2021屆一輪高考化學(xué)：化學(xué)反應(yīng)與能量基礎(chǔ)習(xí)題附答案

2021屆一輪高考化學(xué)：化學(xué)反應(yīng)與能量基礎(chǔ)習(xí)題附答案專題：化學(xué)反應(yīng)與能量（一輪）一、選擇題1、在CO2中,Mg燃燒生成MgO和C。下列說法正確的是A．元素C的單質(zhì)只存在金剛石和石墨兩種同素異形體B．Mg、MgO中鎂元素微粒的半徑:r(Mg2＋)>r(Mg)C．在該反應(yīng)條件下,Mg的還原性強(qiáng)于C的還原性D．該反應(yīng)中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能【答案】C2、(2019·開封市高三定位考試)已知H2(g)＋2ICl(g)=I2(g)＋2HCl(g)，該反應(yīng)分①、②兩步進(jìn)行，其能量變化曲線如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是()A．反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)B．反應(yīng)①和②均是同種元素間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)C．反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢，與相應(yīng)正反應(yīng)的活化能有關(guān)D．HI(g)＋I(xiàn)Cl(g)=I2(g)＋HCl(g)ΔH＝－218kJ·mol－1[解析]根據(jù)圖像可知，反應(yīng)①和反應(yīng)②中反應(yīng)物總能量都大于生成物總能量，故反應(yīng)①和反應(yīng)②均為放熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)①中H的化合價(jià)升高，I的化合價(jià)降低，故反應(yīng)①是不同元素之間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)②中I的化合價(jià)有升有降，其他元素化合價(jià)不變，故反應(yīng)②是同種元素之間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢，因?yàn)榉磻?yīng)①的正反應(yīng)的活化能較大，反應(yīng)②的正反應(yīng)的活化能較小，C項(xiàng)正確；H2(g)＋2ICl(g)=I2(g)＋2HCl(g)ΔH＝－218kJ·mol－1，由于反應(yīng)①的焓變未知，無法根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)②的焓變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。[答案]C3、電解Na2CO3溶液制取NaHCO3溶液和NaOH溶液的裝置如下圖所示。下列說法中,不正確的是()A.陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A是H2B.溶液中Na+由陽極室向陰極室遷移C.物質(zhì)B是NaCl,其作用是增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性D.陽極OH-放電,H+濃度增大,C轉(zhuǎn)化為HC【答案】C。4、下列關(guān)于反應(yīng)熱和熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是()A．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1B．CO(g)的燃燒熱是283.0kJ·mol－1，則反應(yīng)2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)的ΔH＝＋2×283.0kJ·mol－1C．氫氣的燃燒熱為285.5kJ·mol－1，則電解水的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)電解,2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋285.5kJ·mol－1D．1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳時(shí)所放出的熱量是甲烷的燃燒熱【答案】B解析：在稀溶液中，強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)H2O時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱，中和熱是以生成1mol液態(tài)H2O為基準(zhǔn)的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CO(g)的燃燒熱是283.0kJ·mol－1，則CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1,2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－2×283.0kJ·mol－1，逆向反應(yīng)時(shí)反應(yīng)熱的數(shù)值相等，符號相反，B項(xiàng)正確；電解2molH2O(l)吸收的熱量和2molH2(g)完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量相等，故ΔH應(yīng)為＋571.0kJ·mol－1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在101kPa時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)(水為液態(tài))所放出的熱量是該物質(zhì)的燃燒熱，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5、反應(yīng)COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH>0，達(dá)到平衡時(shí)，下列措施：①升溫②恒容通入惰性氣體③增加CO濃度④減壓⑤加催化劑⑥恒壓通入惰性氣體，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是()A．①②④B．①④⑥C．②③⑤D．③⑤⑥【答案】B解析：能提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方法是在不改變該反應(yīng)物起始量的條件下使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動。①升溫向吸熱方向即正反應(yīng)方向移動；②恒容通入惰性氣體，各組分濃度不變，平衡不移動；③增加CO濃度使平衡逆向移動；④減壓使平衡正向移動；⑤催化劑不影響平衡；⑥恒壓通入惰性氣體，參與反應(yīng)的各組分壓強(qiáng)減小，平衡正向移動，故①④⑥符合題意。6、室溫下，將1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為ΔH1，將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為ΔH2；CuSO4·5H2O受熱分解的化學(xué)方程式為CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是()A．ΔH2＞ΔH3B．ΔH1＜ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3答案：B解析：1molCuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，為吸熱反應(yīng)，故ΔH1＞0,1molCuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，為放熱過程，故ΔH2＜0,1molCuSO4·5H2O(s)溶于水可以分為兩個(gè)過程，先分解成1molCuSO4(s)和5mol水，然后1molCuSO4(s)再溶于水，CuSO4·5H2O的分解為吸熱反應(yīng)，即ΔH3＞0，根據(jù)蓋斯定律得到關(guān)系式ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，分析得到答案：ΔH1＜ΔH3。7、下列關(guān)于反應(yīng)熱和熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是()A．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1B．CO(g)的燃燒熱ΔH＝－283.0kJ·mol－1，則2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)反應(yīng)的ΔH＝＋2×283.0kJ·mol－1C．氫氣的燃燒熱ΔH＝－285.5kJ·mol－1，則電解水的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)eq\o(=,\s\up7(電解))2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋285.5kJ·mol－1D．1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱則CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1，則2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－2×283.0kJ·mol－1，逆向反應(yīng)時(shí)反應(yīng)熱的數(shù)值相等，符號相反，B項(xiàng)正確；電解2mol水吸收的熱量和2molH2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量相等，C項(xiàng)中的ΔH應(yīng)為＋571.0kJ·mol－1；在101kPa時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物(水應(yīng)為液態(tài))時(shí)所放出的熱量是該物質(zhì)的燃燒熱，D項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】B8、將BaO2放入密閉的真空容器中，反應(yīng)2BaO2(s)2BaO(s)＋O2(g)達(dá)到平衡。保持溫度不變，縮小容器容積，體系重新達(dá)到平衡，下列說法不正確的是()A．平衡常數(shù)不變B．BaO量不變C．氧氣壓強(qiáng)不變D．BaO2量增加【答案】B解析：平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，A正確；保持溫度不變，縮小容器容積，也就增大了壓強(qiáng)，根據(jù)平衡移動原理，化學(xué)平衡向氣體體積減小的方向移動，即向逆反應(yīng)方向移動，所以BaO的量減小，B不正確；溫度不變，平衡常數(shù)不變，其數(shù)值等于氧氣的濃度，濃度不變，因此壓強(qiáng)不變，正確；縮小容器容積，平衡逆向移動，故體系重新達(dá)到平衡BaO2量增加，D正確。*9、(2019·江西省紅色七校第一次聯(lián)考)下列說法不正確的是()A．已知冰的熔化熱為6.0kJ·mol－1，冰中氫鍵鍵能為20kJ·mol－1，假設(shè)1mol冰中有2mol氫鍵，且熔化熱完全用于破壞冰的氫鍵，則最多只能破壞冰中15%的氫鍵B．已知一定溫度下，醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度為c，電離度為a，電離常數(shù)Ka＝eq\f(ca2,c1－a)。若加水稀釋，則CH3COOHCH3COO－＋H＋向右移動，a增大，Ka不變C．甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為－890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1D．500℃、30MPa下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學(xué)方程式為：N2(g)＋3H2(g)eq\o(=,\s\up15(催化劑),\s\do15(500℃，30MPa))2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1[解析]1mol冰熔化時(shí)，熔化熱能破壞的氫鍵的物質(zhì)的量為：eq\f(6.0kJ·mol－1×1mol,20kJ·mol－1)＝0.3mol，占冰中氫鍵的百分?jǐn)?shù)為eq\f(0.3mol,2mol)×100%＝15%，A項(xiàng)正確；醋酸溶液加水稀釋，電離平衡向正反應(yīng)方向移動，電離度增大，由于電離常數(shù)只與溫度有關(guān)，Ka保持不變，B項(xiàng)正確；甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱表示25℃、101kPa時(shí)1mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量，該熱化學(xué)方程式正確，C項(xiàng)正確；合成氨的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，0.5molN2和1.5molH2不能完全反應(yīng)，生成的NH3小于1mol，放熱19.3kJ，而熱化學(xué)方程式N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up15(催化劑),\s\do15(500℃，30MPa))2NH3(g)ΔH對應(yīng)生成2molNH3，故放出熱量大于38.6kJ，ΔH<－38.6kJ·mol－1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。[答案]D*10、用氟硼酸(HBF4,屬于強(qiáng)酸)代替硫酸作鉛蓄電池的電解質(zhì)溶液,可使鉛蓄電池在低溫下工作時(shí)的性能更優(yōu)良,反應(yīng)方程式為Pb+PbO2+4HBF42Pb(BF4)2+2H2O。Pb(BF4)2為可溶于水的強(qiáng)電解質(zhì),下列說法正確的是 ()A.放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)為PbO2+4H++2e-Pb2++2H2OB.充電時(shí),當(dāng)陽極質(zhì)量增加23.9g時(shí),溶液中有0.2mol電子通過C.放電時(shí),正極區(qū)pH增大D.充電時(shí),Pb電極與電源的正極相連【解析】選C。放電時(shí),負(fù)極上應(yīng)該是金屬鉛發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),A錯(cuò)誤;電子只能經(jīng)過導(dǎo)線,不能經(jīng)過電解質(zhì)溶液,B錯(cuò)誤;放電時(shí)正極上發(fā)生還原反應(yīng),PbO2+4H++2e-Pb2++2H2O,氫離子濃度減小,所以pH增大,C正確;充電時(shí),Pb電極和電源的負(fù)極相連,D錯(cuò)誤。11、黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一，其爆炸的熱化學(xué)方程式為S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝xkJ·mol－1已知：碳的燃燒熱ΔH1＝akJ·mol－1S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－12K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1，則x為()A.3a＋b－c B.c－3a－bC.a＋b－c D.c－a－b【答案】A解析：由碳的燃燒熱ΔH1＝akJ·mol－1，得①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1，將另外兩個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號為②、③，目標(biāo)反應(yīng)可由①×3＋②－③得到，所以ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c。二、非選擇題1、研究人員通過對北京地區(qū)PM2．5的化學(xué)組成研究發(fā)現(xiàn)，汽車尾氣和燃煤污染分別占4％、l8％I．（1）用于凈化汽車尾氣的反應(yīng)為：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)，已知該反應(yīng)在570K時(shí)的平衡常數(shù)為1×1059，但反應(yīng)速率極慢。下列說法正確的是：A．裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或COB．提高尾氣凈化效率的最佳途徑是使用高效催化劑C．增大壓強(qiáng)，上述平衡右移，故實(shí)際操作中可通過增壓的方式提高其凈化效率D．提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度（2）還可以用活性炭還原法處理氮氧化物，反應(yīng)為：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)H=akJ·mol-1，向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫(T1℃)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測得各物質(zhì)的濃度如下：濃度/mol·L-1時(shí)間/minNON2CO200.10000100.0580.0210.021200.0500.0250.025300.0500.0250.025400.0360.0320.010500.0360.0320.010①T1℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(保留兩位小數(shù))。②前10min內(nèi)用v(NO)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為，30min后，改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是。③若30min后升高溫度至T2℃，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3：1：l，則該反應(yīng)的a0(填“>”、“=”或“<”)。Ⅱ．CO對人類生存環(huán)境的影響很大，CO治理問題屬于當(dāng)今社會的熱點(diǎn)問題。（1）工業(yè)上常用SO2除去CO，生成物為S和CO2。已知相關(guān)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示則用SO2除去CO的熱化學(xué)方程式為。（2）高溫時(shí)，也可以用CO還原MgSO4可制備高純MgO。①750℃時(shí)，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，此反應(yīng)的化學(xué)方程式是。②由Mg可制成“鎂一次氯酸鹽”電池，其裝置示意圖如圖，則鎂電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為，該電池總反應(yīng)的離子方程式為。答案：I（1）B（2）①0.25②0.0042mol???L-1?min-1降低CO2濃度③<（1分）II（1）SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)?H=(2b—a)kJ?mol￣1（2）①2MgSO4+CO2MgO+SO2+CO2+SO3②Mg—2e￣+2OH￣=Mg(OH)2或Mg—2e￣=Mg2+Mg+ClO￣+H2O=Cl￣+Mg(OH)2解析：I（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)已經(jīng)很大了，所以提高尾氣凈化效率關(guān)鍵是加快反應(yīng)速率。A、因?yàn)樵摲磻?yīng)為可逆反應(yīng)，所以裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中仍然含有NO或CO，錯(cuò)誤；B、使用高效催化劑可以加快反應(yīng)速率，所以提高尾氣凈化效率的最佳途徑是使用高效催化劑，正確；C、增大壓強(qiáng)，汽車尾氣的排放很難做到，錯(cuò)誤；D、升高溫度，汽車尾氣的排放很難做到，錯(cuò)誤。（2）①反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí)達(dá)到平衡，根據(jù)三段式進(jìn)行計(jì)算:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)初始濃度（mol?L￣1）0.10000轉(zhuǎn)化濃度（mol?L￣1）0.0500.0250.025平衡濃度（mol?L￣1）0.0500.0250.025該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.025×0.025÷0.0502=0.25。②v(NO)=(0.1000mol?L￣1—0.058mol?L￣1)÷10min=0.0042mol???L-1?min-1；30min后，改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡后，反應(yīng)物NO的濃度減小，生成物N2濃度增大，CO2的濃度減小，所以改變的條件可能是：降低CO2濃度。③T1℃30min時(shí)，NO、N2、CO2的濃度之比為2:1:1，升高溫度至T2℃，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3：1：l，說明升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，a<0II（1）根據(jù)能量變化圖可得熱化學(xué)方程式：S(s)+O2(g)=SO2(g)?H1=akJ?mol￣1CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)?H2=bkj/mol，寫出用SO2除去CO的化學(xué)方程式并注明狀態(tài)，根據(jù)蓋斯定律求焓變，?H=—?H1+2?H2==(2b—a)kJ?mol￣1，可得熱化學(xué)方程式。（2）①CO還原MgSO4可制備高純MgO，生成等物質(zhì)的量的SO2、SO3，根據(jù)元素守恒同時(shí)生成CO2，配平可得化學(xué)方程式：2MgSO4+CO2MgO+SO2+CO2+SO3。②Mg為活潑金屬，為負(fù)極失去電子，電極方程式為：Mg—2e￣+2OH￣=Mg(OH)2或Mg—2e￣=Mg2+；總反應(yīng)為ClO￣在堿性條件下把Mg氧化為Mg(OH)2，離子方程式為：Mg+ClO￣+H2O=Cl￣+Mg(OH)22、處理含CO、SO2煙道氣污染的一種方法，是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S(g)。發(fā)生反應(yīng)為：2CO(g)＋SO2(g)S(g)＋2CO2(g)(1)已知：①CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－283.0kJ·mol－1②S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2＝－296.0kJ·mol－1試計(jì)算2CO(g)＋SO2(g)S(g)＋2CO2(g)ΔH＝________。(2)在容積為2L的密閉容器中，充入4molCO和2molSO2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)2CO(g)＋