2019高考化学总复习 06 化学反应与能量（20）化学能与热能（1）（含解析）新人教版.doc

化学能与热能李仕才基础巩固1下列说法中正确的是()A凡是物质的化学变化都伴随着能量的变化B凡是化学反应就一定放出热量C凡是放热反应都不用加热就能进行D凡是吸热反应都需要人为加热解析：凡是物质的化学变化都伴随着能量的变化，A正确；化学反应有的放出热量，有的吸收能量，B错误；很多放热反应往往也要加热才能进行，C错误；也有不少吸热反应不需要加热就能进行，D错误。答案：A2(2018年湖南省怀化市高三上期中质量检测)某反应的反应过程中的能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)，下列有关叙述中正确的是()A该反应为放热反应B催化剂能改变该反应的焓变C催化剂能改变该反应的正反应的活化能而对逆反应的活化能无影响D上图可表示由KClO3 加热制O2反应过程中的能量变化解析：本题考查化学反应中能量变化、催化剂对活化能的影响等知识。根据图像，反应物总能量小于生成物的总能量，即此反应是吸热反应，故A错误；催化剂降低活化能，对焓变无影响，故B错误；催化剂降低活化能，正反应和逆反应的活化能都降低，故C错误；氯酸钾受热分解是吸热反应，故D正确。答案：D3(2018年河南省安阳市一中月考)设NA为阿伏加德罗常数的值，则下列关于C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H1 300 kJmol1的说法，正确的是()A有10NA个电子转移时，吸收1 300 kJ能量B有8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ能量C有NA个水分子生成且为液体时，吸收1 300 kJ能量D有2NA个碳氧双键生成时，放出1 300 kJ能量解析：1 mol C2H2反应转移10NA个电子，应放出1 300 kJ能量，故A项错误；1 mol CO2分子中有4 NA个碳氧共用电子对，则有8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ能量，故B项正确；C项中，应放出1 300 kJ能量，故C项错误；1 mol CO2中含有2NA个碳氧双键，生成1 mol CO2放出1 300 kJ能量，故D项错误。答案：B4(2018年江西省吉安市一中高三月考)下列属于吸热反应的是()液态水气化 苛性钠溶于水将胆矾加热变为白色粉末生石灰跟水反应生成熟石灰氯酸钾分解制氧气 干冰升华A B C D解析：本题考查吸热反应和放热反应。液态水气化需要吸收热量，属于物理变化；苛性钠溶于水的过程中放热，溶解是物理变化；将胆矾加热变为白色粉末是硫酸铜晶体失去结晶水属于吸热反应；生石灰跟水反应生成熟石灰是氧化钙和水反应生成氢氧化钙的化合反应，属于放热反应；氯酸钾分解制氧气是加热才能持续进行的吸热反应；干冰升华需要吸收热量，属于物理变化。答案：C5在研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化，据此判断以下叙述中错误的是()A金属钠与氯气反应生成氯化钠后，其结构的稳定性增强，体系的能量降低B物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来C氮分子内部存在着很强的共价键，故通常状况下氮气化学性质很活泼D需要加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应解析：钠原子最外层只有1个电子，氯原子最外层有7个电子，两者通过得失电子能生成具有8电子稳定结构的Na和Cl，Na和Cl通过离子键相互结合成NaCl，A项正确；物质燃烧把化学能转化成热能，B项正确；氮分子内部存在很强的共价键，很难被破坏，所以化学性质很稳定，C项错误；有些放出能量的反应需要加热才能发生，D项正确。答案：C6(2018年江苏省南通市模拟)如图为1 mol SO2Cl2(g)和1 mol SCl2(g)反应生成SOCl2(g)过程中的能量变化示意图，已知E1x kJmol1、E2y kJmol1，下列有关说法中正确的是()A若在反应体系中加入催化剂，E1不变B若在反应体系中加入催化剂，H减小C反应的活化能等于y kJmol1D1 mol SO2Cl2(g)和1 mol SCl2(g)反应生成SOCl2(g)的H(xy) kJmol1解析：解：本题考查反应热和焓变。催化剂能降低反应的活化能，所以E1变小，但催化剂不会改变化学反应的反应热，所以H不变，反应热等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差，即HE1E2。A.若在反应体系中加入催化剂，E1变小，故A错误；B.催化剂不会改变化学反应的反应热，所以H不变，故B错误；C.由图可知，反应的活化能等于E1x kJmol1，故C错误；D.1 mol SO2Cl2(g)和1 mol SCl2(g)反应生成SOCl2(g)的HE1E2(xy) kJmol1，故D正确。答案：D7用下图所示装置进行中和热测定实验，请回答下列问题：(1)大小烧杯之间填满碎泡沫塑料除了起支撑作用外，还有的作用是_，从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是_；(2)使用补全仪器后的装置进行实验，取50 mL 0.25 molL1的H2SO4溶液与50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液在小烧杯中进行中和反应，三次实验温度平均升高3.4。已知中和后生成的溶液的比热容c为 4.2 Jg11，溶液的密度均为1 gcm3，忽略溶液混合后的体积变化。通过计算可得中和热H_kJmol1(保留2位小数), H2SO4与NaOH反应的热化学方程式为_；(3)若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水，测得的中和热为H1，则H1与H的关系为：H1_H(填“”“”或“”)，理由是_。解析： (1)泡沫塑料的导热性能差，所以小烧杯之间填满碎泡沫塑料除了起支撑作用外，还有的作用是保温、隔热、减少实验过程中的热量损失；图中还缺少的仪器为环形玻璃搅拌棒，用于搅拌，使反应更充分；(2)中和热为强酸与强碱的稀溶液反应生成1mol液态水时放出的热量，该实验中NaOH稍过量，按硫酸的量进行计算，则生成水的物质的量是0.05 L0.25 molL120.025 mol，溶液按100 mL的水的质量来计算为100 g，所以反应中放出的热量为4.2 Jg11100 g3.41.428 kJ，则中和热数值为1.428 kJ/0.025 mol57.12 kJ，中和热H57.12 kJ/mol，则H2SO4与NaOH反应的热化学方程式为H2SO4(aq)2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H114.24 kJmol1；(3)若将氢氧化钠改为氨水，因为氨水是弱碱溶液，电离需要吸收热量，导致放出的热量减少，所以测定的热量偏小，中和热为负值，所以H1H。答案：(1)保温、隔热、减少实验过程中的热量损失 环形玻璃搅拌棒(2)57.12H2SO4(aq)2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H114.24 kJmol1(答案不唯一)(3)中和过程中NH3H2O电离吸热综合提升8已知：2Fe2O3(s)3C(s)=3CO2(g)4Fe(s)H468.2 kJmol1；C(s)O2(g)=CO2 (g)H393.5kJmol1；则4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)的H是()A1 648.7 kJmol1 B1 255.3 kJmol1C861.7 kJmol1 D867.1 kJmol1解析：已知：2Fe2O3(s)3C(s)=3CO2(g)4Fe(s)H468.2 kJmol1，C(s)O2 (g)=CO2 (g)H393.5 kJmol1，根据盖斯定律3可得：4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H(393.5 kJmol1)3(468.2 kJmol1)1 648.7 kJmol1，故选A。答案：A9(2018年河北省邯郸市大名县一中高三上第二次月考)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成共价键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量，己知HH键能为436 kJ/mol，HN键能为391 kJ/mol，根据化学方程式：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJ/mol，则NN键的键能是()A431kJ/mol B946 kJ/molC649 kJ/mol D869 kJ/mol解析：本题考查反应热和焓变。HH键能为436 kJ/mol，HN键能为391 kJ/mol，设NN键的键能为x，N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJ/mol，则x3436 kJ/mol23391 kJ/mol92 kJ/mol，解得x946 kJ/mol，故选B。答案：B10已知热化学方程式：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HQ kJmol1(Q0)。下列说法正确的是()A相同条件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g)所具有的能量B将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，放出热量为Q kJC若使用催化剂，该反应的|H|减小D若将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ，则此过程中有2 mol SO2(g)被氧化解析：由于SO2和O2反应放热，所以相同条件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量大于2 mol SO3(g)所具有的能量，A项错误；SO2和O2的反应是可逆反应，将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，转化掉的SO2小于2 mol，放出的热量小于Q kJ，B项错误；催化剂只改变反应的活化能，不改变H，C项错误。答案：D11火箭推进器常以联氨(N2H4)为燃料、过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应的热化学方程式：N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H1533.23 kJmol1H2O(g)=H2O(l)H244 kJmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H3196.4 kJmol1则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为()AN2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H817.63 kJmol1BN2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63 kJmol1CN2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H641.63 kJmol1DN2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H817.63 kJmol1解析：将题中的反应编号、，生成液态水时的反应热2，生成气态水的反应热2，可求出B正确。答案：B12(1)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)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g)Hx kJmol1已知：碳的燃烧热H1a kJmol1S(s)2K(s)=K2S(s)H2b kJmol12K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s)H3c kJmol1，则x为()A3abc Bc3abCabc Dcab(2)已知下列反应：SO2(g)2OH(aq)=SO(aq)H2O(l)H1ClO(aq)SO(aq)=SO(aq)Cl(aq)H2CaSO4(s)=Ca2(aq)SO(aq)H3则反应SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)的H_。(3)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CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3回答下列问题：已知反应中相关的化学键键能数据如下：化学键HHCOCOHOCHE/(kJmol1)4363431 076465413由此计算H1_kJmol1；已知H258 kJmol1，则H3_kJmol1。解析：(1)由碳的燃烧热H1a kJmol1，得C(s) O2(g)=CO2(g)H1a kJmol1，目标反应可由3得到，所以H3H1H2H3，即x3abc。(2)将题中的3个反应依次标记为、，根据盖斯定律，即得所求的反应，故HH1H2H3。(3)根据键能与反应热的关系可知，H1反应物的键能之和生成物的键能之和(1 076 kJmol12436 kJmol1)(413 kJmol13343 kJmol1465 kJmol1)99 kJmol1。根据质量守恒定律：由可得：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，结合盖斯定律可得：H3H2H1(58 kJmol1)(99 kJmol1)41 kJmol1。答案：(1)A(2)H1H2H3(3)9941创新设计13(2018年江苏省无锡市一中高三上期中考试)为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下图所示三套实验装置：(1)图示3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是_。(2)某同学选用装置I进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管里先加入适量氢氧化钡溶再加入稀硫酸，U形管中可观察到的现象_，说明该反应属于_(填“吸热”或“放热”)反应。(3)为探究固体M遇水的热效应，选择装罝进行实验，先在甲中放入适量的水，再加入M。若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_。若只观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是_。解析： (1)装置可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热；装置可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热；装置只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应；(2)氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U型管左端液柱降低，右端液柱升高；(3)若M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应为放热反应，放出的热量使大试管中温度升高，气体压强增大，所以右边烧杯中有气泡产生，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段水柱；若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，说明M溶于水后导致大试管中温度降低，压强减小，证明M溶于水为吸热过程，溶于水能够吸收热量的物质有：硝酸铵、氯化铵。答案：(1)(2)左端液柱降低，右端液柱升高放热(3)产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段水柱硝酸铵(氯化铵)