專(zhuān)題四-化學(xué)反應(yīng)與熱能(原卷版)(人教2019必修第二冊(cè))

專(zhuān)題四化學(xué)反應(yīng)與熱能一、選擇題（25小題）1．（2021·全國(guó)高一期末）下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)且是氧化還原反應(yīng)的是A．乙醇在氧氣中燃燒的反應(yīng) B．氫氧化鈉溶液與鹽酸的中和反應(yīng)C．氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng) D．木炭與二氧化碳高溫反應(yīng)2．（2021·浙江舟山市·高一期末）在298K、1.01×105Pa下，將22gCO2通入750mL1mol·L-1NaOH溶液中充分反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)放出xkJ的熱量。已知在該條件下，1molCO2通入1L2mol·L-1NaOH溶液中充分反應(yīng)放出ykJ的熱量，則CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)方程式正確的是A．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)

ΔH=-(2y-x)kJ·mol-1B．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)

ΔH=-(2x-y)kJ·mol-1C．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)

ΔH=-(4x-y)kJ·mol-1D．CO2(g)＋2NaOH(l)=2NaHCO3(l)

ΔH=-(8x-2y)kJ·mol-13．（2021·浙江高一期末）已知?dú)怏wA和B發(fā)生反應(yīng)生成C，其分子結(jié)構(gòu)模型如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是A．由圖可知，該化學(xué)反應(yīng)屬于化合反應(yīng)B．該化學(xué)反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)C．由圖可知，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，包含著反應(yīng)物化學(xué)鍵的斷裂和生成物化學(xué)鍵的形成D．氣體A、B、C可能分別為H2、Cl2和HCl4．（2021·上海市向明中學(xué)高一期末）已知：4g甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量222.6kJ，下列熱化學(xué)方程式正確的是A．CH4＋2O2＝CO2＋2H2＋890.4kJB．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)＋222.6kJC．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)＋890.4kJD．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)-890.4kJ5．（2021·上海市向明中學(xué)高一期末）屬于吸熱反應(yīng)的是A．乙醇燃燒 B．碳酸鈣分解C．氫氧化鈉溶液與鹽酸反應(yīng) D．生石灰與水混合6．（2021·浙江紹興市·高一期末）納米級(jí)Fe3O4可用于以太陽(yáng)能為熱源分解水制H2，過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法中，不正確的是A．過(guò)程I的反應(yīng)：2Fe3O4=6FeO+O2↑B．Fe3O4、FeO以太陽(yáng)能為熱源分解水制H2過(guò)程中的催化劑C．過(guò)程I、Ⅱ的總反應(yīng)：2H2O=2H2↑+O2↑D．整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化7．（2021·全國(guó)高一期末）化學(xué)反應(yīng)A2＋B2=2AB的能量變化如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．?dāng)嗔?molA—A鍵和1molB—B鍵能放出xkJ的能量C．?dāng)嗔?molA—B鍵需要吸收ykJ的能量D．2molAB的總能量高于1molA2和1molB2的總能量8．（2021·全國(guó)高一期末）下列過(guò)程屬吸熱過(guò)程的是A．鎂與鹽酸反應(yīng)放出氫氣B．氫氧化鈉與鹽酸的反應(yīng)C．濃硫酸與蔗糖混合D．Ba（OH）2?8H2O與NH4Cl反應(yīng)9．（2021·許昌市第三高級(jí)中學(xué)高一期末）化學(xué)能可與熱能、電能等相互轉(zhuǎn)化。下列表述不正確的是A．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因是化學(xué)鍵的斷裂與形成B．能量變化是化學(xué)反應(yīng)的基本特征之一C．圖I所示的裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹．圖II所示的反應(yīng)為放熱反應(yīng)10．（2021·菏澤思源學(xué)校高一期末）已知N2和H2合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，破壞1molN≡N鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1molH-H鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1molN-H鍵放出的能量為Q3kJ，下列關(guān)系式中正確的是（）A．Q1+3Q2＞6Q3 B．Q1+3Q2＜6Q3 C．Q1+Q2＜Q3 D．Q1+Q2=Q311．（2020·西藏拉薩市·拉薩那曲第二高級(jí)中學(xué)高一期末）反應(yīng)A+B→C(ΔH＜0)分兩步進(jìn)行：①A+B→X(ΔH＞0)，②X→C(ΔH＜0)。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過(guò)程中能量變化的是A． B．C． D．12．（2020·浙江金華市·高一期末）為解決日益加劇的溫室效應(yīng)等問(wèn)題，科學(xué)家正在研究建立如圖所示的二氧化碳新循環(huán)體系：上述關(guān)系圖能反映的化學(xué)觀點(diǎn)或化學(xué)思想有①化學(xué)變化中元素種類(lèi)是守恒的；②燃燒時(shí)化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能；③光能或電能可以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；④無(wú)機(jī)物和有機(jī)物可以相互轉(zhuǎn)化；⑤二氧化碳也是一種重要的資源。A．①②③ B．①②④⑤ C．①④⑤ D．①②③④⑤13．（2020·上林縣中學(xué)高一期末）下列反應(yīng)中屬吸熱反應(yīng)的是A．鎂與鹽酸反應(yīng)放出氫氣 B．氫氧化鈉與鹽酸的反應(yīng)C．硫在空氣或氧氣中燃燒 D．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)14．（2020·內(nèi)蒙古赤峰市·高一期末）已知反應(yīng)：X+Y=M+N為吸熱反應(yīng)，對(duì)這個(gè)反應(yīng)的下列說(shuō)法中正確的是A．X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的能量B．X和Y的總能量一定低于M和N的總能量C．因?yàn)樵摲磻?yīng)為吸熱反應(yīng)，一定要加熱反應(yīng)才能進(jìn)行D．破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量15．（2020·江蘇省昆山中學(xué)高一期末）單斜硫和正交硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫的能量變化，如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是A．單斜硫和正交硫互為同素異形體B．單斜硫比正交硫穩(wěn)定C．1molSO2(g)分解成1molS(s，單斜)和1molO2時(shí)會(huì)吸收熱量D．S(s，單斜)=S(s，正交)△H=-0.33kJ/mol16．（2020·揭西縣河婆中學(xué)高一期末）N2和H2在催化劑表面合成氨的微觀歷程及能量變化的示意圖如下，用、、分別表示N2、H2、NH3，已知：N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)，該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是A．催化劑僅起到吸附N2和H2的作用，對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率沒(méi)有影響B(tài)．②→③過(guò)程，是放熱過(guò)程C．③→④過(guò)程，N原子和H原子形成了含有非極性鍵的NH3D．合成氨反應(yīng)中，反應(yīng)物斷鍵吸收能量小于生成物形成新鍵釋放的能量17．（2020·吉林高一期末）下列圖示變化為吸熱反應(yīng)的是A． B．C． D．18．（2020·南昌市新建區(qū)第二中學(xué)高一期末）2SO2(g)十O2(g)2SO3(g)

△H=-198kJ·mol-1，在V2O5存在時(shí)，該反應(yīng)機(jī)理為：Ⅰ：V2O5+SO2→2VO2+SO3(快)

Ⅱ：4VO2+O2→2V2O5(慢)，下列說(shuō)法正確的是A．該反應(yīng)逆反應(yīng)的活化能小于198kJ/molB．改變催化劑，可改變?cè)摲磻?yīng)的活化能C．2molSO2和1molO2在一定條件下充分反應(yīng)能放出198kJ的熱量D．VO2在反應(yīng)中起催化劑的作用降低了反應(yīng)活化能加快反應(yīng)速率19．（2020·北京師范大學(xué)萬(wàn)寧附屬中學(xué)高一期末）中國(guó)研究人員研制出一種新型復(fù)合光催化劑，利用太陽(yáng)光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水，其主要過(guò)程如圖所示。已知：幾種物質(zhì)中化學(xué)鍵的鍵能如表所示?；瘜W(xué)鍵H2O中H-O鍵O2中O=O鍵H2中H-H鍵H2O2中O-O鍵H2O2中O-H鍵鍵能kJ/mol463496436138463若反應(yīng)過(guò)程中分解了2mol水，則下列說(shuō)法不正確的是A．總反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑ B．過(guò)程I吸收了926kJ能量C．過(guò)程II放出了574kJ能量 D．過(guò)程Ⅲ屬于放熱反應(yīng)20．（2020·黑龍江大慶市·鐵人中學(xué)高一期末）已知：（1）H2(g)+O2(g)═H2O(g)ΔH=akJ/mol（2）2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)ΔH=bkJ/mol（3）H2(g)+O2(g)═H2O(l)ΔH=ckJ/mol（4）2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)ΔH=dkJ/mol下列關(guān)系式中正確的是()A．a(chǎn)＜c＜0 B．b＞d＞0 C．2a=b＜0 D．2c=d＞021．（2020·忻州市第二中學(xué)校高一期末）下列變化過(guò)程，屬于放熱反應(yīng)的是：①NaOH固體溶于水②炸藥爆炸③食物因氧化而腐敗④鋁熱反應(yīng)⑤酸堿中和反應(yīng)⑥煅燒石灰石制生石灰⑦鹽酸溶液中插入打磨過(guò)的鋁片A．②③④⑤⑦ B．①②④⑤ C．②③④⑤ D．①②③⑥⑦22．（2020·新疆阿勒泰地區(qū)·高一期末）下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是A．氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的反應(yīng)B．能量變化如圖所示的反應(yīng)C．化學(xué)鍵斷裂吸收的熱量比化學(xué)鍵生成放出的熱量多的反應(yīng)D．燃燒反應(yīng)和中和反應(yīng)23．（2020·湖北武漢市·高一期末）甲烷與CO2可用于合成合成氣(主要成分是一氧化碳和氫氣)：CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)，1gCH4(g)完全反應(yīng)可釋放15.46kJ的熱量，下圖中能表示該反應(yīng)過(guò)程的能量變化的是()A．B．C．D．24．（2020·湖北武漢市·高一期末）在化學(xué)反應(yīng)中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時(shí)才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些分子稱(chēng)為活化分子，使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ·mol－1表示。能量關(guān)系圖如圖所示下列有關(guān)說(shuō)法中，正確的是：A．圖中所示反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．該反應(yīng)需要加熱或獲取其它形式的能量才能發(fā)生C．該反應(yīng)的焓變?chǔ)＝(E1－E2)KJ/molD．上圖中虛線表示使用了催化劑，且反應(yīng)物的活化能大于生成物的活化能25．（2020·湖北武漢市·高一期末）下列物質(zhì)的變化過(guò)程中：①H2在Cl2中燃燒②碳酸鈣分解③鋁熱反應(yīng)④酸堿中和反應(yīng)⑤緩慢氧化⑥H2O分解⑦NaOH固體溶于水⑧鐵和稀H2SO4反應(yīng)⑨Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反應(yīng)⑩工業(yè)合成氨，說(shuō)法正確的是：A．屬于放熱反應(yīng)的有：①③④⑤⑦⑧⑩B．反應(yīng)⑨在攪拌的過(guò)程中有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生可以證明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C．擦拭過(guò)機(jī)器的廢舊棉紗在不通風(fēng)的角落里自燃的現(xiàn)象可以證明緩慢氧化是放熱反應(yīng)D．目前科學(xué)研究的前沿是尋找合適的催化劑，降低反應(yīng)⑥的焓變，從而使水的分解更容易二、填空題26．（2021·全國(guó)高一期末）為了研究A＋B=C＋D反應(yīng)的能量變化情況，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。當(dāng)向盛有A的試管中滴加試劑B時(shí)，看到U形管中甲處液面下降乙處液面上升。試回答下列問(wèn)題：（1）物質(zhì)中的化學(xué)能通過(guò)___________轉(zhuǎn)化成___________釋放出來(lái)。（2）A和B的總能量比C和D的總能量___________(填“高”或“低”)。（3）該反應(yīng)為_(kāi)__________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。（4）反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的能量___________(填“高”或“低”)于生成物化學(xué)鍵形成放出的能量。（5）寫(xiě)出一個(gè)符合題中條件的化學(xué)方程式：___________。三、實(shí)驗(yàn)題27．（2021·全國(guó)高一期末）為了探究化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，某興趣小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：（1）將純固體物質(zhì)X分別裝入有水的錐形瓶里(發(fā)生化學(xué)反應(yīng))，立即塞緊帶U形管的塞子，發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)紅墨水的液面高度如圖所示。圖1圖2①若如圖1所示，發(fā)生的反應(yīng)(假設(shè)沒(méi)有氣體生成)是___________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)，X可以是___________(填化學(xué)式，只填一種即可)。②若如圖2所示，發(fā)生的反應(yīng)(假設(shè)沒(méi)有氣體生成)是___________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)，以下選項(xiàng)中與其能量變化相同的是___________(填字母)。A．CO還原CuO的反應(yīng)B．CaCO3的分解反應(yīng)C．Al和Fe2O3的反應(yīng)（2）如圖3所示，把試管放入盛有25℃飽和澄清石灰水的燒杯中，試管中開(kāi)始放幾小塊鋁片，再滴入5mLNaOH溶液。試回答下列問(wèn)題：圖3實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是：鋁片逐漸溶解、有大量氣泡產(chǎn)生、___________，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是___________。四、原理綜合題28．（2020·浙江紹興市·高一期末）化學(xué)是人類(lèi)利用自然資源和應(yīng)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的重要科學(xué)依據(jù)。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）含硫煤燃燒會(huì)產(chǎn)生大氣污染物，為防治該污染，某工廠設(shè)計(jì)了新的治污方法，同時(shí)可得到化工產(chǎn)品，該工藝流程如圖所示。請(qǐng)寫(xiě)出該過(guò)程中涉及反應(yīng)的離子方程式：_______。（2）在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上，科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的工藝方案，主要包括電化學(xué)過(guò)程和化學(xué)過(guò)程，如下圖所示：①正(陽(yáng))極區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)______。②電路中轉(zhuǎn)移1mol電子需消耗氧氣_______L(在標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。（3）開(kāi)發(fā)和利用清潔、高效的新能源已成為人類(lèi)共同關(guān)注的重大課題。①已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出445kJ的熱量，請(qǐng)寫(xiě)出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式_______。②煤制合成天然氣是煤氣化的一種重要方法。其工藝核心是合成過(guò)程中的甲烷化。涉及的主要反應(yīng)有：反應(yīng)ICO+3H2?CH4+H2O反應(yīng)IICO2+4H2?CH4+2H2O在300℃時(shí)，容積為2L的密閉容器中進(jìn)行有關(guān)合成天然氣實(shí)驗(yàn)，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下：CO/molCO2/molH2/molCH4/molH2O/mol0min4320005min22a34則：a=_______；請(qǐng)用CO2表示反應(yīng)在0～5min內(nèi)的反應(yīng)速率，v(CO2)=_______。29．（2020·長(zhǎng)沙市·湖南師大附中高一期末）（1）用CO2催化加氫可制取乙烯：。若該反應(yīng)體系的能量隨反應(yīng)過(guò)程變化關(guān)系如圖所示，則該反應(yīng)的_______(用含a、b的式子表示)。已知：幾種化學(xué)鍵的鍵能如下表所示，實(shí)驗(yàn)測(cè)得上述反應(yīng)的，則表中的_______。化學(xué)鍵C=OH-HC=CC-HH-O鍵能/()803436x414464（2）甲烷自熱重整是先進(jìn)的制氫方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整兩個(gè)過(guò)程。向反應(yīng)系統(tǒng)中同時(shí)通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)如下表，則在初始階段，蒸汽重整的反應(yīng)速率_______(填“大于”“小于”或“等于”)甲烷氧化的反應(yīng)速率。反應(yīng)過(guò)程化學(xué)方程式焓變△H/(kJ·mol-1)活化能Ea/(kJ·mol-1)甲烷氧化CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)-802.6125.6CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)-322.0172.5蒸汽重整CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)+206.2240.1CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)+158.6243.9（3）CO2在Cu-ZnO催化下，可同時(shí)發(fā)生如下的反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ，其可作為解決溫室效應(yīng)及能源短缺問(wèn)題的重要手段。Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-57.8kJ/molⅡ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41.2kJ/mol某溫度時(shí)，若反應(yīng)Ⅰ的速率v1大于反應(yīng)Ⅱ的速率v2，則下列反應(yīng)過(guò)程的能量變化正確的是_______(填字母代號(hào))。

30．（2020·長(zhǎng)沙市·湖南師大附中高一期末）工業(yè)上利用合成氣(CO、CO2和H2)來(lái)生產(chǎn)甲醇，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表所示?；瘜W(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)500℃700℃800℃Ⅰ．2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)ΔH1K12．50．340．15Ⅱ．H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2K21．01．702．52Ⅲ．3H2(g)+CO2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3K3（1）若合成氣為H2和CO2，僅按反應(yīng)Ⅲ合成甲醇。請(qǐng)回答：①由H2(g)和CO2(g)合成CH3OH(g)的ΔH3=_______。(用ΔH1、ΔH2表示)②下列措施能使反應(yīng)Ⅲ的平衡體系中時(shí)增大的是_______(字母代號(hào))。A．水蒸氣從體系中分離出去B．恒壓時(shí)充入氮?dú)釩．升高溫度D．恒容時(shí)再充入一定量H2③500℃測(cè)得反應(yīng)Ⅲ在10min時(shí)，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度分別為2mol/L、1.0mol/L、0.6mol/L、0.6mol/L，則此時(shí)v正_______(填“＞”“=”或“＜”)v逆。從開(kāi)始到該時(shí)刻，用H2表示反應(yīng)的平均速率為v(H2)=_______。（2）若用合成氣H2、CO和CO2生產(chǎn)甲醇，當(dāng)時(shí)，體系中CO平衡轉(zhuǎn)化率[α(CO)]與溫度和壓強(qiáng)關(guān)系的一些散點(diǎn)如圖所示。520K、壓強(qiáng)為p時(shí)，α(CO)處于C點(diǎn)。①若保持溫度不變，增大壓強(qiáng)，則可能是圖中的_______點(diǎn)(填字母代號(hào)，下同)。②若保持壓強(qiáng)不變，升高溫度，則可能是圖中的_______點(diǎn)。五、計(jì)算題31．（2020·遼源市第五中學(xué)校高一期末）（1）已知：1molH2燃燒反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖，且H2O(g)=H2O(l)ΔH=-ckJ·mol-1，請(qǐng)寫(xiě)出H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式：___。（2）如果向100mL0.4mol·L-1的稀鹽酸中加入足量氫氧化鋇溶液充分反應(yīng)后，放出2.2kJ的熱量，請(qǐng)寫(xiě)出稀鹽酸與氫氧化鋇溶液中和熱的熱化學(xué)方程式：___。（3）利用CO和H2在催化劑的作用下合成甲醇，反應(yīng)如下：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H已知反應(yīng)中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵H-HC-OCOH-OC-HE/（kJ?mol-1）4363431076465413由此計(jì)算△H=___kJ?mol-1。（4）氮氧化物是造成光化學(xué)煙霧和臭氧層損耗的主要?dú)怏w。已知：①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-akJ·mol-1(a＞0)②2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H