高中化學(xué)高考二輪復(fù)習(xí) 上篇6

第5講化學(xué)反應(yīng)與能量能力提升訓(xùn)練1．下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法正確的是()A．動(dòng)物體內(nèi)的葡萄糖被氧化為CO2的過(guò)程是熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程B．植物的光合作用是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程C．化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來(lái)源于太陽(yáng)能D．電解飽和食鹽水是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能解析A項(xiàng)，動(dòng)物體內(nèi)的葡萄糖被氧化為CO2的過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程；B項(xiàng)，植物的光合作用是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；C項(xiàng)，大部分燃料燃燒放出的熱量來(lái)源于太陽(yáng)能；D項(xiàng)，電解飽和食鹽水是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。答案C2．H2與O2發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程用模型圖示如下(“－”表示化學(xué)鍵)，下列說(shuō)法不正確的是()A．過(guò)程Ⅰ是吸熱過(guò)程B．過(guò)程Ⅲ一定是放熱過(guò)程C．該反應(yīng)過(guò)程所有舊化學(xué)鍵都斷裂，且形成了新化學(xué)鍵D．該反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化形式只能以熱能的形式進(jìn)行解析過(guò)程Ⅰ是舊化學(xué)鍵斷裂的過(guò)程，為吸熱過(guò)程，而過(guò)程Ⅲ為新化學(xué)鍵形成的過(guò)程，是放熱過(guò)程，由圖示轉(zhuǎn)化過(guò)程知C項(xiàng)敘述符合圖示，故A、B、C項(xiàng)均正確；該反應(yīng)可通過(guò)燃料電池實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D3．氯原子對(duì)O3的分解有催化作用：O3(g)＋Cl(g)=ClO(g)＋O2(g)ΔH1①ClO(g)＋O(g)=Cl(g)＋O2(g)ΔH2②該反應(yīng)的能量變化如圖所示，下列敘述中正確的是()A．反應(yīng)O3(g)＋O(g)=2O2(g)的ΔH＝E1－E2B．反應(yīng)O3(g)＋O(g)=2O2(g)的ΔH＝E2－E3C．反應(yīng)O3(g)＋O(g)=2O2(g)是吸熱反應(yīng)D．反應(yīng)O3(g)＋O(g)=2O2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2解析將①式O3(g)＋Cl(g)=ClO(g)＋O2(g)ΔH1與②式ClO(g)＋O(g)=Cl(g)＋O2(g)ΔH2相加，整理可得：反應(yīng)O3(g)＋O(g)=2O2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2。由于反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，所以反應(yīng)O3(g)＋O(g)=2O2(g)為放熱反應(yīng)。因此正確選項(xiàng)為D。答案D4．根據(jù)表中的信息判斷下列說(shuō)法正確的是()物質(zhì)金剛石石墨外觀(guān)無(wú)色，透明固體灰黑，不透明固體熔點(diǎn)？？燃燒熱/kJ·mol－1A.表示石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C(石墨，s)＋1/2O2(g)=CO(g)ΔH＝－kJ·mol－1B．由表中信息知C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH＝＋kJ·mol－1C．由表中信息可得如圖所示的圖像D．由表中信息可推知相同條件下金剛石的熔點(diǎn)高于石墨的熔點(diǎn)解析根據(jù)燃燒熱的定義知C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－kJ·mol－1，C(金剛石，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－kJ·mol－1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由石墨和金剛石燃燒熱的熱化學(xué)方程式可知選項(xiàng)B正確；選項(xiàng)C，kJ·mol－1表示金剛石和石墨之間的能量差，而不是金剛石轉(zhuǎn)化為石墨的反應(yīng)過(guò)程中中間產(chǎn)物與石墨的能量差，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；等物質(zhì)的量的石墨比金剛石的能量低，能量越低越穩(wěn)定，因此石墨中碳碳鍵的鍵能應(yīng)大于金剛石中碳碳鍵的鍵能，所以石墨的熔點(diǎn)應(yīng)高于金剛石的熔點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案B5．(2023·上海化學(xué)，8)已知H2O2在催化劑作用下分解速率加快，其能量隨反應(yīng)進(jìn)程的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．加入催化劑，減小了反應(yīng)的熱效應(yīng)B．加入催化劑，可提高H2O2的平衡轉(zhuǎn)化率C．H2O2分解的熱化學(xué)方程式：H2O2→H2O＋O2＋QD．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量解析由圖像可知反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，反應(yīng)放出熱量，可寫(xiě)出H2O2分解的熱化學(xué)方程式：H2O2(l)→H2O(l)＋eq\f(1,2)O2(g)＋Q，D正確，C錯(cuò)誤；加入催化劑，能加快反應(yīng)速率，對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)無(wú)影響，因此反應(yīng)的熱效應(yīng)和H2O2的平衡轉(zhuǎn)化率無(wú)變化，A、B錯(cuò)誤。答案D6．已知熱化學(xué)方程式：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1＝－kJ·mol－1。則對(duì)于熱化學(xué)方程式：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1的說(shuō)法正確的是()A．熱化學(xué)方程式中H2O前面的“2”表示“每2個(gè)氣態(tài)水分子分解，就有bkJ·mol－1的熱量變化”B．b＝＋C．|ΔH2|>|ΔH1|D．|ΔH2|<|ΔH1|解析熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量，而非物質(zhì)的分子個(gè)數(shù)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1是反應(yīng)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1＝－kJ·mol－1的逆過(guò)程，所以ΔH2＝＋kJ·mol－1，即b＝＋，B正確；同時(shí)可以判斷，兩個(gè)反應(yīng)的焓變的絕對(duì)值是相等的，C、D錯(cuò)誤。答案B7．(2023·無(wú)錫期末)下列敘述正確的是()A．等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫粉分別完全燃燒，后者放出熱量多B．稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1，若將含molH2SO4的濃溶液與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量大于kJC．C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH＝＋kJ·mol－1，則說(shuō)明金剛石比石墨穩(wěn)定D．反應(yīng)2CO(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在298K時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，則它的ΔH>0，ΔS>0解析硫粉變?yōu)榱蛘魵庑栉鼰?，故等量硫粉燃燒比硫蒸氣放熱少，A錯(cuò)誤；濃硫酸溶于水時(shí)也會(huì)放熱，B正確；吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，即石墨能量低，能量越低越穩(wěn)定，C錯(cuò)誤；由反應(yīng)的化學(xué)方程式可判斷ΔS<0，若能自發(fā)進(jìn)行，則必有ΔH<0，D錯(cuò)誤。答案B8．(2023·南通一調(diào))已知：①CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1；②C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2；③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH3；④2CO2(g)＋4H2(g)=CH3COOH(l)＋2H2O(l)ΔH4；⑤2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)ΔH5。下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是()A．ΔH1>0，ΔH2<0 B．ΔH5＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1C．ΔH3>0，ΔH5<0 D．ΔH4＝ΔH1－2ΔH3解析乙酸燃燒是放熱反應(yīng)，即ΔH1<0，A錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)⑤可由反應(yīng)2×②＋③－①得到，B正確；氫氣燃燒放熱，即ΔH3<0，C錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)④可由反應(yīng)2×③－①得到，D錯(cuò)誤。答案B9．一定溫度和壓強(qiáng)條件下，已知下列三個(gè)熱化學(xué)方程式：①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH1＝－566kJ·mol－1②N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH2＝＋180kJ·mol－1③2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH3＝akJ·mol－1下列敘述正確的是()A．反應(yīng)①和反應(yīng)②轉(zhuǎn)移相同的電子數(shù)時(shí)，放出的熱量之比為283∶90B．反應(yīng)②在高溫和閃電兩個(gè)條件下的反應(yīng)熱不同C．反應(yīng)③的a＝－746D．反應(yīng)③的熱量變化為akJ時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為100%解析盡管反應(yīng)①和反應(yīng)②轉(zhuǎn)移相同的電子數(shù)時(shí)，熱量變化量之比為283∶90，但反應(yīng)①放出熱量，反應(yīng)②吸收熱量，A項(xiàng)錯(cuò)誤；一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與反應(yīng)條件無(wú)關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，③＝①－②，則ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－566kJ·mol－1－180kJ·mol－1＝－746kJ·mol－1，C項(xiàng)正確；反應(yīng)③為可逆反應(yīng)，CO的轉(zhuǎn)化率不可能是100%，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C10．下列說(shuō)法正確的是()A．右圖可表示水分解過(guò)程中的能量變化B．已知氯氣、溴蒸氣分別與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH1；H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)ΔH2，則ΔH1>ΔH2C．需要加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)，常溫下能發(fā)生的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)D．已知：①反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－akJ·mol－1②，且a、b、c均大于零，則斷開(kāi)1molH—Cl鍵所需的能量為(a＋b＋c)kJ解析A項(xiàng)，水分解是吸熱反應(yīng)，生成物總能量大于反應(yīng)物總能量，使用催化劑會(huì)降低活化能，正確；B項(xiàng)，Cl2的氧化性強(qiáng)于Br2的，1molCl2(g)與氫氣反應(yīng)放出的熱量多于1molBr2(g)與氫氣反應(yīng)放出的熱量，ΔH小于零，則放熱越多，ΔH越小，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，反應(yīng)是否需要加熱與吸熱、放熱反應(yīng)無(wú)關(guān)，如金屬的燃燒多數(shù)需要加熱，但為放熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，設(shè)所需能量為xkJ，由鍵能與ΔH的關(guān)系可得：(b＋c－2x)＝－a，解得x＝eq\f(a＋b＋c,2)，即斷開(kāi)1molH—Cl鍵所需的能量為eq\f(a＋b＋c,2)kJ，錯(cuò)誤。答案A11．已知；Si—Cl鍵、H—H鍵、H—Cl鍵、Si—Si鍵的鍵能分別為akJ·mol－1、bkJ·mol－1、ckJ·mol－1、dkJ·mol－1，1mol硅晶體含2molSi—Si鍵。工業(yè)上，提純硅的熱化學(xué)方程式是SiCl4(g)＋2H2(g)=Si(s)＋4HCl(g)ΔH。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，ΔH為()A．(4a＋2b－4c－d)kJ·mol－1B．(4a＋2b－4c－2d)kJ·mol－1C．(2d＋4c－4a－2b)kJ·mol－1D．(4a＋b－4c－d)kJ·mol－1解析根據(jù)鍵能和反應(yīng)熱的關(guān)系知，反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)題意知，1mol硅含2molSi—Si鍵，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤；1mol四氯化硅含4molSi—Cl鍵、1mol氫氣含1molH—H鍵、1mol氯化氫含1molH—Cl鍵，B項(xiàng)正確。答案B12．常溫下，mol·L－1MOH溶液的pH為10。已知：2MOH(aq)＋H2SO4(aq)=M2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH1＝－kJ·mol－1；H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH2＝－kJ·mol－1。則MOH在水溶液中電離的ΔH為()A．＋kJ·mol－1 B．＋kJ·mol－1C．－kJ·mol－1 D．－kJ·mol－1解析根據(jù)題中mol/LMOH溶液的pH＝10，知MOH為弱堿，MOH溶液與硫酸的中和反應(yīng)可以看做兩個(gè)過(guò)程：MOH(aq)M＋(aq)＋OH－(aq)ΔH、H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH2，根據(jù)蓋斯定律知ΔH1＝2(ΔH＋ΔH2)，則ΔH＝eq\f(1,2)ΔH1－ΔH2＝(－kJ·mol－1)×eq\f(1,2)－(－kJ·mol－1)＝＋kJ·mol－1，B項(xiàng)正確。答案B13．SiO2廣泛存在于自然界中，其在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的用途。(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)=6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)ΔH1＝＋3kJ·mol－1CaO(s)＋SiO2(s)=CaSiO3(s)ΔH2＝－kJ·mol－12Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)=6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)ΔH3則ΔH3＝kJ·mol－1。(2)工業(yè)上用石英砂和焦炭可制得粗硅。已知：請(qǐng)將以下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式補(bǔ)充完整：SiO2(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)ΔH＝。解析(1)根據(jù)反應(yīng)2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)=6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)ΔH1＝＋3kJ·mol－1①、CaO(s)＋SiO2(s)=CaSiO3(s)ΔH2＝－kJ·mol－1②，運(yùn)用蓋斯定律將①＋②×6得：2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)=6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)，則ΔH3＝＋3kJ·mol－1－kJ·mol－1×6＝＋2kJ·mol－1。(2)由題圖可知Si(s)＋O2(g)=SiO2(s)ΔH1＝－kJ·mol－1，2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2＝－kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律有：ΔH＝ΔH2－ΔH1＝＋kJ·mol－1。答案(1)＋2(2)＋kJ·mol－114．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。(1)工業(yè)上一般采用下列兩個(gè)反應(yīng)合成甲醇：反應(yīng)Ⅰ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2①上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是反應(yīng)(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。②反應(yīng)Ⅰ在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)如表所示：溫度250℃300℃350℃K由表中數(shù)據(jù)判斷，ΔH10(填“>”、“<”或“＝”)。③某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后測(cè)得c(CO)＝mol·L－1，則CO的轉(zhuǎn)化率為，此時(shí)的溫度為(從上表中選擇)。(2)已知在常溫常壓下：①2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH1＝－1kJ·mol－1②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH2＝－kJ·mol－1③H2O(g)=H2O(l)ΔH3＝－kJ·mol－1寫(xiě)出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：。解析(1)①反應(yīng)Ⅰ的產(chǎn)物只有甲醇，而反應(yīng)Ⅱ的產(chǎn)物有兩種，故反應(yīng)Ⅰ符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則。②觀(guān)察表中數(shù)據(jù)可得，升溫時(shí)，K變小，即升溫時(shí)該反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，說(shuō)明該反應(yīng)的逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即ΔH1<0。③CO的轉(zhuǎn)化率為(2mol－mol·L－1×2L)÷2mol×100%＝80%；此時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝eq\f(c（CH3OH）,c（CO）·c2（H2）)＝eq\f,×≈，故此時(shí)的溫度為250℃。(2)將三個(gè)熱化學(xué)方程式進(jìn)行變形：(①－②＋4×③)×eq\f(1,2)，可得甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式，即CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝(ΔH1－ΔH2＋4ΔH3)×eq\f(1,2)＝－kJ·mol－1。答案(1)①Ⅰ②<③80%250℃(2)CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－115．氨在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。在壓強(qiáng)為30MPa時(shí)，合成氨時(shí)平衡混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如表所示：溫度/℃200300400500600氨的體積分?jǐn)?shù)/%請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理，說(shuō)明合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)的原因：。(2)根據(jù)圖寫(xiě)出合成氨的熱化學(xué)方程式是。(3)將1molN2(g)和3molH2(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在時(shí)進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)放出的熱量(填“大于”、“等于”或“小于”)kJ，原因是；若加入催化劑，ΔH(填“變大”、“不變”或“變小”)。(4)已知分別破壞1molN≡N鍵、1molH－H鍵時(shí)需要吸收的能量為946kJ、436kJ，則破壞1molN—H鍵需要吸收的能量為kJ。(5)N2H4可視為NH3分子中的H被－NH2取代的產(chǎn)物。發(fā)射