
（2）
固体中水分挥发后，可避免后续操作中生成的AICI3水解，气孔增多有利于增大反应物间接
触面积，提高反应速率。
若步骤n中不通入氯气和氧气，则焦炭能与FezO发生置换反应，
生成相对原子质量比硅大的单质是铁。
由第一个热化学方程式-第二个热化学方程式即可求
出Al2Q（s）+3Cl2（g）+3C（s）===2AICI3（g）+3CO（g）△H=+174.9kJ•moL1。
步骤川的尾气中含有CO、COCI2,CI2与NaOH作用可得到NaCI、NaCIO;CO与足量NaOH溶液反应可得到NqCO。
由表中数据知AICI3粗品中含有FeCb,故加入铝粉的目的是使铝与FeCb发生
置换反应，除去FeCb,以提高AICI3的纯度。
4.F2［2020•海南卷］己知丙烷的燃烧热△H=-2215kJ•mol1。
若一定量的丙烷完
全燃烧后生成1.8g水，则放出的热量约为（）
A.55kJB.220kJC.550kJD.1108kJ
4.A［解析］丙烷分子式是GH,1mol丙烷燃烧会产生4molH2O,丙烷完全燃烧产
生1.8g水（物质的量为0.1mol）:
4mol:
0.1mol=2215kJ:
Q解得Q=55.375kJ,A
项正确。
3.I2、F2、B3［2020•江苏卷］下列说法正确的是（）
A.分子式为C2HO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：
H2OQ
C—＜心“■燃烧＞CO+H。
途径b：
C—―tCO
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
3.C［解析］C2H6O存在两种同分异构体，一种是乙醇，一种是二甲醚，两者的化学性
质不同，A项错误；途径a中涉及的反应有：
①C+H20（g）===C3耳，②2COFQ===2CO③2"
中的反应热相等，B项错误；根据氧化还原反应的守恒规律知，反应中得失电子数目是相
等的，C项正确；水由H0元素组成，而汽油是烃类物质，其中含有C、H,化学转化过程
中元素种类不可能发生变化，D项错误。
20.F2、B1、G1、H5［2020•江苏卷］烟气（主要污染物SO、NO）经03预处理后用CaSO
水悬浮液吸收，可减少烟气中SO、NO的含量。
03氧化烟气中SO、NO的主要反应的热化学
方程式为：
一1
NO（g）+Q（g）===NQ（g）+Q（g）△H=-200.9kJ•mol
1-1
NO（g）+2Q（g）===NQ（g）△H=-58.2kJ•mol1
―1
SQ（g）+O（g）===SQ（g）+Q（g）△H=-241.6kJ•mol
（1）反应3NO（g）+O3（g）===3NO2（g）的△H=kJ•mol-1。
（2）室温下，固定进入反应器的NOSO的物质的量，改变加入Q的物质的量，反应一
段时间后体系中n（NO）、n（NQ）和n（SO2）随反应前n（O3）：
n（NO）的变化见图。
H呈OS悟\>愛
0
03330j667
1.000
n（OJ:
n（NO）
图0
①当
【n（O3）：
n（NO）>1时,反
应后NO的
物质的量减少，其原因是
⑶当用CaSO水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时，清液（pH约为8）中SO-将NO转化为
nQ，其离子方程式为
2一
⑷CaSO3水悬浮液中加入NqSQ溶液，达到平衡后溶液中c（SO3）=
［用c（S04「）、KSp（CaSQ）和Ksp（CaSQ）表示］;CaSO水悬浮液中加入
N@SO溶液能提高NO的吸收速率，其主要原因是
20.
（1）—317.3
（2）①03将NO氧化为更高价氮氧化物（或生成了N2O5）
②SQ与O的反应速率慢
（3）SO2—+2NO+2OHI===s0—+2N0—+HO
⑷：
（迁号xc（SO4—）CaSO转化为CaSO使溶液中SO—的浓度增大，加快SO—与Ksp（CaSO）
NO的反应速率
［解析］
（1）根据盖斯定律，依据“第
（1）式+第⑵式x2”得所求反应，△H=—200.9kJ•mol—58.2kJ•molx2=—317.3kJ•mol。
（2）①03具有强氧化性，可以将NO
中的N氧化至更高价态，如N2O。
②从图看，随着O比例的增加，SO的物质的量不发生变化，而NO显著增加，说明O3与NO迅速反应，而SO与Q的反应速率很慢。
（3）由题中信息知，SO—被NO氧化生成SO—,NQ被还原为NQ，根据S、N的得失电子守恒配平反应，因为反应在pH约为8时进行，故需要用OH平衡电荷。
（4）CaSO3、CaSQ的溶度积常数表达式分别为Ksp（CaS
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