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第一部分 專題五 化學(xué)反應(yīng)與能量
一、選擇題
1.(2015廊坊統(tǒng)考)下圖表示某反應(yīng)的能量變化,對于該圖的理解,你認(rèn)為一定正確的是( )
A.曲線Ⅰ和曲線Ⅱ分別表示兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)的能量變化
B.曲線Ⅱ可表示反應(yīng)2KClO32KCl+3O2↑的能量變化
C.該反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生
D.該反應(yīng)的ΔH=E2-E1
解析:本題考查了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,意在考查考生對化學(xué)反應(yīng)中能量變化本質(zhì)的理解以及分析化學(xué)圖象的能力。曲線Ⅰ(表示沒有使用催化劑)和曲線Ⅱ(表示使用了催化劑)是同一個(gè)反應(yīng)的能量變化,A項(xiàng)錯(cuò)誤;曲線Ⅱ可以表示使用了催化劑的放熱反應(yīng)的能量變化,但二氧
2、化錳催化氯酸鉀分解的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;放熱反應(yīng)不一定不需要加熱,C項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)的ΔH等于生成物的總能量減去反應(yīng)物的總能量,D項(xiàng)正確。
答案:D
2.(2015河北五校聯(lián)考)下圖是298 K、101 kPa時(shí),N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.加入催化劑,不能改變該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱
B.b曲線是加入催化劑時(shí)的能量變化曲線
C.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol
D.在常溫、體積一定的條件下,通入1 mol N2和3 mol H2,反應(yīng)后放出的熱量為92 kJ
解析:本題主要考
3、查了熱化學(xué)知識,意在考查考生的判斷能力。催化劑能改變反應(yīng)的路徑,降低反應(yīng)的活化能,但不能改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)正確;根據(jù)圖象可知,1 mol N2和3 mol H2完全反應(yīng)生成2 mol NH3時(shí)放出的熱量為92 kJ,C項(xiàng)正確;因?yàn)樵摲磻?yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以通入1 moI N2和3 mol H2,反應(yīng)后放出的熱量小于92 kJ,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:D
3.(2015甘肅肅南模擬)25 ℃、101 kPa時(shí),1 g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O,同時(shí)放出22.68 kJ熱量。下列表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式中正確的是( )
A.CH3OH(l)+O2(g)==
4、=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJmol-1
B.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+1451.52 kJmol-1
C.2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O ΔH=-22.68 kJmol-1
D.CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-725.76 kJmol-1
解析:1 mol甲醇的質(zhì)量是32 g,則1 mol甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O,同時(shí)放出22.68 kJ32=725.76 kJ熱量,所以1 mol甲醇完全燃燒的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+O2(g)
5、===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJmol-1,A正確。
答案:A
4.(2015貴州七校聯(lián)考)根據(jù)如圖所給信息,得出的結(jié)論正確的是( )
A.48 g碳完全燃燒放出的熱量為1 574 kJ/mol
B.2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol
C.2CO2(g)===2CO(g)+O2(g) ΔH=+283.0 kJ/mol
D.C(s)+O2(g)===CO2(s) ΔH=-393.5 kJ/mol
解析:本題考查了能量圖象的分析、熱化學(xué)方程式的書寫,意在考查考生的理解能力及分析能力。48 g碳完全燃燒生成二
6、氧化碳?xì)怏w,放出的熱量為1574 kJ,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)圖象可知,C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ/mol,故2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol,B項(xiàng)正確;根據(jù)圖象可知,CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol,故2CO2(g)===2CO(g)+O2(g) ΔH=+566.0 kJ/mol,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)圖象可知,C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:B
5.(2015沈陽一模)將1 L 0.1 mol/L BaCl2溶液與足量稀硫酸
7、充分反應(yīng)放出a kJ熱量;將1 L 0.5 mol/L HCl溶液與足量CH3COONa溶液充分反應(yīng)放出b kJ熱量(不考慮醋酸鈉水解);將0.5 L 1 mol/L H2SO4溶液與足量(CH3COO)2Ba(可溶性強(qiáng)電解質(zhì))溶液反應(yīng)放出的熱量為( )
A.(5a-2b) kJ B.(5a+2b) kJ
C.(2b-5a) kJ D.(10a+4b) kJ
解析:本題考查熱化學(xué)方程式的書寫及蓋斯定律的應(yīng)用,意在考查考生的計(jì)算能力和分析問題的能力。由題意可分別寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:①Ba2+(aq)+SO(aq)===BaSO4(s) ΔH=-10a kJ/mol;②H+(aq)
8、+CH3COO-(aq)===CH3COOH(aq) ΔH=-2b kJ/mol,利用蓋斯定律,由①+2②可得:2H+(aq)+SO(aq)+2CH3COO-(aq)+Ba2+(aq)===BaSO4(s)+2CH3COOH(aq) ΔH=-(10a+4b)kJ/mol,則含0.5 mol H2SO4的溶液與足量(CH3COO)2Ba溶液反應(yīng)放出的熱量為(5a+2b)kJ。
答案:B
6.(2015超級中學(xué)預(yù)測卷)已知下列四個(gè)熱化學(xué)方程式:
NH4Cl(s)===NH3(g)+HCl(g) ΔH1=a(ⅰ)Ba(OH)28H2O(s)===BaO(s)+9H2O(l) ΔH2= b(ⅱ
9、)2NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O(s)===BaCl2(aq)+2NH3(g)+10H2O(l) ΔH3=c(ⅲ)
BaO(s)+2HCl(aq)===BaCl2(aq)+H2O(l) ΔH4 =d(ⅳ)
其中a、b、c均大于0,HCl氣體溶解于水,溶液溫度升高。由此可知下列判斷一定正確的是( )
A.d<0 B.c<2a+b+d
C.c=2a+b+d D.c>2a+b+d
解析:本題考查熱化學(xué)方程式及蓋斯定律,意在考查考生對相關(guān)知識的理解能力及分析判斷能力。通過給出的信息無法判斷反應(yīng)(ⅳ)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;根據(jù)題目提示信息可得:HCl(g)===H
10、Cl(aq) ΔH5=e,由蓋斯定律可確定c=2a+b+d+2e,因e<0,故c-(2a+b+d)<0,即c<2a+b+d,B正確,C、D錯(cuò)誤。
答案:B
7.(2015南寧、桂林一模)已知:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+130 kJmol-1,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220 kJmol-1。斷開1 mol H—H鍵、O===O鍵分別需要吸收436 kJ、496 kJ的熱量,則斷開1 mol O—H鍵需要吸收的熱量為( )
A.332 kJ B.118 kJ
C.462 kJ D.360 kJ
解析:將第一個(gè)熱化學(xué)方程式乘
11、以2,再減去第二個(gè)熱化學(xué)方程式,得2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+480 kJmol-1,故斷開1 mol O—H鍵需要吸收的熱量為(436 kJ2+496 kJ+480 kJ)4=462 kJ,C項(xiàng)正確。
答案:C
8.(2015昆明二檢)已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-394 kJmol-1
②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH2=-242 kJmol-1
③2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-2510 kJmol-1
④2C(s)+H2(g)===C2H2(g) ΔH4
12、
下列說法正確的是( )
A.反應(yīng)①放出197 kJ的熱量,轉(zhuǎn)移4 mol電子
B.由反應(yīng)②可知1 mol液態(tài)水分解所放出的熱量為242 kJ
C.反應(yīng)③表示C2H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式
D.ΔH4=2ΔH1+ΔH2-ΔH3
解析:本題考查熱化學(xué)理論,意在考查考生對相關(guān)概念的理解與應(yīng)用能力及計(jì)算能力。1 mol C參與反應(yīng)①,放出的熱量為394 kJ,轉(zhuǎn)移電子為4 mol,故放出197 kJ熱量時(shí),轉(zhuǎn)移2 mol電子,A項(xiàng)錯(cuò)誤;液態(tài)水分解需要吸收熱量,B項(xiàng)錯(cuò)誤;表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須為1,且生成物應(yīng)為穩(wěn)定的化合物,H2O的穩(wěn)定狀態(tài)應(yīng)是液態(tài),而不是氣態(tài),C項(xiàng)
13、錯(cuò)誤;應(yīng)用蓋斯定律,由①2+②-③=④可知,D項(xiàng)正確。
答案:D
9.(2015銀川一中月考)化學(xué)反應(yīng)N2+3H22NH3的能量變化如圖所示,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是( )
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ/mol
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=2(b-a) kJ/mol
C.0.5N2(g)+1.5H2(g)NH3(l) ΔH= (b+c-a) kJ/mol
D.0.5N2(g)+1.5H2(g)NH3(g) ΔH= (a+b) kJ/mol
解析:由圖看出 mol N2(g)和 mol H2
14、(g)轉(zhuǎn)化成1 mol N和3 mol H時(shí)吸收a kJ熱量,而1 mol N和3 mo H轉(zhuǎn)化成1 mol NH3(g)時(shí)放出b kJ熱量,1 mol N和3 mol H轉(zhuǎn)化成1 mol NH3(l)時(shí)放出(b+c) kJ熱量,故 mol N2(g)和 mol H2(g)轉(zhuǎn)化成1 mol NH3(g)時(shí)放出(b-a) kJ熱量, mol N2(g)和 mol H2(g)轉(zhuǎn)化成1 mol NH3(l)時(shí)放出(b+c-a)kJ熱量,放熱反應(yīng)的ΔH小于0,故只有A項(xiàng)正確。
答案:A
二、填空題
10.(2015湖北六校聯(lián)考)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO
15、2(g)+4H2O(g) ΔH=-1275.6 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ/mol
③H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44.0 kJ/mol
寫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:根據(jù)蓋斯定律,由(①一②)2+③2得:CH3OH(l)+O2(g)===CO(g)+2H2O(l) ΔH=-442.8 kJ/mol。
答案:CH3OH(l)+O2
16、(g)===CO(g)+2H2O(l)
ΔH=-442.8 kJ/mol
11.(2015廈門期末)已知下列兩反應(yīng)過程中能量變化如圖所示:
汽車尾氣中含有的少量NO2和SO2在一定條件下會發(fā)生反應(yīng),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 __________________________________________________________。
解析:根據(jù)圖象可分別寫出兩個(gè)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
①2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g) ΔH=-196.6 kJmol-1;
②2NO(g)+O2(g)===2NO2(g) ΔH=-113.0 kJmol-1。根據(jù)蓋斯定律,由(①
17、-②)2可得:NO2(g)+SO2(g)===NO(g)+SO3(g) ΔH=-41.8 kJmol-1。
答案:NO2(g)+SO2(g)===NO(g)+SO3(g)
ΔH=-41.8 kJmol-1
12.(2015寶雞一模)丙烯是石化工業(yè)的主要原料之一,由于市場對丙烯的需求量激增,丙烷脫氫制丙烯的技術(shù)日益受到重視。某研究機(jī)構(gòu)需得到C3H8(g)===3C(石墨,s)+4H2(g)的ΔH,但直接測定實(shí)驗(yàn)難進(jìn)行,可通過下圖中各組物質(zhì)能量總和及相互間轉(zhuǎn)化中的能量變化計(jì)算得到:
(1)判斷:ΔH________0(選填“>”、“<”或“=”)。
(2)ΔH=________(用含
18、ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示)。
解析:本題考查了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、蓋斯定律等,意在考查考生分析、解決綜合問題的能力。(1)由圖可知1 mol C3H8(g)、5 mol O2(g)的總能量低于3 mol C(石墨,s)、4 mol H2(g)和5 mol O2(g)的總能量,故C3H8(g)===3C(石墨,s)+4H2(g)為吸熱反應(yīng),ΔH>0。(2)由圖可寫出下列熱化學(xué)方程式:ⅰ.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH1;ⅱ.3C(石墨,s)+3O2(g)===3CO2(g) ΔH2;ⅲ.4H2(g)+2O2(g)===4H2O(l) ΔH3。根據(jù)蓋斯定律,由?。ⅲ?傻茫篊3H8(g)===3C(石墨,s)+4H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3。
答案:(1)> (2)ΔH1-ΔH2-ΔH3