2019年高考化学二轮专题 化学反应中的能量变化（含解析）.docx

2019年高考化学二轮专题：化学反应中的能量变化一、单选题1. 已知化学反应A2(g)+ B2(g)2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是A.每生成2分子AB吸收bkJ热量B.断裂1molA-A和1molB-B键，放出akJ能量C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D.该反应热H=+（a-b）kJ/mol【答案】D 【解析】A.化学反应过程中，形成化学键释放能量，故每生成2分子AB释放b kJ能量，选项错误，A不符合题意；B.化学反应过程中，断裂化学键吸收能量，故断裂1molA-A键和1molB-B键，需要吸收a kJ能量，选项错误，B不符合题意；C.由图示可知，反应物的能量低于生成物的总能量，选项错误，C不符合题意；D.由图示可知，该反应为吸热反应，其H0，故该反应的反应热H=+(a+b) kJ/mol，选项正确，D符合题意；故答案为：D2. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（ ）A.已知P（白磷，s）=P（红磷，s）H0，则白磷比红磷稳定B.已知2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） H= -483.6kJmol-1，则氢气的标准燃烧热为241.8kJmol-1C.已知2C（s）+2O2（g）=2CO2（g）H=a kJmol-1 2C（s）+O2（g）=2CO（g）H=b kJmol-1，则abD.已知NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）H=-57.3kJmol-1，则含40.0gNaOH的稀溶液与浓硫酸完全中和，放出大于57.3kJ的热量【答案】D 【解析】A.由反应的Ha，选项错误，C不符合题意；D.由于浓硫酸稀释放热，故40.0g（即1mol）NaOH与浓硫酸反应放出的热量大于57.3kJ，选项正确，D符合题意；故答案为：D3. 如图所示是298K时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述错误的是（ ）A.在温度、体积一定的条件下，通入1mol N2和3mol H2反应后放出的热量为92kJB.a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线C.加入催化剂，也不能提高N2的转化率D.该反应的热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g） H=92 kJ/mol【答案】A 【解析】A、该反应是可逆反应，反应存在一定限度，在温度、体积一定的条件下，通入1 mol N2和3 mol H2充分反应后放出的热量小于92 kJ，故A符合题意；B、催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低，因此a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线，故B不符合题意；C、催化剂能改变反应速率，但不能改变化学平衡，所以加入催化剂，也不能提高N2的转化率，故C不符合题意；D、该反应放出的能量大于吸收的能量，所以放热，书写热化学方程式必须标注物质的聚集状态，该热化学方程式未标注物质的状态，故D不符合题意。故答案为：A。4. 某晶体 MnH2O 溶于水后，溶液温度降低。而 M(s)溶于水后，溶液温度升高，可将变化过程表示为图。下列说法中错误的是（ ）A.H1H2H3B.M(s)溶于水形成溶液S0C.H2H3D.若 M 为 CuSO4，则 25时 CuSO4溶液 pH7【答案】D 【解析】A. 根据盖斯定律可知，总反应的热效应等于各分步反应的热效应之和，因此H1H2H3， A不符合题意；B. M(s)溶于水形成溶液，混乱度增大，熵变增大，S0，B不符合题意；C. M(s)溶于水后，溶液温度升高，H30，根据盖斯定律可知，H1H2H3，H2=H1-H30，所以H2H3， C不符合题意；D. CuSO4属于强酸弱碱盐，Cu2+水解使溶液显酸性，25时 CuSO4溶液 pH0表示放热反应B.1mol H2与0.5mol O2反应放出的热就是H2的燃烧热C.1mol H2SO4与1mol Ba(OH)2完全反应放出的热叫做中和热D.热化学方程式中的化学计量数表示物质的量，可以用分数表示【答案】D 【解析】A.H0表示吸热反应，A不符合题意；B.若生成的水是液态水，则放出的热就是H2的燃烧热，若生成的水是气态水，则放出的热不是H2的燃烧热，B不符合题意；C.该反应中生成2mol水的同时生成了BaSO4沉淀，不能表示中和热，C不符合题意；D.热化学方程式中的化学计量系数表示的参与反应的物质的物质的量，可以用分数表示，D符合题意；故答案为：D8. 下列有关中和反应的反应热的说法正确的是（ ）A.中和反应反应热的热化学方程式：H(l)OH(l)=H2O(l) H=57.3 kJmol1B.准确测量中和反应反应热的实验过程中，至少需测定温度4次C.环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，则测量出的中和反应反应热数值偏小D.若稀酸溶液中H与稀碱溶液中OH的物质的量相等，则所测中和反应反应热数值更准确【答案】C 【解析】A.溶液中发生的反应，应用离子状态“aq”表示，l表示的液态，选项错误，A不符合题意；B.测中和反应的反应热时，需测量混合前酸和碱的温度，再测完全反应后所得溶液的温度，故需测量温度3次，选项错误，B不符合题意；C.金属铜的导热性比玻璃强，故用铜代替环形玻璃搅拌棒，所测量的中和反应的反应热数值偏小，选项正确，C符合题意；D.反应过程中，应使H+或OH-过量，使反应完全进行，测得的中和反应的反应热数值才更准确，选项错误，D不符合题意；故答案为：C9. 已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H566kJ/mol，Na2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)1/2O2(g) H226 kJ/mol,根据以上热化学方程式判断下列说法正确的是( ) A.CO的燃烧热为283 kJB.上图所示为CO生成CO2的反应过程和能量的关系C.2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g) H452 kJ/molD.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，转移电子数为6.021023【答案】C 【解析】A、已知：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）H=-566kJ/mol；一氧化碳的燃烧热为283KJ/mol，A不符合题意；B、依据热化学方程式，2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）H=-566kJ/mol可知，图象中一氧化碳和氧气物质的量为1、1/2，物质的量与反应的物质的量不符合，B不符合题意；C、固体二氧化碳变化为气体二氧化碳需要吸热，焓变放热是负值；依据热化学方程式判断，2Na2O2（s）+2CO2（g）=2Na2CO3（s）+O2（g）H=-452kJ/mol；所以反应2Na2O2（s）+2CO2（s）=2Na2CO3（s）+O2（g）H-452 kJ/mol，C符合题意；D、已知：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）H=-566kJ/mol,Na2O2（s）+CO2（g）=Na2CO3（s）+1/2O2（g）H=-226kJ/mol,依据盖斯定律2+得到：Na2O2（s）+2CO（g）=2Na2CO3（s）H=-1018KJ/mol,CO（g）与Na2O2（s）反应放出509 kJ热量时，反应的一氧化碳物质的量为1mol，电子转移数为26.021023， D不符合题意；故答案为：C10. 下列有关热化学方程式的评价合理的是( ) 实验事实热化学方程式评价A已知H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1，将稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l) H114.6 kJmol1正确B醋酸与稀氢氧化钠溶液混合CH3COOH(l)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l) H57.3 kJmol1错误；因为醋酸状态为“aq”，而不是“l”C160 g SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4，放出热量260.6 kJSO3(g)H2O(l)=H2SO4(aq) H130.3 kJmol1错误；因为反应热为H260.6 kJmol1D已知25 、101 kPa下，120 g石墨完全燃烧放出热量3 935.1 kJC(s)O2(g)=CO2(g) H393.51 kJmol1错误；同素异形体要注名称：C(石墨)A.AB.BC.CD.D【答案】D 【解析】A、生成的硫酸钡存在溶解平衡，焓变不符合题意，A不符合题意；B、醋酸是弱电解质，存在电离平衡，电离吸热，焓变不符合题意，B不符合题意；C、160g三氧化硫是2mol，因此1mol三氧化硫完全反应放出130.3kJ，热化学方程式符合题意，C不符合题意；D、120g石墨是10mol，因此1mol石墨完全反应放出293.5kJ，但同素异形体要注名称，热化学方程式不符合题意，D符合题意，故答案为：D二、填空题11. CH4的燃烧热为893 kJmol1，写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：_。【答案】CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H893 kJmol1【解析】CH4的燃烧热为893 kJmol1，依据燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，反应的热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H893 kJmol1。表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必为1，答案不能改用其它方式表示。12.已知拆开1 mol H2、1 mol O2中的化学键需要消耗的能量分别为436 kJ、496 kJ，形成1 mol HO键释放的能量为463 kJ。试说明2 mol H2（g）在适量O2中燃烧生成水蒸气的能量变化。【答案】2 mol H2（g）在适量O2中燃烧生成水蒸气时，放出484 kJ的能量。【解析】先分别求出反应过程放出能量和吸收能量的大小，然后求出反应过程中的能量变化。根据化学方程式2H2O2=2H2O，该反应断键吸收的能量为2436 kJ1496 kJ1 368 kJ，该反应成键放出的能量为4463 kJ1 852 kJ，因此共放出能量484 kJ。13. 已知：Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）H1=26.7kJ/mol 3Fe2O3（s）+CO（g）2Fe3O4（s）+CO2（g）H2=50.75kJ/molFe3O4（s）+CO（g）3FeO（s）+CO2（g）H3=36.5kJ/mol则反应：2FeO（s）+2CO（g）2Fe（s）+2CO2（g）的H=_【答案】+14.56kJmol1【解析】由32得：6FeO（s）+6CO（g）6Fe（s）+6CO2（g）再由3得：2FeO（s）+2CO（g）2Fe（s）+2CO2（g）故H= 3H1-H2-2H33 = 3(-26.7kJmol-1)-(-50.75kJmol-1)-2(-36.5kJmol-1)3 =+14.56 kJmol1故答案为：+14.56 kJmol1三、实验探究题14. 用如图所示的装置测定中和热。实验药品：100mL0.50molL-1盐酸、50mL0.50molL-1NaOH溶液、50mL0.50molL-1氨水。实验步骤：略。已知：NH3H2O NH4+OH-， H0回答下列问题：（1）从实验装置上看，还缺少_；是否可以用铜质材料替代_（填“是”或“否”），理由是_。（2）烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_。（3）将浓度为0.5molL1的酸溶液和0.50molL1的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为1gmL1)，生成溶液的比热容c4.18Jg11，搅动后，测得酸碱混合液的温度变化数据如下：反应物起始温度t1/终止温度t2/中和热甲组HClNaOH15.018.3H1乙组HClNH3H2O15.018. 1H2某同学利用上述装置做甲组实验，测得中和热的数值偏低，试分析可能的原因_。A.测量完盐酸的温度再次测最NaOH溶液温度时，温度计上残留的酸液未用水冲洗干净。B.做本实验的当天室温较高C.大小烧杯口不平齐，小烧杯口未接触泡沫塑料板。D.NaOH溶液次性迅速倒入写出HClNH3H2O的热化学方程式：_。两组实验结果差异的原因是_。【答案】（1）环形玻璃搅拌棒；否；金属材质易散热，使实验误差增大（2）减少实验过程中的热量损失。（3）AC；HCl(aq)NH3H2O(aq)=NH4Cl(aq)H2O(l) H51.8kJmol1；NH3H2O在中和过程中要吸热，导致放热较少【解析】（1）该装置中还缺少仪器环形玻璃搅拌棒，用于搅拌，使液体混合均匀，充分反应；由于铜的导热性比玻璃强，为防止热量的散失，不可用铜质材料代替；（2）碎泡沫塑料的作用是防止热量的散失；（3）A、温度计上残留的酸液未用水冲洗，则会导致HCl变少，放出的热量变小，从而导致根据实验过程计算出的反应热变小，A符合题意；B、环境温度对此实验的结论没有影响，B不符合题意；C、没有隔热措施，导致热量散失，据此计算出的反应热变小，C符合题意；D、NaOH溶液一次性迅速倒入为正确操作，D不符合题意；根据公式计算反应热H=-0.418(t2-t1)0.025=-0.418(18.1-15.0)0.025=-51.8kJ/mol，故该反应的热化学方程式为：HCl(aq)NH3H2O(aq)=NH4Cl(aq)H2O(l) H51.8kJmol1；乙组实验中所用NH3H2O是一种弱碱，其电离过程需要吸热，导致放出的热量变小；四、综合题15.（1）如图是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，已知E1+134kJmol1、E2+368kJmol1，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，H的变化是_。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。（2）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素化学式为CO(NH2)2。已知：a: 2NH3(g)CO2(g)=NH2CO2NH4(s) H159.5kJmol1b: NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)H2O(g) H116.5kJmol1c: H2O(l)=H2O(g) H44.0kJmol1对于a反应来说，_(填“高温”“低温”或“无影响”)更有利于该反应的自发。写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式：_。【答案】（1）减小；不变；NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234kJmol1（2）低温；2NH3(g)CO2(g)=CO(NH2)2(s)H2O(l)H87.0kJmol1【解析】（1）图中E1的能量表示该反应的活化能，加入催化剂，可以降低反应的活化能，故E1的值变小；而催化剂不改变平衡移动的方向，故反应放出的热量保持不变。该反应的反应热H=E1-E2=(+134kJmol1)-( +368kJmol1)= 234kJmol1，故该反应的热化学方程式为：NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234kJmol1。（2）a反应为放热反应，HO，且反应前后气体分子数减小，即S0，根据H-TS0，反应自发进行可知，该反应需在低温下，更有利与于其自发进行。CO2与NH3合成尿素和液态水的化学方程式为：2NH3(g)CO2(g)=CO(NH2)2(s)H2O(l)，根据盖斯定律，可得该反应的反应热H=Ha+Hb-Hc=(159.5kJmol1)+( 116.5kJmol1)-( 44.0kJmol1)= 87.0kJmol1故该反应的热化学方程式为：2NH3(g)CO2(g)=CO(NH2)2(s)H2O(l) H87.0kJmol116.化学反应与能量变化密切相关。回答下列问题：（1）反应物和生成物均为气态的某可逆反应，在不同条件下的反应历程分别为A、B,如图所示。正反应的活化能为_(用图中字母表示)；当反应达平衡后，其他条件不变，升高温度，反应物的转化率将_(填“增大”、“减小”、“不变”)；B历程表明此反应采用的条件为_(填标号)。A升高温度B.降低温度C.增大反应物浓度D.使用催化剂（2）在如图的转化关系中(X代表卤素)。H2_0(填“”、“”或“”)；H1、H2和H3三者存在的关系为_。（3）甲醇( )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）在催化剂的作用下合成甲醇，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已知反应中的相关的化学键键能数据如下：化学键H-HC-OC OH-OC-HE/(kJmol1)4363431076465413计算H1=_kJ.mol1；已知H3=41.1 kJ.mol1，则H2 =_kJ.mol1。【答案】（1）E1；增大；D（2）；H1 =H2H3（3）-99；-57.9 【解析】(1)根据图像，正反应的活化能为E1，故答案为：E1；由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大；故答案为：增大；B历程中反应物的活化能降低，最后达到相同的状态，表明此反应中加入了催化剂，故答案为：D；(2)根据图像，H2表示的是破坏分子中的共价键变成原子的过程，需要吸热，即H20；根据盖斯定律可知：H1=H2+H3，故答案为：；H1=H2+H3；(3)反应热=反应物总键能-生成物总键能，故H1=1076kJmol-1+2436kJmol-1-(3413+343+465)kJmol-1=-99kJmol-1，根据盖斯定律：反应-反应=反应，故H3=H2-H1=H2-(-99kJmol-1)=+41.1kJmol-1，解得：H2=-57.9 kJmol-1，故答案为：-99；-57.9。