2019年高考化学 考纲解读与热点难点突破 专题05 化学反应与能量变化（热点难点突破）（含解析）.doc

化学反应与能量变化1下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ mol1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJB已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ mol1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ mol1C已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)Ha kJ mol1，2C(s)O2(g)=2CO(g)Hb kJ mol1，则abD已知P(白磷，s)=P(红磷，s)H0，则白磷比红磷稳定答案A2下图表示某反应的能量变化，对于该图的理解，你认为一定正确的是()A曲线和曲线分别表示两个化学反应的能量变化B曲线可表示反应2KClO32KCl3O2的能量变化C该反应不需要加热就能发生D该反应的HE2E1解析曲线(表示没有使用催化剂)和曲线(表示使用了催化剂)是同一个反应的能量变化，A项错误；曲线可以表示使用了催化剂的放热反应的能量变化，但二氧化锰催化氯酸钾分解的反应属于吸热反应，B项错误；放热反应不一定不需要加热，C项错误；反应的H等于生成物的总能量减去反应物的总能量，D项正确。 答案C4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H890 kJ mol1，则甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890 kJ mol1C已知常温常压下：HCl(aq)NaOH(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ mol1，则有：H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H114.6 kJ mol1D已知：S(s)O2(g)=SO2(g)H1Q1 kJ mol1，S(g)O2(g)=SO2(g)H2Q2 kJ mol1，则Q1Q2答案D5已知一定条件下断裂1 mol下列化学键需要吸收的能量分别为：HH436 kJ；ClCl243 kJ；HCl431 kJ。对于反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)，下列说法正确的是()A该反应的反应热H0B氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更稳定C其他条件相同，该反应在光照和点燃条件下的H不同DH2与Cl2反应的热化学方程式为H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJ解析根据题给数据计算，H反应物键能总和生成物键能总和(436 kJ mol1243 kJ mol1)2431 kJ mol1183 kJ mol1，故H0，A项错误；HH键的键能比ClCl键的键能大，故H2分子中的化学键比Cl2分子中的化学键更稳定，B项正确；该反应的反应热与反应引发条件无关，其他条件相同，该反应在光照和点燃条件下的H相同，C项错误；H的单位为kJ mol1，D项错误。 答案B9下列化学用语的相关表述正确的有()AH(aq)OH(aq)=H2O(l)Ha kJ mol1，故1 mol NaOH固体与足量的稀盐酸反应，放出热量为a kJB因CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)Hb kJ mol1，故1 mol CuSO4(s)溶于水时，放出热量b kJC因氢气的燃烧热为c kJ mol1，故电解水的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)O2(g)Hc kJ mol1D因N2(g)3H2(g)2NH3(g)Hd kJ mol1，故在某容器中通入1 mol N2与3 mol H2充分反应后，放出热量小于d kJ1 mol N2与3 mol H2不可能完全反应，所以放出热量小于d kJ，D正确。答案D10常温下，1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是()共价键HHFFHFHClHIE/(kJ mol1)436157568432298A.432 kJ mol1E(HBr)298 kJ mol1B表中最稳定的共价键是HF键CH2(g)2H(g)H436 kJ mol1DH2(g)F2(g)=2HF(g)H25 kJ mol1答案D11将1 L 0.1 mol/L BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出a kJ热量；将1 L 0.5 mol/L HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出b kJ热量(不考虑醋酸钠水解)；将0.5 L 1 mol/L H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为()A(5a2b) kJ B(5a2b) kJC(2b5a) kJ D(10a4b) kJ解析本题考查热化学方程式的书写及盖斯定律的应用，意在考查考生的计算能力和分析问题的能力。由题意可分别写出反应的热化学方程式：Ba2(aq)SO(aq)=BaSO4(s)H10a kJ/mol；H(aq)CH3COO(aq)=CH3COOH(aq)H2b kJ/mol，利用盖斯定律，由2可得：2H(aq)SO(aq)2CH3COO(aq)Ba2(aq)=BaSO4(s)2CH3COOH(aq)H(10a4b) kJ/mol，则含0.5 mol H2SO4的溶液与足量(CH3COO)2Ba溶液反应放出的热量为(5a2b) kJ。 答案D14已知反应：2C(s)O2(g)=2CO(g) H221 kJmol1，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。下列结论正确的是()A碳的燃烧热大于110.5 kJmol1B的反应热为221 kJmol1C稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol1D稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量答案A15肼(N2H4)是一种可用于火箭或原电池的燃料。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1下列说法正确的是()A反应中反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量B2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 000.3 kJmol1C铂作电极，KOH溶液作电解质溶液，由反应设计的燃料电池，其负极反应式为N2H44e4OH=N24H2OD铂作电极，KOH溶液作电解质溶液，由反应设计的燃料电池，工作一段时间后，KOH溶液的pH将增大解析反应为吸热反应，反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，故A错误；2即得到2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)，H22(534 kJmol1)(67.7 kJmol1)1 135.7 kJmol1，故B错误；负极是N2H4失电子生成N2和H2O，则其电极反应式为N2H44e4OH=N24H2O，故C正确；反应生成水，溶液的体积增大，所以氢氧化钾的浓度减小，即溶液的pH减小，故D错误。 28用H2可将工业废气中的NO催化还原为N2，其能量转化关系如图(图中计量单位为mol)，则：NO(g)H2(g)=N2(g)H2O(g)的H为()A.(abcd) kJmol1B.(cadb) kJmol1C.(cdab) kJmol1D.(cdab) kJmol1【答案】A29N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O表面转化为无害气体，其反应为N2O(g)CO(g)CO2(g)N2(g)H，有关化学反应的物质变化过程(图1)及能量变化过程(图2)如下：图1图2下列说法正确的是()A由图1可知H1HH2B由图2可知H226 kJmol1C为了实现转化需不断向反应器中补充Pt2O和Pt2OD由图2可知该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能【答案】B【解析】A项，由图1知，N2O(g)N2(g)H1，CO(g)CO2(g)H2，由盖斯定律可得，HH1H2，错误；B项，由图2知，反应物为N2O(g)CO(g)，生成物为CO2(g)N2(g)，H134 kJmol1360 kJmol1226 kJmol1，正确；C项，由图1知，Pt2O、Pt2O是催化剂，转化过程中无需向反应器中补充，错误；D项，由图2知，该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能，错误。30利用CO2可以制取甲醇，有关化学反应如下：CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H1178 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2566 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H3483.6 kJmol1已知反应中相关的化学键键能数据如下：化学键CHHHCOHO键能/ (kJmol1)413436358463则断开1 mol C=O需要的能量和CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)的H分别为()A吸收750 kJmol1219.2 kJmol1B放出750 kJmol1143.2 kJmol1C吸收1 500 kJmol1438.4 kJmol1D吸收750 kJmol1219.2 kJmol1【答案】D31.已知：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H157.3 kJmol1，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2571.6 kJmol1，下列有关说法正确的是()A向含0.1 mol NaOH的溶液中加入一定体积的0.1 molL1乙二酸，反应中的能量变化如图所示BH2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H114.6 kJmol1C氢气的燃烧热为571.6 kJmol1D若反应中H2O为气态，相同条件下的反应热为H，则HH2【答案】A【解析】A项，考生易因忽视乙二酸为弱酸，其电离需要吸收热量而出错，故反应生成0.1 mol H2O(l)时放出的热量小于5.73 kJ，正确。B项，考生易因忽视Ba2与SO反应生成BaSO4沉淀时也会放出热量而出错，故该反应的H114.6 kJmol1，错误。C项，燃烧热是指101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，故氢气的燃烧热应为285.8 kJmol1，错误。D项，H2O由液态变为气态是一个吸热过程，故HH2，错误。32磷及其化合物在化工生产中有着广泛应用。(1)已知：P4(s)6H2(g)8O2(g)=4H3PO4(s)H1a kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H2b kJmol1P4(s)5O2(g)=2P2O5(s) H3c kJmol1则反应P2O5(s)3H2O(l)=2H3PO4(s)的H4_。(2)已知31 g白磷(P4)完全燃烧生成稳定氧化物P4O10(s)时放出的热量为760.75 kJ。写出能表示P4(s)燃烧热的热化学方程式：_。(3)PCl3(g)Cl2(g)PCl5(g)Hd kJmol1，在密闭容器中充入1 mol PCl3(g)和1 mol Cl2(g)，充分反应，放出热量Q_(填“”“”或“”)d kJ。【答案】(1) kJmol1(2)P4(s)5O2(g)=P4O10(s)H3 043 kJmol1(3)33(1)已知25 ，101 kPa时：4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H1 648 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393 kJmol12Fe(s)2C(s)3O2(g)=2FeCO3(s)H1 480 kJmol1FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是_。(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原理是：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1又知H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_。【答案】(1)4FeCO3(s)O2(g)=2Fe2O3(s)4CO2(g)H260 kJmol1(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJmol134(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H/(kJmol1)甲烷氧化CH4(g)2O2(g)= CO2(g)2H2O(g)H1CH4(g)O2(g)= CO2(g)2H2(g)322.0蒸气重整CH4(g)H2O(g)= CO(g)3H2(g)206.2CH4(g)2H2O(g)= CO2(g)4H2(g)165.0反应CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)的H_kJmol1。甲烷的燃烧热为H2，则H2_(填“”“”或“”)H1。(2)物质(tBuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(tBuNO)22(tBuNO)H。实验测得该反应的H50.5 kJmol1，活化能Ea90.4 kJmol1。下列能量关系图合理的是_。ABCD(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和H2，已知CH4、H2和CO的燃烧热(H)分别为890.3 kJmol1、285.8 kJmol1和283.0 kJmol1，则生成1 m3(标准状况)CO所需的热量为_。故标准状况下生成1 m3 CO所需热量为Q247.3 kJmol15.52103 kJ。【答案】(1)41.2(2)D(3)5.52103 kJ35合成氨工业上常用下列方法制备H2：方法：C(s)2H2O(g)CO2(g)2H2(g)方法：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H1394 kJmol1；2C(s，石墨)O2(g)=2CO(g)H2222 kJmol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H3484 kJmol1。试计算25 时由方法制备1 000 g H2所放出的能量为_。【答案】20 500 kJ36热化学方程式中的H实际上是热力学中的一个物理量，叫做焓变，其数值和符号与反应物和生成物的总能量有关，也与反应物和生成物的键能有关。(导学号 56470082)(1)下图所表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。(2)图表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准态下，发生分解反应的热化学方程式：_。(3)已知：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H25 kJmol1，3Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H47 kJmol1，Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H19 kJmol1请写出CO还原FeO的热化学方程式：_。答案：(1)NO2(g)CO(g)=NO(g)CO2(g)H234 kJmol1(2)H2Se(g)=Se(g)H2(g)H81 kJ/mol(3)FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H11 kJmol137碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活中的主要能源物质。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：H88.6 kJ/mol则M、N相比，较稳定的是_。(2)已知CH3OH(l)的燃烧热H238.6 kJ/mol，CH3OH(l)12O2(g)=CO2(g)2H2(g)Ha kJ/mol，则a_238.6(填“”“”或“”)。(3)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_。(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。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)H1 176 kJ/mol，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为_。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，放出的热量少，故a238.6。(3)反应的化学方程式为2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g)，当有2 mol Cl2参与反应时释放出290 kJ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)H290 kJ/mol。(4)所给反应中转移12 mol电子，故每转移1 mol电子放出的热量为1 176 kJ1298 kJ。答案：(1)M(2)(3)2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g)H290 kJ/mol(4)98 kJ38(1)已知两种同素异形体A、B的燃烧热的热化学方程式：A(s)O2(g)=CO2(g)H393.51 kJ/molB(s)O2(g)=CO2(g)H395.41 kJ/mol则两种同素异形体中较稳定的是(填“A”或“B”)_。(2)工业上用H2和Cl2反应制HCl，各共价键键能数据为HH：436 kJ/mol，ClCl：243 kJ/mol，HCl：431 kJ/mol。该反应的热化学方程式为_。(3)合成气(CO和H2为主的混合气体)不但是重要的燃料也是重要的化工原料，制备合成气的方法有多种，用甲烷制备合成气的反应：2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g)H172 kJmol1CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H2216 kJmol1氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式为_。现有1 mol由H2O(g)与O2组成的混合气，且O2的体积分数为x，将此混合气与足量CH4充分反应。若x0.2时，反应放出的能量为_kJ。若x_时，反应与放出(或吸收)的总能量为0。答案：(1)A(2)H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJ/mol(3)2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H504 kJmol114.40.7539(1)新的环境空气质量标准(GB 30952012)已于2016年1月1日在我国全面实施。据此，环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标，为公众提供健康指引，引导当地居民合理安排出行和生活。汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体，用化学方程式解释产生NO的原因_。汽车排气管内安装的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知：N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.5 kJ/mol2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJ/molC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/mol则反应2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)的H_ kJ/mol。(2)直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾，催化还原法和氧化吸收法是常用的处理方法。利用NH3和CH4等气体除去烟气中的氮氧化物。已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1a kJ/mol；欲计算反应CH4(g)4NO(g)=CO2(g)2H2O(l)2N2(g)的焓变H2则还需要查询某反应的焓变H3，当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时，H3b kJ/mol，该反应的热化学方程式为_，据此计算出H2_ kJ/mol(用含a、b的式子表示)。(3)合成氨用的氢气可以由甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为_。答案：(1)N2O22NO746.5(2)N2(g)O2(g)=2NO(g)H3b kJ/mola2b(3)CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H161.1 kJ/mol