高考化學(xué)2017屆二輪復(fù)習(xí)專題08 化學(xué)反應(yīng)與能量變化課

專題八化學(xué)反應(yīng)與能量變化1．將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸，反應(yīng)劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可見()NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)該反應(yīng)中，熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NH4HCO3+HCI—-NH4CI+CO2個+H20AH=+QkJ?mol—1【答案】B【解析】根據(jù)醋酸逐漸凝固說明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則A、C錯誤，B正確；熱化學(xué)方程式的書寫要標(biāo)出物質(zhì)的狀態(tài)，D錯誤。2.能源是當(dāng)今社會發(fā)展的三大支柱之一。有專家提出：如果能夠利用太陽能使燃料燃燒產(chǎn)物(如C02、H20、N2等)重新組合(如下圖)，可以節(jié)約燃料，緩解能源危機。在此構(gòu)想的物質(zhì)循環(huán)中太陽能最終轉(zhuǎn)化為()燃燒熱燃料燃燒產(chǎn)物ch4,ch3oh,co2,h2o,nh3……N2…?“太陽能太陽能化學(xué)能B.熱能C.生物能D.電能【答案】B【解析】根據(jù)圖示是利用太陽能把燃燒產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為燃料CH4、CH30H、NH3等，所以太陽能最終轉(zhuǎn)化為熱能。3?某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H20、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO。其過程如下：mCeO2—①毀(m—x)CeO2?xCe+xO2(m—x)CeO2(m—x)CeO2?xCe+xH2O+xCO2900°C一②TmCeO2＋xH2＋xCO()列說法不正確的是()A.該過程中CeO2沒有消耗該過程實現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化右圖中AH1=AH2+AH3以CO和02構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CO+4OH——2e—===CO3—~2H2O【答案】C【解析】抓住蓋斯定律的含義(反應(yīng)的焓變與途徑無關(guān)，只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān))解題。A項根據(jù)題干中已知的兩個反應(yīng)可以看出，CeO2在反應(yīng)前后沒有變化，CeO2應(yīng)是水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為氫氣和一氧化碳的催化劑。B項在太陽能的作用下，水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為氫氣和一氧化碳，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。C項根據(jù)蓋斯定律可知一△H1=AH2+AH3。D項以一氧化碳和氧氣構(gòu)成的堿性燃料電池，負(fù)極應(yīng)為一氧化碳失電子，在堿性條件下一氧化碳應(yīng)變?yōu)樘妓岣x子，結(jié)合選項中所給的電極反應(yīng)式，再根據(jù)電荷守恒、得失電子守恒則可判斷其正確。根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

(i)l2(g)+H2(g)2HI(g)AH=-9.48kJ?mol—1(ii)l2(s)+H2(g)2HI(g)AH=+26.48kJ?mol—1下列判斷正確的是()1molI2(s)中通入2gH2(g)，反應(yīng)吸熱26.48kJ1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00kJ反應(yīng)(ii)的反應(yīng)物總能量比反應(yīng)(i)的反應(yīng)物總能量低反應(yīng)(i)放出的熱量多，所以產(chǎn)物的能量低，比反應(yīng)(ii)的產(chǎn)物更穩(wěn)定【答案】C【解析】A項，12⑸和H2(g)的反應(yīng)是可逆反應(yīng)；B項,I2(g)===I2⑸AH=—35.96kJ?mo—1,所以1molI2⑸和1molI2(g)所含能量相差35.96kJ；C項，固態(tài)碘穩(wěn)定，能量低；D項,(i)、(ii)中HI均為氣體，能量一樣，也一樣穩(wěn)定。化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化，下列說法正確的是()放出能量\2x632kJ-mol-*吸收能量/吸收能量946kJmo1放出能量\2x632kJ-mol-*吸收能量/吸收能量946kJmo1/498kJmol"1Wg)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化1molN2(g)和NA個02(g)反應(yīng)放出的能量為180kJ1molN2(g)和1mol02(g)具有總能量小于2molNO(g)具有的總能量通常情況下，N2(g)和02(g)混合能直接生成NON0是一種酸性氧化物，能與Na0H溶液反應(yīng)生成鹽和水【答案】B【解析】N2(g)+O2(g)===2NO(g)AH=+180kJ?mo—1,A項，應(yīng)為吸收熱量180kJ；C項，N2和02反應(yīng)需高溫或放電；D項，NO不是酸性氧化物。6.利用含碳化合物合成燃料是解決能源危機的重要方法，已知CO(g)+2H2(g)CH30H(g)反應(yīng)過程中的能量變化情況如圖所示，曲線I和曲線II分別表示不使用催化劑和使用催化劑的兩種情況。下列判斷正確的是()“能量(kJmor')1molCH1molCH3OH(g)U反應(yīng)過程該反應(yīng)的AH=+91kJ?mol—1加入催化劑，該反應(yīng)的AH變小反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量如果該反應(yīng)生成液態(tài)CH30H，則AH增大【答案】C【解析】根據(jù)圖示，該反應(yīng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，是放熱反應(yīng)，故選項A錯誤,C正確；加入催化劑只能降低反應(yīng)所需的活化能，而對反應(yīng)熱無影響，選項B錯誤；生成液態(tài)CH30H時釋放出的熱量更多，AH更小，選項D錯誤。甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的一種反應(yīng)原理如下：CH30H(g)+H20(g)===C02(g)+3H2(g)AH=+49.0kJ?mo—1下列說法正確的是()1LCH30H蒸汽與1L水蒸氣反應(yīng)生成1LC02氣體與3L氫氣吸收熱量49.0kJ1個CH3OH分子與1個水分子反應(yīng)生成1個CO2分子與3個H2分子吸收49.0kJ熱量相同條件下1molCH3OH(g)與1molH2O(g)的能量總和小于1molCO2(g)與3molH2(g)的能量總和1molCH3OH蒸汽與1mol液態(tài)水反應(yīng)生成1molCO2氣體與3mol氫氣吸收的熱量小于49.0kJ【答案】C【解析】熱化學(xué)方程式中，化學(xué)計量數(shù)代表物質(zhì)的量，A、B錯誤；C項，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，生成物總能量高；D項，由于液態(tài)水變成氣態(tài)水需要吸收熱量，所以吸收的熱量應(yīng)大于49.0kJ。某一化學(xué)反應(yīng)在不同條件下的能量變化曲線如下圖所示。下列說法正確的是()化學(xué)催化比酶催化的效果好B?使用不同催化劑可以改變反應(yīng)的熱效應(yīng)使用不同催化劑可以改變反應(yīng)的能耗反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量【答案】C【解析】酶的催化效果好，使用不同的催化劑可以降低反應(yīng)所需的能耗。反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。下列各組熱化學(xué)方程式中，Q1VQ2的是()CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)AH=-Q1kJ?mol—1CH4(g)+3/2O2(g)===CO(g)+2H2O(g)AH=—Q2kJ?mo—1S(g)+O2(g)===SO2(g)AH=—Q1kJ?mol—1S(s)+O2(g)===SO2(g)AH=—Q2kJ?mol—1H2(g)+Br2(g)===2HBr(g)AH=—Q1kJ?mol—1H2(g)+CI2(g)===2HCI(g)AH=—Q2kJ?mo—1HCI(aq)+NaOH(aq)===NaCI(aq)+H2O(l)AH=—Q1kJ?mol—1CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l)AH=—Q2kJ?mol—1【答案】C【解析】A項，生成CO2放出熱量多，Q1>Q2；B項，氣態(tài)硫燃燒放出熱量多，Q1>Q2；C項，HCl比HBr穩(wěn)定，放出熱量多，Q1VQ2；D項，電離需吸熱，Q1>Q2。已知乙炔與苯蒸氣完全燃燒的熱化學(xué)方程式如下所示：2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)△H=—2600kJ?mo—12C6H6(g)+15O2(g)===12CO2(g)+6H2O(l)△H=—6590kJ?mo—1下列說法正確的是()2molC2H2(g)完全燃燒生成氣態(tài)水時放熱大于2600kJ2molC6H6(l)完全燃燒生成液態(tài)水時放熱大于6590kJC?相同條件下，等質(zhì)量的C2H2(g)與C6H6(g)完全燃燒，C6H6(g)放熱更多D.C2H2(g)三聚生成C6H6(g)的過程屬于放熱反應(yīng)【答案】D【解析】A項，生成氣態(tài)水放出的熱量小于生成液態(tài)水放出的熱量；B項，液態(tài)苯燃燒放出熱2600kJ量少；C項，1g乙炔放出的熱量：52g=50kJ?g—16950kJ1g苯放出的熱量：156g=44.55kJ?g—13質(zhì)量相同時，C2H2放熱更多；D項，①込一②=2得3C2H2(g)===C6H6(g)AH=—605kJ?mo—1。⑴生產(chǎn)水煤氣過程中有以下反應(yīng)：①qs)+CO2(g)2CO(g)AH1；CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)AH2；C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)AH3；上述反應(yīng)AH3與AH1、AH2之間的關(guān)系為。將CH4轉(zhuǎn)化成CO,工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，其反應(yīng)原理為2CH4(g)+3O2(g)2CO(g)+4H2O(g)AH=—1038kJ?mol—1。工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實驗(其他條件相同)：X在750°C時催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3x105倍；Y在600C時催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3x105倍；Z在440C時催化效率最高，能使逆反應(yīng)速率加快約1x106倍；根據(jù)上述信息，你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是(填"X”或"Y”或"Z”)，選擇的理由是請畫出(2)中反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖，并進(jìn)行必要標(biāo)注?！敬鸢浮?1)AH3=AH1＋AH2(2)Z催化效率最高其活性溫度低，節(jié)能(或催化活性高、速度快、反應(yīng)溫度低)⑶gt廠、無催化劑里丿廠飛一有催化劑|反應(yīng)物卜丹飛,|生成物反應(yīng)過範(fàn)【解析】⑴①C(s)+CO2(g)2CO(g)AH1②C0(g)+H20(g)H2(g)+CO2(g)AH2兩式相加C(s)+H20(g)C0(g)+H2(g)AH3=AH1＋AH2。選擇催化劑，應(yīng)看溫度和催化效率，Z的催化效率最高時，溫度低，且速率快，所以Z合適。畫圖時，應(yīng)注意在有催化劑時，反應(yīng)物、生成物的總能量不變，AH不變，活化能減少?；鸺七M(jìn)器中盛有強還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強氧化劑雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時，即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量熱。已知:0.4mol液態(tài)肼與足量的雙氧水反應(yīng)，生成氮氣和水蒸氣，放出256.652kJ的熱量。請回答下列問題：該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。⑵又已知H2O(l)===H2O(g)AH=+44kJ?mol—1，則16g液態(tài)肼與雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時放出的熱量是kJ。

(3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外還有一個很大的優(yōu)點是【答案】(1)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)AH=—641.63kJ?mol—1408.815對環(huán)境無污染【解析】解答本題的關(guān)鍵是先判斷N2H4、H2O2中N、0的化合價：N2H4中N為一2價、H2O2中0為一1價。根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則，配平后的方程式為N2H4+2H2O2===N2個+4H20個。所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)AH=—641.63kJ?mol—1。若生成的水為液態(tài)，其熱化學(xué)方程式為N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(l)AH=—817.63kJ?mol—1。13．根據(jù)下列條件計算有關(guān)反應(yīng)的焓變：已知：Ti(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)AH=—804.2kJ?mol—12Na⑸+Cl2(g)===2NaCl(s)AH=—882.0kJ?mol—1Na⑸===Na(l)AH=+2.6kJ?mol—1則反應(yīng)TiCl4(l)+4Na(l)===TKs)+4NaCl⑸的AH=kJ?mol—1。已知下列反應(yīng)數(shù)值：反應(yīng)序號化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)AH1=—26.7kJ?mol—1②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g)AH2=—50.8kJ?mol—③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO⑸+CO2(g)AH3=—36.5kJ?mol—1④FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)AH4則反應(yīng)④的AH4=kJ?mol—1?！敬鸢浮?1)—970.2(2)＋7.3【解析】(1)由已知反應(yīng)得：TiCl4(l)===Ti(s)+2Cl2(g)AH=+804.2kJ?mol—1①4Na(s)+2Cl2(g)===4NaCl(s)AH=—1764.0kJ?mol—1②4Na(s)===4Na(l)AH=+10.4kJ?mol—1。③根據(jù)蓋斯定律，將①+②一③得：TiCl4(l)+4Na(l)===TRs)+4NaCl⑸AH=+804.2kJ?mol—1—1764.0kJ?mol—1—10.4kJ?mol—1=—970.2kJ?mol—1。⑵根據(jù)蓋斯定律，將(①x3—②一③x2)/6得：FeO⑸+CO(g)===Fe(s)+CO2(g),則AH4=(AH1x3—AH2—AH3x2)后+7.3kJ?mol—1。14.請參考題中圖表，已知E1=134kJ?mol—1、E2=368kJ?mol—1,根據(jù)要求回答問題：(1)圖I是1molN02(g)和1molCO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1的變化是(填"增大”、"減小”或"不變”，下同)，AH的變化是。請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ?mol—1②CH3OH(g)+jo2(g)===CO2(g)+2H2(g)△H=—192.9kJ?