2022年高考化学二轮复习 专题限时训练4 化学反应中的能量变化

2022年高考化学二轮复习 专题限时训练4 化学反应中的能量变化一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分。每小题只有1个选项符合题意)1.(xx广西四市第二次联考)下列各图所表示的反应属于吸热反应的是()2.(xx天津红桥期末)已知:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)H=-701.0 kJmol-12Hg(l)+O2(g)2HgO(s)H=-181.6 kJmol-1则反应Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)的H为()A.-519.4 kJmol-1B.+259.7 kJmol-1C.-259.7 kJmol-1D.+519.4 kJmol-13.(xx宁夏银川一中二模)下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是()A.0.01 molL-1 NH4Al(SO4)2溶液与0.02 molL-1 Ba(OH)2溶液等体积混合:N+Al3+2S+2Ba2+4OH-2BaSO4+Al(OH)3+NH3H2OB.一定条件下,将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-38.6 kJmol-1C.溴乙烷中滴入AgNO3溶液检验其中的溴元素:Br-+Ag+AgBrD.CO(g)的燃烧热是283.0 kJmol-1,则CO2分解的热化学方程式为:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)H=+283.0 kJmol-14.(xx天津南开期末)根据下列热化学方程式:C(s)+O2(g)CO2(g)H1=-393.5 kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(l)H2=-285.8 kJmol-1CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)H3=-870.3 kJmol-1可以计算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的H为()A.+244.1 kJmol-1B.-488.3 kJmol-1C.-996.6 kJmol-1D.+996.6 kJmol-15.下列说法中正确的是()A.汽油燃烧时将全部的化学能转化为热能B.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可以用于饮用水的杀菌消毒C.根据是否具有丁达尔效应,将分散系分为溶液、浊液和胶体D.已知氯气、溴蒸气分别与氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2的值均大于零):H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H=-Q1 kJmol-1H2(g)+Br2(g)2HBr(g)H=-Q2 kJmol-1则Q1Q26.根据碘与氢气反应的热化学方程式:I2(g)+H2(g)2HI(g)H=-9.48 kJmol-1I2(s)+H2(g)2HI(g)H=+26.48 kJmol-1下列判断中正确的是()A.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.48 kJB.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJC.反应的产物比反应的产物稳定D.物质的量相同时,反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低7.下列说法中正确的是()A.已知CO的燃烧热H=-283 kJmol-1,2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-483.6 kJmol-1,则图甲表示CO与H2O(g)反应生成CO2和H2的能量变化图甲B.图乙表示某一放热反应,若使用催化剂E1、E2、H都会发生改变图乙C.已知25 时:HF(aq)+OH-(aq)F-(aq)+H2O(l)H=-67.7 kJmol-1H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJmol-1则氢氟酸电离的热化学方程式为:HF(aq)F-(aq)+H+(aq)H=+10.4 kJmol-1D.表示H2燃烧热的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1二、非选择题(共4小题,共58分)8.(12分)(1)(xx湖南六校4月联考)工业上通常采用CO(g)和H2(g)催化合成甲醇CH3OH(g)。已知在某温度和压强下:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566.0 kJmol-12H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-483.6 kJmol-12CH3OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)H=-1 275.6 kJmol-1则在相同的温度和压强下,CO(g)与H2(g)合成CH3OH(g)的热化学方程式是。(2)(xx甘肃张掖三诊部分)利用甲烷催化还原NOx:CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H1=-574 kJmol-1CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H2=-1 160 kJmol-1甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为。(3)(xx福建三明质检)已知:X(s)+O2(g)XO2(g)H=-393.5 kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(g)H=-242.0 kJmol-1XH4(g)+2O2(g)XO2(g)+2H2O(g)H=-802.0 kJmol-1则XH4气体分解成氢气和X固体的热化学方程式为。9.(15分)(1)下图是金属镁与卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为25 时的稳定状态)。由图可知Mg与卤素单质的反应均为(填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是;推测化合物的热稳定性顺序为MgI2MgF2(填“”“=”或“”)。依上图数据写出MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式。此温度下Mg与氯气生成19 g MgCl2,则产生的热效应为 kJ。(2)已知:.断裂1 mol NN键吸收167 kJ热量,形成1 mol NN键放出942 kJ热量。.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.2 kJmol-1则:N4(g)+6H2(g)4NH3(g)H= kJmol-1(已知N4分子为正四面体结构,N原子之间全部以共价单键相连,N原子最外层均达到8电子稳定结构)10.(16分)随着世界工业经济发展、人口剧增,全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。(1)右图为C及其氧化物的变化关系图,若变化是置换反应,则其化学方程式为 ;图中变化过程哪些是吸热反应(填序号)。(2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用如下方法合成甲醇:方法一CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)方法二CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)在25 、101 kPa下,1 g甲醇完全燃烧放热22.68 kJ,写出甲醇燃烧的热化学方程式:;某火力发电厂CO2的年度排放量是2 200万吨,若将此CO2完全转化为甲醇,则理论上由此获得的甲醇完全燃烧放热约是 kJ(保留三位有效数字)。(3)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化:TiO2(金红石)+2C+2Cl2TiCl4+2CO已知:C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJmol-12CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566 kJmol-1TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(s)+O2(g)H=+141 kJmol-1则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的H=。(4)臭氧可用于净化空气,饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如:6Ag(s)+O3(g)3Ag2O(s)H=-235.8 kJmol-1,已知:2Ag2O(s)4Ag(s)+O2(g)H=+62.2 kJmol-1,则O3转化为O2的热化学方程式为。11.(15分)某种优质燃油由甲、乙两种有机物混合而成,甲、乙两种物质含有C、H、O三种元素中的两种或三种。已知甲、乙及CO、H2的燃烧热如下:物质甲乙COH2-1 366-5 518-283-286取甲、乙按不同比例混合的燃油23 g,在足量的O2中燃烧时,放出的热量Q与混合物中乙的物质的量分数x的关系如右图所示。试求:(1)乙的相对分子质量Mr(乙)=。(2)160 g由甲、乙以等物质的量混合而成的燃油在347.2 L O2中恰好完全燃烧,得492.8 L气体,冷却到室温时,还剩余224 L(气体体积均在标准状况下测定)。由此可求得混合物中,C、H、O的原子个数比为。甲、乙的分子式为:甲;乙。(3)1 mol由甲、乙以等物质的量混合而成的燃油在一定量的O2中燃烧,放出热量2 876 kJ,则反应中生成COmol。四化学反应中的能量变化1.A解析:如果反应物的总能量高于生成物的总能量,反应就是放热反应,反之是吸热反应,A图表示吸热反应,B图表示放热反应,C、D图不符合事实,答案选A。2.C解析:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)H=-701.0 kJmol-12Hg(l)+O2(g)2HgO(s)H=-181.6 kJmol-1由可求得Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)的H为-259.7 kJmol-1。3.A解析:A项,NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2物质的量之比为12,生成BaSO4、Al(OH)3和NH3H2O,正确;B项,因为N2和H2的反应为可逆反应,0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)只能部分反应,无法计算焓变,错误;C项,溴乙烷中含有Br原子,不是Br-,与AgNO3溶液不反应,错误;D项,燃烧热是指1 mol可燃物充分燃烧,生成稳定的氧化物所放出的热量,所以CO2分解的热化学方程式为2CO2(g)2CO(g)+O2(g)H=+566.0 kJmol-1,错误。4.B解析:依据盖斯定律2+2-得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)H=-488.3 kJmol-1,故选B。5.D解析:生成的CO2、H2O也具备能量,A选项错误;明矾可净水,但不能杀菌消毒,B选项错误;溶液、浊液和胶体的分类标准是分散质粒子的直径大小,C错误;氯气与氢气反应放出的热量多,D选项正确。6.D解析:A选项,此反应为可逆反应,错误;B选项,两式相减得I2(g)I2(s)H=-35.96 kJmol-1错误;C选项,两个反应产物相同,稳定性相同,错误;D选项,因为反应生成物具备的能量相同,放出的热量越多,反应物具备的能量越高,正确。7.A解析:A选项,CO(g)+O2(g)CO2(g)H=-283 kJmol-1、2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-483.6 kJmol-1,式减去式可得:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=-41.2 kJmol-1,正确;B选项,对催化剂E1、E2有影响,但对H无影响,错误;C选项,将式减去式可得:HF(aq)H+(aq)+F-(aq)H=-10.4 kJmol-1,错误;D选项不是表示1 mol H2燃烧,错误。8.答案:(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=-128.8 kJmol-1(2)CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-867 kJmol-1(3)XH4(g)X(s)+2H2(g)H=+75.5 kJmol-1解析:(1)(+2-)得CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应热也根据相应关系相加减,H1=-566.0 kJmol-1+(-483.6 kJmol-1)2-(-1 275.6 kJmol-1)=-128.8 kJmol-1。(2)根据盖斯定律,(+)即得所求方程式,所以甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-867 kJmol-1。(3)-2得XH4(g)X(s)+2H2(g)H=-802.0 kJmol-1-(-393.5 kJmol-1)-(-242.0 kJmol-1)2=+75.5 kJmol-1。9.答案:(1)放热反应物总能量大于生成物总能量MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(l)H=-117 kJmol-1128.2(2)-1 066.4解析:(1)Mg(s)+Cl2(g)MgCl2(s)H=-641 kJmol-1Mg(s)+Br2(g)MgBr2(s)H=-524 kJmol-1上述两式相减得MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g)H=(-641+524) kJmol-1;n(MgCl2)=0.2 mol,放出641 kJmol-10.2 mol=128.2 kJ;(2)一个N4分子中含有6个NN键,所以N4(g)2N2(g)H=-(9422-1676) kJmol-1=-882 kJmol-1,此式+式2得所求方程式,H=-882 kJmol-1-292.2 kJmol-1=-1 066.4 kJmol-1。10.答案:(1)C+H2OH2+CO (合理即可,如与CuO、FeO、SiO2等反应) (2)CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-725.76 kJmol-1 3.631014 (3)-80 kJmol-1(4)2O3(g)3O2(g)H=-285 kJmol-1解析:(1)由信息可知反应是置换反应,所以应为吸热反应;(2)1 mol甲醇燃烧放出热量22.68 kJ32=725.76 kJ,依据信息生成物水为液态;依据碳原子守恒n(CH3OH)=n(CO2)=51011 mol,放出热量725.76 kJmol-151011 mol=3.631014 kJ;(3)对已知热化学方程式编号从前到后分别为,-+2即可得所求方程式,所以+141 kJmol-1-(-566 kJmol-1)+(-393.5 kJmol-1)2;(4)首先写出所求反应的化学方程式2O3(g)3O2(g),前式2+后式3即可得所求热化学方程式。11.答案:(1)114(2)10241C2H6OC8H18(3)2解析:(1)当x=1.0时,燃油全部是乙,n(乙)=0.201 7 mol,则Mr(乙)=114。当x=0时,同理可得Mr(甲)=46。(2)160 g混合物燃烧生成n(CO2)=10 mol,n(H2O)=12 mol,根据CO2和H2O中的氧元素之和与消耗氧气的差值求得原混合物中含n(O)=1 mol,所以C、H、O的原子个数比为10241。设160 g混合物的物质的量为n mol,则114n+46n=160,解得n=1。所以甲的分子式为C2H6O,乙的分子式为C8H18。(3)1 mol混合物完全燃烧放出热量 kJ=3 442 kJ,实际放出热量2 876 kJ,所以生成CO的物质的量为=2 mol。